Vad är en cementkvarn?
En cementfabrik är en installation som används för att slipa klinkkomponenten i betong. Clinker är ett hårt, nodulärt material som produceras genom sintring av aluminosilikat och kalksten i en cementugn. Det finns flera cementfabrikstyper som kan slipa klinker, varav kulkvarnen är den vanligaste. Kulkvarnar består av cylindrar delvis fyllda med stora antal stålkulor som använder sin rullande verkan för att krossa råmaterialet när varje cylinder roteras. Högtrycksvalsverk används ibland för att slipa klinker även om deras användning ännu inte har fått bred acceptans.
Huvudbeståndsdelen för Portlandcement är en sintringsprodukt av kalksten och aluminiumsilikat känt som klinker. Detta hårda, stenliknande material är ingrediensen i cement som får det att "härda" och härda för att bilda den murbruk eller betong som används så omfattande i konstruktionen. Klinkersintrings- eller värmekombinationsprocessen producerar ett grovt, nodulärt material med särskild hårdhet som kräver fin slipning före cementproduktion. Partikelstorlekar under 45 um krävs, vilket på grund av klinkers hårdhet kräver en särskilt effektiv fräsningsprocess. Även om det finns flera fabrikstyper som kan slipa klinker är den vanligaste cementfabriken kulkvarn.
Kulfabriker är mycket effektiva slipsystem som utsätter råmaterialet för relativt låga värme- och trycknivåer. De består av stora diameter, roterande cylindrar eller trummor som drivs av elmotorer. Trumman är delvis fylld med högkromstålkulor eller ibland kuber. Dessa rullar fritt runt i cylindern när den roteras. Denna rullande handling krossar klinker genom slag och slipar den sedan fint på grund av friktion mellan kulorna.
Kulkvarnar har ofta en mellanliggande partition som delar cylindern i två sektioner med olika kulstorlekar som möjliggör progressiv slipning i en kvarn. Den effektiva slipningen av klinker i en kulkvarn utsätts för nära kontrollerade trumhastigheter. Vid rotationshastigheter över den kritiska hastigheten för en kvarn tvingas innehållet helt enkelt mot trummans sidor med centrifugalkraft med liten eller ingen slipverkan. Storleken på bollarna är också en viktig faktor i en cementfabrik. Om bollarna är för stora maldes råmaterialet inte tillräckligt fint.
Flera andra malningsprocesser kan slipa cementklinker även om ingen är lika lämpliga som kulkvarnar. Den vanligaste alternativa cementfabriken är högtrycksvalsverket. Denna process använder sig av uppsättningar av härdat stålvalsar som slipar klinkern. Även om dessa fabriker är effektiva och billigare att driva, är den smala partikelstorleken de producerar ibland problematisk. Valsverk används emellertid ofta som första steg i processer i kulkvarn som ett första krossningssteg, vilket sänker de totala processtiderna och ökar produktiviteten.