セメントは、原料を高温に加熱してセメントクリンカを作り、それを石膏と一緒に粉砕してセメントを作る一連の工程を経て、ロータリーキルン法で作られる。
この工程では主に、ロータリーキルン内での脱炭酸、予熱、クリンカ形成が行われる。
ロータリーキルン法によるセメント調製の4つの主要ステップ
1.原料の準備
原料（主に石灰石と粘土）は、適切な混合と化学反応を確実にするため、細かく粉砕される。
2.予熱と予備焼成
微粉砕された原料は予熱塔に導入され、約900℃まで急速に加熱される。
この工程は、原料がロータリーキルンに入る前に石灰石の約90％を脱炭酸するため、非常に重要である。
3.ロータリーキルンでのクリンカ形成
予熱された原料はロータリーキルンに投入され、約1500℃まで加熱される。
キルン内でのタンブリング作用と部分的な溶融により、原料は粒状の物質であるクリンカに変化する。
4.冷却と最終処理
クリンカは冷却され、石膏とともに粉砕されてセメントとなる。
各工程の詳細説明
原料の準備
セメント製造の主原料は、石灰石（炭酸カルシウム）と粘土（ケイ酸塩）である。
これらの原料は、まず粉砕され、次に細かく粉砕される。
通常、90ミクロンのふるいに10～30％かかる微粉末にすることで、加熱工程で原料が十分に反応できるようになる。
予熱と予備焼成
微粉砕された原料は、予熱塔の上部に供給されます。
ここで一連のサイクロンを通過し、ガス流に懸濁され、急速に加熱される。
塔内のプレカルシナ容器は、石灰石の大部分を脱炭酸するのに十分な約900℃まで原料を加熱する。
この工程は、ロータリーキルンに必要なエネルギーを大幅に削減するため、エネルギー効率にとって極めて重要である。
ロータリーキルンでのクリンカ形成
予熱され、部分的に脱炭酸された原料は、回転する長い円筒形の炉であるロータリーキルンに入る。
キルンは傾きながら回転し、原料がキルン内を移動して高温にさらされるようにします。
キルンの中で原料は約1500℃まで加熱され、化学反応と部分的な溶融が起こり、クリンカに変化する。
クリンカ生成プロセスは通常約30分かかる。
冷却と最終処理
高温のままキルンから出たクリンカは、クリンカクーラーで急速に冷却される。
冷却されたクリンカは、石膏（硫酸カルシウム）とともに粉砕され、セメントとなる。
石膏の添加は、セメントの凝固特性を制御する。
ロータリーキルン法は効率が高く、大規模なセメント生産が可能なため、セメント業界ではこの方法が主流となっている。
ロータリーキルンの連続操業と高温は、セメントクリンカの均一で一貫した生産を保証し、これは最終セメント製品の品質に不可欠である。
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