Содержание
Способы производства цемента — Завод строительных смесей «ВосЦем»
Процесс производства цемента состоит из следующих основных технологических операций: добычи сырьевых материалов; приготовления сырьевой смеси, обжига сырьевой смеси и получения цементного клинкера; помола клинкера в тонкий порошок с небольшим количеством некоторых добавок.
В зависимости от способа подготовки сырья к обжигу различают мокрый, сухой и комбинированный способы производства цементного клинкера.
При мокром способе производства измельчение сырьевых материалов, их перемешивание, усреднение и корректирование сырьевой смеси осуществляется в присутствии определенного количества воды. А при сухом способе все перечисленные операции выполняются с сухими материалами. Мокрый способ приготовления сырьевой смеси применяют, когда физические свойства сырьевых компонентов (пластичной глины, известняка, мела с высокой влажностью и т.д.) не позволяют организовывать экономичный технологический процесс производства сырьевой смеси по сухому способу производства.
При комбинированном способе сырьевую смесь приготовляют по мокрому способу, затем ее максимально обезвоживают (фильтруют) на специальных установках и в виде полусухой массы обжигают в печи. Каждый из перечисленных способов имеет свои достоинства и недостатки.
Способ производства цемента выбирают в зависимости от технологических и технико-экономических факторов: свойств сырья, его однородности и влажности, наличия достаточной топливной базы и др.
Мокрый способ производства цемента.
Сухой способ производства цемента.
Комбинированный способ производства цемента.
Производство цемента складывается в основном из следующий операций: добыча сырья; приготовления сырьевой смеси, состоящего из дробления и ее гомогенизации; обжига сырьевой смеси; помола обожженного продукта (клинкера) в тонкий порошок.
Существуют два основных способа производства – мокрый и сухой. При мокром способе производства сырьевую смесь измельчают и смешивают сырьевые материалы с водой.
Получаемая сметанообразная жидкость – шлам – содержит 32-45% воды. По сухому способу сырьевые материалы предварительно высушивают, а затем измельчают и смешивают. Полученный тонкий порошок называют сырьевой мукой.
В зависимости от физических свойств исходных материалов и ряда других факторов при получении цемента по мокрому способу применяют разные схемы производства. Схемы эти отличаются одна от другой только способом приготовления сырьевой смеси. Приводим схему производства цемента по мокрому способу из твердого материала — известняка — и мягкого — глины.
При трехкомпонентной сырьевой смеси корректирующую добавку дробят, после чего она попадает в бункер, откуда вместе с известняком поступает в мельницу. Глину до болтушки пропускают через валковую дробилку. Сырьевые материалы дозируют перед мельницей специальными питателями.
Если при производстве по мокрому способу сырьевую смесь составляют из одних твердых материалов — известняка, мергелей и глинистых сланцев, то их дробят в дробилках без добавки воды и размалывают совместно в мельнице, куда добавляют воду.
В том случае в схеме отсутствует болтушка. При изготовлении цемента из одних мягких материалов (мела, глины, мягких мергелей) сырье измельчают в болтушках, после чего размалывают в более коротких шаровых мельницах. В этом случае воду добавляют в первой стадии процесса и материалы дозируют перед ,поступлением в болтушки.
При сухом способе производства выбор схемы зависит от рода поставляемого топлива, физических свойств сырья, мощности завода и ряда других факторов. При использовании для обжига клинкера угля с большим содержанием летучих обжиг ведут во вращающихся печах, — если же применяют топливо с малым содержанием летучих — то в шахтных.
Так как при соприкосновении мелкого порошка, образующегося при помоле, с влагой материала образуется пластичная масса, которая налипает на внутреннюю поверхность агрегата и препятствует дальнейшему помолу, то дробленые сырьевые материалы с естественной влажностью размалывать нельзя. Поэтому после выхода из дробилки сырьевые материалы высушивают и затем направляют в мельницу, где перемалывают в тонкий порошок.
Однородные по физическим свойствам материалы можно дробить и сушить в одних и тех же аппаратах. В случае применения гранулированного шлака его подсушивают без предварительного дробления. Помол и сушку сырьевой смеси целесообразно вести одновременно в одном аппарате-мельнице — в том случае, если влажность сырьевых материалов не превышает 8-12%, например, при использовании известняков и глинистых сланцев. Если в качестве сырья используется непластичный глинистый компонент, то при сухом способе производства обжиг ведут только во вращающихся печах. При пластичном глинистом компоненте можно вести обжиг, как во вращающихся печах, так и в шахтных печах. В последнем случае сырьевую смесь вначале увлажняют в смесительных шнеках водой до 8-10%-ной влажности. Затем массу подают в грануляторы, где она вместе с дополнительно подводимой водой превращается в гранулы с влажностью 12-14%. Эти гранулы и поступают в печь.
При обжиге клинкера на газообразном или жидком топливе схема производства упрощается, так как отпадает необходимость в приготовлении угольного порошка.
В ряде случаев может оказаться целесообразным комбинированный способ производства, при котором сырьевая смесь в виде шлама, полученного при обычном мокром способе производства, подвергается обезвоживанию и грануляции, а затем обжигается в печах, работающих по сухому способу.
Выбор сухого или мокрого способа производства зависит от многих причин. Как тот, так и другой способ имеют ряд преимуществ и недостатков. При мокром способе легче получить однородную (гомогенизированную) сырьевую смесь, обуславливающую высокие качества клинкера. Поэтому при значительных колебаниях в химическом составе известнякового и глинистого компонента он целесообразнее. Этот способ используется и тогда, когда сырьевые материалы имеют высокую влажность, мягкую структуру и легко диспергируются водой. Наличие в глине посторонних примесей, для удаления которых необходимо отмучивание, также предопределяет выбор мокрого способа. Размол сырья в присутствии воды облегчается, и на измельчение расходуется меньше энергии.
Недостаток мокрого способа — больший расход топлива. Если используют сырьевые материалы с большой влажностью, то расход тепла, затрачиваемого на сушку и обжиг, при сухом способе будет мало отличаться от расхода тепла на обжиг шлама при мокром способе. Поэтому сухой способ производства целесообразнее при сырье со сравнительно небольшой влажностью и однородным составом. Он же практикуется в случае, если в сырьевую смесь вместо глины вводят гранулированный доменный шлак. Его же применяют при использовании натуральных мергелей и тощих сортов каменного угля ,с малым содержанием летучих, сжигаемых в шахтных печах.
При изготовлении сырьевой смеси по любому способу необходимо стремиться к наиболее тонкому помолу, теснейшему смешению сырьевых материалов и к возможно большей однородности сырьевой смеси. Все это гарантирует однородность выпускаемого продукта и является одним из необходимых условий нормальной эксплуатации завода. Резкие колебания химического со·става сырьевой смеси нарушают ход производственного процесса.
Высокая тонкость помола и совершенное смешение необходимы для того, чтобы химическое взаимодействие между отдельными составными частями сырьевой смеси прошло до конца в возможно более короткий срок.
При выборе той или другой схемы производства особое внимание следует обращать на рентабельность работы предприятия и возможность снижения себестоимости продукции. Основными мероприятиями, ведущими к снижению себестоимости являются: интенсификация производственных процессов, повышение коэффициента использования оборудования, рост выпуска цемента, повышение его качества (марки), снижение расхода топлива и электроэнергии, механизация производственных процессов и всех вспомогательных работ, автоматизация управления производственными процессами и некоторые другие.
Мощность цементных заводов устанавливают в зависимости от сырьевой базы и потребности района в цементе. На новых заводах она равна обычно 1-2 млн. т цемента в год. Характерным показателем производительности труда на цементных заводах является выпуск цемента на одного рабочего в год, который в 1963 г.
составил 915 т. Выработка на одного работающего была 7-62 т. На заводах, оснащенных высокопроизводительным оборудованием, выработка цемента достигла соответственно 2000 и 1600 т.
На цементных заводах, а также на заводах по производству других вяжущих материалов приходится перемещать от одного аппарата к другому большие массы кускового порошкообразного и жидкого материала. Для транспортирования их применяют ковшовые элеваторы, шнеки, ленточные, пластинчатые и скребковые транспортеры, транспортные желоба, насосы, краны с грейферами. Для транспортирования порошкообразных материалов широко используют пневмовантовые и камерные насосы, а также пневмотранспортные желоба.
Транспортирование шлама имеет ряд особенностей, так как он представляет собой сметанообразную текучую массу, содержащую 32-45% воды. Чтобы уменьшить расход топлива на обжиг, стремятся снизить влажность шлама, а чтобы улучшить его транспортабельность, необходимо увеличить содержание воды. По условиям транспортабельности шлам должен течь по желобу, имеющему уклон в 2-4 %.
Чем пластичнее сырьевые материалы, тем больше приходится добавлять воды для получения шлама нужной текучести. Обычно шлам транспортируется центробежными насосами.
На заводы сырьевые материалы доставляют из карьера в виде кусков размерами до 1000-1200 мм. Иногда сырьевые отделения расположены непосредственно на карьерах, откуда шлам поступает на заводы. Так, на Балаклейском цементном заводе отделение болтушек размещено на карьере. Сырьевые материалы в виде мела и глины поступают в дробилки, а затем в болтушки. Полученный глиняно-меловой шлам нормальной влажности перекачивается по шламопроводам на завод.
При выпуске цемента обычных марок сырьевые материалы и клинкер размалываются до остатка на сите №008 порядка 8-10%. Для получения цемента более высоких марок материалы размалываю тоньше — до остатка на том же сите около 5% и даже меньше. Измельчать сырьевые материалы до получения тонкого порошка в одном аппарате невозможно. Поэтому сначала материал подвергают в дробилках двyx — тpex стадийному дроблению до величины кусков, не превышающей 8-20 мм, а затем измельчают в мельницах в гонкий порошок с размерами зерен не более 0,06-0,10 мм, глину поступающую из карьера в кусках размером до 500 ММ, измельчают в валковых дробилках до кусков не больше 100 мм, а затем отмучивают в болтушках до получения глиняного шлама с влажностью 60-70%.
Этот шлам и подают в сырьевую мельницу.
Удельный расход сырья зависит от его химического состава и зольности топлива и составляет 1,5-2,4 т на 1 т клинкера. Расход электроэнергии на 1 т выпускаемого цемента составляет 80-100 квт/ч.
Как делают цемент: технология производства цемента
Любое строительство или ремонтные работы невозможны без использования универсального строительного материала – цемента разных видов и марок. Мы настолько привыкли к этому продукту, что даже не задумываемся над проблемой, а как делают цемент. Можно ли его можно изготовить в домашних условиях и не переплачивать?
СодержаниеСвернуть
- Состав цемента
- Производство цемента на заводах
- Сухой способ
- Мокрый способ
- Комбинированные способы
- Как делают белый цемент
- Заключение
Сразу ответим на вопрос – можно ли сделать цемент своими руками? Имея необходимое оборудование и исходные материалы – получить цемент в домашних условиях можно.
На данный момент времени в Российской Федерации большим спросом пользуются мини-заводы по производству цемента, мощностью порядка 120 000 тонн цемента в год. Производить же цемент для единичной стройки экономически невыгодно. Проще и дешевле купить этот необходимый строительный материал на заводе или в магазине.
Состав цемента
Цемент получается при длительном дроблении клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.
При измельчении клинкера вводят добавки: гипс СaSO4·2H2O для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.
Производство цемента на заводах
На данный момент времени производителями цемента используются три технологии производства связующего:
- Мокрый способ.
- Сухой способ.
- Комбинированный метод.
Стоит заметить что «сухую» технологию используют зарубежные производители цемента: Египет, Турция и Китай. «Мокрая» же технология традиционно используется отечественными цементными заводами.
циклы производства цемента
Сухой способ
Здесь нет необходимости использовать воду. Исходный материал (глину и известняк) дробят на специальном оборудовании. Сушат и перемалывают в мелкодисперсную муку, смешивают пневматическим способом и подают на обжиг.
Образовавшийся в результате обжига цементный клинкер измельчается до соответствующей степени фракции, фасуется в упаковку и отправляется на склад готовой продукции. Данный способ позволяет снизить затраты на производство, однако отличается «капризностью» к однородности исходных материалов и является экологически опасным вариантом.
Мокрый способ
Неоспоримые достоинства данного метода заключается в возможности точного подбора состава исходного сырья при высокой неоднородности исходных компонентов: порода, вид породы и пр.
Исходный материал (шлам) представляет собой жидкую субстанцию, содержащую до сорока процентов влаги.
Перед тем как сделать цемент, состав шлама корректируется в специальных технологических бассейнах. После выдержки сырья в бассейне, производится отжиг в специальных вращающихся печах и последующее измельчение.
Мокрый способ требует большего расхода тепловой энергии расходуемой на высушивание исходного сырья. Это существенно увеличивает себестоимость производства цемента, однако качество конечной продукции не страдает от возможной неоднородности клинкера, как при мокром варианте.
Комбинированные способы
Данная технология опирается на мокрый вид получения связующего. Промежуточную субстанцию обезвоживают по специальной технологии. Клинкер гранулируют с добавлением воды, после чего производят отжиг и последующее измельчение до той или иной марки цемента.
В числе достоинств комбинированного способа производства цемента: высокий выход «годного», возможность использования отходов металлургической промышленности.
Как делают белый цемент
Технология производства белого цемента незначительно отличается от технологии производства обычного «серого» материала. Как и обычный «серый» материал, белый цемент выпускают сухим и мокрым способом. Основное отличие технологии – обжиг исходного сырья при высокой температуре и резкое охлаждение в воде.
Клинкер белого цемента характеризуется как «маложелезистый» и содержит в своем составе: минеральные добавки, известняк, гипс, соли и другие компоненты. В качестве исходного сырья для клинкера используются карбонатная и глинистая порода (известняк, каолиновая глина, отходы обогащения, кварцевый песок).
В Российской Федерации белый цемент производится только на одном предприятии – ООО «Холсим (Рус) СМ» (до 2012 года ОАО «Щуровский цемент»). Большинство белого цемента поставляется на рынок России из-за рубежа следующими компаниями: «Холсим» (Словакия), «Cimsa иAdana» (Турция), «AalborgWhite»(Дания) и «AalborgWhite» (Египет).
Основное достоинство белого цемента его уникальная характеристика – белоснежность, а основной недостаток в разы большая стоимость по сравнению с обычным «серым» материалом.
Заключение
Теперь вы знаете, как делают цемент на заводе в общем случае. Информацию как правильно делать цемент во всех подробностях, цифрах, схемах, таблицах и других тонкостях смотрите в специальной литературе.
Оцифровка и будущее цементного завода
Статья (6 страниц)
Никогда еще не было более важного момента для повышения устойчивости ядра производственно-сбытовой цепочки цемента: цементного завода. Пандемия COVID-19 сильно ударила по цементной промышленности: ожидается, что мировой спрос на цемент снизится на 7–8 процентов в 2020 году, хотя это снижение будет неравномерно распределено по регионам.
1
1.
Пол Роджер, «Влияние COVID-19 на мировые рынки цемента», Global Cement Markets , июнь 2020 г.
, cemnet.com.
В ответ производители цемента по всему миру сократили производство или даже полностью закрыли заводы. И хотя завод является лишь одним из компонентов производственно-сбытовой цепочки цемента, его роль в преодолении сбоев и создании цементных компаний для будущего успеха имеет решающее значение.
Путь вперед для отрасли ясен: переход на цифровые технологии и устойчивость. Помещение этих двух тенденций в основу планирования будущего поможет производителям цемента догнать тех, кто работает в других отраслях тяжелой промышленности, и добиться значительного повышения производительности. В отрасли, где восстановление упущенной выгоды может занять годы, крайне важно начать сейчас, чтобы как оправиться от воздействия COVID-19, так и сделать производителей цемента более устойчивыми к будущим сбоям.
Действительно, цементный завод будущего будет работать совершенно иначе, чем сегодняшние заводы. В этой статье мы описываем наше видение устойчивого, гибкого, зеленого и эффективного предприятия, а также влияние на бизнес и стратегические соображения, которые высшее руководство должно учитывать при определении пути развития отрасли.
Наше видение: ведущий цементный завод 2030 года
Цементный завод будущего обеспечивает значительно более низкие эксплуатационные расходы и более высокую стоимость активов за счет повышения энергоэффективности, производительности и производительности. Более целенаправленное и эффективное обслуживание продлевает срок службы оборудования. Воздействие каждого завода на окружающую среду сведено к минимуму, что обеспечивает его лицензию на работу в разных местах и юрисдикциях. Завод удовлетворяет спрос клиентов, динамически корректируя производство и логистику в соответствии с данными клиентов в режиме реального времени. Воодушевленные, заинтересованные сотрудники сосредотачиваются на деятельности, создающей добавленную стоимость, а все задачи, не добавляющие ценность, автоматизированы. Информация в режиме реального времени доступна для удаленных менеджеров на всех уровнях для принятия более эффективных решений.
Это будущее не за горами. Наш анализ показывает, что использование цифровизации и рычагов устойчивого развития является ключом к значительному повышению производительности и эффективности типичного цементного завода (Иллюстрация 1).
Результатом является прибыль от 4 до 9 долларов на тонну цемента,
2
2.
Не принимая во внимание влияние инновационных установок на сокращение выбросов углерода.
что может привести к перемещению традиционного завода в верхний квартиль кривой затрат для заводов с аналогичными технологиями (см. врезку «Сегодняшний цементный завод»).
Экспонат 1
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]
Капитальные затраты, необходимые для осуществления этого перехода, будут варьироваться в зависимости от применяемого рычага. Например, для реализации пилотного проекта расширенной аналитики (AA) для процесса записи потребуется от двух до трех месяцев экспертной работы по сбору и анализу исторических данных, а также по моделированию и обучению системы.
Между тем, инвестиции в установку альтернативного топлива потребуют до 20 миллионов долларов и до одного года для ввода в эксплуатацию и эксплуатации. Более инновационные решения потребуют дополнительных денег и времени. Однако помимо этого некоторые из этих инвестиций могут быть обусловлены требованиями, выходящими за рамки типичных требований к совершенству или соответствию требованиям, к которым привыкла отрасль.
Операционный лидер: включение цифровой и расширенной аналитики
В отличие от многих других отраслей, цементной промышленности еще только предстоит пройти путь всеобъемлющей цифровой трансформации. Из 54 производственных предприятий, названных «маяками» — лидерами в использовании технологий Четвертой промышленной революции (Индустрия 4.0), — ни одно не является цементным заводом (см. врезку «Производство 4.0: фабрики-маяки, как это определено Всемирным экономическим форумом»). Тем не менее, более строгие правила, снижение спроса и изменения в более широкой строительной экосистеме приведут к тому, что этой отрасли необходимо срочно использовать технологии Индустрии 4.
0, чтобы оставаться конкурентоспособными.
Автор рассказывает: Чему покерный профессионал Энни Дьюк может научить вас, как вовремя бросить курить
Возможности Европы для электромобилей и необходимая для этого инфраструктура зарядки
Дьявольская двойственность: как генеральные директора могут сочетать устойчивость с нулевыми обещаниями
Приоритизация здоровья мозга: масштабирование того, что работает, чтобы добавить годы к жизни и жизнь к годам
Женщины на рабочем месте 2022
На цементном заводе будущего ценность, а не объем, является ключевым фактором. Принятие решений на основе фактов в режиме реального времени является нормой, а постоянные корректировки учитывают изменчивость экосистемы. Ассортимент продукции увеличивается в пять-десять раз, операции управляются с учетом динамических ограничений и возможностей, а производственные параметры адаптируются в режиме реального времени.
Цифровые двойники моделируют и оптимизируют общее влияние внешней изменчивости операций, начиная от сложных процессов, таких как прожиг, и заканчивая более структурированными действиями, такими как техническое обслуживание.
Требуется постоянное присутствие меньшего числа сотрудников, а интерактивные онлайн-панели мониторинга позволяют менеджерам удаленно сотрудничать, решать проблемы и быстро принимать обоснованные решения вместе с остальной частью команды. Инженеры по техническому обслуживанию немедленно уведомляются о неисправностях в оборудовании или о возможности проведения технического обслуживания и получают пошаговые инструкции по ремонту с помощью дополненной реальности.
Сильная технологическая база способствует полностью интегрированной цепочке создания стоимости цемента, в том числе в рамках различных функций. Алгоритмы AA улучшают выход, производительность, качество, энергоэффективность и соотношение цемента и клинкера.
3
3.
Элефтериос Хараламбус, Томас Циглер, Роберт Фельдманн и Патрик Шульце, «ИИ для увеличения основных активов», International Cement Review , февраль 2019 г., cemnet.com; Хараламбус, Фельдманн, Рихтер и Шмитц, «Искусственный интеллект в производстве: изменение правил игры для производителей с крупными активами».
Автоматизированное отслеживание потерь общей эффективности оборудования (OEE) и программное обеспечение с поддержкой AA адаптируют стратегии активов для повышения надежности и срока службы оборудования (рис. 2).
Экспонат 2
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]
Цементная промышленность с нулевым выбросом углерода: новаторские меры в ответ на изменение климата
На производство цемента в 2017 году приходилось 7% мирового выброса CO 2 выбросы.
Растущее давление со стороны общества и правительств в отношении более строгих стандартов выбросов и декарбонизации окажет серьезное влияние на отрасль. Это может нарушить всю цепочку создания стоимости, поскольку производителям цемента придется переосмыслить свои продукты, портфели и партнерские отношения для достижения углеродной нейтральности.
Согласно нашим анализам, цементный завод будущего может сократить выбросы на 75% к 2050 году по сравнению с 2017 годом. Около 20% будет получено за счет производственных достижений, таких как меры по повышению энергоэффективности и замена клинкера. Дополнительные 10 процентов будут поступать за счет альтернативных видов топлива, однако доступность альтернативных видов топлива зависит от региона и зависит от усилий по обезуглероживанию других секторов, таких как сталелитейная и энергетическая промышленность. То же самое относится и к заменителям клинкера, таким как натуральный пуццолан или побочные продукты промышленного производства.
Таким образом, более экологичная и эффективная установка становится еще более возможной благодаря инновационным достижениям, таким как масштабирование технологий улавливания, использования и хранения углерода (CCUS). С точки зрения масштабируемости CCUS, вероятно, является наиболее продвинутым вариантом. Используя эту технологию, производители цемента улавливают выбросы CO 2 и могут либо использовать углеродсодержащий бетон (один из немногих уже доступных вариантов использования, который фиксирует CO 2 в конечном продукте), либо хранить углерод на бывших нефтяных и газовых месторождениях. . Другие идеи голубого неба, включая электролиз и использование бактерий, которые производят карбонат кальция, требуют значительных инвестиций для масштабирования, при этом первопроходцы получают значительные преимущества перед аналогами. Крайне важно, чтобы завод оставался подключенным ко всей цепочке создания стоимости производства цемента, поэтому его вклад оптимизирует возможности, а также позволяет улавливать и компенсировать выбросы наиболее эффективным способом.
Обеспечение прослеживаемости выбросов, сквозного учета и полной прозрачности цепочки создания стоимости прокладывает путь к этой оптимальной точке.
Воплощение: изменение существующей модели
Сегодня большинство заводов работают традиционным, негибким образом, используя ручную или устаревшую технологическую инфраструктуру, и им трудно нанимать и удерживать квалифицированных рабочих на важных должностях. История слияний и расширения производственных мощностей привела к устаревшим инвестициям, которые препятствуют возможности и желанию вносить радикальные изменения. Более того, несмотря на то, что за последние два десятилетия в цементной промышленности произошли значительные улучшения в ИТ-инфраструктуре и операционных технологиях, отдача оказалась ниже ожидаемой. Эффективность новых систем планирования ресурсов предприятия, инструментов оптимизации процессов и даже профилактического обслуживания отстает из-за проблем с управлением изменениями и культурных различий между площадками.
Чтобы понять пробелы и возможности в каждом подсегменте рынка, производители цемента должны начать с первоначальной оценки своих заводов и всей цепочки создания стоимости. Это не только определит реалистичные стремления к оцифровке и устойчивому развитию, но и облегчит обсуждение всеобъемлющей стратегии, кодифицированной в виде подробной дорожной карты для каждого завода. Игроки на рынке цемента могут определять цели сверху вниз для каждого завода или цели снизу вверх в зависимости от конкретных вариантов использования каждого завода. В любом случае они могут одновременно наращивать цифровые возможности через специальную академию. Затем они должны поставить перед собой задачу сосредоточиться на деятельности, которая принесет наибольшую прибыль их бизнесу и клиентам.
Каждому заводу также потребуется создать гибкую операционную модель, которая будет включать в себя корректировки организационной структуры, возможностей, инфраструктуры, процессов и партнерских отношений.
Местные лидеры должны быть наделены полномочиями, чтобы указать путь к достижению этих целей, прививая прозрачность, ориентацию на клиента и чувство сопричастности в местных командах. Заводы также должны перестать быть чистыми центрами затрат и сосредоточиться на инициативах, которые приносят большую пользу при бережливом выполнении повседневных операций. Стабильная организационная основа гарантирует, что у организации есть общая цель, стандарты, платформы, культура и набор ценностей, что обеспечивает открытый и простой обмен знаниями.
Не существует единого подхода к успеху, и каждое предприятие должно выбирать свой собственный путь в зависимости от контекста, целей, стремления к централизации, существующих внутренних возможностей и т. д. Самые важные вопросы, на которые должны ответить производители цемента, прежде чем отправиться в это путешествие, касаются создания ценности. Более конкретно: какие варианты использования обеспечивают наибольшую прибыль? Что лучше: максимальная эффективность или максимальная пропускная способность? Может ли полностью интегрированный производственный процесс, основанный на сырье, обеспечить более высокую прибыль?
Кризис COVID-19 вынудил цементные компании как можно раньше начать цифровую трансформацию.
Заводы, которые реализуют более цифровое и устойчивое видение будущего, с большей вероятностью обеспечат долгосрочное конкурентное преимущество в производительности, операционной эффективности и отказоустойчивости, которое намного перевешивает любые инвестиции, сделанные на начальном этапе.
Повышение эффективности и устойчивости — лишь один из аспектов этого видения будущего. В ближайшее десятилетие компании должны принять меры по всей цепочке создания стоимости, чтобы производство цемента было экономически и экологически целесообразным.
Процесс производства цемента
Для производства цемента необходимо добывать различные полезные ископаемые. Большую часть составляют известняк (содержащий минерал кальцит), глина и гипс. Геологическая служба США отмечает, что цементное сырье, особенно известняк, геологически широко распространено и (к счастью) в изобилии. Внутреннее производство цемента неуклонно растет: с 66,4 млн тонн в 2010 году до примерно 80,5 млн тонн портландцемента в 2014 году, согласно данным Геологической службы США за 2015 год о цементных и минеральных товарах.
Общая стоимость реализации цемента составила около $8,9.миллиардов, большая часть которых была использована для производства бетона на сумму около 48 миллиардов долларов. В большинстве строительных проектов используется бетон в той или иной форме.
Существует более двадцати видов цемента, используемых для изготовления различных специальных бетонов, однако наиболее распространенным является портландцемент.
Производство цемента представляет собой сложный процесс, который начинается с добычи и последующего измельчения сырья, включающего известняк и глину, в мелкий порошок, называемый сырьевой мукой, который затем нагревается до температуры спекания до 1450 °C в цементной печи . В этом процессе химические связи сырья разрушаются, а затем они рекомбинируются в новые соединения. Результат называется клинкером, который представляет собой округлые узелки диаметром от 1 мм до 25 мм. Клинкер измельчают в мелкий порошок на цементной мельнице и смешивают с гипсом для получения цемента.
Затем порошкообразный цемент смешивают с водой и заполнителями для получения бетона, который используется в строительстве.
Качество клинкера зависит от состава сырья, который необходимо тщательно контролировать для обеспечения качества цемента. Избыток свободной извести, например, приводит к нежелательным эффектам, таким как увеличение объема, увеличение времени схватывания или снижение прочности. Можно использовать несколько лабораторных и онлайн-систем для обеспечения контроля процесса на каждом этапе процесса производства цемента, включая образование клинкера.
Для обеспечения контроля процесса можно использовать несколько лабораторных и онлайн-систем
Лабораторные рентгенофлуоресцентные (XRF) системы используются лабораториями контроля качества цемента для определения основных и второстепенных оксидов в клинкере, цементе и сырье, таком как известняк, песок и бокситы. Прочтите Анализ клинкера и цемента с помощью последовательного спектрометра Thermo Scientific ARL OPTIM’X WDXRF, чтобы узнать, почему XRF является предпочтительным методом для элементного анализа в цементной промышленности.
Комбинированные рентгенофлуоресцентные (XRF) и рентгеновские дифракционные (XRD) системы выполняют химический фазовый анализ для более полной характеристики образца. Фазовый анализ клинкера обеспечивает постоянное качество клинкера. Такое оборудование может быть оснащено несколькими монохроматорами XRF для анализа основных оксидов и системой компактной дифракции (XRD), которая позволяет измерять кварц в сырьевой муке, свободную известь (CaO) и фазы клинкера, а также кальцит (CaCO 9).0063 3 ) в цементе.
Прочтите Комбинированные приборы XRF/XRD могут обеспечить полный контроль качества клинкера и цемента , чтобы узнать больше о технологии, которая сочетает в себе преимущества как XRF, так и XRD.
Анализаторы поперечной ленты, основанные на технологии оперативного гамма-нейтронно-активационного анализа (PGNAA), устанавливаются непосредственно на конвейерную ленту для непрерывного измерения всего потока материала в режиме реального времени для устранения неполадок при контроле запасов перед смешиванием и управлении карьером, дозировании сырьевой смеси контроль и сортировка материалов.
Читать PGNAA улучшает процесс и контроль качества в производстве цемента , чтобы узнать, что делает PGNAA особенно подходящим для анализа цемента.
Точное производство цемента также зависит от систем конвейерных весов, которые контролируют производительность и запасы или регулируют выгрузку продукции, а также от металлодетекторов для защиты оборудования и обеспечения бесперебойной работы. Блок-схема процесса производства цемента показывает, где в процессе каждый тип технологии имеет значение.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Нужны конвейерные весы для обработки сыпучих материалов? Чтобы помочь вам решить, какая система конвейерных весов лучше всего подходит для вашей горнодобывающей деятельности, мы описали варианты в удобном для чтения руководстве по выбору системы конвейерных весов, чтобы вы могли решить, какая система конвейерных весов подходит именно вам. Нажмите на изображение, взгляните на диаграмму и посмотрите, поможет ли она вам принять решение.
