시멘트는 현대 건축의 필수 재료로, 복잡한 제조 과정을 거쳐 다양한 화학 성분들이 결합되어 만들어집니다.

시멘트 제조 과정

시멘트는 주로 석회석, 점토, 규석, 철광석 등의 원료를 채취하여 고온으로 소성하고 분쇄하는 과정을 통해 생산됩니다. 제조 과정은 크게 다음과 같은 단계로 나뉩니다.

1.채광 및 조쇄 (Crushing)

시멘트의 주원료인 석회석을 채굴합니다. 석회석은 시멘트 원재료의 90% 이상을 차지하며, 시멘트 품질에 큰 영향을 미칩니다.

채굴된 석회석은 대형 크러셔(Crusher)를 통해 30mm 이하의 작은 크기로 잘게 부숴집니다. 이때 여러 차례의 조쇄 과정을 거치기도 합니다.

2.원료 혼합 및 분쇄 (Raw Material Grinding & Mixing)

조쇄된 석회석과 함께 점토, 규석, 철광석 등의 부원료들을 적절한 비율로 혼합합니다. 이 과정에서 각 원료의 화학 성분을 정밀하게 분석하여 시멘트의 품질을 조절합니다.

혼합된 원료들을 '로우 밀(Raw Mill)'이라는 대형 분쇄기에서 아주 고운 가루(미분말)로 분쇄합니다. 건식법과 습식법이 있으나, 에너지 효율이 높은 건식법이 주로 사용됩니다.

3.소성 (Burning/Calcination)

미분쇄된 원료는 '예열기(Preheater)'를 거쳐 약 900℃로 예열됩니다. 이는 주 소성로인 '킬른(Kiln)'에 투입되기 전 열효율을 높이기 위함입니다.

예열된 원료는 최고 1,450~1,500℃에 달하는 고온의 회전 가마인 **킬른(Kiln)**에서 소성됩니다. 이 고온에서 원료들은 녹아서 결합되며 시멘트의 중간 제품인 **클링커(Clinker)**가 생성됩니다. 소성 과정은 시멘트의 특성을 결정하는 가장 중요한 단계입니다.

소성된 클링커는 '냉각기(Cooler)'를 통해 약 90℃ 이하로 급랭됩니다.

4.완성 및 출하 (Finishing & Shipping)

냉각된 클링커는 '시멘트 밀(Cement Mill)'에서 최종적으로 미분쇄됩니다.

이때 클링커와 함께 시멘트의 응결 시간을 조절하는 **석고(Gypsum)**를 약 3~5% 정도 첨가하여 함께 분쇄합니다. 경우에 따라 슬래그, 플라이애시 등과 같은 혼화재를 첨가하기도 합니다.

이렇게 만들어진 시멘트는 저장 사일로(Silo)에 보관된 후, 포대 형태로 포장되거나 벌크 형태로 출하되어 건축 및 토목 현장으로 운송됩니다.

시멘트의 주요 화학 성분

시멘트는 물과 반응하여 경화되는 수경성 시멘트의 일종인 포틀랜드 시멘트를 기준으로 설명할 수 있습니다. 

포틀랜드 시멘트의 주요 화학 성분은 다음과 같으며, 이들이 고온에서 반응하여 특정 화합물을 형성하며 시멘트의 성능을 결정합니다.

• 페이스북 공유
• 트위터 공유