Get Adobe Flash player

 

اهم فعاليت هاي تحقيق و توسعه

1-تهيه و بررسي خواص سيمان پرتلند تيپ 2- زئوليت

در اين پروژه تحقيقاتي-صنعتي، استفاده از پوزولان طبيعي با نام زئوليت كه از خانواده آلومينوسيليكات ها كه خواص بسيار ويژه داراست به عنوان افزودني در سيمان تيپ 2 توليدي شركت سيمان فيروزكوه به جهت ارتقاء سطح كيفي برخي خواص ويژه همانند مقاومت در برابر محيط هاي بشدت خورنده و همچنين تهاجم يون هاي فلزات سنگين كه به شدت بتن و سيمان را مورد تهاجم و تخريب قرار مي دهند، مورد بررسي قرار گرفت. ساختار زئوليت به جهت دارا بودن توان جابجايي يوني (Ion Exchange Capacity)در ساختار شبكه اي خود توانايي جذب يون هاي فلزي سنگين در شبكه خود بوده و در نتيجه توانايي جذب فلزات سنگين از محيط اطراف را دارا مي باشد. اين موضوع باعث افزايش قابل توجه طول عمر سيمان هاي حاوي زئوليت در محيط هاي حاوي يون هاي فلزي سنگين همانند نيروگاه هاي اتمي و همچنين تصفيه خانه هاي آب مي شود. لذا استفاده و بكارگيري مناسب زئوليت توانايي توليد و ايجاد سيمان خاص را دارا مي باشد. نتايج بيانگر افزايش نسبت آب به سيمان به جهت براورده ساختن Workability و فرايند پذيري يكسان بتن در زمان اختلاط بوده و با افزايش تركيب درصد زئوليت ميكرونيزه شده در سيستم، نياز به افزودن آب بيشتر بسيار محسوس مي باشد. بعلاوه با افزايش تركيب درصد زئوليت تا 5 درصد مقاومت هاي اوليه سيمان دچار تغييرات محسوسي نشده ولي در تركيب درصد هاي بالاتر افت مقاومتي مشاهده شد. از طرف ديگر با استفاده از تركيبات شيميايي حاوي پليمرها با عنوان فوق روان كننده ها، نمونه هايي تحت شرايط يكسان تهيه گرديد كه افت مقاومتي ناشي از حضور زئوليت به عنوان مصرف كننده آب را خنثي نمود. اين نتايج بيانگر توانايي استفاده از زئوليت ها به عنوان افزودني به سيمان در جهت افزايش خواص ويژه به همراه افزدوني هاي فوق روان كننده، مي باشد كه طول عمر و زمان سرويس دهي بتن هاي سيماني در محيط هاي حاوي فلزات سنگين و خورنده را بشدت افزايش مي دهد..

 

2-تهيه و بررسي خواص سيمان پرتلند تيپ2- نانوخاك رس

در اين پروژه سيمان تيپ 2 توليدي شركت سيمان فيروزكوه به جهت تهيه و توليد در مقياس صنعتي نانوسيمان در آينده با نانوذراك خاك رس خام در درصد هاي مختلف وزني و شرايط pH محيط اختلاط تركيب و مورد بررسي قرار گرفت. در اين راستا، نمونه هاي تهيه شده بخصوص در بخش خواص فيزيكي مورد بررسي قرارگرفتند كه نتايج جالبي نيز حاصل گرديد. از جمله اين موارد، تقويت استحكام مكانيكي سيمان تركيب شده با نانوذرات خاك رس خام در درصد مشخصي افزايش پيدا كرده و سپس بشدت كاهش پيدا مي كند. اين موضوع پس از بررسي هاي علمي مويد اين نكته مي باشد كه ايجاد تجمع هاي نانوذرات در مقياس هاي كوچكتر از ميكرومتر يا به عبارت ديگر تشكيل Agglomeration و Aggregation ها در درصدهاي وزني مشخصي در هنگام افزودن نانوذرات به سيمان و اختلاط باعث ايجاد نقاط ضعف در بتن شده و در نهايت نه تنها باعث ايجاد استحكام نشده بلكه باعث تضعيف سيمان هم مي شند. از طرف ديگر در درصد هايي مشخص شده، كمتر از درصد هاي بحراني، افزودن نانوذرات خاك رس باعث افزايش مناسبي در استحكام هاي خمشي و فشاري شد. نكته بسيار مهم ديگر در اين پژوهش اثرات ميزان pH محيط بروي اثر بخشي نانوذرات در استحكام سيمان، مشخص گرديد. بنابراين به جهت استفاده موثر از نانوذرات خاك رس در سيمان، شرايط pH محيط اختلاط بسيار تاثير گذار مي باشد. بطوريكه با كاهش ميزان شرايط pH محيط، درصدهاي بيشتري از نانوذرات خاك رس اثر بخشي بهتري نشان مي دهند.

3-تهيه و بررسي خواص سيمان پرتلند تيپ 2- نانوخاك رس اصلاح شده

در اين پروژه و در راستاي بررسي خواص و تجاري سازي و توليد در مقياس صنعتي نانوسيمان، نمونه هاي از تركيب سيمان پرتلند تيپ 2 توليدي شركت سيمان فيروزكوه با نانوذرات خاك رس اصلاح شده با نام تجاري Cloisite30B كه با فرايند تعويض يوني اصلاح شده بودند، تركيب شده و مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصله بر روي نونه هاي تهيه شده در تركيب درصد هاي كمتر از 1.5 درصد وزني و شرايط اختلاط در محيط هاي با pH مختلف ، مشخص گرديد كه با اجراي اصلاح ساختار بين لايهاي نانوذرات خاك رس توسط واكنشهاي جانشيني يوني، به علت افزايش ميل آب دوستي و كاهش كشش سطحي توزيع نانوذرات در هنگام اختلاط بسيار بهتر انجام شده و در نتيجه پراكنش بهتر از نانوذرات در ماتريس سيمان و بتن خواهيم داشت. البته اين موضوع با استفاده از تصاوير ميكروسكوپي كاملا تائيد شد. در نهايت نمونه هاي تهيه شده بصورت خاص مورد مطالعه در زمينه خواص مكانيكي قرار گرفت و نتايج بيانگر اين موضوع بود كه افزودن نانوذرات اصلاح شده در مقايسه با نانوذرات خام اثرات بهتري بر روي مقاومت هاي مكانيكي سيمان داشته و باعث افزايش مناسبي بر روي خواص مذكور گرديده است. همچنين با كاهش pH محيط اختلاط، توزيع نانوذرات بهتر شده و در نهايت رشد مقاومت بيشتري حاصل مي شود. البته لازم بذكر است كه هرچه توزيع نانوذرات در يك تركيب درصد در بستر ماتريس معين بهتر و بيشتر باشد، نتيجتاً رشد و افزايش مقاومت ايجاد شده بيشتر خواهد بود و همين طور بالعكس، اگر نانوذرات ايجاد شبكه ها و تجمعاتي فيزيكي در كنار يكديگر نمايند اثرات سوء و منفي بر روي خواص مقاومتي سيمان داشته چراكه به علت عدم وجود اتصالات قوي فيزيكي و يا شيميايي بين نانوذرات در حالت قرار گيري در كنار يكديگرو ايجاد تجمع، محل اين تجمعات باعث ايجاد نقاط ضعف يا Void در بتن و سيمان هيدراته در هنگام بارگذاري گشته و نقاطي براي ايجاد ترك و رشد ترك و در نهايت تخريب سيمان و بتن مي شوند. لذا افزايش سطح پراكنش و توزيع نانوذرات در ماتريس سيمان باعث ايجاد اثرات القايي نانوذرات خاك رس در جهت مطلوب مي شود.

4-ارائه مقاله در بخش سخنراني در كنفرانس بين المللي نانوتكنولوژي (ASET) در دانشگاه اتاوا كشور كانادا.

براي اولين بار در كشور از مجموعه شركت هاي سيماني كشور، مقاله تحقيقاتي در خصوص مطالعه رفتار و خواص ايجاد شده بر روي سيمان توسط افزودني نانوذراك خاك رس كه در پژوهش هاي انجام شده در واحد تحقيق وتوسعه شركت سيمان فيروزكوه بدست آمده بود طي مقاله اي در بخش سخنراني كنفرانس بين المللي نانوتكنولوژي: اصول و كاربردها

 

(Proceedings of the International Conference on Nanotechnology: Fundamentals and Applications ASET, Ottawa, Ontario, Canada, 4-6 August 2010 )

 

در دانشگاه اتاوا ، كشور كانادا برگزار گرديد، با عنوان

 

"Investigation of Hydrophobicity State Effect of Nano-Montmorillonite Interlayer Modifiers on Compressive Strength of Portland (II) CementPastes"

 

توسط سركارخانم افسانه فخرآور ارائه شد.همانطور كه ذكر شد ارائه مقاله بصورت سخنراني در كنفرانس بين المللي نانوتكنولوژي توسط هيچ يك از كاركنان شركت هاي توليد كننده سيمان در ايران تا كنون انجام نگرديده بود كه اين افتخار آفريني را شركت توليدي سيمان فيروزكوه و واحد تحقيق و توسعه آن به صنعت سيمان كشور تقديم نمود. كنفرانس مذكور به جهت شناسايي روش ها و پژوهش هاي بنيادي در زمينه توسعه و عملياتي سازي تكنولوژي نانو در زمينه هاي نختلف مهندسي هرساله برگزار مي شود.

 

فايل دانلود مقاله

 

5-بررسي و امكان سنجي فرايندي استفاده از ضايعات صنايع خودرو سازي در فرايند كوره پزي توليد سيمان

در اين پروژه با توجه به درخواست يكي از شركت هاي بزرگ خودرو ساز كشور مبني بر وجود مقادير قابل توجهي از مواد ضايعاتي اين صنعت مبني ارائه روشي عملي و مفيد براي دفع اين مواد با كمترين اثرات مخرب احتمالي و همين طور بررسي هاي واحد تحقيق و توسعه در راستاي استفاده و بكارگيري اين مواد در فرايند توليد سيمان، طي همكاري موثري اثرات احتمالي اين مواد بر روي فرايند پخت و همچنين آسياب و خواص نهايي سيمان مورد بررسي قرار گرفت و مجموعه اطلاعات فني مورد نياز در اين خصوص جمع اوري شده است. البته لازم بذكر است نمونه هاي آزمايشگاهي توليد كلينكر با حضور اين مواد در دست بررسي بوده تا به بررسي بيشتر اثرات بكارگيري اين مواد پرداخته شود.

6-ساخت و كد نويسي با زبان بيسيك نرم افزار شبيه ساز موزانه جرم و انرژي در آسياب سيمان مدار بسته و باز

در اين پروژه با توجه به احساس نياز به بررسي دقيق و موشكافانه در جهت توليد انواع محصول در كلاس هاي مقاومتي مختلف و البته دانه بندي مهندسي شده در محصول سيمان و همچنين بررسي شرايط عملياتي براي افزايش ظرفيت توليد آسياب هاي مدار بسته شركت توليدي سيمان فيروزكوه، در واحد تحقيق و توسعه اقدام به طراحي، تدوين و كد نويسي پارامترهاي عملياتي بر اساس موازنه جرم و انرژي با استفاده از الگوها و مدل هاي رياضي موجود در اين خصوص شد. اهداف اوليه اين پروژه صرفاً به عنوان يك ابزار شبيه سازي موازنه جرم و انرژي در سيستم آسيبا سيمان بود ولي با اجراي طرح و صرف مدت زماني در حدود 6 ماه، نتايج بصورت كد محاسباتي بر اساس زبان برنامه نويسي بيسيك محيا گرديد و نسخه كد نويسي شده ان بر اساس پايگاه داده اكسل مورد استفاده قرار گرفت. البته پس از تعدادي اصلاحات نرم افزار كاملاً عملياتي گرديد و نتايج قابل توجه اي نيز حاصل گشت. از جمله اين موارد ايجاد افزايش ظرفيتي در حدود 10 تن در توليد انواع سيمان در آسياب مدار بسته شركت توليدي سيمان فيروزكوه ايجاد گرديد. افزايش ظرفيت ايجاد شده، سود آوري در حدود 2900 ميليون ريال در سال را براي شركت سيمان فيروزكوه نيز به ارمغان آورد. اين موضوع كه با استفاده از نتايج نرم افزار براي ايجاد شرايط مناسب از جمله ميزان باز يا بسته بودن دمپرها و دريچه هاي عبور جريان هوا در محل ورودي آسياب و همچنين خروجي هاي بگ هوس ها و همچنين تعيين ميزان بهينه جريان هواي تازه در هنگام ديميدن در سپراتورها و اعمال موارد محاسبه شده در حالت بهينه در محيط نرم افزار، در شرايط عملياتي واقعي به وجود آمد. اين نرم افزار توانايي شبيه سازي موازنه جرم و انرژي و ماندگاري بار در سيستم را با توجه به نوع مدل هاي تعريف شده براي فرايند خردايش كلينكر و ميزان سختي و دانه بندي، دما و تركيب درصد مواد افزودني را داشته و مي توان با اعمال و تغيير شرايط فرايندي به حالت بهينه سيستم آسياب به جهت توليد محصول با دانه بندي مناسب و همچنين ظرفيت حداكثر در محيط مجازي دست يافت. لازم بذكر است پارامترهاي ورودي نرم افزار عبارتند از دما و دانه بندي كلينكر و همراه ميزان رطوبت موجود در آن، دما و ميزان رطوبت محيط، نوع تجهيزات آسياب سيمان از جمله ميزان شارژ گلوله، ظرفيت فن ها و قطر سپراتورها و همچنين قدرت فن سپراتور به همراه قطر سپراتور، طول و عرض مفيد آسياب سيمان و .... اين نرم افزار توانايي محاسبه ميزان مواد برگشتي و خروجي بگ هوس ها را داشته و همچنين قادر به تعيين اختلاف فشار در محل هاي مختلف مدار بوده و در صورت تعيين پارامترهاي نامناسب پيام خطا در عمليات را صادر نموده كه به معني عدم امكان كاركرد صحيح سيستم مي باشد.

 

7-ساخت و كد نويسي با زبان بيسيك نرم افزار شبيه ساز موازنه جرم و انرژي در گريت كولر

در اين پروژه و در ادامه تفكر مبني بر طراحي و ساخت نرم افزار شبيه ساز براي دپارتمان هاي مختلف يك كارخانه سيمان كه مكسا نام گذراي گرديد، طراحي، تدوين و كد نويسي نرم افزاري براي شبيه سازي موازنه جرم وانرژي در گريت كولر در دستور كار قرار گرفت و منجر به تدوين ماجول ديگري براي اين بسته نرم افزاري شد. در اين بخش و يا ماجول نرم افزار مكسا، امكان تعيين پروفايل هاي دماي هوا و كلينكر و اختلاف فشار در هر نقطه از مكان طولي و عرضي گريت كولر به همراه سطح بستر مواد و همچنين ميزان بازدهي گريت كولر به راحتي قابل انجام بوده و نرم افزار از توانايي محاسباتي شرايط ديناميك در تغيير سرعت حركت مواد توسط تعيين سرعت استروك و حركت كلينكر در گريت را نيز برخوردار مي باشد. به علاوه نرام افزار در ابتدا با دريافت اطالاعاتي نظير نوع، ظرفيت، ثوابت عملياتي طراحي پروانه ها و تعداد فن هاي خنك كن، فن مكنده هواي گرم و همچنين مشخصات و ظرفيت ID فن و شرايط محيطي از جمله درصد رطوبت و دماي محيط، طول و عرض بستر هوا دهي گريت كولر، دماي فرضي مواد ورودي به كولر از كوره، طول و عرض مفيد كولر و ... ديگر پارامترهاي ثابت و عملياتي سيستم گريت كولر، قادر به شبيه سازي حركت كلينكر و فرانيد خنك سازي ان مي باشد. به راحتي مي توان با اعمال تغييرات متفاوت در پارامترهاي عملياتي بدون اجراي آن در شرايط واقعي اقدام به مطالعه فرايند خنك سازي كلينكر و همچنين تعيين دماهاي جريان هاي خروجي كلينكر و هوا در بخش هاي فن مكنده و جريان هواي ثانويه و ثالثيه نمود. همچنين مي توان به راحتي نقطه صفر مرزي جريان هاي هواي برگشتي به كوره و خروجي از گريت كولر را تعيين نمود يا با استفاده از اطلاعات اين شبيه سازي اقدام به تعيين درصد مناسب براي باز يا بسته بودن دمپرهاي فن هاي گريت به جهت ايجاد شرايط پايا و متعادل و بهينه، نمود. در نتيجه اين نرم افزار مي تواند به كاهش ميزان مصرف انرژي الكتريكي در فن هاي دمنده و همچنين ايجاد شرايط پايا و ثابت در گريت كولر و هواهاي ثانويه و ثالثيه كه به افزايش ثبات در كوره منجر مي شود، كمك شاياني نمايد.

 

8-تهيه و بررسي توليد صنعتي سيمان سبز

در اين پروژه كه مراحل مقدماتي و آزمايشگاهي آن نيز سپري شده است، سعي مي شود تا نسبت به توليد در مقياس صنعتي سيمان هاي سبز كه همان سيمان پوزولاني با كيفيت مناسب در سنين اوليه است اقدام شود. همانطور كه ذكر شد مراحل توليد آزمايشگاهي اين محصول با موفقيت انجام شده و نتايج بسيار مطلوبي مشاهده گرديد است. سيمان سبز همان سيمان پوزولاني است كه درصد زيادي پوزولان طبيعي در آن بكار رفته است، در نتيجه سيمان تهيه شده به علت عدم ايجاد مقاومت توسط فاز پوزولاني در سنين اوليه، استحكام مناسبي در سنين اوليه نداشته و از ديدگاه مصرف كننده به جهت مصارف عمومي مطلوب نمي باشد. با توجه به اين موضوع كه براي ايجاد استحكام در اين سيمان و يا قطعات ساخته شده با سيمان پوزولاني، زمان و در نتيجه هزينه زيادي بايد صرف نمود، لذا استفاده از اين سيمان ها از منظر مصرف كننده گان توجيح پذير نمي باشد. در اين راستا و در جهت ايجاد كيفيت و رشد استحكام در سيمان مذكور در سنين اوليه نيازمند استفاده از تكنيك و مواد ديگر ي مي باشد. لذا در صورت فائق آمدن بر اين نقص در سنين اوليه، سيمان تهيه شده مي تواند به عنوان سيمان با كارائي و هزينه اي مناسب در مصارف عمومي مورد استفاده قرار گيرد. نمونه هاي اوليه تهيه شده از سيمان سبز در واحد تحقيق و توسعه شركت سيمان فيروزكوه با وجود درصد هاي بالايي از پوزولان طبيعي قادر به ايجاد مقاومت در كلاس 325 و 425 بوده و رشد استحكام قابل قبولي را ارائه داده اند. بعلاوه انجام تست صنعتي در آسياب هاي سيمان شركت توليدي سيمان فيروزكوه بزودي انجام خواهد شد تا شاهد توليد و عرضه سيماني با كيفيت مناسب، هزينه اي كم و دوستار محيط زيست به جهت استفاده هاي عمومي در كشور باشيم.

 

9-ساخت اولين دستگاه اندازه گيري توزيع اندازه ذرات سيمان در ايران و خاورميانه

براي اولين بار در ايران و خاورميانه تكنولوژي دستگاه اندازه گيري توزيع اندازه ذرات سيمان توسط واحد تحقيق و توسعه شركت توليدي سيمان فيروزكوه بومي سازي شد. در طرح علمي پژوهشي با رويكرد صنعتي، دستگاه مذكور بصورت مختص براي بكارگيري در صنعت سيمان با هزينه و قيمتي كاملاً رقابتي با نمونه هاي خارجي طراحي و ساخت آن عملياتي گرديد. اين دستگاه كه قادر به اندازه گيري توزيع اندازه ذرات سيمان با دقت بسيار قابل قبول در بازه 3 الي 100 ميكرون، توانايي اتصال با پورت USB به كامپيوتر را داشته و نيز قابليت كاربرد در بازه هاي ديگر اندازه را دارا مي باشد. از انجايي كه امروزه استفاده از آناليز هاي پيش رفته تري بجاي آزمون هاي ساده و متداول موجب درك و كسب آگاهي هاي بيشتر و دقيق تري بر روي فرايند توليد سيمان و همچنين خواص سيمان، در حال كسب جايگاه مهمي در اين صنعت مي باشد، استفاده از دستگاه هاي اندازه گيري توزيع اندازه ذرات به راحتي توانايي شناسايي نحوه رشد و استحكام سيمان را بنابر فاكتور هاي اندازه گيري شده به راحتي داراست، اهميت بسزايي در توليد سيمان مهندسي شده دارد. در حالي كه با استفاده از ابزارها و تست هاي متداول همانند بلين و باقي مانده روي الك، نمي توان نحوه رشد و استحكام سيمان را پيش بيني نمود و در جهت توليد محصول مهندسي شده اي پيش رفت. بعلاوه در نسخه نرم افزاري اين دستگاه، سعي مي شود نسبت به تدوين ماجولي به جهت پيش بيني رشد و استحام سيمان در سنين مختلف پرداخت كه اين موضوع در حال مطالعه و طراحي مي باشد.

لينك اخبار:

 

http://www.farsnews.com/newstext.php?nn=13900905001498

http://www.afarinesh-daily.com/afarinesh/News.aspx?NID=92705

http://www.magiran.com/npview.asp?ID=2405735

http://www.iran-newspaper.com/HTMLResources/Tools/PrintVersion/?NewsID=newsContent_169902

http://www.resalat-news.com/Fa/?code=84529

http://www.iran-newspaper.com/1390/9/7/Iran/4949/Page/31/Index.htm

http://tehran.irna.ir/News/30686760/چند-خبر-كوتاه-از-استان-تهران/اجتماعي/

http://khabarfarsi.com/ext/1579537

 

 

10-تهيه و بررسي توليد صنعتي سيمان با مقاومت بالا با نام M600

در اين پروژه تحقيقاتي با عنوان توليد سيمان با مقاومت بسيار بالا (كلاس مقاومتي 625) ، با استفاده از تركيبات شيمايي كمك سايش و همچنين ايجاد دانه بندي مناسب در آسياب سيمان، شركت توليدي سيمان فيروزكوه موفق به توليد اين سيمان با خواص كيفي بسيار ممتازي گرديد. اين طرح در ابتدا در مقياس آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفت و نتايج مناسبي حاصل گرديد در حالي كه با اهداف كيفي مشخص شده فاصله كمي نيز داشت. در مرحله بعدي طرح، توليد آزمايشي در مقياس صنعتي در آسياب سيمان مدار بسته مورد ازمون قرار گرفت كه نتايج بسيار خوبي حاصل گرديد. نتيجه گزارشات آزمون هاي كيفي بر روي نمونه هاي توليد شده بيانگر افزايش سطح مقاومت سيمان به حداقل 620 كيلوگرم بر سانتي متر مربع مي باشد بطوريكه ميزان Workability سيمان نيز كاهشي نداشته است. با توجه به اينكه در استاندارد ملي ايران سيمان كلاس مقاومتي 625 تعريف نشده است ولي اين سيمان قادر به احراز تائيد مشخصات در استانداردهاي روسيه (GOST) در كلاس M600 يا M600-D0 N به معناي سيمان كلاس مقاومتي 625 با سرعت سخت شوندگي و رشد استحكام بسيار بالا مي باشد.

 

11-ساخت و كد نويسي با زبان بيسيك نرم افزار شبيه ساز موازنه جرم و انرژي در پيش گرم كن و كلساينر

12-ساخت و كد نويسي با زبان بيسيك نرم افزار شبيه ساز اختلاط در سالن خاك

 

13-ساخت و كد نويسي با زبان بيسيك نرم افزار شبيه ساز موازنه جرم و انرژي در آسياب هاي غلتكي مواد

 

جستجو