بیان چالش:

سرآغازمديريت صنايع در دنياي امروز ،توجه به اصول توسعه پايدار را نه تنها از نقطه نظرضوابط و استانداردهايي كه ملــزم به رعايت آن مي باشنـد مدنظــر قــرار مي دهد، بلكه در دنياي پر رقابــت امروز، توجه به اصول محيط زيست و بهداشت محيط جزو مزيت هاي رقابتي در تدوين استراتژيهاي سازماني مي شود. روند رشـد نگاه جوامع به اهميـت امورمحيط زيستـي و توسـعه پايــدار روز افزون است، از اين رو، سازمانها بایستی اين اصولرا در تصميم گيري ها لحاظ نمايند.از سوي ديگر،هرگونه فعاليت توسعه اي ،مخاطراتي را بر محيط زيست طبيعي تحميل مي كند كه ابعاد اين خطرات احتمالي با توجه به ماهيت پروژه و حساسيتهاي محيط زيست متفاوت خواهد بود. درميان صنايع مختلـف صنعت سيمان از جمله مهــمترين و مخاطره آميــزترين صنايـع موجــود مي باشد، به گونــه اي كه سهـم صنعت سيمان در انتشــار CO2از ساير صنايع بيشتر بوده و در حدود 6 %است. پيشرفت روزافـزون صنايع و ايجاد محيط هاي كاري جديد، نياز به ارتقاي سطح ايمني و پيشگيري از بروز حوادث را افزايش داده است.هرگونه فعاليتهاي مرتبط با توسـعه مخاطراتي را بر محيط زيست طبيعي تحميل مي كند كه به منظـور پيشگــيري از بروز اين گونه حــوادث، ارزيابي و مديريت ريسـك هاي محيط زيســتي امري الزامي مي باشد .فرايندهاي شيميايي توليد سيمان در اين صنعت وديگر منابع احتراقي محيط هاي صنعتي به دليل ماهيت و نوع فعاليت ها با مخاطرات مختلفـي از نظر محيط زيسـت و سلامت کارکنـان همــراه مي باشد. در نتيجه پتانسيل آسيب به تجهيزات و محيط زيست و سلامت کارکنان در صورت رويداد حادثه همواره وجود دارد

ایده پیشنهادی:

سامانه آنلاین هوشمند کنترل و اطلاع رسانی میزان آلایندگی در جهت ارتقای HSE در محیط کارخانجات سیمان

با توجه به اينكه سابقه انجام مطالعات ارزيابي ريسك محيط زيستي در كشور چندان زياد نيست بنابراین وجود سامانه هوشمند کنترل و اطلاع رسـانی میزان آلایندگی در جهت ارتقـای HSE در محیط کارخانجات سیمان با بکارگیری تجهیزات اندازه گیری میزان آلایندگی به صورت برخط و اطلاع رسانی آن امری ضروری به نظر می رسد که می تواند باعث کاهش خطرات ناشی از این نوع آلودگی ها باشد زیســت‌شناسان بر اسـاس مطالعات اخیـر خود به این نتیجه رسیده‌اند که میزان قرار گرفتن در معرض آلاینـده‌های تنفسـی با وضعیـت سلامـت رابطه مستقیم دارد و آلودگی‌ هوا می‌تواند احتمال ابتلا به بیماری‌های قلبی و آسم را افزایش دهد. با استفاده از نسل جدید حسگرهای هوشمـند می توان به صورت مستمر میزان آلایندگی را کنترل و بازبینی نمود

بخشی از مشخصات فنی مورد انتظار

از آنجایی که بین آلودگی هوا و احتمال ابتلا به انواع بیماری‌ها رابطه مستقیم وجود دارد، بهبود کیفیت هوا برای همه انسان‌های روی زمین ضروری به‌نظر می‌رسد. از مضرترین ذراتی که در هوای آلوده یافت می‌شود می‌توان به اکسید نیتروژن(NOx) و اوزون اشاره کرد که علاوه بر بیماری‌های ریوی، احتمال ابتلا به اختلالات بینایی را نیز افزایش می‌دهد. ذرات بسیار ریزی که در هوا وجود دارند می‌توانند خطر جدی برای سلامت انسان و سیستم کشاورزی محسوب شوند. اندازه این ذرات به‌طور میانگین  ppm 2.5 است و به عبارت دیگر هر یک از این ذرات 2.5 میلیونیوم متر در مقیاس دیامتر هستند. براین اساس باید توجه داشت ذرات میکروسکوپی فراوانی در هوای پیرامون ما وجود دارند که به صورت شبانه‌روزی وارد ریه‌ها می‌شوند و ما را معرض ابتلا به انواع بیماری‌ها قرار می‌دهند.

سنسور کربن دی اکسید مادون قرمز

این سنسور،  سنسورهای طیف سنجی برای شناسایی CO2 در محیط گازی با استفاده از خاصیت جذب مشخصه آن هستند. مؤلفه‌های اصلی آن یک منبع مادون قرمز، یک لوله نور و فیلتر تداخل (طول موج) و یک ردیاب مادون قرمز است. گاز در لوله نوری پمپ شده یا پخش می‌شود و الکترونیک میزان جذب طول موج مشخصه نور را اندازه‌گیری می‌کند. در بخش ابزار دقیق کارخانه‌ها این سنسور ها بیشتر برای اندازه‌گیری دی اکسید کربن استفاده می‌شوند. بهترین این حساسیت‌ها بین 20 تا 50 PPM است. هزینه این سنسورها در محدوده 100 تا 1000 دلار در کشور های دیگر است.

جهت اطلاع رسانی میزان آلایندگی می توان از نمایشگر های مختلف و سیستم های آلارم مختلف به صورت برخط در محیط کارخانجات بهره برد که می بایست در رفع چالش مد نظر قرار گیرد.

مقدمه:

امروزه با گسترش روز افزون شهرها و توسعه سریع صنعت، میزان آلاینده های هوا و تولید گازهای گلخانه ای از جمله دی اکسید کربن روند رو به افزایشی را نشان می دهد. در جهان سالانه 1.6 میلیارد تن سیمان تولید می شود و به ازای تولید هر یک تن سیمان پرتلند نیاز به 1.4 گیگاژول انرژی است. لذا، در ازای تولید هر تن سیمان تقریباً یک تن گاز CO2 به اتمسفر وارد می گردد که می توان گفت هفت درصد دی اکسید کربن موجود در اتمسفر به دلیل تولید سیمان می باشد. همین دی اکسید کربن به عنوان یکی از آلاینده های مضر، نقش به سزایی را در تخریب سازه های بتن آرمه بازی می کند. تخریب بتن توسط دی اکسید کربن از طریق وقوع فرآیند آرامی به نام کربناتاسیون در بتن صورت می گیرد که موجب خوردگی میلگردهای بتن و کاهش خاصیت قلیایی آن می شود.

منبع اصلی تولید دی اکسید کربن در تولید سیمان احتراق سوخت های فسیلی و کلسیناسیون  سنگ آهک می باشد  بیشترین سوخت های معمول عبارت اند از زغال سنگ ، نقت و سوخت های روغنی و گاز طبیعی،  در حال حاضر سیمان در کشورهای اروپایی و امریکای مرکزی انتخاب سوخت برای کارخانه را بر 3 عامل مهم پایه گذاری کرده اند : هرینه ، کیفیت تولید و جنبه های زیست محیطی. سوختی که بتواند این سه خواسته را بر طرف نمایید بر دیگر سوخت ها ترجیح داده می شود حجم زیادی از گاز co2  از دستگاه کوره روتاری سیمان هدر می رود ، در صورتی که می توان آن را بازیابی نمود و آنر ا در تولید محصولات دیگر از جمله بتن بکار برد. توجه به امر ميزان توليدي CO2 و برآورد و توجيه هزينه ها در فرايند اين صنعت از اهميت بسيار بالايي برخوردار است .اهم آلودگي هاي گازي كارخانه ناشي از انتشار بوي بد در سيستم توليد تر، دياكسيد گوگرد و ناشي از سوخت نامناسب و عدم تنظيم دستگاههاي سوخت مي باشد .گازهاي آلوده كننده محيط كه از دودكشهاي كارخانه سيمان خارج ميشوند شامل  CO2, NOx ,SH2 ,SO2و ذرات معلق PM مي باشند. ورود ذرات معلق PMبه اتمسفر،همچنين انباشت غبار دريافتي توسط غبارگيرها در محيط اطراف كارخانه از مشكلات مهم محيط زيستي كارخانه سيمان است .

ایده پیشنهادی:

بازیابی و استفاده مجدد از گاز CO2 منتشر شده تولیدی در روند تولید کلینکر سیمان در کارخانجات سیمان

با توجه به اینکه غبار حاوي مقدار زيادي سيمان يا مواد اوليه اي است كه عمليات استخراج، خردايش، اختلاط و كلسينه شدن جزئي روي آن انجام شده است، به كارگيري مجدد اين غبار، سبب افزايش توليد و كاهش مصرف انرژي شده، همچنين تجمع آن در اطراف كارخانه و صرف هزينه هاي مربوط به انتقال و دفع را منتفي مي سازد . مضاف بر اينكه به دليل تغيير شرايط طبيعي خاك و انتشار غبار به محيط اطراف، آلودگيهاي محيطزيستي بعدي را نيز به دنبال دارد.

همچنین استفاده از گاز دی اکسید کربن به عنوان یک کاتالیزگر در عمل آوری بتن پیش ساخته تاثیر مثبتی بر زمان عمل آوری داشته و بتن پیش ساخته حاصل دارای مقاومت و دوام قابل توجهی خواهد بود.

cure بخشی از یک صنعت در حال رشد از فناوری استفاده از co2 است که انتظار می رود انتشار گاز های گلخانه ای جهان را تا 2030 به میزان 15% کاهش دهد، این فناوری در طی فرایند تولید بتن به طور شیمیایی دی اکسید کربن را از بین می برد تا بتن سبک تر و قوی تر شود

از co2  می توان برای تولید مصالح ساختمانی استفاده کرد  و با استفاده از فناوری باعث سهولت تولید کاهش هزینه ها و بهبود عملکرد بالاتری دارند و تاثیرات زیست محیطی را به حداقل رسانند در واقع می توان در جهت توسعه راه حل های مقیاس پذیر برای صنعت مصالح ساختمانی ، محصول نسل جدیدی را طراحی کرد که با فرایند های کم انرژی و با استفاده از مواد زائد و co2 در مقایسه با سیمان ، بتن وسنگ با حداقل رساندن اثرات زیست محیطی ، عملکرد و ارزش فوق العاده ای ارائه دهد.

از ترکیب گاز با اب دریا و فناوری مورد نیاز می توان کربنات معدنی پایدار تولید کرد که برای تولید سیمان استفاده می شود این روند تقریبا نصف تن از co2 را برای هر تن سیمان مخلوط انجام می دهد که جایگزین 20 یا 40 درصد از سیمان پرتلند می شوند

مزایا :

• استفاده بهینه از گاز co2 خروجی از کوره پخت سیمان
• استفاده از گاز های گلخانه ای به جهت افزایش کیفیت بتن تولید شده
• کاهش پرتی حرارتی کوره پخت سیمان

مقدمه:

صنعت سیمان نیاز مبرمی به استفاده از سوخت های فسیلی جهت تأمین نیاز روزافزون خود به انرژی دارد. محدود بودن منابع سوخت های فسیلی و نیز ملاحظات اقتصادی و زیست محیطی، لزوم استفاده از سوخت های جایگزین را آشکارترمی کند. از سویی دیگر برخی از ویژگی های فرآیند تولید سیمان مانند درجه حرارت بالا، زمان ماند طولانی، اتمسفر اکسید کننده، محیط قلیایی، نگهداری خاکستر در کلینکر و اینرسی حرارتی بالا شرایط مطلوبی برای استفاده از طیف گسترده ای از مواد به عنوان سوخت را فراهم می کند . این مواد می تواند شامل زیست توده ها و زباله های مخاطره آمیز و …-که به طور معمول در کوره های زباله سوز سوزانده می شود- باشد.

راه حل:

امکانسنجی و بررسی و پیشنهاد سوخت های جایگزین سوخت های فسیلی در کارخانجات سیمان

استفاده از سوخت های جایگزین ارزش افزوده ی بسیار بالایی دارد اما برای رسیدن به بیشینه ی ارزش افزوده و غلبه بر چالش های پیش رو دسترسی به الگو های مناسب و اصولی، حیاتی است. نوع احتراق و ترکیب سوخت مورد استفاده روی عملکرد سامانه کوره سیمان تأثیر دارد. همچنین به دلیل باقی ماندن خاکستر و در نتیجه وارد شدن ترکیبات جدید به فرآیند، انتخاب نوع سوخت می تواند بر کیفیت مواد خروجی تأثیری شگرف داشته باشد. به همین دلیل دانش ما از ترکیب شیمیایی سوخت های جایگزین برای انتخاب نوع سوخت و نسبت استفاده از آن بسیار حائز اهمیت است.

تا کنون سوخت های مختلفی در صنعت سیمان بکار گرفته شده اند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. در صنعت سیمان برای تأمین انرژی گرمائی لازم برای پخت مواد در کوره، از احتراق مواد سوختی استفاده می شوند، زغال سنگ، گاز طبیعی، نفت، مازوت، WDF (سوخت های مشتق شده از ضایعاتی نظیر تایر های فرسوده، روغن موتور های استفاده شده)ف زباله ها و پسماند ها و ضایعاتی مانند پلاستیک، کاغذ، چوب، کک نفتی، کود و ضایعات حیوانی، روغن های ضایعاتی آلوده و فاضلاب های شهری به جای سوخت های فسیلی. دو سوخت جایگزین رایج در صنعت سیمان  را می توان RDF سوخت مشتق شده از زباله و و TDF سوخت مشتق شده از تایرهای فرسوده است.

از آنجایی که به ازای kg1 سیمان تولیدی بیش از kg7/0 گاز کربن دی اکسید و دیگر آلاینده ها  وارد محیط زیست می شود، لذا اگر از سوخت های جایگزینی استفاده شود که تعداد کربن کمتری در فرمول مولکولی خود دارند، علاوه بر کاهش مصرف و کاهش هزینه،آلاینده کمتری به محیط زیست وارد می شود.

مقدمه:

سیمان سبز ماده‌ای سازگار با محیط‌زیست است که ردپای کربن ناشی از تولید سیمان را به حداقل می رساند. در این راستا تلاش های بسیاری برای تولید چندین نوع سیمان سبز انجام شده است.

اغلب، این تلاش های مبتنی بر پیشرفت فناوری شامل مصرف کارآمد انرژی، روش های کاهش تولید کربن، فرمولاسیون سیمان جدید، ژئوپلیمرها، سیمان های بدون کربن و محصولات بتنی جدید هستند. علاوه بر این، تولید سیمان سبز میزان مصرف سیمان و مواد اولیه اصلی آن شامل پسماندهای صنعتی دور ریز مانند سرباره بخار کوره ها و خاکستر را کاهش می-دهد.

ایده پیشنهادی (مشخصات فنی)

تولید انواع سیمان های سبز با مصالح بومی جهت افزایش تنوع محصولات سیمانی با خصوصیات بهتر از نظر کاربرد و درآمدزایی و قابلیت صادرات

سیمان اکومکس، سیمان اکسی کلرید منیزیم، سیمان ژئوپلیمر، سیمان سولفوآلومینات کلسیم و سیمان کربنی تجزیه شده، نمونه هایی از سیمان سبز هستند. برخی از این محصولات در پروژه های مختلف استفاده می‌شوند، درحالی‌که تعدادی از آن ها باوجود پتانسیل بسیار خوب، هنوز کاربرد گسترده‌ای در پروژه های ساختمانی ندارند.

۱- سیمان اکومکس

اکومکس نوعی سیمان سبز است که از 95% خاکستر و 5% مواد افزودنی مایع قابل‌تجدید تشکیل می‌شود. بر اساس استانداردهایی همچون شورای بین‌المللی آیین نامه ها و شورای ساختمان سبز ایالات‌متحده، این نوع سیمان، تقریباً هیچ ردپای کربنی ندارد.

نه‌تنها در روند تولید سیمان، استفاده از مواد خالص به میزان 95 درصد کاهش می‌یابد بلکه نیاز به مصرف آب را هم به نصف کاهش می‌دهد.

از خصوصیات اصلی سیمان اکومکس می توان به مقاومت زودرس، تاب‌آوری، مقاومت در برابر ترک، نفوذ کمِ کلرید، مقاومت در برابر حمله سولفات‌ها، دوام، مقاومت سه برابری در مقابل خوردگی نسبت به سیمان معمولی و مقاومت بیشتر در برابر انجماد و ذوب نسبت به سیمان معمولی اشاره کرد.

۲- سیمان اکسی کلرید منیزیم

سیمان اکسی کلرید منیزیم (MOC) یک سیمان سازگار با محیط‌زیست و بدون کربن است که از دو ماده اصلی پودر اکسید منیزیم (MgO) و محلول غلیظ کلرید منیزیم (MgCl2) تولید می شود.

 MOC از مقاومت فشاری خوبی برخوردار است و گیرش سریعی دارد. سیمان اکسی کلرید منیزیم CO2 موجود در اتمسفر را جذب می‌کند. آب مقاومت آن را به میزان قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. بااین‌وجود با 15% خاکستر و همان مقدار پودر سیلیس می توان تا حدودی با این ضعف مقابله کرد.

این مواد افزودنی ساختار منافذ MOC را پر می کنند و به این شکل سبب تراکم بیشتر بتن می شوند. درنتیجه، مقاومت و دوام بتن به میزان قابل‌توجهی بهبود می یابد. علاوه بر این، برای بهبود مقاومت این نوع سیمان در برابر آب گرم، لازم است به آن اسید فسفریک و فسفات محلول اضافه شود.

سیمان اکسی کلرید منیزیم منجر به خوردگی فولاد می شود، ازاین‌رو نمی توان از آن برای ساخت سازه‌های بتن مسلح استفاده کرد.

۳- سیمان ژئوپلیمر

ژئوپلیمر که به‌عنوان سیمان فعال قلیایی نیز شناخته می شود، به‌جای اکسید کلسیم که به محیط‌زیست آسیب بیشتری می-رساند از آلومینوسیلیکات ها تولید می شود.

آلومینوسیلیکات ها از محصولات صنعتی مانند خاکستر به دست می آیند. سیمان ژئوپلیمر ازنظر کارایی و هزینه با سیمان پرتلند معمولی رقابت دارد و نسبت به سیمان پرتلند معمولی 95% کمتر CO2 آزاد می کند.

۴- سیمان فروکریت

سیمان فروکریت از ترکیب سیلیس و آهن تولید می شود که از پسماندهای جانبی در صنعت فولاد و شیشه هستند. این ماده سپس با CO2 عمل آوری و درنتیجه، به‌طور بالقوه به ماده‌ای بدون کربن تبدیل می شود.

۵- سیمان سولفوآلومینات کلسیم

سیمان سولفوآلومینات کلسیم با دمای کمتری (1232.2 درجه سانتی‌گراد) نسبت به سیمان معمولی (1426.6 درجه سانتی‌گراد) تولید می شود. درنتیجه، CO2 کمتری در جو آزاد می شود. این سیمان گیرش سریعی دارد و در 24 ساعت به مقاومت 28 روزه بتن معمولی می رسد.

به همین دلیل در عرشه پل ها و باند فرودگاه ها که گیرش سریع بتن بسیار مهم است، مورد استفاده قرار می گیرد. با افزودن مقدار بیشتری گچ، می تواند انقباض و آب رفتگی سیمان سولفوآلومینات کلسیم را جبران کرد.

این نوع سیمان سبب صرفه‌جویی 25% در مصرف انرژی می‌شود و با کاهش حدود 20% انتشار CO2 در مقایسه با سیمان پرتلند، مزایای زیست‌محیطی را به دنبال دارد.

۶- سیمان کربنی تجزیه شده

این سیمان از آب دریا یا آب نمک مخلوط شده با CO2 تولید می شود. در فرآیند تولید سیمان، گازهای غنی از CO2 از طریق آب دریا فیلتر می شوند.

برای تولید سیمان باکیفیت بالا، کلسیم و منیزیم از آب دریا جداشده و با CO2 واکنش نشان می دهند. این سیمان، سفید رنگ و قوی‌تر از OPC معمولی است.

۷- سیمان تولیدشده با بخار گرم

از فرآیند بخار گرم می توان برای تغییر ذرات سیمان و واکنش‌پذیری بیشتر آن استفاده کرد. در این فرآیند،  CO2 آزادشده پس از جداسازی محبوس می‌شود.

۸- سیمان تولیدشده با متراکم کردن فاز مایع هیدروترمال واکنش‌پذیر

این نوع سیمان با استفاده از مواد اولیه مشابه سیمان پرتلند معمولی، اما در دمای پایین تر و از طریق واکنش شیمیایی متفاوتی که CO2 کمتر در مقایسه با فرآیند تولید سیمان پرتلند معمولی دارد، تولید می شود.

این سیمان با آب و CO2 مخلوط می شود و با CO2 واکنش نشان می دهد تا کربنات کلسیم و سیلیس و درنهایت بتن تولید شود.

مزایا

1. تولید سیمان سبز به گرمای زیادی احتیاج دارد و درنتیجه 80% دی‌اکسید کربن کمتری آزاد می‌شود.
2. استفاده از پسماندهای صنعتی مانند خاکستر و دوده سیلیس از تبدیل‌شدن زمین به زباله دانی و درنهایت نابودی محیط‌زیست جلوگیری می کند.
3. با استفاده از محصولات جانبی صنعتی در سیمان سبز، انرژی موردنیاز در تولید بسیار کاهش می یابد. علاوه بر این، در برابر نوسانات دما مقاومت می کند و هزینه های مربوط به گرمایش و سرمایش را نیز کاهش می دهد.

بیان چالش (مسئله):

رطوبت، مهم‌ترین عنصر تاثیر گذار در کیفیت بتن است که با رعایت نسبت آب به سیمان (w/c) مشخصات محصول نهایی را برای ما تضمین می‌کند . تولیدکنندگان شن و ماسه درباره میزان آب همراه مصالح تولیدی خود که به کارخانجات بتن ارسال می‌کنند اطلاعاتی به مشتری نمی‌دهند؛ چراکه خود نیز در این زمینه اطلاعاتی ندارند که این شن و ماسه، در هر تن چه میزان آب به همراه خود دارد و از طرفی در پشت دیوار مصالح نیز توقف‌های خارج از کنترلی دارند. گاه شن و ماسه مرطوب چند روز دپو می‌شود و گاه همزمان با ورود به کارگاه به مصرف می‌رسد که باعث تغییرات مستمر و دائمی میزان رطوبت باقی مانده در مصالح می‌شود. ارزیابی‌های دقیق و کنترل شده از میزان رطوبت مصالح در پشت دیوار بچینگ انجام نمی‌گیرد، به همین خاطر نمی‌توان نسبت آب به سیمان طرح مخلوط را در طول تولید ثابت نگه داشت . با توجه به مطالب یاد شده  لزوم استفاده از یک سیستم کنترلی که اطلاعاتی دقیق و لحظه ای درباره میزان رطوبت مصالح بکار رفته در دستگاه بچینگ را به اپراتور ارائه می دهد اهمیت پیدا می کند.

ایده پیشنهادی: یکی از راه حل های کنترل لحظه ای و دقیق رطوبت مصالح استفاده از سنسورهای هوشمند می باشد.

محدودیت ها:

تولید کننده داخلی جهت تامین سنسور مناسب وجود ندارد

راه حل (مشخصات فنی مورد انتظار):

سنسورهای رطوبت سنج  

• مناسب برای واحد های تولید کننده بتن آماده ، قطعات پیش ساخته بتنی،، شکر ، خوارک دام و سایر محل های انبارش موارد حساس به میزان رطوبت
• این سنسورها رطوبت مصالح را به طور پیوسته در هنگام خروج از دریچه تخلیه و یا نوار نقاله ، اندازه گیری می کنند. در زمان توزین مصالح ، رطوبت بطور دقیق و پیوسته ( حداقل 25 بار درثانیه ) اندازه گیری شده و بطور مداوم میانگین رطوبت در زمان حرکت مصالح محاسبه می گردد.
• محل نصب این سنسور در خروجی مخازن ماسه می باشد تا با نهایت دقت ، رطوبت موجود را اندازه گیری کند.
• اندازه گیری رطوبت مصالح با حداکثر خطای 0.25%
• این سنسور قادر است رطوبت را در انواع مصالح با شکل و اندازه های مختلف اندازه گیری کند. همچنین این سنسور قادر است رطوبت های مختلف را بدون اثر گذاری خطای حاصله از هرگونه مواد زاید و تغییر در اندازه ذرات اندازه گیری نماید.
• اتصال به سیستم کنترل و کالیبراسیون بسیار ساده ( با استفاده از تکنولوژی دیجیتال یا تکنولوژی های دیگر )
• قیمت مناسب و ارزان در مقایسه با محصولات شرکتهای دیگر در جهان
• نصب در انواع شرایط مخازن ، قیفهای تخلیه ، سیلو ، نوارنقاله
• دقت بسیار بالا (99.75% الی 99.9% )

مزایا :

افزایش دقت در توزین

سیستمهای بچینگ خوب و مدرن میتوانند مصالح را با خطای 0.5% توزین کنند. اگر رطوبت اندازه گیری شده از 2% به 10% تغییر کند ، این 8% تغییر به طور موثر باعث افزایش خطای سیستم توزین می شود. بطوریکه درکنار مصالح خشک ، مقداری هم آب توزین می شود. بنابراین کنترل رطوبت بصورت پیوسته ، این قابلیت را در سیستمهای کنترل بچینگ های اتوماتیک فراهم کرده تا توزین صحیح مصالح مورد نیاز مطابق طرح اختلاط را در هر بچ انجام دهند. مزایای توزین ثابت و دقیق مصالح ، موجب میگردد تا همواره بتن با نسبت ثابت مصالح به سیمان ( مطابق طرح اختلاط ) تولید گردد. در نتیجه کیفیت ، مقاومت ، رنگ ، کارایی و اسلامپ بتن تولید شده در هر بچ یکسان خواهد بود.

کنترل آب در ساخت بتن

با اطلاع از میزان آب در مصالح موجود درون میکسر ، سیستم کنترل بچینگ قادر خواهد بود براحتی میزان آب مورد نیاز را محاسبه کرده و با توجه به میزان آب در نظر گرفته شده در طرح اختلاط اولیه ، اصلاحات مورد نیاز را در هر بچ و بطور مستقل انجام دهد. بطور قطع این توانمندی موجب خواهد شد تا بتن تولید شده دارای نسبت آب به سیمان طراحی شده و همچنین کارایی یکنواخت باشد.

صرفه جویی در مصرف سیمان

روشن است که درصورت عدم توجه به مقدار رطوبت موجود در مصالح ، عملا مقدار کمتری از مصالح با مقدار بیشتری از سیمان مخلوط می گردد. در نتیجه در هر بچ از بتن ساخته شده مقدار قابل توجهی سیمان اضافه بر آنچه در طرح اختلاط ذکر شده است مصرف میگردد. این مقدار سیمان اضافه ممکن است در نظر اول برای هر بچ ناچیز به نظر آید ، اما در طول فعالیت یک واحد تولیدی مقدار متنابهی خواهد شد.

بدیهی است اندازه گیری موردی و ناپیوسته رطوبت که معمولا توسط آزمایشگاه مقیم در سایت در ابتدای شروع فعالیت روزانه انجام میگردد ، و بدلایل ذیل :عدم دسترسی به کل مصالح برای اندازه گیری رطوبت ثابت، نبودن شرایط آب و هوایی در طول روز، ثابت نبودن رطوبت در ماسه های شسته شده نمی تواند بازگو کننده رطوبت واقعی مصالح مصرفی در طول روز باشد.

طرف تقاضا (اندازه بازار):

جهت تجهیز بچینگ های بتن ارایه دهنده بتن استاندارد متقاضی در سطح کشور

بیان چالش:

در سالهای اخیر به دلیل رشد فزاینده جمعیت و نیاز به مسکن سازی انبوه، به ویژه در مواقع بحرانی، ضرورت خارج شدن از ساخت وساز سنتی و روی آوردن به روشهای نوین ساخت در اجرای پروژه های مسکن امری ضروری به نظر میرسد. بهره گیری از فنآوری های نوین ساختمانی و استفاده از روشهای مدیریت پروژه در این عرصه می تواند دستیابی به این هدف را امکان پذیر سازد. پیش ساخته سازی در راستای اسکان پس از بحران، یکی از بروزترین روشهای ایجاد و گسترش واحدهای مسکونی می باشد که می تواند جوابگوی احتیاجات مدیریت بحران، برای ایجاد توازن ازدیاد جمعیت یا سکنی دهی همراه با امکانات رفاهی باشد. طراحی ساختمان های پایدار نگرشی نوین در طراحی ساختمان ها که باید سطح بالایی از استانداردهای زیست محيطی را با تاکيد بر هزینه های دوره عمر مفيد ارضا کنند که اغلب از مصالح پربازدهی استفاده می شود که این مواد ماهيتی سازگارتر با محيط زیست داشته و سبب افزایش عمر مفيد ساختمان می شوند.

ایده پیشنهادی:

ساختمان بتنی پیش ساخته هوشمند مدرن مدولار با روش ساخت،حمل و نصب آسان و سریع

استفاده ازسيستمهای ساختمانی هوشمند درساختمان های امروز و پاسخ به موقع نسبت به تغييرات درشرایط محيطی مانع از هدررفتن انرژی و نيز موجب دوام و افزایش عمر بيشتردر ساختمانها می شود امروزه ساختمانها خود گونه ای از تكنولوژی هستند. ما در حال حاضر در آستانه نسل بعدی ساختمانها هستيم؛ ساختمانهایی با درجات متعددی از تكنولوژی جدید Hi-Tech) که کاملا رفتار اکولوژیكی دارند و قادرند با بهره گيری هوشمندانه از مصالح سازگار و عملكرد مناسب، در برابر تغييرات مستقيم و غير مستقيم پيرامون خود واکنش نشان دهند و خود را با شرایط مناسب تطبيق دهند. آنها خود را با تكنولوژی وفق میدهند و از آن بهره میگيرند. ساختمانها به عنوان یك سازه به محض اینكه توانایی کامپيوتر را در اختيار بگيرند، هوشمند خواهند شد. نخستين بنای هوشمند از تكنولوژی در جهت مهيا ساختن محيطی امن و راحت و انرژی زا بهره میبرد. ایده یك ساختمان هوشمند، ارتباط و پيوستگی ميان دسترسی، نوردهی، امنيت، نظارت، مدیریت و ارتباط راه دور را پيش رو قرار میدهد. یك بنای هوشمند، بنایی است که کارآیی و راندمان ساکنانش را افزایش داده و امكان مدیریت مؤثر را بر اساس مقتضيات خاص و با کمترین هزینه فراهم آورد.

محدودیت ها:

تولید کننده داخلی با خط تولید مشخص وجود ندارد.

محدودیت های شدید در معماری و معیارهای زیبا شناسی.

وزن بالا

محدودیت های لوجستیک قطعات بتنی

قیمت بالای تمام شده سازه بتنی در روش سنتی

راه حل (مشخصات فنی)

دارای مشخصات فیزیکی بسیار مطلوب در مقاومت و دوام به لحاظ سازه ای از جمله

مقاومت فشاری نمونه مکعبی بتن 28 روزه در شرایط استاندارد بیش از 40 مگا پاسکال

نوع بتن مصرفی در سازه از نوع SCC با کارایی بالا

بتن با دوام با میزان جذب آب کمتر از 10 میلیمتر

بتن با دوام در برابر سیکل های ذوب و یخبندان

برق مصرفی از نوع استفاده از انرژی خورشیدی

قطعات مدولار با امکان تنوع زیاد در معماری و طراحی

استفاده از تکنولوژی بتن سبک در کاهش وزن

مزایا:

کاملا پیش ساخته

سبک سازی، مقاوم سازی، شکل پذیری و دوام از طریق استفاده از مواد و تکنولوژی های پیشرفته با در نظر گرفتن الزاامات و آیین نامه های استاندارد ساختمانی

امکان سفارشی سازی برای نوع رنگ، نوع درب و پنجره، جانمایی روشنایی وکلید و پریز

مقاومت بسیار بیشتر از ساختمان های ثابت

قابلیت حمل و جابجایی آسان و سریع

امکان طراحی در متراژ مختلف از 10 مترمربع بالا

مقاوم در برابر حوادث طبیعی  و ضربه
کاهش زمان اجرا

  مدیریت هزینه های احداث

   افزایش کیفیت ساخت و ایمنی

  کاهش پرت مصالح  

   محصولات بتنی به دلیل تمام بتنی بودن نمی پوسد و زنگ نمی زند

   محصولات بتنی استحکام بسار بالا در مقابل سرقت

  مقاوم در مقابل آتش سوزی است

کاربردها :
   اسکان در  مناطق بحران زده
   استفاده مسکونی در باغ شهری و خانه های ایرانگردی و اقامتی، تفریگاه ها و مکان های گردشگری

   استفاده مسکونی به جای کانکس های فلزی و کانکس های ساندویچ پانل

   ساخت درمانگاه و بیمارستان

   احداث مدارس در مناطق محروم،    خانه های سازمانی در مناطق دور دست

   خانه های اسکان دائم، خانه های اسکان موقت، سرویسهای بهداشتی، تجهیز کارگاه، خانه نگهبان و سرایدار

شرح چالش:

حجم بالای ساخت و ساز، لازمه توسعه جوامع انسانی و صنعتی است و این مهم با کشف ترکیبی به نام سیمان تسریع شده است. اهمیت سازه‎های بتنی از نظر مقاومت و استحکام و بهره‎وری اقتصادی به اندازه‎ای است که سیمان از نخستین ترکیباتی بوده است که تولید و استفاده از آن، منوط به رعایت استانداردهای کیفی شده است .پژوهش و ارتقا سطح کیفی این استانداردها تا به امروز ادامه دارد. از پیش گامان تدوین استاندارد در زمینه سیمان می‎توان از کشورهای آلمان (سال 1877 میلادی، حدود 40 سال بعد از کشف سیمان)، آمریکا و انگلستان (1904 میلادی) نام برد که استانداردهایDIN ،ASTM وBS به ترتیب به آن ها تعلق دارد. ایران نیز در سال 1363 شمسی (1985 میلادی) اقدام به تدوین استاندارد در این مهم نموده است. از آزمایش های استاندارد تعیین کیفیت سیمان، آزمایش تعیین مقاومت فشاری نمونه‎های ملات سیمان است. برای انجام آزمایش‎ها به نوعی ماسه با مشخصات خاص به نام ماسه استاندارد احتیاج است که مشخصات آن در استانداردهای متفاوت تعیین شده است. اما آنچه در تمام آنها مورد تاکید است؛ نوع دانه‎بندی، شکل و ترکیب شیمیایی ذرات ماسه است.افزایش تعداد پروژه‎های ساخت و ساز، خصوصا رونق سازه‎های بتنی در سال های اخیر و مد نظر قرار گرفتن روش‎های استاندارد ASTM، جهت بررسی کیفیت سیمان های مورد استفاده در امور فوق از طرف مهندسین مشاور طرح‎ها و هزینه‎های ارزی زیاد برای واردات ماسه اتاوا، که به عنوان ماسه استاندارد در آزمایش‎های تعیین مقاومت فشاری سیمان های هیدرولیکی مطابق استاندارد ASTM به کار می‎رود، پژوهش در زمینه جایگزین کردن ماسه‎های تولید داخل کشور با ماسه استاندارد را امری اجتناب ناپذیر می‎نماید.

به منظور تعیین مقاومت فشاری سیمان در استاندارد ASTM، لازمست نمونه‎هایی از ملات سیمان مطابق استاندارد  ASTM C109 ساخته شده و مورد آزمایش قرار گیرند. در ساخت نمونه‎های ملات سیمان، از ماسه استانداردی به نام ماسه اتاوا استفاده می‎شود که حدود مشخصات قابل قبول این ماسه در استاندارد 778 ASTM C  (ISIRI 12819)شرح داده‎شده است.

ایده پیشنهادی:

شناسایی و جایگزینی ماسه استاندارد وارداتی با ماسه مناسب از منابع داخلی در تعیین مقاومت فشاری سیمان

مشخصات فنی :

ماسه مرجع‌، ماسه‌اي طبيعي، سيليسي، داراي ذرات گرد گوشه ‌عاري از ناخالصي‌هاي آلي با توزيع اندازه ذرات مشخص شده، مي‌باشد. توضیح : اين ماسه در كشورهاي مختلف توليد و در استاندارد ISO به عنوان ماسه مرجع  CEN معرفي مي‌شود.

مشخصات ماسه مرجع برای آزمایش سیمان

اصطلاحات مربوط به ماسه مرجع، در استاندارد ایران شامل موارد زیر می باشد.

ماسه 20-30  (20-30 (sand

ماسه مرجع معمولا طوری دانه بندی می شود که از الک 850 عبور کرده (شماره 20) عبور کرده و روی الک 600 میکرونی (شماره 30) باقی بماند.

ماسه دانه بندی شده (sand graded)

ماسه مرجع معمولا میان الک هایی 600 میکرونی (شماره 30) و الک 150 میکرونی (شماره 100) دانه بندی می شوند.

ماسه مرجع (standard sand)

ماسه سیلیکا تقریبا به طور کامل متشکل از دانه های گرد شده ی طبیعی کوارتز نسبتا خالص است که برای آماده سازی ملات ها در آزمون سیمان های هیدرولیکی به کار می رود.

الزامات ماسه استاندارد

ماسه استاندارد باید مطابق با الزامات جدول زیر بوده ، ویژگی های دانه بندی، منبع ماسه، و نداشتن مقدار حباب هوای ناخواسته در آن رعایت شود.

ویژگی های ماسه مرجع

دانه بندی یا توزیع اندازه ذرات ماسه مرجع هنگامی که مطابق استاندارد مربوطه دانه بندی می شود باید مطابق جدول زیر باشد.

جدول توزیع اندازه ذرات ماسه استاندارد

درصد رطوبت ماسه مرجع

رطوبت ماسه مرجع هنگامی که مطابق استاندارد مربوطه انجام می شود، نباید بیشتر از 0.2  درصد باشد.

میزان سیلیس ماسه مرجع

مقدار سیلیس ماسه مرجع هنگامی که طبق روش آزمایش شماره 1692 مورد آزمایش می گردد، حداقل 98 درصد می باشد.

ماسه مرجع بايد در كيسه‌هاي محكم بسته بندي شود. به نحوي كه جنس آن بر روي ماسه و نتايج آزمون مقاومتي تأثيري نگذارد و مقدار ماسه تغيير نكند.

وزن خالص ماسه بايد 5±1350 گرم باشد.

موارد مصرف و کاربرد

ماسه مرجع مورد مصرف در آزمایش تعيين مقاومت خمشي و آزمایش مقاومت فشاري سيمان مي‌باشد. اين ماسه براي تعيين مقاومت خمشي و فشاري انواع سيمان با پايه معدني كاربرد دارد.

امروزه به دلیل تغییر در شیوه‌های ساخت، برخورداری از متریال‌های جدید که از هر لحاظ به بهینه شدن موقعیت پروژه‌های عمرانی کمک کند، اجتناب‌ناپذیر شده است. به دلیل آنکه نقش سیمان و بتن در بسیاری از صنایع انکارناپذیر است، پس تغییر در خصوصیات شیمیایی و مکانیکی این مواد، لازمه توسعه و پیشرفت روزافزون صنعت در آینده می‌باشد.

سیمان پرتلند پوزولانی به دلیل تغییر در برخی ویژگی‌های سیمان معمولی جهت کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع سیمان پرتلند از دستاویز بشر برای تولید موادی خبر می‌دهد که برای بهینه کردن هر نوع کار اجرائی جهت بهره‌وری بالا و کاهش هزینه‌ها به کار گرفته می‌شود. بهبود خصوصیات شیمیایی و مکانیکی سیمان پرتلند معمولی، مهمترین هدفِ ساخت سیمان پوزولانی است.

سیمان پرتلند پوزولانی (Portland Pozzolana Cement) یا به اختصار PPC با خرد کردن و ترکیب سیمان کلینکر پرتلند و پوزولان‌های مصنوعی (خاکستر آتشفشانی، دوده سیلیس و مواد دیگر) با افزودن گچ یا سولفات کلسیم تولید می‌شود.خاکستر آتشفشانی ماده‌ای بسیار ریز است که از بقایای الکتروشیمیایی یا مکانیکی از گازهای خروجی نیروگاه حرارتی ذغال سنگ ایجاد می‌شود.

به‌طورکلی، 15-25٪ خاکستر آتشفشانی و در کنار 65-75٪ سیمان کلینکر پرتلند و 3 تا 6٪ گچ برای ساخت بهترین سیمان PPC مورد استفاده قرار می‌گیرد.سیمان پوزولانی به صورت زیست محیطی و از ضایعات بازیافت مواد ساخته می‌شود. بنابراین، این سیمان تا حد زیادی به عنوان ماده‌ای کارآمد از نظر پسماند طبیعی در ساخت مصالح ساختمانیِ باکیفیت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مهمترین خصیصه سیمان پوزولانی، مقاومت شیمیایی نسبتاً بالای آن است. به همین دلیل برای محیط‌ها با خطر حمله سولفات و کلر استفاده از این سیمان توصیه می‌شود. ناگفته نماند، در طرح اختلاط سیمان پوزولانی، نسبت آب به سیمان نباید به اندازه‌ای باشد که باعث افزایش کارایی بتن شود.

مشخصات کلی

• زمان گیرش اولیه= 30 دقیقه (حداقل)
• زمان گیرش نهایی= 600 دقیقه (حداکثر)
• مقاومت فشاری در 3 روز= 13MPa (حداقل)
• مقاومت فشاری در 7 روز= 22 مگاپاسکال (حداقل)
• مقاومت فشاری در 28 روز= 33 مگاپاسکال (حداقل)
• جمع‌شدگی (انقباض) نباید بیشتر از 0.15٪ باشد.
• عیار سیمان نباید از 300 متر مربع در کیلوگرم باشد

ویژگی‌های سیمان پرتلند پوزولانی

• سیمان پوزولانی از مقاومت بسیار بالایی در برابر حمله سولفات‌ها برخوردار است.
• پوزولان‌ها موادی هستند که بدون تغییر در خصوصیات سیمان به کاهش هزینه‌های عملیاتی کمک می‌کنند.
• این سیمان از مقاومت اولیه بسیار پایینی برخوردار است، ولی در بلند‌مدت حتی نسبت به سیمان تیپ 1 و 2 مقاومت بالاتری را از خود نشان می‌دهد.
• سیمان پرتلند پوزولانی در فرآیند هیدراتاسیون، گرمای کمتری تولید می‌کند.
• باعث تخلیه هیدروکسید کلسیم آزاد شده هنگام تنظیم و هیدراتاسیون سیمان می‌شود.
• شکل گرد خاکستر آتشفشانی به طور قابل توجهی به کارآیی بتن می‌افزاید. این امر باعث می‌شود مقدار ماسه کمتری نسبت به مخلوط‌های بتن معمولی استفاده شود. با کاهش نسبت ماسه، کلیه جنبه‌های عملکرد بتن افزایش می‌یابد.
• به دلیل شکل ذرات مواد پوزولانی، جهت دستیابی به بتن قوی به آب کمتری نیاز است. مخلوط‌های بتونی ساخته شده از PPC به طور معمول آب مورد نیاز را تا میزان 5٪ تا 10٪ بیش از بتن‌های ساخته شده از سیمان پرتلند معمولی (OPC) کاهش می‌دهند.
• مخلوط کردن مواد پوزولانی با کلینکر و گچ، پتانسیل پوزولانی خاکستر را به حداکثر می‌رساند که منجر به عملکرد بهتر بتن می‌شود.
• نتایج بررسی‌ها حاکی از آن است که عملکرد بتن با استفاده از مواد پوزولانی بهتر از بتن با سیمان معمولی است، خصوصاً با توجه به شاخص دوام، عملکرد پوزولان‌ها که منجر به متراکم شدن بتن می‌شوند.
• سیمان پرتلند معمولی از پایه کلسیم بالایی برخوردار است که بر میکروکلسیم بتن و ملات تأثیر می‌گذارد. پیوند رابط بین خمیر سیمان و مصالح با ساختار منافذ بهتر و ترک‌های میکرو با استفاده از همین پوزولان‌ها به حداقل می‌رسد.
• وزن مخصوص PPC بسیار پایین‌تر از OPC است، در نتیجه به کاهش وزن سازه کمک می‌کند.
• مخلوط کردن مواد پوزولانی با کلینکر و گچ، ترکیبی کاملاً همگن با سطح بالای تماس بین ذرات بین سیمان و دانه های پوزولانی را ایجاد می‌کنند.
• آسیاب نمودن اولیه مواد پوزولانی، باعث نرم‌تر شدن آنها می‌شود. این ویژگی سطوح واکنش اضافی را برای هیدراتاسیون فراهم می‌کند و توزیع کلی ذرات سیمان حاصل را بهبود می‌بخشد.
• مقادیر نفوذپذیری آب به دلیل پالایش منافذ برای بتن ساخته شده با سیمان پرتلند پوزولانی کمتر است، بنابراین توزیع اندازه ذرات در بتن به شکلی مطلوب انجام می‌گیرد.
• علاوه بر این، پوزولان‌ها می‌توانند محتوای آلومینات کلسیم را در مواد سیمانی کاهش دهند و منجر به افزایش مقاومت بتن نسبت به سولفات‌ها شوند.
• یک کیسه 50 کیلوگرمی از سیمان پرتلند پوزولانی، حجم بیشتری از ملات را نسبت به سیمان پرتلند معمولی فراهم می‌کند، زیرا مواد پوزولانی دارای چگالی کمتری هستند.

کاربردهای سیمان پوزولانی

این نوع سیمان به دلیل داشتن گرمای هیدراتاسیون کمتر نسبت به سیمان نوع 1 و 2 برای مصارف عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین کاربردهای بسیار دیگری همانند موارد نیز دارد:

• سازه‌های دریایی
• سازه‌های نزدیک به ساحل همانند اسکله‌های پل
• ساخت سد
• سازه‌های هیدرولیکی
• کارهای بتن ریزی گسترده و حجیم
• در شرایط بتن ریزی سخت
• در کارهای تزئینی و هنری به دلیل ایجاد سطح و نمای بهتر
• ملات سنگ تراشی و گچ کاری
• در شرایط آب و هوایی گرم
• در ساخت لوله‌های فاضلاب از پیش ساخته شده
• موقعیت‌هایی که در معرض شدید سولفات‌ها هستند.
• هر نوع کاربرد دیگری که در آن از سیمان پرتلند معمولی استفاده می‌شود.

بیان چالش :

منابع انسانی یکی از پویا ترین و گسترده ترین منابع سازمان است. و برای بهره گیری از حداکثر توان بالقوه آنها هم برای خودشان و هم برای سازمان باید مورد حمایت و توسعه قرار بگیرند. هدف از آموزش افزایش مهارت های کارکنان در جهت انجام وظایف شغلی و بهبود عملکرد در کار است.انتقال دانش از مدیران موفق و با تجربه به کارشناسان و از کارشناسان به سایر کارکنان یکی از بهترین و اثربخش‌ترین روش‌های آموزش و یادگیری است که می تواند در بین واحد های مختلف یک کارخانه و یا فی مابین کارخانجات مختلف صورت پذیرد. مهم ترین و اساسی ترین رکن در جهت دهی منظم کارکنان یک کارخانه آموزش کارکنان است و با برگزاری دوره های آموزشی و جهت دهی منظم آنها می توان بهترین خروجی را در راستای بهبود عملکرد کارکنان و افزایش سطح دانش نظری_عملی کارکنان داشت و از جهتی باعث بالا بردن دانش نیروی انسانی خواهد شد که نتیجه های موثری در جهت افزایش عملکرد تولید و بهبود اهداف آن واحد صنعتی میشود .

راه حل:

طراحی و راه اندازی یک سامانه کشوری آموزشی یکپارچه برای کلیه کارخانجات سیمان، این امکان را به تمامی کارخانجات سراسر کشور می دهد که به صورت یکپارچه و بر اساس تقویم آموزشی منظم سالیانه دوره های آموزشی در زمینه های مختلف را به صورت آنلاین برگزار نمایند و با توجه به یکپارچه بودن این سامانه افراد توانمند در کارخانجات مختلف می توانند با انتقال تجربه به افزایش بهره وری در کارخانجات دیگر کمک کنند.

مزایا:

1_ ایجاد یک تقویم آموزشی واحد برای برگزاری دوره های آموزشی تخصصی و عمومی از جمله ایمنی، بهداشت و …

2_ ایجاد بستر رقابتی برای افزایش سطح بهره وری کارکنان کارخانجات که منجر به بهبود تولید و افزایش سطح دانش کارکنان می شود

3_ کاهش هزینه های اضافی در آموزش از جمله تامین مربی با رویکرد یکپارچه سازی 

4_ ایجاد فضای علمی _آموزشی برای کارکنان برای صنایع سیمان  

5_ افزایش سطح بهبود کیفیت آموزشی

6- امکان مشارکت کلیه پرسنل کارخانجات سراسر کشور در برنامه های آموزشی تدوین شده

7- استفاده از تجربیات کارخانجات دیگر در ارتقا سیستم های مدیریتی و فرآیند های افزایش کسفیت محصول

نامشخص بودن اثرات شرایط دمایی بر عملکرد سیمان‌ تولیدی کارخانه‌های سیمان

نامشخص بودن اثرات ترکیبات سیمان کارخانجات سیمان بر خصوصیات عملکردی آن در زمان مصرف

آجر نسوز از جمله ی آجر های پر کاربرد در معماری امروزه می باشد که در صورتی که کیفیت آن ها مناسب باشد دارای دوام حرارتی بسیار بالایی می باشند به این معنی که این آجر ها می توانند حرارت های بسیار زیادی را تحمل نمایند بدون این که آسیبی به آن ها وارد شود .آجر های نسوز خواص فیزیکی و شیمیایی خود را در درجه حرارت بالا حفظ می کنند و برای همین از آن ها در کوره ها و معادن و اطراف شومینه و … استفاده می شود.این آجر ها علاوه بر مقاومت حرارتی بالا در برابر تخریبات موادی همچون مواد شیمیایی و بار مکانیکی و ضربات و … نیز مقاوم می باشند بنابراین علاوه بر دوام حرارتی بسیار زیادشان دارای کیفیت خوبی نیز می باشند .

دیرگدازهــا دســتهای از مــواد ســرامیکی هســتند کــه در صنایــع مختلفــی ماننــد صنایــع آهــن و فــولاد، ســیمان، آلومینیــوم، کاشــی، نفــت و گاز، شیشــه و غیــره اســتفاده مــی شوند. در دو دهــه گذشــته، اســتفاده از جــرم ها یا به عبارت دیگر دیرگدازهای بی شکل نسبت به دیرگدازهای شکل دار (آجرهــا) بــیبیشــتر بــوده اســت

در حقیقــت، دلیــل موفقیــت جــرم ها نســبت بــه آجــرها ، نــه تنها در زمینــه بهبــود نــوع و کیفیــت بایندرهــای مــورد اســتفاده و اگریگیــتهــا بلکــه بــه دلیــل طراحــی خلاقانــه و نصب سریعتر، آسان و کم هزینه تر بوده است.

ایده پیشنهادی:

تولید جرم های نسوز و آجرهای نسوز مورد استفاده در کارخانجات سیمان با کیفیت مورد انتظار

جرم نسوز از موادی مثل خاک‌های سیلیسی ، خاک‌های اسپینل ، جرم روکش تاندیش ، جرم‌های آلومینایی و . . . ساخته می شود . از جرم نسوز به منظور نسوزکاری کوره‌های القایی ، پاتیل‌ها ، تاندیش‌ها ، ساخت بلوک‌های کوره ، تعمیرات تاندیش ، پاتیل و کوره و دیگر موارد استفاده می شود . رطوبت نسبی ‌و مقدار SiO2/CaO ، فاکتور بسیار مهمی در اندازه گیری‌ مقدار ویسکوزیته جرم نسوز در فاز مایع هستند ، که بر خواص استحکام گرم و مقاومت خمشی آن تأثیر زیادی دارند . از مشخصات و مزایای جرم نسوز می توان به استحکام فشاری و خمشی بالا ، خواص ترمومکانیکی مناسب ، مقاومت به شوک حرارتی مناسب ، مقاومت به خوردگی و سایش مناسب و خواص رئولوژیکی و قابلیت نصب مناسب اشاره کرد .

به طور کلی درمورد کاربرد جرم نسوز می توان گفت که در کوره های صنعتی و صنایعی مرتبط با فلزات آهنی و غیرآهنی ، شیمیایی و پتروشیمی ، شیشه و سرامیک ، آلومینیم ، مواد معدنی و سیمان مورد استفاده قرار می‌گیرد . جرم نسوز دارای انواع متفاوتی است که به همراه مشخصات آنها در زیر آورده شده است  :

• جرم نسوز اسپینلی : دیر گدازی بالا (به دلیل وجود فازهای اسپینلی) و مقاومت زیاد به شوک حرارتی (پایین بودن ضریب انبساط حرارتی اسپینل) از مزایای جرم نسوز اسپینلی می باشد که کاربردهای خاص خود را مسبب می شود . این نوع از جرم نسوز برای تولید انواع چدن ها و فولادهای آلیاژی ، ضد سایش و ضد حرارت استفاده می شود .
• جرم نسوز آلومینایی : پایه اصلی این جرم‌ها آلومینا (Al2O3) است . این دیرگداز از نظر میل ترکیبی و خواص شیمیایی ، خنثی می باشد . جرم نسوز آلومینایی برای ذوب چدن و فولاد از آن استفاده می شود و با استفاده از مواد مرغوب وارداتی و تکنولوژی روز دنیا ، علاوه بر کیفیت فوق العاده دارای قیمت مناسب ‌و رقابتی هستند .
• جرم های پیشرفته : جرم‌های پیشرفته‌‌ خواص بسیار قابل توجهی نسبت به اجرام معمولی دارند . از جمله این خواص می توان به قابلیت طراحی خاص برای هر مشتری و هر تجهیز طبق درخواست مشتریان ، نصب راحت و سریع به خصوص در جرم‌های گانینگ (پاشیدنی) و جرم‌های Self Flow یا خود روان ، مقاومت‌های منحصر بفرد در مقابل سایش؛ تابش ، خزش ، نفوذ مواد خورنده و دیر گدازی ، و انعطاف در دانسیته و تولید جرم‌های عایق پیشرفته از جمله جرم‌های Low Iron ‌(‌کم آهن‌) و جرم‌های سبک ، اشاره کرد .
• جرم نسوز آلومینایی کم سیمان  : پارامتر‌های مطرح در تهیه جرم کم سیمان نسوز آلومینایی ، ترکیب نسوز ، آب و سیمان بکار رفته در آن می باشد . این نوع نسوز از بوکسیت ایرانی و ‌آلومینای خالص با مقادیر مختلفی از ترکیب پایه نسوز ، افزودنی و نیز سیمان تهیه می‌شود .
• جرم نسوز اسیدی سیلیسی بر پایه اکسید بور : این نوع جرم نسوز از دانه‌های گوشه دار ، با دانه بندی صفر تا چهار میلی متر برای کوره‌های تا ظرفیت ۱۵ تن چدن و صفر تا هفت میلیمتر برای کوره‌های بالاتر از ۱۵ تن می باشند . خلوص سیلیس در جرم نسوز اسیدی سیلیسی بالاتر از ۵/۹۸ درصد است .
• جرم نسوز سیلیسی : جرم‌های نسوز سیلیسی برای کوره‌های القائی با ظرفیت‌های متفاوت و برای تولید چدن و فولادهای ساده کربنی مناسب می باشد . جرم‌های سیلیسی‌ با توجه به درجه خلوص Sio2 مصرفی‌ ، سختی یکنواخت‌‌ ، مقاومت به خوردگی بالا و سرعت کم کرسیتالیزاسیون مورد استفاده قرار می گیرند‌ .
• جرم نسوز سنگین  : در مقایسه با جرم عایق سبك ، ‏‌جرم نسوز سنگین دارای دانسیته بالاتر و درصد بالاتری از آلومینا می باشد . این نسوزها شامل انواع جرم‌های با سیمان معمولی ، جرم‌های کم سیمان و جرم‌های فوق کم سیمان بوده و دارای سیستم گیرش هیدرولیک می باشند .
• جرم های ریختنی نسوز با سیمان نسوز فوندو : از مخلوط دانه‌های نسوز و یک سیمان هیدرولیک نسوز تشکیل می شود . جرم های ریختنی به دو دسته تقسیم می شوند . دسته اول یا جرم‌های ریختنی سنگین ، ساختاری یکپارچه فشرده بوجود می‌آورند ، که دارای استحکام است و ضربه و سایش و بار را در دماهای بالا تحمل می کند . دسته دوم یا جرم‌های ریختنی سبک ، ساختاری متخلخل و در نتیجه عایق می سازند .
• جرم نسوز منولیتیکی : نسوزهای منیزیت کرومیت در صنایع مختلفی مانند فولاد ، مس ، سیمان و … استفاده می‌شوند . ضایعات این نسوزها به دلیل وجود یون کروم شش ظرفیتی در آنها ، سمی و آلوده کننده محیط زیست هستند . بنابراین بازیابی این نسوزها بسیار مهم است .
• نسوزهای منیزیت کرومیتی‌ : در نسوزهای منیزیت کرومیتی ، حضور کروم در کنار منیزیا باعث افزایش انعطاف پذیری آجر شده و بنابراین مقاومت آن را در مقابل تنش‌های وارده و نیز شوک حرارتی ، بیشتر می‌کند . با این حال اتصال سیلیکاتی محدودیت‌هائی را از نظر ترمومکانیکی و شیمیائی ، برای آجر نسوز ایجاد می‌کند .

با توجه به رشد روز افزون صنایع در کشور بویژه صنعت فولاد و سیمان که از عمده مصرف کنندگان نسوز می باشند . صنعت نسوز از جایگاه ویژه ای برخوردار گردیده است و خوشبختانه در دهه اخیر پیشرفتهای نسبتاً خوب و قابل قبولی در تولید نسوز از لحاظ کمی و کیفی انجام شده که هنوز هم ادامه دارد .

امروزه بیشتر قطعات ریختگی که در جهان مصرف می شود از یک کشور تولید و به کشورهای دیگر صادر می شود. قطعات ریختگی کالایی است که بعد از نفت و فولاد بیشترین سهم را در تجارت بین المللی دارد و صنعت ریخته گری یکی از بزرگ ترین و بین المللی ترین صنایع در قرن بیست و یکم است . نکته جالب این است که اهمیت صنایع ریخته گری در چرا و فقط چرا خلاصه نمی گردد بلکه عوامل متعدد دیگری در این بین مطرح هستند که سعی شده تا بصورت خلاصه به آنها پرداخته شود.

براساس مهمترین برنامه اقتصادی کشور و برمبنای سیاست گذاری های دولتی، رشد تقاضای پایه برای قطعات ریختگی طی سال های ۱۳۹۰ الی ۱۴۰۴ به طور متوسط سالانه ۷/ ۱ درصد پیش بینی شده و این در حالی است که این رشد در مقایسه دو دهة گذشته، آهنگ کندتری را نمایش می دهد. طبق پیش بینی ها، تولید قطعات ریختگی طی دو دهه آینده، سالانه ۴/ ۲ درصد افزایش می یابد و رشد سهم قطعات چدنی در تولید قطعات ریختگی با میانگین ۶/ ۱ درصد در سال سبب می شود تا صنعت ریخته گری سهم ۵/ ۲ درصدی و تقریباً ثابت خود را در برآورده ساختن نیاز پایه صنعت خودروسازی و سایر صنایع وابسته به آن حفظ کنند.

کشور ایران طی دو دهه پیش رو، نیازمند افزایش ظرفیت بسیار زیادی برای تولید قطعات ریختگی خواهد بود، به طوری که تصور می شود طی سال های ۱40۰ الی ۱۴۲۰ باید در حدود ۵ میلیون تن ظرفیت جدید در کشور ایجاد شود و تقریباً نیمی از این افزایش ظرفیت باید در بخش های چدن و فولاد صورت گیرد.

برای برآورده ساختن تقاضای داخلی در سال های پیش رو، به سرمایه گذاری عمده ای نیاز است و پیش بینی می شود که تأسیس واحدهای جدید مورد نیاز در سه دهه آینده مستلزم سرمایه گذاری هنگفتی باشد و بیش از نیمی از این سرمایه گذاری باید توسط بخش خصوصی صورت گیرد . .

صنعت ریخته گری ، مانند هر صنعت دیگر نسبت به دهه های گذشته تغییرات بسیار زیادی صورت خواهد گرفت. در این مدت واحدهای بزرگ و کوچک ریخته گری بیش از دو برابر شده و این تعداد از لحاظ جغرافیایی پراکندگی یکسانی نخواهد داشت . فناوری های جدید، سیاست، نگرانی های عمومی در رابطه با مشکلات زیست محیطی این صنعت و بیشتر از همه تغییرات قیمتی که توسط مصرف کنندگان قطعات ریختگی صورت می گیرد و بعضی اوقات تعدیل های دردناک و بازسازی هایی که در پی آن اتفاق می افتد، باعث تغییر شکل صنعت ریخته گری در دراز مدت می شود.

الزامات دولت برای مدرنیزه شدن واحدهای ریخته گری می تواند نتایج مثبتی برای این صنعت در دراز مدت داشته باشد و منجر به افزایش ظرفیت تولید وکیفیت شود. کمک به واحدهای کوچک ریخته‌گری و تشویق آنها به استفاده از تجهیزات و ماشین آلات جدید جهت صرفه جویی در مصرف انرژی، کاهش آلودگی های زیست محیطی و بهبود کیفیت قطعات جهت پوشش بازارهای منطقه ای، می تواند نقش مهمی در توسعه راهبردی این صنعت ایفا نماید.

تحقیقاتی و پژوهشی

تحقیقاتی و پژوهشی

تحقیقاتی و پژوهشی