بهره برداری و آنالیز شیمیایی خوراک کوره و بررسی عوامل موثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان

 

بخشی از فهرست مطالب پروژه بهره برداری و آنالیز شیمیایی خوراک کوره و بررسی عوامل موثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان

چکیده

مقدمه

فصل۱: طرحی از یک کارخانه سیمان با تکنولوژی روز دنیا

فصل دوم: اجزاء سیستم پخت

۱-۲- مشخصه‌هایی از کوره دوار سیمان

۱-۱-۲- غلطک‌ها

۲-۱-۲- غلطک بالابر

۳-۱-۲- سیستم چرخاننده کوره

۴-۱-۲- آب‌بندی سر و ته کوره

۲-۲- نسوزکاری کوره

۳-۲- مشخصه‌هایی از پیش گرم‌کن

۴-۲- مسیر فرعی

۵-۲- سیستم تکلیس(Calciner)

۶-۲- مشخصه‌هایی از خنک‌کن

۷-۲- انواع خنک‌کنها

۱-۷-۲- خنک‌کن مشبک

۸-۲- اتاق کنترل

۹-۲- سوخت رسانی و مشعل

۱-۹-۲- اصول سوختن و کنترل شعله

۲-۹-۲- شعله

۳-۹-۲- درجه حرارت شعله

فصل ۳: پروژه

فصل ۴: شناخت متغیرهای کنترل سیستم پخت

۱-۴- کنترل کوره

۲-۴- خنک کردن کلینکر

۳-۴- سوخت کوره

۴-۴- تغذیه کوره

۵-۴- متغیرهای راهبری کوره

۶-۴- مکانیک کوره

۷-۴- شرایط خاص راهبری کوره

۱-۷-۴- کلیات

۲-۷-۴- تجزیه شیمیایی گاز خروجی کوره

۳-۷-۴- حجم هوای اولیه

۴-۷-۴- درجه حرارت گاز خروجی پیش گرم‌کن

۵-۷-۴- درجه حرارت یاتاقانها

۶-۷-۴- الکتروفیلترها

۷-۷-۴- گرفتگی سیکلونها

۸-۷-۴- گرفتگی در رایزر پایپ و ورودی کوره

۹-۷-۴- نسوزکاری کوره

۸-۴- چرخاندن کوره با موتور کمکی

۹-۴- تحلیل گزارشات ساعتی سیستم پخت

فصل ۵: رعایت اصول کوره بانی

۱-۵- مشخصه‌هایی از سیستم پخت

۱-۵-۱- جلو شعله

۱-۵-۲- هوای ثانویه

۲-۵- کوره بان وکوتینگ(استر کوره)

۳-۵- عقب کوره

۱-۳-۵- درجه حرارت عقب کوره

۲-۳-۵- مکش عقب کوره

۳-۳-۵- اکسیژن عقب کوره

۴-۵- کنترل مقدار سوخت

۵-۵- کنترل مقدار خوراک کوره و دور کوره

۶-۵- کنترل متغیرهای خنک کن گریت

۱-۶-۵- کنترل مکش درب کوره

۲-۶-۵- فشار زیر صفحات خنک کن

۳-۶-۵- کنترل درجه حرارت هوای ثانویه

۷-۵- بیست و هفت حالت اساسی کوره

۱-۷-۵- سه متغیر و کنترل کننده اساسی

۲-۷-۵- شرح بیست و هفت حالت- راه‌حلها و دلایل

۳-۷-۵- حالات اضطراری

فصل ۶: اولین گرم کردن سیستم پخت

۱-۶- خشک کردن پیش گرم‌کن

۲-۶- خشک کردن درب کوره و کانال هوای سوم و خنک کن

۱-۲-۶- مشعل کمکی برای خشک کردن درب کوره

۲-۲-۶- مشعل کمکی برای خشک کردن کانال هوای سوم

۳-۲-۶- مشعل کمکی برای خشک کردن خنک کن

۳-۶- گرم کردن کوره دوار

۱-۳-۶- آماده سازی

۲-۳-۶- گرم کردن تمام سیستم پخت

۳-۳-۶- کنترل درجه حرارت

۴-۳-۶- چرخاندن کوره در مرحله گرم کردن

۵-۳-۶- وقفه در گرم کردن

۴-۶- خواباندن کوره

۵-۶- نکات مهم

فصل ۷: اولین راه‌اندازی سیستم پخت

۱-۷- اولین باردهی کوره

۲-۷- مقدمات تغذیه کوره

۳-۷- راه‌اندازی موتور کوره

۴-۷- فراهم کردن شرایط تولید عادی

۵-۷- راه‌اندازی خنک کن

۶-۷- آماده شدن برای راه‌اندازی کلساینر

۷-۷- رسیدن به باردهی عادی

۸-۷- حالات غیرعادی خنک کن

فصل ۸: گرفتگی‌های سیستم پخت

۱-۸- قلیائی‌ها

۲-۸- پاک کردن پیش گرم‌کن

۳-۸- عوامل گرفتگی عقب کوره

۱-۳-۸- توازن چسبندگی و فرسایش

۲-۳-۸- چسبندگی چیست؟

۳-۳-۸- چسبندگی جامد به جامد

۴-۳-۸- جذب سطحی

۵-۳-۸- نتیجه‌گیری

۴-۸- ماهیت جرم گرفتگی عقب کوره

۱-۴-۸- مشخصات ظاهری گرفتگی

۲-۴-۸- ترکیب شیمیایی

۳-۴-۸- ترکیب مینرالوژیکی

۴-۴-۸- مکانیزم تشکیل

۵-۸- عوارض گرفتگی عقب کوره

۱-۵-۸- عقب کوره

۲-۵-۸- عوارض گرفتگی

فصل ۹: نسوزکاری سیستم پخت سیمان

۱-۹- مواد نسوز در نقاط مختلف سیستم پخت

فصل ۱۰: فرسایش مواد نسوز در سیستم پخت

۱-۱۰- مقدمه

۲-۱۰- عوامل مختلف فرسایش آجر منطقه پخت

۱-۲-۱۰- زیاد داغ شدن آجر

۲-۲-۱۰- نفوذ املاح قلیائی

۳-۲-۱۰- فرسایش ناشی از احیاء

۴-۲-۱۰- فرسایش مکانیکی

۳-۱۰- سیکل قلیائی در سیستم پخت سیمان

۴-۱۰- شکفتگی قلیائی

۵-۱۰- فرسایش بدنه کوره

فصل ۱۱: رعایت نکات ایمنی سیستم پخت

۱-۱۱- کوره

۲-۱۱- سیکلونها

۳-۱۱- الکتروفیلتر

فصل ۱۲: عوامل موثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دیدگاه آنالیز شیمیایی خوراک کوره

۱-۱۲- مقدمه

۱-۱-۱۲- مسئولیت آزمایشگاه کارخانه سیمان

۲-۱-۱۲- سیمان

۲-۱۲- مشخصات شیمیائی و فیزیکی سیمان

۱-۲-۱۲- آلیت

۲-۲-۱۲- بلیت

۳-۲-۱۲- فاز الومینات

۴-۲-۱۲- فاز فریت

۵-۲-۱۲- ترکیبات فرعی

۶-۲-۱۲- سنگ گچ

۳-۱۲- محاسبه فازهای سیمان

۴-۱۲- مشخصات از انواع سیمان

۵-۱۲- چگونگی پخت مواد

۱-۵-۱۲- فعل و انفعالات مواد در پیش گرمکن

۲-۵-۱۲- فعل و انفعالات مواد در داخل کوره

۶-۱۲- عوامل موثر در پختن مواد

۱-۶-۱۲- ترکیب شیمیایی مواد اولیه

۲-۶-۱۲- ترکیب مینرالی مواد اولیه و خوراک کوره

۳-۶-۱۲- دانه‌بندی خوراک کوره

۴-۶-۱۲- همگن بودن مواد خام

۵-۶-۱۲- شرایط پخت

۷-۱۲- میکروسکوپی کلینکر

۱-۷-۱۲- کلینکر نرمال

۲-۷-۱۲- کلینکر آهسته خنک شده

۸-۱۲- مراحل فیزیکی و شیمیائی مواد در حین پخت

۱-۸-۱۲- خشک شدن

۲-۸-۱۲- دهیدراته شدن مواد رسی

۳-۸-۱۲- تجزیه کربناتها

۴-۸-۱۲- واکنش‌های جامد

۵-۸-۱۲- واکنش‌هایی که در حضور فاز مایع رخ می‌دهد

۹-۱۲- تاثیر نوسانات کیفیت خوراک کوره بر راندمان کوره

۱۰-۱۲- اقدامات موردنیاز در جهت کاهش نوسان کیفیت خوراک کوره

۱-۱۰-۱۲- تدوین استراتژی نمونه‌گیری

۲-۱۰-۱۲- مطالعات تفصیلی معادن

۳-۱۰-۱۲- جلوگیری از عوامل نوسان کاذب در سیستم کنترل کیفی

منابع و مراجع

چکیده انگلیسی

مقدمه
سیمان گردی است نرم جاذب آب و چشبانده خرده سنگ که اساساً مرکب است از ترکیبات پخته شده و گداخته شده اکسید کلسیم با اکسید سیلیس اکسید آلومینیوم و اکسید آهن.
ملات این گرد قادر است به مرور در مجاورت هوا یا در زیر آب سخت شده و ضمن داشتن ثبات حجم مقاومت خود را حفظ نموده و در فاصله ۲۸ روز در زیر آب ماندن دارای حداقل مقاومت ۲۵ نیوتن بر میلیمتر مربع باشد.
۲- مقدمه‌ای کوتاه از تاریخچه صنعت سیمان
اختراع کوره دوار سیمان در سال ۱۸۸۵ میلادی توسط Fredrik ransom در انگلستان به ثبت رسید. اولین کوره ران سام ۱.۵ متر قطر و ۷.۵ متر طول داشت.
سوخت کوره دوار در آمریکا مایع(نفت کوره) و در المان پودر ذغال‌سنگ بود و خوراک کوره هم به صورت دوغاب و هم به صورت پودر تهیه می‌گردد. کلینکر خروجی از کوره وارد استوانه عمودی یا استوانه دواری می‌شد و توسط هوا خنک می‌گردید و هوای خروجی از خنک‌کن جهت سوختن ذغال یا نفت کوره مورد استفاده قرار می‌گرفت.
تکنولوژی جدید سیمان برای اولین بار با راه‌اندازی کوره ۱۰۰ تنی سیمان ری در نزدیکی کوه بی‌بی‌شهربانو و در سال ۱۳۱۲ در ایران متولد شد. راه‌اندازی کارخانه سیمان ری به مفهوم ایجاد شتاب در نوسازی و صنعتی شدن کشور بود و از این رو سهم این کارخانه در پی‌ریزی بسیاری از کارخانه‌ها و تاسیسات صنعتی دانشگاهی بهداشتی کشاورزی و… استثنائی و در خور توجه است.
در حال حاضر پروژه‌‌های بسیاری در نقاط مختلف کشور در دست اجرا می‌باشد که بسیاری از آنها تا سال ۱۳۹۰ به تولید خواهند رسید با راه‌اندازی این پروژه‌ها ظرفیت تولید سیمان ایران به حدود ۷۰ میلیون تن در سال خواهد رسید که معادل ۲.۵ درصد تولید سیمان جهان خواهد بود.
ضمناً مصرف سرانه سیمان در کشور در حال حاضر حدود ۴۵۰ کیلوگرم است که بالاتر از متوسط مصرف جهانی(۳۴۰ کیلوگرم) می‌باشد.
۳- عنوان پروژه:
عوامل موثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دیدگاه بهره‌برداری و آنالیز شیمیائی خوراک کوره:
عوامل متعددی بر راندمان کوره‌های دوار سیمان موثر می‌باشند که می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
۱.    عوامل موثر از دیدگاه بهره‌برداری
۲.    عوامل موثر از دیدگاه آنالیز شیمیائی خوراک کوره
۳.    عوامل موثر از دیدگاه طراحی و تکنولوژی ساخت تجهیزات سیستم پخت
۴.    عوامل موثر از دیدگاه طراحی و ساخت دستگاهای مرتبط با سیستم پخت
۵.    مدیریت صحیح به همراه آموزش و بهره‌برداری صحیح از منابع انسانی
۶.    سایر موارد مرتبط در جهت بهبود عملکرد کوره دوار سیمان به عنوان یک راکتور پیچیده شیمیایی
۴- با توجه به ۷ سال سابقه بهره‌برداری اینجانب از کوره دوار واحد یک شرکت سیمان همگتان و همچنین تجارب و آموخته‌های اینجانب از پیشکسوتان صنعت سیمان کشور از طریق شرکت در دوره‌ها و همایشها و سمینارهای متعدد باعث شد که ضمن بهره‌گیری از توفیقات خداوند منان و مساعدت و راهنمائی اساتید بزرگوارم آقایان دکتر امیدخواه و دکتر ارجمند در پایان تحصیلات تکمیلی در مقطع کارشناسی ارشد به بررسی دو عامل مهم بر راندمان کوره‌های دوار سیمان یعنی عوامل موثر از دیدگاه بهره‌برداری و آنالیز شیمیایی خوارک کوره بپردازیم و توضیح اینکه در این پروژه هر عاملی که از دو دیدگاه مذکور باعث افزایش مدت کارکرد کوره شده و در عین حال تولید کوره را در حداکثر ظرفیت ممکن قرار دهد مدنظر قرار گرفته است.
۵- روند بررسی این دو عامل به طور مختصر به شرح ذیل می‌باشد:
در فصل اول: جهت آشنائی با صنعت تولید سیمان طرحی از یک کارخانه سیمان با تکنولوژی روز دنیا ارائه شده است که زمینه آشنائی کلی با این صنعت فراهم شده است.
در فصل دوم: اجزاء تشکیل دهنده سیستم پخت سیمان به طور کامل تشریح شده است.
در فصل سوم: بحث اصلی پروژه شروع شده و تا پایان مبحث پروژه یعنی فصل دوازدهم به بررسی عوامل موثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دو دیدگاه ذکر شده پرداخته شده است.
در فصل چهارم: متغیرهای کنترل سیستم پخت معرفی شده و به تشریح اهمیت پارامترهای مذکور پرداخته شده است.
در فصل پنجم: رعایت اصول کوره بانی.
در فصل ششم: اولین گرم کردن سیستم پخت.
در فصل هفتم: اولین راه‌اندازی سیستم پخت تشریح شده است.
در فصل هشتم: گرفتگی‌های سیستم پخت.
در فصل نهم: نسوزکاری سیستم پخت سیمان.
در فصل دهم: فرسایش مواد نسوز در سیستم پخت.
در فصل یازدهم: رعایت نکات ایمنی در سیستم پخت تشریح شده است.
در فصل دوازدهم: عوامل موثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دیدگاه انالیز شیمیائی خوراک کوره شامل شناخت ماهیت سیمان و پخت مواد و همچنین تنظیم مناسب مواد جهت خوراک کوره مورد بررسی قرار گرفته است.
در پایان پروژه منابع مورد استفاده در ارائه این پروژه تحت عنوان مراجع ذکر گردیده است.
 

بخشی از منابع و مراجع پروژه بهره برداری و آنالیز شیمیایی خوراک کوره و بررسی عوامل موثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان
۱- Duda ‘Cement Data Book’.
۲- Cement Course Spring 2001 ‘Holder bank.swetzerland’.
۳- RHI Seminar ‘in iran October 2008’.
۴- International Cement Review.
۵- هندبوک مهندسی سیمان "مهندس منوچهر بکائیان".
۶- مواد نسوز در کوره‌های دوار "مهندس منوچهر بکائیان".
۷- کوره‌های دوار "مهندس حسینقلی شفیعی- دکتر مصطفی خان‌زادی".
۸- سیمان "دکتر عباس طائب- فرشته کوهی".
۹- ماهنامه سیمان.
۱۰- نشریه صنعت سیمان "احداث صنعت".
۱۱- فصل نامه سیمان تهران.
۱۲- جزوات آموزشی مربوط به کوره‌های دوار سیمان موجود در شرکت سیمان هگمتان.
۱۳- کاتالوگها و پرونده‌های مربوط به کوره دوار ساخت شرکت F.L.S دانمارک.
۱۴- اطلاعات و یادداشت‌های شخصی.