المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية


Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

في الافعال وان العبد فاعل بالاختيار
6-08-2015
تساهم عدة ثمالات أمينوأسيل في تشكيل المقر الفعال:
8-6-2021
تعيين اتجاه المستوي البلوري
14-6-2019
ملوك الأسرة الرابعة (الملك خوفو).
2023-06-28
الشيخ صالح بن الشيخ مهدي الكلكاوي
31-8-2020
من هم العرب
6-11-2016


مبادئ صناعة الإسمنت  
  
1861   05:39 مساءً   التاريخ: 2023-02-08
المؤلف : الاستاذ محمد عبدالله الدرايسة + عدلي محمد عبد الهادي
الكتاب أو المصدر : خامات البناء
الجزء والصفحة : ص 36 – 39
القسم : الهندسة المدنية / الانشاءات /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 2023-07-31 948
التاريخ: 2023-07-27 854
التاريخ: 2023-03-05 1373
التاريخ: 2023-08-06 877

يحتوي الاسمنـت عـلـى مـادتين أساسيتين هما الكلس والطين هذا الأخير نضيف إليه مواد أساسية هي السليس، والألمين وأكسيد الحديد . مادتي الكلس والطين تسحقان 4 آلات السحق وتمزجـان مـع بعضهما البعض بنسب يحددها المخبر ويطحنان 4 آلات الطحن ثم نمررهما عبر الفرن التي تبلغ درجة حرارته حوالي 1430°م. فنحصل حينئذ على مادة الكلنكر. نضيف لهذه  المادة مواد أخرى وندخلها في آلة الطحن من بعدها تحصل على مادة الاسمنت التي توضع بأكياس ثم تعبا . الاسمنت يتكون كمـواد خـام مـن مـادتين أساسيتين هما الحجر الجيري  lime stone والطفله clay ومادتين إضافيتين يضافا حسب ظرف وطبيعة كل مصـنع وهمـا الـ iron ore sand الحديـد والـرمـل ويسمى الحديـد والـرمـل corrective materials أي مـواد لتصحيح النسب المراد الوصول إليها فأحيانا تأتي الطفله والحجر بهما نسبه عاليه من الرمل فلا تحتاج لإضافة رمل.

الحجر الجيري أساسـا عبـارة عـن CaCo3 كالسيوم كربونات ولكـن في الطبيعـة يوجـد بـه شـوائـب كـثيرة مثـل ال SiO2 و Al2O3 و Na2O3 و Fe2O3 وغيرها مثل البوتاسيوم والكلور وغيرها .

الطفله تتكون من 50% SiO2 ومـن 14 – 16 % Al2O3 والباقي عبارة عن CaO و Na2O3 و Fe2O3 وغيرها البوتاسيوم والكلور وغيرها . الرمـل يتكون بشكل رئيسـي مـن ال SiO2 4 حدود 70% والباقي عبارة عن Al2O3  و NazO3 و Fe2O3 و CaO وغيرها مثل البوتاسيوم والكلور وغيرها . الحديد يتكون بشكل أساسي من Fe2O3 تكلمنا عن تركيب الاسمنت مـن حيث المواد الخام سنتكلم عن تركيب الاسمنت بشكل آخـر مـن حـيـث التركيب الكيميائي ونربطه مع المواد الخام ولماذا اخترنا هذه المواد يتكون الاسمنت مـن أربعة اكاسيد هي الSiO2 و Al2O3 و CaO و Fe2O3 المصدر الأساسي للـ Ca0 هو الحجر الجيري حيث يتحول CaCo إلى CaO 4 درجات الحرارة العالية كما سيتبين فيما بعد المصدر الأساسي لل Al2O3 هو الطفله المصدر الأساسي لل SiO2 هو الرمل المصدر الأساسي لل Fe2O3 هو الحديد ولكن أود إن الفت انتباهك إلى بعض النقاط:

• مع أن 50  SiO2 % من الطفله إلا إننا لم نضيف الطفله لنحصل منها على ال SiO2 ولكننا أضفنا الطفله لنحصل على ال Al2O3

• ولكن لا مانع من أننا فعليا نستفيد مـن وجـود ال SiO2 ف الطفلة وكذلك بقية العناصر.

• يتم إضافة هذه المواد الخام بسب معينه وتدخل طاحونة ضخمه لتطحن حتى تصل إلى درجة نعومه عاليه وتسمى هذه الطاحونة بطاحونة الخام raw mill ولا يحدث بالطاحونة أي تفاعلات كيميائيه ولكـن فـقـط طـحـن المواد الخام وفائدة هذا الطحن زيادة مساحة سطح الحبيبات تجهيزا لدخولها التفاعلات الكيميائية حتى تتعرض كل الجزيئات للتفاعلات.

• تكون النسب في المواد الخام تقريبا في حدود 75% من الحجر و 20% من الطفله و3% من الرمل و2% من الحديد وتختلف هذه النسب تبعا للنتائج والتحاليل ويراعي في هذه النسب ثلاثة معاملات هي:

- بعد خروج المادة الخام من الطاحونة تدخل صومعة للتخزين وتقليب المادة الخام فقط وفائدتها التقليب.

- ثم تبدا أول مراحل التفاعلات الكيميائية في مبنى ضخم يسمى البرج أوال Preheater وهـو عبـارة عـن خمسة Cyclone، فـوق بعض وCalciner  وال Cyclone عبارة عـن مـا يشبه خزان ضخم وال وCalciner عبـارة عـن خـزان ضخم ولكن به شعله وكلهم متصلين يبعضهم البعض وفائدة هذه الصومعة

ما يلي:

1- تسخين المادة الخام وتمهيدها لدخول الفرن.

2- تحويل ال CaCo3 إلى CaO لأننا قد ذكرنا أن الحجر يتكون من CaCo3 ونحن نحتاج في الصناعة ل CaO ويتم ذلك التحويل وفقا للمعادلة التالية:

 CaCo3 CaO + Co2 وذلك عند درجة حرارة 950 درجه مئوية وبذلك تكون الاكاسيد الأربعة جاهزة للتفاعل في الفرن.

3- تدخل المادة الخام الفرن وهو عبارة عن اسطوانة ضخمه مائلة بزاوية بسيطة أفقيـا تـدور حـول نفسها وي طرفهـا شـعلة ضخمة وبداخل الفرن يتحـد الأكاسيد الأربعة مكونا ما يسمى أطوار الكلنكـر وهـي : C3S, C2S, C3A C4AF وهذه المواد الأربعـة يكونوا مـا يسمى ب الكلنكر Clinker وهو المواد الأولية في صناعة الاسمنت ويمكن أن يصـدر الكلنكر أو يدخل في المرحلة التالية ليتكون الاسمنت، وجدير بالذكر أن المركبات الأربع السابقة عبارة عن اختصار لما يلي: ال C اختصار ل (CaO، ال A اختصار ل ;A12O3. ال S اختصار ل SiO2، ال F اختصار ل Fe2O3 أي أن ال C3S عبـارة عـن ثـلاث ذرات من ال CaO متحدة مع ذره مـن ال SiO2 وهكذا وتصل درجات الحرارة إلى 1450 درجة عند نهاية الفرن عند الشعلة، بعد الفرن تدخل المادة الخام إلى ال cooler للتبريد المفاجئ وفائدتـه تبريـد الكلنكـر ومـنـع التفاعـل العكسي وتفكك أطوار الكلنكر الأربعة إلى الاكاسيد المكونة لها بعد المبرد يخرج الكلنكر وهو المنتج الأولى في صناعه الاسمنت، يضاف بعد ذلك جبس إلى الكلنكـر ويـدخلا مـعـا طاحونة تسمى طاحونة اسمنت cement mill ويكون المنتج النهـائـي هـو الاسمنت، يضاف الجبس + حـدود 5% وفائدتـه تنظيم زمن الشك للاسمنت، 4 أطوار الكلنكرال CIA يشك لحظيا عند إضافة ماء ولكننا نضيف الجبس لتأخير زمـن شـكها، يتكون الجبس مـن CaSO4.2H2O  وتتحـد هـذه المـادة مـع ال C3A مكونـة مـادة تسـمى الاترنجيت تحيط بال C3A وتأخر من زمن وصول الماء إلى ال C3A وبالتالي تأخر من زمن الشك. تشتمل عملية إنتاج الاسمنت اليوم على استخراج الخامات الطبيعية التي يتألف منهـا وخلطها ببعض المواد ونفايات الصناعة كالرمـاد وخبـث المعـادن والصخور والرمل وغيرهـا، ثم تكسيرها وطحنها لتصبح خلطة متجانسة بالقوام المطلوب، ثم شي الخلطة في درجات حرارة تراوح بين 1450-1550، ثم طحن الناتج

- ويسمى الكلينكر – ليصبح على شكل ذرات دقيقة، مع إضافة قدر ضئيل نسبياً من مواد منشطة أو فعالة كالجص، حتى يأخذ الاسمنت صفاته المرغوب فيها .