Bryting av kalkstein Bryting av kalkstein ved fabrikken i Brevik foregår både i dagbrudd ved Bjørntvedt i nærheten av fabrikken og i Dalen gruve. Denne strekker seg utover under Eidangerfjorden, og er Norges største gruve i drift. Det hentes årlig ut ca. 2.0 mill. tonn stein fra gruve og dagbrudd. Før utspregning av stein foretas boring og testing av steinens kvalitet. Den inneholder i gjennomsnitt ca. 86 % kalsiumkarbonat. Til stein som benyttes til produksjon f. eks. av høystyrkesement til oljesektoren kreves noe høyere renhet. Her skal innholdet av kalsiumkarbonat være over 90%. Steinen blir klassifisert etter innhold av kalsiumkarbonat. Den utsprengte steinen transporteres i store dumpere til knuseriet hvor knusingen skjer i 2 trinn, først en grovknusing; deretter knuses steinen ned til en maksimal størrelse på 10-15 mm. I steinlageret, som har plass til ca. 260.000 tonn stein, blir de forskjellige partier holdt adskilt. Dermed kan man hente ut nøyaktig den steintypen man ønsker ved senere korrigeringer i produksjonen, slik at man oppnår størst mulig materialjevnhet.
Fra stein til råmel
Fra lageret føres stein over til en mølle hvor den males til et fint, tørt pulver (råmel). Her tilsettes korreksjonsmaterialer som kvarts, kisavbrand, gips og bauxit og / eller høyverdig kalkstein. Det er tilsetningsmaterialene og råmaterialets kjemiske sammensetning som avgjør hvilken type klinker som blir produsert. I homogeniseringssiloer blandes råmelet maksimalt for å oppnå størs mulig jevnhet, før det lagres på fabrikkens 3 råmelssiloer, som totalt har en kapasitet på 22.000 tonn.
Fra råmel til klinker
Fra råmelssiloene går råmelet til ovnsavdelingen for brenning i roterovn. En roterovn består av et ca. 60 m langt rør med en diameter på 4,4 m. Breviks nye forkalsineringsovn har en kapasitet på 3.200 tonn klinker / døgn. I første delen av prosessen foregår forvarmingen av materialene opp til 1000° C. Til dette formålet er det installert seriekoblede sykloner (syklontårn) som fungerer som effektive "varmevekslere". Syklontårnet har en høyde på ca. 80 meter og ruver godt i landskapet. I denne oppvarmingsprosessen kalisineres råmaterialene, dvs. karbondioksyd drives ut av råmelet og man har kalsiumoksyd (brent kalk) tilbake. Råmaterialene varmes så opp til 1450° C, og ved denne temperaturen dannes de forsjellige klinkermineralene ved reaksjoner mellom de forskjellige oksydene i råmelet. Under brenneprosessen oppnås delvis smeltefase, og partiklene sintrer sammen til små kuler, et halvfabrikata kalt klinker. Klinkeren bråkjøles ned til ca. 200° C for at de egenskaper som nå er innebygget skal beholdes. Deretter transporteres klinkeren til en av de 7 lagersiloene, som totalt har en kapasitet på ca. 75.000 tonn.
Fra klinker til ferdig sement
Det siste trinn på produksjonsstigen er malingen av klinkeren i sementmøllene. Dette foregår i kulefylte møller. Her nedmales klinkeren til sement med spesifikk overflate fra 300-500 m2/kg under tilsetning av 3-5 % gips. Med spesifikk overflate forstås den samlede overflate av alle korn pr. vektenhet sement. Med klinkerens kjemiske sammensetning og med finheten i malingen reguleres sementens type og kvalitet. Ved produksjon av blandingssementer (Standard FA), tilsettes hydraulisk aktivt materiale som flyveaske eller slagg. Etter malingen passerer sementen etterkjøleren hvor temperaturen bringes ned under 70° C. I denne siste fase av produksjonen tilsettes 0,5 % jernsulfat for dekromatisering av sementen, før den med trykkluft pumpes til sementsiloer for pakking og skipning. Brevik har totalt 14 sementsiloer med totalkapasitet på ca. 75.000 tonn.