مقاله110-بررسي عوامل مؤثر بر راندمان كوره‌هاي دوار سيمان از ديدگاه بهره برداري و آناليز شيميايي خوراك كوره 250 ص

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چكيده....................................................................................................................... 1

مقدمه....................................................................................................................... 2

فصل1: طرحي از يك كارخانه سيمان با تكنولوژي روز دنيا.................................. 4

فصل دوم: اجزاء سيستم پخت............................................................................... 13

1-2- مشخصه‌هايي از كوره دوار سيمان............................................................ 14

1-1-2- غلطك‌ها................................................................................................... 15

2-1-2- غلطك بالابر............................................................................................. 15

3-1-2- سيستم چرخاننده كوره........................................................................... 16

4-1-2- آب‌بندي سر و ته كوره........................................................................... 16

2-2- نسوزكاري كوره......................................................................................... 17

3-2- مشخصه‌هايي از پيش گرم‌كن..................................................................... 18

4-2- مسير فرعي.................................................................................................. 20

5-2- سيستم تكليس(Calciner)........................................................................... 21

6-2- مشخصه‌هايي از خنك‌كن............................................................................. 22

7-2- انواع خنك‌كنها.............................................................................................. 24

1-7-2- خنك‌كن مشبك........................................................................................ 27

8-2- اتاق كنترل.................................................................................................... 30

9-2- سوخت رساني و مشعل.............................................................................. 30

1-9-2- اصول سوختن و كنترل شعله................................................................. 32

2-9-2- شعله........................................................................................................ 33

3-9-2- درجه حرارت شعله................................................................................. 34

فصل 3: پروژه....................................................................................................... 40

فصل 4: شناخت متغيرهاي كنترل سيستم پخت..................................................... 42

1-4- كنترل كوره.................................................................................................. 43

2-4- خنك كردن كلينكر........................................................................................ 44

3-4- سوخت كوره............................................................................................... 45

4-4- تغذيه كوره.................................................................................................. 46

5-4- متغيرهاي راهبري كوره.............................................................................. 46

6-4- مكانيك كوره................................................................................................ 48

7-4- شرايط خاص راهبري كوره........................................................................ 51

1-7-4- كليات....................................................................................................... 51

2-7-4- تجزيه شيميايي گاز خروجي كوره.......................................................... 51

3-7-4- حجم هواي اوليه..................................................................................... 52

4-7-4- درجه حرارت گاز خروجي پيش گرم‌كن................................................. 52

5-7-4- درجه حرارت ياتاقانها............................................................................. 52

6-7-4- الكتروفيلترها........................................................................................... 52

7-7-4- گرفتگي سيكلونها..................................................................................... 53

8-7-4- گرفتگي در رايزر پايپ و ورودي كوره.................................................. 53

9-7-4- نسوزكاري كوره..................................................................................... 53

8-4- چرخاندن كوره با موتور كمكي................................................................... 54

9-4- تحليل گزارشات ساعتي سيستم پخت.......................................................... 54

فصل 5: رعايت اصول كوره باني.......................................................................... 59

1-5- مشخصه‌هايي از سيستم پخت..................................................................... 60

1-5-1- جلو شعله................................................................................................ 60

1-5-2- هواي ثانويه............................................................................................. 63

2-5- كوره بان وكوتينگ(استر كوره)................................................................... 65

3-5- عقب كوره.................................................................................................... 68

1-3-5- درجه حرارت عقب كوره........................................................................ 69

2-3-5- مكش عقب كوره...................................................................................... 71

3-3-5- اكسيژن عقب كوره.................................................................................. 72

4-5- كنترل مقدار سوخت.................................................................................... 73

5-5- كنترل مقدار خوراك كوره و دور كوره...................................................... 74

6-5- كنترل متغيرهاي خنك كن گريت.................................................................. 76

1-6-5- كنترل مكش درب كوره........................................................................... 77

2-6-5- فشار زير صفحات خنك كن.................................................................... 78

3-6-5- كنترل درجه حرارت هواي ثانويه........................................................... 78

7-5- بيست و هفت حالت اساسي كوره................................................................ 79

1-7-5- سه متغير و كنترل كننده اساسي............................................................ 81

2-7-5- شرح بيست و هفت حالت- راه‌حلها و دلايل............................................ 85

3-7-5- حالات اضطراري.................................................................................... 92

فصل 6: اولين گرم كردن سيستم پخت............................................................... 102

1-6- خشك كردن پيش گرم‌كن.......................................................................... 103

2-6- خشك كردن درب كوره و كانال هواي سوم و خنك كن.......................... 106

1-2-6- مشعل كمكي براي خشك كردن درب كوره.......................................... 108

2-2-6- مشعل كمكي براي خشك كردن كانال هواي سوم............................... 108

3-2-6- مشعل كمكي براي خشك كردن خنك كن............................................. 108

3-6- گرم كردن كوره دوار............................................................................... 113

1-3-6- آماده سازي.......................................................................................... 113

2-3-6- گرم كردن تمام سيستم پخت................................................................ 113

3-3-6- كنترل درجه حرارت............................................................................. 115

4-3-6- چرخاندن كوره در مرحله گرم كردن.................................................. 116

5-3-6- وقفه در گرم كردن............................................................................... 116

4-6- خواباندن كوره.......................................................................................... 117

5-6- نكات مهم................................................................................................... 117

فصل 7: اولين راه‌اندازي سيستم پخت................................................................ 119

1-7- اولين باردهي كوره................................................................................... 120

2-7- مقدمات تغذيه كوره................................................................................... 120

3-7- راه‌اندازي موتور كوره.............................................................................. 120

4-7- فراهم كردن شرايط توليد عادي............................................................... 121

5-7- راه‌اندازي خنك كن.................................................................................... 122

6-7- آماده شدن براي راه‌اندازي كلساينر......................................................... 125

7-7- رسيدن به باردهي عادي........................................................................... 125

8-7- حالات غيرعادي خنك كن.......................................................................... 126

فصل 8: گرفتگي‌هاي سيستم پخت....................................................................... 130

1-8- قليائي‌ها...................................................................................................... 131

2-8- پاك كردن پيش گرم‌كن............................................................................. 134

3-8- عوامل گرفتگي عقب كوره......................................................................... 134

1-3-8- توازن چسبندگي و فرسايش................................................................. 134

2-3-8- چسبندگي چيست؟................................................................................. 136

3-3-8- چسبندگي جامد به جامد....................................................................... 137

4-3-8- جذب سطحي......................................................................................... 137

5-3-8- نتيجه‌گيري............................................................................................ 138

4-8- ماهيت جرم گرفتگي عقب كوره................................................................. 138

1-4-8- مشخصات ظاهري گرفتگي................................................................... 138

2-4-8- تركيب شيميايي..................................................................................... 138

3-4-8- تركيب مينرالوژيكي............................................................................... 144

4-4-8- مكانيزم تشكيل...................................................................................... 144

5-8- عوارض گرفتگي عقب كوره...................................................................... 145

1-5-8- عقب كوره............................................................................................. 145

2-5-8- عوارض گرفتگي.................................................................................... 147

فصل 9: نسوزكاري سيستم پخت سيمان............................................................ 149

1-9- مواد نسوز در نقاط مختلف سيستم پخت.................................................. 150

فصل 10: فرسايش مواد نسوز در سيستم پخت................................................. 160

1-10- مقدمه...................................................................................................... 161

2-10- عوامل مختلف فرسايش آجر منطقه پخت................................................ 162

1-2-10- زياد داغ شدن آجر............................................................................. 163

2-2-10- نفوذ املاح قليائي................................................................................. 167

3-2-10- فرسايش ناشي از احياء...................................................................... 172

4-2-10- فرسايش مكانيكي................................................................................ 175

3-10- سيكل قليائي در سيستم پخت سيمان...................................................... 180

4-10- شكفتگي قليائي......................................................................................... 183

5-10- فرسايش بدنه كوره................................................................................. 185

فصل 11: رعايت نكات ايمني سيستم پخت.......................................................... 186

1-11- كوره........................................................................................................ 187

2-11- سيكلونها.................................................................................................. 187

3-11- الكتروفيلتر............................................................................................... 188

فصل 12: عوامل موثر بر راندمان كوره‌هاي دوار سيمان از ديدگاه آناليز شيميايي خوراك كوره 191

1-12- مقدمه...................................................................................................... 192

1-1-12- مسئوليت آزمايشگاه كارخانه سيمان.................................................. 192

2-1-12- سيمان................................................................................................. 192

2-12- مشخصات شيميائي و فيزيكي سيمان..................................................... 195

1-2-12- آليت.................................................................................................... 196

2-2-12- بليت..................................................................................................... 198

3-2-12- فاز الومينات........................................................................................ 198

4-2-12- فاز فريت............................................................................................. 198

5-2-12- تركيبات فرعي..................................................................................... 198

6-2-12- سنگ گچ.............................................................................................. 202

3-12- محاسبه فازهاي سيمان........................................................................... 203

4-12- مشخصات از انواع سيمان...................................................................... 203

5-12- چگونگي پخت مواد.................................................................................. 206

1-5-12- فعل و انفعالات مواد در پيش گرمكن................................................. 206

2-5-12- فعل و انفعالات مواد در داخل كوره................................................... 208

6-12- عوامل موثر در پختن مواد...................................................................... 211

1-6-12- تركيب شيميايي مواد اوليه.................................................................. 211

2-6-12- تركيب مينرالي مواد اوليه و خوراك كوره......................................... 217

3-6-12- دانه‌بندي خوراك كوره....................................................................... 218

4-6-12- همگن بودن مواد خام......................................................................... 218

5-6-12- شرايط پخت........................................................................................ 219

7-12- ميكروسكوپي كلينكر................................................................................ 219

1-7-12- كلينكر نرمال....................................................................................... 219

2-7-12- كلينكر آهسته خنك شده..................................................................... 219

8-12- مراحل فيزيكي و شيميائي مواد در حين پخت......................................... 223

1-8-12- خشك شدن......................................................................................... 223

2-8-12- دهيدراته شدن مواد رسي.................................................................. 223

3-8-12- تجزيه كربناتها.................................................................................... 223

4-8-12- واكنش‌هاي جامد................................................................................ 223

5-8-12- واكنش‌هايي كه در حضور فاز مايع رخ مي‌دهد................................. 224

9-12- تاثير نوسانات كيفيت خوراك كوره بر راندمان كوره............................. 224

10-12- اقدامات موردنياز در جهت كاهش نوسان كيفيت خوراك كوره........... 226

1-10-12- تدوين استراتژي نمونه‌گيري............................................................ 226

2-10-12- مطالعات تفصيلي معادن................................................................... 227

3-10-12- جلوگيري از عوامل نوسان كاذب در سيستم كنترل كيفي................ 227

منابع و مراجع..................................................................................................... 229

چكيده انگليسي .................................................................................................... 230

فهرست اشكال

عنوان صفحه

1-1- فلودياگرام خط توليد سيمان.......................................................................... 6

2-1- مشخصات پخت سيمان.................................................................................. 7

3-1- خط توليد سيمان به روش خشك................................................................ 10

4-1- سيستم پخت سيمان..................................................................................... 11

5-1- سيستم پخت سيمان با سيكلون 5 مرحله‌اي................................................ 12

1-2- كوره دوار سيمان........................................................................................ 14

2-2- بدنه كوره.................................................................................................... 15

3-2- غلطك مستقر روي پايه‌هاي كوره سيمان.................................................... 15

4-2- سيستم حركت كوره.................................................................................... 16

5-2- نسوزكاري بخشهايي از سيستم پخت......................................................... 17

7-2- تغييرات حرارت ويژه مصرفي نسبت به ظرفيت كوره................................ 20

8-2- نمونه‌اي از طرح مسير فرعي....................................................................... 21

11-2- خنك كن دوار به همراه كوره داراي كلساينر طرح همبولت...................... 26

12-2- خنك كن سياره‌اي..................................................................................... 26

13-2- خنك كن مشبك......................................................................................... 28

14-2- اتاق كنترل سيمان اكباتان.......................................................................... 30

15-2- مقطع انتهاي خروجي كوره سيمان........................................................... 34

24-2- يكي از آخرين طرحهاي مشعل و موقعيت آن در سيستم پخت سيمان..... 39

1-4- محاسبه مقدار هواي نشتي در بخشهاي مختلف سيستم پخت و آسياب مواد50

2-4- نقاط سنجش متغيرهاي مختلف سيستم پخت.............................................. 55

3-4- نقاط سنجش متغيرهاي مختلف خنك كن كلينكر.......................................... 56

4-4- گزارش ساعتي كاركرد كوره سيمان هگمتان............................................. 57

5-4- گزارش ساعتي كاركرد خنك كن كلينكر سيمان هگمتان............................. 58

1-5- موقعيت نقطه تاريك نسبت به شعله............................................................. 61

2-5- جهت انتقال حرارت از مركز كوره به بدنه.................................................. 64

3-5- حالات مختلف منطقه پخت............................................................................ 65

1-6- محل تعبيه حرارت سنج‌ها در نقاط مختلف پيش گرمكن........................... 105

2-6- چگونگي تعبيه سوراخهايي در سقف سيكلونها براي خروج بخار آب....... 107

3-6- محل تعبيه مشعل براي خشك و گرم كردن كانال هواي سوم................. 109

4-6- محل تعبيه براي خشك و گرم كردن درب كوره...................................... 110

5-6- مشعل كمكي براي خشك كردن خنك كن.................................................. 111

1-7- موتور كوره............................................................................................... 121

3-8- جريان گاز و مواد..................................................................................... 136

4-8- جريان گاز و مواد..................................................................................... 136

5-8- گرفتگي‌هاي سيستم پخت........................................................................... 146

1-9- تغييرات درجه حرارت در بخشهاي مختلف سيستم پخت......................... 151

2-9- نسوزكاري قسمتهاي مختلف سيستم پخت................................................ 153

3-9- جنس مواد نسوز مورد استفاده در قسمتهاي مختلف سيستم پخت.......... 154

4-9- سيكلون پايين پيش گرمكن و نسوزكاري سقف........................................ 156

5-9- انتهاي پيش گرمكن و ورودي................................................................... 156

6-9- مناطق مختلف ابتدا تا انتهاي كوره............................................................ 157

1-10- عوامل فرسايش مختلف شيميايي- مكانيكي و حرارتي موثر روي آجر.. 162

2-10- الي 24-10- اشكال مختلف آجرهاي كوره كه دچار فرسايش شده‌اند صفحه 164الي صفحه180

25-10- سيكل كلر در سيستم پخت.................................................................... 181

26-10- سيكل قليائي در سيستم پخت................................................................ 182

27-10- سيكل سولفور در سيستم پخت............................................................ 182

28-10- شكفتگي قليائي....................................................................................... 184

30-10- فرسايش بدنه كوره.............................................................................. 185

1-12- دياگرام سه تائي نشان‌دهنده تركيبات اكسيدي و مينرالي سيمان پرتلند و موقعيت آن در مقايسه با ساير مصالح و مواد معدني.......................................................................................... 193

2-12- تقسيم‌بندي مناطق مختلف كوره.............................................................. 207

3-12- تغييرات شيميائي و حرارتي خوراك كوره از ورود به سيستم پخت تا خروج از آن210

4-12- بلورهاي كلينكر عادي............................................................................. 221

5-12- بلورهاي كلينكر آهسته خنك شده........................................................... 221

6-12- توده بلورهاي آهك آزاد كه توسط اليتها احاطه شده‌اند......................... 221

8-12- كلينگر آزمايشگاهي با سولفات زياد........................................................ 222

فهرست جداول

عنوان .............. صفحه

1-2- موازنه حرارتي پيش گرمكن اس- اف......................................................... 22

2-3- موازنه حرارتي خنك كن فولر داراي اندازه‌هاي 1050/825....................... 29

3-2- مشخصات فيزيكي شيميايي انواع سوخت(مأخذ: المان)............................... 31

4-2- مشخصات نفت كوره پالايشگاهي ايران...................................................... 32

1-4- مشخصه‌اي از سوختهاي مصرفي در كوره سيمان................................... 46

1-5- شرح بيست و هفت حالت اساسي- راه‌حلها و دلايل.................................... 85

1-8- مشخصات ظاهري و شيميايي جرم گرفتگي‌هاي عقب تعدادي از كوره‌هاي متعلق به كمپاني holcim 140

2-8- آناليز شيميايي نمونه‌هايي از سيلكون 4.................................................... 142

3-8- آناليز شيميايي نمونه‌هاي از كوتينگ‌هاي مزاحم رايز پايپ ورودي كوره143

1-9- چرا سيستم پخت سيمان را نسوزكاري مي‌كنيم؟..................................... 152

29-10- واكنش‌هاي مرتبط با تركيب Na20 و مولايت موجود در آجر آلومينيومي و تركيبات آلومينو سيليكات موجود در آجر شاموتي...................................................................................... 184

1-12- تركيب شيميايي مواد اوليه كارخانجات سيمان ايران.............................. 194

2-12- علائم اختصاري براي اجزاء تشكيل دهنده سيمان................................. 197

3-12- تركيب شيميائي فازهاي يك نمونه كلينگر سيمان پرتلند(برحسب درصد وزني) 200

4-12- فازهاي كلينكر و مشخصات آنها(درصدها وزني است)......................... 201

5-12- انواع سيمان پرتلند براساس تقسيم‌بندي انجمن سيمان اروپا................. 204

6-12- استانداردهاي آمريكا(ASTM-C 150) براي سيمان............................ 205

7-12- خلاصه عمليات شيميائي- حرارتي و نام مناطق كوره............................ 209

8-12- روابط و نسبت مدولهاي مورد استفاده براي تنظيم مواد و پختن كلينكر213

9-12- نمونه‌اي از مشخصات سنگ آهك- خاك رس و كلينكر......................... 214

فهرست منحني‌ها و نمودارها

عنوان صفحه

7-2- منحني تغييرات حرارت ويژه مصرفي نسبت به ظرفيت كوره..................... 20

9-2- منحني قابليت خرد شدن كلينكر و ارتباط آن با نحوه سرد كردن............... 24

10-2- منحني درصد انبساط كلينكر و ارتباط آن با چگونگي سرد شدن............ 24

16-2- منحني تغييرات درجه حرارت و طول شعله نسبت به نوع سوخت............ 35

17-2- منحني اثر نسبت هوا روي درجه حرارت شعله........................................ 35

18-2- منحني طول نسبي شعله به صورت تابعي از نسبت هوا........................... 36

19-2- منحني رابطه بين نسبت هوا و فاصله نقطه حداكثر حرارت شعله تا سرمشعل 36

20-2- منحني تغييرات درجه حرارت نسبي شعله- نسبت هواي اوليه به ثانويه.. 37

21-2- نمودار تغييرات درجه حرارت شعله- درصد هواي اضافي- درجه حرارت هواي ثانويه براي سوخت 37

22-2- اثر سرعت جريان سوخت روي درجه حرارت شعله و فاصله حداكثر درجه حرارت 38

23-2- اثر سرعت جريان سوخت روي گسترش شعله........................................ 39

4-5- رابطه بين درصد هواي اضافي و اكسيژن عقب كوره................................ 72

5-5- سه نمونه از افزايش دور كوره نسبت به زمان.......................................... 75

5-6- نمودار بيست و هفت حالت اساسي كوره.................................................... 84

6-6- منحني ارتباط درجه حرارت بدنه با درجه حرارت سطح داغ آجر و ضخامت آجر 112

7-6- منحني گرم كردن كوره............................................................................. 114

2-7- منحني گرم كردن كوره............................................................................. 124

1-8- Relation between removal ratio of volative component and by pass ratio 132

2-8- منحني‌هاي فشار جزئي تركيبات مختلف موجود در سيكل قليائي............. 133

چكيده

سيستم پخت سيمان مهمترين و اساسي‌ترين بخش يك واحد توليدي سيمان مي‌باشد، به طوريكه ظرفيت اسمي كارخانه‌هاي سيمان براساس ميزان توليد روزانه(24 ساعته) كوره بنا نهاده شده و ظرفيت دپارتمانها- تجهيزات و ماشين آلات- سيلوهاي ذخيره مواد خام- كلينكر و سيمان نيز بر پايه ظرفيت توليد كوره طراحي و ساخته مي‌شود.

لذا راندمان كوره يكي از پارامترهاي مهم در بخش توليد بوده و تلاش در جهت به ظرفيت رساندن و سپس بالا بردن راندمان توليد كوره از مهمترين اهداف تيم مديريتي و پرسنل فني كارخانه‌هاي سيمان مي‌باشد. در اين پروژه سعي بر اين است كه پس از ارائه شناخت كلي از خط توليد سيمان دو فاكتور بسيار مهم و ارزشمند يعني عوامل موثر بر راندمان كوره‌هاي دوار سيمان از ديدگاه بهره‌برداري و آناليز شيميائي خوراك كوره ارزيابي شده و مورد تاثير هر كدام از دو عامل مذكور پس از شناخت موضوعات و مسائل مطروحه به بررسي مشكلات موجود پرداخته و راه‌حلهايي صحيح جهت برخورد با اين گونه مسائل ارائه شود تا انشاءالله بدين وسيله هدف اصلي از ارائه اين پروژه محقق شود.

 

مقدمه

1- سيمان چيست؟

سيمان گردي است نرم جاذب آب و چشبانده خرده سنگ كه اساساً مركب است از تركيبات پخته شده و گداخته شده اكسيد كلسيم با اكسيد سيليس اكسيد آلومينيوم و اكسيد آهن.

ملات اين گرد قادر است به مرور در مجاورت هوا يا در زير آب سخت شده و ضمن داشتن ثبات حجم مقاومت خود را حفظ نموده و در فاصله 28 روز در زير آب ماندن داراي حداقل مقاومت 25 نيوتن بر ميليمتر مربع باشد.

2- مقدمه‌اي كوتاه از تاريخچه صنعت سيمان

اختراع كوره دوار سيمان در سال 1885 ميلادي توسط Fredrik ransom در انگلستان به ثبت رسيد. اولين كوره ران سام 1.5 متر قطر و 7.5 متر طول داشت.

سوخت كوره دوار در آمريكا مايع(نفت كوره) و در المان پودر ذغال‌سنگ بود و خوراك كوره هم به صورت دوغاب و هم به صورت پودر تهيه مي‌گردد. كلينكر خروجي از كوره وارد استوانه عمودي يا استوانه دواري مي‌شد و توسط هوا خنك مي‌گرديد و هواي خروجي از خنك‌كن جهت سوختن ذغال يا نفت كوره مورد استفاده قرار مي‌گرفت.

تكنولوژي جديد سيمان براي اولين بار با راه‌اندازي كوره 100 تني سيمان ري در نزديكي كوه بي‌بي‌شهربانو و در سال 1312 در ايران متولد شد. راه‌اندازي كارخانه سيمان ري به مفهوم ايجاد شتاب در نوسازي و صنعتي شدن كشور بود و از اين رو سهم اين كارخانه در پي‌ريزي بسياري از كارخانه‌ها و تاسيسات صنعتي دانشگاهي بهداشتي كشاورزي و... استثنائي و در خور توجه است.

در حال حاضر پروژه‌‌هاي بسياري در نقاط مختلف كشور در دست اجرا مي‌باشد كه بسياري از آنها تا سال 1390 به توليد خواهند رسيد با راه‌اندازي اين پروژه‌ها ظرفيت توليد سيمان ايران به حدود 70 ميليون تن در سال خواهد رسيد كه معادل 2.5 درصد توليد سيمان جهان خواهد بود.

ضمناً مصرف سرانه سيمان در كشور در حال حاضر حدود 450 كيلوگرم است كه بالاتر از متوسط مصرف جهاني(340 كيلوگرم) مي‌باشد.

3- عنوان پروژه:

عوامل موثر بر راندمان كوره‌هاي دوار سيمان از ديدگاه بهره‌برداري و آناليز شيميائي خوراك كوره:

عوامل متعددي بر راندمان كوره‌هاي دوار سيمان موثر مي‌باشند كه مي‌توان به موارد زير اشاره نمود:

1. عوامل موثر از ديدگاه بهره‌برداري
2. عوامل موثر از ديدگاه آناليز شيميائي خوراك كوره
3. عوامل موثر از ديدگاه طراحي و تكنولوژي ساخت تجهيزات سيستم پخت
4. عوامل موثر از ديدگاه طراحي و ساخت دستگاهاي مرتبط با سيستم پخت
5. مديريت صحيح به همراه آموزش و بهره‌برداري صحيح از منابع انساني
6. ساير موارد مرتبط در جهت بهبود عملكرد كوره دوار سيمان به عنوان يك راكتور پيچيده شيميايي

4- با توجه به 7 سال سابقه بهره‌برداري اينجانب از كوره دوار واحد يك شركت سيمان همگتان و همچنين تجارب و آموخته‌هاي اينجانب از پيشكسوتان صنعت سيمان كشور از طريق شركت در دوره‌ها و همايشها و سمينارهاي متعدد باعث شد كه ضمن بهره‌گيري از توفيقات خداوند منان و مساعدت و راهنمائي اساتيد بزرگوارم آقايان دكتر اميدخواه و دكتر ارجمند در پايان تحصيلات تكميلي در مقطع كارشناسي ارشد به بررسي دو عامل مهم بر راندمان كوره‌هاي دوار سيمان يعني عوامل موثر از ديدگاه بهره‌برداري و آناليز شيميايي خوارك كوره بپردازيم و توضيح اينكه در اين پروژه هر عاملي كه از دو ديدگاه مذكور باعث افزايش مدت كاركرد كوره شده و در عين حال توليد كوره را در حداكثر ظرفيت ممكن قرار دهد مدنظر قرار گرفته است.

5- روند بررسي اين دو عامل به طور مختصر به شرح ذيل مي‌باشد:

در فصل اول: جهت آشنائي با صنعت توليد سيمان طرحي از يك كارخانه سيمان با تكنولوژي روز دنيا ارائه شده است كه زمينه آشنائي كلي با اين صنعت فراهم شده است.

در فصل دوم: اجزاء تشكيل دهنده سيستم پخت سيمان به طور كامل تشريح شده است.

در فصل سوم: بحث اصلي پروژه شروع شده و تا پايان مبحث پروژه يعني فصل دوازدهم به بررسي عوامل موثر بر راندمان كوره‌هاي دوار سيمان از دو ديدگاه ذكر شده پرداخته شده است.

در فصل چهارم: متغيرهاي كنترل سيستم پخت معرفي شده و به تشريح اهميت پارامترهاي مذكور پرداخته شده است.

در فصل پنجم: رعايت اصول كوره باني.

در فصل ششم: اولين گرم كردن سيستم پخت.

در فصل هفتم: اولين راه‌اندازي سيستم پخت تشريح شده است.

در فصل هشتم: گرفتگي‌هاي سيستم پخت.

در فصل نهم: نسوزكاري سيستم پخت سيمان.

در فصل دهم: فرسايش مواد نسوز در سيستم پخت.

در فصل يازدهم: رعايت نكات ايمني در سيستم پخت تشريح شده است.

در فصل دوازدهم: عوامل موثر بر راندمان كوره‌هاي دوار سيمان از ديدگاه اناليز شيميائي خوراك كوره شامل شناخت ماهيت سيمان و پخت مواد و همچنين تنظيم مناسب مواد جهت خوراك كوره مورد بررسي قرار گرفته است.

در پايان پروژه منابع مورد استفاده در ارائه اين پروژه تحت عنوان مراجع ذكر گرديده است.

 

 

فصل اول

 

 

طرحي از يك كارخانه سيمان با تكنولوژي روز دنيا

طرحي از يك كارخانه سيمان با تكنولوژي روز دنيا

شرح فلودياگرام شكل(1-1): خط توليد سيمان و شكل(2-1): سيستم پخت سيمان

1 و 2- مواد اوليه مورد استفاده در صنعت سيمان معمولاً سنگ آهك و خاك رس است كه پس از استخراج به وسيله كاميون(و يا در مواردي به وسيله واگن- كشتي- نوار نقاله و...) به محل كارخانه و به قسمت سنگ شكن حمل مي‌شوند. خاك و سنگ آهك به صورت جداگانه از خردكن عبور كرده و خرد مي‌شوند. در سنگ شكن كه مخصوص خرد كردن سنگهاي تا ابعاد 2متر مي‌باشد، سنگ شكسته شده و بستگي به نوع سنگ شكن و آسياب مواد ابعاد آن به كمتر از 8 سانتي‌متر تقليل مي‌يابد. در مواردي سنگ آهك به صورت قلوه سنگ همراه با خاك مي‌باشد كه به اين مخلوط طبيعي الوويوم يا مارل مي‌گويند كه در اين مورد نيز نياز است كه از سنگ شكن عبور نمايد.

3- سالن مواد: مواد كوبيده شده پس از خروج از سنگ شكن توسط نوارنقاله راهي سالن مواد شده و در آنجا توسط دستگاهي به نام استاكر به صورت توده‌اي از مواد به نام پايل ريخته شده و ذخيره مي‌گردد. كار برداشت مجدد مواد از سالن اختلاط توسط دستگاهي به نام ريكلايمر انجام مي‌شود.

4- آسياب مواد: انواع مختلفي دارد كه عبارتند از گلوله‌اي و غلطكي. مواد برداشته شده از سالن مواد توسط دستگاه ريكلايمر از طريق نوارنقاله به بينهاي ذخيره مواد ريخته شده و پس از آن توسط سيستم نوارهاي توزين وارد آسياب مواد شده و محصول خروجي به صورت پودر(با رطوبت كمتر از ورود) از آسياب خارج مي‌گردد. آنچه كه از اسياب خارج مي‌شود به نام مواد خام يا خوراك كوره موسوم است.

 

شكل (1-1)- فلودياگرام خط توليد سيمان

آسياب مواد مجهز به كوره هواي گرم براي گرفتن رطوبت مواد مي‌باشد. غالباً از گازهاي گرم خروجي از كوره براي اين منظور استفاده مي‌شود. اين كوره براي مواردي است كه كوره اصلي متوقف مي‌باشد.

5- گردگير: به منظور خشك كردن و جابجائي مواد در آسياب مواد از گازهاي خروجي از كوره استفاده مي‌شود. اين گازها پس از انتقال مواد از آسياب وارد الكتروفيلتر گشته و ذرات مواد و گرد و غبار از آن جدا مي‌گردد و سپس از طريق دودكش به خارج(محيط اطراف) فرستاده مي‌شود.

6- سيلوهاي ذخيره مواد: مواد پودر شده پس از الكتروفيلتر وارد سيلوهاي مخلوط كن و ذخيره مي‌شود و پس از نمونه‌گيري و آزمايشات لازمه توسط آزمايشگاه و اطمينان از تنظيم بودن متناسب بودن تركيب مواد خام، آماده مصرف در كوره مي‌شود.

7- كوره و پيش گرمكن: مواد خام از قسمت بالاي پيش گرم كن وارد سيستم پخت مي‌شود و پس از عبور از پيش گرم كن و كلساينر وارد كوره دوار مي‌گردد. مواد خام در پيش گرم كن به مرور(در فاصله حدود 50 ثانيه) خشك، گرم و كلسينه مي‌شود. پيش گرم كن داراي دو برج است كه در يكي از آنها كلساينر قرار دارد. مواد پس از تكليس وارد كوره شده و نهايتاً به صورت دانه‌هاي كلينكر از كوره خارج مي‌گردد.

در شكل (2-1) سيستم پخت متشكل از پيش گرمكن، كلساينر، كانال هواي سوم، كوره، خنك كن و دستگاه جداسازي قليائي نشان داده شده است. در اين شكل ارقام و اطلاعات زيادي ارائه شده است و مقادير مواد، گاز، هوا، سوخت، كلينكر و... همگي برمبناي يك كيلوگرم كلينكر مي‌باشند.

مقدار 68/1 كيلوگرم با درجه حرارت 50 درجه سانتيگراد وارد پيش گرمكن مي‌شود و پس از طي مسير سيكلونها، كلساينر، كوره و خنك كن به صورت كلينكر با وزن يك كيلوگرم و درجه حرارت 80 درجه سانتيگراد خارج مي‌شود. مقدار هواي ورودي به خنك كن 3/2 مترمكعب است كه 36/0 مترمكعب آن به عنوان هواي ثانويه، 54/0 مترمكعب آن به عنوان هواي سوم(مياني- ثالثيه) و 4/1 مترمكعب ان به صورت هواي اضافي از خنك كن خارج مي‌شود. 40 درصد سوخت مصرفي در مشعل اصلي كوره و 60 درصد آن در كلساينر مصرف مي‌شود. درصد تكليس مواد در كلساينر 90 درصد است.

درجه حرارت كلينكر خروجي از كوره 1400 درجه سانتيگراد، گازهاي خروجي از كوره 1050 درجه سانتيگراد، گازهاي خروجي از سيلكونها به ترتيب 870، 750، 550 و 350 درجه سانتيگراد مي‌باشند. درصد اكسيژن گازهاي عقب كوره 2 درصد است و حاوي مقدار قابل توجهي مواد قليائي هستند.

مقدار 32/0 مترمكعب از گازهاي خروجي از كوره وارد دستگاه جداسازي مواد قليائي (Alkaly Bypass) و مقدار 02/0 كيلوگرم مواد قليائي از ان جدا ميگردد. در اين دستگاه مقدار 54/0 مترمكعب هواي محيط براي پائين آوردن درجه حرارت گازهاي خروجي از كوره و انجماد بخارات مواد قليائي استفاده مي‌شود.

مقدار گازهاي خروجي از پيش گرمكن به سمت آسياب مواد 34/1 مترمكعب است و با درجه حرارت 350 درجه سانتيگراد حاوي 1/0 كيلوگرم مواد برگشتي مي‌باشد.(0.1 Kg Kiln Feed Dust/1 kg Clinker)

8- خنك كن كلينكر: درجه حرارت كلينكر خروجي از كوره حدود 1000درجه سانتيگراد است و اين مقدار حرارت موجود در كلينكر به وسيله جريان هواي سرد بازيابي مي‌شود. سپس كلينكر خنك شده(تا حدود 100 درجه سانتيگراد) راهي انبار كلينكر مي‌گردد. بخشي از هواي گرم شده از طريق كانال هواي سوم به سمت كلساينر مي‌رود و بخشي ديگر وارد كوره مي‌شود و اكسيژن موردنياز سوخت را تامين مي‌كند.

9- خردكن و قيف سنگ گچ: به كلينكر خروجي از كوره حدود 4 درصد سنگ گچ افزوده مي‌شود و سپس در آسياب سيمان پودر مي‌گردند. قبلاً سنگ گچ(گچ خام) در خردكن جداگانه‌اي به اندازه‌هاي كمتر از 4 سانتيمتر خرد شده و سپس در قيف مربوطه ذخيره شده است. سرعت تركيب پودر كلينكر با آب بسيار شديد است و به همين خاطر از سنگ گچ براي كنترل اين تركيب و گيرش سيمان استفاده مي‌شود.

10- آسياب سيمان: از طريق دو نوار تغذيه مجهز به سيستم توزين، سنگ گچ خرد شده و كلينكر وارد آسياب گلوله‌اي مي‌شوند و پس از پودر شدن، پودر حاصله(سيمان) از طريق بالابر كاسه‌اي و هوائي (الواتر و ارليفت) به سيلوهاي ذخيره سيمان فرستاده مي‌شود. در دهه اخير استفاده از آسيابهاي غلطكي براي پودر كردن كلينكر و توليد سيمان مرسوم شده است، از جمله در پروژه‌هاي سيمان تهران و فراز فيروزكوه براي دپارتمان آسياب سيمان، آسيابهاي غلطكي خريداري شده است.

11 و 12- سيلوهاي سيمان و بارگير خانه: با توجه به ظرفيت توليد كارخانه تعدادي سيلوي بتوني جهت ذخيره سيمان درنظر گرفته مي‌شود. سپس سيمان به كمك دستگاههاي بارگيري سيمان فله يا بسته‌بندي و پرشدن در كيسه بارگيري شده و از كارخانه صادر مي‌گردد. وسيله حمل سيمان از كارخانه مي‌تواند كاميون، واگن، قطار و يا كشتي باشد. چگونگي حمل بستگي به موقعيت كارخانه و محل مصرف دارد.

بكارگيري كامپيوترهاي قوي براي كنترل فرايند توليد(PLC)، آنچنان گشايشي در كار ايجاد كرده است كه حاصل كار اين شده است كه با نفرات و تجهيزات برقي- مكانيكي كمتر عملاً توليد بالاتر با هزينه كمتر تحقق يافته است و به مرزهاي ايده‌آل نزديكتر مي‌شود. اداره يك كارخانه سيمان با چند ده نفر آن هم از راه دور هدف چندان دور از دسترسي نيست. درضمن كاهش نفرات، هزينه جاري توليد در بسياري از زمينه‌ها به ارقام بسيار پائيني رسيده است.

در شكلهاي (3-1) و (4-1) و (5-1) خط توليد سيمان به روش خشك و سيستم پخت سيمان به صورت مصور ارائه شده است كه حاوي مطالبي است كه در اين فصل ذكر گرديد.

شكل (3-1): Production of Cement by the Dry Process

 

شكل (4-1): Dry process kiln(with 5-stage SP and PC)

 

شكل (5-1): Dry process kiln(with 5-stage SP and PC)

 

 

فصل دوم

 

 

اجزاء سيستم پخت

اجزاء سيستم پخت

1-2- مشخصه‌هايي از كوره دوار سيمان

در حال حاضر كوره‌هاي با قطر بيش از 6 متر و طول حدود 100 متر در صنعت سيمان مورد استفاده است كه ظرفيت توليد اين نوع كوره‌ها(با پيش گرم كن و دستگاه تكليس) در مرز 10000 تن كلينكر در شبانه‌روز مي‌باشد.

به دليل دورنماي آينده صنعت سيمان و تمايل كاملاً جدي به استفاده از سيستمهاي خشك داراي پيش گرمكن و كلساينر در مباحث بعدي صرفاً به اين نوع كوره‌ها توجه شده است.

كوره دوار سيمان عبارتست از يك استوانه فلزي خفته كه با شيب حدود 3 تا 4 درصد نسبت به افق روي چند پايه در حال چرخش است. در نقاطي از كوره كه روي پايه قرار دارند يك رينگ(حلقه- تاير) جاي داده شده است كه كوره با اتكاء به اين رينگ روي دو غلطك قرار مي‌گيرد. تقريباً در اواسط كوره(متمايل به سمت ورود موادخام) چرخ دنده بزرگي به صورت حلقه دور كوره قرار دارد كه توسط اين چرخ‌دنده و پينيون واقع در روي پايه مقابل دنده و با سيستم موتور گيربكس متصل به پينيون، حركت دوراني كوره تامين مي‌شود. در انتهاي خروجي كوره مشعل كوره قرار دارد كه مي‌تواند با سوخت مايع، گاز، ذغال سنگ، سوختهاي جايگزين و يا مخلوط اينها(بستگي به طرح مشعل) كار كند و حرارت لازم براي پخت مواد را تامين نمايد. جريان مواد خام از عقب كوره (ورودي كوره) به سمت جلو(در جهت سرازيري) و جريان گاز حاصل از سوختن در خلاف جهت مواد مي‌باشد. جريان گاز به سمت عقب كوره به دليل وجود يك مكنده(فن) بسيار قوي در عقب كوره و يا انتهاي سيستم پخت است كه مكش لازم را ايجاد مي‌نمايد. حركت مواد به سمت جلو كوره به علت شيب كوره و حركت دوراني كوره مي‌باشد. در شكلهاي (1-2) الي (4-2) كوره و اجزائي از آن نشان داده شده است.

در قسمت بعد سعي بر آن است كه مشخصه‌هايي از كوره دوار كه بستگي به نوع سيستم توليد ندارد ذكر شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل(2-2)- بدنه كوره، مسير هواي سوم، دنده اصلي كوره و رينگ كوره

 

1-1-2- غلطك‌ها

در هر پاه كوره دو غلطك وجود دارد كه با زاويه حدود 30 درجه نسبت به محور عمودي مقطع كوره قرار گرفته‌اند. هر يك از اين غلطك‌ها از طريق شافت غلطك روي دو عدد ياتاقان روغني كه به وسيله جريان آب خنك مي‌شوند قرار دارند. معمولاً پهناي غلطك‌ها بيش از پهناي رينگ كوره است و رينگ كوره داراي اتكا لازمه براي انبساط حرارتي طولي كوره، مي‌باشد. شكل(3-2)

2-1-2- غلطك بالابر

در كوره‌هاي بزرگ به منظور كنترل سرعت بالا و پايين رفتن كوره و لغزش رينگ غلطك‌ها، در زير كوره و در پايه‌هاي اول و دوم غلطك(جك) بالابر قرار مي‌دهند، اين غلطك‌ها داراي محور عمودي بوده و از بغل رينگ كوره توسط هيدروليك حركت رفت و برگشت كوره را تنظيم مي‌نمايند. در برخي كوره‌ها (خصوصاً كوره‌هاي كوچكتر)، غلطك‌هاي بالابر فاقد سيستم هيدروليك بوده و ثابت مي‌باشند و فقط باعث جلوگيري از پايئن آمدن زياده از حد كوره مي‌باشند.

 

 

 

 

 

 

 

شكل(3-2)- غلطك مستقر روي پايه‌هاي كوره سيمان

3-1-2- سيستم چرخاننده كوره

سيستم چرخاننده كوره متشكل از يك دنده بزرگ دو تكه كه دور كوره سوار شده و دو عدد پينيون (در كوره‌هاي كوچك 1عدد)، مي‌باشند. دنده بزرگ به وسيله پينيون چرخاننده مي‌شود و پينيونها از طريق سيستم كوپلينگ، به گيربكسهاي اصلي و موتور كوره متصل مي‌گردند. همچنين براي مواقع اضطراري گرم كردن و يا سرد كردن كوره كه نياز به چرخاندن كوره با دور كم است، امكان اتصال اين پينيون به گيربكس و موتور كمكي وجود دارد. شكلهاي (2-2) و (4-2)

دنده و پينيون كوره توسط حفاظي، براي جلوگيري از ورود گرد و خاك محفوظ شده‌اند و به وسيله سيستم گريس پاش اتوماتيك دائماً گريسكاري مي‌شوند(در اين قسمت از گريسهاي گرافيتي استفاده مي‌شود). موتور كوره جريان مستقيم است و دور ان متغير مي‌باشد. معمولاً قدرت موتور كوره دو برابر قدرت موردنياز در شرايط كار عادي، مي‌باشد. براي موارد اضطراري يك دستگاه موتور بنزيني براي هر يك از پينيونها اختصاص داده شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل(4-2)- سيستم حركت كوره شامل: موتور اصلي، موتور كمكي، گيربكس اصلي، گيربكس كمكي، كوپلينگ‌ها، ياتاقانها، پينيون و روپوش دنده اصلي.

4-1-2- آب‌بندي سر و ته كوره

در دهانه ورودي و دهانه خروجي كوره. براي جلوگيري از نفوذ هواي بيرون به داخل كوره از يك سري كفشك يا شمشهاي گرافيتي و يا طرحهاي ديگر جهت پوشش و آب‌بندي دهانه‌هاي كوره استفاده مي‌‌شود. آب‌بندي دهانه ورودي به منظورهاي زير مي‌باشد:

الف) جلوگيري از ازدياد حجم گاز خروجي(به دليل اضافه شدن هواي نفوذي) در نتيجه بالا نرفتن مصرف انرژي فن و كالري مصرفي.

ب) جلوگيري از افت درجه حرارت عقب كوره.

هدف از آب‌بندي دهانه خروجي كوره، جلوگيري از نفوذ هوا به داخل كوره مي‌باشد. در صورت نفوذ هوا، هواي ثانويه متلاطم مي‌شود و مضافاً اينكه درجه حرارت منطقه پخت پائين خواهد آمد. با توجه به انبساط طولي كوره، طرح اين در پوشها آنچنان است كه امكان پس و پيش رفتن را دارند و در هر حالت از كوره، در تماس با دهانه‌ها مي‌باشند.

 

2-2- نسوزكاري كوره

حداقل درجه حرارت در داخل كوره‌هاي داراي پيش گرم كن 900 درجه سانتيگراد و حداكثر درجه حرارت مقداري كمتر از درجه حرارت شعله مي‌باشد. در منطقه پخت درجه حرارت لازم براي پخت كلينكر حدود 1450-1350 درجه سانتيگراد مي‌باشد. با توجه به اينكه بدنه كوره از جنس آهن مي‌باشد و آهن در 400 درجه سانتيگراد از جنبه مكانيكي ضعيف و شروع به خم شدن و تغير شكل دادن مي‌كند، ضرورت ايجاد حفاظ و سپر در مقابل اين حرارت محرز مي‌گردد.

اضافه بر مورد فوق، مواد جاري در داخل كوره در درجات حرارت بالا قابليت تركيب با بدنه را دارند و از اين رو ايجاد پوششي كه بتواند از تهاجم مواد به بدنه جلوگيري كند، ضرورت اساسي ديگري است. كوره فقط يك استوانه ساده نيست و داراي دستگاهها و قطعات جنبي نظير رينگ، غلطك، موتور، گيربكس كوره، غلطك بالابر، دنده اصلي، پينيون و ساير قطعات و دستگاهها نيز مي‌باشد. اين قطعات و دستگاهها همگي از جنس آهن و يا فولاد ريخته‌اي مي‌باشند، قدرت تحمل آنها با افزايش درجه حرارت كاهش مي‌يابد و احتمال خطرات جدي براي آنها وجود دارد. از اين رو مي‌بايستي درجه حرارت بيرون بدنه كوره و ميزان انتقال حرارت به بيرون كوره در حدي باشد كه ايجاد عارضه براي قطعات و دستگاههاي مذكور ننمايد، مضافاً اينكه اتلاف انرژي كاهش يابد.

براي نيل به منظورهاي فوق پوششي از مواد نسوز(ديگر گداز) در داخل كوره قرار مي‌دهند. شكل، جنس و نوع اين پوشش در نقاط مختلف كوره متفاوت است. قسمت اعظم آن به شكل آجر مي‌باشد و بخش مختصري از مواد نسوز ريختني است. شكل(5-2)

شكل(5-2) نسوزكاري بخشهائي از سيستم پخت

 

 

 

 

 

 

3-2- مشخصه‌هايي از پيش گرم‌كن

پيش گرم كن معمولاً شامل چهار يا پنج سيكلون است كه روي يكديگر قرار گرفته‌اند و به منظور بهتر جدا شدن مواد از گاز، سيكلون آخر به صورت دوقلو ساخته شده است.

سيكلونها به وسيله كانالهائي به يكديگر وصل شده‌اند هر سيكلون همراه با كانال انتقال گاز را يك مرحله مي‌گويند و از بالا به پايين داراي شماره يك تا چهار مي‌باشند. انتهاي قيف سيكلونها متصل به لوله انتقال مواد است كه از هر سيكلون به كانال گاز سيكلون زير متصل شده است. لوله مواد مربوط به سيكلون آخر به ورودي كوره وارد مي‌شود.

رمز اصلي وجود سيكلونها، ايجاد محيط گردبادي جهت انتقال سريع حرارت بين گاز و جامد است كه نهايتاً پس از تبادل حرارت به دليل فرم قيفي شكل ته سيكلون مواد جامد از گاز جدا شده و از ته سيكلون خارج مي‌شود. گاز جدا شده از مواد، از بالاي سيكلون خارج مي‌گردد.

در مورد گرم شدن و جدا شدن ذرات مواد از فاز گازي موارد زيرقابل ذكر است:

1- هر چقدر اندازه ذرات كوچكتر و ريزتر باشد انتقال حرارت سريعتر صورت مي‌گيرد.

2- جنس ذرات در سرعت گرم شدن آنها موثر است به عنوان مثال در فاصله زماني 1/0 ثانيه يك ذره سنگ آهك به قطر 1/0 ميليمتر تا 550 درجه سانتيگراد گرم مي‌شود. و در همين فاصله زماني يك ذره سنگ سيليس به قطر 1/0 ميليمتر تا 650 درجه سانتيگراد گرم مي‌شود.

3- با توجه به اينكه سرعت جدا شدن ذره از گاز متناسب با مجذور قطر آن مي‌باشد، مي‌توان نتيجه گرفت كه ذرات درشت فرصت لازم براي انتقال حرارت كافي را ندارند از اين روست كه با قرار دادن چند سيكلون به دنبال يكديگر و فراهم آوردن فرصت كافي، نهايتاً مواد خروجي از آخرين سيكلون تقريباً داراي درجه حرارتي برابر درجه حرارت گاز خروجي از كوره مي‌شوند.

در پيش گرم كن عمل انتقال حرارت در كانالهاي انتقال گاز صورت مي‌گيرد.(80 درصد در كانالها و 20 درصد در سيكلونها). در پيش گرم كن چهار مرحله‌اي گاز خروجي از سيستم حدود 330 درجه سانتيگراد درجه حرارت دارد، از اين رو مي‌توان براي خشك كردن مواد خام داراي تا 5/8 درصد رطوبت از ان استفاده كرد.

زمان توقف خوراك كوره در يك پيش گرم كن چهارم مرحله‌اي داراي ارتفاع 50 متر(از نقطه ورود موادخام به سيكلون تا نقطه ورود مواد خام به كوره) حدود 25 ثانيه مي‌باشد. در طول اين مدت زمان درجه حرارت مواد خام از 50 درجه سانتيگراد به 800 درجه سانتيگراد مي‌رسد و در اين فاصله درجه حرارت گازهاي خروجي از كوه از رقم 1100 به 330 درجه سانتيگراد، تنزل مي‌نمايد.

سرعت سير گاز و جامد در كانالها برابر 22 تا 20 متر در ثانيه است و ابعاد سيكلونها بايد آنچنان باشد كه مواد جامد فرصت جدا شدن از گاز و راهي شدن به سوي لوله‌هاي انتقال مواد خام را داشته باشند. حجم گاز حاصل از عمل سوختن در داخل كوره و سرعت اين گاز در كانالها فاكتورهاي تعيين كننده ابعاد و اندازه پيش گرم كن مي‌باشند.