الخليط الأساسي لصناعة الاسمنت يتكون من :
الحجرالجيري (Calcaire)الصلصال (d’argiles)
والجير الطيني يملكان مواصفات
تقارب 80٪ من الجير
،و20٪من الطين،
ومواد علاجية : أكاسيد الحديد (fe2o3)،
والبوكسيت (Al2O3) ،الرملSiO2))
وهذه المواد تضاف للوصول إلى التركيبة المرغوبة.
:vertical_traffic_light::vertical_traffic_light::vertical_traffic_light::vertical_traffic_light::vertical_traffic_light::vertical_traffic_light::vertical_traffic_light::vertical_traffic_light::vertical_traffic_light::vertical_traffic_light:
:rainbow:مبادئ أساسية في صناعة الاسمنت
تحتوي الاسمنت على مادتين أساسيتين هما الكلس والطين هذا الأخير نضيف إليه مواد أساسية هي:
السليس ،والألمين وأكسيد الحديد.
مادتي الكلس والطين تسحقان في آلات السحق وتمزجان مع بعضهما البعض بنسب يحددها المخبر ويطحنان في آلات الطحن ثم نمررهما عبر الفرن الذي تبلغ درجة حرارته حوالي 1430°م. :ok_hand:فنحصل حينئذ على مادة الكلنكر.
نضيف لهذه المادة مواد أخرى.وندخلها في آلة الطحن من بعدها نحصل على مادة الاسمنت التي توضع باكياس ثم تعبأ.
الاسمنت يتكون كمواد خام من مادتين أساسيتين هما :
:green_book:الحجرالجيرى lime stone
والطفله clay
ومادتين اضافيتين يضافا حسب ظرف وطبيعة كل مصنع وهما :
الsand، iron ore الحديد والرمل .
ويسمى الحديد والرمل corrective materials أي مواد لتصحيح النسب المراد الوصول إليها فأحيانا تاتى الطفلة والحجر بهما نسبه عاليه من الرمل فلا تحتاج لإضافة رمل
الحجر الجير أساسا عباره عن CaCo3 كالسيوم كربونات ولكن في الطبيعة يوجد به شوائب كثيره مثل الSiO2 وAl2O3 وNa2O3 وFe2O3 وغيرها مثل البوتاسيوم والكلور وغيرها
الطفلة تتكون من 50 % SiO2 رمل.
ومن 14 – 16 % Al2O3بوكسيت
والباقى عباره عن CaO، وNa2O وFe2O3 وغيرها البوتاسيوم والكلور وغيرها
كما ان الرمل يتكون بشكل رئيسى من ال SiO2 في حدود 70 % والباقى عباره عن Al2O3 وNa2O3 وFe2O3 وCaO وغيرها مثل البوتاسيوم والكلور وغيرها
الحديد يتكون بشكل أساسى من Fe2O3 تكلمنا عن تركيب الاسمنت من حيث المواد الخام سنتكلم عن تركيب الاسمنت بشكل آخر من حيث التركيب الكيميائى ونربطه مع المواد الخام ولماذا اخترنا هذه المواد يتكون الاسمنت من اربعة اكاسيد هي:
الSiO2 وAl2O3 وCaO وFe2O3 المصدر الأساسى لل CaO هو الحجر الجيرى حيث يتحول CaCo3 إلى CaO في درجات الحرارة العالية كما سيتبين فيما بعد
المصدر الأساسى لل Al2O3 هو الطفلة
المصدر الأساسى لل SiO2 هو الرمل
المصدر الأساسى لل Fe2O3 هو الحديد ولكن اود ان الفت انتباه اعضاء ملتقيات الكيمياء وبالذات الكيميائيين العاملين في مصانع الأسمنت إلى بعض النقاط :
مع ان SiO2 50 % من الطفلة الا اننا لم نضيف الطفلة لنحصل منها على ال SiO2 ولكننا اضفنا الطفلة لنحصل على ال Al2O3 • ولكن لامانع من اننا فعليا نستفيد من وجود ال SiO2 في الطفلة وكذلك بقية العناصر • يتم إضافة هذه المواد الخام بسب معينه وتدخل طاحونه ضخمه لتطحن حتى تصل إلى درجة نعومه عاليه وتسمى هذه الطاحونه بطاحونة الخام raw mill ولايحدث بالطاحونه أي تفاعلات كيميائيه ولكن فقط طحن 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 و20 % من الطفلة و3% من الرمل و2% من الحديد وتختلف هذه النسب تبعا للنتائج والتحاليل.
ويراعى في هذه النسب ثلاثة معاملات هي::ok_hand: L S F معامل تشبع الجير
وS.Mوهو معامل السيليكا
ومعامل الألومينا A.M
ولكل من هذة المعاملات مدلولاته وأهميتة من الناحية التشغيلية علاوة على جودة المنتج
بعد خروج المادة الخام من الطاحونه تدخل صومعه للتخزين وتقليب المادة الخام فقط وفائدتها التقليبثم تبدا أول مراحل التفاعلات الكيميائية في مبنى ضخم يسمى البرج أو ال preheater وهو عباره عن خمسة cyclone,فوق بعض وcalciner وال cyclone عباره عن مايشبه خزان ضخم وال وcalciner عباره عن خزان ضخم ولكن به شعله وكلهم متصلين ببعضهم البعض وفائدة هذا البرج هي:
1- تسخين المادة الخام وتمهيدها لدخول الفرن
2- تحويل ال CaCo3 إلى CaO لاننا قد ذكرنا ان الحجر يتكون من CaCo3 ونحن نحتاج في الصناعة ل CaO
ويتم ذلك التحويل وفقا للمعادله التالية
CaCo3. ===> CaO + Co2
وذلك عند درجة حراره 850 درجه مئويه وبذلك تكون الاكاسيد الاربعه جاهزه للتفاعل في الفرن
• تدخل المادة الخام الفرن وهو عباره عن اسطوانه ضخمه مائله بزاويه بسيطه افقيا تدور حول نفسها وفى طرفها شعله ضخمه • وبداخل الفرن يتحد الاكاسيد الاربعه مكونا مايسمى اطوار الكلينكر وهى • C3S, C2S, C3A، C4AF وهذه المواد الاربعه يكونوا مايسمى ب الكلينكر clinker وهو المواد الأولية في صناعة الاسمنت ويمكن ان يصدر الكلينكر أو يدخل في المرحلة التالية ليتكون الاسمنت •
وجدير بالذكر ان المركبات الاربع السابقة عباره عن اختصار لما يلى :
الC اختصار ل CaO •
ال A اختصار ل Al2O3 •
ال S اختصار ل SiO2 •
ال F اختصار ل Fe2O3 •
أي ان ال C3S عباره عن ثلاث جزيء من CaO
Salah Aldeen