گچ پزی
روش های مختلف پخت و تولید گچ – فرآیند تولید گچ و تبدیل سنگ گچ به گچ پخته شده در کارخانه
انفجار سنگ گچ ← حمل ← خرد کردن ← سرند ← پخت ← غبارگیری ← آسیاب ← سرند ← ذخیره ← بارگیری
گچ چگونه ساخته میشود؟ امروزه در صنعت تولید گچ روش های مختلفی وجود دارد که مهمترین روش آنها به طور شماتیک نشان داده می شود. البته هر کدام از آنها دارای مزایا و مضراتی هستند و نسبت به نوع تولید نهایی آنها ، روش ویژه ای را انتخاب می نمایند. در کارخانجات با توانایی تولید گچ های مختلف پس از تولید گچ به روش معمول ، گچ با افزودنی هایی ترکیب شده و دارای ویژگی های مختلفی میشود که در لینک زیر میتوانید مطالعه نمایید.
انواع گچ های ترکیبی – گچ سیوا ، گچ ساتن ، گچ پلیمری پاششی ، گچ گیپتون
انواع فرآیندهای تبدیل سنگ گچ به گچ و تولید گچ- خط تولید گچ در کارخانه
تولید گچ به روش سیستم پخت پایین گچ که مواد خام موازی با حرارت می باشد
تولید گچ به روش سیستم پخت دما بالا که جریان مواد مخالف با حرکت حرارت می باشد
تولید گچ به روش سیستم پخت گچ با دو کوره دوار استوانه ای پخت پایین و بالا همراه با خنک کننده و مخلوط این دو گچ
تولید گچ به روش سیستم دو پخت گچ و استفاده از دمای گچ پخته شده همراه با اضافه نمودن مواد اولیه به کوره پخت پایین
تولید گچ به روش سیستم دو پخته کوره گچ
تولید گچ به روش پخت گچ در آسیاب پخت و انتقال بهکوره دوار استوانه ای جهت پخت بعدی (دو پخته) در دو منطقه در کوره دوار استوانه ای حرارت غیر مستقیم به گچ
تولید گچ به روش سیستم پخت گچ مرکب با کلسیناتور و جریان هوا حرات غیر مستقیم
تولید گچ به روش سیستم آسیاب پخت
تولید گچ ساختمانی به طریق گاز انتقال دهنده
گچ پزی یعنی حرارت دادن به سنگ گچ آبدار بطوریکه بتوانیم ۱٫۵ مولکول از آب تبلور آن را تبخیر نمائیم. همانطوری که گفته شد، سنگ گچ سولفات کلسیم بعلاوه دو مولکول آب تبلور می باشد به فرمول CaSo4, 2H2O. عمل تبخیر ۱٫۵ مولکول آب تبلور سنگ گچ در گرمای بسیار کم انجام می شود بطوریکه اگر به سنگ گچ در حدود ۱۷۰ درجه حرارت بدهیم، ۱٫۵ مولکول از آب تبلور خود را از دست داده و به گچ ساختمانی به فرمول CaSo4, 0.5H2O تبدیل میگردد
فرمول تولید گچ ساختمانی
CaSo4, 2H2O ———————— CaSo4, 1/2H2O + 3/2H2O
در اثر حرارت بیشتر تا گرمای ۳۰۰ درجه سنگ گچ ۱٫۷ مولکول آب تبلور خود را از دست داده و به گچ تشنه به فرمول CaSo4, 0.5H2O تبدیل میشود. این گچ میل ترکیبی شدید با آب داشته به طوری که اگر در مجاورت با هوای آزاد قرار بگیرد ۰٫۲ مولکول آب از بخار موجود در هوا را جذب کرده به گچ ساختمان با ۰٫۵ مولکول آب تبلور تبدیل می شود
در گرمای ۷۰۰ درجه سنگ گچ کلیه آب تبلور خود را از دست داده و به سولفات کلسیم به فرمول CaSo4 که به آن گچ سوخته می گویند. این محصول میل ترکیب با آب را نداشته و قابل مصرف در صنایع ساختمانی نیست. البته می توان با افزودن بعضی مواد به آن مانند زاج و یا سولفات روی ZnSo4 میل ترکیبی آن را با آب عودت داد ولی در صنایع ساختمانی این کار مقرون به صرفه نیست. گچی که تمام آب تبلور خود را از دست بدهد انیدریت نام دارد
از گرمای ۷۰۰ تا ۱۴۰۰ درجه گچ سوخته تجزیه شده و به اکسید کلسیم به فرمول CaO و گاز SO3 تبدیل می گردد و SO3 به SO2 وO تبدیل شده که هر دو متصاعد میگردند و اگر CaO که همان آهک زنده باشد در پودر گچ باقی بماند در زمان گیرائی آن تاثیر گذاشته و در اثر مجاورت با آب شکفته می شود و به هیدرات کلسیمCa(OH)2 تبدیل می گردد. اگر از این گچ برای سفید کاری استفاده شود دانه های آهکی در مجاورت آب ازدیاد حجم پیدا کرده و در سطوح گچ کاری شده ایجاد ناصافی می نماید و آنرا آبله رو میکند که در اصطلاح کارگاهی به آن آلونک می گویند. در زیر می توانیم به نمونه های از روش پخت گچ با استفاده ازکوره های گچ پزی اشاره نمود
مرحله استخراج سنگ گچ از معدن جهت تولید گچ
ابتدا سنگ گچ مصرفی کارخانه از معدن با کامیون به دپو کارخانه حمل میشود.
مرحله خرد کردن بوسیله دستگاه کوبیت – سنگ شکن
سنگ گچ استخراج شده از معادن با لودر به قیف کوبیت هدایت میشود و توسط چکش های دستگاه سنگ شکن به قطعات حدود ۳ تا ۷ سانتی متر تبدیل میشود.
با توجه به محل اسقرار کارخانه و نوع سنگ گچ معدنی آن منطقه از نظر سستی یا سختی میتوان در تعداد سنگ شکن جهت کارخانه تصمیم گیری کرد.
مرحله جداسازی
بعد ار خرد شدن سنگ گچ با استفاده از یک نوار نقاله به سرند هدایت میشود که در آنجا به دو بخش نرم و کلوخه تقسیم میشود. مواد خام نرم به سیلوی کوره لوبرن که با حرارت پایین کارمیکند و مواد خام بزرگ تر یا کلوخه به سیلو هایبرن که با حرارت بالا کار میکند ریخته میشود.
پس از خروج سنگ گچ پخته شده از دو کوره ، در برخی از کارخانجات خروجی هر دو را با هم مخلوط کرده و به سیلوی ذخیره مواد پخته شده میریزند و در برخی کارخانجات دیگر ، خروجی کوره هایبرن را به داخل کوره لوبرن میریزند تا با یکدیگر مخلوط شده و کیفیت بالاتری به دست آید.
درجه حرارت کوره های پخت سنگ گچ
در ابتدای این مطلب باید گفت در تولید گچ ساختمانی در کارخانه درجه حرارت کوره هایبرن یا همان پخت گچ به روش مستقیم بین ۲۰۰ تا ۳۵۰ درجه سانتی گراد است.
مرحله پخت گچ
پخت گچ به روش حرارت مستقیم کوره: در این روش شعله مشعل کوره در تماس مستقیم با مواد خام در واقع سنگ گچ میباشد. روش پخت مستقیم سنگ گچ خود به سه شکل است که در ذیل به آنها اشاره میشود.
پخت گچ به روش حرارت بالا (هایبرن): مواد کلوخه یا درشت سنگ گچ با دانه بندی ۱۰ تا ۴۰ میلیمتر از سیلوی ذخیره کوره به درون کوره هایبرن ریخته و توسط یک مشعل که سوخت گاز یا مازوت دارد با حرارت مناسب با این قطعات سنگ گچ خام پخته میشود. حرارت کوره بستگی به جنس و ابعاد سنگ چ خالم دارد. در این روش سنگ گچ از انتهای کوره وارد شده و به سمت ابتدای کوره که در آن مشعل قرار دارد میرود (جریان حرکت سنگ گچ و شعله مخالف یکدیگرند). این نوع پخت سنگ گچ باعث میشود لایه بیرونی سنگ گچ و به تدریج درون آن پخته شود و به خوبی نیمه هیدرات گردد.
پخت گچ به روش حرارت پایین (لوبرن): در این کوره مواد نرمی که از زیر سرند مواد خام جدا شده اند با دانه بندی ۰ تا ۱۰ میلیمتر وارد کوره شده و با حرارت مناسب برای این ابعاد سنگ گچ خام ، پخته میشوند. در این روش سنگ گچ از ابتدا کوره وار شده و به سمت انتهای کوره حرکت میکند. حرکت گرمای شعله از قسمت ابتدایی کوره به سمت انتهایی آن میباشد.
حرارت کوره لوبرن بنا به سختی و حتی رطوبت محیط متغیر و حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد میباشد. البته حرارت کوره ها در کارخانه های تولیدکننده گچ ساختمانی بنا به جنس سنگ گچ خام هر منطقه و اندازه سنگ گچ در هر کارخانه متفاوت است.
پخت به روش مخلوط حرارت بالا و حرارت پایین (مدیوم برن): در این نوع کوره ها که آنها را اصطلا" سیستم تک کوره مینامند، مرحله جداسازی مواد خام با سرند وجود ندارد و مواد خام خروجی سنگ شکن نهایی که مخلوطی از سنگ گچ نرم و درشت میباشد مستقیما" از ابتدای کوره یعنی همان سمت مشعل وارد و در موافق حرکت شعله به سمت انتهای کوره حرکت میکنند.
در این روش به علت این که ممکن است میزان حرارت برای مواد خام کوچکتر زیاد بوده و برای مواد خام بزرگتر کم باشد، مواد خام کوچکتر تمام آب ترکیبی خود را از دست داده و مواد خام بزرگتر به خوبی نیمه هیدرات نمیشود و گچ تولیدی از کیفیت مناسب برخوردار نمیشود. برای رفع این مشکل در جلوی کوره شانه ای ایجاد میکنند که مواد خام کوچکتر از شانه به سمت انتهای کوره حرکت و مواد خام بزرگتر در قسمت جلوی کوره متوقف میشود تا گچ پس از پخته شدن در کوره کیفیت مطلوبتری پیدا کند.
پخت گچ به روش حرارت غیر مستقیم: در این روش پخت گچ کوره بصورت دو جداره ساخته میشود و سنگ گچ خام از ابتدای کوره وارد شده، بین جداره داخلی و خارجی آن قرار گرفته و به سمت انتهای کوره حرکت میکند. در این سیستم هیچ گونه تماسی بین سنگ گچ خام و شعله وجود ندارد. جداره داخلی کوره مشعل، باید از جنس ورق نسوز باشد.
مرحله فیلتر و غبارگیری گچ: به طور کلی غبارهای تولیدی درون کوره از سنگ گچ جدا شده، ابتدا وارد سیکلون ها و سپس وارد فیلترهای مربوطه میشود تا تصفیه شده و از فیلتر خارج شود. سیکلون وسیله ای مخروطی شکل است که از شش قسمت جداگانه شبه به قیف میباشد. هوای الوده مخلوط با غبار در قسمت فوقانی آن می دمند و گرد و غبار به قسمت های پایین این شش سیکلون وارد میگردد و بدین صورت فیلتر گرد و غبار در فرآیند تولید گچ صورت میگیرد.
کارخانجات تولید گچ جهت رعایت قوانین زیست محیطی ، علاوه بر سیکلون ، سیستم فیلترینگ صنعتی نیز باید داشته باشند تا فیلتر کردن گرد و غبار به شکل صنعتی تیز صورت گیرد
معمولا" دو نوع سیستم غبارگیری در کارخانجات وجود دارد
بگ فیلتر
الکتروفیلتر
بگ فیلتر : در این سیستم غبارگیری با استفاده از فیلتر های کیسه ای صورت میگیرد که به صورت مکانیکی عمل مینماید. این سیستم غبارگیری بدین صورت است که تعدادی کیسه ی پارچه ای مخصوص در یک اتاقک قرار داده میشود. گرد و غبار وارد این کیسه ها شده و با فشار هوایی که توسط فن ها قوی که در پشت آن قرار دارد ذرات گرد و غبار جذب این کیسه ها شده و سپس هوای تصفیه شده به خارج هدایت میگردد. یک سیستم تکان دهنده مکانیکی نیز وجود دارد که هر از چند گاهی بطور متناوب کیسه ها را تکان میدهد. میزان غبارگیری در سیستم بگ فیلتر بیش از ۹۹ درصد است اما این کیسه به دمای بالا هوا حساس بوده و پس از مدتی نیاز به تعویض دارد.
الکتروفیلتر : این سیستم غبارگیری به این شکل است که ، غبار موجود در سیستم گاز خروجی کوره، ابتدا وارد دستگاه الکترو فیلتر شده و ذرات آن از بین یک سیستم الکترواستاتیکی قوی بین الکترودها با قطب های مختلف عبور داده میشود. در نتیجه ذرات یونیزه شده و دارای بار منفی میشود. سپس این ذرات جذب صفحات مثبت الکترود مقابل که الکترود رسوب نیز نامیده میشود ، گشته و بار خود را از دست میدهند خنثی میشوند و حت نیروی وزن خود درون قیف تخلیه میریزند. سپس توسط سیستم های تکان دهنده که هرزگاهی به آن ضربه زده میشود از الکتروفیلتر خارج میگردد. مزیت الکتروفیلتر این است که حساس به دما نیست اما میزان جذب غبار به خوبی بگ فیلتر نمیباشد.
مرحله دم پخت: در این مرحله بار خروجی از کوره توسط یک بالابر دارای کاسه های متعدد به سیلو ریخته شده تا در مرحله بعد آسیاب گردد.
مرحله آسیاب: سنگ گچ پخته شده بعد از مرحله دم پخت وارد آسیاب شده و به کمک چکش های آسیاب بصورت پودر در می آید. مرحله سرند (الک) پس از مرحله آسیاب ، گچ پودر شده از سرند هایی عبور داده می شود تا به مقدار دانه بندی مورد نظر برسد. گچ هایی که دانه بندی مناسب داشته باشند از سرند عبور کرده و وارد مرحله بعدی میشوند اما گچ هایی که دانه بندی درشت تری دارند بر روی سرند باقی مانده و مجددا" به مرحله قبل برای آسیاب بیشتر و رسیدن به دانه بندی مورد نظر وارد میشوند. البته با توجه به نوع گچ تولیدی در کارخانه مقدار مش سرند آسیاب متفاوت میباشد اما بطور کلی هرچه گچ نرم تر باشد از نمره مش بالاتری برخوردار است و برعکس.
تهیه و تنظیم:نیازکارخانه