시멘트는 로터리 킬른 방식으로 원료를 고온으로 가열하여 시멘트 클링커를 만든 다음 석고로 분쇄하여 시멘트를 생산하는 일련의 공정을 통해 제조됩니다.
이 공정은 주로 로터리 킬른 내에서 소성, 예열 및 클링커 형성을 포함합니다.
로터리 킬른 방식에 따른 시멘트 제조의 4가지 주요 단계
1. 원료 준비
석회석과 점토를 주원료로 하는 원료는 적절한 혼합과 화학 반응을 위해 미세한 분말로 분쇄됩니다.
2. 예열 및 소성
미세하게 분쇄된 원료를 예열 타워에 투입하여 약 900°C까지 빠르게 가열합니다.
이 단계는 재료가 로터리 킬른에 들어가기 전에 석회석의 약 90%를 탈탄하는 중요한 단계입니다.
3. 로터리 킬른에서의 클링커 형성
예열된 재료는 로터리 킬른으로 공급되어 약 1500°C까지 가열됩니다.
로터리 킬른 내에서 텀블링 작용과 부분적인 용융이 재료를 입상 물질인 클링커로 변환합니다.
4. 냉각 및 최종 가공
클링커를 식힌 다음 석고와 함께 갈아 시멘트를 만듭니다.
각 단계에 대한 자세한 설명
원료 준비
시멘트 생산의 주요 원료는 석회석(탄산칼슘)과 점토(규산염)입니다.
이러한 재료는 먼저 분쇄한 다음 미세한 분말로 분쇄합니다.
일반적으로 90미크론 체에서 10~30% 정도의 미세한 분말은 가열 과정에서 재료가 적절히 반응할 수 있도록 합니다.
예열 및 사전 소성
미세하게 분쇄된 원료는 예열 타워의 상단으로 공급됩니다.
여기에서 일련의 사이클론을 통과하여 가스 흐름에 매달려 급속히 가열됩니다.
타워 내부의 예열기 용기는 석회석의 대부분을 탈탄하기에 충분한 약 900°C까지 재료를 가열합니다.
이 단계는 로터리 킬른에서 필요한 에너지를 크게 줄여주기 때문에 에너지 효율을 위해 매우 중요합니다.
로터리 킬른에서의 클링커 형성
예열되고 부분적으로 탄소를 제거한 재료는 회전하는 긴 원통형 용광로인 로터리 킬른으로 들어갑니다.
로터리 킬른은 기울어지고 회전하면서 재료가 이동하고 고온에 노출되도록 합니다.
가마에서 재료는 약 1500°C까지 가열되어 화학 반응과 부분 용융을 일으켜 재료가 클링커로 변합니다.
클링커 형성 과정은 일반적으로 약 30분 정도 소요됩니다.
냉각 및 최종 처리
고온의 가마에서 나온 클링커는 클링커 쿨러에서 빠르게 냉각됩니다.
그런 다음 냉각된 클링커를 석고(황산칼슘)와 함께 분쇄하여 시멘트를 생산합니다.
석고의 첨가는 시멘트의 경화 특성을 제어합니다.
로터리 킬른 방식은 효율성이 높고 시멘트를 대량으로 생산할 수 있어 업계에서 가장 많이 사용되는 방식입니다.
로터리 킬른의 연속 작동과 고온은 시멘트 클링커의 균일하고 일관된 생산을 보장하며, 이는 최종 시멘트 제품의 품질에 필수적인 요소입니다.
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