بررسی عوامل مؤثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دیدگاه بهره برداری و آنالیز شیمیایی خوراک کوره

فهرست مطالب
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 کوره 72
4-5- کنترل مقدار سوخت 73
5-5- کنترل مقدار خوراک کوره و دور کوره 74
6-5- کنترل متغیرهای خنک کن گریت 76
1-6-5- کنترل مکش درب کوره 77
2-6-5- فشار زیر صفحات خنک کن 78
3-6-5- کنترل درجه حرارت هوای ثانویه 78
7-5- بیست و هفت حالت اساسی کوره 79
1-7-5- سه متغیر و کنترل کننده اساسی 81
2-7-5- شرح بیست و هفت حالت- راه‌حلها و دلایل 85
3-7-5- حالات اضطراری 92
فصل 6: اولین گرم کردن سیستم پخت 102
1-6- خشک کردن پیش گرم‌کن 103
2-6- خشک کردن درب کوره و کانال هوای سوم و خنک کن 106
1-2-6- مشعل کمکی برای خشک کردن درب کوره 108
2-2-6- مشعل کمکی برای خشک کردن کانال هوای سوم 108
3-2-6- مشعل کمکی برای خشک کردن خنک کن 108
3-6- گرم کردن کوره دوار 113
1-3-6- آماده سازی 113
2-3-6- گرم کردن تمام سیستم پخت 113
3-3-6- کنترل درجه حرارت 115
4-3-6- چرخاندن کوره در مرحله گرم کردن 116
5-3-6- وقفه در گرم کردن 116
4-6- خواباندن کوره 117
5-6- نکات مهم 117
فصل 7: اولین راه‌اندازی سیستم پخت 119
1-7- اولین باردهی کوره 120
2-7- مقدمات تغذیه کوره 120
3-7- راه‌اندازی موتور کوره 120
4-7- فراهم کردن شرایط تولید عادی 121
5-7- راه‌اندازی خنک کن 122
6-7- آماده شدن برای راه‌اندازی کلساینر 125
7-7- رسیدن به باردهی عادی 125
8-7- حالات غیرعادی خنک کن 126
فصل 8: گرفتگی‌های سیستم پخت 130
1-8- قلیائی‌ها 131
2-8- پاک کردن پیش گرم‌کن 134
3-8- عوامل گرفتگی عقب کوره 134
1-3-8- توازن چسبندگی و فرسایش 134
2-3-8- چسبندگی چیست؟ 136
3-3-8- چسبندگی جامد به جامد 137
4-3-8- جذب سطحی 137
5-3-8- نتیجه‌گیری 138
4-8- ماهیت جرم گرفتگی عقب کوره 138
1-4-8- مشخصات ظاهری گرفتگی 138
2-4-8- ترکیب شیمیایی 138
3-4-8- ترکیب مینرالوژیکی 144
4-4-8- مکانیزم تشکیل 144
5-8- عوارض گرفتگی عقب کوره 145
1-5-8- عقب کوره 145
2-5-8- عوارض گرفتگی 147
فصل 9: نسوزکاری سیستم پخت سیمان 149
1-9- مواد نسوز در نقاط مختلف سیستم پخت 150
فصل 10: فرسایش مواد نسوز در سیستم پخت 160
1-10- مقدمه 161
2-10- عوامل مختلف فرسایش آجر منطقه پخت 162
1-2-10- زیاد داغ شدن آجر 163
2-2-10- نفوذ املاح قلیائی 167
3-2-10- فرسایش ناشی از احیاء 172
4-2-10- فرسایش مکانیکی 175
3-10- سیکل قلیائی در سیستم پخت سیمان 180
4-10- شکفتگی قلیائی 183
5-10- فرسایش بدنه کوره 185
فصل 11: رعایت نکات ایمنی سیستم پخت 186
1-11- کوره 187
2-11- سیکلونها 187
3-11- الکتروفیلتر 188
فصل 12: عوامل موثر بر راندمان کوره‌های دوار سیمان از دیدگاه آنالیز شیمیایی خوراک کوره 191
1-12- مقدمه 192
1-1-12- مسئولیت آزمایشگاه کارخانه سیمان 192
2-1-12- سیمان 192
2-12- مشخصات شیمیائی و فیزیکی سیمان 195
1-2-12- آلیت 196
2-2-12- بلیت 198
3-2-12- فاز الومینات 198
4-2-12- فاز فریت 198
5-2-12- ترکیبات فرعی 198
6-2-12- سنگ گچ 202
3-12- محاسبه فازهای سیمان 203
4-12- مشخصات از انواع سیمان 203
5-12- چگونگی پخت مواد 206
1-5-12- فعل و انفعالات مواد در پیش گرمکن 206
2-5-12- فعل و انفعالات مواد در داخل کوره 208
6-12- عوامل موثر در پختن مواد 211
1-6-12- ترکیب شیمیایی مواد اولیه 211
2-6-12- ترکیب مینرالی مواد اولیه و خوراک کوره 217
3-6-12- دانه‌بندی خوراک کوره 218
4-6-12- همگن بودن مواد خام 218
5-6-12- شرایط پخت 219
7-12- میکروسکوپی کلینکر 219
1-7-12- کلینکر نرمال 219
2-7-12- کلینکر آهسته خنک شده 219
8-12- مراحل فیزیکی و شیمیائی مواد در حین پخت 223
1-8-12- خشک شدن 223
2-8-12- دهیدراته شدن مواد رسی 223
3-8-12- تجزیه کربناتها 223
4-8-12- واکنش‌های جامد 223
5-8-12- واکنش‌هایی که در حضور فاز مایع رخ می‌دهد 224
9-12- تاثیر نوسانات کیفیت خوراک کوره بر راندمان کوره 224
10-12- اقدامات موردنیاز در جهت کاهش نوسان کیفیت خوراک کوره 226
1-10-12- تدوین استراتژی نمونه‌گیری 226
2-10-12- مطالعات تفصیلی معادن 227
3-10-12- جلوگیری از عوامل نوسان کاذب در سیستم کنترل کیفی 227
منابع و مراجع 229
چکیده انگلیسی 230

فهرست اشکال
عنوان صفحه
1-1- فلودیاگرام خط تولید سیمان 6
2-1- مشخصات پخت سیمان 7
3-1- خط تولید سیمان به روش خشک 10
4-1- سیستم پخت سیمان 11
5-1- سیستم پخت سیمان با سیکلون 5 مرحله‌ای 12
1-2- کوره دوار سیمان 14
2-2- بدنه کوره 15
3-2- غلطک مستقر روی پایه‌های کوره سیمان 15
4-2- سیستم حرکت کوره 16
5-2- نسوزکاری بخشهایی از سیستم پخت 17
7-2- تغییرات حرارت ویژه مصرفی نسبت به ظرفیت کوره 20
8-2- نمونه‌ای از طرح مسیر فرعی 21
11-2- خنک کن دوار به همراه کوره دارای کلساینر طرح همبولت 26
12-2- خنک کن سیاره‌ای 26
13-2- خنک کن مشبک 28
14-2- اتاق کنترل سیمان اکباتان 30
15-2- مقطع انتهای خروجی کوره سیمان 34
24-2- یکی از آخرین طرحهای مشعل و موقعیت آن در سیستم پخت سیمان 39
1-4- محاسبه مقدار هوای نشتی در بخشهای مختلف سیستم پخت و آسیاب مواد 50
2-4- نقاط سنجش متغیرهای مختلف سیستم پخت 55
3-4- نقاط سنجش متغیرهای مختلف خنک کن کلینکر 56
4-4- گزارش ساعتی کارکرد کوره سیمان هگمتان 57
5-4- گزارش ساعتی کارکرد خنک کن کلینکر سیمان هگمتان 58
1-5- موقعیت نقطه تاریک نسبت به شعله 61
2-5- جهت انتقال حرارت از مرکز کوره به بدنه 64
3-5- حالات مختلف منطقه پخت 65
1-6- محل تعبیه حرارت سنج‌ها در نقاط مختلف پیش گرمکن 105
2-6- چگونگی تعبیه سوراخهایی در سقف سیکلونها برای خروج بخار آب 107
3-6- محل تعبیه مشعل برای خشک و گرم کردن کانال هوای سوم 109
4-6- محل تعبیه برای خشک و گرم کردن درب کوره 110
5-6- مشعل کمکی برای خشک کردن خنک کن 111
1-7- موتور کوره 121
3-8- جریان گاز و مواد 136
4-8- جریان گاز و مواد 136
5-8- گرفتگی‌های سیستم پخت 146
1-9- تغییرات درجه حرارت در بخشهای مختلف سیستم پخت 151
2-9- نسوزکاری قسمتهای مختلف سیستم پخت 153
3-9- جنس مواد نسوز مورد استفاده در قسمتهای مختلف سیستم پخت 154
4-9- سیکلون پایین پیش گرمکن و نسوزکاری سقف 156
5-9- انتهای پیش گرمکن و ورودی 156
6-9- مناطق مختلف ابتدا تا انتهای کوره 157
1-10- عوامل فرسایش مختلف شیمیایی- مکانیکی و حرارتی موثر روی آجر 162
2-10- الی 24-10- اشکال مختلف آجرهای کوره که دچار فرسایش شده‌اند صفحه 164الی صفحه180
25-10- سیکل کلر در سیستم پخت 181
26-10- سیکل قلیائی در سیستم پخت 182
27-10- سیکل سولفور در سیستم پخت 182
28-10- شکفتگی قلیائی 184
30-10- فرسایش بدنه کوره 185
1-12- دیاگرام سه تائی نشان‌دهنده ترکیبات اکسیدی و مینرالی سیمان پرتلند و موقعیت آن در مقایسه با سایر مصالح و مواد معدنی 193
2-12- تقسیم‌بندی مناطق مختلف کوره 207
3-12- تغییرات شیمیائی و حرارتی خوراک کوره از ورود به سیستم پخت تا خروج از آن 210
4-12- بلورهای کلینکر عادی 221
5-12- بلورهای کلینکر آهسته خنک شده 221
6-12- توده بلورهای آهک آزاد که توسط الیتها احاطه شده‌اند 221
8-12- کلینگر آزمایشگاهی با سولفات زیاد 222