شنبه ۱۰ آبان ۱۳۹۳ - 2014 November 01
print
مراحل تولید سیمان
سیمان چیست ؟
سيمان‌ها مواد چسبنده‌اى هستند که قابليت چسبانيدن ذرات به يکديگر و بوجود آوردن جسم يک پارچه از ذرات متشکله را دارند. اين تعريف از سيمان داراى آن چنان جامعيتى است که مى تواند شامل انواع چسب‌ها از جمله چسب‌هاى مايع که در چسبانيدن قطعات سنگ يا سنگ و فلزات به يکديگر بکار مى روند نيز بشود.
نمونه اى از اين چسب‌ها در صنعت سيمان در کار گذاشتن آجر نسوز در کوره سيمان مورد مصرف دارد و خاصيت اصلى آن اين است که آجر نسوز (که يک جسم سراميکى است) را به بدنه کوره (آهن) مى چسباند، همچنين انواع سيمان هاى ديگر که در دندانپزشکى مورد مصرف دارند، از جمله چسب‌ها مى باشد. آنچه که از کلمه سيمان در اين متن مورد نظر است، آن نوع از سيمان‌ها است که داراى ريشه آهکى مى باشند. به عبارت ديگر سيمان‌هايى که ماده اصلى تشکيل دهنده آنها آهک و ماده اوليه اصلى آنها سنگ آهک است. بر اين اساس سيمان ترکيبى است از اکسيد کلسيم (آهک) با ساير اکسيدها نظير اکسيد آلومينيم، اکسيد سيليسيم، اکسيد آهن، اکسيد منيزيم و اکسيدهاى قليايى که ميل ترکيب با آب داشته و در مجاورت هوا و در زير آب بمرور سخت مى‌گردد و داراى مقاومت مى‌شود.
با توجه به مشخصه فوق سيمان مى تواند داراى ترکيبات متفاوتى باشد و اصولا جزو ملات‌هاى آبى محسوب مى‌گردد. ملات‌هاى آبى از دوران گذشته شناخته شده بودند، از جمله اين ملات‌ها آهک است که مصرى‌ها و يونانى‌ها با مخلوط کردن آن با خاکستر آتش‌فشانى، خاک آجر و آب به نوعى آهک آبى دست مى‌يافتند که خاصيت سخت شدن و فشار پذيرى داشت. با بکار بردن اين ساروج رومى‌ها توانسته‌اند ساختمان‌هاى عظيمى بسازند که هنوز بقاياى آنها پس از گذشت چند هزار سال پا بر جا و قابل مشاهده است.

مراحل تولید سیمان:
شرح کامل مراحل ساخت سيمان نياز به حوصله و زمان زيادى دارد، براى همين منظور تنها به نام بردن آنها اکتفا مى کنيم.
مواد اوليه سيمان پرتلند:
مواد اوليه سيمان پرتلند اساساً شامل مواد آهکى و رسى مى باشند. بدين معنى که در تهيه سيمان پرتلند از مواد خامى استفاده مى شود که حاوى کربنات کلسيم و ترکيبات آلومينيوسيليکات‌ها باشند.
استخراج مواد اوليه:
معادن مواد اوليه سيمان، خصوصا سنگ آهک، خاک رس، مارل، سنگ گچ و امثال آنها به صورت معدن رو باز مى باشد. در استخراج موادى نظير سنگ آهک، سنگ آهن و سنگ گچ نيز به چال‌زنى و انجام انفجار بوسيله ديناميت مى باشد.
خرد کردن مود اوليه: توسط سنگ شکن‌هاى متحرک و يا سنگ شکن‌هاى ثابت
مخلوط کردن اوليه و ذخيره سازى
قبل از اينکه مواد خرد شده در سنگ شکن، راهى آسياب مواد جهت پودر شدن شوند، بداخل سالنى ريخته مى‌شوند تا بدين‌وسيله هم مقدمتاً با يکديگر مخلوط شوند و هم اينکه، اين سالن نقش انبار و ذخيره سازى را دارا است.
خشک کردن مواد اوليه
در برخى کارخانجات سيمان، بدليل موقعيت خاص جغرافيايى و باران خيز بودن منطقه برخى از مواد اوليه (خصوصا خاک رس)، داراى رطوبتى هستند که استفاده مستقيم از آنها امکان پذير نمى‌باشد.
پودر کردن مخلوط مواد خام: در روش خشک توليد سيمان، ضرورت دارد که مواد خام قبل از ورود به کوره به صورت پودر در آيند. كه توسط آسياب‌هاي مواد خام گلوله اى و يا آسياب‌هاى مواد خام غلطکى صورت مي‌پذيرد.
تنظيم مواد خام
سيلوهاى مواد خام
عمل عمده‌اى که در يکنواخت کار کردن کوره و بالا بردن کيفيت کلينکر و در نهايت سيمان موثر است، يک نواختى ترکيب خوراک کوره، خوب مخلوط شدن و همگن بودن آن مى باشد.
پيش گرم کن
کوره دوار
قسمت اصلى عمل پختن در کوره صورت مى گيرد. کوره سيمان، يک استوانه فلزى است که طول و قطر آن، متناسب با ظرفيت کارخانه مى باشد.
خنک کن (کولر)
کلينکر خروجى از کوره داراى درجه حرارتى حدود 1000 تا 1200 درجه مى باشد. بازيابى اين مقدار حرارت و همچنين مشکل بودن جابجا کردن کلينکر داغ، ضرورت سرد کردن آن‌را ايجاب مى‌نمايد. خاصيت اساسى ديگر سرد کردن کلينکر، تکميل و تشکيل کريستال‌هاى کلينکر و بالا رفتن کيفيت آن مى باشد.
سيلوي (انبار) کلينکر
کلينکر خروجى از خنک‌کن، قبل از ورود به آسياب سيمان، در سيلو، يا انبار، يا سالن ذخيره مى‌گردد.
آسياب سيمان
سيلوهاى سيمان
بارگير خانه

روش‌های ساخت سیمان
اصولاً چهار روش براى توليد سيمان وجود دارد:
  1. روش تر
  2. روش نيمه‌تر
  3. روش نيمه خشک
  4. روش خشک
روش تر و نيمه‌تر:
در روش تر و نيمه تر خاک رس مصرفى در دستگاه دوغاب ساز (Wash mill) ، تبديل به دوغاب مى‌گردد. سپس دوغاب خاک رس به همراه سنگ آهک در آسياب مواد خام مخلوط و نرم گشته و تبديل به دوغاب با غلظت بيشترى مى‌شود. پس از تنظيمات لازم توسط آزمايشگاه، بعنوان خوراک کوره مورد مصرف قرار مى‌گيرد. در روش نيمه تر، مواد خروجى از آسياب مواد به صورت دوغاب است و قبل از ورود به کوره بوسيله فيلتر پرس، آب آن گرفته مى‌شود و بصورت کيک يا آماج (حبه) به کوره تغذيه مى‌گردد.

روش نيمه خشک:
در روش نيمه خشک مواد اوليه بصورت خشک با يکديگر مخلوط گشته و به آسياب مواد خام تغذيه مى‌گردند. مواد خروجى از آسياب مواد به صورت پودر است. قبل از تغذيه اين پودر به کوره مقدارى آب روى آن پاشيده مى شود و آن‌را به صورت آماج يا حبه در آورده و به کوره تغذيه مى نمايند.

روش خشک:
در روش خشک مواد اوليه خشک وارد آسياب مى‌شوند، پودر خروجى از آسياب مواد، پس از تنظيم، به عنوان خوراک کوره مصرف مى‌گردد.

روش‌هاى مختلفى براى توليد سيمان‌هاى مختلف وجود دارد که عمدتا بستگى به تکنولوژى مورد استفاده و جنس سيمان دارد، تکنولوژى مورد استفاده براى توليد سيمان به مرور دستخوش تحول و پيشرفت بوده است. هم اکنون صنعت سيمان با برخوردارى از آخرين تکنيک‌هاى اعجاب انگيز، با استفاده از روش خشک و به کمک سيستم‌هاى اتوماتيک، شاهد پيشرفت‌هاى شگرف در طول تاريخ 160 ساله توليد صنعتى خود مى‌باشد. روش توليد برخى سيمان‌ها نظير سيمان آلومينايى کاملا متفاوت با روش توليد سيمان پرتلند مى باشد.