Способы заработка на производстве цемента — технологии и организация процесса

Цемент – универсальное строительное сырьё, которое используется практически на всех этапах возведения как жилых, так и нежилых объектов недвижимости. На его основе получают бетон, из которого в дальнейшем изготавливают фундамент здания, выполняют межэтажные перекрытия. Из цемента делают строительный раствор, используемый при кладке несущих и межкомнатных стен. Его применяют и при осуществлении штукатурных работ. Кроме того, из цемента производят тротуарную плитку, строительные блоки и другие материалы, пользующиеся спросом как у крупных компаний, так и у частных застройщиков.

Зарабатывать на цементе можно по-разному. Если есть крупная сумма денег для старта, можно приобрести оборудование для производства цемента и построить собственный завод. Более простой вариант – открыть фасовочный цех или розничную точку продаж. Какое бы направление вы ни выбрали, стабильно высокий спрос на такую продукцию создаёт благоприятную почву для открытия и развития вашего бизнеса.

Состояние рынка

В последнее время появилось много заводов и цехов по производству новых «модных» материалов, таких как металлопластик, профнастил, МДФ, различные виды черепицы и других. В силу своей новизны и небольших капиталовложений, эти направления приобрели большую популярность и, как следствие, получили высокую конкуренцию, и для дальнейшего развития им приходиться снижать уровень рентабельности. На этом фоне, производство цемента не выглядит столь привлекательно, но это только на первый взгляд. На самом деле, цемент, являясь традиционным строительным материалом, также продолжает использоваться в строительстве, несмотря на большое обилие новых инновационных материалов.

Производство цемента имеет постоянный уровень рентабельности, что позволяет получать производителю соответствующую прибыль. Конкуренция в этом сегменте имеет место, но ее влияние не столь значительно, так все возрастающие темпы строительства требуют все больше цемента, а в таком случае перенасытить рынок достаточно сложно. Поэтому, производство цемента, несмотря на то, что оно является высокотехнологическим и сложным, всегда остается привлекательным с точки зрения ведения бизнеса.

Краткое описание системы

Внедрение подсистемы мониторинга и сигнализации о ходе технологического процесса помола последовательно на шести мельницах используя плановые остановки мельниц
Внедрение подсистемы управления весовыми дозаторами мельниц
Внедрение подсистем учета и сигнализации

В 2010 году было открыто финансирование на закупку оборудования и изготовление шкафов управления на мельницы №7-10, а также на закупку программного обеспечения. Вопрос о выборе поставщика оборудования АСУТП в принципе не стоял. Придерживаясь генеральной политики, в качестве основного поставщика оборудования для распределенной системы сбора информации была установлена компания IPC2U. В системе использовались контроллеры и средства ввода-вывода ICP DAS, встраиваемые компьютеры NEXCOM, коммуникации MOXA и программное обеспечение для SCADA — TRACE MODE. К концу года оборудование и программное обеспечение были закуплены. За это время работниками цеха АСУТП были подготовлены монтажные схемы и разработан проект АСУТП в среде SCADA TRACE MODE 6.

Для монтажных работ были привлечены подрядные организации. В декабре 2010 года была внедрена система мониторинга о ходе технологического процесса мельниц №7-10, состоящая из двух узлов проекта – мельницы №7-8 и №9-10.

Читайте так же:

Цементные вазоны для сада своими руками

Настройка периферийного оборудования АСУТП и отладка программного обеспечения осуществлялась силами работников цеха АСУТП. В процессе отладки были учтены замечания и пожелания машинистов мельниц и руководителей цеха помола.

Производство цемента

Автоматизация лабораторного анализа упрощает и ускоряет управление качеством на цементном производстве. Значительно сокращаются операционные расходы за счет уменьшения брака и числа параллельных измерений, снижается себестоимость анализов, обеспечивается максимальная защита персонала от воздействия вредных факторов.

При этом сам по себе химический и фазовый анализ, выполняемый в современных лабораториях на рентгеновских спектрометрах и дифрактометрах, является завершающей стадией процесса. Обусловленная ею доля погрешности конечного результата не превышает нескольких процентов. Основная часть ошибки обычно связана с пробоотбором и пробоподготовкой. Иными словами, спектральный анализ может быть сколь угодно точным, но если отобранная и подготовленная проба не представительна, то результат окажется неверным.

Автоматизированная лабораторная система обеспечивает представительный отбор проб на любых стадиях цементного производства, их равномерную передачу по пневмопочте, подготовку и анализ. Постоянство параметров данных операций снижает влияние случайных ошибок. В итоге гарантируется, что отклонения конечного результата от номинальных значений обусловлены колебаниями параметров технологического процесса или изменением его условий (например, переходом на новое сырье), а не ошибками персонала или несоблюдением нормативных требований к контролю.

Обычно для заказчиков аналитического оборудования очень важно время получения результата анализа. Оно существенно зависит от конфигурации автоматической лабораторной системы, производственной схемы предприятия и длины пневмопочтового тракта. Скорости работы автоматизированной системы и обычного оператора близки, однако, в отличие от человека, автоматика работает с постоянной скоростью на протяжении всего времени эксплуатации. При этом все параметры всех операций тоже сохраняются постоянными, что чрезвычайно важно для получения достоверных и точных результатов.

При работе вручную достичь этого гораздо труднее, чем с использованием автоматики, поэтому, когда появляется неожиданный результат, его обычно пытаются перепроверить — провести анализ еще один или даже несколько раз. Повторные анализы могут дать иные результаты, чем предыдущие, поскольку за время их проведения параметры производственного процесса продолжали изменяться. Это вызывает новые сомнения. Если же работает автоматизированная система, то таких сомнений нет, как и потерь времени, необходимых на их разрешение.

Дополнительное преимущество автоматизированных решений — прослеживаемость результатов на всех этапах контроля, которая обеспечивает адекватность информации о контролируемом производственном процессе.

Рассмотрим в качестве примера комплектацию автоматизированной лаборатории контроля качества для цементного производства, оснащенной оборудованием нашего партнера — компании Herzog Maschinenfabrik (Германия), которая занимает лидирующие позиции в мире в области оборудования для подготовки проб к спектральному химическому и фазовому анализу.

Составные части

Пробоотбор. Компанией Herzog предлагаются все виды пробоотборников (шнековые, ковшовые, поршневые, для аэрожелоба, для горячей сырьевой муки или клинкера), включающие в себя миксеры для гомогенизации отобранного материала и станции автоматической отсылки сокращенной пробы.

Читайте так же:

Цемент своими руками быстро

Пневмопочта обеспечивает оперативную и равномерную доставку проб в лабораторию. В полностью автоматизированном варианте она оснащается станциями распаковки проб. Подготовка проб, как правило, включает в себя истирание материала до аналитической крупности с последующим прессованием в стальные кольца.

Аналитические приборы. После подготовки проба передается в автоматизированный рентгеновский спектрометр и/или дифрактометр ARL производства международной фирмы Thermo Fisher Scientific.

Линейка спектрального оборудования ARL включает в себя приборы ARL OPTIM’X (единственный компактный волновой спектрометр, обеспечивающий экспресс-анализ элементов от F до U) и ARL 9900 (спектрометр с верхним расположением рентгеновской трубки и опцией фазового анализа рентгенодифрактометрическим методом).

Размещение компонентов системы. Разместить оборудование в лаборатории можно по кругу или в линию: в первом случае пробы перемещаются с помощью робота, во втором — по транспортерам. Роботизированный вариант обеспечивает бóльшую гибкость и взаимозаменяемость отдельных единиц оборудования, линейная конфигурация является более доступной. Начальный вариант автоматизации рентгеновского анализа включает в себя совмещенный автоматический станок «мельница—пресс» HP- MP, соединенный со спектрометром ARL OPTIM’X. Общее время получения результатов, начиная со стадии пробоотбора, зависит от конфигурации оборудования, прежде всего от длины пневмопочтового тракта. При этом суммарное время операций, проводящихся внутри лаборатории (подготовки проб и рентгеновского анализа), не превышает 10 мин.

Пошаговое оснащение лаборатории

Известно, что автоматизация процессов контроля качества требует значительных денежных и временных вложений. Преимуществом компании Herzog является модульность предлагаемых решений, подразумевающая возможность их постепенного внедрения. Например, сначала можно внедрить системы отбора проб и их транспортировки в лабораторию, затем добавить станки подготовки проб, и на завершающей стадии связать поставленное оборудование в единую систему с рентгеновскими приборами фазового и химического анализа. Другой вариант — использовать спектральное оборудование в ручном режиме, постепенно автоматизируя этапы, предшествующие аналитическому контролю.

Программное обеспечение ЛИМС «АИСТ»

Для управления автоматизированной лабораторией российская группа компаний «Термо Техно» с головным офисом в Москве предлагает программное обеспечение ЛИМС «АИСТ» — собственную разработку в области лабораторных информационно-управляющих систем (Laboratory Information Management System, LIMS). ЛИМС «АИСТ» автоматизирует сбор, обработку, накопление, хранение и отображение результатов проведения лабораторных испытаний и анализов с последующей интеграцией данных в единое информационное пространство предприятия. При помощи программного продукта «АИСТ» выстраивается последовательность действий при проведении испытаний согласно технологической карте и применяемым методикам испытаний, а также формируются списки сотрудников и оборудования, назначенных для проведения различных этапов испытаний. В ходе их проведения система получает информацию с различного оборудования о результатах работы, проводит необходимые расчеты (в том числе для проверки качества проведенных испытаний) и формирует отчеты по результатам испытаний и различным этапам их проведения.

Внедрение ЛИМС «АИСТ» позволяет получить следующие преимущества:

снизить производственные затраты благодаря повышению надежности и достоверности результатов контроля качества, приводящему к большей стабильности состава материалов и параметров технологического процесса;
в режиме реального времени отслеживать тенденции изменения данных и предоставлять интегрированные данные в информационные службы предприятия;
повысить эффективность лаборатории за счет рационального использования ресурсов (персонала, приборов, оборудования, реагентов и стандартных образцов);
упростить для лаборатории прохождение аттестации и аккредитации.

Читайте так же:

Цементном полу заделки трещин

ЛИМС «АИСТ» отличается от аналогичных LIMS-продуктов тем, что при его разработке специалисты ГК «Термо Техно» опирались на многолетний опыт деятельности в цементной индустрии, знание специфики используемых в отрасли методов и методик анализа и богатую практику работы с различным лабораторным оборудованием. Основываясь на этих знаниях, мы можем строить LIMS, не удаляя лишнее из адаптируемой универсальной базовой конфигурации, а сразу исходя из требований пользователя.

Команда сервисных инженеров

Особым преимуществом внедрения автоматизированной лаборатории является то, что у группы компаний «Термо Техно» есть сервисная группа со штатом из более чем 20 сертифицированных специалистов, гарантирующих своевременную поддержку заказчиков в режиме 24/7. Все инженеры сервисной группы проходят обучение у производителей оборудования. Таким образом, исключается необходимость привлечения специалистов завода-изготовителя, что существенно повышает оперативность проведения работ.

К настоящему моменту ГК «Термо Техно» поставила оборудование более чем на 50 заводов, компания оказывает своим заказчикам своевременную сервисную и методическую поддержку и регулярно проводит обучение специалистов лабораторий.

Цемент из мусора: сжечь без остатка и заработать

Цементному заводу в поселке Ферзиково Калужской области впору открывать туристическое направление — башня прехитера (циклонный теплообменник) привлекает любителей промышленного туризма, представителей компаний по производству стройматериалов и чиновников. Это легко объяснимо: здесь находится единственный в России цех альтернативного топлива, принимающий твердые коммунальные отходы. Международный производитель «ЛафаржХолсим» демонстрирует, как мусор превратить в статью дохода, не собирая при этом деньги с населения и не нанося ущерб окружающей среде.

Альтернатива дорогому газу

Завод в Калужской области — в него было инвестировано 500 млн евро — одно из самых современных производств компании. Он был построен в 2014 году, здесь применены самые «свежие» технологии в российской цементной индустрии.

«На момент открытия цеха в 2015 году нашей задачей было научиться работать с альтернативным топливом, к которому относятся, например, использованные шины или сортированные муниципальные отходы, но спектр того, что можно перерабатывать без ущерба для экологии, огромен, — подчеркивает директор калужского завода “ЛафаржХолсим” Андрей Полежаев. — После того как технология будет полностью отлажена, можно будет ставить другие задачи — получать прибыль за счёт утилизации мусора и экономии газа».

За 2018 год здесь смогли утилизировать около 30 тысяч тонн отходов — при этом треть их них поступила из региона, где находится завод. Но компания выигрывает от сжигания мусора не только репутационные бонусы. Это чистый бизнес: благодаря использованию альтернативного топлива на заводе на 8% уменьшили потребление газа для производства цемента.

«Производство цемента — очень энергозатратный процесс, — рассказывает руководитель Geocycle в “ЛафаржХолсим Россия” Константин Божинов. — Традиционно в нашей индустрии используют уголь, нефтепродукты или газ. На них приходится треть всех расходов производственного цикла. Работа с альтернативным топливом позволяет и мусор утилизировать без образования вторичных отходов, например золы, и энергию для производства получать».

Инвестиции в цех альтернативного топлива составили 250 млн рублей. Срок окупаемости вложений при существующем уровне загрузки (50%) — 6-7 лет, при полной мощности — около 3 лет. По словам Андрея Полежаева, сегодня завод не может перерабатывать больше 70 тыс. тонн мусора в год с текущим оборудованием по подаче; в будущем возможна модернизация и наращивание объемов. При этом руководитель предприятия подчеркивает, что у глобальной компании огромный опыт работы с альтернативным топливом: на некоторых заводах в мире оно на 80-90% замещает традиционные виды топлива.

Читайте так же:

Сроки схватывания цемента при температуре

Мусор высокого качества

Отчасти развитие цеха альтернативного топлива в Калуге сдерживает неготовность других предприятий регулярно поставлять отходы. Как отмечают в «ЛафаржХолсим», развитие мусоросортирующих компаний пока находится на базовом уровне — извлекают только около 50% полезных фракций, которые пригодны для вторичной переработки.

В печах, несмотря на огромную температуру, нельзя сжигать все что угодно. Мусор, который будет использоваться в качестве сырья для альтернативного топлива, должен быть качественным: керамика смертельна для печи, радиоактивные отходы — для человека. Вот отсортированные твёрдые коммунальные отходы, из которых вынули бумагу, биомассу и пригодный к переработке пластик, в самый раз. Технологически завод готов брать в качестве источника для альтернативного топлива даже использованные шины, отработанные масла и нефтяные отходы.

У производителя цемента есть свои постоянные поставщики мусора, в том числе промышленные предприятия, которые привозят для утилизации упаковку или непроданную продукцию. Это редкий пока для нашей страны пример индустриального симбиоза, когда отходы одного производства становится ресурсом для другого.

Сжечь без остатка

Отсортированный мусор при поступлении на завод проходит лабораторный контроль и помещается в закрытый бункер. Оттуда его с помощью кранов подают в измельчитель, далее — на вибрирующую конвейерную ленту, чтобы отсеять и вернуть на повторное дробление крупные части. Подходящие по размеру частицы поднимаются с помощью ленты на башню предварительного нагрева, а потом — в печь.

Температура в цементной печи, в зоне спекания, доходит до 2000 градусов по Цельсию, поэтому мусор сгорает без остатка — органика полностью разрушается, а неорганические соединения становятся частью клинкера (это полуфабрикат для изготовления цемента). Температурный режим имеет решающее значение и для экологии. На традиционных мусоросжигательных заводах температура в среднем доходит до 800-900 градусов, поэтому после сжигания остается 20-30% золы, которую требуется обязательно захоранивать далее.

Тепловыделение от разных видов мусора разное, а производственный процесс требует выдерживать температурную прямую: отклонение всего в 10 градусов внутри печи уже существенно повлияет на качество продукта. Поэтому процесс подачи альтернативного топлива круглосуточно контролируется диспетчерами, которые при необходимости добавляют в горелку газ.

В «ЛафаржХолсим» подчеркивают, что применение альтернативного топлива другими производителями цемента в России могло бы существенно сократить затраты на устройство и содержание полигонов ТБО или мусоросжигательных заводов, которые требуют больших бюджетных инвестиций.

«Конечно, переработка в цементных печах не может быть единственным способом утилизации мусора, но эта технология логично встраивается в цепь по работе с отходами. В Европе это давно вошло в практику. В среднем в Европе заводы используют 60% альтернативного топлива. В прошлом году заводы компании в Европе переработали 12 млн тонн отходов — это весь объём мусора Швейцарии».

Не так давно Союзцемент организовывал для представителей отрасли экскурсии на калужский завод — чтобы коллеги узнали о новой технологии.

«Мы видели значительный энтузиазм, но до практического внедрения надо созреть — помимо инвестиций, нужно внимательно отработать технологию, обучить людей (операторы должны быстро и правильно реагировать на остановку подачи альтернативного топлива), наладить входной контроль отходов, в том числе радиационный», — подчеркивает Андрей Полежаев.

Автор: Анна Орешкина

Подписывайтесь на канал «Инвест-Форсайта» в «Яндекс.Дзене»

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.

Читайте так же:

Пропорция цементного раствора для шубы

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