سیمان چگونه ساخته می شود؟
سیمان، طی شش مرحله اصلی شامل استخراج مواد خام از معادن، آسیاب کردن (به همراه توزین و مخلوط کردن)، اعمال حرارت اولیه، حرارت دادن در کوره، خنک سازی (به همراه آسیاب نهایی) و بسته بندی (به همراه انتقال به انبار) ساخته می شود.
در ادامه، تمام مراحل اصلی ساخت سیمان را توضیح می دهیم.
مرحله اول: استخراج مواد خام سیمان از معادن:
مواد خام مورد نیاز برای تولید سیمان، شامل سنگ آهک، ماسه یا رس (سیلیسیم، آلومینیوم، آهن)، شیل، خاکستر بادی، بوکسیت و غیره است.
این مواد، سنگ های معدنی هستند که پس از استخراج، توسط سنگ شکن به قطعاتی با ابعاد حدود 15 سانتی متر تبدیل می شوند.
در مرحله بعدی، این قطعات برای رسیدن به ابعاد حدود 7 سانتی متر در فرآیند سنگ شکنی ثانویه قرار می گیرند. به این ترتیب، قطعات سنگی خرد شده برای مرحله بعدی آماده می شوند.
مرحله دوم: آسیاب، توزین و مخلوط کردن:
با آسیاب کردن مواد اولیه خرد شده در مرحله قبل و اضافه کردن مواد شیمیایی و افزودنی های مورد نظر، یک مخلوط همگن کوچک تر تشکیل می شود.
توزین ذرات در این مرحله با توجه به خواص مورد نیاز صورت می گیرد. معمولا 80 درصد این مخلوط از سنگ آهک و 20 درصد باقیمانده آن از رس تشکیل می شود.
فرآیند خشک کردن مخلوط مواد خام نیز تا رسیدن رطوبت آن به زیر 1 درصد در کارخانه صورت می گیرد.
سپس، غلتک های بزرگ و میزهای گردان، مخلوط مواد خام را خرد کرده و بهم می زنند. در نهایت، پودر ریزی به دست می آید که برای انتقال به کوره آماده است.
مرحله سوم: اعمال حرارت اولیه به مواد خام:
برای اعمال حرارت اولیه، مواد خام به محلی با چندین سیکلون انتقال داده می شوند. این سیکلون ها با استفاده از گازهای داغ تولید شده از طرف کوره، حرارت اولیه را به مواد خام انتقال می دهند.
هدف از این فرایند، کاهش مصرف انرژی و آلودگی محیط زیستی است. در این مرحله، مواد خام با عبور از سیکلون ها به مواد اکسیدی تبدیل شده و آماده پخت در کوره می شوند.
مرحله چهارم: پخت مواد خام در کوره (تشکیل کلینکر):
در فرآیند تولید سیمان، پخت مواد خام در کوره، اصلی ترین مرحله به شمار می رود. در این مرحله، طی انجام چندین واکنش شیمیایی بین ترکیبات کلسیم و سیلیسیم دی اکسید، ماده ای به نام کلینکر تشکیل می شود.
با وجود پیچیده بودن این فرآیند، مراحل تولید کلینکر را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
فرآیندهای بالا را می توان بر اساس تغییر دمای درون کوره به چهار بخش تقسیم کرد:
واکنش های شیمیایی بین مواد موجود در کوره بعد از بخار آب شروع می شوند. این واکنش ها به ترتیب عبارت هستند از:
کوره پخت سیمان، سه درجه نسبت به سطح افق زاویه دارد. این زاویه امکان عبور مواد خام از درون کوره را در مدت 20 تا 30 دقیقه فراهم می کند.
با رسیدن مواد خام به پایین ترین بخش، دانه های کلینکر با شکلی مشابه قلوه سنگ از درون کوره خارج می شوند.
مرحله پنجم: خنک سازی و آسیاب نهایی:
با خروج کلینکر از درون کوره و تماس با هوای آزاد، دمای آن به سرعت از 2000 درجه سانتی گراد به 100 تا 200 درجه سانتی گراد می رسد.
در این مرحله با آسیاب کردن مجدد کلینکر، چندین ماده مختلف به ترکیب اضافه می شود تا محصول نهایی (سیمان) به دست آید.
سنگ گچ به منظور تعدیل زمان گیرش و مقاوم سازی به کلینکر اضافه و به همراه آن آسیاب می شود. به علاوه، این ماده از چسبیدن ترکیب به بدنه و گلوله های آسیاب جلوگیری می کند.
مواد دیگری نظیر تری اتانول آمین نیز به منظور ریز شدن بهتر مواد و جلوگیری از گوله شدن آن ها مورد استفاده قرار می گیرند.
به منظور صرفه جویی در مصرف انرژی، حرارت ایجاد شده توسط کلینکر به کوره بازمی گردد. آخرین مرحله از تولید سیمان، فرآیند آسیاب کردن نهایی است.
در کارخانه سیمان، طبلک های گردانی به همراه گلوله های فولادی وجود دارند. پس از فرآیند خنک شدن، کلینکر به درون این طبلک ها منتقل می شود.
با اتمام آسیاب نهایی، پودر ریزی به دست می آید که هر کیلوگرم از آن شامل 75 میلیون ذره است. این پودر، سیمان نام دارد.
مرحله ششم: بسته بندی و انتقال به انبار:
در این مرحله، سیمان در بسته های 20 تا 40 کیلوگرمی بسته بندی شده و از محل آسیاب به سیلوهای مخصوص انتقال داده می شود.
البته اکثر سیمان تولید شده در مقادیر بالا توسط کامیون، قطار یا کشتی به محل های مورد نیاز انتقال می یابند و فقط مقدار کمی از آن به صورت بسته بندی شده به مشتریان تحویل داده می شود.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
