Mletie cementu je kľúčovou fázou procesu výroby cementu a začína prípravou surovín. Vápenec, íl a piesok sa najskôr podrobia drveniu, aby sa zmenšila veľkosť ich častíc. Drvené materiály sa následne zomelú na surovú múčku a zahrejú v rotačnej peci na teplotu približne 1 450 °C. Počas tohto tepelného procesu vzniká slinok a ako nevyhnutný vedľajší produkt sa uvoľňuje CO₂. Po ochladení sa slinok podrobuje mletiu cementu, kde sa melie spolu so sadrou a ďalšími prísadami na finálny cementový produkt.
Najväčšia spotreba energie pri výrobe cementu vzniká pri ohreve surovinovej zmesi v peci. Ďalšia elektrická energia je potrebná na mletie cementu, drvenie vápenca a dopravné procesy. Približne 50 % celkových emisií CO₂ pochádza z chemickej reakcie kalcinácie v rotačnej peci, zatiaľ čo zvyšné emisie sú výsledkom spaľovania paliva a spotreby elektrickej energie. Aj pri využívaní obnoviteľných zdrojov energie zostávajú tieto emisie CO₂ súvisiace s procesom neoddeliteľnou súčasťou výroby cementu.
Cement sa nakoniec zmieša s vodou a kamenivom na výrobu malty alebo betónu. Aby bola zabezpečená konzistentná kvalita výrobkov, všetky suroviny, medziprodukty a konečné výrobky musia prejsť prísnou kontrolou kvality. Laboratórne analýzy a spoľahlivá príprava vzoriek pomocou drvičov a mlynov sú preto nevyhnutnými súčasťami modernej výroby cementu.
Vápenec a íl sú hlavnými surovinami používanými pri výrobe cementu. Z dôvodu kontroly kvality a optimalizácie procesu musia byť tieto materiály pred analýzou homogenizované. Drvenie vápenca je zvyčajne prvým krokom, keďže určuje efektívnosť následného mletia a konečnú jemnosť. Pri výbere vhodného zariadenia patria medzi kľúčové parametre množstvo vzorky, počiatočná veľkosť častíc a požadovaná jemnosť. Na preddrvenie vápenca a ílu sa bežne používajú čeľusťové drviče. Široká škála modelov čeľusťových drvičov umožňuje optimálne prispôsobenie rôznym charakteristikám vzoriek, od malých laboratórnych dávok, napríklad v modeli BB 50, až po väčšie množstvá vzoriek do 3,5 t/h v modeli BB 600. Alternatívne je možné použiť kladivové mlyny, keďže drvenie vápenca a ílu nie je pre tento typ mlyna zvyčajne príliš náročné.
Použiť sa dajú aj kladivové drviče, ako napríklad model HM 200, keďže pri drvení vápenca a ílu sa zvyčajne nejedná o mimoriadne tvrdé materiály.
Následné jemné mletie na veľkosť častíc menšiu ako 40 µm sa zvyčajne vykonáva v guľových mlynoch. Aj v laboratórnom meradle tu platia princípy mletia cementu, pričom rozhodujúcim faktorom pri výbere vhodného mlyna je množstvo vzorky. Od vzoriek v objeme niekoľkých mililitrov až po kilogramy sú k dispozícii vhodné riešenia na efektívne a reprodukovateľné mletie.
Rotorové mlyny, ako je model SR 300, sa dajú použiť aj na drvenie vzoriek vápenca a ílu. Prijímajú vstupný materiál s veľkosťou až 25 mm a dosahujú konečnú jemnosť okolo 100 µm, pričom spracúvajú podstatne väčšie množstvá vzoriek v porovnaní s planetovými guľovými mlynmi. Bubnové mlyny, ako je model TM 300, sú rovnako schopné spracovať väčšie objemy, ale na dosiahnutie rozsahu jemnosti 100–300 µm vyžadujú podstatne viac času.
Predbežné drvenie BB 250
Jemné mletie TM 300
45 min | < 45 µm
BB 50
2,5 min | < 1 mm
HM 200
25 kg/min | < 3 µm
Predbežné drvenie BB 50
Jemné mletie PM 100
6 min | < 200 µm
MM 400
20 s | < 250 µm
PM 100
2 min | < 500 µm
BB 300
5 min | < 2 mm
SR 300
2,5 min | < 100 µm
Cementový slinok vznikajúci po spekaní je podstatne tvrdší a abrazívnejší ako vápenec alebo íl. V zásade platia rovnaké mlyny a hľadiská ako pri drvení vápenca a ílu, pričom na preddrvenie sa zvyčajne používajú aj čeľusťové drviče.
From the range of rotor mills, the cross beater mill SK 300 is suitable for the next fine grinding step, as it is designed for harder, abrasive materials. With interchangeable tungsten carbide baffle plates and toothed grinding chamber inserts, it is ideal for crushing cement clinker. In this way, 1 kg of pre crushed sample (5 mm) can be reduced to approximately 200 µm in just 1 minute. If finer final fineness is required, ball mills such as the PM 400 are used. The PM 400 achieves 80 µm in 15 minutes.
The best of both worlds - speed combined with high fineness - is offered by a disc mill for crushing clinker samples. This is why a combination of a jaw crusher followed by a disc mill RS 200 or RS 300 is the classic setup for cement grinding. The RS 300 can grind the amount of one kilogram to below 100 µm in about 4 minutes. The RS 200 is designed for smaller sample quantities up to 250 ml and is generally even faster than the RS 300.
Predbežné drvenie v čeľusťovom drviči na 5 mm, jemné mletie v zariadení RS 300 na 200 µm. Celková dĺžka spracovania 1 kg bola 4 minúty.
The same considerations as for clinker crushing apply to the cement grinding or concrete samples. However, for fine grinding, ball mills or disc mills (RS 200, RS 300 or DM 200) are most used.
Predbežné drvenie BB 600
Jemné mletie DM 200
1 min | < 150 µm
Predbežné drvenie BB 200
Jemné mletie MM 400
40 s | < 150 µm
Predbežné drvenie BB 300
Jemné mletie MM 400
2,5 min | < 3 mm
Predbežné drvenie BB 50
Jemné mletie RS 200
1 min | < 100 µm
TM 500
3 Hodiny | < 100 µm
V porovnaní s mramorom má sadrovec oveľa mäkšie materiálové vlastnosti, čo uľahčuje drvenie a homogenizáciu v laboratóriu. Sadrovec má však sklon k tvorbe aglomerátov, čo môže sťažiť jemné mletie pri príprave cementu. Klasickým postupom pre vzorky sadrovca je preto predbežné drvenie v čeľusťovom drviči, po ktorom nasleduje mletie v rotorovom mlyne, ako je napríklad kladivový mlyn SK 300, kladivový mlyn HM 200 alebo ultraodstredivý mlyn ZM 300. Aby sa zabránilo aglomerácii aj v rotorových mlynoch, odporúča sa vzorky pred mletím vysušiť, napríklad v sušiarni TG 200. Užitočné je tiež použitie cyklónových modulov, ktoré uľahčujú vyprázdňovanie vzoriek. V mlyne ZM 300 sa pre vzorky sadrovca uprednostňujú sito s väčšími otvormi. V mnohých prípadoch je možné obísť použitie čeľusťových drvičov, ak sa vzorky najskôr rozomelú na veľmi hrubé sito v mlyne ZM 300 alebo HM 200 a potom sa v kroku jemného mletia homogenizujú pomocou jemnejšieho sita.
Predbežné drvenie BB 200
Jemné mletie SK 300
2 min | < 500 µm
Predbežné drvenie BB 250
Jemné mletie ZM 300
1,5 min | < 200 µm
BB 250
40 s | < 4 mm
HM 200
1 min | < 2 mm
Sušenie vzoriek v prístroji TG 200 uľahčuje ich homogenizáciu.
The TG 200 is a laboratory quick dryer designed for fast and gentle drying of cement, gypsum, and related granular materials. It operates according to the fluidized bed principle, ensuring uniform heat transfer without local overheating of the sample. This gentle drying process helps preserve the original material properties, which is essential for reliable cement analysis and quality control.
Thanks to its powerful airflow, the TG 200 achieves very short drying times, typically within a few minutes instead of hours in conventional drying ovens. Different containers and filter options make the TG 200 flexible for a wide range of cement and construction material applications. The TG 200 is easy to operate and supports reproducible sample preparation, which is critical for consistent analytical results in cement laboratories. Overall, the TG 200 significantly increases laboratory efficiency by combining speed, gentle treatment, and high process reliability.
Príklad: Gypsum samples before and after pre-grinding with a 4 mm sieve and fine-grinding with a 0.25 mm sieve in the ZM 300.
Drvenie vápenca je kľúčovým prvým krokom pri mletí cementu, pretože priamo ovplyvňuje účinnosť mletia, spotrebu energie a konečnú jemnosť cementu. Správne drvenie vápenca znižuje počiatočnú veľkosť častíc, zabezpečuje homogénnosť vstupného materiálu a umožňuje stabilné a reprodukovateľné mletie cementu v nasledujúcich fázach mletia. Nedostatočné drvenie vápenca vedie k predĺženiu doby mletia, vyššiemu opotrebeniu a kolísavej kvalite cementu, a to tak pri príprave laboratórnych vzoriek, ako aj pri priemyselných procesoch mletia cementu.
Na drvenie vápenca sa najčastejšie používajú čeľusťové drviče a kladivové mlyny, aby sa dosiahla požadovaná veľkosť vstupného materiálu pre následné mletie cementu. Jemné mletie cementu sa potom vykonáva pomocou guľových mlynov, diskových mlynov alebo rotorových mlynov, v závislosti od požadovanej jemnosti a množstva vzorky. Táto kombinácia drvenia vápenca a následného mletia cementu zaručuje homogénne vzorky, presné analytické výsledky a spoľahlivú kontrolu procesu v rámci surovín, slinku, cementu a prísad.
Sadra zohráva kľúčovú úlohu pri mletí cementu, keďže sa pridáva do slinku s cieľom regulovať dobu tuhnutia a zabezpečiť konzistentné vlastnosti cementu. Na rozdiel od drvenia vápenca, ktoré sa zameriava na rozdrvenie tvrdých a krehkých surovín na optimálnu veľkosť zŕn pre mletie cementu, si príprava sadry vyžaduje osobitnú pozornosť vzhľadom na jej mäkšiu povahu a sklon k zhlukovaniu.
Klinker sa výrazne líši od materiálov spracovávaných pri drvení vápenca, keďže je vďaka procesu spekania v rotačnej peci oveľa tvrdší a abrazívnejší. Kým cieľom drvenia vápenca je znížiť veľkosť relatívne krehkých surovín na optimálnu veľkosť vstupného materiálu, príprava klinkeru na mletie cementu si vyžaduje odolnejšie riešenia v oblasti drvenia a mletia.