ცემენტის წარმოება
ცემენტის წარმოება – ცემენტი მიიღება ცემენტის კლინკერისა და თაბაშირის წვრილად დაფქვით და ტექნოლოგიური ციკლით ცემენტის გამოსაწვავ მბრუნავ ღუმელში. კლინკერის დაქუცმაცების შუალედში მასში შეჰყავთ დანამატი: თაბაშირი СaSO4·2H2O შეკვრის ვადების რეგულირებისათვის და 15%-მდე აქტიური მინერალური დანამატები (პირიტული ნამწვი, ბრძმედის საკერძე მტვერი, ბოქსიტები, ქვიშა) ზოგიერთი თვისების გასაუმჯობესებლად და ცემენტის ღირებულების შესამცირებლად. ნედლეულის ნარევის გამოწვა ხდება +1450-+1480°C ტემპერატურაზე 2-4 სთ-ის განმავლობაში გრძელ მბრუნავ ღუმლებში, რომლებიც აღჭურვილია შიგა სითბოგამცვლელი მოწყობილობებით, რაც უზრუნველყოფს ცემენტის კლინკერისათვის აუცილებელი მინერალების სინთეზის გამარტივებას. გამოსაწვავ მასალაში მიმდინარეობს რთული ფიზიკურ-ქიმიური პროცესები. ცემენტის საწარმოებელი ტექნოლოგიური ციკლის შესასრულებლად, მბრუნავი ღუმელი პირობითად შეიძლება დაიყოს 5 ზონად:
1) საწყისი გაცხელება (+200-+650°C) – ორგანული მინარევების გამოწვა და თიხოვანი კომპონენტების დეჰიდრატაციისა და დაშლის პროცესი. მაგ., კაოლინიტის დაშლა ხდება შემდეგი ფორმულის მიხედვით: Al2O3·2SiO2·2H2O → Al2O3·2SiO2 + 2H2O; შემდეგ +600-1000°C ტემპერატურაზე წარმოებს ალუმინსილიკატების რღვევა ჟანგეულებად და მეტაპროდუქტებად;
2) დეკარბონიზაცია (+900-+1200°C) – კირის კომპონენტის დეკარბონიზაცია: СаСО3 → СаО + СО2. ერთდროულად გრძელდება თიხოვანი მინერალების დაშლა ჟანგეულებად. ძირითადი (СаО, MgO) და მჟავე ჟანგეულების (Al2O3, SiO2) ურთიერთქმედების შედეგად, ამ ზონაში იწყება ახალი ნაერთების (СаО·Al2O3, შემოკლებით СА) საფეხურებად მიმდინარე მყარფაზოვანი სინთეზი, რომელიც გადადის თხევადფაზურ სინთეზში და მიიღება С3A;
3) ეგზოთერმული რეაქცია (+1200-+1350°C) – მთავრდება მასალების მყარფაზოვანი შეცხობის და ისეთი მინერალების შექმნის პროცესი, როგორიცაა: С3А, С4АF (F — Fe2O3) და C2S (S — SiO2) – სამი ძირითადი ოთხი კლინკერის მინერალიდან;
4) შეცხობა (+1300 → +1480 → +1300°C) – მთავრდება მასალის ნაწილობრივი დნობა და ნადნობი გადადის კლინკერულ მინერალებში, გარდა C2S, რომელიც რეაქციაში შედის ნადნობში დარჩენილ СаО-სთან და წარმოქმნის მინერალ ალიტს [С3S — სამკალციუმიანი მყარი ნარევი და მცირე რაოდენობით (2-4%) სხვა ჟანგეულები: MgO, Al2O3, P2O5, Cr2О3 და სხვ.);
5) გაცივება (+1300-+1000°C) – ტემპერატურა ეცემა თანდათანობით. თხევადი ფაზის ნაწილი კრისტალდება კლინკერულ მინერალებად, ხოლო ნაწილი მყარდება მინის სახით. ამჟამად, მსოფლიო მასშტაბით, ცემენტის ყველაზე მსხვილი მწარმოებელი ქვეყნებია: ჩინეთის სახალხო რესპუბლიკა, ინდოეთის რესპუბლიკა, აშშ, ბრაზილიის ფედერაციული რესპუბლიკა, ვიეტნამის სოციალისტური რესპუბლიკა, ირანის ისლამური რესპუბლიკა და სხვ.
