کوره های سیمان برای مرحله پیرو پروسه ی تولید پرتلند و دیگر سیمان های هیدرولیک استفاده می شود.بیش از یک بیلیون تن در سال تولید می شود و کوره قلب این فرآیند تولید است.

هنگامی که دما افزایش می یابد واکنش های زیر در مخلوط اتفاق می افتد:

۷۰ تا ۱۱۰ در جه سانتیگراد : آب آزاد تبخیر می شود.

۴۰۰ تا ۶۰۰ :مواد معدنی رسی به اکسید هایشان تغییر شکل می دهند ( اساسا  SiO₂ و Al₂O₃) دولومیت (CaMg(CO₃)₂) به کربنات کلسیم تغییر شکل می دهد و MgO وCO₂ نیز تولید می شوند.

۶۹۰ تا ۹۰۰ :کربنات کلسیم با  SiO₂ واکنش می دهد و بلیت (Ca₂SiO₄) شکل می گیرد.

۹۰۰ تا ۱۰۵۰ : کلسیم باقیمانده تغییر شکل می دهد و به اکسید کلسیم و CO₂ تبدیل می شود.

۱۳۰۰ تا ۱۴۵۰ : ذوب پاره ای ۲۰ تا ۳۰ درصد اتفاق می افتد و بلیت با اکسید کلسیم واکنش می دهد و آلیت(Ca₃O.SiO₄) شکل می گیرد.

آلیت جزء مشخص کننده خاصیت سیمان پرتلند است.نوعاً یک افزایش دمای ۱۴۰۰ تا ۱۴۵۰ مورد نیاز است برای اینکه واکنش کامل شود.ذوب پاره ای باعث می شود که ماده به صورت گلوله های کلوخه ای در آید.سپس کلینکر داغ به درون کولر ریخته می شود که بیشتر گرمای آن بازیابی می شود و کلینکر تا دمای ۱۰۰ درجه سرد می شود ٫ دمایی که کلینکر می تواند تا مخازن نگهداری حمل شود.سیستم کوره دوار برای انجام هر چه بهتر این فرآیند طراحی می شود.

کوره دوار شامل یک لوله است که از صفحات فولادی ساخته شده است و درون آن با آجر نسوز پوشیده شده است.شیب لوله ۱ تا ۴ درجه است و به آهستگی حدود ۳۰ تا ۲۵۰ دور بر ساعت حول محور خود دوران می کند.مخلوط از انتهای بالا تر آن تغذیه می شود و دوران کوره باعث حرکت منظم ذرات تا انتهای دیگر آن می شود.در انتهای دیگر ( انتهای پایین تر ) سوخت به شکل گاز٫ نفت یا سوخت جامد پودری از طریق لوله سوزان به درون کوره دمیده می شود که یک شعله هم مرکز با قسمت پایین لوله کوره تولید می کند.هنگامی که مواد به شعله می رسند به حداکثر دمای خود نایل می شوند البته قبل از رسیدن به کولر.هوا ابتدا از درون کولر و سپس از درون کوره برای انجام احتراق  سوخت عبور داده می شود.در کولر هوا با سرد کردن  کلینکر داغ گرم می شود.که دمای آن قبل از ورود به کوره ممکن است به ۴۰۰ تا ۸۰۰ درجه برسد که باعث احتراق موثرتر و سریعتر سوخت می شود.

اولین کوره دوار موفق در سال ۱۸۹۰ در پنسیلوانیا ساخته شد که ۵/۱ متر قطر و ۱۵ متر طول داشت.چنین کوره ای حدود ۲۰ تن در روز کلینکر تولید می کرد.سوخت آن نفت بود که در آن زمان در پنسیلوانیا به اندازه کافی در دسترس بود.ایجاد شعله با چنین سوختی آسان بود.۱۰ سال بعد تکنیک دمیدن زغال سنگ پودری توسعه یافت که استفاده از سوخت ارزانتر را در بر داشت.در سال ۱۹۰۵ بزرگترین کوره که  ۷/۲ در ۶۰ متر اندازه آن بود و ۱۹۰ تن در روز کلینکر تولید می کرد.در آن زمان پس از فقط ۱۵ سال توسعه کوره دوار تولید نصف دنیا را عهده دار شد.پس از آن ظرفیت کوره ها به تدریج افزایش یافت و امروزه بزرگترین کوره ۱۰۰۰۰ تن در روز کلینکر تولید می کند.به نسبت کوره های ثابت که یک زمان سه ساعته برای انجام واکنش لازم بود این کوره ها در ۱۰ دقیقه این کار را انجام می دهند.کوره های دوار ۲۴ ساعت شبانه روز در حال کارند و به ندرت متوقف می شوند ( یک یا دو روز در سال برای اصول نگهداری ).

برگرفته از: http://en.wikipedia.org/wiki/Cement_kiln

¤ نوشته شده در ساعت ۸:٥٥ ‎ب.ظ توسط محمد بادسار

پيام هاي ديگران ()