فرآیند تولید سیمان

مرحله اول – مواد اولیه

مواد قلیایی تشکیل دهنده سیمان شامل:

• آهن
• آلومینیوم
• سیلیسیم

مواد آهکی  تشکیل دهنده سیمان شامل:

• کلسیم

می باشد که بر اساس تکنولوژی موجود در سایت تولید سیمان، ترکیبی از این مواد اولیه، به واحد تولید وارد می‌شود.

مرحله دوم – آسیاب مواد خام

در این مرحله، مواد اولیه ورودی به واحد تولیدی، در آسیاب ابتدایی قرار گرفته و با هم ترکیب می‌شوند.

مرحله سوم – ذخیره‌سازی مواد خام

پس از آسیاب مواد خام و ترکیب آنها با یکدیگر، این مواد، در واحد ذخیره‌سازی مواد خام قرارمی‌گیرند تا به مرحله بعد منتقل شود.

مرحله چهار – تولید کلینکر

در این مرحله، مواد خام آسیاب‌شده در کوره حرارت داده می‌شوند (در دمای ۱۵۰۰ درجه) (حرارت‌دهی ابتدایی) و پس از حرارت دیدن، به کوره دوّار منتقل می‌شوند. خروجی واحد کوره حرارتی دوّار، کلینکر یا ماده ابتدایی تولید سیمان است.

مرحله پنج – تولید سیمان

کلینکری که در مرحله قبل تولید و در سیلوی کلینکر ذخیره شد، به آسیاب سیمان منتقل شده و به آن گچ و ترکیبات دیگر اضافه می‌شود. خروجی این واحد، سیمان نهایی است.

مرحله شش (نهایی) – ذخیره‌سازی و ارسال

سیمان تولیدشده، حالا به سیلوهای ذخیره‌سازی سیمان منتقل شده و در این واحد ذخیره و نگهداری می‌شود.

مراحل تولید سیمان

در ادامه به مهمترین عوامل زیان آور شیمیایی و فیزیکی در صنعت سیمان اشاره خواهیم کرد:

جدول 1- مواد اولیه در تهیه انواع سیمان های پرکاربرد

جدول 2- محصولات جانبی ایجاد شده در فرآیند تولید سیمان

جدول 3- تفاوت ویژگی های انواع آهک

جدول 4- آلاینده های پیشنهادی مورد آنالیز

*فرمول شیمیایی کلسیم در سنگ آهک و آهک پخته شده طبق جدول 3 متفاوت می باشد. لذا در زمان انجام محاسبات مربوط به میزان غلظت کلسیم استنشاقی توسط کارگران حتما باید به این نکته توجه شود که اپراتور با چه نوع آهکی در تماس می باشد تا محاسبات بر مبنای آن ماده انجام گیرد.

** در کوره های دوار در صنعت سیمان از آجرهای نسوز به صورت گسترده استفاده می شود. این آجرها برای مقاومت در برابر دمای بسیار بالا، سایش مکانیکی و واکنش های شیمیایی کلینکر طراحی شده اند. عمده آجرهای به کار رفته در این نوع کوره ها از نوع آجرهای نسوز کرومیتی هستند. در این صورت توصیه می شود به علت حد مجاز بسیار پایین کروم 6 که از اجزای اصلی این نوع آجر می باشد و همچنین اثرات بهداشتی آن، نمونه برداری از این فلز حتما انجام شود.

***سیلیس موجود در خاک رس مورد استفاده در صنعت سیمان عمدتا به شکل سیلیس آمورف (غیر کریستالی) است، اما بسته به منشا زمین شناسی خاک رس ممکن است مقادیر کمی سیلیس کریستالی نیز وجود داشته باشد. لذا با توجه به حساسیت زیاد سیلیس کریستالی به دلیل حد مجازmg/m3  0.025 که بسیار پایین می باشد و احتمال سرطانزایی و ایجاد بیماری سیلیکوزیس، نمونه برداری و آنالیز این ماده در صنعت سیمان بایستی در اولویت قرار گیرد.

شناسایی کیفی و کمی دو نوع سیلیس کریستالی و آمورف از یکدیگر نیاز به دانش و تجهیزات پیشرفته از قبیل دستگاه XRD دارد. شناسایی دقیق این دو نوع سیلیس از یکدیگر که از اهمیت به سزایی برخوردار است در مجموعه فنی مهندسی بینش ساز سپهر با حساسیت بالایی در حال انجام است.

 عوامل ایجاد آلودگی صدا در صنعت سیمان (Noise Pollution)

مواجهه با صدا و افت شنوایی ناشی از آن یکی از معضلات اساسی در صنایع، به خصوص صنعت سیمان است و مطابق آمار جهانی همبستگی قابل ملاحظه ای میان آسیب شنوایی و میزان صدا و مدت کار وجود دارد.

تولید سیمان در اصفهان

در صنعت سیمان، برخی واحدها به دلیل ماهیت فرآیند و تجهیزات مورد استفاده، سر و صدای بسیار بالایی تولید می‌کنند. مهم‌ترین واحدهای پرسر و صدا به ترتیب سطح صدا عبارتند از:

1-واحد سنگ‌شکن (Crusher Unit) –

سطح صدا:   95-100 db

دلایل:

• عملیات خردایش سنگ‌های سخت (آهک، مارن)
• ضربات مکانیکی فک‌های سنگ‌شکن
• برخورد سنگ‌ها به بدنه فلزی دستگاه

۲. آسیاب مواد خام (Raw Mill) –

سطح صدا:  90-95 db

دلایل:

• اصطکاک گلوله‌های فلزی یا غلتک‌ها با مواد سخت
• کارکرد فن‌های پرظرفیت سیستم

۳. کوره و پیش‌گرمکن (Kiln & Preheater) –

سطح صدا:  85-90 db

دلایل:

• احتراق سوخت و جریان گازهای داغ ، صدای ناشی از فن‌ها

۴. آسیاب سیمان (Cement Mill) –

سطح صدا:  85-90 db

دلایل:

• سایش کلینکر سخت با گلوله‌های فلزی
• لرزش‌های مکانیکی تجهیزات

۵. سیستم‌های انتقال مواد (نوار نقاله‌ها، الواتورها)

سطح صدا  db :80-85

دلایل:

• اصطکاک مواد معدنی با سطوح فلزی
• صدای موتورها و گیربکس‌ها

۶. واحد بارگیری و بسته‌بندی

سطح صدا: 80-85 db

دلایل:

• صدای ماشین آلات

عوامل ایجاد آلودگی ارتعاش در صنعت سیمان

در صنعت سیمان، کارگران به دلایل مختلفی در معرض ارتعاش  (Vibration) قرار می‌گیرند که می‌تواند به دو دسته کلی ارتعاش تمام بدن (WBV) و ارتعاش دست-بازو (HAV) تقسیم شود.

ارتعاش تمام بدن (Whole Body Vibration/WBV)

ارتعاش دست-بازو (Hand-Arm Vibration – HAV)

عوامل ایجاد استرس حرارتی در صنعت سیمان

صنعت سیمان به دلیل فرآیندهای پرمصرف انرژی و دمای بالا، یکی از محیط‌های کاری مستعد ایجاد استرس حرارتی (Heat Stress)  برای کارگران است. عوامل اصلی عبارتند از:

پیشنهاد می گردد به دلیل دمای زیاد کوره دوار و چک کردن مداوم شرایط کوره توسط اپراتور ارزیابی تنش حرارتی وارد به کارگر در فصول مختلف سال صورت گیرد. در مورد سایر منابع تولید حرارت، توصیه می گردد ارزیابی در فصل تابستان انجام شود.