۱۴۰۳-۰۴-۲۸ ۱۶:۴۴

سیمان سفید اکباتان

سیمان سفید اکباتان

درباره سیمان سفید اکباتان

کلمه سیمان یعنی چسب و منظور از سیمان در مصالح ساختمانی چسبی است که در اثر ترکیب با آب قادر به چسباندن ذرات شن و ماسه (سنگدانه) است و پس از سفت و سخت شدن، در آب حل نمی شود. به همین خاطر به این سیمان، سیمان هیدرولیک گفته میشود و اساساً از اکسید کلسیم تشکیل شده است و این اکسید با اکسیدهاي سیلیسیم، آلومینیوم و آهن ترکیب میشود و ترکیبات مینرالی یا فازهایی با خاصیت سیمانی را به وجود می آورد. 

آشنایی بشر با ملات ها یا مصالحی که خاصیت هیدرولیکی (میل ترکیبی با آب) دارند، یا به عبارت دیگر ملات هاي آبی که پس از سخت شدن در آب حل نمی شوند، سابقه چند هزار ساله دارد، اما از حدود 210 سال پیش بود که بررسی هاي علمی و سیستماتیک روي اینگونه ملات ها و عوامل اصلی سیمانی بودن آنها شروع شد. 

در ابتداي کار از کوره هایی مشابه کوره هاي آهک پزي براي تولید سیمان استفاده می شد و به دلیل استقبال زیاد از این کالاي معجزه گر، در اواخر قرن نوزدهم کوره هاي دوار ابداع شد .

مواد اولیه تولید سیمان عمدتا سنگ آهک و خاک رس می باشد.

در تولید سیمان سفید باید عناصر رنگی از قبیل اکسیدهای آهن، مس، کرم، تیتان و منگنز در مواد اولیه به حداقل مقدارممکن برسند. برای این منظور از سنگ آهک و خاک کائولن خلوص بالا استفاده می‌ شود.

 

 

فرایند تولید سیمان سفید  به شرح مراحل زیر می باشد:

۱_استخراج مواد اولیه ازمعدن و حمل به کارخانه
۲_خردایش مواد اولیه در واحدسنگ شکن جهت خوراک واحد آسیاب مواد
۳_سایش و اختلاط مواد اولیه در واحد آسیاب مواد و انبارکردن جهت تامین مواد خام خوراک کوره
۴_پختن مواد خام و تولید و انبار کردن کلینکردر واحد پخت شامل پیش گرمکن،کوره و کولر(خنک کن).
۵_سایش کلینکر وافزودنی در واحد آسیاب سیمان و تولید و انبارکردن سیمان سفید.
۶_ بسته بندی ،بارگیری و تحویل سیمان سفید در واحد بارگیرخانه
۷_کنترل کیفی فرایند تولید از مواد اولیه تا محصول میانی و سیمان تولیدی.

 

کوره و پیش گرمکن همانطور که قبلاً گفته شد سیمان پودري است جاذب آب و چسباننده خرده سنگ (شن و ماسه) که از ترکیب و پختن و گداختن اکسید کلسیم با کسیدهائی نظیر اکسید آلومینیوم، سیلسیم، آهن، منیزیم و … بدست میآید. با توجه به این تعریف و با توجه به انتظارتی که از جنبه فیزیکی و کاربردي از سیمان و بتن حاصله مورد نیاز است، ایجاب میگردد که انواع و اقسام سیمانها با خصوصیات کاربردي متفاوت ساخته شود. به عنوان مثال سیمان نوع یک یا سیمان معمولی داراي کاربرد در ساختمان سازي معمولی است.

 

مواد اولیه:

مواد اولیه مورد استفاده در صنعت سیمان معمولاٌ سنگ آهک و خاك رس است که پس از استخراج بوسیله کامیون (یا در مواردي بوسیله واگن، کشتی، نوار نقاله و…) به محل کارخانه و به قسمت سنگ شکن حمل می شوند. خاك و سنگ آهک بصورت جداگانه از خرد کن عبور کرده و خرد میگردد. در سنگ شکن که مخصوص خرد کردن سنگهاي تا ابعاد دو متر می باشد، سنگ خرد شده و بسته به نوع سنگ شکن و آسیاب مواد ابعاد آن به کمتر از 8 سانتیمتر تقلیل مییابد. در مواردي سنگ آهک بصورت قلوه سنگ همراه با خاك میباشد که باین مخلوط طبیعی آلوویوم یا مارل می گویند.

در این مورد نیز لازم است که مواد از سنگ شکن عبور نماید. سالن مواد پس از خرد شدن سنگ آهک و آماده شدن خاك، این دو در یک سالن با یکدیگر مخلوط می شوند و یا در دو سالن جداگانه ریخته می شوند و سپس به نسبت لازم قبل از ورود به آسیاب مواد با یکدیگر مخلوط می گردند. ممکن است به مخلوط حاصله مواد اولیه دیگري نظیر سنگ آهن به منظور کمک ذوب یا سنگ سیلیس جهت تصحیح و تنظیم ترکیب شیمیائی مواد براي ساخت سیمان ضد سولفات اضافه شود که این عمل میتواند هم در سالن مواد صورت گیرد و هم اینکه مواد اولیه اصلی در قیف ها و سیستم توزین وارد آسیاب مواد شوند.

 

آسیاب مواد:

آسیاب مواد انواع مختلفی دارد و در خط تولید مورد بحث از نوع گلولهاي می باشد. اصولاٌ در آسیاب مواد، مواد اولیه خرد شده به نسبتهاي لازم وارد آسیاب می شوند و سپس بصورت پودر، با رطوبت کمتر از موقع ورود، از آسیاب خارج می گردند. آنچه که از آسیاب مواد خارج می شود بنام مواد خام یا خوراك کوره نیز موسوم است. آسیاب مواد مجهز به کوره هواي گرم براي گرفتن رطوبت مواد می باشد، غالباً از گازهاي گرم خروجی از کوره براي این منظور استفاده می شود. این کوره براي مواردي است که کوره اصلی متوقف می باشد.

 

غبارگیر:

بمنظور خشک کردن و جابجائی مواد در آسیاب مواد از گازهاي خروجی از کوره استفاده می شود. این گازها پس از جابجایی مواد از آسیاب وارد الکترو فیلتر شده و ذرات مواد وگرد و غبار از آن جدا می گردد و سپس از طریق دود کش به خارج (محیط اطراف) فرستاده می شود.

 

سیلوهاي ذخیره مواد:

مواد پودر شده پس از خروج از آسیاب، وارد سیلوهاي مخلوط کن و ذخیره سازي می شود و پس از نمونه گیري و آزمایشات لازمه توسط آزمایشگاه و اطمینان از تنظیم بودن و متناسب بودن ترکیب مواد خام، به سیلوهاي ذخیره خوراك فرستاده می شود. در این قسمت مواد ذخیره شده آماده مصرف در کوره می باشد.

مواد خام از قسمت بالاي پیش گرم کن وارد سیستم پخت می شود و پس از عبور از پیش گرم کن و کلساینر وارد کوره دوار می گردد. مواد خام در پیش گرم کن به مرور ( در فاصله حدود50 ثانیه) خشک، گرم و کلسینه می شود. پیش گرم کن داراي دو برج است که در یکی از آنها کلساینر دارد.

مواد پس از تکلیس وارد کوره شده و نهایتاً بصورت دانه هاي کلینکر از کوره خارج می گردد. سیستم پخت متشکل از پیش گرمکن، کلساینر، کانال هواي سوم، کوره دوار، خنک کن و دستگاه جداسازي قلیائی (کنارگذر) می باشد. در زیر ارقام و اصلاعات زیادي ارائه شده است و مقادیر مواد، گاز، هوا، سوخت، کلینکر و … همگی بر مبناي یک کیلوگرم می باشند.

مقدار 68/1 کیلوگرم مواد با درجه حرارت 50 درجه سانتیگراد وارد پیش گرمکن می شود و پس از طی مسیر سیکلونها، کلساینر، کوره و خنک کن، بصورت کلینکر با وزن یک کیلوگرم و درجه حرارت 80 سانتیگراد خارج می شود. مقدار هواي ورودي به خنک کن 3/2 متر مکعب است که 36/0 متر مکعب آن بعنوان هواي ثانویه، 54/0 متر مکعب آن بعنوان هواي ثالثیه و 4/1 متر مکعب آن به صورت هواي اضافی ازخنک کن خارج می شود. 40 درصد سوخت مصرفی در مشعل اصلی کوره و 60 درصد آن در کلساینر مصرف می شود.

درصد تکلیس مواد در کلساینر 90 درصد است. درجه حرارت کلینکر خروجی از کوره 1300 درجه سانتیگراد، گازهاي خروجی از کوره 1050 درجه سانتیگراد، گازهاي خروجی از سیکلونها بترتیب 870 و 780 و660 و 510 و 320 درجه سانتیگراد می باشند. درصد اکسیژن گازهاي عقب کوره 2 درصد است و حاوي مقدارقابل توجهی مواد قلیائی هستند. مقدار32/0 متر مکعب از گازهاي خروجی از کوره وارد دستگاه جداسازي مواد قلیائی یا کنارگذر (Bypass Alkaly)شده و مقدار 02/0 کیلوگرم مواد قلیائی از آن جدا می گردد.

در این دستگاه 54/0 متر مکعب هواي محیط براي پائین آوردن درجه حرارت گازهاي خروجی از کوره و انجماد بخارات مواد قلیائی استفاده می شود. استفاده از کنار گذر در مواقع لزوم که مقدار قلیایی ها زیاد می باشد کاربرد دارد. مقدار گازهاي خروجی از پیش گرمکن به سمت آسیاب مواد 34/1 متر مکعب است و با درجه حرارت320 درجه سانتیگراد حاوي 1/0 کیلوگرم مواد برگشتی می باشد.

 

خنک کن کلینکر:

درجه حرارت کلینکر خروجی از کوره حدود 1300 درجه سانتیگراد است و این مقدار حرارت موجود در کلینکر بوسیله جریان هواي سرد بازیابی می شود. سپس کلینکر خنک شده (تا حدود100 درجه سانتیگراد) راهی انبار کلینکر می گردد. بخشی از هواي گرم شده از طریق کانال هواي سوم بسمت کلساینر و بخشی دیگر وارد کوره می شود و اکسیژن مورد نیاز سوخت را تامین می کند.

 

خرد کن و قیف سنگ گچ:

به کلینکر خروجی از کوره حدود 4 درصد سنگ گچ افزوده می شود و سپس در آسیاب سیمان پودر می گردند. قبلاً سنگ گچ (گچ خام) در خرد کن جداگانه اي به اندازه هاي کمتر از 4 سانتیمتر خرد شده و سپس در قیف مربوطه ذخیره شده است. سرعت ترکیب پودر کلینکر با آب بسیار شدید است و بهمین خاطر از سنگ گچ براي کنترل این ترکیب و گیرش سیمان استفاده می شود.

 

آسیاب سیمان:

از طریق دو نوار تغذیه مجهز به سیستم توزین، سنگ گچ خرد شده و کلینکر وارد آسیاب سیمان گلوله اي/عمودی غلتکی می شوند و پس از پودر شدن، پودر حاصله (سیمان) از طریق بالابر کاسه اي و هوائی (الواتور و ایرلیفت) به سیلوهاي ذخیره سیمان فرستاده می شود. در دهه اخیر استفاده از آسیابهاي غلتکی براي پودر کردن کلینکر و تولید سیمان مرسوم شده است.

 

سیلوهاي سیمان و بارگیرخانه:

با توجه به ظرفیت تولید کارخانه تعدادي سیلوي بتونی جهت ذخیره سیمان در نظر گرفته می شود. سپس سیمان به کمک دستگاه هاي بارگیري سیمان فله یا بسته بندي و پر شدن در کیسه بارگیري شده و از کارخانه صادر می گردد. وسیله حمل سیمان از کارخانه می تواند کامیون، واگن، قطار و یا کشتی باشد. چگونگی حمل بستگی به موقعیت کارخانه و محل مصرف دارد.