Od kamienia wapiennego do cementu

Wydobycie surowca

Bazę surowcową stanowi złoże “Gliniany – Duranów”. Jest to złoże wapieni i margli górnojurajskich będące wycinkiem mezozoicznego obrzeżenia Gór Świętokrzyskich. Występują tu różne typy wapieni, o różnym stopniu marglistości oraz margle i utwory ilaste. Są one podstawowym składnikiem, niezbędnym do produkcji zarówno cementu hutniczego jak i cementu portlandzkiego.

Złoże zostało udostępnione w latach 1975 – 1978 w odległości około 1,5 km od zakładu przeróbczego. Początkowo eksploatację prowadzono jedynie na zachód od zakładu, lecz w następnych latach rozszerzono teren wydobycia w kierunkach północnym i południowym.

Surowiec ze złoża wydobywany jest metodą odkrywkową. Do eksploatacji złoża wykorzystywane są materiały wybuchowe, jest ona prowadzona systemem ścianowym. Odstrzelony urobek ładowany jest koparkami jednołyżkowymi o napędzie spalinowym.  Urobek z wyrobiska do łamiarni przewożą samochody – wywrotki firmy Biełaz.

Wydobycie materiałów do produkcji cementu

 

Przemiał surowca

Przemiał surowca odbywa się za pomocą dwóch pionowych młynów misowo – rolowych firmy Pfeiffer, które są agregatami susząco – mielącymi. Czynnik suszący w młynie stanowią gorące gazy odlotowe z ciągu technologicznego pieca obrotowego lub gorące gazy spalinowe z paleniska pomocniczego. Rozdrobniony i wysuszony w młynie materiał surowcowy ze względu na stopień rozdrobnienia jest tzw. mączką surowcową.

Każda linia technologiczna posiada dwa zbiorniki homogenizujące. Proces homogenizacji przebiega podczas wybierania mączki ze zbiorników. Jest ona wybierana w różnej ilości i z różnych sektorów, na które podzielony jest każdy silos. Wykorzystywany jest do tego system homogenizacji typu FRF, który pozwala na uzyskanie optymalnej pod względem mineralogicznym i chemicznym mieszanki materiału, podawanego do procesu wypału. Odpowiednio dobrana mieszanka jest niezbędna do wyprodukowania cementu wysokiej jakości.

system homogenizacji składników cementu

 

Wypał klinkieru cementowego

Mączka surowcowa, która została odebrana ze zbiorników homogenizacyjnych, jest transportowana do zbiornika buforowego w układzie dozowania. Mączka w ilości zgodnej z wartością zadaną przez operatora Centralnej Sterowni kierowana jest do elewatora, gdzie wynoszona jest do góry i przekazywana do czterostopniowego cyklonowego wymiennika ciepła.

Pomiędzy pierwszym a drugim stopniem cyklonowego wymiennika wprowadzany jest materiał, a następnie rozprowadzany jest w strumieniu gazów. Stamtąd trafia do trzeciego stopnia, a następnie do dekarbonizatora (kalcynatora). Następnie materiał przedostaje się do czwartego stopnia, i tam mączka surowcowa jest oddzielana od gazów i kierowana do pieca obrotowego. Dzięki wytrącaniu się w cyklonach, materiał przemieszcza się w dół wymiennika, w kierunku przeciwnym do ruchu gazów. Materiał przechodząc przez kolejne stopnie cyklonu wymienia ciepło z gorącymi gazami.

Wypał klinkieru cementowego

Piec obrotowy opalany jest pyłem węglowym, którego przygotowanie odbywa się w suszarniach obrotowych oraz młynach susząco – mielących typu TIRAX. Do palnika piecowego podawane jest około 40% paliwa.

Ruch obrotowy pieca, w połączeniu z kątem jego nachylenia (ok. 3,5%) umożliwia transport materiału, z którego w późniejszych etapach produkcji powstanie cement. Temperatura materiału w strefie wypału osiąga ok 1450°C. Już w dekarbonizatorze rozpoczyna się proces powstawania klinkieru, ale dopiero w piecu następują właściwe reakcje. Następują poszczególne fazy klinkieru i faza ciekła – szklista, której obecność wpływa na proces tworzenia się alitu i zapewnia odpowiednią granulację klinkieru.

Klinkier otrzymany w procesie wypalania po wystudzeniu w chłodniku rusztowym jest transportowany poprzez układ przenośników na halę klinkieru lub do silosu klinkieru.

 

Paliwa alternatywne

W procesie produkcji cementu, a konkretnie – do wypału klinkieru stosowane jest, oprócz pyłu węglowego również paliwo alternatywne.

Proces podawania paliw alternatywnych podzielony jest na cztery etapy: rozładunek ze środków transportowych (samochody z naczepami samowyładowczymi lub z tzw. „ruchomą podłogą”), magazynowanie w silosach, transport i dozowanie do linii pieca.

Pięć niezależnych zbiorników magazynowych, gwarantuje rezerwę paliwa dla 5 dniowego cyklu pracy z wydajnością dozowania 40 t/h.

Każdy zbiornik magazynowy jest wyposażony w identyczny system wybierający, który wybiera paliwo alternatywne przy użyciu obrotowego podawacza ślimakowego. Wybierający podawacz ślimakowy wykonuje ruch obrotowy wokół własnej osi oraz wokół osi zbiornika.

W zależności od zapotrzebowania jednocześnie pracować mogą od 1 do 5 systemów wybierania.

Paliwa alternatywne są dozowane do kalcynatora i rurociągu trzeciego powietrza (TAD) przy pomocy systemów dozujących Multiflex. Multiflex to grawimetryczny dozownik ślimakowy wyposażony w  zbiornik z wewnętrznym mieszadłem.

Ostatnim urządzeniem w instalacji dozowania jest pompa śrubowa stanowiąca zabezpieczenie przed przedostawaniem się fałszywego powietrza do instalacji pieca. Cementownia Ożarów, poprzez stosowanie paliw alternatywnych stara się zmniejszyć szkody dla środowiska naturalnego, co należy do podstawowych założeń strategicznych firmy.

Paliwa alternatywne w produkcji cementu

Produkcja cementu

Produkt końcowy, czyli cement, otrzymywany jest w wyniku wspólnego przemiału gipsu, klinkieru oraz dodatków. Dodatki dodawane są do cementu w celu poprawienia jego właściwości.

Do produkcji cementu zainstalowane są w młynowni cztery młyny kulowo-rurowe oraz osobno młyn pionowy nr 5 . Młyny nr 1 i 2 pracują w układzie otwartym, a nr 3 i 4 w układzie zamkniętym z zewnętrznymi separatorami dynamicznymi.

Do młynów cementu doprowadzany jest materiał o ściśle ustalonym składzie procentowym. Klinkier z kamieniem wapiennym, gips i popiół są transportowane ze składowiska przenośnikami taśmowymi do osobnych zbiorników buforowych, z których są precyzyjnie dozowane   do młynów.

Segregacja cementu odbywa się dwuetapowo. Z układu otwartego gotowy produkt trafia bezpośrednio z młyna do silosów cementu. W układzie zamkniętym zaś – część cementu trafia do silosów, zaś zbyt grube cząstki, oddzielone za pomocą separatora, powracają do młyna.

Młyn pionowy, rolowo-misowy produkcji FL SMIDTH wyposażony jest w separator dynamiczny zabudowany wewnątrz młyna. Całość instalacji stanowi:  transport klinkieru i dodatków do zbiorników przed-młynowych,  transport gotowej mieszanki do młyna, przemiał, odbiór gotowego produktu (cementu) i transport cementu do silosów magazynowych.

Podgrzewanie i suszenie materiału w młynie realizowane jest za pomocą gorących gazów pobieranych z chłodnika pieca po ich odpyleniu lub gorących gazów wytwarzanych przez palenisko pomocnicze opalane olejem opałowym.

Gotowy Cement magazynowany jest w 12 silosach cementu