چکیده

سیستم پخت سیمان مهمترین و اساسی‌ترین بخش یک واحد تولیدی سیمان می‌باشد، به طوریکه ظرفیت اسمی کارخانه‌های سیمان براساس میزان تولید روزانه(24 ساعته) کوره بنا نهاده شده و ظرفیت دپارتمانها- تجهیزات و ماشین آلات- سیلوهای ذخیره مواد خام- کلینکر و سیمان نیز بر پایه ظرفیت تولید کوره طراحی و ساخته می‌شود.

لذا راندمان کوره یکی از پارامترهای مهم در بخش تولید بوده و تلاش در جهت به ظرفیت رساندن و سپس بالا بردن راندمان تولید کوره از مهمترین اهداف تیم مدیریتی و پرسنل فنی کارخانه‌های سیمان می‌باشد. در این پروژه سعی بر این است که پس از ارائه شناخت کلی از خط تولید سیمان دو فاکتور بسیار مهم و ارزشمند یعنی عوامل موثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دیدگاه بهره‌برداری و آنالیز شیمیائی خوراک کوره ارزیابی شده و مورد تاثیر هر کدام از دو عامل مذکور پس از شناخت موضوعات و مسائل مطروحه به بررسی مشکلات موجود پرداخته و راه‌حلهایی صحیح جهت برخورد با این گونه مسائل ارائه شود تا انشاءالله بدین وسیله هدف اصلی از ارائه این پروژه محقق شود.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                              صفحه

چکیده……………………………………………………………………………………………………….. 1

مقدمه……………………………………………………………………………………………………….. 2

فصل1: طرحی از یک کارخانه سیمان با تکنولوژی روز دنیا……………………………. 4

فصل دوم: اجزاء سیستم پخت……………………………………………………………………. 13

1-2- مشخصه‌هایی از کوره دوار سیمان…………………………………………………… 14

1-1-2- غلطک‌ها……………………………………………………………………………………… 15

2-1-2- غلطک بالابر………………………………………………………………………………… 15

3-1-2- سیستم چرخاننده کوره………………………………………………………………… 16

4-1-2- آب‌بندی سر و ته کوره………………………………………………………………… 16

2-2- نسوزکاری کوره…………………………………………………………………………….. 17

3-2- مشخصه‌هایی از پیش گرم‌کن…………………………………………………………… 18

4-2- مسیر فرعی…………………………………………………………………………………….. 20

5-2- سیستم تکلیس(Calciner)………………………………………………………………… 21

6-2- مشخصه‌هایی از خنک‌کن………………………………………………………………….. 22

7-2- انواع خنک‌کنها…………………………………………………………………………………. 24

1-7-2- خنک‌کن مشبک……………………………………………………………………………. 27

8-2- اتاق کنترل………………………………………………………………………………………. 30

9-2- سوخت رسانی و مشعل…………………………………………………………………… 30

1-9-2- اصول سوختن و کنترل شعله……………………………………………………….. 32

2-9-2- شعله………………………………………………………………………………………….. 33

3-9-2- درجه حرارت شعله……………………………………………………………………… 34

فصل 3: پروژه…………………………………………………………………………………………. 40

فصل 4: شناخت متغیرهای کنترل سیستم پخت…………………………………………….. 42

1-4- کنترل کوره…………………………………………………………………………………….. 43

2-4- خنک کردن کلینکر……………………………………………………………………………. 44

3-4- سوخت کوره………………………………………………………………………………….. 45

4-4- تغذیه کوره…………………………………………………………………………………….. 46

5-4- متغیرهای راهبری کوره…………………………………………………………………… 46

6-4- مکانیک کوره…………………………………………………………………………………… 48

7-4- شرایط خاص راهبری کوره……………………………………………………………… 51

1-7-4- کلیات…………………………………………………………………………………………. 51

2-7-4- تجزیه شیمیایی گاز خروجی کوره…………………………………………………. 51

3-7-4- حجم هوای اولیه…………………………………………………………………………. 52

4-7-4- درجه حرارت گاز خروجی پیش گرم‌کن…………………………………………. 52

5-7-4- درجه حرارت یاتاقانها………………………………………………………………….. 52

6-7-4- الکتروفیلترها………………………………………………………………………………. 52

7-7-4- گرفتگی سیکلونها…………………………………………………………………………. 53

8-7-4- گرفتگی در رایزر پایپ و ورودی کوره………………………………………….. 53

9-7-4- نسوزکاری کوره…………………………………………………………………………. 53

8-4- چرخاندن کوره با موتور کمکی…………………………………………………………. 54

9-4- تحلیل گزارشات ساعتی سیستم پخت…………………………………………………. 54

فصل 5: رعایت اصول کوره بانی……………………………………………………………….. 59

1-5- مشخصه‌هایی از سیستم پخت…………………………………………………………… 60

1-5-1- جلو شعله…………………………………………………………………………………… 60

1-5-2- هوای ثانویه………………………………………………………………………………… 63

2-5- کوره بان وکوتینگ(استر کوره)…………………………………………………………. 65

3-5- عقب کوره………………………………………………………………………………………. 68

1-3-5- درجه حرارت عقب کوره……………………………………………………………… 69

2-3-5- مکش عقب کوره………………………………………………………………………….. 71

3-3-5- اکسیژن عقب کوره72

4-5- کنترل مقدار سوخت73

5-5- کنترل مقدار خوراک کوره و دور کوره74

6-5- کنترل متغیرهای خنک کن گریت76

1-6-5- کنترل مکش درب کوره77

2-6-5- فشار زیر صفحات خنک کن78

3-6-5- کنترل درجه حرارت هوای ثانویه78

7-5- بیست و هفت حالت اساسی کوره79

1-7-5- سه متغیر و کنترل کننده اساسی81

2-7-5- شرح بیست و هفت حالت- راه‌حلها و دلایل85

3-7-5- حالات اضطراری92

فصل 6: اولین گرم کردن سیستم پخت102

1-6- خشک کردن پیش گرم‌کن103

2-6- خشک کردن درب کوره و کانال هوای سوم و خنک کن106

1-2-6- مشعل کمکی برای خشک کردن درب کوره108

2-2-6- مشعل کمکی برای خشک کردن کانال هوای سوم108

3-2-6- مشعل کمکی برای خشک کردن خنک کن108

3-6- گرم کردن کوره دوار113

1-3-6- آماده سازی113

2-3-6- گرم کردن تمام سیستم پخت113

3-3-6- کنترل درجه حرارت115

4-3-6- چرخاندن کوره در مرحله گرم کردن116

5-3-6- وقفه در گرم کردن116

4-6- خواباندن کوره117

5-6- نکات مهم117

فصل 7: اولین راه‌اندازی سیستم پخت119

1-7- اولین باردهی کوره120

2-7- مقدمات تغذیه کوره120

3-7- راه‌اندازی موتور کوره120

4-7- فراهم کردن شرایط تولید عادی121

5-7- راه‌اندازی خنک کن122

6-7- آماده شدن برای راه‌اندازی کلساینر125

7-7- رسیدن به باردهی عادی125

8-7- حالات غیرعادی خنک کن126

فصل 8: گرفتگی‌های سیستم پخت130

1-8- قلیائی‌ها131

2-8- پاک کردن پیش گرم‌کن134

3-8- عوامل گرفتگی عقب کوره134

1-3-8- توازن چسبندگی و فرسایش134

2-3-8- چسبندگی چیست136

3-3-8- چسبندگی جامد به جامد137

4-3-8- جذب سطحی137

5-3-8- نتیجه‌گیری138

4-8- ماهیت جرم گرفتگی عقب کوره138

1-4-8- مشخصات ظاهری گرفتگی138

2-4-8- ترکیب شیمیایی138

3-4-8- ترکیب مینرالوژیکی144

4-4-8- مکانیزم تشکیل144

5-8- عوارض گرفتگی عقب کوره145

1-5-8- عقب کوره145

2-5-8- عوارض گرفتگی147

فصل 9: نسوزکاری سیستم پخت سیمان149

1-9- مواد نسوز در نقاط مختلف سیستم پخت150

فصل 10: فرسایش مواد نسوز در سیستم پخت160

1-10- مقدمه161

2-10- عوامل مختلف فرسایش آجر منطقه پخت162

1-2-10- زیاد داغ شدن آجر163

2-2-10- نفوذ املاح قلیائی167

3-2-10- فرسایش ناشی از احیاء172

4-2-10- فرسایش مکانیکی175

3-10- سیکل قلیائی در سیستم پخت سیمان180

4-10- شکفتگی قلیائی183

5-10- فرسایش بدنه کوره185

فصل 11: رعایت نکات ایمنی سیستم پخت186

1-11- کوره187

2-11- سیکلونها187

3-11- الکتروفیلتر188

فصل 12: عوامل موثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دیدگاه آنالیز شیمیایی خوراک کوره  191

1-12- مقدمه192

1-1-12- مسئولیت آزمایشگاه کارخانه سیمان192

2-1-12- سیمان192

2-12- مشخصات شیمیائی و فیزیکی سیمان195

1-2-12- آلیت196

2-2-12- بلیت198

3-2-12- فاز الومینات198

4-2-12- فاز فریت198

5-2-12- ترکیبات فرعی198

6-2-12- سنگ گچ202

3-12- محاسبه فازهای سیمان203

4-12- مشخصات از انواع سیمان203

5-12- چگونگی پخت مواد206

1-5-12- فعل و انفعالات مواد در پیش گرمکن206

2-5-12- فعل و انفعالات مواد در داخل کوره208

6-12- عوامل موثر در پختن مواد211

1-6-12- ترکیب شیمیایی مواد اولیه211

2-6-12- ترکیب مینرالی مواد اولیه و خوراک کوره217

3-6-12- دانه‌بندی خوراک کوره218

4-6-12- همگن بودن مواد خام218

5-6-12- شرایط پخت219

7-12- میکروسکوپی کلینکر219

1-7-12- کلینکر نرمال219

2-7-12- کلینکر آهسته خنک شده219

8-12- مراحل فیزیکی و شیمیائی مواد در حین پخت223

1-8-12- خشک شدن223

2-8-12- دهیدراته شدن مواد رسی223

3-8-12- تجزیه کربناتها223

4-8-12- واکنش‌های جامد223

5-8-12- واکنش‌هایی که در حضور فاز مایع رخ می‌دهد224

9-12- تاثیر نوسانات کیفیت خوراک کوره بر راندمان کوره224

10-12- اقدامات موردنیاز در جهت کاهش نوسان کیفیت خوراک کوره226

1-10-12- تدوین استراتژی نمونه‌گیری226

2-10-12- مطالعات تفصیلی معادن227

3-10-12- جلوگیری از عوامل نوسان کاذب در سیستم کنترل کیفی227

منابع و مراجع229

چکیده انگلیسی 230

منابع و مراجع:

1- Duda ‘Cement Data Book’.

2- Cement Course Spring 2001 ‘Holder bank.swetzerland’.

3- RHI Seminar ‘in iran October 2008’.

4- International Cement Review.

5- هندبوک مهندسی سیمان “مهندس منوچهر بکائیان”.

6- مواد نسوز در کوره‌های دوار “مهندس منوچهر بکائیان”.

7- کوره‌های دوار “مهندس حسینقلی شفیعی- دکتر مصطفی خان‌زادی”.

دانلود فایل