كيف كان يصنع الاسمنت قديما (ستستغرب كثيرا ) الولايات المتحدة الأمريكية

تابعونا على الفيس بوك https://www..facebook.com/Ch.Eng.Industries/ تم ذكر المصدر في نهاية الفيديو يحتوي 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. 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 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 ومن 14 – 16 % Al2O3 والباقى عباره عن CaO، وNa2O وFe2O3 وغيرها البوتاسيوم والكلور وغيرها 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 ��لعالية 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 انتباهك 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 بنسب معينه وتدخل طاحونه ض��مه 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 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 التقليب ثم 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 تتحد 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 • جدير 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 ال CaO متحده مع جزيء من ال SiO2 وهكذا وتصل درجات الحرارة إلى 1450 درجه عند نهاية الفرن منطقة الحريق عند الشعله • بعد الفرن تدخل المادة المنتجة وتسمى الكلنكر إلى المبرد cooler للتبريد المفاجئ وفائدته تبريد الكلينكر ومنع التفاعل العكسى وتفكك اطوار الكلينكر الاربعه إلى الاكاسيد المكونة لها • بعد المبرد يخرج الكلينكر وهو المنتج الأولى في صناعه الاسمنت • يضاف بعد ذلك الجبس الخام وتركيبة كبريتات الكالسيومCaSO4.2H2Oإلى الكلينكر ويدخلا معا طاحونه تسمى طاحونة اسمنت cement mill ويكون المنتج النهائى هو الاسمنت • يضاف الجبس في حدود 5% وفائدته تنظيم زمن الشك للاسمنت • في اطوار الكلينكر ال C3A يشك لحظيا عند إضافة ماء ولكننا نضيف الجبس لتأخير زمن شكها • يتكون الجبس من CaSO4.2H2O وتتحد هذه المادة مع ال C3A مكونة مادة تسمى الاترنجيت تحيط بال C3A وتاخر من زمن وصول الماء إلى ال C3A وبالتالى تاخر من زمن الشك

Category