صنعت سیمان چیست؟

صنعت سیمان یکی از صنایع راهبردی است که نقش مهمی در توسعه اقتصادی و عمرانی ایفا می کند و گسترده ترین سطح تولید را بین سایر صنایع به خود اختصاص داده است.

یکی از محصولات صنعتی پر مصرف سیمان است که افزایش تولید داخلی آن همواره مورد توجه بوده است.

صنعت سیمان از مواد اولیه متنوعی مانند سنگ آهک، سنگ گچ، سنگ سیلیس، سنگ آهن، سنگ آلوویوم، خاک مارل، پوزولان و سرباره تشکیل می‌شود. این مواد از داخل کشور تهیه و تأمین می‌شوند، که این امر به توسعه صنعت سیمان در داخل کشور کمک کرده است.

برای تولید هر تن سیمان، به طور متوسط ۱۰۵ متر مکعب گاز طبیعی و ۱۱۰ کیلووات برق مصرف می‌شود. افزایش نرخ پاکت سیمان در سال‌های اخیر منجر به افزایش هزینه‌های تولید شده است. بیشترین هزینه تولید شرکت‌های سیمانی به حقوق و دستمزد پرسنل (حدود ۳۰ درصد) اختصاص دارد. سپس هزینه پاکت مصرفی (حدود ۲۰ درصد) و مواد مستقیم مصرفی از دیگر هزینه‌های بالای تولید در این شرکت‌ها است.

به طور کلی، تولید سیمان نیازمند منابع انرژی زیادی است، که افزایش قیمت انرژی می‌تواند به افزایش هزینه تولید منجر شود. به همین دلیل، شرکت‌های سیمانی تمایل دارند هزینه‌ها را کنترل کنند و بهینه‌سازی فرآیندهای تولیدی را برای بهبود راندمان اقتصادی صنعت خود انجام دهند.

سیمان چیست؟

سیمان، یکی از اصلی‌ترین مصالح ساختمانی است که به صورت پودری و با ترکیب با آب، ذرات شن و ماسه (سنگدانه) را چسبانده و پس از سفت و سخت شدن، در آب حل نمی‌شود. این ماده یکی از مصارف پرمصرف در جهان محسوب می‌شود و سرانه مصرف سیمان در هر کشور معمولاً با نرخ رشد اقتصادی آن کشور در ارتباط است.

برای ایجاد یک میلیون تن ظرفیت تولید سیمان در دنیا، نیاز به سرمایه‌گذاری حدود 150 میلیون دلار و زمان تقریباً سه سال داریم.

ترکیبات سیمان متنوع است و هر شرکت سیمانی ممکن است از ترکیب مواد اولیه مختلفی در فرایند تولید استفاده کند. در این فرآیند، مواد مختلفی مانند سنگ آهک، سنگ گچ، سنگ سیلیس، سنگ آهن، سنگ آلومینیوم، خاک مارل، پوزولان و سرباره به کار گرفته می‌شوند.

تاریخچه

تاریخچه صنعت سیمان به پیش از میلاد بازمی‌گردد و واژه‌ی “سیمان” از لغت سمنتوم رومی به‌دست آمده است. در ساختمان‌هایی مانند پانتئون شهر رم، که در سال 27 قبل از میلاد ساخته شده است، از سیمان استفاده شده است. اما کشف سیمان به شکل امروز به یک انگلیسی به نام ژوزف اسپدین تعلق دارد که نوعی سیمان را با پختن آهک و خاک رس در حرارت بالا و آسیاب کردن آن کشف کرد و آن را سیمان پرتلند نام‌گذاری کرد.

سیمان در ایران

در ایران نیز از دیرباز مهارت ساخت سیمان و ملات‌ آبی وجود داشته است. آثار باقی‌مانده از ساختمان‌ها و پل‌های عظیمی که از سدها و دوره‌های قدیمی در مناطق مختلف ایران باقی مانده‌اند، نشان می‌دهد که ایرانیان از خواص هیدرولیکی آهک (که نوعی سیمان است) آگاهی داشته‌اند.

صنعت سیمان در ایران نیز بسیار پررشد و توسعه یافته‌است. در حال حاضر، حدود 76 شرکت تولیدکننده سیمان و کلینکر در ایران وجود دارد که ظرفیت اسمی آن‌ها به حدود 88 میلیون تن می‌رسد. ایران با تولید حدود 60 میلیون تن سیمان در سال 2020، جایگاه هفتم جهانی را در تولید سیمان به‌دست آورده است. با وجود مشکلات اقتصادی و کاهش بودجه عمرانی دولت، توانمندی تولید سیمان در ایران همچنان در حال رشد است و پیش‌بینی می‌شود ظرفیت تولید آن در سال‌های آتی به بیش از 90 میلیون تن افزایش یابد.

روش های تولید سیمان

اصولاً چهار روش براى تولید سیمان وجود دارد:

1. روش تر
2. روش نیمه‌تر
3. روش نیمه خشک
4. روش خشک

 روش تر و نیمه‌تر:

در روش تر و نیمه تر خاک رس مصرفى در دستگاه دوغاب ساز ، تبدیل به دوغاب مى‌گردد. سپس دوغاب خاک رس به همراه سنگ آهک در آسیاب مواد خام مخلوط و نرم گشته و تبدیل به دوغاب با غلظت بیشترى مى‌شود. پس از تنظیمات لازم توسط آزمایشگاه، بعنوان خوراک کوره مورد مصرف قرار مى‌گیرد. در روش نیمه تر، مواد خروجى از آسیاب مواد به صورت دوغاب است و قبل از ورود به کوره بوسیله فیلتر پرس، آب آن گرفته مى‌شود و بصورت کیک یا آماج (حبه) به کوره تغذیه مى‌گردد.

روش نیمه خشک:

در روش نیمه خشک مواد اولیه بصورت خشک با یکدیگر مخلوط گشته و به آسیاب مواد خام تغذیه مى‌گردند. مواد خروجى از آسیاب مواد به صورت پودر است. قبل از تغذیه این پودر به کوره مقدارى آب روى آن پاشیده مى شود و آن‌را به صورت آماج یا حبه در آورده و به کوره تغذیه مى نمایند.

 روش خشک:

در روش خشک مواد اولیه خشک وارد آسیاب مى‌شوند، پودر خروجى از آسیاب مواد، پس از تنظیم، به عنوان خوراک کوره مصرف مى‌گردد.

مواد خام ورودی به کوره از نظر غلظت و میزان آب اضافه شده به آنها، نوع روش را مشخص میکند. سیستم پخت اکثـر کارخانه های سیمان کشور ما نیز بر اساس روش