วันเสาร์ที่ 2 พฤษภาคม พ.ศ. 2552

วัตถุดิบในการผลิตปูนซีเมนต์







ปูนซีเมนต์,วัตถุดิบในการผลิตปูนซีเมนต์



การผลิตปูนซีเมนต์ เราต้องการวัตถุดิบที่มีสารประกอบทางเคมีที่สำคัญเป็นหลักอยู่สี่ชนิดคือ แคลเซียมออกไซด์ ( CaO ) ซิลิก้าไดออกไซด์ ( SiO2 ) อลูมินาออกไซด์ (Al2O3 ) และเฟอริคออกไซด์ ( Fe2O3 ) โดยเราจะแบ่งวัตถุดิบเป็นสองพวกใหญ่ คือ พวกให้ CaO สูง ( ให้ lime สูง ) และพวกให้ SiO2 ,Al2O3 และ Fe2O3 สูง ( พวก Clay component )
  1. วัตถุดิบที่ให้พวก CaO ( lime component ) ที่ใช้ในการผลิตปูนซีเมนต์
  • หินปูน หรือ limestone ( สูตรเคมีคือ CaCO3 = แคลเซียมคาร์บอเนต ) เราต้องการ CaO โดยการเผาสลาย CaCO3 ที่อุณหภูมิ 850 - 900 องศาเซลเซียส หินปูนที่เป็น High grade limestone จะมี CaCO3 85 % ขึ้นไป มีความถ่วงจำเพาะประมาณ 2.6 - 2.7 ความแข็ง 1.8 - 3.0 Mohs' Scale ถ้ายิ่งบริสุทธิ์สีจะยิ่งขาว ลักษณะการเกิดเป็น Sedimentary rock หรือที่เรียกว่าหินชั้น หินอ่อนก็เป็นหินปูนที่หลอมตัวแล้ว มีความแข็งมากกว่าหินปูน และความถ่วงจำเพาะมากกว่า แต่ราคาแพงเนื่องจากมรลายสวยงาม

  • ชอล์ค ( Chalk ) ก็เป็น Sedimentary rock เช่นกัน มีสูตรเคมีเหมือนหินปูน มีลักษณะการเกิดเป็นพวกดินที่มีความชื้น จึงเหมาะสำหรับทำ wet หรือ semi-dry process สามารถตักมาใช้ได้เลย

  • มาร์ล ( Marl ) เป็นพวก sedimentary rock เกิดจากการตกตะกอนร่วมกันระหว่างพวก CaCo3 กับพวก Clay มีความแข็งน้อยกว่าหินปูน เพราะมีสารพวก Clay ผสมอยู่ จะมีสีเหลืองไปจนถึงสีเทาเข้ม เนื่องจากดินมาร์ลมีส่วนผสมออกไซด์ต่างฯเกือบจะเท่า raw mix ที่ใช้ทำปูนซีเมนต์ จึงสามารถนำไปใช้เผาเป็นปูนเม็ดได้เลยในทีเดียว หรืออาจนำมาปรับแต่งส่วนผสมอีกเล็กน้อย ทั้งนี้แล้วแต่แหล่งวัตถุดิบ แต่ก็หาได้ไม่ง่ายนักที่จะมีแหล่งวัตถุดิบเช่นนี้

2. วัตถุดิบที่ให้พวก SiO2 ,Al2O3 ,Fe2O3 ( Clay component ) ที่ใช้ในการผลิตปูนซีเมนต์

ได้แก่พวก ดินดาน ( Shale ) ,ดินดำ ( Clay )


3. วัตถุดิบที่ใช้สำหรับแต่งส่วนผสม ( Corrective material ) ที่ใช้ในการผลิตปูนซีเมนต์ เป็นนวัตถุดิบที่ให้สารประกอบพวก Fe2O3 เป็นหลัก เช่น แร่เหล็ก ( Iron ore ) ดินลูกรัง ( Laterite ) ดินแดง ( Red soil )



4. สารแปลกปลอมที่ไม่ต้องการในวัตถุดิบสำหรับผลิตปูนซีเมนต์
  • แมกนีเซียมออกไซด์ ( MgO ) ปกติในปูนเม็ดเราจะยอมให้มีอยู่ไม่เกิน 2 % เพราะ Free MgO เมื่อรวมตัวกับน้ำจะเกิดปฏิกริยาช้าฯเป็น Mg(OH)2 จะทำให้เกิดการขยายตัว ทำให้ปูนที่แข็งตัวอยู่ก่อนแล้วเกิดแตกร้าว สาร MgO ที่มีอยู่ในหินปูน เราเรียกว่า dolomite ( MgCO3.CaCO3 ) อาจจะมีอยู่ 1 - 6 % เราจึงไม่ใช้หินปูนที่มี MgO สูงมาผลิตปูนซีเมนต์
  • Alkalies ( Na2O + K2O ) จะปรากฏอยู่ใน Clay และ Marl มาก สารพวกนี้เมื่ออยู่ในเตาเผาปูนจะระเหยเป็นไอที่ burning zone ( BZ ) และกลั่นตัวลงมากับ feed บริเวณ rise pipe วงจรนี้เรียกว่า alkali-circle ผลเสียของ alkali คือ เมื่อสะสมมากขึ้นจะทำให้เกิดการอุดตันของ feed ภายในระบบ คือที่ cyclone ,kiln inlet ,ภายในเตา นอกจากนั้นยังก่อให้เกิดการขยายตัวด้วยเมื่อผสมกับ aggregate ที่ active ดังนั้นในการผลิตปูนซีเมนต์เราจึงต้องควบคุมให้มีปริมาณ alkali อยู่ไม่เกิน 0.6 %
  • Sulphur ในวัตถุดิบจะมี sulfur ไม่มากนัก แต่อาจจะมีปริมาณมากขึ้นในเชื้อเพลิง แล้วแต่ชนิดของเชื้อเพลิงที่ใช้ ผลเสียของ S สูงก็คือ จะทำให้เกิด SO2 ออกสู่บรรยากาศมาก และเกิดอุดตัน เกิด coat และแหวนในระบบ แต่มีข้อดีคือ SO2 เมื่อรวมตัวกับ Alkalie และ O2 เป็น alkali sulfate ทำให้ early strength ของซีเมนต์สูงขึ้น ในการใช้ปูนซีเมนต์ จะต้องควบคุมค่า setting time ดดยใช้ยิปซัม ( CaSO4.2H2O )ซึ่งเป็นตัว retarder แต่จะเพิ่มมากไม่ได้เพราะเราต้องควบคุมปริมาณ SO3 ไม่ให้มากจนเกินไป เพราะจะเกิด Sulfate expantion ขึ้นได้ ในปูนซีเมนต์ เรายอมให้มี SO3 อยู่ประมาณ 3.5 - 4.5 % แล้วแต่ชนิดของปูนซีเมนต์ และแล้วแต่มาตรฐาน
  • Chloride ใน raw mix จะมีอยู่น้อยมาก ประมาณ 0.002 - 0.003 % แล้วแต่แหล่งวัตถุดิบ ใน process จะเกิด alkali chlorides ขึ้น และจะ circulate ในระบบ ไม่สามารถหลุดออกไปนอกระบบได้เลยจนกระทั่งมี coat จับมาก และต้องหยุด shut down

..................................................................................................


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น