up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله کوره هاي دوار سيمان PDF
QR code - کوره هاي دوار سيمان

کوره هاي دوار سيمان

ضرورت افزايش سرعت چرخش کوره هاي دوار سيمان

● مقدمه
سرعت چرخش کوره هاي دوار سيمان يکي از متغيرهاي فرآيند پخت است که در صورت مطالعه صحيح، مي توان با افزايش آن راندمان فرآيند توليد کلينکر و سيمان را بهبود بخشيد. اين متغيرها يکي از پارامترهاي کم و بيش ناديده گرفته شده در فرآيند پخت کلينکر استکه تاکنون بهبه مندي لازم از آن در زمينه هاي ارتقاء يکنواختي و ثبات در راهبري کوره، کنترل پيشرفته و مدرن و همچنين ارتقاء کيفيت کلينکر توليدي، صورت نگرفته است.
در حال حاضر احساس نياز و علاقه به افزايش سرعت دوران کوره ها مطرح و در حال گسترش است، ليکن شک و ترديد و هراس بسياري نيز در قبول مسئوليت و عهده دار شدن ايجاد تغييرات لازم وجود دارد. براساس تجربيات شرکت هاميلتون مزاياي افزايش سرعت چرخش کوره ها بارها به طور عملي با اجراء تغييرات لازم در کوره هاي مختلف به اثبات رسيده است، هر چند موارد محدودي از ناکامي در رسيدن به اهداف موردنظر نيز وجود داشته است که عامل اصلي آن عدم انجام کامل کليه تغييرات لازم براي بهره مندي از مزاياي افزايش سرعت کوره بوده است. در گذشته، افزايش سرعت چرخش آنها، عملاً در سرعت هاي بالاتر مشاهده نشده و تأکيد نگرديده است.
● دلايل و ماياي افزايش سرعت چرخش کوره
با شناخت بيشتر سيستم هاي پري کلسيناسيون، وقوف به اينکه ورودي به اين کوره ها ۸۵ تا ۹۰ درصد کلسيته شده و آماده دريافت دماي منطقه پخت مي باشد، ميسر گرديد. علي رغم اينکه طول کوره در اين سيستم به مراتب کوتاه تر از کوره هاي دوار خشک و بلند بود ليکن فاصله تا منطقه پخت به طور نسبي طولاني تر شده و مواد ورودي به منطقه پخت بيش از حد لازم آماده (OVer prepared) مي گرديد، در نتيجه اين شرايط، ابعاد بلورهاي آليت (C۳S) افزايش يافته و واکنش پذيري (Reactivity) فازي کاهش پيدا کرده و مقاومت فشاري سيمان حاصل با بلين و C۳S معين، پائين تر مي آيد.
به تبع اين مطلب براي دستيابي به مقاومت فشاري موردنظر بايد نرمي سيمان توليدي و مقدار اليت آن افزايش مي يافت، که اين امر مستلزم پائين آمدن ظرفيت آسياي سيمان و مصرف انرژي بالاتر بود. امروزه انواع کلساينرها با بالاتر از ۶۰% سهم سوخت مصرفي از کل سوخت سيستم و در نتيجه کمتر از ۴۰% در مشعل اصلي به بازار عرضه شده اند.
کاهش سوخت در مشعل اصلي به معني کاهش بار حرارتي و لذا کاهش تمرکز حرارتي در منطقه پخت مي باشد. به عبارت ديگر، توزيع درجه حرارت در منطقه پخت کوره بسيار ملايم تر و اين منطقه طولاني تر مي گردد.
از آنجا که اقامت مواد در منطقه پخت به مدت طولاني، جنبه هاي منفي کيفيتي مانند رشد بلوري را به همراه داشته و با توجه به پائين بودن تمرکز حرارتي در اين منطقه، از تأثيرات سرد کردن سريع و لذا خرد شدن بلورها کاسته مي گردد.
حال چگونه مي توان شرايط نامطلوب ذکر شده در مورد کيفيت محصول کوره هاي مجهز به سيستم پري کلسيناسيون را برطرف نمود؟ پاسخ اين سؤال، افزايش سرعت چرخش کوره ها است. شايان ذکر است که افزايش سرعت چرخش کوره به مفهوم افزايش نسبت سرعت دوران به خوراک کوره نيز مي باشد.. از طرفي، افزايش در نسبت مزبور موجب کاهش ضخامت بستر مواد در داخل کوره و به تبع آن بهبود در کيفيت انتقال حرارت بين گاز و مواد مي گردد. ضمناً شرايط ياد شده منجر به ورود مواد آماده نشده (Less well - prepared feed) به منطقه پخت خواهد گرديد. که به يک شعله داغ و کوتاه براي اتمام فرآيند پخت نيازمنداست. نتيجه نهائي، داشتن يک منطقه پخت کوتاه مي باشد.
در صورتي که مقدار خوراک تغذيه شده به کوره ثابت فرض شود، افزايش دور آن مي تواند موجب افزايش سهولت در راهبري سيستم و همچنين بروز تغييرات ذيل مي گردد:
۱) کوتاه نمودن طول منطقه پخت که به طور معمول در حد ۵۰% خواهد بود.
۲) کاهش مقدار گاز آلاينده NO۴ در گازهاي خروجي از کوره
۳) بهبود در کيفيت کلينکر از طريق:
- کاهش اندازه فاز آليت (C۳S)
- افزايش در کميت و کيفيت فاز بليت اوليه (a-C۲S)
- فراهم نمودن شرايط خنک شدن سريع کلينکر و کاهش غبار (Dusting) در ناحيه خروجي کوره.
- بهبود در تبخير قليائي ها
۴) افزايش در توان و ظرفيت سايش کلينکر به ميزان ۱۵%
۵) افزايش توان توليدي کوره به ميزان ۱۰ تا ۲۰ درصد
۶) فراهم نمودن امکان مصرف و برگرداندن ۹۰ تا ۱۰۰ درصد غبار کوره (غبار فيلتر) به درون کوره با روش تزريق از طريق مشعل (کوره هاي تر)
● امتيازات سريع خنک کردن کلينکر
۱) ترک هاي تنش دار ايجاد شده قابليت سايش کلينکر را افزايش مي دهد.
۲) فازهاي آليت، تجزيه نمي شوند.
۳) به دليل ريز بودن دانه هاي MgO پريکلاژ، انبساط MgO از بين مي رود.
۴) به دليل کم بودن واکنش C۳A کم تبلور نسبت به C۳A متبلور، گيرش سيمان به کندي صورت مي پذيرد.
۵) به دليل وجود درصد زيادي از a-C۳S، مقاومت سيمان بالا مي رود.
● موارد عملي افزايش سرعت چرخش کوره
در خصوص مزاياي افزايش سرعت چرخش کوره و ارتباط آن با افزايش توليد (افزايش بار کوره) به چند مورد عملي مي پردازيم:
شرکت سيمان Saurashtra با مسئوليت محدود با ظرفيت سالانه ۲ ۱ ميليون تن، در ۱۷ کيلومتري درياي Arabian در Ranavav واقع در غرب هند در ايالت Gujarat واقع شده است. اين شرکت با کسب مقام اول در صنعت سيمان هند به دليل اتخاذ جديدترين روش بهينه سازي فني به شهرت رسيده است. در اين کارخانه به منظور گسترش مداوم نيروي انساني، طرحي در حال اجراء است که با حمايت و تعهد مديريت عالي، مبادرت به ايجاد يک تيم متعهد و مديران متخصص و تکنسين هائي نموده است که تلاش مي کنند اين کارخانه را به بالاترين کارائي رسانده و بيشترين رقابت را ايجاد کنند. در سال ۱۹۸۴ شرکت SCL يک کوره پيش گرمکن دار ۴ مرحله اي (داراي کلساينر L.L.C) با فرآيند خشک (ساخت شرکت فولر) را به ظرفيت روزانه ۲۵۰۰ تن، راه اندازي نمود.
تا پايان سال ۱۹۹۵ به منظور افزاشي ظرفيت رزوانه تا ۳۳۵۰ تن، يک سري تغييرات اساسي در سيستم هاي کارخانه، از جمله کوره آن صورت گرفت. حداکثر سرعت چرخش کوره متناسب با زياد شدن بازده کوره به ۶ ۳ دور در دقيقه افزايش يافت. در مرحله بعد، بدون تعويض ماشين آلات اصلي، ظرفيت کوره آن را به ۳۷۵۰ تن در روز افزايش دادند که در اين مرحله به دليل نياز شديد به بالا بردن سرعت کوره جهت هماهنگي با ميزان ريزش مواد، حداکثر سرعت چرخش کوره به ۴ ۴ دور در دقيقه افزايش يافت.
کارخانه Zlanta Panga در بلغارستان در ۹۰ کيلومتري شمال صوفيه واقع شده است. توليد کلينکر اين کارخانه از سال ۱۹۶۶ با دو کوره کوچک (به ابعاد ۵۱m٭ ۶ ۳ با فرآيند خشک) هر يک با ظرفيت اسمي ۵۰۰ تن در روز آغاز شد. دو سال بعد سه کوره (به ابعاد ۶۰m٭۴۰ با فرآيند خشک) هر يک با ظرفيت اسمي ۱۰۰۰ تن در روز در اين کارخانه راه اندازي شد. در سال ۱۹۷۸ کارخانه Zlanta به حداکثر ظرفيت توليد خود که برابر بود با ۱ (يک) ميليون تن در سال، نائل شد. سپس تويلد آن طي سال ۱۹۹۰ حدود ۴۰۰ تن در سال کاهش يافت، در سال ۱۹۹۸ گروه هيدلبرگر بيشتر سهام اين کارخانه را خريداري نمود. اگرچه تجهيزات اين کارخانه به دليل شرايط نامناسب و کافي نبودن سرمايه از کارآئي خوبي برخوردار نبود. پس از بررسي جزئيات طرح، بازسازي و بهينه سازي آن اجراء شد.
در آغاز سال ۱۹۹۹ کوره هاي ۱ تا ۳ برداشته شد تا کوره ۴ که يکي از بهترين دپارتمان هاي اين پروژه است، ساخته شود. يکي از اهداف اصلي اين پروژه، افزايش ظرفيت به بيش از ۱۳۵۰ تن در روز بود. براي رسيدن به ظرفيت کوره به بيش از ۱۳۵۰ تن در روز، هواي اضافي و غبار بايد گرفته شده و وضعيت مکانيکي کوره بهينه سازي مي شد. ضروري بود تا بهينه سازي هائي از جمله افزايش سرعت کوره از ۸ ۱ به ۵ ۲ دور در دقيقه در کوره انجام شود.

کلمه سيمان از يک لغت لاتين به نام سي منت(cement) گرفته شده است و ماده اي است که داراي خاصيت چسبانندگي مواد را به يکديگر دارد ودر حقيقت واسطه چسباندن ا ...

تعريف سيمان سيمان (Cement) گردي است نرم، جاذب آب و چسباننده خرده سنگ كه اساسا مركب است از تركيبات پخته شده و گداخته شده اكسيد كلسيم با اكسيد سيليكون، ...

ريشه لغوي کلمه سيمان از يک لغت لاتين به نام سي‌منت ( cement ) گرفته شده است و ماده اي است که داراي خاصيت چسبانندگي مواد به يکديگر است و در حقيقت ، واس ...

ريشه لغوي کلمه سيمان از يک لغت لاتين به نام سي‌منت ( cement ) گرفته شده است و ماده اي است که داراي خاصيت چسبانندگي مواد به يکديگر است و در حقيقت ، واس ...

يکي از مشکلات اساسي که مي تواند باعث بروز مشکل براي کوره ها باشد، خوردگي در نقاط و وسايل مختلف آن است که ضمن هدر رفتن مقدار زيادي انرژي، آسيب هاي مکان ...

● مقدمه تا اواسط دهه ۱۹۹۰ صنعت سيمان يکي از عمده ترين صنايع آلاينده در دنيا محسوب مي شد. اين نقيصه ناشي از عمده ترين صنايع آلاينده در دنيا محسوب مي شد ...

● جوشکاري مقاومتي: اگر در يک مدار مقاومت الکتريکي رسانايي خيلي بزرگتر از مقاومت اجزاي ديگر باشد تقريباً تمام گرماي ژول در اين رسانا آزاد مي شود. اين ا ...

کوره هاي القايي در مقايسه با کوره هاي سوخت فسيلي داراي مزاياي فراواني از جمله دقت بيشتر ، تميزي و تلفات گرمايي کمتر و ... است . همچنين در کوره هايي که ...

دانلود نسخه PDF - کوره هاي دوار سيمان