در کل برای انجام هر چه بهتر واکنش های پخت و تشکیل کلینکر دو اقدام اساسی زیر را بایستی انجام داد.
1-    بایستی مواد پودر شوند تا سطح ذرات برای انجام واکنش افزایش یابد و یا واکنش سریعتر و بهتر انجام شود
2-    دمای لازم برای پخت یعنی 1450 درجه مهیا شود و از طرفی در این دما واکنش اصلی یعنی فازهای اصلی سیمان تشکیل می شوند.
در نتیجه برای تولید کلینکر سیمان نیاز به تجهیزات و دستگاه های مورد نظر برای خرد کردن ،پودر کردن ،همگن و یکنواخت کردن، تنظیم کردن دانه بندی و تنظیم کردن درصد شیمیایی و نهایتا پختن تدریجی تا 1450 درجه سانتی گراد نیاز می باشد. اگر به مواد اولیه ، مواد کمک ذوب چون سنگ آهن اضافه نشود آنگاه واکنش تشکیل فاز اصلی سیمان (فاز C3S ) در دمای 1450 درجه انجام نخواهد شد و لازمست دمای کوره تا مرز بالاتر از 2000 درجه افزایش یابد.
لازم به توضیح است سیمان  ابتدا توسط یک فرد انگلیسی از پختن مارل (مخلوط سنگ آهک و خاک رس) در یک کوره قدیمی تولید شد اما با  گذشت زمان مشخص شد چنانچه درصد عناصری چون آهک (CaO) آلومینیوم و سیلیسیم همراه با اکسید آهن به درستی تنظیم شوند کلینکر سیمان پرتلند راحت تر پخته خواهد شد و از طرفی با کیفیت بهتری تولید خواهد شد. در نتیجه عناصر تشکیل دهنده اصلی سیمان چهار عنصر بوده که در محدوده های مشخص تعریف و در نهایت تنظیم گردید. با تنظیم هر چه بهتر این عناصر نه تنها کیفیت محصول بالاتر می رود بلکه تولید در شرایط پایدار تر و یکنواخت تر و با راندمان بهتری انجام خواهد شد.

در نتیجه قبل از کوره ها سه هدف زیر دنبال می شود که بر اساس این اهداف تجهیزات و دستگاه ها طراحی و نصب میشوند
1-    خرد و پودر کردن Crushing and Grinding در سنگ شکن ها  و آسیاب ها
2-    هموژن و یکنواخت کردن Homogenization در سالن های پیش اختلاط و سیلو های هموژن
3-    تنظیم شیمیایی مواد خام در آسیاب مواد با استفاده از سیستم های توزین و با کنترل آنالیز شیمیایی توسط دستگاه ایکس ری

مارل تامین کننده آهک (CaO) و خاک رس تامین کننده اکسید های سیلیس (SiO2) و آلومینیوم (Al2O3) به مواد اصلی و سنگ آهن جهت تامین اکسید آهن (Fe2o3) و سنگ سیلیس جهت تامین کمبود اکسید سیلیسیم به عنوان مواد تصحیح کننده مطرح می گردند.
حال چنانچه نوع سیمان تولیدی به گونه ای باشد که به آلومینیوم زیادی نیاز نباشد (سیمان تیپ5)  بایستی به جای خاک رس از سنگ سیلیس استفاده نمود چون در خاک رس همراه با سیلیس ،آلومینیوم نیز وجود دارد اما مقدار آلومینیوم محدود بوده و نمی توان بیش از حد آن را بالا برد .
در مجموع مواد اولیه مصرفی در صنعت سیمان ایران با توجه به معادن مواد اولیه چهار گروه می باشند .
-    منابع تامین آهک از جمله معادن سنگ آهک و مارل
-    منابع تامین سیلیکات های آلومینیوم یا سیلیس و آلومینیوم (خاک ها)
-    منابع تامین اکسید سیلیسیم ، (سنگ سیلیس)
-    منابع تامین اکسید آهن( سنگ آهن  )
در خطوط تولید سیمان برای تنظیم مواد خام با توجه به نوع سیمان به حدود 85 تا 90 درصد مارل،5 تا 10 درصد خاک رس، 2 تا 3 درصد سنگ آهن ، 0 تا 5 درصد سنگ سیلیس نیاز می باشد.
مواد خام ذکر شده در بالا که هنوز پخته نشده نیاز به انرژی دارد تا بتوان عناصر ذکر شده را در کنار هم قرار داد و سپس این عناصر با هم واکنش یافته و فازهای مورد نظر را تشکیل دهند. در مواد خام CaO به صورت CaCO3 و سیلیس و آلومینیوم به صورت (2SiO2.Al2O3.H2O) بوده که با حرارت دادن ، همه عناصر ذکر شده اول فعال می شوند یعنی  CaO از   CaCO3آزاد شده  و SiO2  و Al2o3  از خاک رس به صورت آزادانه جدا می شوند و سپس در کنار هم با یکدیگر واکنش می دهند یعنی

2CaO+ SiO2 → 2CaO SiO2
3CaO+SiO2=3CaO SiO2  
3CaO+ Al2O3=3CaO Al2O3

آنچه در کوره رخ می دهد :
-    در دمای 50-100 درجه آب سطحی از دست می رود. (ابتدای پیشگرمکن)
-    در حدود 200 درجه آب نفوذی و مولکولی از دست می رود . (ابتدای پیشگرمکن)
-    در دمای 600-800 خاک ها تجزیه می شوند یعنی Sio2 و Al2o3 به صورت آزاد خواهند بود. (در پیشگرمکن)
-    در دمای 700-800 به بالا سنگ آهک تجزیه می شود یا واکنش کلسیناسیون انجام می شود. (در پیشگرمکن و ابتدای کوره)
-    در دمای 800-1200 واکنش CaO با Sio2 و CaO با Al2o3 و تشکیل CA و CS را داریم. (در ابتدا و اواسط کوره)
-    در دمای 900- 1300 فازهای C2S و C3A تشکیل می شوند.(در اواسط کوره)
-    در دمای 1300-1450 فاز اصلی آلیت C3S یا 3 CaO Sio2 تشکیل می شود.(در منطقه پخت یا ناحیه مشعل)
-    در دمای 1400 –1200 دمای کلینکر کاهش یافته و فاز ها تثبیت می شوند.(در منطقه انتهای کوره بعد از منطقه پخت)

کلینکر از نظر شیمیایی دارای 4 فاز اصلی می باشد:
1-    فاز آلیت سه مول CaO و یک مول Sio2 (C3S)
2-    فاز بلیت دو مول CaO و یک مول Sio2 (C2S)
3-    فاز آلومینات سه مول CaO و یک مول Al2o3 (C3A)
4-    فاز آلومینوفریت چهار مول CaO و یک مول Al2o3 و یک مول Fe2o3 (C4AF)

تغییر در درصد هر کدام از چهار فاز ذکر شده باعث می شود خواص کلینکر یا سیمان تولید شده تغییر کند. به عنوان مثال درصد فاز C3A در سیمان های نوع دو بین 5 تا 8 درصد و در سیمان های نوع یک بالای 8درصد و در سیمان های نوع پنج زیر 5 درصد می باشد.
کلینکر تولیدی را اگر پودر کنیم سیمان خواهد شد اما تنها مشکل آن زمان گیرش سریع می باشد که برای به تاخیر انداختن و یا تنظیم زمان گیرش حدود 4% سنگ گچ به کلینکر اضافه می شود.
اگر به کلینکر علاوه بر سنگ گچ پوزولان اضافه شود آنگاه سیمان پوزولانی تولید می شود.

پوزولان دارای سیلیس و آلومینیوم آمورف یا فعال می باشد که این عناصر با محصولات هیدراسیون سیمان یعنی 2(Ca(OH وارد واکنش شده و محصولات این واکنش  منجر به سفت و سخت شدن سیمان خواهند شد.

اگر به سیمان آب اضافه شود محصولات واکنش سه ترکیب اصلی زیر می باشند
1- کلسیم آلومینات هیدراته            C-A-H
2- کلسیم سیلیکات هیدراته            C-S-H
3- هیدروکسید کلسیم                   Ca(OH)2

دو ماده اولی مفید بوده و منجر به سخت شدن سیمان می شوند اما سومی خنثی و یا در مواردی مضر می باشد . با اضافه کردن پوزولان به سیمان در حضور آب ، سیلیس و آلومینای موجود در پوزولان که دارای ساختاری آمورف یا فعال می باشند با  Ca(OH)2 (محصول هیدراته شدن سیمان) وارد واکنش شده و مجددا کلسیم آلومینات و کلسیم سیلیکات هیدراته را تشکیل می دهند

Sio2,Al2o3+Ca(OH)2=C-S-H

C-A-H

این دو ترکیب مفید بوده یعنی از یک ترکیب خنثی و یا مضر ترکیبات مفید حاصل می گردد به همین دلیل پوزولان های مرغوب در دراز مدت باعث افزایش مقاومت و کاهش نفوذ پذیری بتن خواهند شد.
یکی از معایب جزئی پوزولان ها شامل به تاخیر انداختن زمان گیرش ، مقاومت اولیه پائین و کاهش کار پذیری ملات و بتن می باشد.

از مزایای سیمان پوزولان می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- حرارت هیدراتاسیون پائین   
- نفوذ پذیری کمتر   
- مقاومت شیمیایی بالاتر در مقابل کلر و سولفات

سير تكاملي كوره هاي دوار

بین 300 تا 3000 BC سیرتکاملی سیمان توسط  مصریها ادامه پیدا کرد . مصریها گل و لای  را  همراه  با  نی و پوشال  جهت به هم چسباندن  آجرهای خشک  در بناهای عظیم مانند اهرام استفاده می کردند.

سپس این تکامل توسط  چینی ها ادامه یافت به طوری که چینی ها از مواد دارای خواص سیمانی در ساخت دیوارهای  بزرگ  سود می بردند. بعدا" پروژه هائی مانند  راه Appian    که توسط  رومی ها  ساخته  شد منجر به استفاده از مواد  پوزولانی از جزیره Pozzuoliایتالیا گردید. بهر حال تاریخچه دقیق استفاده از مخلوط پخته شده  پوزولان وآهک به عنوان یک ماده  چسبنده سیمانی  واضح نیست.در آمریکا پروژه هائی مانند کانالها در نیمه اول قرن نوزدهم، خصوصا" کانالErie ،در واقع اولین تقاضای مصرف سیمان در مقیاس بالا بوده است.

سیمان  پرتلند  به معنای امروزی توسط آقای Joseph Aspdin از انگلستان اختراع گردید . او گچ  نرم  شده  را با  خاک رس نرم شده مخلوط کرده و در یک کوره آهک پزی پخت. در ابتدا از یک کورههای ساکن جهت پخت استفاده می شد و بعد از پختن، اجازه می دادند که محصول خنک شده سپس خرد گردد. بعدا“ در سال 1870 آقای Thomas Millen و دو پسرش برای اولین بارسیمان پرتلند را  در یک قطعه لوله فاضلاب تولید کردند. این شاید اولین علامت  استفاده ازکورههای دوار در آمریکا باشد.

در سال 1885 یک مهندس انگلیسی بنام   F.Ransomeیک کوره افقی با  شیب  ملایم  که در  حال چرخش  بود و مواد از  یک  سر وارد شده و  از سر  دیگر  خارج  می شدند را اختراع کرد.در واقع منشا اصلی پیدایش کوره های دوار امروزی اختراع آقای F.Ransome بوده است.  چون این کوره دارای پخت یکنواختر و بیشتر بود به سرعت جای کورههای قدیمی را گرفت.

آقای Thomas A.Edison نقش مهمی را در پیشرفت کورههای دوار ایفا کرد.اولین کوره بلند دوار او در صنعت سیمان پرتلند در کارخانه سیمان خودش در سال 1902 استفاده شد. این کورهها در حدود 150 فوت طول داشتند . در مقابل کورههای معمول آن زمان که در حدود 60 تا 80 فوت طول داشتند.
در سال 1900 پیشرفت های اساسی در طراحی و بهره برداری از کوره های دوار رخ داد به طوریکه اختراعات زیادی در طراحی و ساخت کورهها انجام شد هر چند که بسیاری از آنها هرگز مفید واقع نشدند.

امروزه از کوره های دوار در صنعت برای احیای سنگ آهن،پختن آهک،کلسیناسیون کک و... بهره می برند.در واقع استفاده گسترده از این کوره ها در صنعت به دلیل قابلیت آنها در پخت مواد از حالت دوغابی تا حالت دانه دانه ای و با توزیع دانه بندی متفاوت و نیز قابلیت کاربرد آنها در محیطهای مجزا می باشند.مثلا" در حالیکه شرایط احیا در داخل بستر مواد است روی بستر مواد شرایط اکسیداسیون فراهم است.(این حالت، یک حالت منحصر به فرد برای کوره های دوار است که در دیگر کوره ها به راحتی قابل دسترسی نیست.)طبیعت  کوره های دوار که توانائی زمان ماند شعله 2-5 ثانیه و ایجاد دمای 2000 درجه کلوین را دارد آن را از نظراقتصادی برای کوره های زباله سوزی،ضایعات کارخانجات و... مناسب می سازد. هر چند که کار با کوره های دوار چندان هم راحت نمی باشد و تولید غبار،راندمان حرارتی پائین،عدم یکنواختی در کیفیت محصول تولیدی مشکلاتی هستند که همراه این کوره ها باقی مانده اند.

انواع کوره های دوار:

طراحی های مختلفی برای کوره های دوار انجام شده که اقتضای کاربرد آنها بوده است. این کوره ها در فرم و شکل های  مختلفی بوده اند   ولی  شکل  کلی آنها  یک  استوانه مستقیم دمبل شکل بوده است.

در داخل کورهها همچنین از موانع یا بالابرهائی برای افزایش زمان اقامت مواد و نیز از  قلابهائی  برای کمک به حرکت و اختلاط مواد استفاده گردید.

جدول : برخی از مزایای ذخیره انرژی در استفاده از بالابر ها در داخل کوره را نشان میدهد.

به دلیل راندمان  حرارتی پائین کوره های طویل اولیه ،  اکثر طراحی ها به دنبال افزایش راندمان اختلاط و انتقال حرارت در کوره بوده اند . لذا اغلب کوره ها به تجهیزات بهبود دهنده انتقال حرارت مجهز  شدند مانند  پری هیتر  ( برای گرم کردن خوراک قبل از ورود به کوره) همچنین از کولر ها جهت خنک کردن  محصول نهائی ، بازیافت حرارت جهت گرمایش هوای احتراق سود بردند.

کوره تر:

الف : خوراک این کوره به صورت دوغاب می باشد.

ب : معمولا“طویل هستند (150 -180متر ) یا (500  -600  فوت)

ج : به منظور افزایش انتقال حرارت بین خوراک و گاز و نیز خرد کردن توده های  بهم  پیوسته  خوراک  از   زنجیرهای طویلی در ورودی کوره استفاده می شود.

د : در صنعت سیمان راندمان خوبی ندارند.

کوره خشک طویل  :

الف : از کوره تر کوتاهترند  . (90-120متر) یا (300 -400 فوت) علت کوتاه تر بودن آن نسبت به کوره ترخشک بودن خوراک کوره و رطوبت کمتر آن است.

ب : مانند کوره تر عمل کلسیناسیون داخل کوره انجام می گیرد.

ج : برای وقتی که اندازه ذرات بزرگ هستند مناسب است.

کوره خشک کوتاه:

الف: کوتاهتر است به دلیل تجهیز به یک پری هیتر(15-75 متر) یا (50-250 فوت)

ب: خوراک خشک است.

ج:بار حرارتی کمتر است

کولرها و خشک کن ها :

کولر استوانه ای:

D:قطر کوره

d: قطر کولر

کولر با بستر پر شده :(گریت کولر)

1. مواد بر روی صفحات متحرک پخش می شوند.
2. جریان مواد و هوای خنک کننده به صورت متقاطع است.
3. راندمان حرارتی بالائی نسبت به کولر دوار دارند.

کوره با حرارت غیر مستقیم:

1. این کوره از بیرون گرم می شود.
2. برای وقتی طراحی می شوند که تماس مستقیم مواد و گاز که منبع گرمائی است امکان پذیر نباشد.
3. به دلیل راندمان حرارتی پائین این کوره کوچک است.(در حدود 1.3 متر قطر) یا (50 اینچ قطر)

۳-فرايند توليد سيمان

مواد اصلی یا مارل سیمان  از معدن استخراج  و به کارخانه منتقل می شوند سپس در سنگ شکن تا ابعاد ماکزیمم یک اینچ خرد می شوند.
سالن های پیش اختلاط (سالن مواد اوایه سیمان ): سنگ خرد شده به سالن های پیش اختلاط منتقل شده و به صورت لایه ای روی هم انباشته می شود و همواره دو پایل یکی در حال انباشت و دیگری در حال برداشت وجود دارد ظرفیت هر پایل به گونه ای است که خوراک کوره سیمان  به مدت یک هفته را تامین نماید.
دستگاه استاکر عملیات انباشت را انجام می دهد و با حرکت رفت و برگشت مواد را در پایل ذخیره میکند آنچه در این سالن ها اهمیت ویژه ای دارد این است که سالن مواد به طور مداوم و پیوسته توسط سنگ شکن به  گونه ای تغذیه شود که خروجی آن به صورت یکنواخت بوده و دستگاه استاکر همواره جریان یکنواختی از مواد اولیه سیمان را انباشت نماید . به عبارتی دیگر مقدار تناژ مواد خرد شده که توسط دستگاه استاکر به صورت لایه ای ریخته می شود همواره ثابت و یکنواخت باشد.
چنانچه به هر دلیلی مقدار تناژ بار خروجی سنگ شکن و یا ورودی سالن تغییر کند نوسانات شیمیایی مواد افزایش می یابد
سالن ها در خطوط قدیمی فقط عمل ذخیره را بر عهده داشتند اما در خطوط مدرن علاوه بر ذخیره سازی عملیات همگن سازی را نیز انجام می دهند و این سالن ها تحت عنوان سالن های پیش اختلاط (اختلاط مقدماتی مواد) نامیده می شوند . در این سالن ها تا حدی نوسانات شیمیایی مواد اصلی یا مارل کاهش می یابد چون مواد توسط دستگاه استاکر به صورت لایه ای در سالن انباشت می شوند و تا حد مطلوبی همگن شده و سپس توسط دستگاه ریکلایمر به صورت مقطعی برداشت و به آسیاب مواد تغذیه می شوند.
توضیح: سنگ آهن و سنگ سیلیس نیز در مسیر جداگانه ای توسط یک سنگ شکن مستقل خرد می شوند  و به خط تولید تغذیه می شوند .

 در هر خط با توجه به نوع سیمان تولیدی در آن خط مواد اولیه با درصد های مختلف مصرف می شود.

آسیاب مواد:

مواد اصلی از معدن توسط سنگ شکن خرد شده به سالن پیش اختلاط و سپس به قیف مربوط به خود قبل از آسیاب و مواد تصحیح کننده (Corrective)  نیز به قیف های مربوط، تغذیه می شوند.در خروجی هر قیف یا بونکر یک سیستم توزین نصب شده و مقدار تناژ هر ماده توسط اپراتور آسیاب مواد تنظیم می شود و در نتیجه در هر ساعت مقدار مشخصی از مواد اولیه و تصحیح کننده به آسیاب تغذیه می شود و مواد اولیه در آسیاب مواد مخلوط و تا دانه بندی معین پودر می شوند. محصول  آسیاب  مواد با دانه بندی و آنالیز شیمیایی تنظیم شده و با  رطوبت کمتر از 0.5 درصد به سیلو های مخلوط و هموژن تغذیه می شوند( با توجه به نوع سیمان. )
از خروجی آسیاب مواد نمونه برداری و توسط دستگاه ایکس ری آنالیز می شود و با توجه به آنالیز شیمیایی ، درصد مواد اولیه و یا تناژ سیستم های توزین تنظیم می گردد. به عنوان مثال اگر درصد اکسید کلسیم کم باشد مقدار تناژ مارل و اگر درصد سیلیس و آلومینیوم کم باشد مقدار تناژ خاک رس و اگر درصد اکسید آهن کم باشد مقدار تناژ سنگ آهن افزایش می یابد و بالعکس.

سیلو های هموژن:

این سیلو ها عملیات همگن سازی و یا مخلوط کردن مواد را بر عهده دارند و نوسانات ساعتی محصول آسیاب را کاهش می دهند.مواد خام باید با ترکیب شیمیایی بهینه با حداقل نوسانات شیمیایی تنظیم شود که کوره بهترین کلینکر را با شرایط پایدار و یکنواخت تولید کند



با افزایش نوسانات شیمیایی مواد:
1-    کیفیت کلینکر افت می کند
2-    آجر نسوز به دلیل کوتینگ ناپایدار و یا نازک صدمه دیده و در نتیجه مصرف نسوز  و توقفات کوره به دلیل نسوز کاری افزایش می یابد.
3-    مصرف انرژی حرارتی افزایش و تولید کوره کاهش می یابد.
4-    احتمال توقفات ناگهانی به دلیل صدمه دیدن نسوز و یا سرخ شدن بدنه افزایش یابد.
باید خوراک کوره با بهترین دانه بندی ، ترکیب شیمیایی و مینرالوژی و حداقل نوسان شیمیایی در سیلو ها  مهیا گردد .

خوراک مناسب = افزایش عمر نسوز ، کاهش توقفات ، افزایش تولید کوره و کیفیت کلینکر 

سیستم پخت:

در این بخش مواد خام تحت تاثیر حرارت به کلینکر تبدیل می شوند. برخلاف بخشهای قبلی که فقط تغییرات از نوع فیزیکی بوده در این بخش تغییرات مواد از نوع شیمیایی است یعنی ماهیت مواد تحت تاثیر حرارت تغییر می کند. در طی این فرآیند مواد خام به ماده ای دانه ای شکل و سبز و خاکستری رنگ به نام کلینکر تبدیل     می شوند. سیستم پخت را می توان به سه بخش پیشگرمکن ، کوره و کولر تقسیم نمود. در ابتدا مواد وارد پیشگرمکن شده و در معرض تماس با گازهای داغ قرار گرفته و دمای آن از30 تا 40 درجه سانتی گراد به دمای حدود 900 تا 1000 درجه افزایش می یابند و واکنش های پخت با از دست دادن رطوبت سطحی و رطوبت مولکولی مواد، آغاز شده و سپس واکنش های تجزیه خاک ها و کلسینه شدن آهک  رخ می دهند. مواد نیمه پز خروجی از پیشگرمکن با دمای حدود 900 تا 1000 درجه به کوره وارد می شوند و در کوره  دما افزایش می یابد و واکنشهای کلسیناسیون و تجزیه خاک ها کامل شده تا در منطقه پخت که بالا ترین دما 1450 تا 1500 درجه خواهد بود واکنش های تشکیل فازهای کلینکر تکمیل می شوند.
نکته:20 تا 30 درصد مواد در منطقه پخت ( با توجه به قابلیت پختشان ) به فاز مذاب تبدیل می شود.با بالا رفتن درصد وزنی عناصری چون اکسید آهن ، آلومینیوم ، آلکالی ها ،سولفور و منیزیم در مواد اولیه درصد فاز مذاب در کوره افزایش یافته و قابلیت پخت مواد بالا می رود.علاوه بر ترکیب درصد شیمیایی مواد،ترکیب مینرالوژی و دانه بندی مواد نیز قابلیت پخت را تحت تاثیر قرار می دهند یعنی هر چقدر مواد ریز تر باشند واکنش های پخت راحت تر انجام خواهد شد.
کلینکر خروجی از کوره با دمای 1200 تا 1250 درجه به کولر وارد می شود و با توجه به نوع و راندمان کولر دمای آن به حدود 100 تا 200 درجه کاهش می یابد . کلینکر تولیدی در سالن کلینکر ذخیره می شود.سرعت سرد شدن کلینکر در کولر تاثیر زیادی بر کیفیت و قابلیت پودر شدن آن دارد. وقتی کلینکر به کندی سرد می شود کلینکر به سمت واکنش بلوری شدن پیش می رود و سخت تر می شود و زمانی که کلینکر سریع سرد شود کلینکر شیشه ای شکل و آمورف تولید می شود و میزان مصرف انرژی در اسیاب های سیمان برای پودر کردن کلینکر بلوری بیش از کلینکر شیشه ای می باشد.همچنین در زمانی که کلینکر به آهستگی سرد می شود اکسید کلسیم واکنش نداده(آهک آزاد) و اکسید منیزیم فرصت تجمع و رشد و تشکیل بلور را دارند و به مرور زمان باعث ترک خوردگی و انبساط در سیمان می شوند.اما زمانی که کلینکر سریع سرد می شود این فرصت از آنها گرفته می شود و مولکولهای منیزیم و کلسیم در بین فازها پراکنده شده و کیفیت سیمان تولیدی بالا می رود.
کلینکر= ماده اصلی سیمان
توجه : از هر 1.6 تن مواد خام تنها 1 تن کلینکر تولید می شود و 0.6 تن (حدود 37 درصد) افت وزنی مواد یا Loss می باشد . و از نظر شیمیایی :

 CaCO3→ CaO+ CO2

Co2 از سیستم خارج می شود از هر 100 کیلو گرم یا 100 تن Caco3 (کربنات کلسیم ) 44 درصد یعنی 44 تن گاز CO2 یا Loss خواهیم داشت و حدود 76 درصد مواد اولیه سیمان کربنات کلسیم می باشد.

آسیاب سیمان :

در این فرآیند کلینکر با حدود 4 درصد سنگ گچ به آسیاب تغذیه می شود و با سایش همزمان کلینکر و سنگ گچ سیمان پرتلند تولید می شود چنانچه علاوه بر سنگ گچ درصد معینی پوزولان (طبق استاندارد کمتر از 15 درصد) نیز اضافه شود آنگاه سیمان پوزولانی تولید خواهد شد.

سیمان نوع 2 = سنگ گچ %4 + کلینکر نوع دو %96
سیمان پوزولانی = پوزولان %14-%12 + سنگ گچ %4 + کلینکر نوع دو%82 تا %84
سیمان نوع پنج= سنگ گچ %4 + کلینکر نوع پنج %96.

توضیح: سیمان نوع دو و سیمان پوزولانی هر دو با کلینکر نوع دو تهیه و تولید خواهند شد و تنها تفاوت سیمان پوزولانی با سیمان نوع دو در این است که در سیمان نوع دو 96 درصد آن کلینکر (بدون پوزولان) اما در سیمان پوزولانی فقط 82 تا 84 درصد آن کلینکر و 12 تا 14 درصد پوزولان مصرف می شود.

۴- انواع سيمان

سيمان پرتلند نوع 1 (پ.1)
اين نوع سيمان براي مصارف عمومي در ساخت ملات يا بتن بكار مي رود

سيمان پرتلند نوع 2 (پ.2)
اين نوع سيمان علاوه بر مصارف عمومي شبيه سيمان نوع (1) داراي مصرف ويژه در ساخت بتنهائي است كه حرارت هيدراتاسيون متوسط براي آنها ضرورت داشته و حمله سولفاتها به آنها در حد متوسط باشد اين سيمان با عنوان سيمان پرتلند اصلاح شده نيز شناخته شده است

سيمان پرتلند نوع 5 )پ.5)
اين سيمان به عنوان سيمان پرتلند ضد سولفات در شرائطي كه مقاومت زياد بتن در برابر سولفاتها مورد نظر باشد بكار ميرود

سيمان پرتلند ، پوزولائي 15%  پ.پ
اين نوع سيمان كه با عنوان سيمان پرتلند اصلاح شده پوزولائي نيز شناخته مي شود
در مصارف عمومي ( سيمان نوع 1 ) و نيز در مواردي كه حرارت هيدراتاسيون معتدل ضرورت دارد و مقاومت در
(ASTM) برابر سولفاتها نيز بصورت متوسط مورد نظر باشد ، بكار مي رود

سيمان پرتلند سرباره اي  %15
اين سيمان كه با عنوان سيمان پرتلند اصلاح شده سرباره اي نيز شناخته مي شود ، كه همانند سيمان نوع 1 پرتلند فقط در مصارف عمومي ساخت ملات يا بتن بكار مي رود

سيمان سرباره اي ضد سولفات % 30
در مواردي كه مقاومت متوسط در برابر حمله سولفاتها و نيز حرارت هيدراتاسيون متوسط مورد نظر باشد ، بكار
(ASTM) مي رود
تحقيقات به عمل آورده در مركز تحقيقات ساختمان و مسكن و شركت سيمان سپاهان استفاده از آن را به عنوان سيمان با مقاومت شيميائي بالا در مقابل املاح سولفات و نمك تاييد ميكند

سيمان پرتلند آهكي  %20
اين نوع سيمان در تهيه ملات و بتن در كليه مواردي كه سيمان پرتلند نوع يك بكار مي رود ، قابليت استفاده دارد. دوام بتن را در مقابل يخ زدن ، آب شدن ، املاح يخزدا و عوامل شيميائي بهبود مي دهد

سيمان نسوز تيپ 500
ا AL203 حاوي حدود %70
1400 c با اتصال هيدروكسيلي براي مصرف در درجه حرارت هاي بالاتر از
CA و CA2 بدليل دارا بودن فازهاي
براي مصرف در منابع نسوز مناسب مي باشد
CA مقدار بالاي فاز
در اين سيمان باعث ايجاد خواص مكانيكي مناسب ميگردد. اين سيمان در شرائطي كه خلوص بالا ضروري باشد ،
مثل اتمسفرهاي كربن منوكسيد و هيدروژن كاربرد دارد. سيمان تيپ 500 فاقد هر گونه افزودني است و براي
(L.C.C.) تكنولوژي هاي بالاي نسوز مانند مواد ريختني حاوي سيمان با درصد پائين
(U.L.C.C.) و همچنين ريختنيهاي بسيار پائين
توصيه مي گردد

سيمان نسوز تيپ  550
ا AL203 حاوي حدود %80
با اتصال هيدروكسيل ميباشد. در اين سيمان كلسيم آلومينات به عنوان جزء اصلي تشكيل دهنده مطرح مي باشد كه آن را براي كاربردهاي نسوز مناسب ساخته است . از خواص ويژه اين سيمان نسوزندگي بالا و خواص مكانيكي بسيار بالاي آن مي باشد خلوص بسيار بالاي اين سيمان آن را براي كاربردهاي ويژه نسوز مثل اتمسفرهاي احياء كه در آن هيدروژن و منوكسيد كربن حضور دارند ، مناسب ساخته است.

سیمان در ایران

اولین کارخانه سیمان در ایران در سال 1312 در شهر ری در نزدیکی تهران با ظرفیت 100 تن در روز احداث گردید . متناسب با افزایش جمعیت و توسعه صنعتی و نیاز به ساخت و ساز جدید در کشور، صنعت سیمان دارای رشد مناسبی بوده است . بطوریکه در حال حاضر 34 کارخانه تولید کننده سیمان ، 117000 تن در روز سیمان تولید می کنند و با اتمام طرحهای در دست اجرا ( 55 طرح ) ظرفیت تولید روزانه به 257000 تن در پایان سال 1389 خواهد رسید .
مصرف سرانه سیمان در ایران 420 کیلوگرم است که در مقایسه با کشورهای همسایه رقم بالایی است ولی در مقایسه با کشورهای اروپایی و آمریکا ( 2000 کیلوگرم ) رقم پایینی است و این امر نشان می دهد علیر غم سرمایه گزاری گسترده دولت و بخش خصوصی در این صنعت ، باز هم پتانسیل فراوانی جهت سرمایه گذاری در راستای تامین بازار سیمان ایران و کشورهای همسایه وجود دارد .

ما معتقدیم که در آینده ای نزدیک ، بخصوص در زمینه تجارت جهانی ، ایران به عنوان مرکز تولید و صادرات در منطقه مطرح خواهد شد که دلیل این مدعا موارد ذیل است :

•  وجود منابع عظیم و با کیفیت معدنی

•  نیروی انسانی ماهر ، جوان و مستعد

•  سوخت ارزان

هزینه تولید سیمان در ایران در مقایسه با کشورهای همسایه و کشور های اروپایی بسیار پائین است . در حقیقت ، ایران بدلیل منابع ارزان انرژی و فراوانی نیروی کار ماهر ، از مزیت نسبی در کاهش هزینه تولید سیمان برخوردار است .