Традиционно существуют несколько методов производства цемента. К ним относятся: сухой, мокрый, полусухой и комбинированный (рис. 1).
Наиболее распространенными являются мокрый и сухой способы; именно они и лежат в основе производственного процесса многих цементных заводов и именно такими способами получена большая часть всего качественного цемента в мире [1].
Различия между указанными способами производства обусловлены характером переработки сырья и физическими свойствами поступающей на обжиг сырьевой смеси. В производстве цемента мокрым способом применяется следующая технологическая схема. Поступающий из карьеров твердый известняк подвергается двум или трем стадиям дробления до тех пор, пока основная его масса не будет достигать определенного размера кусков до 8–10 мм. Наиболее мелкая фракция проходит заключительный этап дробления на вальцовых дробительных агрегатах (рис. 2). Аналогичным образом происходит дробление поступающей из карьера глины, размер кусков которой на выходе из вальцовых дробилок доходит до 0–100 мм, после окончания процесса измельчения полученную смесь отмачивают в специальных болтушках. Полученный в результате глиняный шлам имеет влажность до 70%. Далее шлам поступает в сырьевую мельницу, где происходит процесс смешивания и дополнительного помола с измельченной известняковой массой. При применении мягких известковых компонентов, таких как мел, туф и т.п. технологическая схема несколько изменяется [2].
На выходе из вращающейся печи раскаленный клинкер достигает температуры 1250–1300 °C. Перед дальнейшей транспортировкой и переработкой клинкер охлаждается в специальных установках, называемых холодильниками. Главная функция холодильников заключается в максимальной рекуперации тепла и быстром охлаждении клинкера. После обжига на каждый килограмм приходится около 320 кКал, что составляет до 40% всего тепла, затрачиваемого на обжиг 1 кг клинкера при сухом способе производства и до 15% – при мокром. Назначение холодильников – охлаждение полученного клинкера до температуры 50–80 °C и рекуперация большей части отобранного от клинкера тепла. Характер охлаждения клинкера, как показывают исследования [3], оказывает существенное влияние на качество получаемого цемента. Например, скорость охлаждения влияет на соотношение кристаллической и стекловидной фаз в получаемом клинкере. При медленном охлаждении происходит кристаллизация почти всех его компонентов, а при быстром образование кристаллов замедляется, часть расплава застывает в стекловидной форме. Доля расплава в клинкере вращающихся печей составляет 23–30%.