به طور کلی بخشهای مختلف در فرآیند تولید سیمان به چهار بخش به شرح زیر تقسیم بندی میشوند.
واحد سنگ شکن
مواد اولیه که از معدن به واحد سنگ شکن منتقل شده , در این بخش توسط انواع مختلف سنگ شکن خرد می شود. انواع سنگ شکنهایی که در صنعت سیمان کاربرد دارند عبارتند از:
- چکشی (ضربه ای)
- غلتکی
- ژیراتوری (مخروطی)
- فکی
- ...
واحد آسیاب مواد خام
سنگ های خرد شده از واحد سنگ شکن به واحد آسیاب مواد خام منتقل شده و در این واحد آسیاب و به پودر تبدیل می شوند . انواع متداول آسیاب مواد خام از نوع آسیاب گلوله ای ، آسیاب گلوله ای به همراه رولرپرس و آسیاب غلتکی می باشند.
واحد کوره (تولید کلینکر )
در این واحد ،مواد اولیه که در واحد آسیاب مواد خام تهیه شده است ،وارد کوره شده و در دمای بالا پخت شده و به کلینکر تبدیل می شود . این واحد از سه قسمت پیش گرم کن،کوره و خنک کن تشکیل شده است .
مواد خام به دست آمده از معدن خرد و آسیاب شده و به عنوان یک دوغاب در فرآیند تر و یک پودر در فرآیند خشک مخلوط میشوند. سپس این مخلوط قبل از ورود به کوره به یک پیش گرمکن و یک کلساینر و برای فرآیند گرمایی ( تشکیل کلینکر) تزریق میشود. کوره به دماهای بالاتر از °C 1450 میرسد. دانههای کلینکر تولید میشود و سپس به همراه مواد افزودنی در آسیاب سیمان آسیاب میشوند. فرآوری دما بالا 99% انرژی سوخت را مصرف میکند در حالیکه الکتریسیته عمدتاً برای خرد کردن مواد خام (33%) و کلینکر (38%) و تجهیزات خرد کننده استفاده میشود. فرآیند گرمایی نیازمند 22% دیگر از الکتریسیته میباشد از این رو پر مصرفترین مرحله تولید به لحاظ مصرف انرژی میباشد.
فرآیندهای تولید سیمان شامل چهار روش به شرح زیر میباشد:
الف – فرآیند تر
ب – فرآیند نیمه تر
ج – فرآیند نیمه خشک
د – فرآیند خشک
در روش تر، خاک رس مصرفی در دستگاه دوغابساز تبدیل به دوغاب شده، سپس دوغاب خاکرس به همراه سنگ آهک در آسیاب مواد خام مخلوط و نرم گشته و تبدیل به دوغاب با غلظت بیشتر میشود. پس از تنظیمات لازم توسط آزمایشگاه، به عنوان خوراک کوره ، مورد مصرف قرار میگیرد. در روش نیمه تر، مواد خروجی از آسیاب مواد، به صورت دوغاب است و قبل از ورود به کوره به وسیله فیلترپرس، آب آن گرفته شده و به صورت کیک به کوره تغذیه میگردد.
در روش نیمه خشک، مواد اولیه به صورت خشک با یکدیگر مخلوط گشته و به آسیاب مواد خام هدایت میشوند. مواد خروجی از آسیاب به صورت پودر است که قبل از تغذیه این پودر به کوره، مقداری آب روی آن پاشیده
میشود و آن را به صورت گرانول، در آورده و به کوره تغذیه مینمایند.
در روش خشک، مواد اولیه به صورت خشک وارد آسیاب میشوند. پودر خروجی از آسیاب، پس از تنظیم، به عنوان خوراک کوره مصرف میگردد.
اگر چه انتخاب نوع روش به کار گرفته شده در تولید سیمان بستگی به خصوصیات موادخام، هزینه سوخت، در نظر گرفتن مکان تولید و غیره دارد. ولی به طور کلی روندی که در اکثر کشورهای تولید کننده سیمان مشاهده
میشود، حرکت به سمت کنار گذاشتن روش تر و جایگزینی آن با روش خشک است که علت اصلی این امر اهمیت بالای انرژی در کل هزینههای تولید سیمان است.