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클링커(Clinker)는 시멘트의 원료가 되는 3~25mm 크기의 다공질 덩어리로, 불에 탄 덩어리라는 의미로 소괴(燒塊)라고도 불립니다. 이 클링커를 분쇄하고 석고와 혼합하면 우리가 아는 시멘트 분말이 됩니다.

일반적인 포틀랜드 시멘트의 클링커

시멘트는 석회석과 점토, 규석, 철광석 등의 광물로 만들어진다고 설명드린 바 있습니다. 이 광물을 미세하게 분쇄한 뒤 로에서 1,500°C 이상의고온에서 연소하면 원료 구성 성분 중 하나인 산화칼슘(CaO, 생석회)이 규소(SiO₂), 알루미늄(Al₂O₃), 철(Fe₂O₃) 성분과 결합해 덩어리 형태의 클링커 광물을 형성합니다.

소성로

석회석의 주 성분은 탄산칼슘(CaCO₃)인데요. 탄산칼슘에 열을 가하면 이산화탄소(CO₂)가 분리되면서 산화칼슘(CaO)만 남습니다. 클링커의 주 성분은 바로 산화칼슘과, 규석과 점토의 주 성분인 이산화규소(SiO₂)가 결합한 규산칼슘 화합물입니다. 보통 클링커에서 70~80%의 비중을 차지하죠. 

원재료를 소성할 때 소성로에서 발생하는 화염의 최고 온도는 2,000°C에 이릅니다. 소성로에서 막 나온 클링커의 온도는 1,000~2,000°C 정도이며, 양질의 시멘트를 만들려면 소성로에서 나온 클링커를 급랭시켜야 합니다. 일반적으로 클링커 1kg를 만드는 데 필요한 석회석 등 광물의 양은 1.55kg 정도입니다.

소성로에서 막 나온 클링커 (Wikimedia, Macau500)