Изготовление клинкера для производства цемента
Цементный клинкер: что это такое и как производится
При возведении высотных зданий и небольших домов используется цементный клинкер. Твердый раствор увеличивает срок службы покрытий, подходит для облицовки печей и искусственных водоемов. Клинкерной плиткой, вместо натурального камня, украшают фасады, применяют как керамогранит при отделке интерьера, а также для реставрации пенобетонных и деревянных поверхностей. Строительный материал выдерживает избыточную влажность и обладает высокими теплоизоляционными свойствами.
Производство цемента
В процессе нагревания смеси, которую получают из известняка (до 75%), глины (до 25%) либо других похожих по составу и активности материалов, до температуры +1450С достигается состояние частичного плавления – таким образом образуются гранулы клинкера.
Чтобы в итоге получить цемент, клинкер смешивается с 2-5% гипса (точный объем зависит от содержания SO3 в самом клинкере и марки гипса), затем перемалывается в тончайшую пыль. Благодаря гипсу удается обеспечить быстрое схватывание материала. Хотя, в некоторых случаях его частично заменяют иными формами сульфата кальция. При помоле также допускается вводить другие добавки.
Виды цемента, который производят из клинкера:
- Портландцемент – после обжига известняков, глинистых примесей, мергелей получают раствор цемента. Клинкер обычно смешивают с доменным шлаком, ракушечником и другими добавками. Портландцемент производят двумя способами: мокрым (когда компоненты смалывают и смешивают с водой, потом обжигают) и сухим (аналогичные действия, но без воды). Из портландцемента делают высокопрочные бетоны, облицовочные плитки, монолитные конструкции, даже искусственный мрамор и т.д.
- Романцемент – создается посредством обжига известняков (содержание глинистых минимум 25%) при температуре свыше +1000С. Применяют для производства блоков, стеновых панелей, бетонных смесей низких марок.
Стандартный клинкер предполагает такой состав:
- Трехкальциевый силикат (алит) – активный минерал, достаточно интенсивно набирает прочность и твердость с выделением тепла.
- Двухкальциевый силикат (белит) – медленно твердеет в первоначальной стадии.
- Трехкальциевый алюминат – обладает низким уровнем стойкости под воздействием серно-кислых соединений.
- Четырехкальциевый алюмоферрит – намного медленнее твердеет в сравнении с алитом, но все равно быстрее белита. Прочность демонстрирует более низкую, чем у алита.
Каким методом получают цементный клинкер
Для создания материала, не уступающего по прочности натуральному камню, голландские строители стали обжигать специальную глину при высокой температуре. Сейчас при производстве цементного клинкера используют сырье, в составе которого содержатся двух-трехкальциевые силикаты или алюминаты. Смесь нагревают в печах до плавления или спекания. На свойства клинкера влияют несколько факторов:
При мокром способе обжига применяется много различных компонентов, среди которых триполифосфат, сода, торфяная вытяжка, жидкое стекло. Из шлама выделяются углекислоты, а клинкер приобретает форму шарика.
При сухом методе минеральные вещества высыхают в печи, а потом измельчаются в порошок. При комбинированном варианте смесь производят с помощью мокрого метода, затем влажность уменьшают до 16% путем фильтрования, после сырье обжигают. Если применяется сухой способ, то смесь соединяют с водой. А образовавшиеся гранулы высыпают в печь для дальнейшего спекания. Почти 67% в них приходится на оксид калия, 4% — алюминия. Около 22% составляет диоксид кремния, до 6% в составе гранул — добавки и присадки.
В клинкере, из которого производится цемент, количество минеральных искусственных компонентов достигает 70%.
Производство в домашних условиях
Прежде чем заняться изготовлением фасадной плитки, нужно позаботиться о том, чтобы у вас была основа для изготовления:
- бетон;
- шпаклевка;
- алебастр;
- гипс и глина.
Изготовление фасадной плитки предусматривает использование технологии вибрационного литья.
К тому же свойства плитки зависят от качества и температуры обжига. Все это потребует оборудование, на котором нельзя экономить. Нужно понимать, что своими руками изготовление намного сложнее, а потому процесс требует большего внимания.
Следующим этапом станет выбор наполнителя, можно использовать все, что душе угодно, например, песок, ракушки, блестки или крошку стекла.
Важно понимать, что плитка не столкнется с нагрузкой разного рода, поэтому самым важным моментом станет избавление от воздуха, внутри структуры. Ведь именно он вызовет разрушение плитки в холодные месяцы.
Самостоятельно изготовить плитку довольно легко, но нужно понимать, что для этого понадобится некоторое оборудование:
- вибрационный стол;
- бетоносмеситель;
- миксер, желательно использовать перфоратор;
- пластиковые формы;
- емкость для воды 100 и более литров;
- термошкаф.
Можно обойтись без бетоносмесителя если владелец имеет много свободного времени. Для приготовления большого объема раствора можно использовать порции по 10 литров и мешать их при помощи перфоратора с миксером.
Изготовление клинкерной плитки будет происходить при помощи вибрационного стола. А также есть вариант осуществлять вибрации самостоятельно либо изготовить похожий по устройству прибор.
Изготовление клинкера: рентабельность бизнеса
Имея в достаточном количестве качественное оборудование для производства клинкерной плитки, крупные производители получают максимально возможную прибыль — за счет реализации продукции по среднерыночной цене и низкого уровня себестоимости. Такое соотношение производственных вложений и доходов предприятия определяет высокие показатели рентабельности, а следовательно и эффективности бизнеса, что делает его привлекательным для инвесторов.
Оборудование для производства клинкера
Изготовление качественной клинкерной плитки невозможно без применения специального оборудования. Для обеспечения
качества технологическая линия должна включать в себя:
- Экструдер (при соответствующей технологии).
- Оборудование для формовки и прессования. Применяют различные конструкции прессовочного оборудования, чаще всего это вакуумные, ленточные, рычажные и ротационные модели.
- Камеры предварительной сушки сейчас в основном электрические, различаются по мощности и объему загружаемого материала.
- Основное оборудование для производства клинкерной плитки это, несомненно, печь для обжига. Серьезные предприятия применяют так называемые тоннельные печи, время, когда клинкер изготовлялся в небольших печах с применением угля уже прошло. Хотя и такие устройства можно встретить на небольших частных заводах по производству клинкерных изделий, но это в основном исключение.
Тоннельная печь представляет собой конструкцию длиной 150 и более метров. Она оснащена источником нагрева, в качестве которого выступает открытый огонь. Заготовки клинкерных элементов помещаются в специальные вагонетки, которые с небольшой скоростью перемещаются по печи. Благодаря этому происходит постепенное нагревание, обжиг и остывание глины. Печи такого типа работают в непрерывном режиме с поддержанием постоянной температуры, необходимой для качественного обжига изделий.
Производство клинкерной плитки требует значительных расходов на энергоносители, кроме того, доставка материала для производства тоже обходится дорого в связи с географией месторождений качественной глины. Все это оказывает существенное влияние на ценообразование конечного продукта. Но повышенная цена клинкера с лихвой компенсируется его эксплуатационными качествами, что делает его применение достаточно популярным в различных направлениях строительной индустрии.
Оборудование
Продукция изготавливается на поточно-конвейерной линии. Каждый ее компонент – самостоятельный узел, с возможностью замены. Оборудование может иметь различия в зависимости от способа получения продукции. Составные части линии:
- бункеры с дозаторами;
- аппараты для дробления;
- распылительные сушки (башенные), обезвоживающие сырье;
- гидравлические прессы или коленно-рычажные, формовочные;
- однорядные сушилки с сетчатыми или роликовыми конвейерами;
- тоннельные печи для обжига – до 150 метров длиной;
- установки для сортировки и упаковывания готовых изделий.
Также на различных этапах необходимы распределительно-разгрузочные агрегаты.
Для небольшого частного предприятия потребуется более простой набор оборудования:
- смеситель;
- пресс;
- формовочный станок (для заготовок);
- печь для обжига;
- шкаф сушильный;
- инвентарь – лопаты, тележки, ведра и другое.
Стоимость оборудования для такого производства составит примерно 1 миллион рублей.
Клинкерная плитка пользуется большим спросом у покупателя. Она имеет отличные эксплуатационные качества и привлекательный внешний вид. Производство энергозатратное и требует определенных расходов. Однако при грамотной организации дела владелец бизнеса получит постоянный доход. Рекомендуем посмотреть существующих производителей строительных материалов и произвести конкурентную разведку.
