Получение клинкера

Сырьевыми материалами для производства клинкера служат известняки с высоким содержанием карбоната кальция (мела, плотного известняка, мергелей и др.) и глинистые породы(глины, глинистые сланцы), содержащие SiО₂, AI₂O₃ и Fe₂О₃. В среднем на 1 т цемента расходуется около 1,5 т минерального сырья; примерное соотношение между карбонатной и глинистой составляющими сырьевой смеси 3:1 (т. е. берется около 75% известняка и 25% глины). В сырьевую смесь вводят добавки, корректирующие химический состав, регулирующие температуру спекания смеси и кристаллизацию минералов клинкера. Например, количество SiО₂ повышают, добавляя в сырьевую смесь трепел, опоку. Добавление колчеданных огарков увеличивает содержание Fe₂О₃.
Для производства портландцемента все шире используют побочные продукты промышленности.

Весьма ценным сырьем являются доменные шлаки, содержащие необходимые для получения клинкера составные части (CaO, SiО₂, Аl₂О₃, Fe₂О₃). Нефелиновый шлам, получающийся при производстве глинозема, содержит 25-30% SiО₂ и 50-55% СаО; достаточно к нему добавить 15-20% известняка, чтобы получить сырьевую смесь. Использование нефелинового шлама повышает производительность печей примерно на 20% и снижает расход топлива на 20-25%.
Основной и наиболее эффективный вид топлива - природный газ, он отличается высокой удельной теплотой сгорания. Сокращается применение мазута и твердого топлива, приготовляемого в специальных установках для сушки и помола угля (антрацита, каменного угля). Удельная теплота сгорания твердого топлива ниже газообразного; углевоздушные смеси подвержены взрывам; зольность углей 10-20%; зола, попадая в обжигаемую сырьевую смесь, искажает расчетный минеральный состав клинкера. Стоимость топлива составляет до 26% себестоимости готового цемента, поэтому на цементных заводах много внимания уделяется его экономии.
Подготовка сырья. Производство портландцемента - сложный технологический и энергоемкий процесс, включающий: а) добычу в карьере и доставку на завод сырьевых материалов, известняка и глины; б) приготовление сырьевой смеси; в) обжиг сырьевой смеси до спекания - получение клинкера; г) помол клинкера с добавкой гипса - получение портландцемента; д) магазинирование готового продукта. Обеспечению заданного состава и качества клинкера подчинены все технологические операции.

 Приготовление сырьевой смеси состоит в тонком измельчении и смешении взятых в установленном соотношении компонентов, что обеспечивает полноту прохождения химических реакций между ними и однородность клинкера. Сырьевую смесь приготовляют сухим, мокрым и комбинированным способами.