aI 4L'PN L QQ!Kc QQ!K · qe Ý tnsc'eneqh: c g con.

1

ان ی عت ی ده ص وچی و و نس نس

هداود هاد پ ف[email protected]

1387تی

Cement Technology Magazine

www.cementechnology.ir

2

ت مطالب فا• ن ی ا و و تقسیم ب نسوها• اع نس لی ان اح ت اد اولیه و م ماني • طقه ای وضعيت و و م ف نس لی و مص تان• ی عت و ده ص یت نس اهو و مشکام ویست محیطی• ضایعام نسان • ی عت ف ده ص ای مص وها ب هد نیاو نس م م اص م م)خ (د و گوها• اص نس ی خ او گی اهدهای ان تان اع ا اناط• ای ای م وها ب هد نیاو نس اص م ه و خ تلف ک اط م مان• ی عت فی ده ص وهای مص چه نس تاهین• یت ا وکاهی و اه نسو • اب اصل نس ای انت هوشتلف• ایط م وکاهی ده ش ای نس هوشو • ه بت های نس ی ای نصب ب هوشو کاهی • ام ده نس ماحو • ی و نصب نس اهم ب خ یت ن اهان• ی ای ژی ده ص ف ان اوی مص ه ی و ده ب نق نسان• ی عت ن ده ص و و وظایف ا صصی نس ک ت م



3

و نس



4

و ن نس اع ا و ان

یی صیت شیمی س خ تقسی بندی بر اس

یی خنثی اسیدی ی ق

زی اد غیرآلی غیر ف م

نیکی) که شرایط بحرانی یی مک یر دد (حرارتی ، شیمی ا را تحمل نم ی ب .دنم

س شکل تقسی بندی بر اس

بی شکل پیش شكل داده شدهرچه) ن پخت،یکپ (بد

شکل دار(پخته شده، آجر)



5

و لی نس ت



6

او گ اد اصلي دي مل عامت اختصاهي ( C○)نقطه ذوب م ف

1750 S SiO2

2050 A Al2O3

2840 M MgO

2580 C CaO

2680 Z ZrO2

2275 Cr Cr2O3

* 1840 A3S2 3Al2O3.2SiO2

* 1775 ZS ZrO2.SiO2

2135 MA MgO.Al2O3

** 3600 -- C

* 2300 -- SiC

** 1900 -- Si3N4 ذوب غي يكباه *

يه ** تصعي يا تج



7

الي لي فاوهاي مي م بيان ف

ال مايا معايب م

پي يت ا وي م

ياي ي ل شي م MgAl2O4 Ca3Mg(SiO4) ف

2 اني - ل ب ابيلت

اختاه - ف ودي مع تا حاد ده ت م ا عاو گ ادبيام دي

ي سي ل ا م MgO.Al2O ف

3 3CaO.MgO.2

SiO2 اد فقط -- ت ابليت ا

ها سي اي ا ب

ل اختصاهي م ي MA C3MS2 ف م -- ف



8

وهای شک داه لی نس ت

اد اولیه م

ی دانه ب

ت خشک پ

دای خ

شک دهی

چسب

وی ت

اختاط

ب ا



9

ها نق ه یک او پاهامت

دانه بندی•ک پذیری یش، ش ، س پکینگ، استحک

چس• (خ پخت)استحک

شکل دهی• دانسیته، استحک

خشک کردن• ترک

پخت• ، ک پذیریدانسیته، استحک یش، ش س



10

دن ه ک دای کلسی

یت خردایش• ب د ق ایجهش پرت• کهش جذ آ• ک افزایش دانسیته •یته • هش اکتی (Dead Burn)ک



11

ی بی شکل زه لید نس ت

اد اولیه م

ی دانه ب

دای خ

ی بسته ب

چسب

وی ت

اختاط

ودنی اد اف م



12

ها نق ه یک او پاهامت

دانه بندی شکل دانه•ک پذیری یش، ش هش میزان آ مصرفی، س ، ک پکینگ، استحک

چس•انی، استحک (خ پخت)ر

بسته بندی حمل نقل•



13

اد اولیه م

لی ه ت و اص پ خ

اختاه هی



14

ان ي عت او ده ص گ اد اصلي دي مياي ي اصلي الي اصلي ء شي ماد اوليه فاوهاي مي

و Al2O3- SiO2 او گ

SiO2 اهت باليت، فاو شيشه، يست ايت، م م شام

و SiO2 - Al2O3 او گ

65-60 %Al2O3 وم، شيشه هان ، ويت، يلي ال ن انيت، ا يلي يانيت

70> %Al2O3 ايت ايت م م

85-80 %Al2O3 4< %TiO2 2< %Fe2O3

ايت، وم، م سيت (تياليت)هان ب

و Al2O3 او گ

5/99> %Al2O3 وم ا هان مي ل اع ا ان

لياي ي اد اوليه م

85> %MgO لسيم اي يليكات او، ي يا پ ي اع م ان

62-56 %MgO 40-36 %CaO ،او ي ميت CaOپ دول

20-11 %MgO 50-32 % Cr2O3

27-12 %Al2O3 6%< SiO2

پي (FeO,MgO): ا(Cr2O3,Al2O3,Fe2O3)

ا يليكات وميت

80-66 %Al2O3 33-21 %MgO پي پي ا اع ا ان

66 %ZrO2 وي وي



15

احی+ وادی ط ا نصب هاحت ت+ف دهوهای انبساطی ده نصب+ حم+ ی گ ابليت تع اه ضایعام +اهی پ و ) ادن و بی دگی محیط ویست، ح ل ف ا ...(حلی ک+ ل او ت ی ت محص ی تحت و ) ...(انباه داهی کت + اص کاهی ب خل ع بیشت+ ط

ی بی شک ها ای به خ ت

مان ای هان ، اف لی ف ت و، کاه ت ای ع ایه کاهی نس اف

و گان نس ف ک گا مص وهای بی شک او دی نسCement Technology Magazine


16

م نیاو به شک دهی عف ضایعام و ) ...(ح

ت م نیاو به پ عدگی محیط ویست و ) ل ف ا ت، ح ف ضایعام پ ...(ح

ت نیاو به پ کد و ) ی مج هم و پالت چی لیه، م نیاو به ت ت، ع ف پ ف شک دهی، ح ح ...(ده اث

ل ی محص ی لی وتح تام ش ت ت ي اه ود بيشت اهوش اف

و گان نس لی ک گا ت وهای بی شک او دی نس

لی بی شک ها ای به ت ت

اهی کم د باات مایه گ ، اهوش اف لی هاحت ت ، ت ت



17

وها اع نس ف ان لی و مص هون ت



18

1950 1970 1990 2010

ل س

نی ج

فصر

مان

یزم

SHAPED REF.

UN-SHAPED REF.

وهاي شك داه و بي شك ام نس لي م ت

Ref.: M.Sugawara,”The Recent Development of Castables In …,”Unitecr 2003



19 Ref.: C.E. Semler,” Refractories: A Decade in Review,”Ceramic Indusrty,2001

Japan

USA



20

0

50

100

150

200

250

300

350

74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

total

brick

unshaped

ان وهاي شك داه و بي شك ده ای ام نس لي م ت

Ref.: F. Golestani-Fard & et.al.,”Refractory Demands & Development Strategy in Iran”,China Refractories Semina,2005



21

و ف نس لی و مص اني ت وضعيت



22

او گ اني دي لي م ت

40%

38%

14%

4% 4%

Asia Europe North America Latin America Other



23

World

99%

Iran

1%

8

و لي نس ان ده ت ايگا اي

China 8

Europe 4.5N.America 3.5

Russia 2.5

Turkey 0.25

Brazil 0.5

India 0.5

Japan 1.5

Other 1.5

Iran 0.28

Ref.: 1(M.Odriscoll,”Iran-Window of Opportunity,”Industrial Minerals,Nov.2004,pp.28

2(F.Golestani Fard,”An Overview of the Refractory Market in Iran,”Refractory Manual,Sep.2003,pp.34



24

او گ اد دي ف م تلف او مص اي م م ص

ف (دهص)مص

عت ص

60

اي ه ص اد و ا ف

7

ي ه ا غي

6

ان ي

6

امي

7

ي وشي پت

7

اي



25

ان گان اصلي ده اي ف ک مص

اد 160000 ف

ان 35000 ي

ي 10000 ه ا غي

ي 10000 وشي پت

اميک 20000

اي 10000



26

65%

8%

7%

5%

5%

10%

Steel

Cement

Petrochemical

Ceramic

NonFerrous

Others

ان عت اي ي ده ص لي و ت ف نس نح مص

كاهان،.ف: م د و ه اد،“گلستاني ف ث ف لي م او ده ت گ اد دي اد، ا “نق م م ف وي 84پ



27

ن در ایران لید سیم ت

10

15

20

25

30

35

50

1988 1992 1996 2000 2008

Year

Mt



28

ن ایران ز در سیم ت مصرف نس مشخص

تن 35000 ز نه نس لی مصرف س

ینکر4/1-6/0 گر برتن ک کی ز یژه نس مصرف

<90 ی اد مصرفی داخ درصد م

میتی-منیزیت ی/کر تی/اسپین م ش ز مصرفی ع نس ن



29

ان و چي اي اي او ب تبط با دي گ اي م مقايسه ص

ان اي

چي

12

-/340

اد ن ) ف (ت ميلي

50

-/600

ان ن )ي (ت ميلي

-/280

-/8000

ام او محص گ اه )دي ( ت ه

60

1500

ن )اشي ب مت ميلي ( م

400

9000

اه )شيشه (ت ه

-/500

9000

ي ه اه ت ) غي ا (ه



30

ان و ای وضعیت نس

ود 280000 انی 1ت و ده ح الیانه دهص لی ت

واح 20 ی لی های ت اد واح تع

ود ال 370000ح ت ده الیانه ف مص

امیک م و ی می ل ی ، م ، ا وشی ان ، پت ی اد ، ف ک ف ای اصلی مص ص

واهداتی% 60 اد اولیه وضعیت م

یبا ص صادهام تق

ت 550000 اهم نامه چ نیاو ده پایان ب

ای ی می ل تی ، ا میتی ، شام ب ، دول یا ک ی ومیتی ، م یا ک ی ام اصلی م محص

انی اهد تان اب ا یبا دو ب ف ویژ تق مص



31

ل ع محص س ن ز ایران براس لید نس ت

Dolomite

17%

Magnesite

37%

Chamote

37%

Alumina

9%



32

عي فيت وا ي ظ فيت ا کت ض ش

ذه 120000 110000 و ا نسان 70000 50000 و اي نسو پاهس 50000 40000 نساباد 20000 15000 و گ نسي 30000 10000 و تب نسوي 10000 3000 نسو 10000 6000 هايان نسباد 10000 6000 امي ا و 25000 20000 و ني نساب 12000 10000 ذه ش و ا نسای 25000 10000

ع 375000 280000 مج



33

ضعیت منطقه



34

ن لید سیم ت

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1996 1997 1998 1999 2000 2001

Year

Mt



35

ز در منطقه اد نس ز به م نی

0

100

200

300

400

500

600

700

Steel Cement Nonferous Others

Year

x 1

00

0 t



36

ان ی لی و ده ت نق نس



37

ز ی تخری نس هزینه ه

ی مستقی هزینه ه

ی غیر مستقی هزینه ه

ی زیست محیطی هزینه ه



38

ز هزینه نس

زچینی هزینه نس

عد نظ در تعمیرات

هزینه افزایش انرژی

لید قف ت ت

ن هش راندم ک

ز شی ازتخری نس ی مستقی ن هزینه ه



39

هی ت دستگ صدم

ل یت محص ثیر در کی ت

د مشکات زیست محیطی ایج

ز شی ازتخری نس ی غیرمستقی ن هزینه هCement Technology Magazine


40

0

100

200

300

400

500

600

0.5 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

clinker production(mt)

savin

g i

n 1

000 $

0.1 kg / t clinker

0.2 kg / t clinker

Based on: refractory material cost : 750 $ / t

clearing : 65 $ / t

lining : 120 $ / t

ref.:Th.Nobis(Heidelberger Zement), REFRA SYMPOSIUM,1998



41

:نتیجه گیری

هش هش نقش kg/t 0.2تن ب ک ز، در اثر ک یژه نس امل از مصرف عزمستقی :هزینه س

د • نه ب ظرفیت حد رخ ل، بیش از 2در یک ک ن تنی در س ی 500.000می

د یی نم ان صرفه ج .دار می ت هش • رت گرفته، ک رت گرفت که kg/t 0.2در تحقی ص لی ص مصرف : در ح

ز د kg/t 0.8یژه نس .ب

اهد • ر راحت تر خ اتر، بسی زب یژه نس ئی ب مصرف احده ه برای این مسئد .ب



42

ز یژه نس (Kg/ton)مصرف

پ ایران (ژاپن) ار

1.2< (0.5 )0.7 >

Ref.:A.Safakish,”Importance of ref. materials in…”, International seminar on monolithic ref. materials



43

و و مشکام ویست محیطی ضایعام نس



44

ی منیزیت د در آجره ج ،به شکل -کر م است که ( کر سه ظرفیتی) Cr2O3کرمیتی نی است ری از هر مشک .ع

این کر(Cr2O3)ن ره سیم ت ه در ک ل ئی ه س ی ر ق ن)،در حض ، (فقط در صنعت سیم

ئی ی ی ق ت ل .تشکیل می دهد( ب کر شش ظرفیتی)کرم س

است به شدت سمیبر خاف کر سه ظرفیتی، کر شش ظرفیتی.

ای ع اکسید کر در ا در حد ب شد g/l 800-600میزان حالیت این ن .می ب میدنی در حد ع اکسید کر در ا اش زاین ن ضا صنعتی mg/l 0.05میزان مج در ف

شد mg/l 0.3در حد .می ب

:چند نکته



45

ده تی س سب :مح

زنی کرمیت 4.5کرمیتی فقط ب -یک آجر منیزیت• 0.2منبع حد اقل درصد زنی کر شش ظرفیتی درصد

ه• ط ز ب ی نس ره ب قطر )هر یک متر رینگ از این اجره ( متر 4در یک کد تن 1.5زنی حد

گر کر شش ظرفیتی 3به ازای هر یک متر رینگ پس • کیز پس • ندارد حد مج یت است فقط به ازای هر یک متر رینگ، برای رع

ضا صنعتی ن لیتر آ 10ف ی میز ا پس • ندارد حد مج یت است فقط به ازای هر یک متر رینگ، برای رع

میدنی ن لیتر آ 60اش ی می



46

ن• رد در آلم ز : طب یک برآ ت نس یع شی از ض ارده ن رت خسن به محیط زیست !!!دار 180,000,000,000صنعت سیم

ز ه) رج شدن این نس ت از رده خ (ع

Ref.:B.Scheuble & et.al)Refratechnik(,”Ref. lining in modern rotary kiln systems”,Refarsymposium,1993

ن در ایران • ز صنعت سیم ت نس یع شی از ض ارده ن رت ؟؟؟ :خس

:نتیجه گیری



47

ان ی عت فی ده ص وهای مص هد نیاو نس اص م م)خ (د و گ

ی او گی اهدهای ان تان و ا



48

ا ن ي ا او گي اهدهاي ان تان ان و ا ي وها ده م نس اص م خمايش DIN آ

EN DIN BS AFNOR ASTM PRE ISO

اختاهي اص خ

انسيته و ل ت

993-1,2 51056, 51065*

3.4(EN) ISO5018 C830,C914 5018

اص مكانيكي خ

استحكا فشاري س

993-5 51067 4.3 B40-314 C133 R14-1,2 10059-

1,2 استحكا خمشي س

993-6 51048 4.4(EN) ISO5014 C133 5014

مقاومت سايشي

52108 C704



49

ا ن ي ا او گي اهدهاي ان تان ان و ا ي وها ده م نس اص م خ

مايش DIN EN DIN BS AFNOR ASTM PRE ISO آيكي م في اص ت خ

ي گدا دي

استحكام م خمشي گ

993-7 51048 4.5 B40-302 C583 5013

باض انايي اط ن انب

993-10 51066 5.1 40-325 C133 2478

ي گدا دي تحت بار

993-8 51053-1 4.9 40-326 C16 1893

B40-327 C832 3187 2-51053 9-993 خز

اط انبارتي ح

51045 5.3,5.4 B40-308 C832

هدايت ارتي ح

993-

14,15 51046 5.5,5.6 B40-303 C201,202 8894-1,2

مت در ا ماب شو ب

preEN 993-11

51069-1 (W)

51069-2 (A)

5.11 C1100 C1171

R5-1,2



50

ان ان اي ي عت م دنيا هاي ده ص اهدهاي م تان ا

DIN

EN DIN BS AFNOR ASTM PRE ISO

ان ل انسه انگلستان (اهوپا EN)ا يكا ف ن ام ي ها اد ف پيشگان اون اهوپاي ي او گ ام دي محص

للي بي ال



51

ه ت های ک س انی ده ه یک او ام بح عه ت های ک س وهای ه یک او هد ن او نس اص م خ



52



53

غه رینگ دمی• یش اص ی فرس ه د دا : نیر یش، زی ک حرارتی، س ش

یی)شدن، ی ه ق (حمز• ک حرارتی : ایه نس مت ش ا ب مق مین ب ی آل آجره

د ا، حد یش ب ا % 80-90س مین ب ی آل مین ی بتن ه آلیت ب کی



54

منطقه سردکنی• یش اص ی فرس ه یش، : نیر ک حرارتی، س ه )ش حم

یی ی د دا شدن( ق ، زیل منطقه• 2D-0.5: طز• یش : ایه نس مت س ا ب دانسیته مق مین ب ی آل آجره

د ا، حد مین% 80-90ب آل



55

منطقه پختی• یش اص ی فرس ه سط مذا : نیر یی ت ه شیمی حم

یی ی ی ق ک حرارتی، نمک ه د دا شدن، ش ینکر، زی کل منطقه• 5D-3 :طر• ت سین ی دارای پیش ک ره ه 8D-5: کز• ی منیزیت: ایه نس میتی ب -آجره ، % 70-90کر منیزی

ی منیزیت میتی، آجره ل ی د ی-آجره اسپین



56

ره ی ک امل بحرانی در هر یک از قسمت ه عره ی ک ی هر یک از قسمت ه زه رد نظر از نس اص م خ

ط برزخ منی• یش اص ی فرس ه سط مذا : نیر یی ت ه شیمی حم

د دا شدن یی، زی ی ی ق ک حرارتی، نمک ه ینکر، ش کل منطقه• 4D-2: طز• ی منیزیت: ایه نس ی منیزیت-آجره ی، آجره -اسپین

میتی کر



57

منطقه ایمنیی• یش اص ی فرس ه ی : نیر اکنش ه ک حرارتی، ش

د دا شدن یی، زی ی تکیک، حمات ق یی ب ی شیمیل منطقه• 2D: طز• د : ایه نس ا، حد مین ب ی آل مین% 50-60آجره آل



58

منطقه پیش گرمکنی• یش اص ی فرس ه ک حرارتی: نیر یی، ش ی یش، حمات ق سل منطقه در• :طی ب پیش گرمکن• ره ه (همراه ب قسمت پیش گرمکن)6D-4:کر• ت سین ی دارای پیش ک ره ه (همراه ب قسمت پیش گرمکن)3D-1:کند خشک تر• ی ب ره ه (همراه ب قسمت پیش گرمکن) 9D-6: کز• تی سبک: ایه نس م تی ی ش م ی ش آجره



59

ار ره د زه برای مصرف در ک ز نس رد نی اص م خ

:منطقه پختردگی• مت به خ مقتینگ پذیری• کا• ی ب مت دم مقیت جذ تنش• ب ق

جی :منطقه خرمت به ضربه• مقیش• مت به س مقک • مت به ش مق

حرارتی



60

ان ی عت فی ده ص وهای مص چه نس تاهی



61

ن زه در سیم ریخچه نس ت

1900 1950 2000 1975 1925

لی + ردگی ع مت خ مق

لی + دیرگدازی ع

د - ط خطی زی انبس

ا - ل ااستیسیته ب مد

Fire clay

Hi-Al

Magnesia

Dolomite

Mag.-Chr.

Mag.-Spin.

New



62

ی منطقه پخت یسه آجره مق

میتی یت دول ی لی-م پی یت ا ی ومیتی-م ویژگی کب عالی ب خ هدگی خ مقاومت خ

ب لی خ ش عالی مع گی پ چسبلی ب مع ب ت عالی خ

لی ب عالی مع ی خ ی ک پ شلی ب عالی مع ان خ اخت اهی پایب ضعیف ن عالی خ هاته ش مقاومت هی

محیط ویست ضعیف عالی عالیلی خیلی اهوان ت اهوان مع ی



63

ی منیزیت فقیت آجره میتی -دایل م کر

ا• ی ب مت دم مقیدار• تینگ پ تشکیل کک حرارتی• مت خ در برابر ش مق هدایت حرارتی ک•ردگی مذا• بل خ مت بیشتر در مق مقیت جذ تنش• ب ق



64

وکاهی نس



65

ری اهمیت آن• زک نس

لي• ه هاي ت ي اه همان• اي هان افام• ي اي ع تج افل• يت محص ي اي افژي • ف ان اوي مص ه ي بدگي هاي • ل ا ) ویست محیطیاه ا ب و خاك( NOx)ه (ا ...و •

ز• هزینه نسز چینی• هزینه نسلید• قف ت هزینه تمیر• ت ت هنگی در دف د هم هزینه عد ایجن• شی از افت راندم هزینه ن



66

زی مصرف انرژی• ینه س ز در ب نقش نس



67

ز ح نس ی انتخ اص ش ر

ره -1 ئی دقی ک س شن

ره• ف ک ط مخت ئی من س شنی بحرانی• ده ه ئی محد س شن•..

نبی رد ج :دست

لید د ت ب کمک به ب



68

امل محیطی -2 بررسی ع

نگی سیکل آن• چگ ئی ی قر • ل “ “ “ “سن• اسی لیه فرم اد ا شی از م اثرات نخت• شی از س اثرات نری• شی از اپرات اثرات نزچینی• شی از نس اترات ن



69

یش -3 ل فرس ئی ع س شن

ت ه• یک ن سی تغییر مک

ت ه• یک ذ سی ن



70


ئی ه• ی ذ ق ن

ن احی• ی اکسیداس اکنش ه

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15

ه از سطح گر اجر ص ف

)%ل)

خخ

ت

ل نه س نممل نه مست نم



71


ک حرارتی• ش

نیکی• ت مک حرک•...



72

ت در • ف ماحظ ری در شرایط مخت ز ک ی نس ش ر

ت فردی ه ری اشتب ز ک نس



73



74



75



76



77



78



79



80



81



82



83



84

ز• ی نس ینه بتن ی نص ب ش ر



85

ز• رت بر خرید نص نس اهمیت نظ



86

و کاهی یب وود هس ایه نس ت

اب انت

ی و چی نس

هی ا ت اپ

ام محیطی ع

و نس

مان کاه هان

لی ف ت ت

ه ف ک ت

ژی ف ان ای مص اف

ی و چی نسی و چی نس

ه ی -ه های

یلی تحای و اف ف ویژ نس مص

ه نه ک یب به ب ا

ی گ هی تی ن/ ک شک ش

وها ان نس ی یب به با ا

ل یت محص افت کی

ی گی ده دفعام تع اه م ه ع

د مای مج ای گ ب

مای گام ده ه

لی کاه ته ها ی ای ه اف

ز رت بر خرید نص نس اهمیت نظCement Technology Magazine


87

ز ت تخصصی نس مرکز تحقیقنه برداری صحیح نم

ئی دقی س شنره ک

امل بررسی ع محیطی

ل ئی ع س شنیش فرس

ح انتخ اصز نس

ئی س شنگرفتگی ه

می ت عم خدم

نه برداری نم صحیح

ز • ضعیت نس د ب ب

ی جدید • زه معرفی نس

لید • سه ت د پر ب ب

• ...



88



aI 4L'PN L QQ!Kc QQ!K · qe Ý tnsc'eneqh: c g con.

Documents