Технология производства цемента: Способы производства цемента — Завод строительных смесей «ВосЦем»

Способы производства цемента — Завод строительных смесей «ВосЦем»

Процесс производства цемента состоит из следующих основных технологических операций: добычи сырьевых материалов; приготовления сырьевой смеси, обжига сырьевой смеси и получения цементного клинкера; помола клинкера в тонкий порошок с небольшим количеством некоторых добавок.

В зависимости от способа подготовки сырья к обжигу различают мокрый, сухой и комбинированный способы производства цементного клинкера.

При мокром способе производства измельчение сырьевых материалов, их перемешивание, усреднение и корректирование сырьевой смеси осуществляется в присутствии определенного количества воды. А при сухом способе все перечисленные операции выполняются с сухими материалами. Мокрый способ приготовления сырьевой смеси применяют, когда физические свойства сырьевых компонентов (пластичной глины, известняка, мела с высокой влажностью и т.д.) не позволяют организовывать экономичный технологический процесс производства сырьевой смеси по сухому способу производства. При комбинированном способе сырьевую смесь приготовляют по мокрому способу, затем ее максимально обезвоживают (фильтруют) на специальных установках и в виде полусухой массы обжигают в печи. Каждый из перечисленных способов имеет свои достоинства и недостатки.

Способ производства цемента выбирают в зависимости от технологических и технико-экономических факторов: свойств сырья, его однородности и влажности, наличия достаточной топливной базы и др.  

Мокрый способ производства цемента.

Сухой способ производства цемента.

Комбинированный способ производства цемента.

Производство цемента складывается в основном из следующий операций: добыча сырья; приготовления сырьевой смеси, состоящего из дробления и ее гомогенизации; обжига сырьевой смеси; помола обожженного продукта (клинкера) в тонкий порошок.

Существуют два основных способа производства – мокрый и сухой. При мокром способе производства сырьевую смесь измельчают и смешивают сырьевые материалы с водой. Получаемая сметанообразная жидкость – шлам – содержит 32-45% воды. По сухому способу сырьевые материалы предварительно высушивают, а затем измельчают и смешивают. Полученный тонкий порошок называют сырьевой мукой.

В зависимости от физических свойств исходных материалов и ряда других факторов при получении цемента по мокрому способу применяют разные схемы производства. Схемы эти отличаются одна от другой только способом приготовления сырьевой смеси. Приводим схему производства цемента по мокрому способу из твердого материала — известняка — и мягкого — глины.

При трехкомпонентной сырьевой смеси корректирующую добавку дробят, после чего она попадает в бункер, откуда вместе с известняком поступает в мельницу. Глину до болтушки пропускают через валковую дробилку. Сырьевые материалы дозируют перед мельницей специальными питателями.

Если при производстве по мокрому способу сырьевую смесь составляют из одних твердых материалов — известняка, мергелей и глинистых  сланцев, то их дробят в дробилках без добавки воды и размалывают совместно в мельнице, куда добавляют воду. В том случае в схеме отсутствует болтушка. При изготовлении цемента из одних мягких материалов (мела, глины, мягких мергелей) сырье измельчают в болтушках, после чего размалывают в более коротких шаровых мельницах. В этом случае воду добавляют в первой стадии процесса и материалы дозируют перед ,поступлением в болтушки.

При сухом способе производства выбор схемы зависит от рода поставляемого топлива, физических свойств сырья, мощности завода и ряда других факторов. При использовании для обжига клинкера угля с большим содержанием летучих обжиг ведут во вращающихся печах, — если же применяют топливо с малым содержанием летучих — то в шахтных.

Так как при соприкосновении мелкого порошка, образующегося при помоле, с влагой материала образуется пластичная масса, которая налипает на внутреннюю поверхность агрегата и препятствует дальнейшему помолу, то дробленые сырьевые материалы с естественной влажностью размалывать нельзя. Поэтому после выхода из дробилки сырьевые материалы высушивают и затем направляют в мельницу, где перемалывают в тонкий порошок. Однородные по физическим свойствам материалы можно дробить и сушить в одних и тех же аппаратах. В случае применения гранулированного шлака его подсушивают без предварительного дробления. Помол и сушку сырьевой смеси целесообразно вести одновременно в одном аппарате-мельнице — в том случае, если влажность сырьевых материалов не превышает 8-12%, например, при использовании известняков и глинистых сланцев. Если в качестве сырья используется непластичный глинистый компонент, то при сухом способе производства обжиг ведут только во вращающихся печах. При пластичном глинистом компоненте можно вести обжиг, как во вращающихся печах, так и в шахтных печах. В последнем случае сырьевую смесь вначале увлажняют в смесительных шнеках водой до 8-10%-ной влажности. Затем массу подают в грануляторы, где она вместе с дополнительно подводимой водой превращается в гранулы с влажностью 12-14%. Эти гранулы и поступают в печь.

При обжиге клинкера на газообразном или жидком топливе схема производства упрощается, так как отпадает необходимость в приготовлении угольного порошка.

В ряде случаев может оказаться целесообразным комбинированный способ производства, при котором сырьевая смесь в виде шлама, полученного при обычном мокром способе производства, подвергается обезвоживанию и грануляции, а затем обжигается в печах, работающих по сухому способу.

Выбор сухого или мокрого способа производства зависит от многих причин. Как тот, так и другой способ имеют ряд преимуществ и недостатков. При мокром способе легче получить однородную (гомогенизированную) сырьевую смесь, обуславливающую высокие качества клинкера. Поэтому при значительных колебаниях в химическом составе известнякового и глинистого компонента он целесообразнее. Этот способ используется и тогда, когда сырьевые материалы имеют высокую влажность, мягкую структуру и легко диспергируются водой. Наличие в глине посторонних примесей, для удаления которых необходимо отмучивание, также предопределяет выбор мокрого способа. Размол сырья в присутствии воды облегчается, и на измельчение расходуется меньше энергии. Недостаток мокрого способа — больший расход топлива. Если используют сырьевые материалы с большой влажностью, то расход тепла, затрачиваемого на сушку и обжиг, при сухом способе будет мало отличаться от расхода тепла на обжиг шлама при мокром способе. Поэтому сухой способ производства целесообразнее при сырье со сравнительно небольшой влажностью и однородным составом. Он же практикуется в случае, если в сырьевую смесь вместо глины вводят гранулированный доменный шлак. Его же применяют при использовании натуральных мергелей и тощих сортов каменного угля ,с малым содержанием летучих, сжигаемых в шахтных печах.

При изготовлении сырьевой смеси по любому способу необходимо стремиться к наиболее тонкому помолу, теснейшему смешению сырьевых материалов и к возможно большей однородности сырьевой смеси. Все это гарантирует однородность выпускаемого продукта и является одним из необходимых условий нормальной эксплуатации завода. Резкие колебания химического со·става сырьевой смеси нарушают ход производственного процесса. Высокая тонкость помола и совершенное смешение необходимы для того, чтобы химическое взаимодействие между отдельными составными частями сырьевой смеси прошло до конца в возможно более короткий срок.

При выборе той или другой схемы производства особое внимание следует обращать на рентабельность работы предприятия и возможность снижения себестоимости продукции. Основными мероприятиями, ведущими к снижению себестоимости являются: интенсификация производственных процессов, повышение коэффициента использования оборудования, рост выпуска цемента, повышение его качества (марки), снижение расхода топлива и электроэнергии, механизация производственных процессов и всех вспомогательных работ, автоматизация управления производственными процессами и некоторые другие.

Мощность цементных заводов устанавливают в зависимости от сырьевой базы и потребности района в цементе. На новых заводах она равна обычно 1-2 млн. т цемента в год. Характерным показателем производительности труда на цементных заводах является выпуск цемента на одного рабочего в год, который в 1963 г. составил 915 т. Выработка на одного работающего была 7-62 т. На заводах, оснащенных высокопроизводительным оборудованием, выработка цемента достигла соответственно 2000 и 1600 т.

На цементных заводах, а также на заводах по производству других вяжущих материалов приходится перемещать от одного аппарата к другому большие массы кускового порошкообразного и жидкого материала. Для транспортирования их применяют ковшовые элеваторы, шнеки, ленточные, пластинчатые и скребковые транспортеры, транспортные желоба, насосы, краны с грейферами. Для транспортирования порошкообразных материалов широко используют пневмовантовые и камерные насосы, а также пневмотранспортные желоба.

Транспортирование шлама имеет ряд особенностей, так как он представляет собой сметанообразную текучую массу, содержащую 32-45% воды. Чтобы уменьшить расход топлива на обжиг, стремятся снизить влажность шлама, а чтобы улучшить его транспортабельность, необходимо увеличить содержание воды. По условиям транспортабельности шлам должен течь по желобу, имеющему уклон в 2-4 %. Чем пластичнее сырьевые материалы, тем больше приходится добавлять воды для получения шлама нужной текучести. Обычно шлам транспортируется центробежными насосами.

На заводы сырьевые материалы доставляют из карьера в виде кусков размерами до 1000-1200 мм. Иногда сырьевые отделения расположены непосредственно на карьерах, откуда шлам поступает на заводы. Так, на Балаклейском цементном заводе отделение болтушек размещено на карьере. Сырьевые материалы в виде мела и глины поступают в дробилки, а затем в болтушки. Полученный глиняно-меловой шлам нормальной влажности перекачивается по шламопроводам на завод.

При выпуске цемента обычных марок сырьевые материалы и клинкер размалываются до остатка на сите №008 порядка 8-10%. Для получения цемента более высоких марок материалы размалываю тоньше — до остатка на том же сите около 5% и даже меньше. Измельчать сырьевые материалы до получения тонкого порошка в одном аппарате невозможно. Поэтому сначала материал подвергают в дробилках двyx — тpex стадийному дроблению до величины кусков, не превышающей 8-20 мм, а затем измельчают в мельницах в гонкий порошок с размерами зерен не более 0,06-0,10 мм, глину поступающую из карьера в кусках размером до 500 ММ, измельчают в валковых дробилках до кусков не больше 100 мм, а затем отмучивают в болтушках до получения глиняного шлама с влажностью 60-70%. Этот шлам и подают в сырьевую мельницу.

Удельный расход сырья зависит от его химического состава и зольности топлива и составляет 1,5-2,4 т на 1 т клинкера. Расход электроэнергии на 1 т выпускаемого цемента составляет 80-100 квт/ч.

Технология производства цемента: сырье, способы, оборудование

Время на чтение:
6 минут

5750

Для проведения строительных или ремонтных работ используют различные материалы, в том числе цемент разных видов и марок. Его используют для подготовки бетонных, кладочных, штукатурных растворов, для производства железобетонных изделий. Но при этом редко кто знаком с технологией производства цемента.

Содержание

  • 1 Состав цемента
  • 2 Производство цемента на заводах
    • 2.1 Сухой способ
    • 2.2 Мокрый способ
    • 2.3 Комбинированные способы
  • 3 Как делают белый цемент

Состав цемента

Цементная смесь получается в результате смешивания ряда компонентов:

  1. Клинкера

    . Вещество основано на глине и известняке, используется для определения прочности материала. Производится путем обжига глины и известняка. Под воздействием высоких температур плавится, преображаясь в гранулированную фракцию с высоким содержанием кремнезема. Затем обжигается повторно.

  2. Гипса

    . Используется для регулирования процесса твердения цемента. Вводится в состав в количестве не более 5%.

  3. Активных минеральных добавок

    . Они способствуют улучшению свойств цементного состава и расширению области его использования.

При изготовлении продукции могут быть использованы другие добавки, например, окислы кальция, магния, фосфора, соли. Но они используются в небольших количествах. Их вносят для того, чтобы получить установленные характеристики — жаропрочность, кислотоустойчивость и пр.

Если технологический процесс позволяет, то в состав могут быть введены пластификаторы.

Их использование помогает получить следующие эксплуатационные характеристики:

  1. Препятствовать проникновению влаги в конструкцию.
  2. Уменьшение времени затвердевания.
  3. Увеличение прочности.
  4. Стойкость к колебаниям температур, влиянию агрессивных сред.

В зависимости от количества добавок выделяются несколько видов продукта:

  1. Портландцемент

    . Самая распространенная модификация, в составе которой около 80% силиката кальция. Используется при различных строительных работах. Добавление красящих веществ улучшает декоративные свойства цемента, позволяя использовать его для отделочных работ.

  2. Глиноземистый

    . Отличается ускоренным твердением. Благодаря этому свойству его используют на объектах, которым необходима срочная реставрация, например, устранение разрушений после аварий, пожаров.

  3. Магнезиальный

    . Основной компонент — оксид магния, добавляет составу прочности, повышает адгезию к древесине. Однако из-за повышенной склонности к коррозии используется редко.

  4. Кислотоупорный

    . В процессе изготовления в состав вносится наполнитель — гидроксиликат натрия, затворяющийся жидким стеклом. Используется в кислотостойких бетонах и растворах.

Производство цемента на заводах

Выпуском цементной смеси занимаются специализированные предприятия. Чтобы получить качественный продукт требуется специальное оборудование и знание технологии. От мощности предприятия и качества сырья зависит выбор способа производства цемента.

Технологический процесс предполагает выполнение ряда производственных этапов:

  1. Добыча сырья, в состав которого входит гипс, глина, известняк.
  2. Дробление известняка с приданием полученному продукту необходимой влажности.
  3. Измельчение известняка. Смешивание его с глиной. Концентрация компонентов может меняться. Все зависит от характеристик используемого сырья. В основном соотношение составляет 3:1. В результате получается комбинированный, сухой или мокрый шлам.
  4. Обжиг. Сырьевая масса отправляется в печь, разогретую до 1500 градусов, где спекается и превращается в гранулированную фракцию — клинкер.
  5. Измельчение. Клинкер в специальных мельницах измельчается до порошкообразного состояния.
  6. Подготовленные ингредиенты смешиваются в соответствии с рецептурой марки будущего цемента. В процессе смешивания добавляется гипс и специальные минеральные добавки.

Цементные составы изготавливаются по проверенным технологиям. В зависимости от состава и качества используемого сырья применяются разные методы подготовки исходных материалов.

Сухой способ

При производстве не используется вода. Основные материалы — глина и известняк, дробятся на специальном оборудовании. Сушатся, перемалываются в муку. Смешиваются при помощи пневматического инструмента и подаются на обжиг.

Клинкер, что образовался после обжига, измельчается до установленной фракции, фасуется в подготовленную тару и перевозится на склад. Производство цемента сухим способом позволяет снижать производственные затраты. Но требует повышенной однородности основных материалов. К тому же является опасным, с точки зрения экологии.

Мокрый способ

Преимуществом данного метода изготовления цемента является возможность точно подобрать необходимый состав шлама, несмотря на неоднородность исходного сырья. Шлам при таком способе приобретает жидкую консистенцию. В нем содержится около 40% жидкости.

Прежде чем сделать конечный продукт, шлам помещается в специальные технологические бассейны для корректировки состава. Затем отправляется во вращающиеся печи для обжига.

Температура обжига превышает 1000 градусов, поэтому изготовление цемента мокрым способом требует больших энергозатрат. Но дает возможность получать продукт высокого качества.

Комбинированные способы

Технология предполагает объединение сухого и мокрого способов производства цемента. Один из них может быть взят за основу, а второй — выступать в качестве дополнения. На разных предприятиях эти способы имеют различия. Все зависит от особенностей имеющегося оборудования для производства цемента, близости к месту добычи сырья, а также от потребностей на установленные марки продукта.

Если за основу взят мокрый метод, то сырье вначале смешивается, а затем обезвоживается в специальных сушилках с фильтрами почти до сухого состояния. Только после этой процедуры отправляется в печь. Такая технология позволяет уменьшать теплозатраты, поскольку в процессе обжига почти нет испарений.

Когда в основе лежит сухой способ, в процессе гранулирования готовой смеси используется вода. В обоих случаях влажность клинкера, отправляющегося в печь, около 10-18%.

Как делают белый цемент

Белый цемент, производство которого несколько отличается от технологии выпуска серого продукта, может выпускаться как мокрым, так и сухим способом. Отличается технология тем, что исходное сырье обжигается при высокой температуре и затем быстро охлаждается водой.

Клинкер этого вида продукции складывается из минеральных добавок, известняка, гипса, соли и других компонентов. Исходное сырье готовится из карбонатной и глинистой породы: известняка, каолиновой глины, отходов обогащения, кварцевого песка.

Основным достоинством и отличительной чертой белого цемента является его белоснежность. Но его производство обходится намного дороже по сравнению с серым продуктом.

Как производят цемент

Посетите сайт ShapedbyConcrete.com, чтобы узнать больше о том, как цемент и бетон формируют мир вокруг нас.

Портландцемент является основным компонентом бетона. Бетон образуется, когда портландцемент образует пасту с водой, которая связывается с песком и камнем для затвердевания.

Цемент производится с помощью тщательно контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и других ингредиентов.

Обычные материалы, используемые для производства цемента, включают известняк, ракушки и мел или мергель в сочетании со сланцами, глиной, сланцем, доменным шлаком, кварцевым песком и железной рудой. Эти ингредиенты при нагревании при высоких температурах образуют похожее на камень вещество, которое растирается в мелкий порошок, который мы обычно называем цементом.

Каменщик Джозеф Аспдин из Лидса, Англия, впервые изготовил портландцемент в начале 19 века, сжигая порошкообразный известняк и глину в своей кухонной плите. С помощью этого грубого метода он заложил основу для промышленности, которая ежегодно перерабатывает буквально горы известняка, глины, цементной породы и других материалов в порошок настолько мелкий, что он проходит через сито, способное удерживать воду.

Лаборатории цементных заводов проверяют каждый этап производства портландцемента с помощью частых химических и физических испытаний. Лаборатории также анализируют и тестируют готовый продукт, чтобы убедиться, что он соответствует всем отраслевым спецификациям.

Наиболее распространенным способом производства портландцемента является сухой способ. Первым шагом является добыча основного сырья, в основном известняка, глины и других материалов. После добычи порода дробится. Это включает в себя несколько этапов. Первое дробление уменьшает размер породы до максимального размера около 6 дюймов. Затем порода поступает на вторичные дробилки или молотковые мельницы для измельчения примерно до 3 дюймов или меньше.

Щебень смешивают с другими ингредиентами, такими как железная руда или летучая зола, измельчают, смешивают и подают в цементную печь.

Цементная печь нагревает все ингредиенты примерно до 2700 градусов по Фаренгейту в огромных цилиндрических стальных вращающихся печах, облицованных специальным огнеупорным кирпичом. Печи часто достигают 12 футов в диаметре — достаточно больших, чтобы вместить автомобиль, и во многих случаях длиннее, чем высота 40-этажного здания. Большие печи установлены с небольшим наклоном оси от горизонтали.

Мелкоизмельченное сырье или суспензия подается в верхнюю часть. В нижней части находится ревущий взрыв пламени, создаваемый точно контролируемым сжиганием порошкообразного угля, нефти, альтернативных видов топлива или газа при принудительной тяге.

Когда материал проходит через печь, некоторые элементы удаляются в виде газов. Остальные элементы объединяются, образуя новое вещество, называемое клинкером. Клинкер выходит из печи в виде серых шариков размером с мрамор.

Клинкер выгружается раскаленным из нижнего конца печи и обычно доводится до рабочей температуры в различных типах охладителей. Нагретый воздух из охладителей возвращается в печи, что позволяет экономить топливо и повышает эффективность горения.

После охлаждения клинкера цементные заводы измельчают его и смешивают с небольшим количеством гипса и известняка. Цемент настолько мелкий, что 1 фунт цемента содержит 150 миллиардов зерен. Цемент теперь готов к транспортировке на заводы по производству товарного бетона для использования в различных строительных проектах.

Хотя сухой процесс является наиболее современным и популярным способом производства цемента, в некоторых печах в Соединенных Штатах используется мокрый процесс. Эти два процесса по существу похожи, за исключением того, что в мокром процессе сырье измельчается с водой перед подачей в печь.

Узнайте, как производят бетон >

Узнайте больше о преимуществах устойчивого развития цемента и бетона >

Цифровизация и будущее цементного завода

Статья (6 страниц)

Никогда еще не было более важного момента для повышения устойчивости ядра производственно-сбытовой цепочки цемента: цементного завода. Цементная промышленность сильно пострадала от COVID-19пандемии, при этом ожидается, что мировой спрос на цемент снизится на 7–8 процентов в 2020 году, хотя это снижение было неравномерно распределено по регионам.
1

1.

Пол Роджер, «Влияние COVID-19 на мировые рынки цемента», Global Cement Markets , июнь 2020 г., cemnet.com.

В ответ производители цемента по всему миру сократили производство или даже полностью закрыли заводы. И хотя завод является лишь одним из компонентов производственно-сбытовой цепочки цемента, его роль в преодолении сбоев и создании цементных компаний для будущего успеха имеет решающее значение.

Путь вперед для отрасли ясен: переход на цифровые технологии и устойчивость. Помещение этих двух тенденций в основу планирования будущего поможет производителям цемента догнать тех, кто работает в других отраслях тяжелой промышленности, и добиться значительного повышения производительности. В отрасли, где восстановление упущенной выгоды может занять годы, крайне важно начать сейчас, чтобы как оправиться от воздействия COVID-19, так и сделать производителей цемента более устойчивыми к будущим сбоям.

Действительно, цементный завод будущего будет работать совершенно иначе, чем сегодняшние заводы. В этой статье мы описываем наше видение устойчивого, гибкого, экологичного и эффективного предприятия, а также влияние на бизнес и стратегические соображения, которые высшее руководство должно учитывать при определении пути развития отрасли.

Наше видение: ведущий цементный завод 2030 года

Цементный завод будущего обеспечивает значительно более низкие эксплуатационные расходы и более высокую стоимость активов за счет более высокой энергоэффективности, производительности и производительности. Более целенаправленное и эффективное обслуживание продлевает срок службы оборудования. Воздействие каждого завода на окружающую среду сведено к минимуму, что обеспечивает его лицензию на работу в разных местах и ​​юрисдикциях. Завод удовлетворяет спрос клиентов, динамически корректируя производство и логистику в соответствии с данными клиентов в режиме реального времени. Воодушевленные, заинтересованные сотрудники сосредотачиваются на деятельности, создающей добавленную стоимость, а все задачи, не добавляющие ценность, автоматизированы. Информация в режиме реального времени доступна для удаленных менеджеров на всех уровнях для принятия более эффективных решений.

Это будущее не за горами. Наш анализ показывает, что использование цифровизации и рычагов устойчивого развития является ключом к значительному повышению производительности и эффективности типичного цементного завода (Иллюстрация 1). Результатом является прибыль от 4 до 9 долларов на тонну цемента,
2

2.

Не принимая во внимание влияние инновационных установок на сокращение выбросов углерода.

что может привести к перемещению традиционного завода в верхний квартиль кривой затрат для заводов с аналогичными технологиями (см. врезку «Сегодняшний цементный завод»).

Экспонат 1

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]

Капитальные затраты, необходимые для осуществления этого перехода, будут варьироваться в зависимости от применяемого рычага. Например, для реализации пилотного проекта расширенной аналитики (AA) для процесса записи потребуется от двух до трех месяцев экспертной работы по сбору и анализу исторических данных, а также по моделированию и обучению системы. Между тем, инвестиции в установку альтернативного топлива потребуют до 20 миллионов долларов и до одного года для ввода в эксплуатацию и эксплуатации. Более инновационные решения потребуют дополнительных денег и времени. Однако помимо этого, некоторые из этих инвестиций могут быть обусловлены требованиями, выходящими за рамки типичных требований к совершенству или соответствию требованиям, к которым привыкла отрасль.

Операционный лидер: включение цифровой и расширенной аналитики

В отличие от многих других отраслей, цементной промышленности еще только предстоит пройти путь всеобъемлющей цифровой трансформации. Из 54 производственных предприятий, названных «маяками» — лидерами в использовании технологий Четвертой промышленной революции (Индустрия 4.0), — ни одно не является цементным заводом (см. врезку «Производство 4.0: фабрики-маяки, как это определено Всемирным экономическим форумом»). Тем не менее, более строгие правила, снижение спроса и изменения в более широкой строительной экосистеме приведут к тому, что этой отрасли необходимо срочно использовать технологии Индустрии 4.0, чтобы оставаться конкурентоспособными.

  1. Что важнее? Шесть приоритетов для руководителей в неспокойные времена

  2. Женщины на рабочем месте 2022

  3. Десять правил роста

  4. Даже в метавселенной женщины остаются заблокированными на руководящих должностях.

  5. Возможности чистого водорода для богатых углеводородами стран

На цементном заводе будущего главное внимание уделяется стоимости, а не объему. Принятие решений на основе фактов в режиме реального времени является нормой, а постоянные корректировки учитывают изменчивость экосистемы. Ассортимент продукции увеличивается в пять-десять раз, операции управляются с учетом динамических ограничений и возможностей, а производственные параметры адаптируются в режиме реального времени. Цифровые двойники моделируют и оптимизируют общее влияние внешней изменчивости операций, начиная от сложных процессов, таких как прожиг, и заканчивая более структурированными действиями, такими как техническое обслуживание.

Требуется постоянное присутствие меньшего числа сотрудников, а интерактивные онлайн-панели мониторинга позволяют менеджерам удаленно сотрудничать, решать проблемы и быстро принимать обоснованные решения с остальной частью команды. Инженеры по техническому обслуживанию немедленно уведомляются о неисправностях в оборудовании или о возможности проведения технического обслуживания и получают пошаговые инструкции по ремонту с помощью дополненной реальности.

Сильная технологическая база способствует полностью интегрированной цепочке создания стоимости цемента, в том числе в рамках различных функций. Алгоритмы AA улучшают выход, производительность, качество, энергоэффективность и соотношение цемента и клинкера.
3

3.

Элефтериос Хараламбус, Томас Циглер, Роберт Фельдманн и Патрик Шульце, «ИИ для увеличения основных активов», International Cement Review , февраль 2019 г., cemnet.com; Хараламбус, Фельдманн, Рихтер и Шмитц, «Искусственный интеллект в производстве: изменение правил игры для производителей с крупными активами».

Автоматизированное отслеживание потерь общей эффективности оборудования (OEE) и программное обеспечение с поддержкой AA адаптируют стратегии активов для повышения надежности и срока службы оборудования (рис. 2).

Экспонат 2

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]

Цементная промышленность с нулевым выбросом углерода: новаторское реагирование на изменение климата

На производство цемента в 2017 году приходилось 7% мирового выброса CO 2 выбросы. Растущее давление со стороны общества и правительств в отношении более строгих стандартов выбросов и декарбонизации окажет серьезное влияние на отрасль. Это может нарушить всю цепочку создания стоимости, поскольку производителям цемента придется переосмыслить свои продукты, портфели и партнерские отношения для достижения углеродной нейтральности.

Согласно нашим анализам, цементный завод будущего может сократить выбросы на 75 процентов к 2050 году по сравнению с 2017 годом. Около 20 процентов будет получено за счет операционных достижений, таких как меры по повышению энергоэффективности и замена клинкера. Дополнительные 10 процентов будут поступать за счет альтернативных видов топлива, однако доступность альтернативных видов топлива зависит от региона и зависит от усилий по обезуглероживанию других секторов, таких как сталелитейная и энергетическая промышленность. То же самое относится и к заменителям клинкера, таким как натуральный пуццолан или побочные продукты промышленного производства.

Таким образом, более экологичная и эффективная установка становится еще более возможной благодаря инновационным достижениям, таким как масштабирование технологий улавливания, использования и хранения углерода (CCUS). С точки зрения масштабируемости CCUS, вероятно, является наиболее продвинутым вариантом. Используя эту технологию, производители цемента улавливают выбрасываемый CO 2 и могут либо использовать углеродсодержащий бетон (один из немногих уже доступных вариантов использования, который фиксирует CO 2 в конечном продукте), либо хранить углерод на бывших нефтяных и газовых месторождениях. . Другие идеи голубого неба, включая электролиз и использование бактерий, которые производят карбонат кальция, требуют значительных инвестиций для масштабирования, при этом первопроходцы получают значительные преимущества перед аналогами. Крайне важно, чтобы завод оставался подключенным ко всей цепочке создания стоимости производства цемента, поэтому его вклад оптимизирует возможности, а также позволяет улавливать и компенсировать выбросы наиболее эффективным способом. Обеспечение прослеживаемости выбросов, сквозного учета и полной прозрачности цепочки создания стоимости прокладывает путь к этой оптимальной точке.

Претворение в жизнь: разрушение существующей модели

Сегодня большинство заводов работают традиционным, негибким образом, используя ручную или устаревшую технологическую инфраструктуру, и им трудно нанимать и удерживать квалифицированных рабочих на важных должностях. История слияний и расширения производственных мощностей привела к устаревшим инвестициям, которые препятствуют возможности и желанию вносить радикальные изменения. Более того, несмотря на то, что за последние два десятилетия в цементной промышленности произошли значительные улучшения в ИТ-инфраструктуре и операционных технологиях, отдача оказалась ниже ожидаемой. Эффективность новых систем планирования ресурсов предприятия, инструментов оптимизации процессов и даже профилактического обслуживания отстает из-за проблем с управлением изменениями и культурных различий между площадками.

Чтобы понять пробелы и возможности в каждом подсегменте рынка, производители цемента должны начать с первоначальной оценки своих заводов и всей цепочки создания стоимости. Это не только определит реалистичные стремления к оцифровке и устойчивому развитию, но и облегчит обсуждение всеобъемлющей стратегии, кодифицированной в виде подробной дорожной карты для каждого завода. Игроки на рынке цемента могут определять цели сверху вниз для каждого завода или цели снизу вверх в зависимости от конкретных вариантов использования каждого завода. В любом случае они могут одновременно наращивать цифровые возможности через специальную академию. Затем они должны поставить перед собой задачу сосредоточиться на деятельности, которая принесет наибольшую прибыль их бизнесу и клиентам.

Каждому заводу также потребуется создать гибкую операционную модель, которая будет включать в себя корректировки организационной структуры, возможностей, инфраструктуры, процессов и партнерских отношений. Местные лидеры должны быть наделены полномочиями, чтобы указать путь к достижению этих целей, прививая прозрачность, ориентацию на клиента и чувство сопричастности в местных командах. Заводы также должны перестать быть чистыми центрами затрат и сосредоточиться на инициативах, которые приносят большую пользу при бережливом выполнении повседневных операций. Стабильная организационная основа гарантирует, что у организации есть общая цель, стандарты, платформы, культура и набор ценностей, что обеспечивает открытый и простой обмен знаниями.

Не существует единого подхода к успеху, и каждое предприятие должно выбирать свой собственный путь в зависимости от контекста, целей, стремления к централизации, существующих внутренних возможностей и т. д. Самые важные вопросы, на которые должны ответить производители цемента, прежде чем отправиться в это путешествие, касаются создания ценности.