سیمان کرمان پیشتاز پروژه دانش بنیان تولید سیمان LC۳

به گزارش می‌متالز، ازاین روی دراین مجال پای صحبت‌های مدیرعامل سیمان کرمان و همچنین دبیرکمیته استاندارد متناظر سیمان و آهک کشور به بررسی این رویکرد مهم سیمان کرمان پرداخته ایم…

آقای مهندس رحمانی، لطفا چشم انداز شرکت سیمان کرمان درخصوص تنوع محصول را تشریح فرمایید

تغییر روش‌ها و اعمال شیوه‌های جدید در کاربرد مصالح عمرانی وساخت وساز درصنایع سیمان بر که منجر به ایجاد تنوع درنیاز بازار مصرف شده است وهمچنین رویکرد پژوهشی تحقیقاتی سیمان کرمان باهدف تولید محصولات جدید سیمانی و بتنی متناسب با شرایط کاربری، چالش‌های فیزیکی وشیمیایی وحتی شرایط جغرافیایی و زیست محیطی در کاربرد مصالح سیمانی، با درنظرگرفتن ظرفیت‌های منحصربفرد موجود در سیمان کرمان بستر مناسبی برای حرکت در مسیر تولید محصولات خاص سیمانی در این کارخانه مهیا کرده است.

وجود این پتانسیل‌ها منجر به تمرکز بیشتر مجموعه سیمان کرمان بر توسعه وایجاد پروژه‌های دانش بنیان در خصوص تولید سیمان‌های جدید با ویژگی‌های خاص و ارتقاء سطح کیفی وکاهش نقاط ضعف سیمان‌های رایج در صنایع عمرانی شده است.

جایگاه سیمان Lc۳ در دنیا و دلایلی که سیمان کرمان به این سمت حرکت کرده است چیست؟

میزان تقاضای سیمان یکی از پارامتر‌هایی است که نشانگر رشد اقتصادی هر کشور است. کشور‌های در حال توسعه بدلیل افزایش حجم و سرعت ساخت و ساز، میزان مصرف بتن و در نتیجه مصرف سیمان بیشتری را دارند. بتن که ترکیبی از آب، ماسه، سیمان و افزودنی هاست پر مصرف‌ترین ماده معدنی جهان است و سیمان که محصول نهایی سایش پخت کلینکر به همراه گچ و سایر افزودنی هاست به عنوان اصلی‌ترین رکن بتن بوده و میزان تولید و کیفیت آن اهمیت ویژه‌ای دارد؛ لذا برای نیل به توسعه پایدار و حفظ منابع طبیعی و ارزشمند تجدید ناپذیر و محیط زیست، نیاز است مصرف کلینکر در سیمان کاهش داده شود، این فرآیند اگر همراه با افزایش دوام بتن ضمن حفظ و ارتقاء سایر پارامتر‌های فیزیکی- شیمیایی سیمان باشد میتواند نتایج شگرفی برای صنعت سیمان رقم بزند.

در مجموع حفظ منابع طبیعی محیط زیست و دوام بتن دو عامل مهم و اثر گذار در تولید Future Cements خواهند بود. تمرکز بر دو نکته زیر با رعایت اقتصادی بودن آن، راهگشای تولید سیمان‌های نسل آینده است:

با توجه به اینکه قریب به ۱۴ درصد انرژی مصرفی بخش صنعت در دنیا مربوط به تولید سیمان و ۵ تا ۶ درصد از گاز‌های گلخانه‌ای ورودی به جو نیز حاصل فعالیت کارخانجات سیمان است فلذا کاستن هر چه بیشتر مصرف انرژی و تولید CO ۲ بطور عمده مترادف با تولید کلینکر کمتر و کاستن از سهم کلینکر در سیمان و بتن خواهد بود.

استفاده از مواد جایگزین بخشی از کلینکر در تولید سیمان مدتهاست مورد توجه تولید کنندگان سیمان دنیا قرار گرفته است و موادی از جمله پوزولان، سرباره، کائولن خاکستری بادی، دوده سیلیسی، آهک و….. با درصد‌های متفاوتی بکار گرفته شده اند که هر کدوم به نوبه خود مزایا و معایبی را دارد و برای مصارف متفاوتی تجویز می‌شود.

عامل بعدی موضوع دوام بتن هاست، اگر چه تا کنون بیشتر طراحان سازه‌های بتنی و تولید کنندگان سیمان علاقمند به تولید محصولات با مقاومت بالا بوده اند، اما امروزه اولویت زیادتری به تولید سیمان‌ها و بتن‌های ماندگار و با دوام بالاتر اختصاص داده می‌شود که دلیل عمده آن استفاده طولانی‌تر از سازه‌ها و بهره گیری طولانی مدت‌تر از منابع بکار گرفته شده است.

جمیع محدودیت‌های فوق محققان را به سمت نسل جدید سیمان‌های آمیخته‌ای سوق داد که ضمن اقتصادی بودن تولید، بلحاظ فرایندی امکانپذیر و مزایای فوق را نیز تامین کند و در نهایت منجر به تولید نسل جدیدی از سیمان‌ها با عنوان LC۳ شد.

سیمان LC۳ (Lime Calcined Clay Cement) از ترکیب ۵۰ درصد کلینکر خاکستری، ۳۰ درصد خاک رس کلسینه شده، ۱۵ درصد سنگ آهک و ۵ درصد سنگ گچ تولید شده است، اولین بار محققین موسسه پلی تکنیک فدرال لوزان کشور سوییس “EPFL” طی سال‌های ۲۰۰۸ تا ۲۰۱۲ مطالعات اولیه در این زمینه را انجام دادند، از سال ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۷ فاز عملیاتی آن در کشور‌های سوییس، هند و کوبا اجرا شد و از سال ۲۰۱۷ توسط ۲۵ کارخانه بطور رسمی تولید و به بازار عرضه شد، و در حال حاضر حدود ۴۰ کارخانه در دنیا به تولید این سیمان اقدام کرده اند.

این سیمان با رویکرد توسعه پایدار و توجه به مسائل زیست محیطی کاهش ۴۰ درصدی گاز CO۲ در صنعت سیمان را به همراه دارد و می‌تواند “کلینکر فاکتور” سیمان را نیز تا حدود ۵۰ درصد کاهش دهد و منجربه ایجاد ارزش افزوده بالایی برای شرکت‌های تولید کننده سیمان شود.

از آنجا که ۳۰ درصد مواد تشکیل دهنده این سیمان از خاک رس و ۱۵ درصد سنگ آهک می‌باشد، وجود معادن غنی و ارزان قیمت این مواد، قیمت تمام شده سیمان را به شدت کاهش می‌دهد و علیرغم اینکه خاک رس کلسینه بایستی در دمای بین ۷۵۰ تا ۸۵۰ درجه کلسینه شود، باز هم قیمت تمام شده سیمان LC۳ نسبت به سیمان‌های تیپ ۱ و ۲ حدود ۲۵ درصد کاهش می‌یابد.

شایان ذکر است دوام محصولات سیمانی و بتنی تولید شده با استفاده از این سیمان در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی بسیار بالاتر می‌باشد و استفاده از این سیمان جدید می‌تواند عمر سازه‌های بتنی را تا حدود زیادی افزایش دهد.

مزایای تولید این نوع سیمان‌ها را چگونه ارزیابی میکنید؟

بطور خلاصه می‌توان برخی مزایای مهم و قابل اهمیت زیر را برای سیمان LC۳ برشمرد:

کاهش ۵۰ درصدی کلینکر فاکتور سیمان و امکان افزایش ظرفیت خطوط تولید تا دو برابر ظرفیت موجود.
جایگزینی ۳۰ درصد خاک رس کلسینه شده و استفاده از ذخایر ارزان قیمت و غنی خاک رس در کشور.
کاهش انرژی مصرفی از حدود MJ/kg ۲ برای تولید هر تن کلینکر به حدود MJ/kg ۲.۶ برای خاک رس (کلسیناسیون خاک رس در دمای ۷۰۰ تا ۸۵۰ درجه سانتیگراد انجام می‌شود و ضمن کاهش مصرف انرژی منجربه افزایش طول عمر نسوز کوره و کاهش هزینه‌های تعمیرات نیز می‌گردد)
جایگزینی۱۵ درصد پودر سنگ آهک و استفاده از ذخایر ارزان قیمت سنگ آهک.
سایش بهتر خاک کلسینه شده و سنگ آهک نسبت به کلینکر و کاهش هزینه الکتریکی سایش و افزایش طول عمر لاینر‌ها و گلوله‌های آسیاب‌های سیمان (کاهش هزینه سایش).
کاهش ۲۵ درصدی قیمت تمام شده سیمان به دلیل کاهش مصرف انرژی حرارتی و الکتریکی.
کاهش مصرف انرژی از MJ/ton ۳۸۰۰ برای تولید سیمان معمولی به حدود MJ/ton ۳۴۰۰ برای سیمان LC۳.
کاهش ۳۰ تا ۴۰ درصدی تولید CO۲ در مقایسه با سیمان معمولی. (نشر CO۲ در تولید سیمان معمولی حدودا ۸۰۰ و برای سیمان LC۳ نیز Kg/ton ۵۶۰ سیمان است)
مقاومت شیمیایی بیشتر ملات و بتن تولید شده از سیمان LC۳ دارای در برابر حملات یون‌های مضر به خصوص یون‌های سولفات و کلر.
جلوگیری از بروز واکنش‌های قلیایی- سیلیسی و سرطان بتن با استفاده از ملات و بتن تولید شده از سیمان LC۳.
عملکرد مطلوبتر محصولات سیمان تولید شده از LC۳ در برابر کربوناسیون و عوامل محیطی نسبت به سیمان معمولی.

اقدامات صورت گرفته توسط سیمان کرمان درتولید سیمان LC۳ و نقش واهمیت پروژه نسل جدید سیمان‌های مرکب در مقابله با تحریم‌ها را چگونه ارزیابی میکنید؟

خوشبختانه اخیرا کارشناسان گروه صنایع سیمان کرمان فعالیت‌های پژوهشی قابل توجهی را در مرکز تحقیقات سیمان کرمان آغاز نموده اند و در حال تولید آزمایشگاهی این محصول جدید در کشور بوده وپیشرفت بسیار خوبی نیز صورت گرفته است.

در این راستا امکانات کم نظیر موجود در سیمان کرمان از جمله وجود معادن غنی سنگ آهک و خاک رس جنب کارخانه، وجود سه نوع کوره با تکنولوژی و ظرفیت‌های متفاوت، وجود چهار آسیاب سیمان با ظرفیت و تجهیزات مختلف در کنار دانش فنی بالای کارشناسان این مجموعه و تجهیزات بی نظیر تحقیقاتی و آزمایشگاهی مجموعه شرایطی را فراهم آورده است که عملکرد سیمان LC۳ از ابتدای خط تولید تا محل مصرف این سیمان در پروژه‌ها و شرکت‌های بتن قابل کنترل و رد یابی بوده و با دریافت بازخورد کیفی آن در محل‌های مصرف، امکان اعمال تغییرات در فرمولاسیون و اصلاح ترکیب آن وجود دارد؛ لذا با وجود این زنجیره به هم پیوسته نرم افزاری و سخت افزاری بی نظیر، با تلاش و همت و حمایت مجموعه می‌توان سیمان LC۳ را برای اولین بار در ایران تولید نمود و ضمن بهره بردن از مزایای مالی این پروژه، گام مهمی در کاهش ۴۰ درصدی انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و افزایش دوام و طول عمر سازه‌های بتنی برداشت.

بدیهیست که در دوران تحریم در حالی که امکان افزایش ظرفیت کارخانه‌ها به دلیل عدم امکان تامین تجهیزات و قطعات به راحتی میسر نمی‌باشد، تولید سیمان LC۳ با کاهش کلینکر فاکتور سیمان تا ۵۰ درصد و افزایش دو برابری تولید سالیانه، آن هم بدون نیاز به خریداری و نصب تجهیزات جدید و فقط با تکیه بر دانش فنی سازمان و اعمال تغییرات جزئی در خط تولید، فرصت استثنایی و بی نظیری را برای سیمان کشور فراهم خواهد کرد.


آقای مهندس تاجیک (دبیرکمیته متناظر استاندارد سیمان و آهک کشور) طی بازدیدی که از پروژه تولید سیمان LC۳ سیمان کرمان روند پیشرفت این پروژه مهم سیمان کرمان را ارزیابی نمود.

ارزیابی شما از اقدامات صورت گرفته توسط سیمان کرمان در پروژه تولید سیمان LC۳ چگونه است؟

از دیدگاه نیروی انسانی افرادی که برای این پروژه انتخاب شده اند از مجرب‌ترین و با انگیزه‌ترین افراد موجود در صنعت سیمان تا کنون می‌باشد. این افراد بخوبی مطالبی را که می‌توانست برای پروژه مفید باشد را جمع آوری نمودند و آن‌ها را به شکل بسیار دقیق و عمیق مورد بررسی و ارزیابی قرار داده اند و در حوزه‌های مختلف نظیر اینکه نوع خاک رس، مینرال‌های لازم و نحوه‌ی شکل گیری فاز‌های فعال که خاصیت سیمانی داشته باشند را بررسی کرده اند و حتی موضوعاتی نظیر اینکه در چه شرایطی این احتمال وجود دارد که این خاک رس Activity خود را از دست بدهد کار کرده اند.

اگر این مطالعات انجام نمی‌شد و اقدام خیلی سریع برای تولید صورت می‌گرفت طبیعتا مقدار زیادی از انرژی، وقت و هزینه تلف می‌شد. با این کار بسیاری از مشکلات واتفاقات بدی که می‌توانست در کوره با هزینه بسیار بالا در مقایس صنعتی صورت گیرد، بر روی کاغذ با مقیاس آزمایشگاهی حذف شدند و برای آن‌ها راه حل و راهکار‌های خوبی اندیشیده شد. این پروژه، پروژه بسیار نو و مدرنی در دنیا می‌باشد وکشور‌هایی که آن را بصورت صنعتی انجام داده اند تعداد انگشت شمار هستند واطلاعات صنعتی زیادی در دسترس نیست..

مزیت‌های سیمان کرمان را در پروژه‌های دانش بنیان همچون پروژه تولید سیمان LC۳ چیست؟

در آزمایشگاه و واحد تحقیقات سیمان کرمان سه ویژگی کلیدی همزمان با هم وجود دارد که در آزمایشگاه‌ها وکارخانجات دیگر این ویژگی‌ها باهم کمتر دیده میشود.

نیروی انسانی متخصص و علاقمند- نیروی انسانی که بصورت کاملا حساب شده و بر اساس مصاحبه‌های دقیق علمی و فنی و و مدارک دانشگاهی مرتبط گزینش و انتخاب شده اند و حاصل آن افرادی هستند که از درجه علمی مطلوبی برای پیشبرد اهداف آزمایشگاه بتن برخوردارند و این افراد ازانگیزه لازم برای رشد وارتقای شخصی وسازمانی برخوردارند.
همراهی مدیریت ارشد و پذیرفتن ریسک مواجهه با نوآوری‌ها – ما آزمایشگا‌های تحقیقاتی در سراسر کشور داریم، اما اینکه مدیریت دائما وقت بگذارد و از کارشناسان زیرمجموعه مدام بازخورد بگیرد و ضمن اینکه اهمیت کار را برای آن‌ها تشریح کند و در جلسات علمی و فنی نظیر جلسه برگذار شده اخیر در جریان بازدید مزایا و معایب، مشکلات وراه حل‌ها را پرس و جونموده و در ارایه راهکار‌ها شریک شود، کمتر دیده می‌شود. در واقع بواسطه مشغله کاری زیاد مدیران ارشد، کمتر فرصت پرداختن به این موارد را پیدا میکنند.

۳. تجهیزات به روز آزمایشگاهی- این آزمایشگاه از منظر تجهیزات نیز جزو آزمایشگاه‌های رده بالا محسوب می‌شود و در کمتر آزمایشگاهی حتی آزمایشگاه‌های تحقیقاتی این مقدارتجهیزات کامل و پیشرفته دیده نمی‌شود. انواع آزمایشات میکروسکپی و شیمیایی فیزیکی بتن در کنار مطالعات پتروگرافی بویژه با نگاه و رویکرد دوامی در این آزمایشگاه در حال انجام می‌باشد که این‌ها گذشته از اینکه می‌تواند برای مشتریان کارخانه سیمان بسیار ارزش آفرین باشد نگاه و رویکرد کشور را هم از مباحث مقاومتی به سوی مباحث دوام بتن تغییر می‌دهد.

خروجی این آزمایشات عبارت است از اینکه این آزمایشگاه سیمان را از دیدگاه و رویکرد مشتری مورد ارزیابی قرار می‌دهد. امروز شما می‌دانید آنچه در کارخانه‌های سیمان به عنوان کیفیت مورد بررسی وارزیابی کیفیت قرار می‌گیرد با انچه که توسط مشتریان بتن آماده و قطعات بتنی و پروژه‌های عمرانی ارزیابی می‌شود متفاوت است. سیمان کرمان جزء اولین مجموعه‌هایی است که دراین حد و کاملا دقیق و با رویکرد دوامی که بر اساس آخرین یافته‌های علمی می‌باشد عمل می‌کند.

ارتباط سیمان کرمان و کمیته متناظر با مجامع علمی دنیا در زمینه تولید LC۳ چگونه است؟

ارتباط بسیار خوبی که با پروفسور Karen Scrivener مبدع سیمان‌های LC۳ موسسه EPFL سوییس و تیم تحقیقاتی فوق برقرار شده است، استفاده از دانش فنی مجموعه‌ی پیشرو در این زمینه نیز مزید بر تسریع روند دستیابی به آخرین مطالعات تحقیقاتی روز در زمینه FUTURE CEMENTS خواهد بود.

این کار واقعا بسیار بدیع، نو و شگفت انگیز هست که اکنون در کشور ما توسط جوان‌هایی با درجه علمی مناسب و مطلوب و با رهبری خیلی خوب هدایت می‌شود. این تیم جلسات متعددی را در این مورد برگزار کرده اند و در ان تمامی موضوعات و بخش‌های فنی و تحقیقاتی پروژه به چالش کشیده شده است امیدوارم این تیم با تلاش وکوشش بی نظیر خود برگ زرین دیگری بر افتخارات سیمان کرمان وکشور عزیزمان ایران بیافزایند.

منبع: سیمان خبر