پرسش‌های فنی

● پرسش: ما علاقمند به احداث یک واحد کوچک سایش سیمان سرباره‌ای در هندوستان هستیم. عقیده ما این است بجای سرباره‌های کوره ذوب از سرباره‌های خنک شده توسط هوا استفاده کنیم. آیا این تصور صحیح است یا غلط؟
▪ پاسخ: من تصور می‌کنم که از سرباره‌های خنک شده توسط هوا نباید استفاده شود. سرباره‌هائی که با هوا خنک شده‌اند، در مقایسه با سرباره‌های کوره ذوب، خواص هیدرولیکی ندارند. بهتر است از سرباره‌های خنک شده توسط هوا بعنوان مکمل مواد خام در تولید سیمان استفاده شود.
● پرسش: اندازه الک استاندارد برای تغذیه سنگ آهک به آسیای غلطکی چقدر است؟ ما قبلاً از سنگ آهک با شاخص bond kwh/ton ۹-۸ استفاده می‌کردیم. اکنون شاخص bond سنگ آهک مورد استفاده kwh/ton ۱۴-۱۱ است. آیا کاهش اندازه مواد تغذیه شده به آسیاب بر تولید آسیاب مواد خام تأثیر می‌گذارد؟ چگونه می‌توان مدول نرمی سنگ آهک خرد شده را محاسبه کرد و بهترین مقدار برای آسیاب غلطکی عمودی چقدر است؟
▪ پاسخ: کاهش اندازه ذرات مواد تغذیه شده به آسیاب مواد خام باعث افزایش تولید آسیاب می‌شود. در معادلات bond از درجه‌بندی اندازه ذراتی استفاده می‌شود که ۸۰ درصد خوراک آسیاب را تشکیل می‌دهد. بهترین اندازه ذرات مواد تغذیه شده به آسیاب بستگی به زوایه فشار بین غلطک‌ها و میز آسیاب دارد. گفته می‌شود حداکثر اندازه ۶۰ میلی‌متر است.
● پرسش: ما می‌خواهیم توزیع حرارت را در کوره مجهز به پیش گرمکن کلساینر دار، دو رشته‌ای، چهار مرحله‌ای سیکلونی با خشک‌کن cross bar را بدانیم. ضمناً قطر کوره ۸/۴ متر، طول کوره ۶۷ متر، تکنولوژی کوره از KHD، تغذیه کوره ۲۳۰ تن در ساعت، فرایند خشک، بای‌پس ۲۰ درصد و ظرفیت فن پیشگرمکن است. همچنین نوع آجرها ۸۵ درصد Almag، ۸۰ درصد perlix، ۸۵ درصد kronex ... و غیره.
▪ پاسخ: پروفیل درجه حرارت بدنه کوره با توجه به نوع فرایند متغیر است و از جمله به این عوامل بستگی دارد (پری کلساینر، پیش‌گرمکن، سیستم خشک یا تر، کوره بلند و غیره) نوع نسوزهای نصب شده (به دلیل هدایت گرمائی مختلف)، باقیمانده ضخامت نسوز (که در حین کار دچار سایش و خوردگی می‌شوند) و نهایتاً ضخامن کوتینگ بر روی آجرها (بطوری‌که تغییرات آن بستگی به وضعیت فرآیند دارد). در کوره کلساینردار انتظار می‌رود درجه حرارت بدنه کوره حدود ۲۰۰ درجه سانتیگراد برای ۳۰% طول کوره باشد یعنی درست همان قسمتی که آجرهای عایق بیشتری نصب شده‌اند، چرخ دنده (girth gear) در همین منطقه قرار دارد و درجه حرارت بدنه کوره در همین حدود است. سپس انتظار می‌رود درجه حرارت بدنه در قسمت بالای منطقه انتقال به حدود ۳۰۰ درجه سانتیگراد برسد که ۳۰ تا ۶۰ درصد طول کوره را تشکیل می‌دهد. آجرهای نسوز در این منطقه کوتینگ کمتری دارند. در منطقه پخت از ۶۰ تا ۹۰ درصد طول کوره، درجه حرارت با توجه به تشکیل کوتینگ متفاوت است. این قسمت درجه حرارتی کمتر از ۵۰ درجه سانتیگراد دارد. اما اگر کوتینگ‌ها تخریب شوند و ضخامت آجرنسوز کمتر شود آن‌گاه درجه حرارت می‌تواند به بالای ۴۰۰ درجه سانتیگراد برسد.
● پرسش: گاهی اوقات لازم است که یک محصول خاص مثلاً کلینکر با قلیایی پائین تولید کنیم. برای این منظور، باید تمام غبار کوره را خارج کرده و خوراک کوره را بیشتر از کلینکر معمولی حرارت دهیم. اما در این حالت تمام کوتینگ آجرها می‌ریزند. سئوال اینجاست: چگونه و به چه اندازه می‌توانیم خوراک کوره را تغییر دهیم تا در هنگام تولید کلینکر با قلیایی پائین، کوتینگ روی آجرها را حفظ کنیم؟
▪ پاسخ: من فکر می‌کنم شما با کوره‌های تر بلند کار می‌کنید؟ اگر بتوانید مقداری کلراید به خوراک کوره اضافه کنید قابلیت فرار بودن قلیایی را در کوره بالا می‌برید. با انجام این کار قلیایی‌های بیشتری از کیلنکر جدا می‌شوند و قلیایی کمتر در درجه حرارت پائین‌تر بدست می‌آید. من به اطلاعات بیشتری از فرآیند و موقعیت آن قبل از راهنمائی بیشتر نیاز دارم.
● پرسش: سئوال من در مورد سیکل سولفور و روشی است که برای کاهش اثرات آن برگزیده‌ام. مقدار سولفور در مخلوط مواد خام ما معمولاً حدود ۰۷/۰ درصد است اما ناگهان این رقم به ۱۲/۰ درصد افزایش پیدا کرده و عملکرد سیستم را به هم می‌زند. کاری که من می‌توانم انجام دهم، اضافه کردن کربنات سدیم در بین تغذیه کوره است تا مقدار قلیایی‌ها در سیکل داخلی بالا رود. مقدار کربنات سدیم اضافه شده معمولاً حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ کیلوگرم است. نظر شما در این مورد چیست؟ من غالباً می‌شنوم که کربنات سدیم نباید به منطقه پخت اضافه شود و دلیل این کار را نمی‌دانم، ولی فکر می‌کنم کربنات سدیم ویسکوزیته مذاب را پائین می‌آورد و باعث نفوذ بیشتر در آجر می‌شود.
▪ پاسخ: من تعجب می‌کنم که افزایش درصد سولفور از ۰۷/۰ به ۱۲/۰ در مخلوط مواد خام سبب بدتر شدن شرایط عملیاتی می‌شود. این ارقام در مقایسه با کوره‌های بسیاری از کارخانجات که کک نفتی (pet coke) به سوخت کوره‌هایشان اضافه می‌کنند بسیار پائین است. کربنات سدیم در کوره تجزیه می‌شود. با سولفور (بصورت سولفات سدیم) ترکیب می‌شود. و در کلینکر جای می‌گیرد. استراتژی شما بر اساس اصول سیکل قلیایی‌ها، صحیح است و شکی نیست که نفوذ قلیایی‌های یکی از علل عمده تخریب آجر است اما در این سطحی که شما با آن مواجه هستید قاعدتاً نباید مشکلی ایجاد شود.
● پرسش: ما شاهد وجود نقطه داغ در قسمت ۲۲ متری کوره خود بوده‌ایم، آیا برای خنک کردن این منطقه می‌توانیم از تزریق آب بر روی بدنه کوره استفاده کنیم؟
▪ پاسخ: بعضی‌ها این کار را انجام می‌دهند. اما این روش سبب وارد آمدن خسارت جدی بر روی بدنه کوره بواسطه شوک شدید و امکان انقباض بدنه کوره می‌شود. بطور کلی بهتر است از فن استفاده شود و یا کوره برای تعمیرات آجرها، متوقف شود. اگر فن در نزدیکی بدنه کوره قرار گیرد امکان تشکیل لایه نازکی از کوتینگ در جداره داخلی کوره وجود دارد و درجه حرارت بدنه کوره را پائین می‌آورد.
● پرسش: فشار بهینه جریان هوا بر روی بدنه کوره چقدر است؟ چگونه جریان هوا بر روی بدنه کوره بر عمر آجرهای نسوز اثر می‌گذارد؟ فواصل زمانی روشن و خاموش کردن فن برای پائین آوردن درجه حرارت بدنه کوره چقدر است؟
▪ پاسخ: باید گفت بهترین فشار جریان هوا بر روی بدنه کوره صفر است. هرچه جریان هوا بالاتر رود افت انرژی از بدنه کوره بیشتر می‌شود. به این معنی که در داخل کوره به درجه حرارت بیشتری نیاز است و امکان نفوذ نمک‌ها به داخل آجرهای نسوز و در نتیجه تأثیر منفی بر روی عمر آجرها بیشتر می‌شود. به هر حال، هرچه سطح آستری کوره، مورد سایش و تخریب قرار می‌گیرد استفاده از فن بدنه کوره برای تشکیل کوتینگ مناسب‌تر است و درجه حرارت بدنه کوره پائین می‌آید.
● پرسش: چگونه می‌توان کارآیی خنک‌کن کلینکر را بدون اعمال تغییرات بر روی آن افزایش داد؟
▪ پاسخ: کارآیی خنک‌کن تابعی است از مقدار هوای دمیده شده به داخل خنک‌کن جهت خنک‌ کردن کیلنکر. لذا کارایی خنک‌کن را می‌توانید با کاهش مقدار هوای سرد، بهبود بخشید. ولی نیاز دارید برای اطمینان از توازن میان راندمان حرارتی و خنک کردن، خنک‌کن را مدل‌سازی کنید.
● پرسش: من می‌خواهم روش‌های محاسبه جریان گاز و مواد را در پیش گرمکن، پری کلساینر، کوره و خنک‌کن بدانم. دوم آنکه آیا می‌توانید در مورد مشکل قهوه‌ای شدن کلینکر ما را راهنمائی کنید؟ گفتنی است ظرفیت کوره ۲۰۰۰ تن در روز و دارای کلساینر off-line است. اما اخیراً تولید کوره حدود ۲۵۰۰ تن در روز است و LSF بین ۹۰ تا ۹۱، SM=۲.۲۶ و AM=۱.۴ و باقیمانده خوراک کوره ۲۲ درصد است. آیا می‌توانیم کیفیت کیلنکر را بهبود بخشیم؟
▪ پاسخ: محاسبه گاز و مواد در پیشگرمکن بستگی به اصول استوکیومتری (برای ارزیابی گاز حاصل از احتراق سوخت) و جرم دارد. بطور کلی هر آنچه که وارد کوره می‌شود نهایتاً از کوره خارج خواهد شد و این فرآیند امکان موازنه جرمی برای کوره را فراهم می‌کند. اما قهوه‌ای شدن کلینکر به احتمال زیاد به علت شرایط پخت احیا در منطقه پخت کوره است. این حالت تأثیر بدی بر کیفیت کلینکر و راندمان سوخت کوره دارد. این مشکل غالباً از ناحیه مشعل کوره است و با تنظیم کردن مشعل، مشکل برطرف می‌شود. شما باید از وجود حداقل یک درصد اکسیژن در قسمت ورودی کوره اطمینان حاصل نمائید.

منبع : ماهنامه صنعت سیمان