کارخانجات صنعتی برای تولید محصولات مورد نظر خود به یک سری امکانات و تجهیزات نیاز دارند که بدون این تجهیزات عملا هیچ اقدامی نمی توان انجام داد. از تجهیزات مهم در کارخانجات سیمان، کوره ها هستند. کوره ها از نظر ابعاد و کیفیت ساخت، انواع گوناگونی دارند. از آن جایی که وجود این کوره ها در کارخانجات سیمان بسیار حائز اهمیت می باشد، در این مطلب قصد داریم در رابطه با روش ساخت بدنه کوره سیمان صبحت کنیم و با کاربردهای آن بیشتر آشنا شویم.
معرفی کوره سیمان
کوره استفاده شده در کارخانجات تولید سیمان با توجه به فرایند پخت سیمان می تواند انواع گوناگونی داشته باشد. مسلما وقتی نام کوره به گوش می رسد ، اولین چیزی که در ذهن تداعی می شود، نوعی فرایند پخت است که به واسطه حرارت درون کوره انجام می پذیرد. یعنی هر ماده ای که درون کوره انتقال پیدا کند تحت یک دمای مشخص حرارت دیده و پخته می شود.
کوره پخت سیمان نیز دقیقا با همین کاربرد مورد استفاده قرار می گیرد. در صنعت تولید سیمان، سیمان کلینکر یکی از پرکاربردترین مواد اولیه است که برای تولید آن از کوره های مخصوصی استفاده می کنند. از آن جایی که در فرایند پخت و آماده سازی این نوع سیمان، به دما و حرارت فوق العاده بالایی نیاز است، این کار تنها از عهده کوره های مخصوص پخت سیمان برمی آید.
به همین دلیل وجود این تجهیزات بسیار ضروری است. در بخش های آتی حتما به این موضوع خواهیم پرداخت که این کوره ها از چه موادی ساخته می شوند و چگونه می توانند حرارت بسیار بالا را تاب آورده و دچار مشکل خاصی نشوند. اما بهتر است قبل از هر چیزی با انواع کوره سیمان آشنا شویم تا از نحوه کار آن ها بیشتر مطلع شویم.
انواع کوره سیمان
درست است که وظیفه اصلی کوره های پخت سیمان، تولید حرارت لازم برای پخت و آماده سازی سیمان است. اما لزوما این کوره ها از نظر سیستم حرارتی مشابه و یکسان نیستند. بسته به سوخت مصرفی، کوره ها به گروه های زیر تقسیم می شوند:
کوره زغال سنگ
همانطور که از نام این کوره ها پیداست، سوخت مصرفی آن ها از زغال سنگ می باشد. از دیرباز تاکنون زغال سنگ به عنوان یکی از پرمصرف ترین و رایج ترین مواد سوختی به شمار می رود. سوختی که کاملا در دسترس بوده و در کارخانجات سیمان مورد استفاده قرار می گیرد.
کوره گازی
گاز طبیعی نیز یکی دیگر از سوخت های مصرفی در کوره های پخت سیمان است که سوختی بسیار تمیز بوده و آلودگی زیست محیطی نیز در پی ندارد و در صنعت تولید سیمان مصرف زیادی دارد.
کوره الکتریکی
حرارت مورد نیاز برای این کوره توسط انرژی برق تامین می گردد. کوره های الکتریکی نسبت به دو مورد قبل نسل جدیدتری از کوره های پخت سیمان هستند که از آن ها برای تولید سیمان کلینکر استفاده می شود. با استفاده از این کوره ها آمار مصرف سوخت های فسیلی به شکل چشمگیری کاهش پیدا می کند و در این مورد می توان صرفه جویی داشت.
موارد استفاده از کوره سیمان
کوره پخت سیمان همانطور که از نامش پیدا و هویداست، به صورت اختصاصی برای ساخت و تولید سیمان طراحی شده است. به کمک این کوره ها می توان بهترین و باکیفیت ترین نوع سیمان کلینکر را تولید کرد. مزیت فوق العاده مهم این کوره ها این است که می توانند مدت زمان کوتاهی حرارت فوق العاده بالایی تولید کرده و مواد اولیه لازم را برای تولید سیمان فراهم کنند.
به همین سیمان کلینکر که یکی از پرمصرف ترین انواع سیمان است می توان افزودنی هایی همچون گچ و دیگر مواد معدنی افزود و از آن یک سیمان مرغوب و مقاوم برای صنایع ساختمان سازی بدست آورد. همچنین در پروسه فرآوری حرارتی سیمان پرتلند و سیمان هیدرولیک نیز از این نوع کوره ها استفاده زیادی می شود.
در تولید بتن نیز می توان از کوره سیمان نهایت استفاده را داشت. بنابراین با توجه به توضیحات ارائه شده می توان نتیجه گرفت، کوره های تولید سیمان کاربردهای گسترده ای در صنایع ساختمان سازی دارند. صنعت ساختمان سازی جزء صنایع بسیار مهم و فعال در کشور است که برای پیش بردن پروژه های ساخت و ساز قطعا به سیمان به عنوان یکی از مهم ترین مواد اولیه نیاز دارد. از این جهت است که کوره های تولید سیمان، مخصوصا کوره های الکتریکی که آلودگی محیطی و میزان مصرف انرژی پایینی دارند، بسیار کاربردی هستند.
فرایند ساخت بدنه کوره سیمان
بسته به نوع کوره از مواد اولیه مختلفی برای ساخت آن استفاده می شود. اما از آن جایی که قرار است این کوره ها حرارت زیادی تولید کنند، می بایست مواد اولیه استفاده شده در ساخت آن ها از مقاومت بالایی در برابر حرارت و شعله برخوردار باشند. فولادهای آلیاژی با پوشش آجر نسوز، بتن و بلوک هایی که در برابر حرارت استقامت بالایی دارند، مهم ترین و بهترین مواد اولیه در ساخت کوره های پخت سیمان هستند.
معمولا از آجرهای نسوز در قسمت داخلی کوره استفاده می شود. در طراحی و ساخت بدنه آن نیز از ورق های فولادی بسیار مقاوم و باکیفیت استفاده می شود که به عنوان یک نوع عایق حرارتی عمل کرده و از انتقال حرارت به بیرون جلوگیری می کنند.
کوره های سیمان از نظر روش ساخت به دو دسته کوره های مرطوب و کوره های خشک تقسیم می شوند. این کورها از اجزایی همچون؛ پوسته کوره، پوشش نسوز، چرخ دنده های محرک، لاستیک نگهدارنده و غلتک و مبدل های حرارتی تشکیل می شوند.
پیش از شروع عملیات ساخت کوره، مهندسین مربوطه به کمک نرم افزارهای مخصوص کامپیوتری طرح نهایی کوره به همراه جزئیات آن را طراحی می کنند. در این مرحله ابعاد و اندازه کوره و همچنین معایب طرح موردنظر مشخص می شوند تا در پروسه تولید، خبری از اتلاف وقت و هدر رفت منابع نباشد. به طور خلاصه مراحل ساخت کوره سیمان دوار که یکی از انواع کوره در کارخانجات سیمان است، به شرح زیر می باشد:
• پوشاندن یک لوله فولادی بزرگ با وزن معادل 500 تن به کمک آجرهای نسوز
• طراحی کوره با شیب 1 تا 4 درجه به نحوی که دور محور خود به چرخش درآید.
• قرار دادن لوله بر روی یک پایه (لوله ای که یک سمت آن منبع تغذیه و سمت دیگر منبع تخلیه است)
