بررسی مواد اولیه سیمان و تحلیل فرآیند های تولید

بررسی مواد اولیه سیمان و تحلیل فرآیند های تولید دانلود پروژه بررسی مواد اولیه سیمان و تحلیل فرآیند های تولید در 123 صفحه ورد قابل ویرایش آماده ارائه با فرمت doc

دسته بندی	پروژه
فرمت فایل	word
حجم فایل	577 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	123

چکیده

سیمان ترکیبی از فرآوری مواد آهکی و رسی است که از آن برای چسباندن آجرها، بلوک‌های آجری، قطعات سنگ و یا ساختن بتن‌های سیمانی استفاده می‌شود و اساسی‌ترین ماده در انجام کارهای عمرانی از قبیل سدسازی، پل و تونل‌سازی، راه و ساختمان و ساخت انواع سازه‌های بتنی محسوب می‌شود. بنابراین می‌توان سیمان را اساس سازندگی نامید. نظر به اینکه تولید هر محصولی، مستلزم شناخت کامل مواد خام و دانش تبدیل این مواد به محصول می‌باشد، هدف از مطالعه‌ی حاضر، شناخت مواد اولیه مورد نیاز کارخانه سیمان و تحلیل فرآیند تولید می‌باشد.

برای تولید سیمان، ابتدا مواد اولیه را که شامل سنگ آهک، سنگ آهن و خاک رس می‌باشد، از معادن به کارخانه‌ها انتقال می‌دهند. این مواد درکارخانه پس از آسیا شدن و تنظیم با نسبت‌های مناسب به کوره‌ی پخت منتقل می‌شوند و پس از پخت مجدداً آسیا شده و به عنوان سیمان، در پاکت‌های 50 کیلوگرمی و یا به صورت فلّه‌ای به بازار عرضه می‌شوند.

البته در این فرآیند ممکن است، ترکیبات فرعی مختلفی به مواد اولیه اضافی شوند که هر یک از این ترکیبات یک ویژگی‌ خاص به سیمان می‌بخشند، بنابراین برحسب درصد وزنی ترکیبات و قابلیت‌های متفاوت سیمان از قبیل قابلیت سخت شدن در اعماق آب یا پایداری در مجاورت محلول‌ها، سیمان‌ها را به انواع مختلفی تقسیم می‌کنند که همه این انواع باید با استاندارد کشور سازنده مطابقت داشته باشند.

فاکتورهای اساسی تولید سیمان، مواد اولیه و تکنولوژی تولید می‌باشند که ایران از نظر مواد اولیه بسیار غنی است اما در زمینه تکنولوژی تولید، هنوز به خودکفایی نرسیده است و این امر بیش از همه لزوم انجام مطالعات بیشتر در راستای دستیابی به تکنولوژی بومی تولید را نتیجه می‌کند.

فصل اول:

مقدمه

 

1-1- هدف از پروژه

به طور کلی مطالعات و بررسی‌هایی که برای احداث یک واحد صنعتی مانند کارخانه سیمان باید انجام شود را به سه دسته تقسیم می‌کنند که عبارتند از:

1-1-1- بررسی‌ها و مطالعاتی که قبل از احداث کارخانه انجام می‌شود:

مانند شناخت محصول نهایی و مواد خام مورد نیاز، مکان مناسب احداث کارخانه، امکاناتی همچون آب، برق و راه دسترسی جذب نیروهای متخصص و ...

1-1-2- بررسی‌ها و مطالعاتی که در حین اجرای پروژه انجام می‌شود:

مانند انتخاب تکنیک‌های مناسب برای جلوگیری از اتلاف زمان، انرژی و سرمایه.

1-1-3- بررسی‌ها و مطالعاتی که باید بعد از احداث کارخانه انجام شود:

که عبارتند از بررسی روش‌های بالا بردن کیفیت محصول و به حداقل رساندن آسیب‌های وارده به واحدهای مختلف عملیاتی در کارخانه.

بدیهی است که  تمام این مطالعات را نمی‌توان در قالب یک پژوهش انجام داد و هر عامل باید مجزا و جامعی مورد بررسی قرار گیرد، با این توضیح در مطالعه حاضر به طور ویژه‌ای به دو عامل شناسایی مواد خام مورد نیاز کارخانه سیمان و تحلیل فرآیند تولید پرداخته شده است.

فهرست مطالب

 

چکیده

 

فصل اول: مقدمه

1-1- هدف از پروژه

1-1-1- بررسی‌ها و مطالعاتی که قبل از احداث کارخانه انجام می‌شود.

1-1-2- بررسی‌ها و مطالعاتی که در حین اجرای پروژه انجام می‌شود.

1-1-3- بررسی‌ها و مطالعاتی که باید بعد از احداث کارخانه انجام شود.

1-2- نحوه‌ی سازماندهی پروژه

 

فصل دوم؛ کلیات

2-1- تعریف سیمان

2-1-1- تعریف عام سیمان

2-1-2- تعریف خاص سیمان

2-1-3- تعریف کمیته‌ی استاندارد آلمان از سیمان

2-2- تعریف کلینکر

2-3- مواد و ترکیبات تشکیل دهنده‌ی سیمان

2-3-1- ترکیبات اصلی سیمان

2-3-2- ترکیبات فرعی سیمان

2-4- سیمان پرتلند

2-4-1- تعریف سیمان پرتلند

2-4-2- انواع سیمان پرتلند براساس ASTM-C-150

2-4-2-1- سیمان پرتلند نوع I

2-4-2-2- سیمان پرتلند نوع II

2-4-2-3- سیمان پرتلند نوع III

2-3-2-4- سیمان پرتلند نوع IV

2-4-2-5- سیمان پرتلند نوع V

2-5- ملات و بتن

2-5-1- ملات سیمان

2-5-2- بتن سیمان

 

فصل سوم: ترکیبات اصلی و فرعی سیمان

3-1- مواد اصلی تشکیل دهنده کلینکر و سیمان

3-1-1- مدول سیلیس (SIM)

3-1-2- مدول آلومینیوم (ALM)

3-1-3- مدول فاکتور اشباع آهک (LSF)

3-2- دلایل کنترل مدول‌های ALM, SIM, LSF

3-2-1- کنترل مواد برحسب ALM, SIM, LSF

3-3- تنظیم مواد سیلوها

3-4- تأثیر تغییرات LSF

3-5- تأثیر تغییرات SIM

3-6- تأثیر تغییرات SIM

3-7- ترکیبات پتانسیلی کلینکر

3-7-1- کریستال   یا فاز آلیت

3-7-1-1- مشخصه‌های   در سیمان

3-7-2- کریستال   یا فاز بلیت

3-7-2-1- مشخصه‌های   در سیمان

3-7-3- کریستال   یا فاز آلومینات یا فاز سیلت

3-7-4- کریستال   یا فاز فریت

3-7-4-1- مشخصه‌های   در سیمان

 

فصل چهارم: فرآیند تولید سیمان

4-1- مقدمه

4-2- مواد اولیه مورد نیاز یک کارخانه سیمان

4-2-1- سنگ آهک

4-2-2- خاک رس

4-2-3- سنگ آهن

4-2-4- اکسید سیلیسیم

4-2-5- سنگ گچ

4-3- واحدهای مختلف تولید در کارخانه

4-3-1- سنگ‌شکن

4-3-2- خشک‌کن (درایر)

4-3-3- سالن اختلاط مواد

4-3-3-1- کنترل توسط ایجاد اختلاف در دبی‌مواد به هنگام خروج از بونکرها

4-3-3-2- کنترل توسط سرعت نوار نقاله‌ها

4-3-4- آسیای مواد خام

4-3-5- کوره

4-3-5-1- منطقه‌ی کلیسناسیون (آبگیری از مواد)

4-3-5-2- منطقه‌ی ایمنی

4-3-5-3- منطقه ترانزیشن

4-3-5-4- منطقه پخت

4-3-5-5- منطقه خنک‌کن

4-3-6- آسیای سیمان

4-3-7- بارگیرخانه

4-4- روش‌های تولید سیمان

4-4-1- روش تر

4-4-2- روش نیمه‌تر

4-4-3- روش نیمه خشک

4-4-4- روش خشک

4-5- کنترل کیفی سیمان

4-5-1- روش فیزیکی و تأثیر مشخصات فیزیکی مواد در روند تولید

4-5-2- روش شیمیایی و تأثیر مشخصات شیمیایی مواد در روند تولید

4-6- روش‌های مختلف آنالیز و تجزیه‌ی مواد سیمان

4-7- تنظیم مواد

4-7-1- تأثیر یکنواخت و هموژن بودن مواد در روند تولید

4-7-2- نمونه‌برداری مراحل مختلف خط تولید

4-7-3- نمونه‌گیری آسیای مواد

4-7-3-1- نمونه‌گیری اتوماتیک

4-7-3-2- نمونه‌گیری دستی

4-7-4- نمونه تغذیه به کوره

4-7-5- نمونه کلینگر خروجی از کوره

4-7-6- نمونه‌گیری از آسیای سیمان

4-7-7- نمونه‌گیری از سیمان نهایی جهت کنترل نهایی

 

فصل پنجم: دیاگرام فازهای مختلف سیمان

5-1- مفهوم تیتر در مواد خام سیمان

5-2- روش اندازه‌گیری درصد کل کربنات‌ها از طریق تیتراسیون

5-3- روش اندازه‌گیری کربنات منیزیم به عنوان مثال

5-4- طرز ساختن محلول اسید کلریدریک   نرمال

5-4-1- عمل کرکسیون اسید کلریدریک

5-5- طرز ساختن محلول   نرمال سود

5-5-1- عمل کرکسیون سود

5-6- طرز ساختن معرف‌های تیتراسیون

5-7- آهک آزاد و مشکلات ناشی از مقدار اضافی آن

5-8- اکسید منیزیم و مشکلات ناشی از مقدار اضافی آن

5-8-1- نسبت سیلیس آزاد به اکسید منیزیم

5-9- قلیایی‌ها

5-9-1- سولفات ( ) یا ایندرید سولفوریک

5-9-2- سایر سولفات‌ها

5-9-2-1- مدول سولفات 

5-10- قابلیت ترکیب مواد خام

5-11- تعیین فاز مایع

5-11-1- اگر فاز مایع زیر 20% باشد

5-11-2- اگر فاز مایع بالاتر از 30% باشد

5-12- شاخص کوتینگ یا Coating Index

5-13- فاکتور پخت Burn ability Factor

5-14- شاخص قابلیت پخت یا Burn ability Index

5-15- مناطق داخل کوره و چگونگی پخت مواد

5-16- خنک کردن کلینگر

5-16-1- عوامل مؤثر روی ترکیب کلینگر

5-16-2- تشکیل گرد و غبار و دانه‌بندی کلینگر

5-17- رینگ‌ها و گرفتگی‌ها در سیستم‌های مختلف پخت

5-17-1- تقسیم‌بندی رینگ‌ها برحسب نوع مواد تشکیل‌دهنده آنها

5-17-2- جنبه‌های تئوری تشکیل رینگ و گرفتگی

5-17-3- عوامل تشکیل رینگ‌ها و گرفتگی‌ها

5-17-4- روش‌های پیشگیری و رفع نمودن گرفتگی‌ها

 

فصل ششم: شیمی سیمان

6-1- تعریف شیمی تجزیه و مراحل یک تجزیه شیمیایی

6-1-1- مراحل یک تجزیه شیمیایی

6-1-2- ساختن معرف‌های تیتراسیون

6-2- آنالیزهای شیمیایی در صنعت سیمان

6-2-1- آماده کردن نمونه جهت آنالیز

6-2-1-1- ذوب قلیایی

6-2-1-2- اندازه‌گیری درصدهای

6-3- روش حجمی برای

6-3-1- روش اول

6-4- طرز تهیه معرف‌ها و محلول‌ها

6-4-1- تهیه اندی‌کاتور اریوکروم بلاک‌تی

6-4-2- تهیه محلول بافر اکلرید آمونیوم- آمونیا

6-4-3- تهیه محلول کربنات کلسیم یا

6-4-3-1- استاندارد کردن M/100 E.D.T.A به وسیله محلول کلسیم M/100

6-4-4- تهیه محلول KOH

6-4-5- تهیه محلول کالکوکربن

6-4-6- طریقه‌ی بدست آوردن E.D.T.A

6-5- اندازه گیری   به طریق حجمی

6-6- اندازه‌گیری پرت حرارتی LOOS

6-7- اندازه‌گیری باقی‌مانده‌ی نامحلول I.R

6-8- اندازه‌گیری سیلیس آزاد در کلینکر

6-9- اندازه‌گیری درصد سولفات

6-10- اندازه‌گیری قلیایی

6-10-1- اندازه‌گیری قلیایی‌ها در سیمان و کلینکر

6-10-2- اندازه‌گیری قلیایی در مواد خام

6-11- شرح خلاصه‌ی دستگاه

6-12- استاندارد نمودن محلول‌های   جهت رسم منحنی

6-13- اندازه‌گیری آهک آزاد

6-14- اندازه‌گیری کلر (روش دلهارد)

6-15- آزمایشات فیزیکی بر روی کلینکر

6-16- آزمایشات فیزیکی آزمایشگاه

6-16-1- روش الک آبی 4900 جهت کنترل دانه‌بندی مواد

6-16-2- الک 900 روش دستی (خشک)

6-16-3- محاسبه درصد الک

6-17- آزمایشات فیزیکی بر روی نمونه‌های ساعتی سیمان

6-17-1- الک 4900 و 900

6-17-2- بلین (سطح مخصوص سیمان)

6-18- تعیین فاکتور ثابت جهت محاسبه‌ی بلین سیمان

6-19- شرح دستگاه بلین

6-20- محاسبه‌ی مربوط به سطح مخصوص

6-21- تعیین غلظت نرمال

 

فصل هفتم: گیرش سیمان

7-1- گیرش ابتدایی یا اولیه سیمان

7-2- گیرش انتهایی سیمان

7-3- انواع گیرش اولیه سیمان

7-3-1- گیرش کاذب

7-3-2- گیرش سریع

7-3-3- عواملی که در گیرش سیمان نقش دارند.

7-4- اندازه‌گیری انبساط حجمی توسط قالب لوشاتلیه

7-5- اندازه‌گیری انبساط خطی یا طولی سیمان توسط دستگاه اتوکلاو

7-5-1- قالب‌گیری نمونه

7-5-2- نگهداری نمونه

7-6- تعیین و اندازه‌گیری فلو (Flow)

7-7- ملامت چست؟

7-8- روش ساخت ملات سیمان

7-9- عواملی که موجب بالا رفتن مقاومت سیمان می‌شوند

7-10- محاسبه حرارت هیدراتاسیون توسط روش‌های شیمیایی

 

فصل هشتم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات

8-1- نتیجه‌گیری

8-2- پیشنهادات

8-2-1- کاهش آلودگی‌های زیست محیطی که کارخانه سیمان تولید می‌کند

8-2-2- انجام اکتشافات دقیق

منابع و مراجع