Как сделать производство цемента

Как сделать производство цемента

Цемент можно назвать, пожалуй, самым распространенным в строительстве материалом. Несмотря на огромное количество новых технологий, применяемых в строительстве, цемент продолжает служить основой большинства других строительных материалов.

Без сомнения, цемент стал одним из важнейших изобретений человечества.

Способность цемента быстро застывать, создавая прочные водонепроницаемые конструкции, позволила полностью изменить как методику строительства, так и архитектуру сооружений. Потребности в цементе постоянно растут, несмотря на значительные объемы предложения этого материала на рынке. Поэтому вполне понятно и объяснимо стремление многих предпринимателей делать деньги на производстве цемента.

Высокая конкуренция в области производства этого материала заставляет предпринимателей тщательно просчитывать свои затраты и серьезно относиться к планированию и управлению предприятием.

Важными компонентами успеха в этом виде бизнеса являются надежный бизнес-план и точный экономический расчет.

Чтобы создать производство цемента как бизнес, в качестве первого шага нужно провести исследование рынка, которое позволит выбрать оптимальный вариант технологии.

Выбор технологии производства цемента зависит не столько от возможности инвестиций, сколько от состава сырья, которое имеется в наличии.

Для производства цемента могут использоваться различные компоненты и сопутствующие добавки. Главными компонентами являются глина и различные карбонатные породы, такие, как известняк, мел, гипс и так далее. Нередко в производстве цемента используют также золу и различные пластификаторы. В некоторых технологиях, в качестве еще одной главной компоненты сырья, используется вода. Хотя чаще при производстве материалов применяется сухой метод обработки.

Технология производства цемента

Принцип изготовления цемента предусматривает дробление составных частей будущего продукта с последующим обжигом, для создания так называемых клинкеров, частиц, которые служат основой будущего строительного материала.

Важнейшими элементами оборудования, практически при любой технологии, являются дробильные устройства и обжиговые печи.

Поскольку глина и известняк чаще всего служат сырьем для производства цемента, для организации производства крайне важно иметь поблизости месторождения и того, и другого материалов. При планировании бизнеса необходимо учесть, что для разработки месторождений необходимо будет получить довольно дорогостоящие лицензии. Безусловно, исходное сырье для получения цемента можно закупать и у сторонних организаций, но это значительно увеличит себестоимость готового продукта, и снизит рентабельность производства. Добытый известняк измельчают в специальных дробильных машинах. Параллельно в мельницах-мешалках перемешивает и измельчают глину с добавлением воды. Затем компоненты смешивают в шаровых трубных мельницах, корректируют состав и получившуюся смесь отправляют в специальную печь для обжига, где и происходит спекание компонентов в частицы клинкера. В дальнейшем полученный материал смешивают с минеральными добавками, пластификаторами, и в результате получают знакомый нам цемент.

Оборудование производства цемента стоит достаточно дорого. В зависимости от объемов производства, цена оборудования может составлять от нескольких миллионов до нескольких сотен миллионов рублей. Для начинающих предпринимателей, которые планируют производить ограниченные партии цемента, гораздо выгоднее приобрести готовую линию для производства цемента, у которой все производственные операция объединены в единый комплекс. Это особенно удобно при наличии небольших месторождений исходного сырья, и позволяет избежать крупных потерь при сворачивании производства.

Рентабельность производства цемента довольно высока: она составляет от 20 до 25%, так что инвестиции окупаются в течение 3-5 лет. Для мини-заводов, при условии наличия спроса на произведенную продукцию, срок окупаемости может составлять 1-1,5 года.

Сложность организация такого производства, а также высокие первоначальные затраты требуют особо тщательного планирования такого предприятия. Заказ на нашем сайте бизнес-плана дает хорошую возможность подготовить исходные данные для создания производства цемента, а также заранее оценить его рентабельность для конкретных условий.

Бизнес на изготовлении цемента

Строительство относится к отраслям экономики, которые на данный момент развиваются достаточно стремительно. Один из самых важных материалов для строительства – цемент, поэтому его производство достаточно привлекательно с точки зрения рентабельности и доходности. Несмотря на достаточно высокий уровень конкуренции и множество новых материалов, насытить рынок полностью практически невозможно.

Технология производства

При изготовлении цемента технологическая схема зависит от его разновидности. Портландцемент состоит из клинкера, гипса и различных специальных добавок. За счет высокого содержания окислов марганца и железа он имеет серо-зеленый цвет. Относительно новый материал на отечественном строительном рынке – белый цемент. Для его изготовления используется клинкер с низким содержанием железа, гипс и добавки, придающие белизну. Кроме того, обжиг клинкера при изготовлении белого цемента требует более высокой температуры и резкого охлаждения.

Глиноземистый цемент производится из известняка и породы, содержащей повышенный объем глинозема. Этот материал отличается от обычного портландцемента тем, что его можно использовать при повышенной влажности и минусовых температурах. Бетон, изготовленный из глиноземистого цемента, практически полностью водонепроницаемый, поэтому хорошо защищает арматуру от ржавчины. Хотя изготовление глиноземистого цемента стоит дороже, чем изготовление портландцемента, он широко используется при ремонтных работах, требующих быстрого твердения бетона.

Производство портландцемента состоит из трех этапов: добычи сырья, получения клинкера и его измельчения вместе с гипсом.

Основное сырье для изготовления – желто-зеленый известняк, для добычи которого требуется специальное месторождение. Потом известняк измельчается и подсушивается. Следующий шаг – смешивание с глиной и остальными компонентами и обжиг при температуре 1500оС, в результате которого получается клинкер.

На завершающем этапе клинкер и гипс дробятся, к ним подмешиваются минеральные добавки, после чего смесь подвергается помолу. На данном этапе производства можно использовать один из трех способов:

• Сухой способ – все сырье для производства цемента помещается в сепараторную мельницу, где происходит помол и сушка. Далее смесь помещается в смеситель, в котором осуществляется окончательное смешивание в присутствии сжатого воздуха и корректировка состава.

• Мокрый способ – помол сырья изготавливается в присутствии воды, получается шихта в виде суспензии, влажность которой варьирует в пределах 30-50%. Этот способ применяется, если в сырье много карбоната (мела), глины и добавок с высоким содержанием железа.Мокрый шлам перемещается в печь, где происходит обжиг с выделением углекислоты. После обжига получается клинкер в виде шариков, который необходимо охладить в холодильнике и превратить в порошок (цемент).
• Комбинированный способ:

1. для приготовления сырья используется мокрый способ, полученный шлам обезвоживают и обжигают в печи;
2. сырье готовится сухим способом, гранулируется с добавлением 10-14% воды и обжигается.

Для различных способов изготовления требуется разное оборудование для производства цемента. Метод изготовления выбирается, исходя из состава известняка и других условий на производстве.

Бизнес часть

В помещениях, которые используются для производства цемента, потолки должны быть высотой (как минимум) 4 метра, минимальная площадь – 450 м2. Для добычи сырья лучше всего арендовать или купить карьер. Это позволяет снизить себестоимость цемента. Вид и количество оборудования зависит от выбранного способа изготовления и планируемых объемов.

Линия по производству цемента:

• промышленная дробилка для измельчения известняка – от 200 тысяч рублей;
• мельница-мешалка для измельчения глины – от 250 тысяч рублей;
• трубная мельница для смешивания известняка с глиной и другими компонентами – от 3,3 миллионов рублей;
• печь для обжига и холодильник (барабанный, рекуперативный или колосниковый) – если покупать в комплекте, то необходимо примерно 140 тысяч рублей;
• шаровая трубная мельница – для измельчения клинкера и добавок;
• силосы и оборудование для фасовки цемента в мешки;
• автопогрузчики.

Силос – резервуар цилиндрической формы на опорном каркасе. Изготовление силосов для цемента может происходить как на заводе, так и на месте изготовления цемента. Емкости, габариты которых позволяет их транспортировать, свариваются на заводе. Емкости с очень большими габаритами поставляются в виде рулонов и собираются на площадке. Для предотвращения промерзания наружную поверхность можно утеплить. Образование ржавчины предотвращается путем окраски.

Комплект оборудования стоит примерно 500 миллионов рублей, строительство и монтаж – 250 миллионов рублей, регистрация и прочие расходы – примерно 50 миллионов рублей. Это значит, что цена мини завода для производства цемента составляет около 800 миллионов рублей .

Кроме начальных вложений в бизнес плане необходимо предусмотреть текущие расходы:

• при работе в 3 смены 5280 рабочих часов (1,61 миллион рублей);
• объем производства цемента –181,5 тысяч тонн за год, для чего требуется 177,1 тысяч тонн известняка (106,26 миллионов рублей), 9020 тонн гипсового камня (6,5 миллионов рублей), 781 тонн золы (109,34 миллиона рублей), 22 миллиона кВт электроэнергии (74,58 миллионов рублей) и 44 тысячи тонн каменного угля (149,6 миллионов рублей);
• страховые взносы — 25 209 600 рублей;
• амортизация оборудования – 40 миллионов рублей;
• накладные и прочие расходы – 30 миллионов рублей.

Производственные расходы — 541 439 000 рублей (в год).

Рыночная стоимость готовой продукции – 4900 рублей за тонну (с НДС) или 3920 рублей (без НДС).

Себестоимость = 541 439 000 рублей/181 500 т. = 2980 рублей за тонну.
Это значит, что прибыль от тонны цемента – 940 рублей , рентабельность производства – 20-24%, начальные вложения окупятся за 6-6,5 лет.

Изготовление цемента дома

В домашних условиях иногда готовят небольшие объемы смесей, похожих на цемент:

• для заделки щелей на полу – водный раствор извести с золой, полученной из каменного угля;
• для замазки щелей в кирпичной печи – песок, известь, графит, костный уголь в равных частях смешивается с творогом;
• для замазки изделий из железа – 3 части графита, 1,5 частей извести и 4 части белил баритовых разводят лаком, изготовленным из льняного масла.

Но следует учитывать, что это все-таки не цемент, изготовить который дома невозможно из-за высокой температуры обжига клинкера.

Коммерческие предложения

Если вы являетесь производителем или поставщиком оборудования, экспертом или предоставляете франшизу в данной сфере, тогда напишите нам через страницу Контактов . Ниже мы разместим информацию о вашем предложении и ваши контакты.

На странице публикуются только полезные для других отзывы, в которых указано что человек имел опыт в этом деле.

Заранее большое спасибо, если поделитесь с нашими читателями своим драгоценным опытом!:)

Отзывы владельцев бизнеса:

Само по себе, изготовление цемента не новость. А вот производство портландцемента из шлака в сарае (гараже) — это интересно. Так я и решил попробовать сделать. Себестоимость выходит раза в три дешевле, чем у обычного. Все производство основано на измельчении шлака до мельчайшей фракции. Для этого даже не нужно громоздкого дорогостоящего оборудования, все можно сделать в ударно-вихревой мельнице. Установка выдает около 100 килограммов цемента за час. Сюда можно прибавить тот факт, что никто не мешает поставить 2 или 3 мельницы, которые смогут обслужить 1-2 человека. На этом процесс мы не останавливаемся: из цемента собственного производства делаем бетонные растворы, цена которых ниже на 40%, чем на заводе. Сразу хочу предвосхитить вопросы по поводу качества, по типу «как из шлака выходит что-то путное?». При производстве мы добавляем некоторые добавки, в том числе SiO2 и C2S. На выходе получается раствор высокого качества, ничем не уступающий заводской продукции. Технологию даже не мы изобрели, все уже было известно ранее, 80% шлака в составе.
Продаем его без торговой марки и ГОСТа. Просто фасуем по 3-5 кг и сбываем через магазины города. Людям с мелкими бытовыми работами не нужны сертификаты, а нужен материал качественный и подешевле. Мы это им и даем. В зиму удается по 4-5 тонн продавать мелкой фасовкой, а готового раствора уходит под 30 тонн. И это еще не сезон! К лету объемы должны возрасти раз в 15-20. Хочу заметить производство цемента и бетонных конструкций не мое основное занятие. Вообще, занимаюсь строительством и отделкой. А это — дополнительный доход и способ удешевить строительство.

Считаю изготовление шлакощелочного цемента хорошей идеей, сам уже этим 3 года занимаюсь. Из него можно делать бетон и пенобетон. Купил завод для производства за 7 миллионов рублей, примерно год назад он уже окупился. Основная трудность — найти доменный гранулированный шлак. Если с этим проблем нет, то все получится.

Многие китайские компании по производству оборудования для цементных заводов выходят на российский рынок. Благодаря опыту работы с ними могу сказать с уверенностью, что нужно держать ухо в остро. Работать тяжеловато с китайцами, лучше привлечь инжиниринговую компанию. Лабораторное оборудование и автоматика должна быть не их производства. Лучше европейского. Повторюсь, выводить их на контракт лучше не самим, а с помощью профессионалов. Компании за свои услуги берут от 3 до 5 миллионов евро, зато если все получится можно сэкономить куда больше (до 70 миллионов, если брать завод полностью).

Сейчас все больше набирает обороты схема производства цемента, которую условно можно назвать «мелем все». В его основе лежит измельчение каждого компонента по отдельности, а потом перемешивание всего, что получилось и еще одно измельчение. Технология в принципе очень незамысловатая, но мы к ней шли очень долго.
Снижение цены на бетон, как мне кажется, возможно только в случае здоровой конкуренции между заводами. Но в этом случае будет трудно выжить мелким заводам.

Строительная отрасль «зеленеет» благодаря цементу

Компании придумывают, как сделать материал более экологически чистым

Фото: istockphoto.com

Ежегодно в мире выпускают более 4 млрд т самого распространенного строительного материала — цемента. На его производство приходится 8% мирового объема выбросов углекислого газа (CO₂) — это больше, чем загрязнение атмосферы всеми существующими грузовыми автомобилями. По подсчетам экспертов британской аналитической организации Chatham House (Королевский институт международных отношений), для достижения целей Парижского соглашения по климату цементная промышленность к 2030 году должна сократить углеродные выбросы на 16% ежегодно.

Загрязнение атмосферы при производстве цемента происходит при обжиге известняка. Сырье нагревают в печах с температурой выше 1 400 °C, в результате содержащийся в породе углерод (C) соединяется с кислородом (О), образуя CO₂. По данным Европейской ассоциации производителей цемента (European Cement Association), тонна строительного материала «ответственна» за 0,5 т выбросов углекислого газа.

Для сокращения воздействия на окружающую среду некоторые архитекторы, застройщики, девелоперы внедряют в строительной отрасли экологичные технологии и придерживаются принципов устойчивого развития. Как отмечает издание The New York Times, в последние десятилетия представители индустрии, стремившиеся снизить углеродный след зданий, сосредоточились на сокращении потребления энергии за счет повышения эффективности систем освещения, отопления и других. Затем они стали обращать внимание не только на выбросы, связанные с эксплуатацией, но и на углеродный след, образующийся при производстве и транспортировке строительных материалов.

«Люди все лучше понимают, как возникают последствия глобального потепления. Бетон отвечает за непропорционально большую их часть», — считает глава нью-йоркской консалтинговой фирмы Building Product Ecosystems Аманда Камински.

Цемент составляет около 15% бетонной смеси, выступая в ней в роли вяжущего вещества, которое скрепляет между собой остальные компоненты (песок, гравий, воду). Еще до того, как экологический фактор приобрел значимость, технологи экспериментировали с составом бетона и старались сократить количество цемента в нем. Как напоминает The New York Times, это было связано с высокой ценой компонента из-за энергоемкого производства. Во второй половине XX века часть цемента начали заменять летучей золой, образующейся при сжигании угля на угольных электростанциях, а также шлаками — отходами от производства стали. В последние годы этот состав начали позиционировать как более экологичный. Однако вывод из эксплуатации угольных электростанций и спад производства привели к дефициту летучей золы и шлака и повысили их стоимость. Производители бетона вновь столкнулись с необходимостью поиска альтернативных смесей.

Экологичные альтернативы

Попытку сделать производство бетона более экологичным предприняла канадская CarbonCure Technologies. Компания разработала технологию впрыскивания сжиженного углекислого газа в бетон во время смешивания. Метод не только позволяет удерживать парниковый газ, но и делает бетон более прочным, сокращая необходимость в большом количестве цемента. Технология уменьшает выбросы углерода на 5–7%, ее используют на 225 заводах в США.

Фото: Matt Artz / Unsplash.com

В 2019 году группа ученых из Массачусетского технологического института (MIT) изобрела технологию производства цемента, которая способна устранить проблему углеродных выбросов. Она основана на использовании электролиза. Измельченный известняк растворяют в кислоте, из раствора на одном электроде выделяется углекислый газ, а на другом — выпадает в осадок гидроксид кальция (гашеная известь). На следующей стадии вещество перерабатывают в цемент. По словам одного из изобретателей, профессора MIT Йет-Мин Чанга (Yet-Ming Chiang), способ экологичный и очень дешевый, он стоит около 13 центов за кг продукта — меньше, чем бутылка воды. При этом строительный материал не теряет в качестве.

«Ожидается, что к 2060 году количество зданий по всему миру удвоится, что эквивалентно строительству одного нового Нью-Йорка каждые 30 дней», — предупредил Йет-Мин Чанг.

Чтобы экологизировать производство цемента, в MIT также предлагают возобновляемые источники энергии заменять на «зеленое» электричество, а CO₂ собирать и использовать в других областях. Например, для создания альтернативного топлива, газированных напитков или сухого льда.

По данным статистического агентства Statista, абсолютным мировым лидером по производству цемента за 2015–2019 годы был Китай. В 2019 году в стране произвели 2,2 млн тонн строительного материала. С 2000 по 2018 год парниковые выбросы от производства цемента в Китае выросли более чем в три раза — с 244 млн т до 782 млн т в год, в Индии — с 46 млн т до 125 млн т, в России — с 15 млн т до 21 млн т. Сократить выбросы от цементной промышленности удалось Японии, Германии и Испании.

Как делают цемент – методы производства

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?

• 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.