فرایند تولید سیمان + ترکیبات آن

روش تولید سیمان

سیمان یکی از اصلی ترین و کاربردی ترین مصالح ساختمانی می باشد. این محصول در انواع مختلف به تولید رسیده است. در این مقاله شما را با روش تولید و طرز تهیه سیمان آشنا می نماییم. در نهایت ماده اصلی برای تولید سیمان و مراحل ساخت سیمان را به طور کلی یاد خواهید گرفت.

 روش تولید سیمان

همه بارها بار ها اسم این ماده حیاتی را شنیده اند. سیمان پودری است که از خاک رس و سنگ آهک درست می شود. و از مخلوط این پودر با مصالح سنگی دیگر، ماسه ، شن ، ملاتی به دست می آید که در بتن ریزی بسیار کاربرد دارد. این نوع سیمان را سیمان معمولی یا پرتلند می گویند که در اجرای کارهای زیرین سازه کاربرد بسیار زیادی دارد.

سیمان شامل انواع چسب ها از جمله چسب برای چسباندن سنگ ها به هم و سنگ به فلزات کاربرد دارد. نمونه از همین چسب ها در صنعت سیمان کاری برای گذاشتن آجر نسوز داخل کوره استفاده می شود. وباعث می شود آجر نسوز به بدنه کوره چسبیده شود. سیمان هایی که در دندانپزشکی مورد استفاده قرار می گیرد از این نوع چسب ها می باشند.

برای آشنایی با طرز تهیه و مراحل ساخت سیمان و ماده اصلی استفاده شده برای تولید سیمان این مقاله را تا انتها بخوانید.

روش تولید سیمان

ماده اصلی برای تولید و مراحل ساخت سیمان

مواد اولیه سیمان آهک و خاک رس می باشد که این ترکیب شامل سیمان پرتلند است.

استخراج ماده اصلی برای تولید سیمان

معادن مواد اولیه سیمان که همان سنگ آهک و خاک رس و سنگ گچ و دیگر مواد هستند، اینها همه به وسیله دینامیت و یا کندن در معادن استخراج می شوند.

خرد کردن ماده اصلی برای تولید سیمان

این خرد کردن توسط دستگاه های متحرک و یا ساکن انجام می شود.

مخلوط کردن اولیه و ذخیره سازی

قبل از عملیات خرد شدن ‌ آسیاب شدن همه مواد داخل سالنی می شوند تا با هم ترکیب و در آمیخته شوند، تا آماده برای مرحله بعد که همان مرحله خرد شدن است، شوند. این سالن نقش انبار را نیز دارد و مواد در آنجا ذخیره می شوند.

خشک کردن ماده اصلی برای تولید سیمان

در برخی از مناطق به دلیل موقعیت که دارند باران زیاد می بارد ، و مواد اولیه استخراج شده دارای رطوبت هستند. نمیتوان از آنها استفاده کرد. و باید حتما خشک شوند و رطوبتی نداشته باشند.

پودر کردن مواد مخلوط شده با هم

مواد باید قبل از اینکه اماده رفتن به کوره شوند خشک شوند و سپس پودر شوند، که توسط آسیاب های گلوله ای و غلطکی مواد خام آسیاب و پودر می شوند. تنظیم مواد خام صورت میگیرد از لحاظ مقدار مواد خامسپس وارد سیلوی مواد خام می شوند. عمل مهم و تاثیر گذار در این فرایند که باعث یکنواخت کار کردن کوره می شود، یکنواخت بودن و خوب مخلوط شدن خوراک کوره در واقع مواد اولیه است که باعث بالا رفتن کیفیت کلینکر و در نهایت سیمان می شود. مرحله بعدی پیش گرم کن برای آماده سازی کوره می باشد.

کوره دوار 

قسمت پختن در کوره صورت می گیرد، کوره سیمان یک استوانه فلزی می باشد. که طول و قطر آن بستگی به ظرفیت کارخانه برای تولید سیمان دارد.

خنک کن

کلینکر خروجی از کوره ها بسیار داغ می باشد بازیابی و جابه جایی این محصول کار بسیار دشواری می باشد که باید حتما سرد شود. این سرد کردن برای تکمیل و تشکیل کریستال های کلینکر و بالا رفتن کیفیت آن نیز موثر است.

سیلوی کلینکر ها 

کلینکر سرد شده قبل از ورود به آسیاب در سیلویی دپو می شود.

آسیاب سیمان

در اخر سیلوی سیمان است.

۴ روش در مراحل ساخت و تولید سیمان وجود دارد.

  • روش تر
  • روش نیمه تر
  • روش نیمه خشک
  • روش خشک
روش تر و نیمه تر

در روش تر و نیمه تر خاک رس مصرفی داخل دستگاه دوغاب ساز تبدیل به دوغاب می شود. و سپس دوغاب حاصل از خاک رس با سنگ آهک مخلوط می شود ، و نرم می شوند چون داخل حوض چه پر از آب خاک رس و سنگ آهک را ریخته ایم وسپس تبدیل به دوغاب با غلظت بیشتر می شود. و  این مواد وارد آزمایشگاه می شوند و مورد آزمایش قرار میگیرد. و بعد به عنوان ماده آماده برای کوره هستند. در روش نیمه تر مواد دوغاب بعد از آسیاب توسط دستگاه پرس آب اضافه آن گرفته می شود، تا آماده برای رفتن به کوره شوند که ماده ای مانند ماده کیک تشکیل می دهند.

روش نیمه خشک

در این روش مواد به صورت خشک با هم مخلوط می شوند و آماده برای آسیاب شدن می شوند، مواد خروجی از آسیاب به صورت پودر می باشد. مقداری آب روی پودر پاشیده می شود تا آماده رفتن به کوره شوند. و به صورت حبه در می آورند.

روش خشک

در این روش مواد همان گونه وارد آسیاب می شوند و همان پودر آماده رفتن به کوره می شود و به همان صورت خوراک کوره می باشند.

ماده اصلی برای تولید سیمان

فرق بین طرز تهیه سیمان به صورت خشک و تر

در روش تر نسبت به روش خشک گرد و غبار کمتری دارد. و باعث می شود تا کارگران کمتر دچار آسیب شوند. پرسه تولید تر به دلیل اینکه مواد با هم خوب مخلوط می شوند، باکیفیت تر است. هزینه سوخت پختن در روش تر بیشتر می باشد. و در راستای این امر سیمان به روش تولید تر گران تر است. نگه داری مواد درسیلوها روش تر سخت تر است. چون سیلو در این روش باید مجهز به همزن باشد تا دانه ها یکنواخت نمانند. وهمچنین در دو روش ممکن است هوا دمیده شود تا مانع ساکن ماندن ذرات شود.

روش های بسیار زیادی برای تولید سیمان وجود دارد که همه بستگی به تکنولوژی مورد استفاده و جنس سیمان به کاربرده شده دارد. این تکنولوژی با مرور زمان پیشرفت های بسیاری کرده است. امروزه بیشتر از روش خشک برای تولید سیمان استفاده می شود. و ممکن است روش تولید برخی سیمان ها مانند سیمان آلومینایی کاملا متفاوت باشد.

 

انواع کوره های سیمان پزی

  • کوره سیمان پزی ایستاده
  • کوره سیمان پزی گردنده

کوره سیمان پزی ایستاده

شکل این کوره استوانه ای می باشد قطر این کوره فلزی ۳متر و ارتفاعش ۱۵ متر است، روش کار این کوره بدین شکل است که مواد خام به صورت پودر از بالا وارد کوره می شوند، و به آرامی وارد کوره می شوند، پخته می شوند کلینکرتشکیل می شود و  بیرون ریخته می شود. ظرفیت این کوره ها پایین می باشد. در ایران از اینها استفاده نمی شود.

کوره سیمان پزی گردنده

روش پخت در این کوره کلا متفاوت می باشد. در این کوره سیمان تر و نیمه تر برای پخته شدن وارد کوره می شوند، روش پخت در کوره های دوار به مرور زمان پیشرفت بسیار زیادی داشته است. کوره گردنده پیش گرمکن جزو پیشرفت های کوره دوار است. مواد از بالا وارد کوره می شوند و از پایین حرارت می بینند، مواد خام به آرامی از ابتدا به انتهای کوره سرخورده و کم کم که دما زیاد شد مواد پخته می شوند، در گرم ترین جای کوره که دهانه آن است مواد نزدیک به نقطه ذوب هستند، عرق می کنند و به همین دلیل به هم میچسبند. و به صورت کلینکردر می آیند. در انتها این کلینکر به کمک دستگاه خنک کننده سرد می شوند.

 

کاربرد سیمان در بتن

سیمان معمولی در بتن استفاده می شود که وظیفه چسباندن ذرات را به هم دارد. سیمان نمی تواند تنها در مقاومت و باربری سازه تاثیری داشته باشد. بتن خوب را می توان به اینگونه امتحان کرد که اگر قطعه ای از آن را بشکنید ذرات از وسط نصف شوند نه اینکه از هم جدا شوند. ریشه و ماده اصلی سیمان ها آهک می باشد. و ماده اصلی تولید سیمان سنگ آهک می باشد. ترکیبات سیمان ، اکسید کلسیم با سایر اکسید ها مانند، اکسید آلومینیوم، اکسید سیلیسیم، اکسید آهن، اکسید منیزیم و اکسیدهای قلیایی که میل ترکیب با آب را داشته باشند و در برابر هوا و در زیر آب به مرور زمان سفت و سخت شوند. 

بعد از سفت شدن مقاوم و مستحکم شوند. سیمان ها دارای ترکیب های متفاوت و نوع های گوناگونی می باشند. که همه جزو ملات آبی محسوب می شوند. در قدیم از آهک به جای سیمان استفاده می شود که آن را با خاکستر آتشفشان ها و خاک آجر و آب مخلوط می کردن و نوعی ملات آبی به دست می آوردند، که به مرور زمان سفت می شد و مقاومت داشت. که بسیار از این ملات در گذشته استفاده می شد. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با مراحل ساخت و طرز تهیه سیمان با شماره تماس درج شده در سایت تماس بگیرید.

 

خصوصیات انواع سیمان ها

سیمان به عنوان ماده اصلی تشکیل دهنده بتن ویژگی و خصوصیات خیلی مهمی در این ترکیب دارد به طوری که استحکام و مقاومت ذرات بتن به این ماده بستگی دارد. امروزه این ماده در انواع مختلف تولید می شود، که هر کدام کاربرد های متفاوتی دارند.

انواع سیمان های پر کاربرد

  • سیمان زود سخت شونده
  • سیمان با تولید حرارت کم
  • سیمان تندگیر
  • سیمان تشکیل شده از سربار کوره
  • سیمان سفید
  • سیمان رنگی
  • سیمان پوزولانی
  • سیمان منبسط شونده
  • سیمان هوازا
  • سیمان با آلومینای بالا
  • سیمان با مقاومت سولفاتی بالا

و دیگر که بسیار زیاد هستند و ما برخی از آنها را بیان کردیم.

طرز تهیه سیمان زود سخت شونده

این سیمان طوری است که در همان روز های اول ترکیب با آب سفت و سخت می شود، و مقاومت به دست می آورد. این سیمان از نظر دیگر ویژگی ها شباهت بسیار با سیمان معمولی پرتلند دارد. دارای مقدار بسیار زیادC3S  است که خود عامل زود سفت شدن این پودر است. مقاومت این سیمان در ۳ روز اول مانند مقاومت سیمان معمولی در ۷ روز می باشد. استفاده از این نوع سیمان باعث سرعت بخشی در کار و کاهش هزینه های پروژه می شود.

مراحل ساخت سیمان تند گیر

گیرش این سیمان نسبت به زود سخت شونده و سیمان معمولی سریع تر می باشد. ولی میزان مقاومت این سیمان با سیمان معمولی فرقی ندارد .در حالی که در نمونه زود سخت شونده سرعت کسب مقاومتش هم بالا تر بود. از این سیمان در بتن ریزی های آب های ساکن و جاری استفاده می شود.

مراحل ساخت سیمان با تولید حرارت کم

سیمان کم حرارت در صورتی که آلومینات کاهش داده شده حتی به زیر ۶ در صد برسد و c2s را افزایش دهند تولید می شود. این سیمان برای پروژه های عظیم و بزرگ کاربرد دارد. مانند سد های بتنی، در این نوع پروژه ها حرارت بسیار بالا است و می تواند در دسر ساز باشد. این سیمان مقاومت بالایی در برابر سولفات دارد. زمان گیرش این سیمان طولانی تر است.

مراحل ساخت سیمان مقاوم در برابر سولفات ها

با استفاده از این سیمان خطرات و حملات سولفاتی بسیار کاهش پیدا می کند. از این سیمان زمانی استفاده می شود که فنداسیون روی خاک با مقدار بالایی سولفات باشد. میزان c3a و c4af بسیار پایین تر از سیمان معمولی است. در پروژه هایی که در آب هستند از این سیمان استفاده می کنند.

طرز تهیه سیمان تشکیل شده از سربار کوره

تمام ویژگی های این نوع سیمان شبیه سیمان معمولی و پرتلند است. از این سیمان برای کاهش هزینه ها و اهداف اقتصادی استفاده می شود. سیمان با آلومینای بالا در صورت اینکه مواد بوکسیت ، آهک و کلینکر را با هم ترکیب و ذوب کنید تشکیل می شود. گیرش اولیه ۳.۵ ساعت و گیرش نهایی ۵ ساعت طول می کشد. این سیمان جزو سیمان های زود سخت شونده می باشد. دارای مقاومت فشاری بالایی است و کارایی آن نسبت به سیمان معمولی بسیار زیاد می باشد. در مواردی مانند، مناطقی که تحت تاثیر عواملی مانند، دمای بالا، یخ زدگی ، حملات اسیدی می باشد مناسب است.

طرز تهیه سیمان سفید

این سیمان پرسه تولیدش مانند بقیه سیمان ها می باشد و اکسید آهن نیز در ترکیبش نقش دارد. تنها فرقی که با سیمان معمولی دارد رنگ این سیمان است. قیمت بالاتری هم نسبت به بقیه سیمان ها دارد همچنین از اکسید های کمتری استفاده می شود و از سوختی استفاده می شود دود نداشته باشد تا رنگش تیره نشود. در پروژه ها جنبه زیبایی و معماری دارد. در طراحی دکوراسیون داخلی و خارجی ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد.

سیمان های رنگی

این سیمان از ترکیب ۵ تا ۱۰ در صد رنگ دانه های معدنی به سیمان طبیعی تولید می شود. ویژگی ها و خصوصیات دیگرش تفاوتی با سیمان عادی ندارد. این سیمان هم در کارهای زیبایی و دکوراسیون کاربرد دارد.

طرز تهیه سیمان پرتلند پوزولان

در پرسه تولید این سیمان پوزولان با کلینکر پرتلند ترکیب می شود، در ترکیبش مقداری گچ و یا کلسیم سولفات وجود دارد. مقاومت بالایی در برابر حملات شیمیایی دارد به دلیل ویژگی های شیمیایی که دارد. استفاده از آن روز به روز گسترده تر و بیشتر می شود. کاربرد این نوع سیمان در، سازه های دریایی ، فاضلاب ها، سدها و پل ها و غیره می باشد.

سیمان هوازا

این سیمان با اضافه شدن رزین ها، چسب ها، نمک های سدیمی سولفات و… که همه افزودنی های هوازا هستند، درست می شوند. در مواقعی که نسبت آب به سیمان در بتن کم است برای افزایش کارایی بتن استفاده می شود. و باعث افزایش مقاومت در برابر یخ زدگی هم می شود. این سیمان باعث می شود که جا برای حجیم شدن آب هنگام یخ زدن در بتن وجود داشته باشد.

طرز تهیه سیمان منبسط شونده

این سیمان با گذر زمان انبساط پیدا می کند، و هیچ گونه جمع شدگی در آن چه در هنگام سخت شدن و چه پس از سخت شدن رخ نمی دهد. کاربرد این سیمان برای داکت های پیش تنیده استفاده می شود.

مراحل ساخت سیمان

ترکیب شیمیایی سیمان

مواد خام برای ساخت سیمان در مرحله پخت با هم واکنش نشان می دهند و ترکیب دیگری به وجود می آید. ۴ ترکیب عمده به عنوان عوامل اصلی و مواد تشکیل دهنده سیمان در نظر گرفته شده است.

  • تری کلسیم سیلیکات
  • دی کلسیم سیلیکات
  • تری کلسیم آلومینات
  • تترا کلسیم آلومینو فریت

 

مراحل ساخت و  روش تولید سیمان

مواد اولیه

مواد اولیه تولید سیمان خاک رس و سنگ آهک می باشد. بعد از استخراج توسط کامیون به کارخانه انتقال داده می شود. هر کدام جدا از خرد کن عبور می کنند و در سنگ شکن که مخصوص خرد کردن سنگ هاست، سنگ ها خرد شده و بستگی به نوع دستگاه دارد که تا چه اندازه سنگ ها را خرد کند. در برخی موارد سنگ آهک همراه با خاک می باشد که به آن آلوویوم و یا مارل گفته می شود. باید مواد از سنگ شکن عبور داده شود.

 

موتور هادر صنعت سیمان

عوامل زیادی در طراحی کارخانه سیمان دخالت دارد، قدرت کارخانه را به صورت زیر می توان تخمین زد،کارخانه سیمان دارای ۹۰ در صد ضریب بار روزانه و ۷۵ درصد ضریب بار سالانه دارد. کارخانه هایی که توسط کشور های خارجی ساخته شده اند مصرف انرژی پایین تری دارند. فرق بین انرژی مصرفی در کارخانه های مختلف بسته به مواد خام و روش تولید سیمان دارد. برای آسیاب کردن ، حمل و نقل مواد خام ، انبار کردن و بارگیری از دستگاه های ویژه استفاده می شود.

موتور های دیگری که در این پرسه وجود دارند به شرح زیر می باشد.

  • موتور های القایی روتور قفسه ای
  • موتور های القایی روتور سیم پیچی شده
  • موتور های DC
  • موتور های سنکرون
  • موتور های القایی سنکرون

و دیگر موتور ها که تعداد بسیار زیادی دارند.

 

تاسیسات کارخانه

  • تهویه هوای فشرده
  • تامین آب صنعتی
  • سوخت رسانی
  • پست های برقی

از جمله تاسیسات کارخانه ای می باشند.

طرز تهیه سیمان

آزمایش های کنترل کیفی

به دلیل  اینکه سیمان بسیار پر کاربرد است و در محیط های حیاتی مورد استفاده قرار میگیرد مانند پی ساختمان ها ، پل سازی ، سد سازی، راه ها و …باید آزمایش هایی روی این ماده مهم انجام شود تا کنترل کیفیت و میزان مقاومت در کارخانه تست شود تا مشکل آفرین نباشد.

 

قیمت سیمان

سیمان که جزو مصالح پر استفاده می باشد و در همه ساخت و ساز ها مورد استفاده قرار می گیرد باید از مواد اولیه با کیفیت تولید شده باشد تا در دسر ساز نشود، شرکت تولیدی خوارزم سازه یکی از معتبر ترین تولید کنندگان انواع سیمان است که تمام مواد اولیه به کاربرده در ساخت این محصول با کیفیت می باشد ،همچنین خط تولید پیشرفته ای دارد. در حال حاضر به دلیل نوسانات موجود امکان ثابت ماندن قیمت وجود ندارد از این رو می توانید برای اطلاع از قیمت ها و خرید با کارشناسان این مجموعه در ارتباط باشید. قیمت این کارخانه نسبت به بقیه پایین تر می باشد زیرا خود این محصول را تولید می کنند و دست واسطه در میان نمی باشد.

مطالب مرتبط

تماس با مشاورین ما