طرح توجيهي

Google

جستجودروبلاگ
جستجودراینترنت
کد جستجوگر گوگل
blog

انتخاب دانش فنی و فرآیند تولید سیمان در کارخانجات جدید الاحداث


انتخاب دانش فنی و فرآیند تولید سیمان در کارخانجات جدید الاحداث

در حال حاضر بيش از 45 كارخانه سيمان در كشور وجود دارد كه اين كارخانجات سالانه مجموعا بيش از 45 ميليون تن انواع سيمان توليد مي نمايند. 

همانگونه كه اعلام شد اولين كوره سيمان ايران در سال 1312 با ظرفيت 100 تن در روز در 7 كيلومتري جنوب تهران به بهره برداري رسيده و هم اكنون حدود 75 سال از احداث اولين كارخانه سيمان در كشور مي گذرد. در طي اين 75 سال در كشور بيش از 45 كارخانه سيمان با ظرفيت هاي مختلف احداث شده و بيش از 30 طرح نيز در حال اجراء مي باشد كه نتيجه آن پيشرفت علم و دانش در زمينه احداث و بهينه سازي كارخانجات سيمان در كشور مي باشد بطوريكه هم اكنون كارشناسان و مهندسين فعال در زمينه صنعت سيمان مي توانند بدون دخالت عوامل و كارشناسان خارجي كليه تجهيزات يك كارخانه سيمان را نصب و به بهره برداري برسانند و بيش از 70 درصد تجهيزات مكانيكال آن را در داخل كشور بسازند. هر چند كه تا ساخت داخل اقتصادي كارخانجات سيمان هنوز فاصله وجود دارد.

اگر چه در بخش مكانيكال همچنان آسيابهاي مواد خام و سيمان، تجهيزات پيش گرم كن و كوره و خنك كن و تجهيزات انتقال مواد از شركتهاي خارجي (اسامي بطور كامل در گزارش ذكر شده است) خريداري مي گردد. اما واقعيت آن است كه كشور توانايي طراحي و ساخت بخش عمده اي از تجهيزاتي كه فعلا از خارج از كشور در بخش مكانيكال وارد مي شود را داراست. اما آنچه كه همچنان مجريان پروژه هاي سيمان را به سمت خريد خارجي در بخش مكانيكال هدايت مي كند اول وجود تسهيلات ارزي با بهره كم جهت تامين منابع مالي پروژه و دوم كيفيت و هزينه پايين خارجي نسبت به ساخت داخل مي باشد كه متوليان و سياست گذاران كشور بايستي در اين خصوص چاره اي بيانديشند. البته در بخش الكتريكال و ابزار دقيق همچون ساير صنايع وابستگي بمراتب بيشتر از بخش مكانيكال مي باشد و شركتهاي ABB‌ و Elin  بخش عمده الكتريكال و ابزار دقيق اكثر پروژه هاي در حال اجراء را تامين مي نمايند.

در اجرای هر پروژه مسئله مهم فن آوری مورد استفاده می باشد. فن آوری مورد استفاده در يک طرح از چندين نظر دارای اهميت می باشد که از جمله اين موارد می توان به داخلی يا خارجی بودن فن آوری، نحوه تأمين نيازها، مواد اوليه و غيره اشاره نمود. مسئله ديگر پس از انتخاب فن آوری بر آورد هزينه های مرتبط با فن آوری موجود می باشد. هر چه هزينه های مرتبط با خريد فن آوری بيشتر  باشد، هزينه های ثابت بيشتری را به طرح تحميل می نمايد. بنابراين در ادامه ابتدا به مسئله انتخاب فن آوری پرداخته می شود و مسائل مختلف مرتبط با انتخاب فن آوري مورد تجزيه و تحليل قرار می گيرد و پس از آن به بر آورد و بررسی هزينه های فن آوری انتخاب شده پرداخته می شود.

 

- انتخاب فن آوری و دانش فني

در انتخاب فن آوری جنبه های مختلفی در نظر گرفته می شوند . اولين مسئله انتخاب فن آوری، داخلی يا خارجی بودن فن آوری می باشد . هر چه سهم فن آوری خارجی در کل فن آوری مورد استفاده در يک پروژه بيشتر باشد می توان گفت وابستگی پروژه به فن آوری خارجی بيشتر است و در نتيجه وابستگی ارزی بيشتری خواهد داشت . به طور کلی تکنولوژی ساخت کارخانجات سيمان با توجه به سابقه احداث اينگونه کارخانجات که حدود 78 سال می باشد، دارای تکنولوژی پيچيده و خاصی نمی باشد. به طور کلی در حال حاضر در حدود 75 درصد از ماشين آلات مكانيكال مورد نياز اين صنعت ساخت داخل می باشد و با توجه به اينکه توليد برخی از قطعات به علت فروش محدود در بازار داخلی مقرون به صرفه نمی باشد، لذا در داخل کشور توليد نمی گردد. در صورتيکه بازارهای خارجی تقاضای کافی برای اينگونه قطعات از ايران را داشته باشند امکان توليد ماشين آلات سيمان تا حدود 95 درصد در داخل کشور وجود خواهد داشت. 

مسئله ديگر در انتخاب يك تكنولوژي دسترسي به مواد اوليه مورد نياز جهت تكنولوژي انتخاب شده مي باشد. در انتخاب يك تكنولوژي بايد براي دسترسي به مواد اوليه آن توجه خاصي داشت. اگر از بين تكنولوژيهاي مختلف، تكنولوژيي انتخاب شود كه دسترسي به مواد اوليه آن براي توليد سيمان هاي خاص با محدوديتهايي مواجه باشد و هزينه هايي اضافي جهت فراهم آوردن مواد اوليه مورد نياز را به همراه داشته باشد، مي توان گفت تكنولوژي مربوطه به درستي انتخاب نشده است. همانطور كه همگان مطلع هستند، كارخانجات سيمان مواد اوليه خاصي مصرف نمي كنند و كليه مواد مصرفي آنها در داخل كشور موجود مي باشد.

در انتخاب فن آوري مورد نياز جهت يك پروژه توجه به تركيب توليد نيز اهميت ويژه اي دارد. اگر فن آوري انتخاب شده براي يك پروژه به گونه اي در نظر گرفته شود كه قادر به توليد انواع مختلفي از يك محصول باشد، مي توان انتظار داشت كه در بازار از ريسك كمتري برخوردار باشد. چرا كه در صورت كاهش قيمت يك نوع از محصول و افت تقاضاي آن، تكنولوژي موجود قادر به توليد انواع ديگر محصول جهت جبران زيان ناشي از اين كاهش قيمت و يا افت تقاضا خواهد بود.  مسئله ديگر مطابقت فن آوري انتخابي با تأسيسات زيربنايي در دسترس مي باشد. اگر يك تكنولوژي   با تأسيسات زيربنايي موجود مطابقت كافي نداشته باشد، در نتيجه جهت راه اندازي ماشين آلات خط توليد انجام هزينه هاي زيادي جهت فراهم آوردن اين تأسيسات لازم خواهد بود. تكنولوژي مورد نياز در پروژه هاي سيمان به گونه اي است كه معمولا" به سه نوع انرژي نيازمند مي باشد كه اين انرژي ها آب و برق و گاز طبيعي مي باشند. محل پروژه كوره 3300 تني سيمان به گونه اي انتخاب می شود که به تأسيسات زير بنايي مانند گـاز طبـيعي و برق قابليت دسترسي داشته باشد، به گونه اي كه كارخانه به سادگي مي تواند به شبكه سراسري برق و گاز طبيعي متصل شود و از امكانات موجود در منطقه استفاده لازم را ببرد.

نكته ديگر در انتخاب تكنولوژي براي يك پروژه در نظر گرفتن برنامه توليد و ظرفيت كارخانه مي باشد. اگر تكنولوژي انتخابي مطابقت لازم با برنامه توليد پيش بيني شده و يا ظرفيت مورد نظر كارخانه را نداشته باشد، نمي تواند در طول بهره برداري به پيش بيني هاي  لازم جهت توليد و عرضه مقدار مورد نياز محصول در راستاي بر آورده نمودن تقاضاي بازار دست يابد. بنابراين ضروري است كه تكنولوژي انتخابي تا جاي ممكن با برنامه توليدي و همچنين ظرفيت مورد نظر در كارخانه هماهنگ باشد.

ماهيت فن آوري مورد استفاده در يك پروژه نيز جزء مسائلي است كه اهميت خاصي دارد. معمولا وجود هزينه هاي سرمايه گذاري بالا براي يك فن آوري به همراه كاهش هزينه هاي عملياتي از خصوصيات اصلي فن آوري مدرن است، به طوري كه يك تكنولوژي ممكن است هزينه هاي زيادي را در بر داشته باشد كه همه اين هزينه ها به عنوان هزينه هاي ثابت پروژه به شمار مي آيند ولي در مقابل وجود اين فن آوري مي تواند تا حدود زيادي هزينه هاي عملياتي مرتبط با پروژه در طول بهره برداري را كاهش دهد  و در نتيجه به ازاي يك سري هزينه هاي اوليه بالا مي توان انتظار داشت كه هزينه هاي توليدي آينده به شدت كاهش يابند و قيمت تمام شده محصولات تا حد قابل ملاحظه اي كمتر شود. اين كاهش در قيمت تمام شده مي تواند منجر به جذب سهم بيشتري از بازار و افزايش سود گردد. مسئله ديگر در انتخاب يك فن آوري نحوه دسترسي به آن فن آوري مي باشد. از آنجا كه در اغلب موارد، تكنولوژي مدرن در داخل كشور وجود ندارد انتخاب تكنولوژي خارجي و پذيرش شرايطي خاص از قبيل پرداخت حق الامتياز  اجباري مي شود. بر اين اساس مي توان گفت روشهاي مختلفي جهت دسـترسي به يك فـن آوري وجود دارد كه از آن جمله مي توان به دستيابي به خود دانش فني و يا خريد كامل يا شريكي فن آوري و يا پرداخت حق الامتياز هايي به صورت درصدي از فروش و يا به صورت پرداخت سيمان داراي دانش فني پيچيده و خاصي نمي باشند به طوري كه در حال حاضر دانش فني اكثر ماشين آلات در داخل كشور موجود مي باشد. كارخانه خاور سيمان پارسيان نيز اكثر ماشين آلات خود را از داخل تأمين نموده است و مابقي ماشين آلات مورد نياز را نيز به صورت خريد كامل از خارج تأمين مي كند.

در زمينه امكانات ساخت داخل نيز مي توان گفت اگر فن آوري براي ساخت در داخل وجود داشته باشد، استفاده از تكنولوژيهاي خارجي چندان منطقي به نظر نمي آيد مگر اينكه تكنولوژيهاي خارجي از دانش فني برتري برخوردار باشند و از نظر سرمايه گذاري مقرون به صرفه تر باشند.

در مورد صنعت سيمان همانطور كه گفته شده با توجه به اينكه توليد برخي از قطعات به علت فروش محدود مقرون به صرفه نمي باشد، در داخل توليد نمي گردد و در صورتيكه بازار هاي خارجي تقاضاي كافي براي اينگونه قطعات از ايران را داشته باشند امكان توليد ماشين آلات سيمان تا حدود 95 درصد افزايش خواهد يافت ولي در حال حاضر كارخانه توليدي در داخل كشور براي توليد اينگونه قطعات موجود نمي باشد.

مسئله ديگر در انتخاب يك تكنولوژي بررسي مسائل زيست محيطي مرتبط با آن مي باشد. انتخاب فن آوري كه حداقل آلودگي را براي محيط زيست به همراه داشته باشد جزء مزيتهاي يك طرح به حساب مي آيند. از طرف ديگر تأكيد سازمانهاي دولتي بر رعايت اصول زيست محيطي باعث گرديده تا توجه به انتخاب فن آوري با حداقل آلودگي جزء ضروريات به شمار آيد.

به طور كلي با پيشرفت تكنولوژي، در حال حاضر كارخانجات سيمان جديد تقريبا هيچگونه آلايندگي براي محيط زيست ندارند و حتي در بسياري از موارد در جهت دفع ضايعات كمك هاي شاياني به محيط زيست انجام مي دهند كه به عنوان مثال مي توان به دفع ضايعات لاستيك و يا روغن اشاره نمود.

 

- نحوه انتقال دانش فني

جهت اطمينان از عملي بودن توليد به صورت مستقل توسط کارشناسان ايراني اقداماتي صورت مي گيرد که عمدتاً اين اطمينان را به شرح موارد ذيل ايجاد مي نمايد:

- فروشنده متعهد خواهد شد که تا 10 سال پس از راه اندازي قطعات يدکي دستگاهها را ارائه نمايد.

- نقشه فني هر دستگاه بصورت کامل تحويل مي گردد.

- سيستمهاي نرم افزاري، کنترل و اجرا و عيب يابي هر دستگاه بطور مستقل مشتمل بر نرم افزار و منبع اجرايي و برنامه تحويل خواهند گرديد.

- کليه سيستمهاي سخت افزاري جامع کارخانه و هر دستگاه جداگانه آموزش داده خواهد شد.

- پرسنل در داخل کشور توسط کارشناسان خارجي تعليم خواهند ديد و دوره هاي کامل آموزشي در کارخانجات مشابه در ساير کشورها برگزار خواهد گرديد.

- کليه محصولات با مشخصه هاي دقيق فني توليد و تحويل خواهند شد.

- تمامي دستگاهها بصورت کامل طبق فهرست فني و در حال کار تحويل مي گردد.

- تا يکسال رفع هر نوع ايراد توسط فروشنده گارانتي مي گردد.

- لوازم يدکي و مقداري اقلام مصرفي براي مدت دو سال خريداري مي گردد و در نهايت اين اقلام توسط توليد کنندگان داخلي ساخته خواهند شد.

- لوازم يدکي و مصرفي دوره ساخت 24 ماهه از تعهدات فروشنده مي باشد.

- دستورالعملهاي لازم براي ساختمان و تأسيسات مشتمل بر اطلاعات اصلي و پايه در اختيار شرکت قرار خواهند گرفت.

 

 - شرح فرآيند توليد سيمان

جهت توليد سيمان چهار روش عمده وجود داردكه عبارتند از:

- روش تر                                (Wet   Process)

- روش نيمه تر                          (Semi-Wet  Process)

- روش نيمه خشك                     (Semi-Dry   Process)

- روش خشك                           (Dry   Process)

مقايسه روشهاي توليد سيمان در كشور

در حال حاضر تعداد 61 كوره در كارخانجات سيمان كشور موجود مي باشد كه از اين تعداد 51 كوره با روش فرآيند خشك ، 8 كوره سيمان با روش فرآيند تر و 2 كوره با روش فرآيند نيمه خشك يا نيمه مرطوب در حال توليد مي باشند. بنابراين 84 درصد از كل سيمان كشور در كارخانجات سيمان با روش فرآيند خشك ، 13 درصد با روش فرآيند تر و 3 درصد با روش فرآيند نيمه خشك توليد مي شود.

روش هاي توليد سيمان در ايران

نوع فرآيند توليد

تعداد كوره

درصد

روش خشك

51

84

روش تر

8

13

روش نيمه خشك

2

3

جمع

61

100

 

 

تفاوت اين روشها در نحوه آماده سازي مواد اوليه جهت پخت ميباشند كه اين تغيير در روش توليد بر مبناي صرفه اقتصادي و كاهش انرژي مصرفي به ازاء توليد هر تن كلينكر ميباشد كه بجهت متداول و اقتصادي بودن روش خشك در ادامه به توضيح اين روش پرداخته مي شود:

 

1- توليد سيمان به روش خشك

در اين روش كليه عمليات مربوط به آماده سازي خوراك كوره بصورت خشك صورت مي گيرد. ابتدا مواد اوليه (سنگ آهك يا مارل) در سنگ شكن خرد شده و درصورت بالا بودن رطوبت در خشك كن، خشك شده و به آسياب مواد خام فرستاده مي شود. عمل پودركردن مواد اوليه تا اوايل قرن بيستم بصورت مدار باز بوده، يعني مواد اوليه تا رسيدن به اندازه مورد نظر بطور مداوم خرد مي شدند ولي امروزه از  سيستم  مدار بسته براي اينكار استفاده مي شود. دراين روش موادي كه به اندازه مناسب و مورد نظررسيده اند، از آسياب خارج و بقيه مواد سير كوله مي گردند. معمولا عمل خشك كردن و آسياب نمودن مواد در يك مرحله انجام مي شود.

پس از آسياب مواد دانه بندي مي شوند. براي اينكار از سيستم جداكننده هاي هوايي (Air Separators) استفاده مي شود كه داراي حركت دوراني است. ضمنا هوا با سرعت كافي براي همراه بردن مواد نرم شده از زير دميده مي شود. حركت دوراني با عمل سانتريفوژي خود سبب مي گردد كه مواد درشت از مسير جريان هوا خارج و در مسير سيركولاسيون باقي بمانند.

پس از دانه بندي، مواد در سيلوهاي مخلوط كاملا تنطيم و هموژنيزه مي شوند و قبل از ورود به كوره در سيكلون پيش گرمكن ها حدود 800 درجه سانتيگراد گرم مي شوند. پيش گرمكن ها داراي طرحهاي گوناگوني هستند، ولي عموما از چهار رديف سيكلون تشكيل شده اندكه گازهاي كوره با دماي 1000-900 درجه سانتيگراد وارد کلساينر شده و بتدريج تا خروج از انتهاي پيش گرمكن تعادل حرارت بين مواد اوليه و گاز انجام مي گردد.

كوره روش خشك تفاوت چنداني با كوره روش تر ندارد جزء آنكه درآن قسمت مربوط به مرحله تبخير آب              (زنجيرهاي نسوز) حذف شده است. لذا با توجه به اين مطلب و همچنين استفاده از انرژي حرارتي گازهاي كوره در سيستم پيش گرمكن مصرف انرژي كمتر و طول آن نسبت به كوره روش تر كوتاهتر گرديده است. از مرحله خروج كلينكر به بعد عمليات كاملا مشابه روش تر است. يعني كلينكر در كولر خنك شده و پس از خرد و نرم شدن در آسياب سيمان به همراه گچ، سيمان حاصله در سيلوهاي بتني ذخيره سيمان انبار شده و از طريق بارگيرخانه بصورت كيسه و يا فله ازكارخانه خارج مي شود. متداولترين روشي كه امروزه براي توليد سيمان بكار مي رود روش خشك مي باشد بدين معني كه ابتدا مواد اوليه خشك پودر و نرم مي گردد سپس به سيستم پيش گرمكن وكوره دوار براي پخت فرستاده مي شود مقدار نرمي مواد كه بستگي به سيستم پيش گرمكن و قابليت پخت مواد دارد متفاوت و معمولا بقدري است كه حدود 80 الي 90 درصد آن از الك 90 ميكرون عبور مي نمايد.اين روش كه در مقياس صنعتي و براي ظرفيت هاي توليد بالا مورد استفاده قرار ميگيرد داراي راندمان بالا و انرژي مصرف كمتري نسبت به ديگر روشها مي باشد لذا اين روش انتخاب و خط توليد را مي توان در اين روش به چند مرحله مجزا تقسيم كرد كه عبارتند از :‌

- استخراج مواد اوليه از معدن وحمل آن به قسمت كراشر

- خرد نمودن مواد اوليه

- ايستگاه نمونه گيري

- انبار مخلوط مواد اوليه

- آسياب كردن مواد مخلوط

- انتقال, ذخيره نمودن , هموژنيزه كردن مواد خام در سيلو و تغذيه به كوره

- پختن مواد خام و توليد كلينكر و سرد كردن آن

- انتقال و ذخيره كردن كلينكر

- پودر و نرم كردن كلينكر وگچ (آسياب سيمان) وذخيره نمودن سيمان در سيلو

- بارگيري سيمان بصورت فله و بسته بندي آن بصورت كيسه اي

 

استخراج مواد اوليه از معدن وحمل آن به قسمت كراشر

 معادن مواد اوليه سيمان، خصوصا" سنگ آهك، خاك رس، مارل، سنگ گچ به صورت معادن رو باز هستند. در استخراج موادي نظير سنگ آهك، سنگ آهن و سنگ گچ نياز به چال زني و انجام انفجار به وسيله ديناميت مي باشد. براي اين منظور پس از خاكبرداري و جدا كردن باطله ها، اقدام به چاله زدن با دستگاههاي پنوماتيك نظير دريل واگن يا چكش دستي مي شود. چال هاي چكش دستي به عمق 1 تا 3 متر و چال هاي دريل واگن به عمق 3 تا 15 متر است. قطر چال ها بستگي به قطر مته مورد استفاده دارد و معمولا" از 3 تا 12 سانتيمتر هستند.

 پس از آماده شدن چال ها آنها را توسط مواد ناريه نيترات آمونيم و ديناميت (و در مواردي باروت) پر نموده و با

چاشني گذاري و سري كردن چاشني ها اقدام به آتش كاري و انفجار مي شود. پس از آتش كاري با استفاده از وسايلي نظير بولدوزر و اسكاواتور اقدام به جابجا كردن و ذخيره سازي مواد استخراج شده و پاك كردن سكوي كار براي چال زدن هاي بعدي مي شود.

مواد اوليه نظير خاك رس و مارل نياز به چال زني و انفجار ندارد و صرفا از بولدوزر و يا دستگاههاي مشابه جهت دپو كردن مواد استفاده مي شود. پيشرفت تكنولوژي ماشين آلات معدن شرايطي را پيش آورده است كه به تدريج مواد سخت تري نظير سنگ آهك بدون نياز به آتشكاري استخراج و بارگيري مي شوند. بارگيري مواد اوليه سيمان بوسيله لودر يا بيل مكانيكي صورت مي گيرد و حمل اين مواد بوسيله كاميون، نوار نقاله، واگن هاي زميني يا هوايي انجام مي شود. استفاده از روشهاي مختلف استخراج، بارگيري و حمل مواد اوليه تا كارخانه بستگي به عوامل مختلف از جمله فاصله معدن تا كارخانه، مسير حمل، نوع معدن و عوامل اقتصادي نظير سرمايه گذاري روي نيروي انساني يا ماشين آلات دارد. مواد اوليه پس از استخراج با لودر در كاميونهاي بزرگ بارگيري و به محل كراشر آورده مي شود اندازه درشتي و بزرگي قطعات سنگ گاهي از حدود 1200 ميليمتر بزرگتر مي باشد كه اين قطعات پس از عبور از كراشر تا زير 50 ميليمتر خرد مي گردد. در برخي از كارخانجات براي انتقال مواد از معدن به كارخانه از نقاله هوايي و يا زميني استفاده مي گردد در مواردي كه راه ارتباطي از معدن به كارخانه بخاطر عوارض زمين طولاني وصعب العبور باشد و برعكس فاصله هوايي كم باشد از نقاله هوايي استفاده مي گردد نقاله زميني نيز در مواردي بكار مي رود كه عوارض زمين بگونه اي باشد كه امكان انتقال با نوار نقاله وجود داشته باشد كه در اين صورت از نظر سرويس ونگهداري ويدكي ومصرف انرژي با صرفه تر از استفاده از كاميون باشد در هر دو مورد لازم است كه كراشر در محل معدن استقرار يابد كه بصورت متحرك و يا ثابت مي تواند باشد.

 

خرد نمودن مواد اوليه

پس از آنكه مواد به قسمت آسياب سنگ آورده شد به قيف آسياب ريخته مي شود فاصله معدن تا آسياب معمولا نبايد زياد باشد زيرا حمل مواد از فاصله زياد مقرون به صرفه نيست. بنابراين حتي المقدور سعي مي شود كه معدن با كارخانه فاصله زيادي نداشته باشد براي خرد كردن سنگ آهك و مارل از يك آسياب چكشي استفاده مي شود كه آسياب داراي دو قيف با دو خوراك دهنده جداگانه با سرعت متغير وقابل تنظيم مي باشد. با توجه به اينكه آسيابهاي چكشي براي خردكردن انواع مواد از قبيل مارل ـ سنگ آهك و مخلوط مناسب است و در يك مرحله مي تواند موادي به درشتي 1200 ميليمتر را به زير 50 ميليمتر رسانده و نياز به كراشر ديگري بعنوان ثانويه نمي باشد از آن استفاده گرديده است. يكي از قيف ها براي سنگ آهك و ديگري جهت مارل در نظر گرفته مي شود مواد پس از خرد شدن و رسيدن به اندازه لازم از آسياب خارج و به روي نوار نقاله مي ريزد و از آنجا به انبار منتقل مي گردد سيستم آسياب مجهز به گردگير كيسه اي براي جلوگيري از پخش گرد و غبار در محيط مي باشد.


ايستگاه نمونه گيري

بر سر راه انتقال مواد به انبار پيش مخلوط كن دستگاه نمونه گيري وجود دارد كه حدود 1 درصد از مواد عبوري را به تناوب زماني معين برداشت ودر يك آسياب كه اين هم از نوع چكش و به ظرفيت خيلي كمتر مي باشد پودر وآسياب مي گردد و مقدار معيني از آن جهت تهيه نمونه برداشت وبقيه به سيستم نوارهاي نقاله برگشت داده مي شود آسياب دستگاه نمونه گيري مجهز به گرمكن براي خشك كردن مواد وهمچنين فيلتر مي باشد معمولا هر يك ساعت يكبار يك نمونه بوزن تقريبي 200 گرم براي ارسال به آزمايشگاه تهيه مي شود اين نمونه كه متوسط مواد عبوري در يك ساعت را نشان مي دهد مورد آزمايش تيتراسيون و احيانا دستگاه ايكس ري (Xray) قرار مي گيرد ومبناي تنظيم مواد در انبار قرار مي گيرد از روي كيفيت اين مواد مي توان تغذيه سنگ ومارل را به آسياب وميزان نست آنها به يكديگر تنطيم كرد ،ميزان باري كه آسياب در ساعت خرد مي كند وبر روي يك نشاندهنده كه در اطاق كنترل محل آسياب قرار دارد نشان داده مي شود توسط يك قپان الكتريكي كه روي نوار نقاله انتقال مواد تعبيه شده توزين و بوسيله يك كنتور مشخص مي گردد.

 

انبار مخلوط مواد اوليه

توزيع مواد در انبار بمنظور يكنواخت كردن و ذخيره توسط استكر صورت مي گيرد كه چون در طول انبار ريخته مي شود مواد با كيفيت هاي مختلف به صورت لايه لايه روي هم انباشته شده وسپس در موقع برداشت توسط ركلايمر چون بصورت عرضي برداشته مي شود تقريبا يكنواخت است انبار مواد دو عدد ودر امتداد يكديگر قرار گرفته به طوري كه معمولا يكي از انبارها در حال پر شدن مواد و آماده شدن و ديگري در حال استفاده وبر داشت مي باشد . بر سر راه انتقال مواد به انبار و قبل از ورود به سيستم نمونه گيري مواد توسط يك نوار نقاله دو طرفه مي تواند به دو مسير جداگانه هدايت شود يك مسير اصلي به سمت ايستگاه نمونه گيري واز آنجا به انبار مرتبط مي شود و مسير ديگر براي انتقال سنگ آهك به قيف سنگ كه براي تصحيح در نظر گرفته شده راه دارد در مسير انتقال مواد آنجاهائيكه ايجاد گرد و غبار مي شود لوله هاي مكش گردوغبار را به فيلترهاي كيسه اي هدايت مي كند از محلهايي كه گردو غبار زياد درآنجا توليد مي شود مي توان بالاي سيلوها ـ قيف ها و نقاط خروج يا ورود مواد به نوارهاي نقاله را نام برد فيلترهاي كيسه اي كه در قسمت هاي مختلف كارخانه به منظور گردگيري نصب مي شوند طوري انتخاب خواهند شد كه ميزان گردوغبار در هواي خروجي از‌آنها از 80 ميليگرم بر متر مكعب بيشتر نباشد .

 

آسياب كردن مواد مخلوط

پس از آماده شدن انبار پيش مخلوط كن برداشت از آن شروع مي گردد اين برداشت قطعي وتوسط ريكليمر انجام مي شود مخلوط برداشت شده بعد از آسياب از نظر آناليز شيميايي مورد بررسي قرار مي گيرد و در صورت عدم مطلوبيت مواد از نظر آناليز، به طور اتوماتيک سنگ آهک و سنگ آهن از مخازني که قبل از آسياب قرار دارند به ميزان معيني به مواد مخلوط اضافه مي گردد تا مواد مخلوط به کيفيت مناسب و Aim مورد نظر شرکت سپاهان برسد. اين عمل معمولا هر نيم ساعت يکبار يك نمونه به طور اتوماتيك جهت ارسال به آزمايشگاه و اندازه گيري توسط دستگاههاي ايكس ري تهيه مي گردد پس از آنكه ميزان افزايش مواد تصحيح كننده مشخص گرديد از اطاق كنترل فرمان لازم به طور اتوماتيك يا دستي به قپانهاي الكترونيكي ونوارهاي حامل مواد سنگ آهن وآهك صادر مي شودتا بمقدار لازم نسبت به مواد مخلوط به آن افزوده گردد در واقع سرعت نوارهاي حامل مواد متغير و در هر لحظه نسبت به باري كه لازم است انتقال يابد تغيير مي كند مخلوط مواد پس از انتقال به قيف آسياب توسط يك نوار نقاله خوراك دهنده به آسياب ريخته مي شود ظرفيت قيف آسياب بقدري است كه بتواند خوراك بيش از يك ساعت آسياب را تامين كند تا در مواقع توقف ناگهاني دستگاه ريكليمر و يا نوارهاي نقاله آسياب متوقف نگردد نوع آسياب مي تواند به طور كلي گلوله اي يا غلطكي باشد و انتخاب آن سختي و ميزان رطوبت ودرصد كوارتز مواد اوليه دارد اگر آسياب هاي غلطكي در حين كار با اشكال قابل توجه اي روبرو نگردند راندمان خوب و مصرف انرژي كمتري نسبت به آسيابهاي گلوله اي دارند. در اين نوع آسياب مواد پس از نرم شدن بهمراه جريان گاز خروجي از آسياب به خارج آسياب انتقال و توسط سيكلونها يا فيلتر الكتريكي (ESP) و فيلتر کيسه اي (Baghouse) كه بر سر راه گازهاي خروجي قرار دارد گرفته مي شود و ميزان نرمي ، مواد خروجي نيز توسط جداكنند هاي بنام سپراتور كه در قسمت بالاي آسياب قرار دارد تنظيم و تعيين مي گردد. مواد آسياب شده پس از خروج از انتهاي سيكلونها والكتروفيلتر توسط ايراسلايد و يا مارپيچ به ايرليفت منتقل مي گردد بر سر راه انتقال مواد خام به سيلو ايستگاه نمونه گيري قرار دارد كه به طور متناوب از مواد نمونه برداري و در محفظه اي ريخته و بهم مي زند و در فاصله زماني هر نيم ساعت يك نمونه به آزمايشگاه ارسال مي دارد هر نمونه نيم ساعته كه در آزمايشگاه به صورت قرص در مي آيد و توسط ايكس ري آناليز مي گردد مبناي تنظيم مواد و تصحيح آن توسط سنگ آهك و يا هر دو قرار مي گيرد.

 

انتقال و ذخيره نمودن مواد خام در سيلو و هموژنيزه كردن آن

پس از انتقال مواد خام توسط ايرليفت به سيلو , مواد در آنجا بهم زده ,يكنواخت و هموژنيزه مي گردد تا جهت خوراك كوره آماده گردد. سيلوهاي مواد خام معمولا دو طبقه بوده بطوريكه در قسمت فوقاني سيلوي بلندينگ براي هموژنيزه و يكنواخت كردن مواد و در قسمت زيرين سيلوي خوراك دهنده كوره قرار دارد مواد خام ابتدا وارد سيلوي بلندينگ مي گردد و بكمك هواي فشرده كاملا بهم زده مي شود در طرح از دو عدد سيلوي يك طبقه با بلندينگ دائمي استفاده مي شود كه تغذيه حدود 3 روز كوره را تامين كند براي جلوگيري از پخش گرد و غبار در محيط اطراف و در بالاي سيلو فيلتر كيسه اي نصب مي گردد تا هواي مواد انتقالي و سيلوها را تصفيه نمايد.

تغذيه مواد به پيش گرمكن , پختن مواد خام , توليد كلينكر و سرد كردن آن

پس از اينكه مواد خام آماده شد به قسمت پخت هدايت مي گردد چون دو عدد سيلو براي مواد خام در نظر گرفته شده بنابراين معمولا يكي از سيلوها در حال آماده شدن و ديگري در حال بهره برداري مي باشد. براي خروج مواد خام از سيلو از هواي فشرده استفاده مي گردد ميزان خروج مواد از سيلو بستگي به خوراك كوره دارد و بوسيله دريچه هاي قابل تنظيم كه بر سر راه انتقال مواد وجود دارد تنظيم مي گردد مواد خروجي از سيلو توسط ايرسلايد به الواتور مي ريزد و از آنجا به يك مخزني كه در حدود 50 تن مواد گنجايش دارد ريخته مي شود ميزان مواد در اين مخزن بدو روش مي تواند تعيين و ضمن آن با تنظيم دريچه هاي سيلو ثابت بماند در طريقه اول با اندازه گيري ارتفاع مواد و در طريقه دوم با توزين مواد موجود در آن. خروج مواد از اين مخزن نيز توسط هواي فشرده صورت مي گيرد مواد پس از خروج از مخزن به يك شير رو تاري و يك دريچه موتوري  قابل تنظيم و اتوماتيك هدايت مي شود تا پس از توزين به ايرليفت منتقل گردد مقدار خوراك كوره توسط اپراتور كوره در اطاق كنترل تعيين و فرمان داده مي شود و بوسيله قپان الكترونيك مواد توزين و توسط دريچه مزبور تنظيم مي گردد تا به مقدار مورد نياز يكنواخت از مخزن خارج گردد بنابراين براي خروج يكنواخت مواد از مخزن سعي مي گردد كه ميزان آن در مخزن ثابت بماند. مواد خام توسط ايرليفت به بالاي پيش گرمكن هدايت مي شود طرح هاي مختلفي كه هر يك مربوط به سازنده خاصي است وجود دارد در پيش گرمكن مواد ضمن تماس با گازهاي خروجي از كوره گرم مي شود به طور يكه در موقع ورود به كوره درجه حرارت آن به حدود 800 درجه سانتي گراد مي رسد. در سيستم هاي امروزه از سيستم پيش كلساينر استفاده مي شود كه در انتهاي پيش گرمكن نصب مي گردد و مي تواند مواد را قبل از ورود به كوره کلسينه كند بدين معني كه كربنات كلسيم را به آهك و گاز كربنيك تجزيه مي کند در پيش گرمكنهاي معمولي ميزان اين تجزيه تا ماكزيمم 30 درصد و سيستم هاي پيش كلساينر تا 90 درصد مي رسد نصب سيستم هاي پيش كلساينر علاوه بر كم كردن مصرف انرژي موجب كوتاه شدن طول كوره نيز مي گردد بطوريكه براي يك واحد 3000 تني طول كوره حدود 65 متر و قطر آن 6/4 متر مي باشد.  مواد پس از خروج از پيش گرمكن و كلسينه شدن وارد كوره دوار مي گردد و عمليات اصلي پخت و توليد كلينكر و تشكيل فازهاي مختلف آن در كوره صورت مي گيرد مواد ضمن حركت دوراني كوره (حدود سه دور در دقيقه ) و با توجه به شيب آن كه حدود 4 درصد ميباشد به جلو رانده شده و تدريجا پخته مي گردد. درجه حرارت پخت بستگي به كيفيت مواد دارد و در منطقه پخت معمولا به 1500 درجه يا بيشتر مي رسد پس از پخته شدن كامل مواد خام و تبديل به كلينكر بايد سرد شود در طول پروسه پخت بر اثر شدن مواد تبخير باقي مانده آب موجود در آن و برگشت گردو خاك و بعضي از مواد فرار همراه گاز حدود 40 درصد از وزن مواد كاسته و بقيه تبديل به كلينكر مي گردد به طور يكه براي توليد 3000 تن كلينكر در روز بايستي حدود 5000 تن مواد خام به كوره تغذيه كرد براي سرد كردن كلينكر بايد آنرا وارد خنك كن كرده كلينكر پس از خروج از خنك كن وارد آسياب كلينكر كه از نوع چكشي و براي خرد كردن كلينكر هاي درشت مي باشد مي گردد و پس از خرد شدن بر روي نقاله فلزي ريخته مي شود تا از آنجا به انبار كلينكر انتقال يابد.

انتقال و ذخيره كردن كلينكر

انتقال كلينكر توسط نوارهاي نقاله فلزي كه مقاوم در مقابل مواد داغ مي باشد صورت مي گيرد.

 

آسياب كردن كلينكر و گچ و مواد افزودني , انتقال و ذخيره نمودن سيمان در سيلو

كلينكر توسط نوار نقاله فلزي و يا لاستيكي از انبار خارج و به قسمت آسياب سيمان انتقال داده مي شود. ابتدا كلينكر در قيف آسياب ريخته مي شود تا پس از آن به آسياب هدايت گردد كلينكر پس از خروج از قيف توسط يك قپان الكترونيكي توزين و بمقدار مورد نياز به آسياب ريخته مي شود همچنين به اين كلينكر به مقدار حدود 4 درصد سنگ گچ افزوده مي شود تا همراه كلينكر پودر و آسياب شود اين سنگ گچ كه داراي آب تبلور است به منظور تنظيم گيرش سيمان در موقع مصرف به كلينكر افزوده مي گردد براي خرد كردن اوليه سنگ گچ از يك آسياب كوچك كه در كنار ساختمان آسياب سيمان قرار دارد استفاده مي گردد سنگ گچ خرد شده به قيف جداگانه اي كه در كنار قيف كلينكر قرار دارد منتقل مي شود انتقال سنگ گچ و كلينكر به آسياب سيمان معمولا توسط نوار نقاله لاستيكي صورت مي گيرد. براي پودر و نرم كردن كلينكر و سنگ گچ از دو عدد آسياب گلوله اي استفاده مي شود در آسياب كلينكر و گچ پس از خرد شدن خارج و توسط الواتور وايراسلايد به ايرليفت منتقل مي گردد و از آنجا به عنوان محصول به سيلو انتقال مي يابد.

 

بسته بندي و بارگيري سيمان

سيمان به كمك هواي فشرده از سيلو خارج و بوسيله دريچه هاي موتوري مقدار آن تنظيم مي گردد و سپس توسط ايراسلايد به الواتور هدايت مي گردد سپس از الك عبور كرده تا دانه هاي درشت و كلوخ هاي آن جدا گشته و محصول زير الك به دو قسمت تقسيم مي گردد :يك قسمت به قيف دستگاه رو تاري كه براي بسته بندي كيسه اي در نظر گرفته شده مي ريزد و قسمت ديگري براي بارگيري فله اي استفاده مي شود.

 

+