Tsemendi tootmine (0)

Tsemendi tootmine

1. Lühikirjeldus Tsemendist

Keegi ei tea päris kindlalt, kes tsemendi leiutas või kes seda esimesena kasutas. Lupja tarvitati sideainena (hiljem kui savi ja kipsi) Mesopotaamias, Egiptuses ja Hiinas juba mõni tuhat aastat e.m.a. Ka etruskid olid juba hea aeg enne Kristuse sündi peenestatud lubjaga sina peal. Hiljem hakkasid roomlased kasutama põletatud lupja ja arendasid rooma tsemendi. Suurte rahvarännete ajal kadus rooma tsement kasutuselt ning ilmus välja alles 18. sajandi keskpaiku. Sealt arenes see tasapisi edasi ja viis lõpuks välja Aspdini portlandtsemendi sünnini
Tsement on hüdrauliliste sideainete hulka kuuluv laialtkasutatav ehitusmaterjal. Seda kasutatakse suure tugevuse ja kõvaduse saavutamiseks, eriti betooni tootmisel.
Kõige tähtsam tsemendi kasutusala on segu ja betooni tootmine — looduslike või kunstlike lisandite siduvus moodustumaks tugev ehitusmaterjal, mis peaks vastu loomulikele keskkonna mõjudele.
Tsementi kasutatakse maapealsetes ning maa- ja veealustes betoon - ja raudbetoonkonstruktsioonides, samuti ehitusmörtides koos lubja, savi ja teiste plastifitseerivate täitematerjalidega.
Tsement on suhteliselt veekindel, eriti sulfaattsement, mida kasutatakse vesiehitistes, sest ta sisaldab vähe vees lahustuvaid aineid. Tema põhilised koostisosad on ränioksiid SiO2,  alumiiniumoksiid  Al2O3 ja raud(III) oksiid  Fe2O3, mille molekulid on seotud lubjamolekulidega. Tsemendi kivistumisel toimub ühinemine veega ehk hüdratatsioon, mille käigus moodustuvad ühendid eelkõige ränioksiidiga. Kristalliseerumise tulemusena tekivad vees lahustumatud hüdrosilikaadid.
Tsement erineb põhimõtteliselt teistest sideainetest (kips, kustutamata ja kustutatud lubi ), mis kas kõvenevad ainult õhu käes või siis pärast õhu käes kõvenemist niiskuse kätte sattudes jätkavad kõvenemist.
Tsemendi põhinäitajad on  tugevusklass , eeltugevus, normtugevus ja tardumise algus.
Tsemendi mark ja tugevusklass määratakse tsementmördist (vahekorras 1:3 tsementdist ja kvartsliivast) valmistatud 2 ja 28 päeva vanuste 40×40×160 mm mõõtmetega katsekehade testimise abil. Test seisneb katsekeha allutamises survele 10–60 MPa sammuga 10 MPa. Vastavalt sellele, missugusele survele katsekeha vastu peab, saadakse tugevusklass ja mark vahemikus 100–600. Mark ja tugevusklass erinevad üksteisest selle poolest, et mark näitab keskmist survet , millele katsekeha vastu peab, tugevusklass seevastu näitab, et 95% katsekehadest peab sellele survele vastu. Seetõttu on tsemendi mark tavaliselt kõrgem kui tugevusklass.

2. Olukord Eestis

Suur (ja ainuke) tsemendi tootja Eestis on AS Kunda Nordic Tsement, firmal on ajalugu 138 aastat, mis tänaseks päevaks on rahvusvahelise HeidelbergCement Groupi liige.
Eestis hakati tsementi tootma 1860. aastate lõpul, kui Kunda mõisa omanik John Girard de Soucanton huvitus võimalusest valmistada kohapealsest merglist ja sinisavist tsementi. 1870.a. toodeti juba esimesed tonnid tsementi.
Nõukogude okupatsiooni perioodil oli tolmu välja lendumine tehastes erakordselt kõrge, ulatudes mõnel aastal üle 100,000 tonni aastas. Tolmu saaste, mis on tugevalt leeliseline, on põhjustanud palju probleeme keskkonnale, tervisele, hügieenile, majandusele ning esteetikale .
Viimaste aastate jõupingutused on olukorda palju paremaks muutnud kuigi siiani on õhus keskkonna küsimusi, mis on suunatud tehasele.
2008
2009
2010
2011
Tsemendi ja klinkri müük
(tuhat tonni)
1132
642
592
838
Sadama kaubakäive
(tuhat tonni)
1568
1253
1657
1827
3. Hinnad
Poest on võimalik ka ühe koti kaupa osta mis tavaliselt on 40kg kottides ning mille hind on 4,90 €.
AS Kunda Nordicisis toimub turustamine 40 kg paberkottides, mis on laotud puitalusele 1,0x1,2 m, kokku 40 kotti üldmassiga 1,6 t ja kaetud kilega . Ühe tsemendikoti maht on umbes 30 liitrit.
Pakitud tsemendi müügihinnad Eesti Vabariigis alates 1. märtsist 2012.
Kauba nimetus
Mõõtühik
Komposiittsement
CEM II/B-M (T-L) 42,5 R
Normaaltsement
CEM I 42,5 N
Kunda
Laaditud transpordivahendile
Kunda 
Laaditud transpordivahendile
1. Pakitud 40 paberkotti
a`40 kg (kokku 1,6t)
puitalusel, kaetud kilega
    - käibemaksuga
EUR/ tonn
104,74
125,68
110,77
132,93
2. Puitalus
    -käibemaksuga
EUR/tk
7,67
9,20
7,67
9,20

4. AS Kunda Nordic tootmisprotsess

Tootmine
Lobri valmistamine
Vagunitega tehasesse toodud lubjakivi peenendatakse esmalt lõugpurustiga (1) ja seejärel haamerpurustiga (2) ning transporditakse linttransportööriga nn "ühendatud lattu".
Lubjakivilobri valmistamine toimub neljas kahekambrilises kuulveskis (ų3x14 m). Veskisse antakse lubjakivi vibraatortoitjatega ja lisatakse vesi, mille tulemusena saadakse lubjakivilobri, mis pumbatakse vertikaalpaakidesse (6 tk a´-750 m³).
Savilobri valmistamine toimub kahes savikarusellis (3) savi segamisel veega. Saadud lobri pumbatakse vertikaalpaakidesse (2 tk a´-750 m³).
Pärast analüüside tegemist lisatakse lubjakivilobrile teatud kogus savilobri ja saadakse põletamiseks sobiv ahjulobri (koosneb 90-95% lubjakivi ja 5-10% savi), mis lastakse horisontaalbasseini (9) mahtuvusega 6000 m³ (2 tk).
Kütuse ettevalmistamine
Kütus doseeritakse etteantud vahekorras (põlevkivi ning süsi/naftakoks) eraldi punkrite kaudu.
Eelnevalt toimub kütuse peenendamine haamerpurustis (2) ja seejärel jahvatatakse ühekambrilises kuulveskis (ų2,8x5,4 m) (3 tk). Kuulveskis toimub kütuse samaaegne jahvatamine ja kuivamine. Valmis kütusejahu püütakse kinni veskile paigaldatud kottfiltriga (6) ja transporditakse pöördahju kütusepunkrisse (14), mahtuvusega 200 m³ (2 tk).
Klinkri põletamine
Klinkri põletamine toimub kolmes pöördahjus(10) ų4,0/4,5x150 m. Pöördahju ühest otsast antakse sisse lobri ja teisest otsast kütus. Pöördahi on varustatud kettsoojusvahetitega ja ahju korpus on seest vooderdatud kuumuskindlate kividega. Pöördahjus toimuvad füüsikalis-keemilised protsessid, mille tulemusena moodustub klinker, mis jahutatakse maha restjahutajaga ja ladustatakse ühendatud lattu.
Pöördahjust väljuvad suitsugaasid puhastatakse elektrifiltris (11) ja suunatakse korstnasse (12). Elektrifiltris kinnipüütud tolm ladustatakse silos ja kasutatakse happeliste põldude lupjamiseks.
Tsemendi jahvatamine
Kundas valmistatakse kahte tüüpi tsementi: portlandtsementi (koostis klinker, kips, lubjakivi) ja portland -komposiittsementi (klinker, kips, põletatud põlevkivi, lubjakivi). Tsemendi jahvatamiseks on kolm separaatoritega (20) varustatud kahekambrilist kuulveskit (16) ų3,0x14 m. Kõik materjalid antakse veskisse üle kaaldosaatorite. Tsemendiveskid on varustatud kottfiltritega (17). Kaks tsemendiveskit on varustatud tsemendijahutajatega (18). Tsemendiveskitest väljunud tsement pumbatakse silodesse (19) 4 tk a´-5000 t ja 6 tk a´-4000 t.
Tsemendi pakkimine, väljastamine
Tsement väljastatakse kas lahtiselt või pakituna paberkottidesse (40 kg või 25 kg). Tsemendi pakkimiseks on kaks karusellpakkemasinat. Pakitud tsement pannakse puitalustele ning kaetakse kilega.
Toorained
Tsemendi valmistamine Kundas toimub märjal meetodil. Tooraineteks on lubjakivi ja savi ning kütusena kasutatakse põlevkivi ja naftakoksi (kivisöe) segu.
Lubjakivi
Kaevandatakse 6 km kaugusel asuvas Lõuna-Aru karjääris. Toorainena kasutatakse Lasnamäe alumist ja ülemist ning uhaku kihti. Mäemass lõhatakse ja laaditakse dumpkaarvagunitesse ning transporditakse tehasesse.
Savi
Kaevandatakse 2 km kaugusel asuvas mereäärses savikarjääris, millest kasutatakse lontova horisondi mahu ja keila kihti. Savi tuuakse tehasesse kallurautodega.
Kütus
Kütusena kasutatakse Aidu karjääri (50 km Kundast) rikastatud põlevkivi (kütteväärtus 2700 kcal /kg), Ubja karjääri põlevkivi (kütteväärtus 1700 kcal/kg), naftakoksi (kütteväärtus 7500 kcal/kg) või söe (kütteväärtus 6200 kcal/kg) osi. Põlevkivi tuuakse tehasesse autodega või vagunitega ja koks (süsi) laevaga Kunda sadama kaudu.
Põletatud põlevkivi ( tuhk )
Portland-põlevkivitsemendi valmistamisel kasutatakse lisandina Narva Elektrijaamades kinnipüütud tuha peenfraktsiooni, mis tuuakse tehasesse raudteetsisternidega ja ladustatakse silos (15).
Kips
Tsemendi tardumisaja reguleerimiseks lisatakse jahvatamisel kipsi, mis tuuakse laevaga Hispaaniast.

5. Võrdlus

Lubi ei ole halvem sideaine kui tsement, aga ta töötab aeglasemalt.
Lupja toodetakse valdavalt kaltsiumkarbonaadist koosnevast lubjakivist. Lubjakivi kuumutamisel muutub lubjakivi kustutamata lubjaks , keemiliselt kaltsiumoksiidiks (CaO). Kustutamata lubi "kustutatakse" vee lisamisega. Lubja kustutamisel toimub soojust eraldav keemiline reaktsioon , kaltsiumoksiidi hüdraatumine ning selle tulemusena moodustub kaltsiumhüdroksiid ehk kustutatud lubi, mida ehitustööstuses kasutatakse lubjapiimana või muul kujul mördi- ja krohvisegudes, värvides jm.
Lubi on ka tsemendist tunduvamalt kallim.