بررسی نقش و اهمیت سیمان

مقدمه :                            
تاریخچه و نقش واهمیت سیمان
سیمان از انواع مصالح ساختمانی و گردی است نرم که دارای چسبندگی زیاد بوده و به عنوان یک چسب ساختمانی به کار می رود . این ماده مهم که سالانه میلیون ها تن از آن در کشور تولید و به مصارف گوناگون می رسد در مقابل هوا و همچنین در زیر آب خود را گرفته ، استحکام بیشتری پیدا نموده و مدت دوام آن نا محدود است .
سیمان به خودی خود مقاومت زیادی در مقابل فشار نداشته ، لیکن پس از ترکیب با شن ، ماسه و آب و تهیه ملات و بتون ، با گذشت زمان مقاومت مورد نظر را ایجاد می نماید ، به عبارت دیگر سیمان ها مواد چسبنده ای هستند که قابلیت چسباندن ذرات به یکدیگر و بوجود آوردن جسم یکپارچه از ذرات متشکله را دارند .
از نظر علمی سیمان ترکیبی است از اکسید کلسیم( آهک ) با سایر اکسیدها نظیر اکسید آلومینیوم ، اکسید سیلیسیم و اکسید آهن که میل ترکیب با آب داشته و در مجاورت هوا و در زیر آب به مرور سخت می گردد و دارای مقاومت می شود .
انسان  از دیر باز سیمان را می شناخته و با گذشت زمان بر نقش و اهمیت آن وقوف و آگاهی بیشتری یافته و هر روز کوشیده است بناها  ساخته های خود را مستحکمتر از گذشته احداث نماید . اهرام مصر و ساختمان های مهم در زمان امپراتوری روم بیانگر این واقعیت می باشند . از این رو ساختن ملاتهایی که دارای خاصیت سخت شدن و فشار پذیری بود مورد توجه قرار گرفت و از ملات های آهک و انواع ساروج در جهت ساختار های مهم نظیر پل ها ، تأسیسات بندری و ساختما نهای بزرگ استفاده گردیده است .
تهیه سیمان به طرق علمی جدید از قرن هیجدهم و اوایل قرن نوزدهم آغاز شد . در آن سالها مهندس “جان اسمیتون” مأموریت یافت که فانوس دریایی کوچک “ادیستون را که در دریای مانش و در ساحل “کورتوال” انگلستان قرار داشت دوباره بازسازی کند ، وی در آزمایشهای خود موفق شد که از ترکیب سنگ آهک نا خالص و خاک و پختن آن دو ، ماده ای شبیه به سنگ های پرتلند به وجود آورد .
در اواسط قرن نوزدهم به دنبال پاره ای تحقیقات از مخلوط مصنوعی سنگ آهک و خاک رس سیمانی ساخته شد که به ” سیمان پرتلند ” معروف گردید . این محصول شباهت زیادی به سنگهای مستخرج  از معدن جزیره ” پرتلند” در انگلستان داشت و وجه تسمیه پرتلند نیز از همین شباهت ناشی می شود. اولین بنای ساخته شده با این نوع سیمان بنای پارلمان انگلستان است که در فواصل سالهای ۱۸۵۲ – ۱۸۴۰ احداث گردیده است . در حال حاظر نیز سیمان پرتلند عمده ترین سیمان تولیدی در جهان است و موارد مصرف عامتری دارد .
بعد ها ” دکتر بوک” رئیس مؤسسه تحقیقات استاندارد سیمان آمریکا که به       ” پدرسیمان ” معروف است ترکیبات اصلی سیمان را شرح داد که مورد تأیید صاحبان صلاحیت قرار گرفت .
ایرانیان نیز در دیر باز با سیمان آشنایی داشته اند . در ساختمان سد دز روی رود کارون که در زمان شاهپور دوم ساخته شدو بند امیر که درزمان عضد الدوله دیلمی بنا گردید ، همچنین در ساختمان  آب انبار های قدیمی از ترکیبات مشابه سیمان استفاده هایی شده است .
تولید سیمان از سال ۱۳۱۲ با بهره برداری ازکارخانه سیمان ری  به ظرفیت صد تن در روز آغاز و با گذشت زمان ور در روند رشد و توسعه کشور نقش و اهمیت این صنعت و مصرف سیمان رو به فزونی نهاده است .

بخش اول :                        
مشخصات عمومی کارخانه سیمان خوزستان
?کارخانه سیمان خوزستان : درزمینی به مساحت قریب به ۱۰۰  در استان خوزستان( دشت دنا ، کیلومتر ۲۲ جاده رامهرمزــ هفتکل ) و به فاصله حدود۱۱۲ کیلومتری از مرکز استان احداث شده است .
? دارای دو نوع سیمان تیپ ۲ و ۵
? تولید سیمان به روش خشک
? سازندگان ماشین آلات ساخت خارج از کشور
۱- تجهیزات سنگ شکن                     شرکت o&k آلمان
۲- تجهیزات نمونه گیر                    شرکت o&k آلمان
۳-تجهیزات سالن اختلات مواد                 شرکت o&k و(PWH )آلمان
۴- تجهیزات آسیاب مواد خام                 شرکت KRUPP   آلمان
۵- تجهیزات سیلوی مواد خام                شرکت I B A U  فرانسه
۶- تجهیزات دپارتمان پخت                شرکت F . C . B فرانسه
۷- تجهیزات انتقال کلینکر                    شرکت AUMUND آلمان
۸- تجهیزات سیلوی سیمان                    شرکت IBAU   آلمان
۹- تجهیزات آسیاب سیمان                 شرکت SKET   آلمان
۱۰-تجهیزات بارگیرخانه سیمان                شرکت & B H  آلمان
۱۱- پست اصلی و تجهیزات برق                 شرکت   ELEN اتریش
۱۲- تجهیزات الکترونیک و کنترل            شرکت F . C . B فرانسه

خط تولید سیمان
بر اساس طبقه بندی بین المللی صنعت سیمان جزء گروه صنایع کانی غیر فلزی محسوب می شود . اصولاًچهار روش برای تولید سیمان وجود دارد :۱-  روش تر  2- روش نیمه تر ۳- روش خشک ۴- روش نیمه خشک
نوع این روش ها بستگی به مواد خام ورودی به کوره از نظر غلظت و میزان  آب اضافه شده به آنها دارد . مهمترین و پرکاربرد ترین روش تولید سیمان در ایران روش خشک می باشد . سیستم پخت اکثر کارخانجات سیمان کشور بر این روش استوار است خط تولید سیمان از معدن شروع و به بارگیر خانه    خاتمه می یابد . در تولید سیمان در روش خشک نخست مواد خام و اولیه نظیر سنگ آهک ، خاک رس ، مارل«خاک آهک دار» ، سنگ گچ ، سنگ آهن   و سنگ سیلیس از معادن استخراج می گردنند .  در استخراج موادی نظیر   سنگ آهک ، سنگ آهن و سنگ گچ ناز به چال زنی و ایجاد انفجار به وسیله دینامیت می باشد . موادی نظیر خاک رس و مارل نیاز به چال زنی و  انفجار ندارند و صرفاً از بلدوزر ها و یا دستگاه های مشابه جهت دپو کردن   مواد استفاده  می شود .
در ابتدا مواد اوله بایستی خورد شوند و به ابعادی تا حدودی کمتر از ده میلیمتر برسند . برای خورد کردن سنگ آهک ، سنگ آهن، سنگ سیلیس و  کلوخه های درشت  و خرده سنگ های خاک رس از دستگاه های سنگ  شکن استفاده می شود . در صورت ضرورت و همچنین در صورتی که مقدار رطوبت مواد بالا باشد می بایستی خشک شوند.پس از خرد شدن وخشک شدن ، در سیستم های مدرن ، مواد اولیه اصلی ضمن افزودن مواد اولیه فرعی به نسبت های لازم با یکدیگر مخلوط مقدماتی شده و سپس در سیلو های  مشخص و معینی ذخیره می شوند و آنگاه جهت پودر شدن راهی ” آسیاب های مواد خام ” می گردند.
در روش خشک تولید سیمان ، ضرورت دارد که مواد خام قبل از ورود به کوره به صورت پودر در آیند ، همچنین برای جلو گیری از کلوخه شدن و پایین آوردن چسبندگی مواد، می بایستی تا حد امکان قبل از فرستادن پودر مواد خام به سیلو های ذخیره ، خشک و رطوبت گیری شوند.
در قسمت آسیاب های مواد خام تنظیمات نهایی مخلوط مواد خام که به نام” خوراک کوره ” موسوم است ، انجام شده و مخلوط حاصله که به صورت گردی نرم و حاوی ترکیبات لازم است آماده تغذیه  به کوره می باشد. در کارخانجات سیمان آسیاب های گلوله ای و غلتکی کاربرد بیشتری دارند.پس از پودر شدن مواد خام پودر حاصله را در ” سیلو های مواد خام” ذخیره می نمایند . عامل مهمی که در یکنواخت  کارکردن کوره و بالا بردن کیفیت کلینکر و با نتیجه سیمان مؤثر است ، یکنواختی ترکیب خوراک کوره ، خوب مخلوط شدن و همگن بودن آن می باشد .به منظور همگن یا هموژنیزه کردن مطلوب مواد خام ، از سیلو های ذخیره مجهز به سیستم های پنوماتیک استفاده می شود . مواد خام از بالای سیلو های ذخیره وارد سیلو های تنظیم می شود و پس از تنظیمات لازم ، از پایین سیلو تخلیه و به کوره تغذیه می گردد .
 سیستم پخت سیمان شامل سه قسمت پیش گرمکن ، کوره و خنک کن است. وظیفه پیش گرمکن گرفتن رطوبت سطحی باقی مانده در مواد خام ، آب تبلور و تجزیه مقدماتی سیلیکانها و همچنین کلسینه « آهک کردن » بخشی از کربناتهای موجود درمواد خام است .
قسمت اصلی عمل پخت در کوره صورت می گیرد . کوره های پخت سیمان استوانه های فلزی بزرگی هستند که طول و قطر آنها متناسب با ظرفیت کارخانه می باشد . این استوانه با شیب حدود سه تا چهار درصد روی چند پایه مجهز به غلتک ، قرار گرفته و دارای حرکت دورانی می باشد . مواد خام پس از طی مسیر  پیش گرمکن از انتهای کوره ، وارد کوره می شوند و به دلیل وجود شیب و حرکت دورانی مواد به سمت خروجی کوره و منطقه ی پخت سرازیر می شوند . در انتهای کوره یک مشعل تعبیه شده که با استفاده از سوخت های مختلف ، ایجاد محیط حرارتی با درجه حرارت بالای ۱۴۰۰ درجه سانتی گراد را می نماید .
محصول سیستم پخت که از کوره خارج می گردد ” کلینکر ” نام دارد که به صورت دانه های خاکستری یا قهوه ای رنگ می باشد و برای پختن هر کیلو گرم آن حدوداً ۸۰۰ کیلو کالری انرژی حرارتی صرف می گردد .
کلینکر خروجی از کوره دارای درجه حرارتی حدود ۱۰۰۰ – 1200  درجه سانتی گراد است . بازیابی این مقدار حرارت و همچنین مشکل بودن جابجا کردن کلینکر داغ ، ضرورت سرد کردن آن را ایجاب می نماید . خاصیت اساسی سرد کردن کلینکر ، تکمیل تشکیل کریستالهای کلینکر و بالا رفتن کیفیت آن می باشد . عمل سرد کردن کلینکر توسط دستگاه خنک کن « کولر» انجام می پذیرد . کلینکر تولیدی یا محصول سیستم پخت قبل از ورود به آسیاب سیمان در سیلو ، انبار و یا سالن های مربوطه ذخیره می گردد . برای پودر کردن کلینکر از آسیاب های گلوله ای استفاده می شود . در این قسمت از خط تولید به همراه کلینکر ورودی به آسیاب سیمان ، مقدار گچ خام نیز به آسیاب تغذیه می گردد . افزایش گچ در ترکیب سیمان جهت کنترل گیرش کلینکر صورت می گیرد .
محصولی که از پودر شدن کلینکر و گچ خام در آسیاب سیمان حاصل می گردد” سیمان ” نامیده می شود . سیمان تولیدی در سیلو های سیمان ذخیره می گردد و سپس به وسیله ” ارسلاید ” از سیلو ها خارج و به داخل مخازن یا قیف های دستگاه بارگیری هدایت می شود .
بارگیری به دو صورت انجام می پذیرد : یکی به صورت پاکت و دیگری به صورت فله .
بارگیرخانه در انتهای خط تولید قرار دارد و با توجه به موقعیت جغرافیایی و محل کارخانه ممکن است دارای امکانات مختلف بارگیری نظیر در کامیون ، کشتی و واگن به صورت کیسه یا فله باشد .
واحد کنترل کیفی و آزمایشگاه در کلیه مراحل تولید سیمان از ابتدای خط تولید تا بارگیر خانه نظارت دقیق و محاسبات مستمری را جهت تولید سیمان با کیفیت مطلوب و مطابق با استاندارد های لازم به عمل می آورد .در این ارتباط آزمایشات شیمیایی و فیزیکی مختلفی از جمله تعیین مقادیر اکسید های مختلف، تعیین مقدار گچ ، گیرش سیمان ، ثبات حجم ، مقاومت فشاری ، نرمی و زبری سیمان ، مقاومت کششی ، مقاومت خمشی و نظایر آن توسط واحد کنترل کیفی صورت می پذیرد .  در شکل های صفحات بعدجانمای کلی یک کار خانه سیمان از ابتدا تا انتهای خط تولید دیده می شود . شایان ذکر است برای حمل مواد اولیه و کلینکر در قسمت های مختلف خط تولید بسته به موقعیت های ایجاد شده از نوار های نقاله ، کامیون و واگن های هوایی استفاده می شود .
محصول سیمان به دو صورت فله و پاکت به بازار عرضه شده و از آن در بسیاری از کار های ساختمانی و زیربنایی استفاده می شود . ازاتاق های کوچک تا آسمانخراش های  بزرگ ، از حوض های کوچک تا تأسیسات عظیم بندری ، از استخر های شناتا صد های مستحکم و عظیم ذخیره آب و … همه و همه نقش واهمیت سیمان را در زندگی انسان متجلی و آشکار می سازند .
محصول سیمان دارای خاصیت جذب رطوبت از هوای آزاد است .لذا می بایستی بسته بندی و نگه داری آن به صورتی باشد که اولاً تا حد امکان از نفوذ هوا و رطوبت به آن جلوگیری شود. ثانیاً آنچنان انبار شود که تحت فشار نباشد . در صورت وجود فشار و رطوبت سیمان سریعاً کلوخه می شود . مدت زمان نگه داری سیمان دارای نقش مهمی روی کیفیت سیمان است . آنچه مسلم است در بهترین شرایط نگه داری سیمان با گذشت زمان ، کیفیت سیمان  کاهش خواهد یافت . 
انواع سیمانها :
سیمانهای استاندارد شده به دو گروه تقسیم می گردد :
سیمان تیپ ۱- سیمان معمولی جهت مصارف عادی .
سیمان تیپ۲- سیمان ضد سولفات متوسط با حرارت  هیدراتاسیون متوسط جهت  زمین های نسبتاً شوره زارو در جنب  آب دریا مصرف می شود.
سیمان تیپ۳- سیمان زود گیر است .
سیمان تیپ۴- سیمان با حرارت هیدرا تاسیون کم جهت حجم های زیاد مانند سد ها بکار می رود .
سیمان تیپ ۵- سیمان ضد سولفات بالا برای زمین های خیلی شوره زاردر جنب آب دریا کاربرد دارد .
–    سیمان پرتلند که در حدود ۹۵ درصد آن کلینکر پرتلند می باشد و بالا ترین رقم تولید را به خود اختصاص می دهد .
–    سیمان های مخلوط که جزء اصلی آن ها کلینکر پرتلند است و به همراه آن سازنده های فرعی ( مواد افزودنی ) به کار رفته است .
–    سیمان پرتلند روباره ای که دارای بیش از ۶۵درصد کلینکر پرتلند و کمتر از ۳۵ درصد روباره ذوب آهن است .
–    سیمان پرتلند خاکستر ذغال سنگ با بیش از ۶۵ درصد کلینکر پرتلند و کمتراز ۳۵ درصد خاکستر حاصل از سوختن ذغال می باشد ( درایزوگامها ).
–    سیمان پرتلند آهکی که به PKZ  شهرت دارد و نخستی بار در ایران در کارخانه سیمان آبیک ( ۱۳۷۴ ) به تولید رسیده ، در تولید سیمان مذکور بیش از ۸۰ درصد کلینکر پرتلند و کمتر از ۲۰ درصد سنگ آهک ویژه مصرف می گردد .

مراحل تولید سیمان در کارخانه 

واحد سنگ شکن: مواد اولیه پس از استخراج از معدن توسط کامیون ها به محل سنگ شکن حمل و مستقیماً به داخل دهانه ورودی سنگ شکن ریخته می شوند این سنگ های معدنی با حرکت چرخشی ( ژیراتوری ) سنگ شکن خورد شده و بر روی نوار نقاله حمل مواد ریخته می شوند این مواد ها سنگ های خورد شده  را جهت جدا سازی به روی سرند ها می برند . در طول حمل مواد بر روی نوار ها فیلتر های قرار دارند که با گرفتن گرد و غبار ، مواد جذب شده را روی نوار ریخته و هوای تصویه شده را بیرون می فرستند .قبل از ورود مواد به سرند ها یک آهن ربای قوب وجود دارد که ناخالصی های آهن دار را جذب  می کند مواد خورد شده بر روی دو عدد سرند ریخته و توسط آن ها را جدا می گردد .
مواد سرند شده به سه دسته تقسیم میشوند :
۱)    مواد بسیار درشت بر روی سرند قرار می گیرند و از سوراخ های غربال عبورنمی کنند.
۲)    مواد نیمه درشت در زیر سرند هستند و برای خورد شدن ثانویه آماده میشوند
۳)    موادی که به اندازه مورد نظر خورد شده  و بر روی نوا رنقاله ریخته و جهت ذخیره به سالن خاک منتقل می گردند . مواد بسیار درشتی که بر روی سرن هستند به درون قیف شماره ۳ می روند و از آنجا به سنگ شکن مخروطی استاندارد ( سنگ شکن ثانویه ) وارد می شوندئ مواد نیمه درشن نیز به درون قیف شماره ۲ وارد شده و از آنجا وارد شنگ شکن مخروطی کله کوتاهshrt heat) ( از سنگ شکن های ثانویه می شوند . مواد بسیار نرم وارد قیف شماره یک می شوند مواد خروجی از قیف شماره یک به سمت واحد سالن خاک حمل می شوند مواد خروجی از سنگ شکن ثانویه به وسیله یک نوار نقاله به درون یک قیف سرندار وارد می شوند موادی که از سرند بگذرند به درون قیف شماره ۲ وارد شده و از آنجا به سالن خاک منتقل می شوند.مواد روی سرند مجدداً همراه به مواد خروجی از سنگ شکن اولیه درون سرند می روند و این فرایند به طور مرتب تکرار می شوند .
مواد پس از خورد شدن در واحد سنگ شکن بر روی نوار نقاله به واحد سالن خاک منتقل می شوند.
استاکر : (Stacker ) :
در سالن خاک وسیله به نام استاکر وجود  دارد که برای اختلاط و ذخیره سازی مواد استفاده می شود این دستگاه مواد را در طول سالن به صورت لایه لایه به روی روی هم انباشته می کنند تا درمرحل بعدی مورد استفاده قرار گیرد.
 سیلو استفاده می شود. این سه سیلو بوسیله استاکر پر می شود .
ریکلایمر :
در گوشه دیگر سالن خاک دستگاهی به نام ریکلایمر وجود دارد، ریکلایمر دستگاهی است که به طور عرضی حرکت کرده و مواد را از روی بستر جمع آوری کرده و آن ها را بر روی نوار نقاله می ریزد تا به آسیاب مواد خام منتقل گردد.
در انتهای سالن خاک سه سیلوی کوچک که به سیلو های سه گانه معرفند وجود دارد ، محتوی این سه سیلو ، آهن ،آهک و سیلیس است . پس از نمونه گیری مواد در قسمت آساب مواد در صورت کمبودن در صد مواد تشکیل دهنه سیمان برای اضافه کردن مواد تصحیح کننده از این سه سیلو استفاده می شود این سه سیلو بوسیله استاکر پر می شود .
آسیاب مواد :
مواد از قسمت سالن خاک به وسیله نوار نقاله وارد قسمت آسیاب مواد می شوند آسیاب مواد از نوع آسیاب غلتکی به تعداد یک دستگاه می باشد این آسیاب ساخت کارخانه پولیزیوس آلمان می باشد . مواد خام در هنگام ورود به قسمت آسیاب مواد خام وارد بونکر های ذخیره مواد می شوند تعداد بونکر ها دو عدد می باشد سپس مواد خام از بونکر ها خارج شده و به سمت آسیاب می روند. آسیاب غلتکی ، دو غلتک بزرگ دارد که سطح آنها به صورت محدب  می باشند و بر روی یک قالب در داخل آسیاب نصب شده است . این غلتک ها دارای حرکت دورانی با سرعت نسبتاً کم می باشند در زیر این غلتک ها صفحات مقعری قرار دارد که غلتک ها بر روی آنها حرکت دورانی خود را انجام می دهند . مواد خام به وسیله این شوت(حمل کننده مواد ) از کنار آسیاب وارد آن می شوند در بین غلتک ها و بشقاب قرار گرفته و توسط نیرو های فشاری و اصتحکاک خرد می  شوند ، سپس به روی نازل رینگ هایی که در پیرامون بشقاب آسیاب و به طور ثابت نصب شده اند می ریزند . مواد خرد شده به سمت کلاسیفایر هدایت می شوند و عمل جدا سازی زبره از نرمه آنجا صورت می پذیرد. نرمه مواد به سمت سیلو های موادخام می روند و زبره آنها مجدداً به سمت آسیاب بر می گردد در این قسمت توسط موتور آی دی فن عمل مکش گاز گرم پری تر کوره انجام می گیرد این گاز گرم پس از عبور از برج خنک کن و کم شدن گرمای آن به قسمت آسیاب مواد برده می شود و باعث بهتر آسیاب شدن مواد می شود موتور گرداننده آسیاب ۶.۳ KV  است که ساخت کارخانه ELEN آلمان است قدرت نامی این موتور ۲۸۴۰ KW می باشد که بیشترین قدرت رادر بین موتور های ۶.۳KV دارد . علاوه بر این موتور دو موتوره میل فن  و آی دی فن نیز در قسمت آسیاب مواد وجود دارد که در صفحات بعدی توضیحات بیشتری در مورد آنها خواهیم داد .مواد ریخته شده وارد لغزنده های هوایی (ایراسلاید )و بالابر ( الواتور ) می شود و به سمت الکترو فیلتر برده می شود کار مکش مواد توسط موتور میل فن انجام صورت می گیرد .
الکترو فیلتر (ESP) :
در صنعت سیمان جهت جدا سازی ذرات غبار از گاز از الکترو فیلتر به عنوان یکی از روش های اصلی جدا سازی غبار استفاده می شود . ابتدا مختصری در مورد وظیفه الکترو فیلتر در صنعت سیمان بحث می کنیم ودر مراحل بعدی از دیدگاه الکتریکی بیشتر به این موضوع پرداخته می شود در داخل الکترو فیلتر تعدادی صفحات به موازات هم قرار کرفته اند که قطب  مثبت ولتاژ به صفحات جمع کننده و قطب منفی به الکترود تخلیه متصل می شود ولتاژ  DC ، ۱۱۰ KV میدان الکتریکی مورد نیاز را در داخل الکترو فیلتر و بین این صفحات ایجاد    می کند. میدان الکتریکی باعث یونیزاسیون گاز (یونیزاسیون منفی ) داخل الکترو فیلتر می شود و در اثر یونیزاسیون و برخورد گاز با ذرات غبار داخل الکترو فیلتر به سمت تیغه های با پلاریته مثبت ( صفحات جمع کننده ) کشیده می شود و جذب صفحات جمع کننده می شوند در مرحله بعدی بوسیله موتورهای ضربه زن گرد و غبار جذب شده به پایین الکترو فیلتر و توسط ایراسلاید ها به محفظه استوانه شکل به نام ایرلیف منتقل می شوند ، در ایرلیف مواد با فشار هوایی که از بلوور ها (دمنده هوا ) می آید به بالای سیلو های مواد منتقل می شوند تعداد این سیلو ها دو عدد است .اهمیت این سیلو ها در ذخیره سازی مواد به هنگام اشکال در قسمت آسیاب یا الکترو فیلتر است . در پایین سیلو های مواد بوسیله شش عدد فن که در داخل هر کدام از سیلو ها وجود دارد بر روی یک ایراسلاید مرکزی ریخته می شود و به ایرلیف شماره دو ریخته    می شود . در این ایرلیف ضمن گرد و غبار گیری به قسمت پری تر ( پیش گرم کن ) می روند پیش گرمکن این کارخانه از نوع پیش گرمکن سیکلونی است و ساخت کارخانه پلی زیوس می باشد ارتفاع کل سیستم پیش گرمکن ۱۱۰ متر است فرایند گرم کردن مواد خام در پیش گرمکن به صورت زیر است .
مواد خام توسط ایرلیف و از طریق شوت های انتقال مواد ، وارد طبقه چهارم   می شد سپس به وسیله فن های دوپل (پشت دوپل) همراه با هوای گرم به درون سیکلون ها می رود در داکت ها و سیکلون ها عمل تبادل حرارتی می شود در درون سیکلن ها عمل جدا ساری مواد صورت می گیرد گاز ها به طرف فن های دوپل حرکت می کنند و مواد از انتهای سیکلون وارد داکت در طبقه پایین می شود و این فراین مرتباً تکرار می شود در انتها مواد خام پس از طی چهار سیکلن و افزایش دما تا نزدیک ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد  وارد کوره می شوند . گاز ها نیز به سمت فنهای پشت دوپل و از آنجا به سمت برج خنک کن و آسیاب های خنک کن و آسیاب های مواد خام هدایت می شوند .
فن های پشت دوپل :
فن های پشت دوپل وظیفه مهمی را در کارخانه سیمان به عهده دارند فن های پشت دوپل  هوای را که فن های گریت کولر ( خنک کن ) می دهند و به عنوان هوای ثانویه احتراق مصرف می شود به درون کوره می مکند هوای مذکور به عنوان هوای ثانویه در کوره مصرف می شود علاوه بر هوا، گاز های حاصل از احتراق را که دارای درجه حرارت بالایی می باشند از درون کوره مکیده وبه بخش پیش کرمکن می کشاند . در پیش گرمکن انتقال حرارت بین گاز های داغ و مواد خام انجام می گیرد و درجه حرارت مواد خام از ۸۰ تا نزدیک ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد  افزایش می یابد سپس گاز ها وارد فن های پشت دوپل شده و به وسیله موتور آی دی فن مکش شده و به سمت برج  خنک کن رفته و پس از کاهش دما به آسیاب مواد می رود تعداد فن های پشت دوپل دو عدد و ساخت کارخانه Babcock  می باشد .
کوره :
مواد پس از عبور از پیش گرمکن ها وارد قسمت مهمی از کارخانه که در واقع قلب کارخانه سیمان به شمار می آید، می شوند این بخش کوره نام دارد کوره استوانه ای به طول ۷۰ متر و قطر ۵/۴ متر می باشد که توسط موتور DC پر قدرت چرخانده می شود قدرت موتور DC کوره   480 KWمی باشد و ساخت کارخانه ELEN  است . کوره در کارخانه سیمان وظیفه تولید کلینکر را به عهده دارد داخل کوره را بر اساس درجه حرارت و فرایند های شیمیایی به چهار منطقه تقسیم می کنند. شماره ها بر حسب درجه سانتی گرادمی باشند.             
   ورود مواد                   ایمنی                پشت کوره             منطقه پخت
در ابتدای کوره مشعل هایی وجود دارد که سوخت این مشعل ها از ما زوت است همچنین به وسیله فن هایی هوا را به داخل کوره می فرستند . دمای داخل کوره در منطقه ورود مواد به ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد و در منطقه پخت به ۱۴۵۰ درجه می رسد کوره به وسیله موتور DC چرخانده شده و مواد تحت شیبی که کوره دارد از منطقه ورود تا منطقه پخت حرکت می کنند. دور کوره با توجه به میزان بار قابل کم و زیاد شدن است و علت استفاده از موتور DC به عنوان موتور کوره به خاطر محدوده تغییرات دور این نوع موتور ها می باشد کوره یک موتور AC کمکی با قدرت ۴۰ کیلووات که در صورت قطع برق کارخانه توسط دیزل وارد مدار می شود . خروجی کوره به صورت گلوله های کوچکی می باشد که کلینکر نام دارند.
خنک کن (گریت کولر) :
کلینکر ها پس از کوره وارد قسمت گریت کولر می شوند این واحد ساخت کارخانه کلادیوس پیترز می باشد . این خنک کن کلینکر دارای سه گریت    می باشد صفحات مستطیل شکل این گریت ها که زره نامیده می شوند در ردیف هایی در کنار هم قرار گرفته اند بدین صورت که یک ردیف از صفحات ثابت و یک  ردیف از صفحات متحرک تشکیل شده است حرکت رفت و برگشتی صفحات باعث پیشروی کلینکر از ابتدای کولر می شود به عبارت دیگر صفحات گریت به صورت یک در میان ثابت و متحرک هستند و با حرکت خود ، کلینکرداغ را به سمت انتهای کولر هدایت می نماید .            11 دستگاه فن ، هوای مورد نیاز برای خنک کردن کلینکر را تأمین می کنند .
فرایند خنک کردن کلینکر به شرح زیر است :
کلینکر داغ از انتهای کوره وارد گریت کولر می شود صفحات تشکیل دهنده گریت همگی مشبک هستند سوراخ های موجود در روی این صفحات امکان عبور هوا از پایین به بالا و همچنین امکان عبور دانه های ریز کلینکر را از بالا به پایین می دهد هوا توسط ۱۱ فن به داخل محفظه هایی به نام Chamber دمیده می  شود چامبر ها در زیر گریت ها قرار دارند بنا بر این هوا می تواند  از زیر صفحات گریت و از سوراخ های آن به سمت بالا حرکت می کند و باعث خنک کردن کلینکر شود دانه های ریز کلینکر می تواند از سوراخ های زرها عبور کنند و به درون محوطه هایی به نام هوپر شوند این هوپر ها به شکل هرم های ناقص می باشند  در روی این هوپر ها سنسور هایی نصب شده است که در صورت پر شدن هوپر تا محل سنسور ها و تماس سنسور ها با آنها دریچه خروجی هوپر به صورت اتوماتیک باز می شود و مواد از هوپر خارج شده  و بر روی نوار نقاله ای به نام دراگچین ( Dragchain ) می ریزد و در نهایت برروی  نوار آموند ریخته می شوند  موادی که از سوراخ های زره عبور نمی کنند به حرکت خود ادامه می دهند تا به چکش برسند . در انتهای گریت کولر چکشی نصب شده تا مواد درشت را خرد کند موادی که از روی گریت ها می گذرند به همراه مواد  روی دراگچین به روی نوار آموند ریخته می شود و به سمت سیلو های بای پس و فلزی منتقل می شوند . هوایی که توسط ۱۱ دستگاه فن به درون گریت کولر دمیده می شود باعث خنک شدن کلینکر می شود این هوا به دو قسمت تقسیم می شود :
۱) هوای ثانویه  2) هوای اضافی
هوای ثانویه توسط فن ها پشت دوپل به داخل کوره مکیده می شوند هوای اضافی که حاوی گرد و غبار است به وسیله موتور اگزوز فن گریت کولر مکیده شده و به داخل الکترو فیلتر می رود در الکترو فیلتر فرایند جدا شدن گرد و غبار (سیمان ) توسط ایراسلاید به نوار آموند ریخته شده و به سیلوی فلزی کلینکر برده می شود ، هوای تصفیه شده نیز از طریق اگزوز فن به بیرون می شود .
سیلوهای فلزی و بای پس :
کلینکر های ریخته شده بر روی نوار آموند بعد از عبور از بالای سیلوی کوچک( سیلوی بای پس ) به سیلوی بزرگی ریخته می شوند به این سیلو سیلوی فلزی گفته می شود ظرفیت سیلوی فلزی ۵۰ تن است بعد از اینکه سیلوی فلزی پر شد کلینکر ها را به داخل سیلوی بای پس می فرستد .  معمولاً برای جدا کردن کلینکر ها نا مرغوب و همچنین جهت صادرات کلینکر از سیلوی بای پس نیز استفاده می شود . در زیر سیلوی فلزی کلینکر ها بر روی نوار آموند ریخته شده و به سمت آسیاب سیمان برده می شود . در ابتدای آسیاب سیمان سیلوی گچ وجود دارد که مقادیری از این سیلو برداشته شده و به همراه کلینکر ها به داخل آسیاب سیمان فرستاده می شود  میزان درصدی از گچ  که باید همراه کلینکر به آسیاب سیمان برود از طریق اتاق کنترل می گیرد .
آسیاب سیمان :
آسیاب سیمان از نوع آسیاب گلوله ای  است  و تعداد آنها دو دستگاه آسیاب می باشد سیستم عملکرد آنها به صورت مدار باز و بسته است . برای هر کدام از واحد ها ( باز و بسته ) دو عدد موتور ۶.۳ kv  وجود دارد که محرک اصلی آسیاب می باشد این موتور ها ساخت کارخانه الین با توان نامی ۲۱۰۰ کیلو وات می باشند . فرق بین آسیاب مدار باز و بسته در دستگاهی به نام سپراتور است به این ئصورت که در آسیاب مدار بسته از سپراتور استفاده می شود اما آسیاب مدار باز فاقد سپراتور است . فرایند آسیاب کردن در آسیاب مدار بسته:
مخلوط کلینکر و گچ وارد آسیاب شده پس از خرد شدن توسط فن الکترو فیلتر
به داخل الکترو فیلتر کشیده شده سپس به وسیله الواتورها به سمت سپراتور فرستاده می شود در سپراتور عمل جدا سازی نرمه از زبره صورت می گیرد و نرمه توسط ایراسلاید ها به داخل سیلو های سیمان منتقل می شوند فرایند آسیاب کردن در آسیاب مدار باز به این صورت است که مخلوط کلینکر و گچ پس از آسیاب مستقیماً به داخل سیلو های سیمان منتقل می شود بنا بر این سیمانی که در آسیاب مدار بسته تولید می شود نرمتر از آسیاب مدار باز است .
بارگیر خانه :
سیمان ذخیره شده درسیلو های سیمان توسط هوای فشرده به الواتور ها منتقل می شود و در نهایت به دو صورت فله و پاکتی بار گیری می شود اگر بارگیری به صورت فله باشد مواد از سیلو های سیمان به درون بونکر های حمل سیمان منتقل می شود میزان سیمان بار گیری شده توسط باسکول های چند تنی اندازه گیری می شود .
بارگیری پاکتی بوسیله دستگاه های پر کن انجام می گیرد . تعداد این دستگاه ها سه عدد می باشد این دستگاه ها سیمان را وارد کیسه های ۵۰ کیلو می کنند زمانی که وزن هر پاکت ۵۰ کیلوگرم شد به طور اتوماتیک و توسط دستگاه در کیسه های سیمان بسته می گردد و بر روی ریل های نقاله ( نوار های حمل پاکت ) می افتد و به سمت کامیون ها و تریلر ها حمل می شوند.                               
بخش دوم :                                          
واحد برق شرکت سیمان خوزستان
این واحد با تعداد نفراتی بالغ بر  نفردر چهار واحد منفک از هم مشغول خدمات هستند که این واحد ها با شرح کارهایشان به شرح ذیل می باشند .
الف) شیفت برق : این قسمت تحت نظر یک مهندس برق ـ قدرت با ۱۵ نفر نیرو در سه شیفت گردشی روز کار ، شب کار و استراحت مشغول به کار هستندکه هر کدام از این شیفت ها دارای سه شیفتی است که ترجیحاً یا دارای فوق دیپلم برق یا مدارک معتبر فنی حرفه ای یا سابقه یامهارت زیاد است. باقی افراد شیفت در رده های مانند تکنسین برق و یا برقکارقرار دارند.
شرح وظایف: وظیفه این قسمت رفع ساختن اشکالات پیش آمده در خط تولید و سایر قسمت های برقی به صورت سریع و اورژانسی می باشد کلاً این شیفت وظیفه دارد که مانع از به اصطلاح خوابیدن خط تولید از جهت برقی می باشد.
ب) آزمایشگاه الکترونیک و ابزار دقیق:تعداد سه نفر در یک شیفت روز کار ، البته لازم به ذکر است که که در هر شیفت نیز یک تکنسین الکترونیک و ابزار دقیق وجود دارد ، که همه این افراد تحت نظر یک مهندس الکترونیک به کار مشغولند .
شرح وظایف:برطرف ساختن مشکلات الکترونیکی در خط تولید کارخانه مانند تعویز و عیب یابی از ترموکوپل ها و PTها فلوسنجها، سنسورها ، سیستم های توزین و سایر کار های مربوط به ابزار دقیق می پردازند.
ج) اتوماسیون:   15 نفر در سه شیفت همگی تحت نظر یک مهندس  برق ــ کنترول
شرح وظایف: انجام کارهای برنامه ریزی کامپیوتری و میکروپروسوسوری و حفظ ارتباط دستگاه های مختلف برقی و مکانیکی خط تولید به کنترل مرکزی .
د) کارگاه و انبار برق : نفر روز کار تحت نظر یک مهندس برق قدرت و یک نفر ابزارمند شیفت
شرح وظایف : انجام کار های تعمیرات و نگه داری برقی که نیاز به تجهیزات خاص و سنگین دارد و آنچنان فوری نمی باشد مانند: سرویس و نگه داری موتور های فشار قوی ، تعمیر و سیم پیچی موتور ها ، کابل کشی و کابل اندازی  تعمیر و ساخت استارتر و …
 همه این قسمت های چهار گانه ذکر شده در بالا تحت نظر یک مدیر برق مشغول به کار هستند .                                                  
                                   تغذیه قدرت کارخانه سیمان 
تغذیه قدرت کارخانه سیمان خوزستان به سه طریق صورت می پزیرد.
۱)    خط ۱۳۲ کیلو ولت دو مداره شهرستان رامهرمز
۲)    خط ۳۳ کیلو ولت شهرستان هفتکل
۳)    دیزل ژنراتور سنکرون ۴۰۰ ولت ، ۳/۶ کیلو ولت موجود در پست دیزل
مهمترین تغذیه کارخانه سیمان خوزستان خط ۱۳۲ کیلو ولت رامهرمز است . این خط از قسمت جنوب شرق وارد پست اصلی کارخانه می گردد . پست اصلی با مساحتی افزون بریک هزار متر مربع ، پستی است سر پوشیده و ساده ، دارای دو خط ورودی که به همدیگر مرتبتند  که از طریق این خطوط جریان برق پس از عبور از سکسیونر ها و CT ها توسط شمش های استیل به بالای ترانسفورماتو های موجود در پست اصلی انتقال می پذیرد.
پست اصلی کارخانه شامل دو عدد ترانسفورماتور  24000 KVA است که هر کدام در اتاقهای جداگانه ای قرار دارند ، درکنارهرکدام از ترانسفورماتور های بزرگ ترانسفورماتور نول کوچکی قرار دارد مشخصات و ویژگی های ترانسفرماتور های بزرگ به قرار زیر است توان ظاهری هر کدام در حالت معمولی ۱۸۰۰۰ KVA است که در صورت کار تحت شرایط تمام ( Full Lood ) و روشن شدن فن های زیر بدنه آن تا ۲۴۰۰ KVA قابل افزایش است . این ترانسفورماتور ها قابلیت تبدیل ولتاژ از ۱۳۲۰۰۰ V به ۶۳۰۰۰ V  را دارا می باشد نوع سیم پیچی این نوع ترانسفورماتور ها به صورت سیم پیچی متمرکز و از نوع هلیس می باشد .
سیم پیچی هلیس : اصولاًدر ترانسفورماتور های قدرت سیم پیچی ها به صورت هلیس و نیمه هلیس انجام می پذیرد . انجام این نوع سیم پیچی بدین صورت انجام می پذیرد که تعداد هادی هایی به صورت موازی با هم می گیرند.گاهی بین شش تا بیست هادی می تواند باشد و در این هادی ها     می بایست ضمن پیچش عمل جابجایی صورت گیرد. 
معمولاً در ترانسفورماتور های فشار قوی ،  سیم پیچی های فشار ضعیف در مجاورت هسته قرار دارند و سیم پیچی های فشار قوی در خارج قرار گرفته اند ولی این سیم پیچی های فشار ضعیف و فشار قوی به صورت یک در میان از هم قرار گرفته اند و این سیم پیچی ها به وسیله روغن از یکدیگر ایزوله شده اند روغن علاوه بر ایزولاسیون خاصیت خنک کنندگی را دارا است. روغن ترانسفورماتور از روغن معدنی نفت می باشد عموماً وزن آن در ۲۰ درجه سانتی گراد تا   4 درجه سانتی گراد نسبت به وزن آب حجم خود برابر  0.895  است و سختی دی الکتریک یا عایقی آن ۲۰ تا ۳۰ کیلو ولت  برمیلیمتر می باشد به طور عمومی ۱۷۹۰ تا ۱۸۷۰ وات کیلوگرم بر درجه سلسیوس می باشد درجه اشتعال آن حدود ۱۳۵ درجه سانتی گراد و شروع انجماد آن –35 درجه سانتی گراد است.  نوع سر بندی این نوع ترانسفورماتور Yd5  است . یعنی سیم پیچی اولیه ( فشار قوی ) به صورت ستاره و ( فشار ضعیف ) به صورت مثلث سیم پیچی شده است  و این به معنای این است که جریان های جاری شده در هر کدام از فاز های اولیه با فاز های مشابه در ثانویه  150 درجه الکتریکی اختلاف فاز خواهد داشت .
مشخصات الکتریکی کارخانه :
بحس در مورد مشخصات الکتریکی کارخانه را به بحس در موردموتور های ۶.۳ kv پست های توزیع ، پست اصلی و دیزل ژنراتور محدود می کنیم .
برسی مشخصات الکتریکی موتور های ۶.۳ kv :
تعداد موتور های ۶.۳ kv موجود در کارخانه سیمان خوزستان ۱۰ عدد می باشد که یک عدد در واحد سنگ شکن ، ۳ عدد( موتور اصلی آسیاب، میل فن ،آی دی فن ) در قسمت آسیاب مواد یک عدد رد قسمت گریت کولر ( خنک کن )که به عنوان اگزوز فن گریت کولر عمل میکند و چهار عدد به عنوان گرداننده آسیاب سیمان ( مدار باز و بسته )و یک عدد که به عنوان فن الکترو فیلتر آسیاب سیمان عمل میکند در مجموع ۱۰ عدد موتور ۳/۶ کیلو ولت آسنگرون رتور سیم پیچی شده می باشند که در قسمت های مختلف کار می کنند .
موتور اصلی آسیاب مواد :
این موتور آسنکرون و روتور سیم پیچی شده و دارای جریان نامی۳۰۸ آمپر و ولتاژ ۳/۶ کیلو ولت  تعداد دور ۹۹۱ دور و cosq o.88 وزن آن ۱۶۰۰۰ کیلو گرم  جریان روتور ۸۷۵ آمپر و ولتاژ روتور ۱۹۸۰ ولت در حالت مثلث دارا    می باشد.
این موتور دارای مقاومت های راه انداز  بوده که در مسیر روتور آن قرار دارند، چون در ابتدای راه اندازی جریان بسیار زیادی کشیده می شود و این جریان باعث افت ولتاژ و صدمه زدن به موتور می شود  برای کم کردن جریان راه اندازی و همچنین افزایش گشتاور و راه اندازی از مقاومت های راه اندازی استفاده می کنند و توسط کنتاکتور هایی این مفاومت ها بسته به دور موتور از مدار خارج می کنند و وقتی که موتور کاملاً به دور نامی رسید تمام مقاومت ها از مدار خارج می شوند و به وسیله زغال ها ( جاروبک ) به روتور وصل        می شود .
موتور میل فن: 
ELIN   – کارخانه   ،     949.3 A    ،  2300 KW   ،  16000 KG  ،         Y 6.3 KV   ، ۹۹۱ R.P.M  ، آسنکرون روتور سیم پیچی شده
موتور آی دی فن : ( ID FAN   ) :
این موتور ازنوع فرکانسی بوده و دارای دو سیم پیچ در هسته می باشد و بنا بر این داری دو پلاک در روی بدنه است . این سیم پیچ ها کاملاً مشابه بوده و فقط به اندازه ۳۰ درجه با یکدیگر اختلاف فاز دارند . در این موتور ها برای کنترل سرعت از تغییرات فرکانس استفاده می کنند تغییرات فرکانس در این موتورها می تواند از صفر تا ۱۲۰ هرتس و ولتاژ آن می تواند از صفر تا ولتاژ نامی موتور تغییر کند  چون از این موتور ها به عنوان هواکش استفاده می شود در موقع راه اندازی گشتاور راه اندازی کممی دارند که با مجزور سرعت تغییر میکند .  
موتور اگزور فن گریت کولر :
برای راه اندازی این موتور از استارتر های آبی استفاده می کنند نحوه عملکرد این استارتر ها به نحو زیر است :
محلول آب و سود با درصدی معین تشکیل یک مقاومتی را می دهند که میزان این مقاومت به وسیله فاصله بین صفحات موجود در محلول آب و سود است . حرکت یکنواخت کنتاکت های متحرک توسط پیچ بزگی با دور ثابت انجام می گیرد . حد رفت و برگشت توسط دو عدد میکرو سویچ کنتل می شود .
دیزل ژنراتور (برق اضطراری ) :
از آنجا که قسمت کوره و گریت کولر قسمت های حساس کارخانه به حساب می آیند وجود برق برای این قسمت ها حیاتی است بنا بر این از دیزل ژنراتور به عنوان برق اضطراری این قسمت استفاده می کنند . اگر کوره بدون برق شودبه علت وجود گرمای بیش از حد باعث دفرمه شدن بعضی از قسمت های آن می شود و خسارات جبران ناپذیری به آن وارد می شود . برای ایـن منــظور بـــه …