مقدمھ اي بركنترل كیفیت1391 كاظم آشوري

مقدمھ تكنولوژي پخت جزوه حاضر مقدمھ اي در كنترل كیفیت است كھ در تھیھ آن از كتاب

تالیف آقاي مھندس بكائیان سیمان ھندبوك مھندسيمھندس عزیزیان و آقاي تالیف سیمانتالیف آقاي فیلیپ آلسوپ وسري plant operation handbook cementوكتاب

progress in cement and concrete وAdvances In Cement Technology تحت ودیگر منابع استفاده گردیده است استانداردھاي ملي ایرانن گوش و.نظارت آقاي س

باتشكرازاین عزیزان وسروران گرامي امید كھ این مجموعھ مفید افتد وبا راھنمایي دیگر .عزیزان تكمیل شود

مواد اولیھھما نگونھ كھ درتعریف ودرتاریخچھ سیمان دیدیم ماده اولیھ سیمان آھك بوده كھ جھت پخت وایجاد فازھاي سیمان نیاز بھ مواد رسي دارد مختصري از دستھ بندي این مواد بھ شرح

مواد آھكي. زیراستاین ماده درطبیعت بوفوریافت مي گردد خالص ترین نوع آن كلسیت –سنگ آھك

میباشد وفقط 3.0الي1.8سختي سنگ آھك 2.59و 2.7وآراگونیت با وزن مخصوص خالص ترین نوع آن سفید رنگ میباشد درسایر موارد بعلت حضور نا خالصي ھا تیره

مباشد CaCo3تركیب شیمیایي آن . تر مي باشندرس واكسید آھن بعلت گستره ,عبارتست از سنگ آھك ھمراه با مواد سیلیس دار -مارل

یك سنگ رسوبي است دراثر تھ نشین شدن ,توزیع زیاد این ماده از نظر زمین شناسي ایجاد مي گردد سختي آن از سنگ آھك كمتر است ھمزمان كربنات كلسیم و مواد رسي

دستھ بندي مارلھا بشرح زیر مي باشد CaCo3درصد 96–100سنگ آھك بسیار خالص .

CaCo3درصد 90 - 96سنگ آھك مارلي . CaCo3درصد 75 - 90مارل آھكي . CaCo3درصد 40 - 75مارل . CaCo3درصد 10 - 40مارل رسي . CaCo3درصد 4 - 10رس مارلي .

CaCo3درصد 0 - 4رس

مواد رسيدیگري كھ درتولید مواد ساختماني كاربرد دارد خاك رس است رس ھا در اثر ماده مھم

ھوا زني آلومینو سیلیكات ھا ي حاوي عناصر قلیا یي وقلیایي خاكي ایجاد شده اند این . مواد بھ گروھھاي زیر تفكیك میگردند

,ھالویزیت ,نارسیت ,دیكیت ,شامل كائولینیت -گروه كائولن Sio2. nH2o3 (بیدلیت ,)Al2o3. 4Sio2.nH2o(مونتموریلونیت -گروه مونتموریلونیت

Al2o3.( 3نونترونیتSio2. nH2o (Al.Fe)2O3. . ساپونیتnH2o 3Sio2. MgO.2 -K2o-Mgoیلیبت با نسبت ھاي متغیرا ,رس میكا -رس ھاي قلیایي Al2o3- Sio2-

H2o درجھ میباشد وزن مخصوص آنھا از 1785درجھ الي 1150نقطھ ذوب رس ھادر آنھاست رس ھا Fe2o3عامل اصلي رنگ رس ھا حضور . متغیر است 3الي 2

. منبع اصلي قلیایي ھا در سیمان مي باشند اثر تعدادي از كاني ھاي ھمراه

سیلیكات منیزیم,در سنگ آھك بصورت دولومیت اكسید این-اكسیدمنیزیم كاني ھاي. درجھ تجزیھ مي گردد 700 - 750یافت میشود دولو میت در ...بروسیت ,آنكریت ,

چھار الي پنج برابر بیشتر از سرعت Sio2درشبكھ Caoسرعت نفوذ -كاني ھاي سیلیسياست بھمین علت فاز ھاي سیلیسي عامل تعیین كننده در Cao در شبكھ Sio2نفوذ

Caoواكنش پذیري مخلوط خام میباشد واكنش پذیري فرم ھاي مختلف سیلیس با . بصورت زیر افزایش مي یابد

كوارتز-- < كالسدوني--<اوپال-- < كریستو بالیت آلفا-- <تریدایمیت--- <سیلیس فلدسپار--- <سیلیس ازآمفیبول ومیكا --- <سیلیس رس --- < سیلیس روباره

شیستو شیلاز دیگر رسوبات با دو .صخره ھاي رسوبي حاصل از رسوب وفشرده شدن ذرات شن ورس با یكدیگر میباشد شیل ھا

ویژگي قابل شناخت ھستند اول اینكھ بصورت الیھ الیھ مي باشند و وبراحتي در ھر الیھ نازك خرد وریز مي گردند خاكستري تا زرد وسرخ رنگ مي باشند شیل ھاي سیاه داراي مواد ارگانیك بوده .داراي رنگ ھاي متنوعي از سیاه و

ودر شرایط احیا وكمبود اكسیژن تشكیل مي گردند بھ ھمین علت در آنھا امكان حضور سولفیت مي باشد داشتن درصدي از آھن بصورت كاني ھاي ھماتیت وایلیت وكلریت بھ انھا رنگ سرخ وزرد مي دھد

این كاني ھاي رسي معموالھمراه با كوارتز وكربنات وكاني ھاي آھن مي باشند

الیھ ھاي شیل

از سنگ ھاي دگرگوني ھستند شامل كاني ھاي ورقھ اي مانند میكا ،كلریت،ھورنبلند وگرانیت مي باشند كوارتز شیست ھادرآنھا موجود وگاھي كاني غالب مي باشد وداراي آلكالي بوده و تحت شرایط دماوفشار باالشكل مي گیرند

مخلوط رسھا وشن ھاي وسنگھاي ریز دانھ مباشند كھ توسط رودھا وسیل ھا طي سالیان شستھ شده وتجمع آلوویوم كرده اند این رسوبات جوانتر بوده ومربوط بھ دوران اخیر مي باشند

مقادیر اصلي عناصر قلیایي و از رسھا وارد تركیب خوراك كوره مي گردد ھمچنین مقادیري از منیزیوم نیزاز این كانیھا وارد تركیب خوراك كوره میگردد باتوجھ بھ این نكتھ كھ در اكثر مینرال ھاي رسي داراي

تركیبات رسي ھمانطور كھ ذكر شد داراي مقادیري سیلیس بصورت آزاد . مقدار بیشتر از مي باشندوھمچنین در تركیب با آلومینیوم وآھن بوده كھ از مواد مورد نیاز جھت ایجاد فازھاي كلینكر مي باشد مارل وشیل

وآلوویوم بعلت رسوبي وریز دانھ بودن قابلیت پخت بیشتري دارند رسھا داراي درصدي آب تركیبي نیزبوده كھ حدود درجھ تجزیھ میگردد 400—900

رسوبات آلوویوم

K2ONa2O

K2ONa2O

c

شیست كلریتشیست كلریت

سنگ آھن سنگ آھن بھ شكل كاني ھاي عمده ھماتیت ومگنتیت وگوتیت ولیمونیت وسیدریت یافت مي شود سنگ آھن بستھ بھ كاني وناخالصي ھا وشرایط تشكیل داراي رنگ خاكستري

مي باشد 2.7وسیاه تا زرد وقرمز وسبز مي باشنددانسیتھ آن حدود سنگ آھن بستھ بھ نوع كاني وشرایط تشكیل ودرصد سیلیس وكوارتز موجود در آن داراي سایش پذیري

متفاوت مي باشند معموال از رسھا ودیگر مواد رسوبي وسنگ آھك وبوكسیت سایش پذیري سخت تري دارند اكنون در صنعت سیمان انواع مختلف آن وھمچنین مواد آھن دار محصول جانبي دیگر صنایع استفاده میگردد بغیر از

آھن تركیبي در رسھا وپیریت كھ واكنش پذیري آنھا باالتر مي باشد واكنش پذیري دیگر كاني ھاي آن بھ قابلیت خردایش وابستھ تر مي باشد

لیمونیتگوتیتمگنتیتھماتیت

(Fe2o3)(Fe3O4) (Fe.OH)(Fe.OH.nH2O)(FeCO3)

g/cm3

بوكسیتبوكسیت سنگي است كھ ازمینرالھاي ھیدروكسید آلومینیوم ھمراه با سیلیس ،اكسید آھن ، تیتانیوم وآلومینوسیلیكاتھا

تشكیل گردیده است مینرالھاي اصلي ھیدروكسید ھاي آلومینیوم گیبسیت ،بوھمیت و مي باشد بوكسیت در رنگھاي سفید، زرد 2.38دیاسپور مي باشند دانسیتھ آن حدود

،خاكستري و قرمز یافت مي گردد ھمانگونھ كھ درابتداشرح داده شد ماده اصلي مواد اولیھ سیمان سنگ آھك ورس میباشد درصورت موجود بودن مارل

مناسب ، مارل ماده اصلي بوده وبا آھك عیار باال ودیگر مواد مانند سنگ آھن ودر صورت نیاز سنگ بوكسیت یا سنگ سیلیس تصحیح مي گردد در صورت نبود مارل سنگ آھك ماده اصلي بوده وبا رس ،شیل ،ودر صورت نیاز

سنگ آھن ویا سنگ بوكسیت تصحیح مي گردد

g/cm 3

سنگ بوكسیت سنگ بوكسیت

AlO(OH) Al(OH)3AlO(OH)

معدن بوكسیت

وبھینھ سازي پخت تنظیم مواد خام

بوده 76 --78%مواد براي پخت دركوره باید سایش یافتھ ومخلوط گردند تیتر تنظیمي جھت سیمان خاكستري حدود میكرون بین 90باتوجھ بھ و مقدار كربنات منیزیوم موجود تنظیم مي گردد درصد باقیمانده روي الك

و بین 2.0–2.7و بین 88–98تنظیم میگردد و با توجھ بھ تیپ سیمان تولیدي بین 12–%18تنظیم میگردد 0.9–1.7

آنالیز مواد خام جھت مخلوط مواد خام در حدود اعداد زیر مي باشد 2-/+35 2-/+42 2-/+14

2-/+5 1-/+2

1.5-/+3 0.3-/+0.7 1.2-/+1.5

نوسان باید داراي انحراف . نباید بیشتر گردد/+ -0.2حداكثر نوسان تیتر كربنات كلسیم در خوراك كوره از

واحد وبراي و /+ -1در نمونھ ھاي یك روز باشد این مقدار را حدودا % 1.2معیار كمتر از ایجاد انبساط در دراز مدت مي نماید در مقادیر كم % 4واحد در نظر مي گیرند بیش از /+ -0.1

گیرش اولیھ را بھ تاخیر انداختھ ودر رشد % 0.5مضر نمي باشد در مقادیر بیش از مقاومت اولیھ خلل ایجاد مي كند آلكالي باال ایجاد گرفتگي كرده وكیفیت كلینكر را كاھش مي دھد مقدار سولفات باال موجب گرفتگي شده وبا كاھش مقدار گچ در آسیاب سیمان در گیرش ایجاد مشكل مي نماید نسبت سولفات بھ آلكالي

باعث تشكیل گرفتگي در پري ھیتر مي شود) <%0.015 (مناسب مي باشد كلر باال 0.8 -1.20بین

LSFLSFSIMALM

LOICaOSio2Al2o3Fe2O3MgoK2O+Na2OSO3

LSFLSFSIM ALM

MgOTio2 F و P2O5, Mn2O3

(K,N)

تغییرات درپخت و فازھا حرارتي مواد ورودي بھ سیستم پخت وكلینكر خروجي ازآن را نشان -شكل زیرخال صھ اي از تغییرات شیمیایي

كھ ابتدا بھ (Silica)و سنگ سیلیس (Clay) خاك رسCaco3)(مي دھد بطوریكھ مال حظھ مي شود سنگ آھك Sio2,Al2o3مخلوط پودر وخوراك كوره درآمده اند بتدریج وارد سیستم پخت مي شوند وبمرور بھ اكسیدھاي

Cao, Fe2o3 تبدیل میشوند سپس این اكسیدھا در اثر نزدیك شدن بھ حرارتھاي باالتربھ فازھاي مختلف سیمانودر حضور فاز . تشكیل میگردد ) Liquid Phase( درجھ سانتیگراد فازمایع 1250تبدیل مي شوند درحدود

,كھ اصلي ترین فاز مینرالي سیمان است بوجود مي آید از این مرحلھ بھ بعد مواد داخل كوره C3Sمایع فاز تثبیت مي شوند در پایان C4AF,C3A,C2S,C3Sشعلھ را پشت سرمي گذارد وبتدریج فازھاي اصلي سیمان

از كوره خارج وسپس وارد CAOfreeدانھ ھاي تیره رنگ كلینكر متشكل از فازھا ومقدار مختصري آھك آزاد خنك كن مي شود

مینرالھاي رسي آب مولكولي خود را از دست مي دھند ودوباره c700°تا كریستالھ مي شوندبعضي سیلس ھاي فعال رااز

جا بجا مي نمایندCo2CaCo3

900--700 °cشروع میگردد آھك آزاد ایجاد میشود فازھايو تجزیھ تشكیل مي كنند درجھ و و و شروع بھ

مي ماند كلسیناسیون ثابت پایان تا حدود حرارت مواد

CaCo3MgCo3CAC2S C2FC12AF

850°c

1100-- 900 °cتشكیل فازھاي و شروع میگردد وتجزیھ كامل

مي شود وآھك آزاد بھ باالترین حد خود میرسدC3AC4AFCaCo3

1200-- 1100 °c تشكیل بھ حد باالي خود میرسد تشكیل وكامل میگردد C2SC3AC4AF

1280-- 1250 °c تشكیل فاز مایع آغاز میگردد

C2SC3S 1350-- 1200

°c

وآھك آزاد تشكیل میدھند

1450-- 1350آھك آزاد كاھش مي یابد مقدار كاھش واندازه آن افزایش مي یابد

مقدار واندازه افزایش مي یابد C2S

C3S

C3AC4AFبا سردنمودن و ازفاز مایع خارج و كریستال مي گردند سرد نمودن

كلینكر فازھاي

میباشند واكسید آھن مواكسید سیلسیم، اكسید آلومینی, سیمان اكسید كلسیم جزاء اصلي تشكیل دھنده تركیبا اكسید منیزیم ، اكسید پتاسیم و اكسید سدیم نیز در سیمان وجود دارند كھ مجموعا درصد وزني این

درصد است 5اكسیدھاي فرعي كمتر از بخشي از این مواد بصورت مذاب در مي آیند, بخاطر وجود درجات حرارت باال در منطقھ پخت كوره

) چنداكسیدي( و در نتیجھ در چنین محیطي اكسیدھاي مذكور با یكدیگر تركیب مي گردند و تركیبات چندتائي كھ موسوم بھ مینرال یا فازھاي سیمان ھستند پدید مي آید

كلینكر محصول چند عنصري از انحال ل جامد این تركیبات در حالت غیر تعادلي میباشداجزاء مینرالي تشكیل دھنده آن عبارتند از

(Alite) آلیتیا 3 CaO.SiO2 سھ كلسیم سیلیكات(Blite) بلیت یا 2CaO.SiO2 دو كلسیم سیلیكات

(Aluminate) آلومیناتیا 3CaO. Al2O3سھ كلسیم آلومینات(Ferite) فریتیا 4CaO.Al2O3.Fe2O3 چھار كلسیم آلومینوفریت

و برخي Tio 2و MgO و Na2O و K2O اصلي تركیبات دیگري نظیر عناصرھمراه باياكسیدھاي دیگر بمقدار جزئي وجود دارند كھ بصورت محلول جامد در شبكھ كریستالي مینرال ھا

فوق جاي گرفتھ انددر فریت مي توانند بصورت %13در آلومینات و%10دربلیت %6درآلیت % 4اكسیدھاي فرعي تا حدود

محلول جامد حضور داشتھ باشند خواص سیمان ناشي از تركیب خواص اجزاء تشكیل دھنده آنست ولي عمده خواص آن مربوط بھ

آھك تركیب, وجود تركیباتي نظیر قلیائي ھا . تركیب موسوم بھ آلیت یا سھ كلسیم سیلیكات مي باشداز جھتي وجود. اكسید منیزیم و امثالھم غالبا منشاء اثرات منفي روي خواص سیمان ھستند, نشده

.

C3S

C2S

اینگونھ تركیبات باعث مي شود كھ نقطھ ذوب و پخت مواد خام سیمان پائین بیاید و در نتیجھ عملازجھت دیگر، اینگونھ تركیبات داراي میل تركیبي زیاد با آب و. پختن با سھولت بیشتري صورت گیرد

بھمین خاطر. امالح موجود در آن مي باشند و در اثر تركیب با امالح و آب افزایش حجم پیدا مي كنندسیمان مي گردد نھایيوجود آنھا باعث پائین آمدن مقاومت .

قبل از ورود بھ بحث مشخصات. در سطور بعد برخي خواص فازھاي اصلي كلینكر ذكر مي شودفازھاي سیمان ذكر این نكتھ الزم است كھ بخاطر اختصار و سھولت بیان و نوشتن ، اكسیدھا و فازھاي

اختصارنمایش مي دھند تشكیل دھنده سیمان را بصورت (ca3sio5)(C3S) آلیت

این. معموال این تركیب بصورت خالص در كلینكر وجود ندارد واغلب ھمراه با ناخالصي مي باشدمي باشند Fe2O 3و TiO2 , Al2O3 , MgO ناخالصي متشكل از اكسیدھایي نظیر

كلینكر،درجھ حرارت پخت ونحوه سرد كردن مقادیر ھر یك از این اكسیدھا در فاز آلیت بستگي بھ تركیب آلیت مي گرددومعموال مقاومت فشاري آنرا باال مي برند وجود این اكسیدھا باعث تغییر خواص. كلینكر دارد

سھ كلسیم سیلیكات بھ آھك و دو كلسیم سیلیكات تجزیھ شود ممكن است 1250 cدر زیر درجھ حرارتاین اتفاق در صورتي پیش مي آید كھ عمل سرد كردن بھ آھستگي صورت گیرد

Fe .تجزیھ فوق سریعتر صورت مي گیرد 2+ و وجود فاز آلیت داراي, و چھ از نظر تاثیر روي خواص سیمان ) درصد تشكیل دھنده (چھ از نظر مقدار

آمدن براي بوجود. خصوصا اثر بارز این تركیب تاثیر روي مقاومت سیمان است. بیشترین سھم مي باشدوبا تشكیل فاز مایع وواكنش بین در منطقھ پخت ایجاد شود) ذوب شدن(این تركیب باید حالت گداختگي

ساعتھا طول 1250آھك آزاد وفازبلیت تشكیل این فاز تسریع مي گردد در حالت جامد ودر دماي SiO2مي كشد تا براثر واكنش و فازآلیت تشكیل گردد CaO

°c

Na0.01Ca2.90Mg0.08Fe0.03Al0.04Si0.95P0.01O5.00 فرمول تیپیك آلیت

فازآلیت داراي ھفت پلي مورف بوده كھ وابستھ بھ دما مي باشند ودر درجھ حرارتھاي باال تشكیل مي گردند ودر دماي معمولي پایدار نمي باشند وبا كمك ناخالصي ھا پایدار مي گردند سھ تا از این پلي مورفھا شبكھ كریستالي تري كلینیك

تشكیل وبھ 620 -1070وسھ تا مونو كلینیك مي باشند ویكي رمبوھیدرال مباشد این شبكھ ھا در دامنھ حرارتي یكدیگر تبدیل مي گردند باال بودن فعالیت ھیدرولیكي بعلت وجودحفره درشبكھ كریستالي مي باشد

با و با در شبكھ كریستالي جایگزین مي گردند بعلت حضور ناخالصي ھا بیشتربصورت

مونوكلینیك دیده مي شود

°c

دماي تبدیل شبكھ كریستالي )میكروسكوپي(

1070 1060

990 920 620

RM3

M2,M1T2,T3

T1

°c°c°c°c°c

.

Al CaC3S

Fe و MgSI

° با زمان زیاد ایجاد شده است 1250كھ در دماي C3S كریستال خالص

(ca2sio3)(C2S) بلیتتركیب در این. بلیت خالص دركلینكر سیمان یافت نمي شود و ھمراه با مقادیري از سایر اكسیدھا مي باشد

(L.S.F) در مواقعي كھ ضریب اشباع آھك. ضمن پختن كلینكر و درحالت جامد تشكیل مي گردد مقاومت بلیت آھستھ است گسترش و افزایش. باالست مقادیر كمي از این تركیب در كلینكر وجود خواھد داشت

كریستال بلیت در درجھ . مي رسد وبیشترازآن ولي در دراز مدت بھ مقاومت آلیتكھ, حرارت معمولي تغییر شكل كریستالي مي دھد و از فرم معروف بھ بتا بھ فرم معروف بھ گاما

در ابتدا بلیت بتا در مقایسھ با نوع. مي دھد (Modification) پایدارتر است تغییر شكل كریستالياین تغییر. گاما بمقدار زیادي در كلینكر وجود دارد و نوع گاما داراي خاصیت ھیدرولیكي نمي باشد

این از ھم گسیختگي سریع كلینكر بنام افت. درصد افزایشي حجمي كلینكر است 10شكل ھمراه با از این تبدیل و افت كیفیت كلینكر مي توان با اضافھ كردن یون ھاي. موسوم است (Falling) كلینكر

در حال حاضر با توجھ بھ تكنولوژي. خارجي و یا با تسریع در سرد كردن كلینكر جلوگیري كرد موجود در صنعت سیمان عمال مشكل افت كلینكر حذف شده است

ازفرمھاي كریستالي خالص بلیت تنھا در دماي معمولي پایدار است وبقیھ در درجھ حرارتھاي .پایدار مي باشند پنج فرم ، ، ، ، مشخص گردیده اند باال

از تشكیل 1400در كلینكرھاي معمولي فرم الفا وبتا تشكیل مي گردد باسرد كردن سریع از دماي

فرم گاماجلو گیري مي گردد ھمچنین ھرچھ رشد كریستالي كمتر باشد تبدیل بھ فرم گاما انجام نمي شود قلیایي ھا موجب تثبیت فرم بتا وسیلیس آزاد، ، تبدیل بتا بھ گاما را تسھیل مي كنند

تبدیل فرمھاي مختلف كریستالي در صحفھ بعدي نشان داده شده است باحضور ناخالصي ھا فرم بتا تثبیت مي گرد این فرم داراي بي نظمي ونقص ھاي كریستالي بوده كھ موجب فعالیت ھیدرولیك آن میگردد

ولي میزان این بي نظمي ھا ازآلیت كمتر مي باشد

C2S

°c

Fe +2Mg(2%)

K0.03Na0.01Ca1.94Mg0.02Fe0.02Al0.07Si00.90P0.01O3.93 فرمول تیپیك بلیت

α βάHάL

( )دماي انتقال از شكل كریستالي1425 ھگزاگونال

1160 ارتورومبیك

860- 780 ) باگرم كردن از (

690 ) باگرم كردن از (

ارتورومبیك

680- 630 ) باسرد كردن از (

مونوكلینیك

500 <)باسرد كردن از (

ارتورومبیك

°c

°1425c °1160c °630-680c

°690c

°<500c

°780-860c

فازآلیت وبلیت ھردو باآب واكنش داده و ھیدرات سیلیكات كلسیم ایجاد مي نمایند واكنش ھا مقداري پیچیده اند ولي بصورت خالصھ آنھا را بھ شكل زیر مي توان نمایش داد

ھردوفاز آلیت وبلیت در واكنش با آب یك محصول تولید مي كنند وبصورت جانبي ھیدروكسید كلسیم ایجاد مي شود در دراز مدت مقاومت فاز بلیت از آلیت بیشتر مي باشد زیرا در واكنش فاز آلیت با آب ھیدر وكسید كلسیم بیشتري تولید مي گردد این ماده بھ مقاومت كمكي نمي نماید وزیادتر بودن آن موجب كاھش غلظت موثر ھیدرات سیلیكات

كلسیم مي گردد واكنش این فازھا با آب بعلت ایجاد ھیدروكسید كلسیم محیط قلیایي ایجاد مینماید كھ در بتن ھاي مسلح موجب حفاظت آھن از خوردگي مي گردد

جھت آلیت بصورت ساده كربنات كلسیم و سیلیس 3:1جھت بلیت و 2:1باتوجھ بھ نسبت بلیت وسیلیكاتھاي كلسیم غیر ھیدرولیك 2:1آلیت وآھك آزاد آیجاد مي نماید وبا نسبت كمتراز 3:1با نسبت بیش از

تولید مي نماید وبا نسبت بین ایندو تركیبي از آلیت وبلیت تولید مي نماید تمایل بھ ایجاد آلیت خالص دارد % 83.3تمایل بھ ایجاد بلیت خالص وبا تیتر % 76.9مواد خام با تیتر

در مقایسھ بین آلیت وبلیت ،آلیت سریعتر واكنش داده ودر مقاومتھاي اولیھ نقش بیشتري دارد ولي در دراز مدت ودر انتھا مقاومت بلیت بیش از آلیت خواھد بود واكنش سریعتر آلیت از یك جھت بھ دلیل قلیایت بیشتر است كھ واكنش

شدید تري با آب ایجاد مي كند وھمچنین بدلیل اینكھ در سایش كلینكر فاز آلیت نسبت بھ بلیت وآلومینات وفریت داراي سختي كمتري بوده براحتي بھ ذرات ریزتر خرد مي گردد بھ ھمین دلیل ابتدا این فاز واكنش داده و روي سطوح را

مي پوشانند وفاز بلیت در میان این سطوح دفن شده بعد از واكنش فازھاي سطحي واكنش خواھند داد مقاومت ھمچنین بھ شیمي ومینرالوژي فازھا بستگي دارد،وھمچنین كلینكرھاي با پلي مورفھاي درجھ حرارت باال كھ با سرد كردن سریع تثبیت گردند خصوصا در مورد بلیت واكنش پذیري را افزایش مي دھد از طرف دیگر پخت طوالني یا دردرجھ حرارت خیلي باال موجب رشد كریستالھا شده وعیوب كریستالي راكاھش داده موجب پایین آمدن

فعالیت فازھا مي گردد بلیت با مقادیر باالي سولفات مقاومت ھم اندازه آلیت نشان مي دھد سیمانھاي آمیختھ مقاومتھاي ) بدلیل ایجاد ھیدروكسید كلسیم بیشتردر این كلینكرھا در واكنش با آب(بھتري با كلینكرھاي با آلیت باال نشان مي دھند

2Ca3SiO5+6H2o Ca3Si2O4(OH)6+3Ca(OH)2

2Ca2SiO4+4H2o Ca3Si2O4(OH)6+Ca(OH)2

(CaCO3)(SiO2)

.

كلینكر )خالص(گسترش تاب فشاري مینرال ھاي

درسیمانكلینكري ھا گسترش تاب فشاري مینرال

آلومینات فاز

ودیگر پتاسیم اكسید ھاي سدیم و, در این فاز. فاز آلومینات نیز مشابھ دوفاز دیگر بھ ھمراه عناصر خارجي مي باشدحضور خاصیت تركیبي فاز آلومینات بسیار باال مي باشد و با. درصد وزني جاي بگیرند 10 ودقادرند تا حد عناصر

سدیم وپتاسیم بھ فرمولھاي تركیباتي از فاز آلومینات با اكسیدھاي. اكسیدھاي قلیایي این میل تركیبي شدیدتر مي گرددو گزارش گردیده اند

بدلیل میل تركیبي شدید فاز آلومینات با آب و براي جلوگیري از گیرش سریع سیمان مقداري سنگگیرش بھ سیمان افزوده مي شود) كند كننده(بعنوان عامل بازدارنده ) سولفات كلسیم(گچ

گرماي ھیدراتاسیون فاز آلومینات بسیار باال مي باشد و وجود آن در سیمان بھ ھمراه آلیت و بلیتولي خود بھ تنھایي داراي خواص ھیدرولیكي چنداني. باعث افزایش مقاومت اولیھ كلینكر مي گردد

نمي باشد و روي مقاومت نھائي تاثیر چنداني ندارد بصورت خالص فقط یك فرم كریستالي دارد وكیوبیك میباشد در حضور ناخالصي سدیم داراي پنج فرم كریستالي مي باشد

كھ در كلینكرھاي صنعتي كیوبیك وارتورومبیك وبندرت مونوكلینیك میباشدافزایش قلیایي ھا موجب تشكیل فرم ارتورومبیك ومونوكلینیك مي گرددكھ با افزایش سولفات از حضور قلیایي ھا درفاز آلومینات جلوگیري مي گردد

واكنش تركیب این فازبا آب بدون حضور گچ شدیده بوده وھیدرو گارنت تشكیل مي گردد

این واكنش موجب گیرش سریع در سیمان مي گردد كھ درسایش كلینكر سیمان بدون افزودن گچ در آسیاب افزودن یون سولفات با انحالل كند . سیمان مشاھده مي گردد و موجب سفت شدن خمیر سیمان در چند دقیقھ مي گردد

بصورت سنگ گچ موجب ایجاد یون سولفات با غلظت كافي جھت اصالح واكنش ھیدراتاسیون مي گردد

KC8A3NC8A3

C3A(Ca3Al2O6)

Ca3Al2O6+6H2o Ca3(Al(OH)6)2 Hydrogarnet

Ca3Al2O6+3CaSo4+32H2o [Ca3(Al(OH)6).12H2O].(SO4)3.2H2o Ettringite

یونھاي سولفات كلسیم با فاز آلومینات واكنش داده تركیبي بنام اترینجیت بصورت الیھ اي برروي سطح فاز آلومینات تشكیل مي گردد این تركیب بسیار نامحلول بوده ومانع ادامھ واكنش فاز آلومینات با آب مي گردد بنابراین واكنش كامل

این تاخیر یك تا دوساعتھ جھت . فاز آلومینات با آب كند گردیده و فاز آلیت مي تواند براحتي واكنش با آب را انجام دھدوسیمان روان بوده وزمان كافي جھت كارھاي بتون ریزي بدست مي آید كار با خمیرسیمان ضروري میباشد .

واكنش نھایي فاز آلومینات با تبدیل كند اترینجیت بھ مونوسولفات پایان مي یابد

[Ca3(Al(OH)6).12H2o].(So4)3.2H2o+2Ca3Al2O6+4H2o 3[Ca4(Al(OH)6)2.(So4).6H2o]

كریستالھاي قھوه اي آلیت ، آبي بلیت ،سفید آلومینات وفریت

) فاز فریت

فریت داراي تركیب مشخصي نمي باشد و تركیب آن بستگي بھ مقدار آلومینیم و آھن موجود درقرار دارد و مي تواند شامل ھر یك از تركیبات C2A و C2F این فاز در محدوده بین. كلینكر دارد

حدودا تركیب فاز فریت در كلینكر سیمان پرتلند نزدیك بھ. باشد C6AF و C4AF و C6A2Fمي باشد است در این فاز اكسید عناصر دیگر نیز وجود دارد و رنگ سیمان وابستھ بھ این فاز و مقدار آن

مي باشدداراي رنگ خاكستري سیر یا سبز MgO بھمراه C2(AF) , خالص داراي رنگ قھوه اي C2(AF)بصورت %13ارد مقادیر زیادي از عناصرتاحدود این فاز میل تركیبي كمي دارد و نقش ھیدرولیكي چنداني در سیمان ند

ناخاصي دراین فاز میتوانند حضور داشتھ باشند در كلینكرھاي با الومینیوم باال فرمول تیپیك آن را مي توان بصورت زیر نمایش داد

وبراي فریت ھاي با الومینیوم پایین

عناصر فلزات واسطھ براحتي بھ جاي آھن در فاز فریت جایگزین مي گردند در كلینكر سفید مقدار تیتانیوم میتواند ازمقدار آھن بیشتر شود ھمچنین جایگزین مي گردد كھ جھت تعادل بار جایگزین

كھ در آلیت وبلیت جایگزین مي شود در كلینكر %1.5مي گردد كھ موجب مي شود بتواند درمقادیر بیش از ) پریكالژ(ھمیشھ داراي مقادیري اكسید منیزیوم آزاد % 3جایگزین گردد بھ ھر حال كلینكر حاوي بیش از

خواھد بود فریت نیز در واكنش با آب تشكیل ھیدروگارنت مي دھد ولي با رسوب اكسید آھن روي كریستال واكنش كند مي گردد

بھ ھمین دلیل با آنكھ واكنش فریت با آب گرما زا است ولي موجب گیرش فوري نمي گردد

Ca4Al2Fe2O10 )C4AF

C4AF

K0.01Na0.01Ca1.98Mg0.17Ti0.05Mn0.02Fe0.62Al1.00Si0.14O5.00

K0.01Ca1.98Mg0.17Ti0.05Mn0.02Fe0.90Al0.72Si0.14O5.00

Mg2+Fe3+SiO44-

MgoMgo

AlO45-

Ca4Al2Fe2O10+7H2o Ca3(Al(OH)6)2 +Fe2o3+Ca(OH )2

.

با ) تري كلینیك( ، %) 0.9تا(

، %)0.45(تا . پایدار مي گردد%)0.55(تا

با ) تري كلینیك( ، %)1.1تا(

)1.0) (%1.4 (%پایدار مي گردد %) 1.8( با ) مونوكلینیك(

و %)2.0( پایدار مي گردد %) 2.2(

با )مونو كلینیك( و %) 4.5(

با )رمبوھیدرال(پایدار مي گردند%) 5.0(

فازآلفا با قلیایي ھا یا ویا و

پایدار مي گردد فاز بتا با قلیایي ھا و و ) 0.17 - 0.27( و و

وغیره پایدار مي گردد فاز گاما در دماي اتاق پایدار

مي باشد امااضافھ نمودن آنرا از % 0.5

ناخالصي ھاي فاز ي ازاد مي نماید با

پایدار مي گردد%) 4.0(

كیوبیك با و %) 1.9تا(

ارتورومبیك با پایدارمي )3.6–4.6(%

گرددو مونو كلینیك با %)5.7–4.6 (

ایجاد مي گردد تتراگونال با اضافھ 5.3% نمودن

بدست مي آید

فازفریت بعنوان معرفي شده كھ تركیبي بین

و تا دارد و

از فازھاي معمول سیمان ھستند فاز فریت شامل مقادیر

زیادي از یون ھاي بیگانھ بعنوان ناخالصي مي باشد

C3S C2S C3A C4AF

C3S

MgoAl2o3 Fe2O3

C3S TIIFe2O3Al2o3

Mgo

TI

C3S MIZno Mgo

Zno

MIIZno

Zno

Al2o3Fe2O3Ca3(PO4)2

K2ONa2OSO4

PO4CrO4

Fe2O3

K2O

C3ANa2OC3A

Na2O

C3ANa2O

Na2OC3A

C2(A.F.)

C2FC2AC4AFC4AFC6A2F

تثبیت فرمھاي كریستالي فازھاي كلینكر با ناخالصي ھا

.

Alite (1; dark brown). Belite (2; bright brown). Ferrite (3; white).Aluminate (4; blue). With preparation resin filled pores (5). Inclusions

of round, earlier formed belite in the alite crystals (see arrows).

اثر خنك كردن روي فازھاي كلینكر دانستھ شده خنك كھ تشكیل مذاب روي فازھا اثر دارد نحوه خنك كردن كلینكر نیز روي آنھا موثر است ھمانگونھ

18 -20وسپس خنك كردن سریع بھترین كیفیت كلینكررا موجب مي شوداین حدود 1250نمودن آرام تا شكل زیر اثرخنك نمودن رادركیفیت كلینكر نشان مي دھد درنظر گرفتھ شده است

°c°c/min

Mgoمقدار

(K2o+Na2o) قلیایي ھا

C3A&C4AF

ßC2S&C3S

شكل فاز مایع

سردكردناثرروي فازھاي سیماناثرروي خواص سیمان

فعالیت ھیدرولیكي

ذرات اندازه

فشاري مقاومت

سالمت سیمان

انرژي سایش

ندك

یعسر

رنگ

°c/min4-5 18-20°c/min

بھینھ سازي تركیب مواد خام براي داشتن یك سایش وھموژناسیون وكلسیناسیون ودر نھایت كلینكرشدن موثر باید بین خواص فیزیكي ،مینرالي

ودانھ بندي وحرارتي یك ھماھنگي وتركیب مناسب موجود باشد براي مثال ھنگامي كھ دانھ ھاي سنگ آھك نرم با دانھ ھاي زبر سیلیكات ھاي شیست كریستالھ با ھم مخلوط مي شوند درسایش پذیري ایجاد مشكل مي

نمایند ھمچنین اثر آلكالي و وكلر بھ درجھ حرارت آزاد شدن آنھا در مخلوط از مواد اولیھ وابستھ مي باشد كھ بھ تركیب مینرالي حاوي این مواد وابستھ است براي داشتن بھینھ مصرف انرژي در پخت وآماده سازي مواد تركیب

مواد خام باید داراي یكنواختي در دانھ بندي وتركیب باشد ودر دامنھ محدودي از درجھ حرارت واكنش پذیري مناسب داشتھ باشد

واكنش پذیري سرعت پخت مخلوط مواد خام نسبت عكس با اندازه ذرات دارد و واكنش پذیري با نسبت عكس توان دو اندازه ذرات

تعیین مي گردد

براي اینكھ واكنش ھاي مخلوط مواد خام بطور مناسب انجام شود باید مرحلھ كلسیناسیون وتجزیھ در دامنھ باریكي از را در تیتر كل كربنات نمي دھند/+ - 0.2%درجھ حرارت انجام شود بھمین دلیل اجازه نوسان بیش از

(Chalk)MgO

واكنش پذیري= ----------------------------------------------------1

)متوسط اندازه ذرات كوارتز( X ) متوسط اندازه ذرات كلسیت( 22

(Reactivity)

قابلیت پخت قابلیت پخت راحتي یا سختي پخت مخلوط مواد خام دریك زمان معین وبا یك دماي ثابت جھت تشكیل فازھاي كلینكر مي باشد وبطور معمول با اندازه گیري آھك آزاد مخلوط پختھ شده بیان مي گردد

ھر چھ مقدار این آھك آزاد بیشتر باشد نشان از سختي پخت دارد عوامل مختلفي در قابلیت پخت تاثیر دارند كھ در جدول زیر اشاره وسپس شرح داده مي شوند

(Burnability)

توصیفات عاملشیمیایي تركیب تركیب شیمیاي عناصر اصلي ،عناصر فرار ،دیگر عناصر غیر فرار

تركیب مینرالي تركیب سنگ آھك،تركیب مواد رسي،اصالح كننده ھا،تنظیم كننده ھاتركیب دانھ بندي اندازه ذرات، توزیع دانھ بندي،ھمگني ونا ھمگني مواد

تاثیرات حرارتي درجھ حرارت پخت ،سرعت پخت ،مدت زمان پخت ،فعال سازي پخت

تشكیل فازمایع درجھ حرارت تشكیل،مقدار فازمایع،ویسكوسیتھ وكشش سطحي فاز مایع

كیفیت كلینكر فازھاي سیلیكات،فازھاي آلومینات وفریتاتمسفركوره حالت اكسید وحالت احیا

تركیب شیمیایي مخلوط مواد خام عناصر اصلي تركیب موادخام چھار اكسید ، ، ، و تركیبات عناصر فرار

وعناصر غیر فرار مي باشند ھر كدام از این عناصر درتركیب مواد خام اثر خود واثر متقابل در قابلیت پخت مواد دارد درجدول زیر این اثرات شرح داده شده است

SiO2 CaOAl2o3 Fe2O3(K,N,S,P,F,Cl)(Mg,Mn,Sr,Cr)

(LSF,SIM,ALM)

مدولھاوعناصر فرمول تجربي حدود عملي حدود مطلوب اثرات

(SIM) مدول سیلیس

S/A+F 1.9-3.2 2.3-2.7 مدول سیلیس باال موجب پخت سخت تر ومصرف -1

سوخت بیشتر مي شود موجب افزایش آھك آزاد مي شود -2 تشكیل كوتینگ سخت شده و تلفات -3

حرارتي از از بدنھ كوره باال مي رود آسترنسوز را از بین مي برد -4 گیرش وسخت شدن اولیھ سیمان را كند -5

مي نماید

جدول تاثیرات عناصر ومدول ھا

مدول ھا وعناصر فرمول تجربي حدود عملي حدود مطلوب اثرات

ALM مدول آلومینیوم

A/F 1.5-2.5 1.3-1.6 مدول آلومینیوم باال باعث پخت سخت ومصرف سوخت -1

بیشتر مي شود مقدار را افزایش ومقدار -2

را كاھش مي دھد مقدار و را افزایش -3

مي دھد مقدار فاز مایع وبار خروجي كوره را -4

كاھش مي دھد گیرش اولیھ را تسریع ومقاومت اولیھ -5

راباال مي برد در دماي ثابت ویسكوسیتھ فاز مایع را -6

باال مي برد مقدار نقش كمك ذوب را تعیین -7

مي كند > 1.23) >1.63( كمك ذوب مي باشد < 1.23) <1.63( كمك ذوب مي باشد

اگر خیلي كم ومخلوط مواد خام -8 بدون سیلیس آزاد باشد میل بھ چسبندگي

كلینكر وتشكیل گلولھ باال مي باشد

C3AC4AF

C2S C3S(C3S>C2S)

ALM

AF

ALM

جدول تاثیرات عناصر ومدول ھا

مدولھاوعناصر فرمول تجربي عملي حدود مطلوب حدود اثرات

فاكتور اشباع

آھك

66 -102 92 --98 باالتر مقدارپخت مخلوط مواد خام را مشكل ترمي -1

سازد موجب باال رفتن آھك آزاد مي شود -2 مقدار را افزایش مي دھد -3 مقدار را كاھش مي دھد -4 باعث كیرش كند ومقاومت اولیھ باال -5

مي شود

LSF

LSF=-------------------100C

2.8S+1.65A+0.35F

2.8S+1.18A+0.65FLSF=-------------------

100C

LSF=-------------------100C+0.75M

2.8S+1.18A+0.65F

LSF=-------------------100C+1.5M

2.8S+1.18A+0.65F

M<2

M>2

LSF

C3SC2S

جدول تاثیرات عناصر ومدول ھا

مدول ھا وعناصر فرمول تجربي حدود عملي حدود مطلوب اثرات

سیلیس آزاد Sf 0-3% تا حد ممكن كم مقدار سیلیس آزاد باال مصرف برق وسوخت را باال مي برد -1شكل گیري كوتینگ را سخت مي كند -2

آسترنسوز را از بین مي برد -3اتالف حرارت تشعشعي از بدنھ كوره را -4

افزایش مي دھد درجھ حرارت گاز خروجي از كوره را -5

افزایش مي دھد

جدول تاثیرات عناصر ومدول ھا

مدول ھا وعناصر فرمول تجربي حدود عملي حدود مطلوب اثرات

Mgo اكسید منیزیوم

M 0 - 5 0-2 مقادیر اكسید منیزیوم باال مقدار ویسكوسیتھ وكشش سطحي در فاز -1

مایع را كاھش داده وتحرك پذیري یوني را افزایش مي دھد

انحالل وآھك آزاد را در درجھ -2 حرارت ھاي باال بھبود مي دھدوكمك میكند

راحت تر تشكیل شود تشكیل گلولھ درمنطقھ پخت راتسھیل مي -3

كند ودرشرایط كوره تاثیر مي گذارد منیزیوم موجود % 2ھنگامي كھ بیشتر از -4

باشد تشكیل كریستال پریكالژ داده موجب ناسالمي سیمان مي شود

مقدار فاز مایع و را افزایش داده -5ولي تاثیري بر ندارد

درصورتي كھ پایداري -6 حجمي كاھش یافتھ با حضور

اثرآن ازبین مي رود

C2S

C3S

C3SC2S

2>M>6SO3=0.63

(M<2)

جدول تاثیرات عناصر ومدول ھا

مدول ھا وعناصر فرمول تجربي حدود عملي حدود مطلوب اثرات

قلیایي ھا

(K+N) 0-1% 0.2-0.3 مقدار قلیایي باال قابلیت پخت را در دماي پایین بھبود -1

ودردماي باال تضعیف مي نماید مقدار فاز مایع وتشكیل كوتینگ را زیاد -2

مي كند قابلیت انحالل رادر فاز مایع افزایش -3

مي دھد فازھاي آلیت وبلیت را تجزیھ مي نماید -4بھ دلیل تشكیل سیكل قلیایي در كوره در -5

راھبري كوره ایجاد مشكل مي نماید فراریت مي باشد اگر -6 واكنش قلیاي سنگدانھ محتمل مي باشد

(K2O+Na2O)(K+N)>1%

(K>N)(0.695K2O+Na2O)>0.6%

Cao

جدول تاثیرات عناصر ومدول ھا

مدول ھا وعناصر فرمول تجربي حدود عملي حدود مطلوب اثرات

سولفور S 0-4% 0.5-2.0% مقدارسولفور باال بعنوان یك كاھش دھنده نقطھ ذوب عمل -1

كرده وبا تشكیل تركیبات كمتر فرار ھنگامي كھ بھ كاھش سیكلل

قلیایي كمك میكند درجھ حرارت تشكیل فاز مایع را تا -2

درجھ كاھش داده وویسكوسیتھ وكشش 100سطحي فاز مایع راكاھش مي دھد وتحرك

یوني را افزایش مي دھد مقدارفاز بلیت را افزایش مي دھد ولي -3

اثري برمقدار فاز آلیت وفاز مایع ندارد اگر مقدار آلكالي سولفات باال باشد آلیت را -4

تجزیھ مي نماید 1250در اگر مي تواند موجب -5

انبساط سولفات گردد پخت مواد خام را در درجھ حرارت پایین -6

بھبود مي بخشد ودر حرارت باال تضعیف مي كند

استحكام فشاري وھیدرولیكي سیمان را -7 كاھش مي دھد

(SO3,SO4,S )2-(N,K)SO4

S>(K+N)

cSO3>2.5-4%

جدول تاثیرات عناصر ومدول ھا

تشكیل مي گردد 1338فاز مایع در درجھ حرارت در تشكیل میگردد1301اشباع فاز مایع در درجھ حرارت ودرحالت در

سولفات با قلیایي ھا تعریف میگردد اگر مدول سولفات

مي شود در تركیب مقدار اضافھ سولفات با كلسیم تركیب مي شود اگر قلیایي ھا با سولفات تركیب مي شوند 70 - 90%حدود

مدول ھا وعناصر فرمول تجربي حدود عملي حدود مطلوب اثرات

كلرید 0-0.6% 0-.015% مقداركلر باال

موجب تشكیل تركیبات فرار -1در منطقھ پخت شده ومشكل گرفتگي ایجاد

مي نماید مقدارفاز مایع را افزایش ودرجھ حرارت -2

تشكیل فاز مایع را بھ میزان زیادي تغییر مي دھد

تشكیل رینگ در كوره را با تسھیل -3تشكیل فاز اشپوریت

افزایش میدھد افزودن مسیر فرعي درصورتي كھ -4

توصیھ میشود

CL CL(K,N)CL

(2C2S.CACO3)

CL>0.015

MS=----------------------SO3

0.85K2O+1.292Na2O

ALM=1.23ALM=1.63MgO

Ms<0.50.5<Ms<1.0Ms=1.0

cc

تركیب مینرالي مواد خام ھمانطور كھ درمواد اولیھ شرح داده شد مواد اولیھ شامل سنگ آھك ومواد رسي واصالح كننده ھایي مانند سنگ آھن وبوكسیت یا سنگ سیلیس مي باشد

كلسیت ،آراگونیت،دولومیت،آنكرایت تركیبات اصلي تامین كننده اكسیدكلسیم در مخلوط - مواد حاوي اكسید كلسیم مواد خام مي باشند بستھ بھ نوع كربنات وساختار كریستالي وساختارمیكروكریستالي وعیوب كریستالي وناخالصي ھاي

موجود وتوزیع كریستالي دینامیك آنھا در كلسیناسیون وپخت متفاوت مي باشد براساس مینرال از نظر درجھ حرات تجزیھ وفعال بودن بیشتر در پخت ترتیب زیر مشاھده مي گردد

كلسیت ) آراگونیت ( -------<دولومیت -------<آنكرایت اسیدي اكسیدھاي

ومیكا ..) كائولن،مونتموریلونیت،ھیدرومیكا،كلریت و(و درمخلوط مواد خام درمینرالیھاي رسي ،آمفیبول ،پیروفیلیت،وفلدسپار موجود مي باشد و در دیاسپور ،بوھمیت ،ھیدروھماتیت،گوتیت

ودیگر مینرالھا یافت مي شوند فعالیت مینرالھاي رسي درواكنش با كربنات كلسیم بترتیب زیر افزایش مي یابد موسكویت -------<مونتموریلونیت--------<كلریت---------<ایلیت--------<كائولینیت

سیلیس آمورف یا سیلیس درتركیب با آلومینیوم یا كلسیم ویا آھن واكنش پذیري بیشتري نسبت بھ سیلیس خالص دارد واكنش پذیري شكل ھاي مختلف سیلیس با اكسید كلسیم بھ ترتیب زیر افزایش مي یابد

كوارتز --< كالسدوني--<اوپال--< كریستو بالیت آلفا--<تریدایمیت---<سیلیس فلدسپار ---<سیلیس ازآمفیبول ومیكا ---<سیلیس رس ---< سیلیس روباره

دیگر عناصر فرار وغیر فرار ھمراه اكسیدھاي اصلي حضور دارند این عناصر با توجھ بھ درصد مقادیرشان در مخلوط مواد خام بھ ترتیب زیر مي باشند

M – K –S – N – Ti – Mn – P – Sr – F – Cl - Cr درجھ حرارت ونرخ فراریت عناصر فرار بھ مینرالي كھ حاوي این عناصر درتركیب است بستگي دارد بطور

مثال سولفور حاصل از پیریت در درجھ حرارت پایین تري نسبت بھ سولفور حاصل از تبخیر مي گردد یا آلكالي ازسیلیس دردرجھ حرارت پایین تري نسبت بھ آلكالي فلدسپار تبخیر مي گردد

(SIO2,Fe2O3,Al2O3)SIO2Al2O3

Fe2O3Al2O3

CaSO4

تركیب دانھ بندي مخلوط مواد خام دانھ بندي وتوزیع ذرات اثر زیادي روي قابلیت پخت دارد ھرچھ مخلوط مواد خام بیشتر سایش یابند وسطح

مخصوص آنھا بیشتر شده آسانترودر درجھ حرارت پایین تري پختھ مي شوند دربعضي مخلوط ھاي مواد خام سایش بیشتر اثري درقابلیت پخت ندارد دانستھ شده كھ اندازه ذرات آھك وآلومینا روي قابلیت پخت موثر است ولي اثر اندازه

میكرون معادل شش درصد كلسیت باھمان اندازه در 100ذرات كوارتز بیشتر است تاثیریك درصد كوارتزباالي بھ 0.5میكرون آھك آزاد را از 300 -460میكرون بھ 90 -150پخت مي باشد افزایش اندازه ذرات از

0.7آھك آزاد را از 2.0بھ 0.5افزایش مي دھد وافزایش اندازه ذرات از 1550دردماي پخت % 0.8افزایش مي دھد 1500در دردماي پخت % 3.6بھ

میكرون مجاز 90 -200بین % 1.0میكرون وبیش از 200كوارتز باالي % 0.5بنا براین مشخص شده بیش از میكرون جھت پخت قابل تحمل مي باشد 150نمي باشد ولي ذرات كلسیت با اندازه حدود

میكرون درنظر مي گیرند 125میكرون وبراي كلسیت 63میكرون وبراي فلدسپار 44اندازه حداكثررا جھت كوارتزدرنظر مي گیرند %2.5میكرون راخدود 200وروي الك % 12میكرون راحدود 90بھمین دلیل باقیمانده روي الك كنترل اندازه ذرات بسیار مھم است وسرعت واكنش ھاي پخت متناظر بااین اندازه ھا مي باشد وسرعت واكنش پخت

با عكس مجذور اندازه متوسط دانھ ھاي كلسیت وكوارتز نسبت مستقیم دارد یكنواختي وفشردگي

یكنواختي در مواد خام بسیار مھم است ودر كیفیت كلینكر تولیدي وعملیات پخت ومصرف سوخت تاثیر مي گذارد

موادي مانند كوارتز كھ واكنش پذیري كمتر دارند بعلت سختي سایش در قسمت دانھ ھاي درشت تجمع مي كنند ودر یكنواختي مواد ایجاد مشكل مي نمایند مواد كامال یكنواخت بھ خصوص در ساختار میكروبعلت حضور و

بسختي امكان حصول دارد % 13افزایش تیتر كربنات % 1نباید بیشتر گردد /+ -0.2حداكثر نوسان تیتر كربنات كلسیم در خوراك كوره از

را افزایش مي دھد ھموژناسیون نھایي تابعي از خصوصیات شمیایي وفیزیكي اندازه ذرات وتوزیع % 11.5وذانھ بندي وروشھاي مخلوط سازي وبازده سیلوھاي ھموژناسیون مي باشد

SIO2cmmmm

c

A-AA-SS-S

C3SC2S

تاثیرات حرارتي مخلوط موادخام پخت درجھ حرارت

1450 -1500در پخت كلینكر دما باید بھ اندازه كافي باال باشد تا فاز آلیت تشكیل گردد این دمارا حدود مي گیرند افزایش بیش از حد درجھ حرارت پخت باعث ایجاد استرس اضافھ بر روي كوره والیھ نسوز درنظر

گردیده ومصرف سوخت را افزایش داده و اندازه فاز آلیت را افزوده ومقاومت نھایي سیمان راكاھش مي دھدزمان پخت را بھ نصف كاھش مي دھد مقدارحداكثر درجھ حرارت 1420بھ 1360افزایش دماي پخت از

پخت ازآنالیزرگرسیون مخلوط مواد خام كھ تنھا چھر اكسید اصلي را دارند بصورت زیر تعریف مي شود

زمان ماند وقتي زمان ماند مواد در مرحلھ پخت افزایش مي یابد تغییرات زیرممكن است مشاھده شود

مقدار كاھش و مقدار افزایش مي یابد -1 مقدار كاھش ومقدار افزایش مي یابد -2

موجب مقاومت فشاري بیشتر در سنین باال ومقاومت فشاري كمتر در سنین پایین مي شود -3 حرارت ھیدراتاسیون درسنین اولیھ كاھش مي یابد -4 كلینكر پختھ نشده سیمان با كیفیت باال تولید مي نماید حتي با وجود آھك آزاد باال -5

c

cc

=1300+4.51C3S-3.74C3A-12.64C4AFc

C3AC4AF

C3S C2S

سرعت پخت پخت سریع بدالیل زیر ترجیح داده مي شود مواد زبرتري قابل پخت مي باشند -1 مواد با ناھمگني بیشتر از نظر دانھ بندي قابل پخت مي باشند -2 ریز دانھ تر تشكیل شده كھ واكنش با وفاز مایع راسرعت مي بخشد -3

فعال سازي پخت

فعل سازي حرارتي مي تواند بصورت مكانیكي یا شیمیایي انجام پذیرد در فعالسازي مكانیكي از آسیابھاي مواد ویبره اي استفاده مي شود ودر فعالسازي شیمیایي از مینراالیزرھا استفاده مي گردد فعال سازي مكانیكي نتایج بھتري

نسبت بھ شیمیایي داده است

فاز مایع تشكیلمقدار اكسیدھاي درمقدار ،خواص،درجھ حرارت ،ویسكوسیتھ ،كشش سطحي و تحرك یوني فاز

جھت داشت كوتینگ مناسب ومصرف بھینھ 23 -25مایع درفرایند تشكیل كلینكر موثر مي باشند مقدار فاز مایع بین سوخت تشكیل سریع با حل شدن و در فاز مایع وسایش راحت كلینكر مناسب وایده آل

مي باشد 1450فاز مایع در

درنظر مي گیرند 1.5اگر مقدارآن را

C2SCaOfC2S

A,F,M.K,S

C3SCaOfC2S

%Liquid=3.00Al+2.25Fe+Mgo+K+Na+So3c

Mgo>2

كیفیت كلینكر مقدار با كم شدن دیگر فازھا افزایش یابد قابلیت پخت سخت تر مي شود درمقابل با افزایش ھرچھ

و قابلیت پخت بھتر مي شود مقذار در این مورد اثر بیشتري دارد

اتمسفر كوره در كوره با احیا بھ باعث تغییر رنگ كلینكر مي شود ھمچنین با افزایش مقدار شرایط احیا وكاھش موجب گیرش سریعتر مي شود شرایط احیا موجب تجزیھ در مرحلھ سرد شدن گردیده و

مقاومت فشاري را كاھش مي دھد بنابراین شرایط اكسیداسیون در كوره براي كیفیت بھتر كلینكر باید حفظ گردد

محاسبھ قابلیت پخت پیشنھاد گردیده اند كھ در زیر دوفرمول ارایھ مي گردد قابلیت پخت فرمول ھاي مختلف جھت محاسبھ

1400براي پخت در فرمول تجربي

شستھ شده و در زیر میكروسكوپ كوارتز % 20میكرون كھ با اسید كلریدریك 45ذرات كوارتزباالتراز = تشخیص داده شده ا ند

) ذرات درشت كربنات كلسیم(میكرون كھ در اسید حل مي شوند 125ذرات بزرگتر از = میكرون كھ در شستشو بااسید غیر كوارتزي تشخیص داده شده اند 45ذرات بزرگتر از =

C3SC3A C4AFC4AF

FeO Fe2o3C3AC4AFC3S

(Burnability)

Miller

%Caof=0.31(LSF-100)+2.18(SIM-1.8)+0.73Q+0.33C+0.34A

Q

AC

روش تجربي دقیقھ پخت مواد خام در درجھ حرارت ھاي مختلف واندازه گیري آھك آزاد ھر كدام وسپس با جمع نمودن 20با

آنھا بصورت یك اندیس ارایھ مي گردد

فرمول ھاي تجربي ومحاسباتي دیگري نیز جھت پیش بیني قابلیت پخت پیشنھاد گردیده اند با نگاه بھ فرمول اول مشاھده مي شود كھ قسمت اول آ ن شامل اثر و در سخت پزي بوده

وبا محاسبھ آن و تشكیل نمودار ساعتي مي توان وضعیت پخت را دقیقتر مشاھده نمود مقدار آھك آزاد محاسبھ شده اندیس ھاي قابلیت پخت جھت نمونھ ھاي مختلف را مي توان بر آھك آزاد واقعي تقسیم

و نمایي از وضعیت پخت بدست آورد

Caof=C1000 +2C1100 +2C1200 +3C1300 +4C1350 +4C1400 +2C1450cc c c c c c

LSFSIM

مدولھاي كنترل كیفیت مواد بھ منظورارائھ معیارھایي كمي از تركیب مواد خام كھ بھینھ ترین شرایط راجھت تولید وكیفیت سیمان

. ایجاد نماید مدولھاي مختلف بكار گرفتھ مي شوند )فاكتور آھك اشباع(LSFمدول

, Sio2 , Al2O3فاكتورنسبت آھك موجود در كلینكر رابھ آھك قابل تركیب با اكسید ھاي اسیدي اینFe2O3 مشخص مي نماید این مقدار حداكثرآھك ھنگامي مشخص مي گردد كھ اكسیدھاي فوق بصورت

. درآیند ,C3S, C3A , C4AFتركیبات در برگیرنده حداكثرممكنھ آھك یعني : در این صورت مقدار حداكثرآھك برابر عبارتست از

Caomax=2.8 Sio2+1.65 Al2O3+0.35 Fe2O3 تشكیل گردند فرمول حداكثرمیزان آھك برابراست C2F, C3A, C4AF , اگرفازھاي

Caomax =2.8Sio2+1.10 Al2O3+0.70 Fe2o3 بسیار (این رابطھ كھ بوسیلھ بوگ ارائھ شده براي حداكثرمقدار آھك براي كلینكري كھ در حالت تعادل

سرد شده میباشد ورابطھ قبلي براي حالت ذوب كامل میباشد در عمل در كوره ھا ذوب كامل اتفاق )آھستھنمي افتد وسرد شدن سریع بوده اجازه تعادل كامل رانمي دھد بھ جھت مقایسھ حالت را مانند تعادل و سرد

بھ شكل زیر در مي آید LSFشدن آھستھ مي گیرند وفرمول Cao

LSF = ----------------------------------------- Sio2+1.18Al2o3+0.65Fe2o3

100 (Cao +0.75 Mgo)

LSF=------------------------------- . 2.8 Sio2+1.18Al2o3+0.65Fe2o3

. حداكثرمنیزیم دودرصد میباشد در باالترازاین مقدار . فرمول باال در زمان موجود بودن منیزیم استفاده میگردد

درمیاید و وارد فازھاي كلینكر نمي شود درمقادیرباالتراز دودرصد منیزیم ضریب منیزیم بھ ) پریكالز( بصورت ازاداصالح مي گردد 1.5

درصد باال مي برد ودرصد راحدود 14.2گفتھ مي شود یك درصدافزایش در مقدار تیتر قابل تشكیل را. درصدباالمي برد 11.6

97بنابراین افزایش بمعني دشوار شدن پخت وافزایش درجھ حرارت مي باشد بطوریكھ با عبور آن از مرز پخت مواد دشوار گشتھ و ھر چقدر سوخت اضافھ نماییم باز ھم مقداري آھك آزاد وجود خواھد داشت برعكس پایین

ضمن كاھش آھك آزاد، بعلت زیاد شدن فاز مایع درمنطقھ پخت تمایل بھ ایجاد رینگ ) 90بھ كمتر از (آمدن وشستھ شدن كوتینگ را افزایش مي دھد ھرچھ مقدار باالتر رود مصرف سوخت بیشتر مي گردد كھ ھمانطور

كھ دیدیم بدلیل باالتر رفتن تیتر مواد ونیاز بھ انرژي جھت كلسینھ نمودن آن مي باشد ولي بصورت عمده نمایانگر مقدار مورد نیاز جھت تكمیل فازھا وایجاد مقاومت مي باشد

C3SC2S

LSF

LSF

LSF

Cao

مدول سیلیساین مدول نیزبوسیلھ دكتر كوھل ارائھ شده است وبصورت زیر تعریف مي گردد

SR=

حضور دارد ومقادیر ناچیزي از اكسید C2Sو C3Sپخت سیلیس بطورعمده در فازھاي جامد در دماي

آلومینیوم وآھن را میتواند جذب نماید اكسیدھاي نامبرده بیشتر در فاز مایع حضور مي یابند بنا براین مدول . سیلیس در واقع نمایانگر نسبت فازھاي جامد بھ مایع در درجھ حرارت پخت مي باشد

مقاومت اولیھ و گرما ي ھیدراتاسیون افزایش میابد ومقاومت در 2.5با افزایش مدول سیلیس باالتر از میزان سخت پزي مواد بطور عمده با نشان داده مي شود . برابر سولفاتھا وزمان گیرش كاھش مییابد

ولي بصورت دقیق تر میتوان آنرابا قسمت اول فرمول قابلیت پخت نشان داد

SIM

SIM

SIO2

Al2o3+Fe2o3

مدول آلومین بصورت زیر تعریف مي گردد این مدولAl2o3

AR= ----------- Fe2o3

Fe2o3جایگزین مي گردد بجاي Mnبوسیلھ بطور ایزومورف Feدر بكار بردن این مدول چون از مقادیر زیر استفاده Al2o3 , استفاده مي گردد وبجاي Fe2o3=%Fe2o3+1.01%Mn2o3از

P2o5+ %Al2o3=%Al2o3+%Ti2o3مي گردد باعث % 2رابطھ مستقیمي بین این مدول و مقدار فاز مایع وجود نداشتھ ولي افزایش اكسید آھن تا میزان

اثر كمتري دركاھش ویسكوسیتھ دارد% 4كاھش شدید ویسكوسیتھ فاز مایع وادامھ افزایش آن تا و افزایش , C3Aبنابراین با افزایش این مدول ویسكوسیتھ فازمایع افزایش مي یابد و ھمچنین درصد

) براي ھنگامي كھ محیط از اشباع نباشد(كاھش مي یابد دانستھ شده در C4AF درصد 1338فاز مایع در كمترین درجھ حرارت ) براي ھنگامي كھ محیط از اشباع باشد(و

تشكیل مي گردد

ALM

ALM=1.4Mgo ALM=1.6

Mgoc

فازمایع وكوتینگ فاز مایع نقش مھمي در فرایند تشكیل فازھاي مینرالي كلینكر ودر فرایند دانھ بندي وتشكیل كوتینگ دارد در فاز مایع ھم مقدارآن وھم ویژگي ھاي رئولوژیكي آن مھم مي باشد

اگر مخلوط مواد خام تنھا شامل چھار اكسید باشد در نسبت اویتكتیك فاز مایع در درجھ تشكیل مي گردد تركیب فاز مایع شامل 1338حرارت

مي باشد ھمانطور كھ دیده مي شود این تركیب از اشباع بوده ولي مقدار درآن كم مي باشد بھ ھمین را دارا مي باشد ) آجرھاي آلومیني(خاطر توانایي تھاجم بھ نسوزھاي سیلیكات دار

با حضور درتركیب مواد خام نقطھ اویتكتیك در نسبت ھاي خاصي از این مواد تشكیل گردد این مواد بعنوان فالكس عمل نموده وموجب تشكیل فاز مایع در قبل از منطقھ پخت 1280مي تواند در

ودر ناحیھ كلسیناسیون مي گردند فرمول ھاي جھت تعیین مقدار فاز مایع با توجھ بھ درجھ حرارت ارایھ گردیده اند درصد بستھ بھ تیپ كلینكر و شرایط 23 -25بین فاز مایع مناسبكھ در صفحھ بعدي تعدادي از آنھا آورده شده است

ھر كوره مي باشد فاز مایع بیشتر موجب تخریب اكثر آجرھاي نسوز در غیاب كوتینگ پایدار مي گردد فاز مایع در آجر نفوذ نموده باعث افزایش مدول االستیسیتھ آن گردیده ودر نھایت موجب باد كردگي آجر مي گردد

ورسم نمودارآنھا مي توان پایداري 1338و 1450از محاسبھ مقدار فاز مایع ھرساعت در دو درجھ حرارت كوتینگ تشكیلي را پیش بیني نمود ھرجھ این دو نمودار بھ یكدیگر نزدیكتر باشد كوتینگ پایدارتري تشكیل مي گردد

Cao,SIO2,Fe2O3,Al2O3c%16Fe2O3 و %23Al2O3 ,%6SiO2 ,%55CaO

CaOSiO2

SO3 و K2O,Na2O,MgOc

cc

.

)بستھ بھ درجھ حرارت كوره(مقدار فاز مایع

تركیب شمیایي فاز مایع

درنظر گرفتھ مي شود % 2حداكثر Mgo

با افزایش مقدار فاز مایع قابلیت تشكیل كتینگ و كلینكر یشتر مي گردد اما باید توجھ داشت كھ كتینگ •بیشتر لزوما بھ معناي گتینگ بھتر نمي باشد میزان نسوزندگي كتینگ بافت وپایداري آن از مقدار كتینگ

تشكیلي روي آجر مھمتر مي باشد یك نمودار ساده از كیفیت كتینگ ورابطھ آن با و مخلوط مواد در زیر نشان داده شده است

موجب كاھش ویسكوسیتھ فاز مایع میگردد تركیب آلكالي سولفات نیز ویسكوسیتھ را كاھش مي دھد .مقداركم آن جھت تشكیل فاز آلیت مناسب مي باشد كاھش بیش از حد ایجاد گرد وغبار در كوره مي نماید

الكالي ھا بھ تنھایي وبدون تركیب موجب افزایش ویسكوسیتھ فاز مایع در كوره مي گردند

SIMALMMgo

تشكیل كتینگنرمال

SIM

ALMكتینگ سنگین و تشكیل رینگ وبال

مقدارزیاد فاز مایع با ( رینگ دركوره )ویسكوسیتھ باال

كتینگ نازك وتھاجم بھ مقدارزیاد فاز ( نسوز كوره

)مایع تشكیل میشود

كتینگ نازك مقدار كمي فاز مایع (

)تشكیل مي شود

كتینگ خیلي نازك وتشكیل مقداركمي فاز (كلینكر ریزدانھ

)مایع باویسكوسیتھ باال تشكیل میشود

2.82.52.2

1.3

1.6

1.9

رفتار كتینگ پذیري در كوره

ھمانطور كھ گفتھ شد بیشترین فاز مایع درنسبت اویتكتیك براي شكل مي گیرد كھ •ھردوفاز آلومینات وفریت درتشكیل فاز مایع مشاركت مي كنند وبا افزایش بیشتر درجھ حرارت مقدار مذاب با شیب

كمتري افزایش مي یابد امكان واكنش فاز بلیت و اكسید كلسیم با حل شدن در مذاب فراھم مي شود و فاز آلیت با تشكیل فاز مایع

پخت سریع . تشكیل مي گردد سرعت حل ایندو باافزایش درجھ حرارت بصورت نمایي افزایش مي یابد بعلت تشكیل فاز بلیت واكسید كلسیم كھ داراي كریستال ناقص مي باشند بھ تشكیل فاز آلیت كمك مي نماید موادي كھ ویسكوسیتھ فاز مایع راكاھش دھند مانند و موجب تسھیل تشكیل فاز آلیت مي گردند

وموادي كھ ویسكوسیتھ را افزایش دھند مانند و تشكیل آلیت را دشوارتر مي نمایند افزایش درجھ حرارت اثر زیادي بر كاھش ویسكوسیتھ فاز مایع دارد بطور مثال در یك كلینكر تیپ یك

ویسكوسیتھ فاز مایع مي گردد این مثال نشان مي دھد % 70درجھ حرارت موجب كاھش 93افزایش چرا داغ كار كردن در كوره اگرچھ براي تشكیل كلینكر مفید است موجب كاھش عمر آجر نسوز مي گردد عالوه بر آن كاھش بیش از حد ویسكوسیتھ باعث افزایش گرد وغبار در كوره مي گردد ،اگر مدول آلكالي

و كم باشد اثرات مضر اقزایش ویسكوسیتھ مشاھده مي شود 0.83سولفات كمتر از

ALM=1.38Mgo<2

MgOSO3K2ONa2O

c

اثر فاز مایع روي آجر نسوز

MgO

با افزایش نسبت ویسكوسیتھ بصورت خطي افزایش مي یابد ،براي یك درجھ حرارت پخت معین با افزایش دانھ بندي كلینكر بھبود مییابد وھمینطور اگر ویسكوسیتھ فاز مایع باال باشد اثر تخریبي كمتري روي آجر نسوز كوره خواھد داشت ویژگي مھم دیگر فاز مایع كشش سطحي یاتوانایي آن درتر نمودن آجر نسوز است این ویژگي بر

دانھ بندي كلینكر ،چسبندگي كوتینگ برروي آجر نسوزوكیفیت كلینكر موثر است فاز مایع با كشش سطحي باال موجب دانھ بندي بھتر كلینكر ونفوذ بیشتر فاز مایع درحفره ھاي كلینكر میگردد كلینكر ذرات گرد

داشتھ وآھك آزاد كاھش مي یابد فاز مایع با كشش سطحي باال تمایل كمي بھ ) 0.5mmزیر(وغبار كمترچسبیدن بھ سطخ آجرنسوز دارد بنابراین موجب كاھش چسبندگي كلینكر بھ نسوز كوره مي گردد الكالي ھا ،منیزیوم وسولفات ودرجھ حرارت باال كشش سطحي را كاھش داده و تا غلضت خاصي بھ

تشكیل كوتینگ روي آجر نسوز كمك مي نمایند

ALMC3A

سایش آجر نسوزبراثر فاز مایع بیش ازاندازه

میكروسكوپي كلینكر وشرایط پخت در دھھ ھاي اخیر از میكروسكوپي كلینكر براي پایش شرایط پخت در كوره وھمچنین جھت پیش بیني مقاومت سیمان

در آزمایشگاھھاي كنترل كیفیت استفاده گردیده است این روشھا بنام روشھاي بررسي پودر اونو اولین بار در دھھ ھفتاد توسط محقق ژاپني یوشیو اونو ارایھ گردید

دراوایل بعنوان یك روش تكمیلي بودند ولي اكنون این روش با تھیھ مقاطع نازك یا مقاطع صیقل یافتھ واستفاده از میكروسكوپ نوري پالریزان انعكاسي وعبوري جزء ارزشمندي از بسیاري از آزمایشگاھھاي كارخانھ ھاي سیمان مي

باشند خرد گشتھ سپس در روغن ) 325#/ 140#( میكرون الك 44–106درروش پودري اونوكلینكر تا اندازه

200 -400مخصوص غوطھ ور شده ودربین شیشھ ھاي الم میكروسكوپ نوري پالریزان با بزرگ نمایي قرارمي گیرد

درروش مقطع صیقلي كلینكر را در قالب قرارداده با رزین پر مي نمایند سپس با كمك مواد سایش دھنده سطح آن را دردیسك ھاي الماسھ سایش مي دھند

با اندازه گیري سایز آلیت ، ضریب شكست آلیت ، اندازه بلیت ،ورنگ بلیت مي توان شرایط پخت وكیفیت كلینكر را تعیین نمود

) (سایز آلیت مي باشد در این درجھ حرارت با 1200 -1450اندازه این فاز نشانگر سرعت پخت بین درجھ حرارت

مي گردد 15 -20تركیب میشود تا تشكیل گردد پخت سریع مطلوب بوده موجب تشكیل آلیت با اندازه یا حتي بیشتر ایجاد مي نماید بصورت زیر این اندازه ھا نمره بندي 40 -60و پخت كند آلیت ھاي با اندازه

گردیده اند

x

C3SC2S

ASccC2S

CaoC3Sµ .µ .

µ4=15 - 20 µ3=20 - 30 µ2=30 - 40 µ1=40 - 60

آلیت )بیرفرنژانس(ضریب شكست تفاوت بین اندیس شكست نور آبي وقرمز متناسب با بیشترین درجھ حرارت پخت مي باشد درجھ حرارت بیشتر

نشان داده مي شود ودر حالت داشتن منطقھ پخت سرد اعداد حدود 0.008–0.01دلخواه بوده وبا عدد بیرژفرانس خواھند بود اعداد بھ صورت زیر شماره گزاري گردیده اند 0.002

اندازه بلیت مي باشد مدت زمان اقامت باال ترجیح داده مي شود ) 1400باالي ( نمایانگر مدت زمان اقامت در منطقھ پخت

ومتناظر با اندازه متوسط كریستال بلیت مي باشد در حالیكھ درزمان اقامت كوتاه اندازه بلیت حدود مي باشد اعداد دیگر بصورت زیر شماره گزاري گردیده اند

رنگ بلیت ) سرد شدن در كوره قبل از ورود بھ خنك كن(درجھ 1000متناظر با سرعت سرد نمودن اولیھ كلینكر بھ زیر

مي باشد خنك شدن سریع مطلوب بوده و تولید كریستالھاي بلیت روشن مي نماید در حالیكھ كلینكر آھستھ سرد شده موجب ایجاد رنگ زرد تا كھربایي در كریستالھا مي گردد بصورت زیر اعداد شماره گزاري گردیده اند

(AB)

4=0.008-0.01 3=0.006-0.007 2=0.005-0.006 51=0.002-0.00

(BS)c

µ25 - 40µ5- 10

µ4=25- 40 µ2=15- 20µ3=20- 25 µ1=5- 10

(BC)

2= زرد 3= زرد كمرنگ 4= روشن 1=كھر بایي

.

ALMرابطھ فاز مایع با

انواع سیمان وكاربرد آنھا مي باشد ASTM C-150برگرفتھ از استاندارد ) 389(ملي ایران ویژگیھاي سیمان پرتلند استاندارد

داراي شباھت بسیار مي باشد مبناي این استانداردھا برگروه بندي DINو BS,كھ با استاندارد ھاي قدیميسیمان ھا بصورت عمومي زیراست

سیمان پرتلند نوع یك .جھت مصارف عمومي ساخت مالت یا بتن بكار میرود

سیمان پرتلند نوع دو.بعنوان سیمان پرتلند اصالح شده جھت ساخت بتن ھایي كھ حرارت ھیدراتاسیون متوسط براي آنھا

ضرورت وحملھ سولفات بھ آنھا در حد متوسط باشد سیمان پرتلند نوع سھ .

بعنوان سیمان پرتلند با مقاومت اولیھ زیاد در شرایطي كھ مقاومت اولیھ زیاد مورد نظر باشد سیمان پرتلند نوع چھار .

بعنوان سیمان پرتلند با حرارت كم در شرایطي كھ حرارت ھیدراتاسیون كم بتن مورد نظر باشد بكار میرود سیمان پرتلند نوع پنج .

بعنوان سیمان پرتلند ضد سولفات در شرایطي كھ مقاومت زیاد بتن در برابر سولفاتھا مد نظرباشد بكار . مي رود

محاسبھ فاز ھاي سیمانولي در كارخانھ سیمان. بررسي و تعیین مقادیر فازھاي سیمان بطریق میكروسكوپي امكان پذیر است

دانشمند Bogue بوگ. فرصت براي چنین كاري نیست و در ضمن این روش ھزینھ بر استآمریكائي بر اساس روابط استوكیومتري و موازنھ جرم روابطي را براي محاسبھ مقادیر فاز ھاي سیمان با

با استفاده از. استفاده از درصد اكسید ھاي متشكلھ آن ارائھ داده است كھ موسوم بھ روابط بوگ میباشنداین روابط بطور تقریبي و سریع مقادیر ھر یك از فازھاي سیمان از طریق محاسبھ و بشرح زیر بدست

: مي آیدBogue`s Formulas محاسبھ فازھاي سیمان براساس روابط بوگ

C3S = 4.07 CaO-7.60 SiO2-6.72 Al2O3-1.43 Fe2O3-2.82 SO3C3A =2.65 Al2O3-1.69 Fe2O3

C4 AF =3.04 Fe2O3C3A )وجود نداشتھ باشد یعني باشد ، ( 0. 64از كمتر (Al2O3/Fe2O 3( در صورتیكھ نسبت آلومین

مقادیر فازھا بصورت زیر محاسبھ مي گرددC3S = 4.07 CaO-7.60 SiO2-4.48 Al2O3-2.86 Fe2O3-2.85 SO3

C2S = 2.87 SiO2-0.75 C3SC2F = 1.70 Fe2O3-2.66 Al2O3

C4AF =4.77 Fe2O3

دیاگرام سھ تائي نشان دھنده تركیبات اكسیدي و مینرالي سیمان پرتلند

.

پیروز و بھروزباشید