۶- تنظیم مواد خام

پس از پودر شدن مواد خام ، پودر حاصله را در سیلوهای مواد خام ذخیره می نمایند . از پودر حاصله توسط آزمایشگاه نمونه برداری می شود و پس از آنالیزهای مقدماتی ، توسط دستگاه اشعه ایکس یا انجام تجریه آنالتیک و همچنین برخی آزمایشات فیزیکی و انجام تنظیمات لازمه ، آنچه به دست می اید بنام خوراک کوره موسوم است .

۱-برای محاسبه مقداری مطلوب آهک در مخلوط مواد خام از مدول هیدرولیک به فرمول زیر استفاده می شود:

در هر کارخانه چند سیلوی تنظیم و ذخیره مواد خام وجود دارد که انواع و طرحهای متفاوتی دارند . مواد خام از بالای سیلو وارد می شود و پس از تنظیمات لازم ، از پایین سیلو تخلیه و به کوره تغذیه می گردد . ظرفیت سیلوها معمولا معادل ۵ روز مصرف کوره می باشد .

۷- پیش گرم کن

وظیفه پیش گرم کن گرفتن رطوبت سطحی باقیمانده در مواد خام ، آب تبلور ، تجزیه مقدماتی سیلیکاتها و همچنین کسینه کردن (آهک کردن ) بخشی از کربناتهای موجود در مواد خام می باشد .

پیش گرم کن های سیکلونی معمولا متشکل از چهار طبقه سیلکون می باشند که مواد خام از طبقه سوم وارد آنها می گردد . از پایین ترین قسمت پیش گرم کن ، گازهای خروجی از کوره وارد پایین ترین سیکلون می شوند . طرح سیکلونها و نحوه جریان گاز و پودر مواد ف طوریست که ایجاد محیط گردباریی و شناور می شود . به دلیل ایجاد محیط بشدت تبادل بین حرارت بین گاز و مواد صورت می گیرد . پایین سیکلونها قیفی شکل است و باعث جداشدن ذرات جامد داغ شده از فاز گازی می شوند .

حدود ده سال است که در پایین ترین قسمت پیش گرم کن ، محفظه ای بنام دستگاه تکلیس یا دستگاه پری کلسیناسیون ، قرار داده شده است . این محفظه که معمولا دارای شکل سیکلون است . مجهز به چند مشعل می باشد و باعث می گردد درصد بیشتریCO2 از کربنات ها آزاد شود . بالنتیجه ، مواد پخته تر وارد کوره می شود و بارحرارتی کوره کاهش می یابد .

۸- کوره دوار

قسمت اصلی عمل پخت در کوره صورت می گیرد . کوره سیمان ، یک استوانه فلزی است که طول و قطر آن ، متناسب با ظرفیت کارخانه می باشد . مثلا یک کارخانه دو هزار تنی ، دارای کوره بقطر حدود ۵ متر و طول ۷۰ متر می باشد . البته ابعاد دقیقتر بستگی به پارامترهای متعدد ، منجمله سیستم پیش گرم کن ، دارد .

این استوانه با شیب حدود ۳-۴ درصد ، روی چند پایه مجهز به غلطک ، خوابیده است و داریا حرکت دورانی می باشد . خوراک کوره پس از طی مسیر پیش گرم کن انتهای کوره ، وارد کوره می شود . بدلیل وجود شی و حرکت دورانیم واد به سمت خروجی کوره و منطقه پخت سرازیر  می گردد .

در انتهای دیگر کوره ، یک مشعل تعبیه شده که با استفاده از سوختهای مختلف ، ایجاد محیط حرارتی با درجه حرارت بالای ۱۴۰۰ درجه سانتی گراد را می نماید .

بدلیل وجود فنهای مکنده قوی در انتهای پیش گرم کن می باشد . از این رو جریان گاز و مواد در داخل کوره ، به صورت خلاف جهت یکدیگر است .

خوراک کوره در ضمن طی مسیر در ابتدا تکلیس می گردد . سپس با تکمیل عمل تجزیه سیلکانها در قسمتهای بعدی ، ترکیب اکسیدها با یکدیگر به مرور شروع می گردد . درجه حرارت منطقه پخت ، آنچنان انتخاب می شود که ف خوراک کوره تا حدی ذوب ناقص ( گداخته ) شود و مقداری فاز مابع بوجود آید . در محیط فاز مایع ، فازها یا کریستاهای سیمان را تشکیل می گردند . بدون تشکیل این فازها ۰مینرال ها  ، کریستالها ) ، خواص لازمه در سیمان پدید نخواهد آمد.

موادی که از کوره خارج می گردد . کلینکر نام دارد . که بصورت دانه های  خاکستری با قهوه ای رنگ می باشد و برای پختن هر کیلوگرم آن حدودا ۸۰۰ کیلو کالری انرژی حراتیف صرف می گردد .

مقدار کلینکر خروجی از کوره حدودا ۶۰ درصد مقدار مواد خام ورودی به پیش گرم کن ، می باشد . ۴۰ درصد مابقی عبارتست از رطوبت و گازهایی نظیر CO2 جداشده از کربنات ها ، که به همراه گزاهای کوره ، از سیستم خارج می گردند.

۹- خنک کن (کولر)

کلینر خروجی از کوره دارای درجه حرارتی ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه می باشد . بازیابی این مقدار حرارت و همچنین مشکل بودن جابجا کردن کلینکر داغ ، ضرورت سرد کردن آنرا ایجاب می نماید .

انواع مختلف سیستمهای خنک کن وجود دارد که ورود در بحث آنها ، خارج از حیطه اهداف این کتاب است . بطور خلاصه : در انواع مختلف ایت خنک ها ، هوای سرد محیط بداخل خنک کن دمیده و یا مکیده می شود و در اثر تماس هوای محیط با کلینر داغ ، کلینر سرد گردیده و درجه حرارت آن تا حدود ۱۰۰-۲۰۰ درجه سانتی گراد کاهش می یابد. هوای ورودی به خنک کن (کولر) پس از گرم شدن ، با درجه حرارتی ۶۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی گراد ، وارد کوره می شود و بدینوسیله هوای لازم برای سوختن تامین می گردد . در کولرها حدود ۲۰۰-۲۵۰ کیلوکالری حرارت از هر کیلوگرم کلینر بازیابی می گردد .

از انواع معروف خنک کن ها ، خنک مشبک (گریت ) ، خنک کن سیاره ای (گوشواره ای) ، خنک کن دوار و خنک کن عمودی می باشند .

۱۰- سیلو (انبار ) کلینکر

کلینکر خروجی از خنک کن قبل از ورود به آسیاب سیمان ، در سیلو ، یا انبار ، یا سالن ، ذخیره می گردد . وجود انبار کلینکر از این بابت ضرورت دارد که اولا توقف آسیاب سیمان ( مرحله بعدی خط تولید ) باعث توقف کوره نشود و در ثانی با ذخیره کردن کلینکر ، بارورودی به آسیاب هم خنک تر است و هم اینکه مستقل از نوسانات تولید کوره می باشد

۱۱- آسیاب سیمان

برای پودر کردن کلینکر حاصل از پخت مواد نیز از آسیابهای گلوله ای استفاده می شود . در این قسمت از خط تولید به همراه کلینکر ورودی به آسیاب سیمان ، مقداری گچ خام نیز به آسیاب تغذیه می گردد . پودر حاصل از پودر شدن کلینکر و گچ خام در آسیاب سیمان ، بنام سیمان نامیده می شود .

۱۲- سیلوهای سیمان

سیلوهای سیمان ،به منظور ذخیره سازی سیمان تولیدی توسط آسیاب سیمان ساخته می شود .

انتقال سیمان ، از آسیاب سیمان به سیلوها بوسیله هوا صورت می گیرد . سیمان از بالا وارد سیلو می شود و توسط ارسلایدها طویل تر ، از کف سیلو به سمت بارگیرخانه هدایت می گردد .

۱۳-بارگیر خانه

بارگیری سیمان به دو صورت انجام می گیرد : یکی به صورت پاکت و دیگری به صورت فله . بارگیرخانه در انتهای خط تولید قرار دارد .

بوسیله ارسلاید سیمان از سیلوها خارج می گردد ، سپس توسط الواتور کاسه ای به قسمت بالای بارگیر خانه و  بداخل مخازن (قیف ) های دستگاه بارگیری هدایت می شود . در هر بارگیرخانه تجهیزات لازم برای بارگیری کیسه یا فله وجود دارد .

بارگیری فله ، بسیار ساده و ارزان است ، برای این منظور سیمان به کمک هوا جابجا شده و وارد وسیله حمل می شود .

برای بارگیری کیسه ، در ابتدا سیمان وارد مخزن دستگاه بسته بندی (Packer) می شود .

این دستگاه آنچنان طراحی شده است که قادر است بطور اتوماتیک کیسه های خالی سیمان را به مقدار ( معمولا ۵۰ کیلو ) از سیمان پرکند ، سپس کیسه های پرشده را روی نوار نقاله جهت ارسال به وسیله حمل ، هدایت نماید .

۱- سیمان پرتلند که ۹۵ درصد آن کلینکر پرتلند می باشد و در ضمن حائز بالاترین رقم تولید می باشد .

۲- سیان پرتلند پوزولانی متشکل از بیش از ۶۵ درصد کلینکر پرتلند و کمتر از ۳۵ درصد باقیمانده های آتش فشانی است.

۳- سیمان پوزولانی که درصد بالائی سنگ یا خاکستر آتشفشانی در آن بکاررفته است.

اغلب سیمان های مذکور از خانواده سیمان پرتلند می باشند :

۱- سیمان سفید :

طریقه ی ساخت آن تشابه زیادی با سیمان پرتلند دارد . این سیمان مورد مصرف در کارهای روکاری ، نماسازی بیرون بناها ، روکاری جاهای نمناک ، ساختن موزائیک و قطعات تزئینی دارد . در این نوع سیمان درصد اکسید آهن در حد صفر می باشد.

آزمایشگاه شیمی : آنالیز سلیس – آنالیز آهن – آنالیز کلسیم و منیزیم – تعیین درصد آهک آزاد – آنالیز پرتی – آنالیز سولفات – تعیین مقدار باقی مانده نامحلول اسید IR – آنالیز سنگ گچ – دستگاه فیلم فتومتر

آزمایشگاه فیزیک : تعیین مقاومت جهشی و فشاری سیمان با حساب قالب – بلین گیری ( مقدار نفوذ هوا در سیمان گیرش سیمان – دستگاه NR ، تست رطوبت – نرمی و زبری سیمان – تعیین لیتری کلینکر –

C4AF  = تعیین تیپ سیمان                 C3S  = برای مقاومت اولیه

C4AF  = درصد آهن                        C2 =  تعیین آهک

C 2 S = برای مقاومت بنایی

در کارخانه سیمان

       تیپ ۲ = حداقل ۲۰% سلیس – حداکثر آلومینیوم و آهن ۶ %

       تیپ ۲ = دیده

: تیپ ۵ T5

انواع مقاومت برای تیپ های مختلف

۳ روزه                     ۷ روزه                     ۲۸ روزه

۸۵                                   ۱۵۰                                 ۲۷۰

۱۲۰                                 ۲۰۰                                 ۳۲۵