Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі семей қаласының ШӘКӘрім атындағы мемлекеттік униврситеті

болуына байланысты оны кальцийлену аймағы деп атайдьі; (үшінші аймақ). і

Температура 1000-1350°С кезінде (экзотермиялық аймақ деп аталатын 4 аймақ) қатты фазада химиялық реакция жүреді. Белит (2СаО • 8Ю₂) төрткалышйлі алюмоферрит (4 СаО • А1₂0з • Ғе₂0з) және үшкальцийлі алюминат (ЗСаО • А1₂0з) сияқты клинкер минералдары пайда болады. Бірақ ең негізгі минерал -үшкальцийлі силикат (ЗСаО • 8і0₂) пештің бесінші аймағында (күйдіру аймағында) пайда болады.

Соңғы жылдары портландцементті кебу әдісімен өңдіру етек алып келеді. Мүндай әдіспен жүмыс істеу кезінде, алғашқы рет шикізат кептіріледі, сонан соң қоспалармен бірге диірменге тар-тылады. Қазіргі кездерде шикізаттарды кептіру мен үнтақтау- * ды бірге іске асырады. Үнтақталған шикізаттарды арнайы силостарда сақтайды. Портландцементті кебу әдісімен дайын-дау анау айтқан тиімді, себебі шикізатты пеште кептірудің керегі | жоқ, осыған орай отын шығыны 20—30% азаяды. Ал басқа қал- < ған жағдайда, клинкерді өндіру процесі іс жүзіңде өзгермейді. |

Портлаңдцементті өңдіру үшін, клинкерге гипс пен мине-ралды (гидравликалық) қоспаларды араластырып, бірге үнтақ-тайды. Неғүрлым үнтақтығы немесе меншікті беттері көп бол-са, сол қүрлы портлаңдцементтің белсендігі жоғары.

Шикізат пен клинкерді үнтақтау портлаңдцемент өндірісінің технологиясында энергия шығынын молынан талап етеді. Цементтің майда үнтақтығы оны №008 електен (85% аз емес) < елеу жолымен немесе меншікті қырын сипаттайтын көрсеткіш арқылы анықталады. |

Цементтердің меншікті қырлары 300-350 м²/кг жетеді. Це-мент үнтағындағы бөлшектердің өлшемдері 5-10-нан 30-40 мкм дейін. Меншікті қыр үлғайса, цементтің белсеңдігі артады, үстасу уақыты қысқарады, беріктігі өседі. Бірақ цементтің меншікті қырын 700-800 м²/кх дейін тым өсіру, оның су сүранысын үлғайтады, нәтижесінде цемент тасының қуыстылығы артады.

Цементтерді сыйымдылығы 2500-ден 10000 т дейін \ темірбетонды силостарда сақтайды. Олардың өлшемдері: диаметрі 8-18 м, биіктігі 25-40 м. Цементтердің силостарда өз • бетінше тығыздалып қалмауын болдырмас үшін, оны қысым-ды ауамен анда-санда араластырып түрады.
Дәріс №9 Портландцементке арналған шикізатты даярлау

Цемент өндірісіне қажетті Кдзақстанның шикізаттық қоры статистикалық көрсеткіштерге жүгінер болсақ, минералды шикізаттар қорының республика аумағындағы бөлінуі мыналарды растайды: Ең басты құрылыс материалдары - бетон, ерітінді, силикатты бүйымдар, балшықты кірпіштер, қуысты толтырғыштар өндірісіне қажетті шикізаттық қор, іс жүзінде әрбір облыста бар. Мүның өзі облыстар мен оған шектес аудан-дарда түтынудың шындық сүранысына алыстан тасымалдамай-ақ, жергілікті ауа-райлық, мәдени-этникалық, сәулеттік, әдет-

ғұрыптарды сақтай отырып, сонымен қатар тікелей бір орта- < лықтан барлық аймақтар үшін негізгі құрылыс материалдары , өндірісі үшін, технологиялық схемалар мен қондырғыларды ойластырып, қүрылыс өндірісіне ендіру керек, тек осындай жағдайда ғана облыстық жүйелерде жобалау, жабдықтарды іздеу жұмыстарына жұмсалатын қаржы шығындарынан қүтылуға болады.

Қазақстандағы цемент Өскемен, Қарағанды, Семей, Шым-кент және Сас-Төбе зауыттарында шығарылады. Қазіргі кезде шығарылып жатқан цемент мөлшері 8301 мың т, ал зауыттар- ] дың жалпы қуаттылығы 9441 мың т. Қуаттылықты пайдала-нудың орташа коэффициенті 0,88. Ал Қарағанды зауытында 0,76-дан, Сас-Төбе зауытында 1,02 дейін. Осьщан басқа шлак-ты цементсіз түтқырлар шығарылады (Үшбүлақ, Жамбыл об-лысы) төменгі су сұраныстағы түтқыр (Павлодар). Қондыр-ғылардың қуаттылығы 172 мың т болуына қарамастан, қазір бар болғаны 155 мың т қүрайды. Қуаттылықтарды пайдалану-дың орташа коэффициенті 0,90, - 0,65-тен (Шымкент) 1,17 дейін (Жамбыл). Істеп түрған қуаттылықтар шегіңде республиканың цемент зауыттары 1995 жылы 8385 мың т, ал 2000 жылы — 7960 мың т цемент өндірді. Өндірістік көлемнің азаюы жабдықтардың то- | зуына байланысты қуаттылықтың жоспарлы істен шығуымен \ түсіндіріледі. Соның өзінде цементке деген сұраныс 1995 ж. 8797 , мың т болды, ал 2000 ж. 9270 мың т. Сонымен, республика | бойынша цементті түтқырдың тапшылығы өсуде. Цементті мол | қолданатын түтынушылардың бірі — Алматы облысы. Мүнда тек 2000 жылдың өзіңде цементке тапшылық 1232 мың т бол-ды. Басқа облыстардың сүранысы мынадай болды: Жамбыл — 581 мың т, Қостанай — 574, Павлодар — 26, Ақмола — 475, қалғандарының әрқайсысы 200-350 мың т. 2000 жылғы цемент тапшылығын, зауыттарды қайта жабдықтау мен цемент пен цементсіз тұтқырларды шығаратын жаңа зауыттардың құры-лысын салу арқылы жою жоспарланған болатын. Мысалы, Аты-рау қаласында қуаттылығы 50 мың т ангидритті цементті өндіретін цехтың құрылысы жоспарланған. Теміртауда Қара-ғанды металлургия комбинатының негізінде қуаттылығы 380 мың т шлакты цементсіз түтқыр шығаратын мекеме салу бағ-дарламада бар. Цемент өндіретін жеке технологиялық бойлық-тар мен цехтар Шығыс Қазақстан облысының Серебрянск қала-сында жобалық қуаттылығы 188 мың т цехтың қүрылысы жүріп жатыр. Ал, Қостанай облысында (Соколов - Сарыбай ТКБК, Рудный қаласы) - 40, Маңғыстауда - 202, Павлодарда - 40 мың т. Ақмола (290 мың т) мен Семей (70 мың т) облыстарында цемент зауыттары салынып, қайта жабдықталуда. Сонымен, республика бойынша 1991—1995 жылдары цемент пен шлакты түтқыр өндіретін, жалпы жобалық қуаттылығы 1410 мың т мекемелер қалыптасты. Жоспар бойынша олар іс жүзінде 2000 жылы 1310 мың т түтқырлық заттарды өндіруі керек еді.

Қазіргі уақытта цемент зауыттарының шикізаттық сүраны-сының біразын екінші қорлық материалдармен қанағаттанды-ру мүмкіндігін қарастыру керек.

Қүрылыста цементпен қатар, гипстік түтқырларға маңыз беріліп отыр. Гипс өндірісі цемент өндірісімен салыстырған-да, республика облыстарында біркелкі емес, шашылып ор-наласқан. Қазіргі уақытта Қазақстан Республикасында келесі зауыттар мен цехтар жүмыс істейді: Ақтөбе облысында (Ақт-өбе қаласы) қуаттылығы 90 мың т гипс зауыты. Шығаратын мөлшері 45 мың т, пайдалану коэффициенті — 05; Алматы облысында (Алматы қаласы) — гипсокартонды жабдықтар за-уыты жүмыс істеуде. Оның қуаттылығы 150 мың т, ал пайда-лану коэффициенті - 0,28; Жамбыл облысындағы (Тараз қала-сы) гипс зауыты іс жүзінде 120,8 мың т гипс өндіреді, ал жо-балық қуаттылығы 126,5 мың т, пайдалану коэффициенті 0,95. Оңтүстік Қазақстан облысының Түркістан қаласында, қуат-тылығы 35,1 мың т гипс өндіретін қүрылыс бөлшектер ком-бинаты жүмыс істеп түр. Іс жүзінде комбинат өндіретін өнім көлемі 16,6 мың т, ал пайдалану коэффициенті 0,47. Барлық республика бойынша жобалық қуаттылық 401,6 мың т, ал іс жүзінде өндірілген көлем 224,8 мың т, пайдалану коэффициенті 0,56.

Көрсетілген мекемелерден гипс тауарлы өнім күйінде боса-тылады немесе жергілікті жерде гипсокартонды жабдықтарды дайындауға жүмсалады. 1995 жылы республика бойынша гипс-ке жалпы сүраныс 380 мың т болды, ал 2000 жылға — 400 мың т, яғни кейбір республика аймақтарының өздерінде гипс өндіретін мекемелері жоқ болуына орай, гипс тапшылығын болдырмауға жеткілікті қуаттылықтар бар.

Гипс тапшылығын белгілі мөлшерде сезініп отырған облыс-тар мынадай:

Шығыс Қазақстан - 21 мың т; Қарағанды - 30; Қостанай -24; Павлодар — 22, Ақмола — 20. Басқа аталмаған облыстарда гипс тапшылығы 7-ден 19 мың тоннаға дейінгі мөлшерде.

Жұмыс істеп түрған қуаттылықтар мен олардың тозуына арналған есеп-қисаптың көрсетуінше, 1992 жылы гипс жеткілікті болғанымен, бүтіндей Қазақстан бойынша, 1995 жылы гипс тапшылығы 21 мың т, ал 2000 — 67 мың тонна болды.

Осыған орай гипс түтқыры мен оның негізіңде бүйымдар өндіретін жаңа зауыттарды іске қосу және жүмыс істеп түрған мекемелерде қайта жабдықтау жоспарланған. Мысалы, 1994 жылы Атырау облысының Индер түрғын мекенінде 67 мың т гипс өндіретін зауыт іске қосылды. Мүның өзі 2000 жылға дейінгі орын алатын гипс тапшылығын жоюға мүмкіндік жа-сады.

1996 ж. дейінгі жүмыс істеп түрған, гипс өндіретін өндіріс орындарын қайта жабдықтауды мынадай жолмен іске асыру белгіленген болатын: Ақтөбе гипс зауытының қуаттылығын 45-тен 90 мың тоннаға дейін, ал Алматыдағы цехтың мүмкіңдігін 45,4-тен 150 мың т дейін үлғайту жоспарланған. Мүның өзі қүрылыстың гипс түтқырына деген мүқтаждығын алдын ала қанағаттаңцыруға мүмкіндік тудырады.

Қазақстан Республикасында әкті түтқырды өндіру мен қол-дану мол көлемде жүргізіледі. Әк шығару үшін белгіленген, жүмыс істеп түрған зауыттардың тізіміне (облыстар бойынша) мыналар кіреді. Ақтөбе - қуаттылығы 53 мың т, қүрылыс ма-териалдар зауыты. Шығаратын көлемі 53 мың т, пайдалану | коэффициенті 1; Жамбыл — жергілікті цехтар. Шығарылған әктің қосындысы 24 мың т; Қостанай — қүрылыстық әк зауыты (Руд-ный қаласы), қуаттылығы 31 мың т, шығарып жатқан мөлшері 28 мың т, пайдалану коэффициенті 0,9; Павлодар - №4 темір-бетон бүйымдар комбинаты. Жобалық қуаттылығы 130 мың т, ал шығарып жатқан мөлшері 90,9 мың т, пайдалану коэффициенті — 0,7; Солтүстік Қазақстаңда кооперативті үжым-дар 2,2 мың т әк шығаруға міндеттеме алған, ал шын мәніңде, жыл сайын 2,3 мың т өндіреді, пайдалану коэффициенті 1,04; Семей - «Қүрылыс материалдар» бірлестігі, жобалық қуатты-лығы 2,1 мың т, нақтылы шығарылған 3,2 мың т, пайдалану коэффициенті 1,52; Торғайда (Арқалық қаласы). Әк шығара-тын қуаттылығы 1 мың т жергілікті цех, пайдалану коэффициенті 1. Ақмола - (Ерментау мен Ақмола) жобалық

қуаттылығы 7,7 мың т, нақтылы өндірілген әктің мөлшері 7,5 мың т, пайдалану коэффициенті 0,97; Оңтүстік Қазақстан - өк зауыты (Түлкібас станциясы), өк цехы (Сас-Төбе қаласы). Олар-дың қуаттылықтары 20 және 198 мың т, оларға сай келетін пайда-лану коэффициенттері 1 жөне 1. Республика бойынша: барлық қуаттылық 594,7 мың т, нақтылы шығарылғаны 550,3 мың т, пайдалану коэффициенті 0,88.

Сонымен, Қазақстанның 19 облысының 11 -де, жергілікті түтқыр категориясына жататын, жергілікті өңдірістік орыңдар мен кооперативті цехтарда өндірілетін өкті шығарады. 1995 ж. республика бойынша әкке сүраныс 923 мың т, ал 2000 - 1293 мың т. Осы цифрларды облыс бойынша өндірістің жалпы көлемімен салыстырсақ, 1995 ж. 397 мың т, ал 2000 ж. - 806 мың т өк тапшылығы болғанын аңғаруға болады. Әктің жетіспеушілік көлемі, гипс пен цементтің тура осындай көрсеткіштерімен салыстырғанда анау айтқан қомақты. 1995 жылғы есеп бойынша, өктің тапшылығы, жүмыс істеп жатқан өндірістік көлемнің 67% қүрады, ал 2000 — 136%, яғни өткен бесжылдықтың ішінде 2 рет өсті.

Аталған жетіспеушілікті қуаттылықтарды жылдам меңгеру, жүмыс істеп түрған өңдірістік мекемелерді қайта жабдықтау және жаңа зауыттар мен цехтарды салу жолдарымен шешу жос-парланған. Мысалы, 1944 жылдан бастап Ақтөбедегі силикатты қабырғалық материалдар зауытында, қуаттылығы 17,5 мың т. әк цехы жүмыс істейді; Алматы облысындағы «Қайрат» стан-циясында қуаттылығы 130 мың т өк цехы; Атыраудағы өк цехы - 50 мың т; Қызылордадағы әк зауыты - 50 мың т; Қостанай облысыңцағы Октябрьский түрағыңца 100 мың т; Маңғыстау облысындағы Жетібай мен Саура түрақтарыңца - 125 мың т; Шығыс Қазақстан облысыңдағы Суық-Бүлақ түрағында, қуат-тылығы 130 мың т өк зауыты салынып жатыр; Талдықорған қаласыңцағы силикатты кірпіштер зауытының қүрамында қуат-тылығы 65 мың т әк цехы; Оралдағы қуаттлыығы 65 мың т өк цехы; Ақмола облысының Софиевка түрағындағы қуаттылығы 65 мың т өк цехы.

Сонымен, 2000 жылы, республика бойынша, барлық көлемі 927 мың т (есепті қуаттылық) өк шығаратын өнціріс орыңца-рын қайта жабдықтау мен қайтадан салу белгіленген. Оның үстіне жүмыс істеп түрған зауыттар мен цехтарда, осы түтқыр-ды тағы ца қосымша 729 мың т шығару мүмкіндігі қарастырыл-

ған. Осының бәрін коса санағанда 1293,3 мың т әкті түтқырды өндіруге мүмкіндік бар. Мүның өзі 2000 жылы орын алған 1220 мың т өк тапшылығын жояды.

Соңғы жылдары төуелсіз мемлекеттердің өңдірісті қарқын- « датуға бағытталған ынталығы өз жемісін бере бастады. Қүры-лыс индустриясының, әсіресе, цемент өндірісінің дөл осыңдай жеке меншік секторындағы қүрылысы жылдам есе бастады. \

Цемент өңцірісінің интеграциясы мен ТМД елдеріндегі на-рықтық экономика жағдайы тақырыбына және басқа да көкей-тесті мәселелеріне арналған Ташкентте өткізілген III - Халы-қаралық ортаазиялық конференцияда (Цемент өнеркәсібі мен нарықтық қатынас. Қазан, 2003 жыл) жан-жақты талқылаңцы. Сондықтан өндірістің осы саласындағы болашақ мамаңдардың, өндірістің дамуыңдағы проблемалық сүрақтарды білуі керек деп санаймыз. Айтылған түжырымға орай, оқулықтың авторлары, цемент өндірісіне байланысты қысқаша ақпарды оқушылар- ' дың назарына үсынуды жөн көрдік. і

Казақстан. 2003 жылдың 9 ай ішіңде цементке сүраныс 2302 : мың т жетті. Өткен жылмен салыстырғанда, Қазақстандағы нарықтық процесс 24,4% өсті.

Сонымен экономиканың өсуі кезінде, қүрылыстағы өсу қар-қыны мемлекеттік ішкі өнім үлесінің даму жылдамдығынан алда болу керек.

Ең үлкен түтыну қарқыны - Астанада байқалды. Мүндағы көрсеткіш 58,6%. Түтынудың көлемі жағынан, ең алдында і бүрынғысынша Алматы қаласы келеді. 9 ай ішінде мүндағы \ цементті түтыну 656 мың т жетті. Басқа аймақтар арасында І цементті көп түтынғандар - Қазақстанның оңтүстігіндегі объектілер. Мүңдағы цементті түтыну жөніндегі қарқынның өсуі \ 49,1% болды. Республика шегінде кейбір аймақтар цементті түтыну жағынан өте төменгі деңгейде түр. Мысалы, солтүстік ! аймақтарда аталған түтқырды түтыну өткен жылғы, яғни 2002 жылғы деңгеймен салыстырғанда бар болғаны 5%-ға өсті, ал Шығыс Қазақстан облысы бойынша цементке сүраныс 8%-ға ^; кеміді.

Нарықтық экономика негізіңце пайдаланылған көлем қалай-ша бөлінді?

Сөз жоқ цементті түтынуға қомақты түрде сату бойынша «Семей-Цемент» алда келеді, онда сатылған цементтің көлемі 457-ден 594 мың т дейін өсті, өсу қарқыны да өте жоғары — 31,6%. Басқа цемент шығаратын өңдіріс орыңдарында, сатыл-ған цементтің көлемі өсті және олар үшін сатудың орташа са-лалық дамуы 24,8% керсетті.

2003 жылдың кдңтар-қыркүйек аралығында Қазакстанға сырттан цемент тасымалдау (Россия мен баска елдерден деп болжағанда)

Қазақстанға сырттан цемент тасымалдау 55,1%-ға өсті және 2003 жылдың 9 айында 342 мың т жетті. Еске сала кететін нөрсе, негізгі өсуді 3,2 есеге арттырып, Қанттың цемент-шифер ком-бинаты қамтамасыз етті. Россияның цементшілері республика түтынушыларына 168 мың т түтқыр жіберді, мүның өзі 2002 жылмен салыстырғанда 5%-ға көп.

Тез қатаятын цементті өндіру үшін қүрамындағы үшкальцийлі силикат 50-60%, үшкальцийлі алюминат пен төрткальцийлі алюмоферрит 8-14%, осыдан басқа үнтақтау кезінде 8% гипс тасын қосады. Екісулы гипс тасының мөлшері,

үшкальцийлі алюминатты қосып байланыстыратын өте бір тиімді қатынастағы мөлшерде болғаны дүрыс.

Түтқыр беріктігінің тез өсуі біріншіден, клинкердің мине-рологиялық қүрамына, екіншіден, түтқырдың меншікті қыры-на байланысты. Түтқырдағы меншікті қырдың өсуінен цементтің қатаю процесі жылдамдайды. Тез қатаятын цементтегі меншікті қырдың көрсеткіші 350—450 м²/кг жетеді, ал кәдімгі портландцементтегі осы көрсеткіш 250-300 м²/кг.

Тез қатаятын цементті алу үшін, И.В. Смирнов пен Б.В. Осин портландцементті хлорлы кальциймен (1,2—2,0%), сөнбеген әкпен (10—15%) бірге меншікті қыры 450—500 м²/ кг дейінгі үнтақтыққа дейін бірге үнтақтау үсынған.

Цемент бөлшектерінің олшемдері кішірейген сайын, олар-дың гидратация мен гидролиздеу процестері жылдамдайды:үш тәуліктен кейін бөлшек олшемдері 10 мкм цементтің беріктігі, болшек өлшемі 60 мкм цементтің беріктігімен салыстырғанда 7 рет жоғары болады. Цементтегі меншікті қырдың, цемент қамы-рының беріктігіне әсері 9.4.4-кестеде көрсетілген.

Меншікті қыры Қысқандағы беріктігі (МПа), тәуліктен кейін:

188 8,4 26,0 53,0 52,0 69,0

210 14,5 28,0 47,0 60,0 72,0

300 14,7 34,0 57,0 61,0 72,0

400 21,5 46,0 59,0 61,0 69,0

500 28,0 40,0 54,0 60,0 74,0

Бүйымдарды жылумен өңдеу кезінде, жылдам қатаятын це-ментке озінің массасынан 10% мөлшерінде үнтақталған шлак пен трепел қосуға болады.

Пластифицирленген және гидрофобты портландцементтерді үнтақтау кезінде пластифицирлейтін және суды тебетін қоспа-ларды цемент массасынан 0,1-0,25% мөлшерінде қосу арқылы өндіреді. Пластифицирлейтін қоспа ретінде күкіртті — спиртті ашытқыны қолданады.

Пластифицирленген цементтер негізінде дайындалған бетон-дар жоғарғы тығыздығымен, аязға төзімділігімен және суөткізбеушілігімен сипатталады. Мүндай цементтерді іс жүзіңде

Меншікті қыры, м2/кг	Қысқандағы беріктігі (МПа)			тәуліктен	кеиш:
	1	3	28	180	360
188	8,4	26,0	53,0	52,0	69,0
210	14,5	28,0	47,0	60,0	72,0
300	14,7	34,0	57,0	61,0	72,0
400	21,5	46,0	59,0	61,0	69,0
500	28,0	40,0	54,0	60,0	74,0