سیمان چیست ؟
سیمان ها مواد چسبنده اى هستند که قابلیت چسبانیدن ذرات به یکدیگر و بوجود آوردن جسم یک پارچه از ذرات متشکله را دارند. این تعریف از سیمان داراى آن چنان جامعیتى است که مى تواند شامل انواع چسبها از جمله چسبهاى مایع که در چسبانیدن قطعات سنگ یا سنگ و فلزات به یکدیگر بکار مى روند نیز بشود.

 

سیمان چیست ؟
سیمان ها مواد چسبنده اى هستند که قابلیت چسبانیدن ذرات به یکدیگر و بوجود آوردن جسم یک پارچه از ذرات متشکله را دارند. این تعریف از سیمان داراى آن چنان جامعیتى است که مى تواند شامل انواع چسبها از جمله چسبهاى مایع که در چسبانیدن قطعات سنگ یا سنگ و فلزات به یکدیگر بکار مى روند نیز بشود.
نمونه اى از این چسبها در صنعت سیمان در کار گذاشتن آجر نسوز در کوره سیمان مورد مصرف دارد و خاصیت اصلى آن این است که آجر نسوز ( که یک جسم سرامیکى است ) را به بدنه کوره ( آهن ) مى چسباند، همچنین انواع سیمان هاى دیگر که در دندانپزشکى مورد مصرف دارند، از جمله چسب ها مى باشد. آنچه که از کلمه سیمان در این متن مورد نظر است، آن نوع از سیمان ها است که داراى ریشه آهکى مى باشند. به عبارت دیگر سیمان هایى که ماده اصلى تشکیل دهنده آنها آهک و ماده اولیه اصلى آنها سنگ آهک است. بر این اساس سیمان ترکیبى است از اکسید کلسیم ( آهک ) با سایر اکسیدها نظیر اکسید آلومینیم، اکسید سیلیسیم، اکسید آهن، اکسید منیزیم و اکسیدهاى قلیایى که میل ترکیب با آب داشته و در مجاورت هوا و در زیر آب بمرور سخت مى گردد و داراى مقاومت مى شود.
با توجه به مشخصه فوق سیمان مى تواند داراى ترکیبات متفاوتى باشد و اصولا جزوملاتهاى آبى محسوب مى گردد. ملاتهاى آبى از دوران گذشته شناخته شده بودند، از جمله این ملاتها آهک است که مصرى ها و یونانى ها با مخلوط کردن آن با خاکستر آتش فشانى، خاک آجر و آب به نوعى آهک آبى دست مى یافتند که خاصیت سخت شدن و فشار پذیرى داشت. با بکار بردن این ساروج رومى ها توانسته اند ساختمانهاى عظیمى بسازند که هنوز بقایاى آنها پس از گذشت چند هزار سال پا بر جا و قابل مشاهده است.

مراحل تولید سیمان
شرح کامل مراحل ساخت سیمان نیاز به حوصله و زمان زیادى دارد، براى همین منظور تنها به نام بردن آنها اکتفا مى کنیم.
1- مواد اولیه سیمان پرتلند
مواد اولیه سیمان پرتلند اساسا شامل مواد آهکى و رسى مى باشند. بدین معنى که در تهیه سیمان پرتلند از مواد خامى استفاده مى شود که حاوى کربنات کلسیم و ترکیبات آلومینیوسیلیکات ها باشند.
2-استخراج مواد اولیه
معادن مواد اولیه سیمان، خصوصا سنگ آهک، خاک رس، مارل، سنگ گچ و امثال آنها به صورت معدن رو باز مى باشد. در استخراج موادى نظیر سنگ آهک، سنگ آهن و سنگ گچ نیز به چال زنى و انجام انفجار بوسیله دینامیت مى باشد.
3-خرد کردن مود اولیه
  الف) سنگ شکن هاى متحرک
  ب) سنگ شکن هاى ثابت
4- مخلوط کردن اولیه و ذخیره سازى
قبل از اینکه مواد خرد شده در سنگ شکن، راهى آسیاب مواد جهت پودر شدن شوند، بداخل سالنى ریخته مى شوند تا بدینوسیله هم مقدمتا با یکدیگر مخلوط شوند و هم اینکه، این سالن نقش انبار و ذخیره سازى را دارا است.
5- خشک کردن مواد اولیه
در برخى کارخانجات سیمان، بدلیل موقعیت خاص جغرافیایى و باران خیز بودن منطقه برخى از مواد اولیه ( خصوصا خاک رس ) ، داراى رطوبتى هستند که استفاده مستقیم از آنها امکان پذیر نمى باشد.
6- پودر کردن مخلوط مواد خام
در روش خشک تولید سیمان، ضرورت دارد که مواد خام قبل از ورود به کوره به صورت پودر در آیند.
  الف) آسیاب مواد خام گلوله اى
  ب) آسیابهاى غلطکى
7- تنظیم مواد خام
8- سیلوهاى مواد خام
عمل عمده اى که در یکنواخت کار کردن کوره و بالا بردن کیفیت کلینکر و در نهایت سیمان موثر است، یک نواختى ترکیب خوراک کوره، خوب مخلوط شدن و همگن بودن آن مى باشد.
9- پیش گرم کن
10- کوره دوار
قسمت اصلى عمل پختن در کوره صورت مى گیرد. کوره سیمان، یک استوانه فلزى است که طول و قطر آن، متناسب با ظرفیت کارخانه مى باشد.
11- خنک کن ( کولر )
کلینکر خروجى از کوره داراى درجه حرارتى حدود 1000 تا 1200 درجه مى باشد. بازیابى این مقدار حرارت و همچنین مشکل بودن جابجا کردن کلینکر داغ، ضرورت سرد کردن آنرا ایجاب مى نماید. خاصیت اساسى دیگر سرد کردن کلینکر، تکمیل و تشکیل کریستالهاى کلینکر و بالا رفتن کیفیت آن مى باشد.
12- سیلو ( انبار ) کلینکر
کلینکر خروجى از خنک کن قبل از ورود به آسیاب سیمان، در سیلو، یا انبار، یا سالن ذخیره مى گردد.
13- آسیاب سیمان
14- سیلوهاى سیمان
15- بارگیر خانه

روشهای ساخت سیمان
روشهاى مختلفى براى تولید سیمان وجود دارد. اصولا چهار روش براى تولید سیمان وجود دارد :
1- روش تر
2- روش نیمه تر
3- روش نیمه خشک
4- روش خشک

- روش تر و نیمه تر
در روش تر و نیمه تر خاک رس مصرفى در دستگاه دوغاب ساز ( Wash mill ) ، تبدیل به دوغاب مى گردد. سپس دوغاب خاک رس به همراه سنگ آهک در آسیاب مواد خام مخلوط و نرم گشته و تبدیل به دوغاب با غلظت بیشترى مى شود. پس از تنظیمات لازم توسط آزمایشگاه، بعنوان خوراک کوره مورد مصرف قرار مى گیرد. 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 مى شود و بصورت کیک یا آماج ( حبه ) به کوره تغذیه مى گردد.
 
- روش نیمه خشک
در روش نیمه خشک مواد اولیه بصورت خشک با یکدیگر مخلوط گشته و به آسیاب مواد خام تغذیه مى گردند. مواد خروجى از آسیاب مواد به صورت پودر است. قبل از تغذیه این پودر به کوره مقدارى آب روى آن پاشیده مى شود و آن را به صورت آماج یا حبه در آورده و به کوره تغذیه مى نمایند.
 
- روش خشک
در روش خشک مواد اولیه خشک وارد آسیاب مى شود. پودر خروجى از آسیاب مواد، پس از تنظیم، به عنوان خوراک کوره مصرف مى گردد.
 
روشهاى مختلفى براى تولید سیمان هاى مختلف وجود دارد که عمدتا بستگى به تکنولوژى مورد استفاده و جنس سیمان دارد، تکنولوژى مورد استفاده براى تولید سیمان به مرور دستخوش تحول و پیشرفت بوده است. هم اکنون صنعت سیمان با برخوردارى از آخرین تکنیک هاى اعجاب انگیز، با استفاده از روش خشک و به کمک سیستم هاى اتوماتیک، شاهد پیشرفت هاى شگرف در طول تاریخ 160 ساله تولید صنعتى خود مى باشد. روش تولید برخى سیمان ها نظیر سیمان آلومینایى کاملا متفاوت با روش تولید سیمان پرتلند مى باشد