Nuo 1952 m. cementas bendrovėje buvo gaminamas šlapiuoju būdu. Cemento gamybai naudojama klintis iškasama šalia esančiame Karpėnų karjere ir sutrupama žiauniniuose bei plaktukiniuose trupintuvuose. Klinčių ir molio mišinys bei koreguojantys priedai - smėlis ir geležies rūda - transporteriais paskirstomi į atitinkamus bunkerius. Po to sudozuotos žaliavos transporteriais paduodamos į trupintuvą bei žaliavų malūną, kur medžiaga susmulkinama iki reikiamo smulkumo ir išdžiovinama. Įkrovos milteliai paduodami į sumaltos ir išdžiovintos įkrovos silosą iš kurio elevatoriumi pakeliami į cikloninį šilumokaitį. Iš 4 pakopų cikloninio šilumokaičio su integruotu kalcinatoriumi įkaitusi medžiaga patenka į degimo krosnį kur 1450 oC temperatūroje susidaro klinkeris. Ataušintas klinkeris iš klinkerio aušintuvo transporteriu paduodamas į klinkerio silosus. Malant klinkerį ir gipsą cemento malūnuose, gaunamas cementas.
Betonas yra plačiai naudojama statybinė medžiaga, žinoma dėl savo tvirtumo, ilgaamžiškumo ir universalumo. Tačiau betono gamyba smarkiai veikia aplinką, nes jos metu išsiskiria daug šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir naudojami gamtos ištekliai. Todėl statybų pramonėje vis daugiau dėmesio skiriama betono tvarumui. Vienas iš būdų padaryti betoną tvaresnį yra naudoti perdirbtas medžiagas. Naudojant antrines žaliavas, reikia mažiau pirminių medžiagų ir energijos, reikalingos joms išgauti ir apdoroti. Dažniausiai betono tvarumui pagerinti naudojamas arba perdirbtas užpildas, arba perdirbtas vanduo. Perdirbtas užpildas gaminamas iš smulkinto betono ir gali būti naudojamas pakeisti natūraliam užpildui betono mišiniuose.
tipiniai tvarumo sprendimai cemento ir betono srityje
Rimvydas Kaminskas, Kauno technikos universiteto (KTU) Silikatų technologijos katedros profesorius, pažymi, kad Lietuvoje yra ne viena įmonė, smulkinanti griovimo atliekas, tad perdirbtas betonas tikrai naudojamas. Perdirbtas vanduo tyrėjui taip pat skamba kaip įmanoma alternatyva, tačiau Lietuvoje nuotekų vanduo betono gamybos procesuose greičiausiai nenaudojamas ir tyrimų apie jį. Dar viena kryptis yra gaminių kietinimas CO2 aplinkoje. Anglichny dvideginis, išlekiantis iš cemento gamyklų, yra sugaudomas ir koncentruojamas, o toje aplinkoje kietinami gaminiai. Vis dėl to pati perspektyviausia strategija Lietuvoje yra papildomųjų cementinių medžiagų (PCM) naudojimas.
„Vienintelė Lietuvoje veikianti cemento gamykla šiuo metu naudoja naudingąją iškaseną, vadinamą karbonatine opoka. Mes Lietuvoje jos turime labai daug, ji kasama atviru būdu prie Stoniškių miestelio, Šilutės rajone, - pasakoja mokslininkas, - tai labai į klintį panaši uoliena, kurioje yra gana nemažai amorfinio silicio oksido, o kita dalis yra kalcio karbonatas. Ši medžiaga yra tikrai gana gerai ištirta, bet buvo labai ilgai nenaudojama. Pernai karjeras atgaivintas ir šiuo metu naudojamas „Akmenės cemento“. Opoka pakeičiama iki 20 proc. Cemento klinkeris degamas 1450 laipsnių temperatūroje, o opoką pakanka iškasti, sumalti ir įdėti į cementą. Išvengiant papildomų cementinių medžiagų degimo aukštoje temperatūroje, sutaupoma ir finansiniu, ir poveikio aplinkai požiūriu: sumažėja CO2 išmetimai ir energinės sąnaudos.
PCM gali būti ne tik uolienos, bet ir moliai, apdirbimo pramonės procesų atliekos, pelenai ir kt. Pasak profesoriaus R. Kaminsko, vien KTU tiriama bent 30 skirtingų papildomų medžiagų. „Iš esmės viską, kas pasižymi tam tikromis savybėmis, galima paversti papildomosiomis medžiagomis. Tam skirta daug tyrimų, ir magistrinių, ir daktaro disertacijų. Pavyzdžiui, maistinio aliejaus gamybos metu jam skaidrinti naudojamas peptidinis molis. Tarpiniame etape aliejus sumaišomas su moliu, paskui filtruojamas, o molis sugeria spalvas ir visa kita. Tas molis yra labai geras, o yra išpilamas. Žinoma, patraukliausios medžiagos yra tos, kurių nereikia degti. Tačiau ir termiškai aktyvuoti moliai, kurie degami maždaug 700 laipsnių, t. y. Lakieji pelenai yra anglimi ir biokuru kūrenamų elektrinių šalutinis produktas.
PCM svarbios ne tik cemento gamintojams, jų vystymas strategiškai reikšmingas ir valstybei. Tai rodo Lietuvos mokslo tarybos skelbtas konkursas biokuro pelenų naudojimui betonuose tirti, kurį laimėję KTU mokslininkai turės atlikti iki kitų metų pradžios. Ne tik betonui naudojamos medžiagos, bet ir pats gamybos procesas gali būti tvaresnis. Tai galima pasiekti cemento krosnyse naudojant alternatyvų kurą, pavyzdžiui, biomasę. Galiausiai, projektuotojai gali optimizuoti betono kiekį statybose dar planavimo stadijoje. Betono statinyje mažėja renkantis mišrias konstrukcijas, tinkamus kietėjimo metodus, naudojant betoną kartu su kitomis medžiagomis.
Nors šiandieninis statybų sektorius sunkiai įsivaizduojamas be betono, šiai svarbiai statybos medžiagai tenka griežta kritika dėl neigiamo poveikio aplinkai. Tačiau visame betoninio statinio gyvavimo cikle, skaičiuojant nuo pat cemento gamybos iki statinio išmontavimo ir pakartotinio panaudojimo, įmanoma pritaikyti žiedinės ekonomikos principus.
keramika ir keraminių medžiagų įvairovė
Keramikos gaminiai yra gaminiai, pagaminti iš keraminių medžiagų, tokių kaip molis, porcelianas ir keramikos dirbiniai. Šios medžiagos formuojamos ir deginamos aukštoje temperatūroje, siekiant sukurti įvairius gaminius, įskaitant indus, plyteles, figūrėles, vazas, meno kūrinius ir daugelį kitų. Keramikos gaminiai yra žinomi dėl savo ilgaamžiškumo, stiprumo, atsparumo karščiui ir estetinio patrauklumo. Aukštos kokybės keramika paprastai gaminama iš natūralių medžiagų ir joje nėra kenksmingų cheminių medžiagų, tokių kaip BPA ar ftalatai, randami kai kuriuose plastikuose.
Aukšto grynumo aliuminio oksido tiglis, silicio karbido SiC grafito tiglis ir keraminių kompozicijų detalės yra dalis šio sektoriaus pritaikymo specifikacijų: jie pasižymi atsparumu šilumai, mechaniniu ilgaamžiškumu ir plačiu taikymo spektru, įskaitant šlifavimą, garinimo procesus ir oro/cheminę atsparą.
keraminių medžiagų įvairovė ir jų taikymas
- Aliuminio oksidas (Al2O3) - plačiai naudojamas kaip izoliatorius, atsparus aukštoms temperatūroms ir korozijai.
- Aliuminio nitridas (AlN) - puiki elektrinė izoliacija ir didelis šilumos laidumas; taikomas elektronikos programose.
- Deimantas (C) - pati kietiausia natūrali medžiaga, dažnai taikoma abrazyvams ir specialiosioms dangoms.
- Silicio dioksidas (SiO2) - pagrindinis keramikos ingredientas, plačiai naudojamas izoliacijai, abrazyvams ir optiniams stiklais.
- SiC - itin atspari aukštoms temperatūroms, naudojama kaip danga ir abrazyvinė medžiaga.
- Titano oksidas (TiO2) ir titano boridas (TiB2) - pigmentai ir tvirumo papildomos medžiagos šarvų gamyboje.
- Uran oksidas (UO2) - branduoliniam reaktoriui skirtas kuras.
- Cirkonis (ZrO2) - naudojamas keraminių dangų ir oksigeno jutiklių gamyboje.
Keramika yra ne tik senovės žmogiškasis užpildas. Pažangi keramika apima medžiagas, tiriančias elektrines, magnetines ir optines savybes. Pažangi keramika plačiai taikoma energetikoje, elektronikoje ir militarinėje pramonėje, o keramikos dėka kuriami šiluminiai varikliai, reaktorių šarvų plokštės ir elektroninės pakuotės.
Porcelianas ir keramika skiriasi gamybos tradicijomis. Porcelianas gaminamas iš tam tikro molio rūšies, deginamas aukštesnėje temperatūroje (virš 1200 °C), tad gaunama tanki, kieta ir vandeniui atspari medžiaga. Keramikos gaminiai deginami žemesnėje temperatūroje (600-1000 °C), naudojama įvairių rūšių molio mišinių. Porcelianas dažniausiai baltas ir peršviečiamas, todėl šviesa praeina per jį.
Deja, keramika, kaip ir betonui skirta medžiaga, susiduria su aplinkosaugos iššūkiais. Todėl tyrėjai siekia tvarių sprendimų ir išplėstų panaudojimo galimybių. Mikrosilicio dioksidas (mikrosilicio dioksidas) - ypatingai svarbus priedas betonui, suteikiantis didesnį mechaninį stiprumą, atsparumą dilimui, mažesnį poringumą ir geresnį atsparumą vandeniui bei korozijai. Jis taip pat skatina pucolanines reakcijas, mažina įtrūkimų riziką ir prisideda prie bendro betono patvarumo laikui bėgant. Ši medžiaga naudojama konkrečiai: padidina atsparumą vandeniui, mažina temperatūros poveikį ir pagerina armatūros apsaugą.
Sutarimas dėl tvarumo ir ekonomikos slypi žiedinės ekonomikos principuose: atliekų panaudojimas, gilesnė gamybos proceso analizė, integruotos medžiagų paskirtys ir skaitmeniniai įrankiai projekto stadijoje. Mikrosilicio dioksido papildymas gali būti taikomas skirtingose cemento ir betono formulėse, siekiant išgauti didelio stiprumo, todėl planuojant projektus svarbu žinoti, kaip pasirinkti priedus ir kaip optimizuoti proceso etapus.
Keramika turi platų pritaikymo spektrą, įskaitant stiklą, dažų ir keraminių paviršių inovacijas, ugniai atsparias medžiagas, abrazyvines keramines medžiagas, molio gaminius ir aukštą temperatūrą atlaikančias keramines sistemas. Keraminių dirbinių plotis - nuo plytelių ir plytų iki pažangių keraminių lazerių medžiagų, kurias naudoja pramonė ir mokslas.
Be mikrosilicio dioksido, keramikoje randamos ir kitos pažangios medžiagos, kurios gali būti naudojamos gaminant prabangius ar specialius dirbinius. Keramika kartu su cemento bei užpildu sukuria tvirtas, ilgaamžes konstrukcijas bei interjero ir eksterjero elementus. Tačiau būtina nuosekliai vertinti jų poveikį aplinkai ir siekti žiedinės ekonomikos principų visame gyvavimo cikle - nuo gamybos iki panaudojimo ir pakartotinio panaudojimo.
betono sudedamųjų dalių ir jų paskirtis
- Cementas - pagrindinė betono sudedamoji dalis, dažniausiai Portland cementas, gaunamas deginant kalkakmenį su moliu.
- Užpildas - užpildo betoną, suteikia karkasą ir didina stiprumą (dažniausiai žvyras arba smėlis).
- Vanduo - inicijuoja hidratacijos reakciją; be jo cemento savybės išryškėti negali.
- Priedai - mikrosilicio dioksidas ir kitos medžiagos gali pagerinti mechanines ir trūkumų savybes, pavyzdžiui, sumažinti poringumą ar padidinti atsparumą vandeniui.
Pažymėtina, kad nors betonas nėra gryna keramika, jo gamyba ir naudojimas gali įtraukti keraminių medžiagų principus bei pažangias technologijas siekiant tvaresnės statybos ir žiedinės ekonomikos tikslų.
tags: #cemento #gamyboje #ir #keramikos #dirbiniams #naudojama