Серый порошок⁠⁠

Для начала вступление. Я все же выйду из ЛЛ (хотя и лень было туда даже вступить) и с этого дня начну серию постов из разряда познавательных и (спойлер) далее будут посты с цифрами, но уже потом поймете про какие цифры).

Этот пост я уже выкладывал на другой площадке и когда познакомился с Пикабу почти 5,5 лет назад, то думал что обязательно продублирую этот пост (Ну вот почему я написал про ЛЛ). Ну, начнем.

Почти каждый рукастый Пикабушник хоть раз брал в руки лопату и замешивал раствор или бетон. Для его приготовления он использовал серый порошок (с хитрым названием ПортландЦемент Марки 500).

Сегодня я расскажу что это за порошок и как его производят, с самого карьера до бумажного мешка с надписью «ПортландЦемент Марки 500».

Постараюсь рассказывать простым языком.

А теперь начинаю… Много текста и фото. Некоторые фото были сняты на кирпич и в далеком 2015- 2016, так что качество будет соответствующее и с вотермарками.

Немножко химии, не увлекайтесь пониманием, напишу вкратце и забудем)

Типичный клинкер имеет примерный состав 67 % СаО, 22 % SiO2, 5 % Al2О3, 3 % Fe2O3 и 3 % других компонентов.

<<Здесь я упомянул слово клинкер. Клинкер это спеченный материал, который при измельчении и станет нашим цементом. Дальше фото будет.>>

Так а где же взять нам эти оксиды?

Под ногами! Все эти оксиды можно получить из горных пород!

Например СаО получается из известняка (он же имеет такую же формулу как и мел которым мы писали в школе CaCO3)

SiO2 и Al2О3 - составляют значительную часть химического состава глин

Значит будем добывать Глину и Известняк!

Поехали!

Поехали в карьер!

Карьеры могут выглядеть по разному , в зависимости от размеров завода, объемов выработки и местности, но общий вид у них будет такой

Известняк плотная порода и копать ее сложная задача, для ее добычи используют комбайны по типу таких, которые срезают асфальт на дорогах, только гораздо больше по размерам..

Добытый известняк этим же комбайном загружают в грузовой транспорт , в основном это автомобили белорусского производства –БелАЗы разной грузоподъемности, в зависимости от мощностей завода. Но могут быть и импортная техника

В сравнении с легковым авто

А на некоторых заводах даже КрАЗы 60-х годов еще живут) очень они запомнились тем что в кабине обшивка салона была из дерева)

Кстати наш карьер находится на отметке +750м над уровнем моря, а в нем можно найти такие находки

Это как мне сказали окаменелости морской звезды(сверху), червь разрезанный комбайном(посередине) и морской ёж(?)(внизу). А это значит что каких-то несколько миллионов лет назад здесь был океан)

А вот еще фото Ежа(?)

Дальше известняк транспортируют в бункер приемник и выгружают его

Здесь я немного углублюсь в теорию. Способы производства цемента разделят на 2 типа : по сухому способу и по мокрому различия в том – в каком виде будет подаваться материал в печь для последующего спекания. Я буду рассказывать про мокрый способ. Он в скором (?) времени «исчезнет» так как более затратный, за счет больших энергозатрат на испарение лишней влаги, которая добавляется в процессе подготовки.

Известняк измельчают в стержневых мельницах. Называются они так потому что в качестве мелющих тел используются стержни

А вот ниже собственно и сами стержни которые находятся внутри мельницы

В эти же мельницы подается также глиняный шлам (измельченная глина с водой). Измельчается она проще и поэтому для измельчения достаточно Гидрофола. "Небольшая" «мельница» внутри выглядит как барабан стиральной машины и глина измельчается, разбиваясь при вращении в гидрофоле с водой. Ниже фото гидрофола

Кстати не написал как добывается глина. Так как глина менее плотная порода, то для ее добычи достаточно экскаватора.

Далее из стержневой мельницы шлам стекает в шламбассейн

И перекачивается по трубам мощными насосами (илососами) на завод.

Там нас встречают снова шламбассейны, но они уже больше. Они нужны для корректировки состава шлама, ведь, как я писал в самом начале, нам нужно выдержать правильное содержание и соотношение оксидов!

Шлам окончательно "домеливают" на шаровых мельницах (в них в качестве мелющих тел используют шары). В мельницы эти вводят железосодержащие добавки, которые нам «довнесут» наш Fe2O3.

После корректировки шлам подают снова в шламбассейны  и после них уже в печи для последующего спекания и получения продукта- Клинкера.

Так как у нас производство по мокрому способу, то и печи у нас длинные, так как нужно сначала испарить ненужную влагу, которая у нас добавлялась в процессе производства шлама.

Печь условно делится на части, где по порядку протекания шлама:

1 зона- 25% длины печи- это зона сушки,

2 - 25% длины - зона подогрева материала, (т.е. 50% печи задействовано «не по назначению»)

3 - 30% зона декарбонизации (наш CaCO3 превращается в СаО)

4 - 4% зона экзотермических реакций,

5 - основная зона где получается наш продукт (клинкер) это зона обжига, именно эта зона самая ответственная и занимает она всего 12%, но от нее зависит качество получаемого клинкера, а следовательно и цемента. Температура в этой зоне 1450оС.

6 - Ну и оставшиеся 4% -зона охлаждения.

На выходе получается тот самый клинкер и выглядит он вот так.

Ну и собственно для производства того самого серого порошка осталось клинкер измельчить. Измельчают его в таких же по типу шаровых мельницах, какие использовались при домоле шлама, с одним отличием- здесь уже нет воды. Но измельчают его не один, добавляют к нему, как минимум, гипс, нужен он для регулировки сроков схватывания цемента. Но также могут добавлять и другие вещества такие как шлак, пуццоланы, золы уноса, микрокремнезем и др. Служат эти компоненты для придания дополнительных свойств цементу (не путайте с прочностью).

Собственно после прохода через мельницу помола наш цемент готов! Осталось перекачать его в силосы (перекачивают его с помощью воздуха по пневмопроводам)

И упаковать в бумажный пакет с «надписью «ПортландЦемент Марки 500». ВСЁ!

ПС. Кстати, по "новому" ГОСТу  уже не выпускают цемент с привычными нам марками. На данный момент используют классы цемента. Об этом чуть позже напишу когда буду описывать производство бетона.