کلینکر (Clinker)
ماده اولیه اصلی در تولید سیمان
کلینکر، که به آن تفاله کوره نیز می‌گویند، ماده‌ای با دانه‌های خاکستری تیره رنگ است که قطری بین 3 تا 25 میلی‌متر دارد. این ماده از حرارت دادن سنگ آهک و آلومینیوم سیلیکات (خاک رس) در دمای بسیار بالا (1400 تا 1500 درجه سانتی‌گراد) در کوره‌های دوار تولید می‌شود.
ترکیبات شیمیایی کلینکر:
* تری‌کلسیم سیلیکات (آلیت): حدود 65 درصد
* دی‌کلسیم سیلیکات (بلیت): حدود 15 درصد
* تری‌کلسیم آلومینات: حدود 7 درصد
* تتراکلسیم آلومینوفریت: حدود 8 درصد
* مقادیر ناچیزی از اکسیدهای منیزیم، سدیم، پتاسیم و آهن
تفاوت کلینکر با سیمان:
کلینکر ماده‌ای با دانه‌های سخت و جامد است، در حالی که سیمان پودری نرم و قابل انحلال در آب است.
کلینکر به تنهایی قابل استفاده نیست و برای تولید سیمان باید با مواد افزودنی دیگر ( مانند گچ ) مخلوط شود.
کلینکر در مجاورت هوا و رطوبت سفت می‌شود و خاصیت چسبندگی خود را از دست می‌دهد، به همین دلیل باید در شرایطی خشک و دور از رطوبت نگهداری شود.
انواع کلینکر:
کلینکر پرتلند: رایج‌ترین نوع کلینکر که برای تولید سیمان پرتلند استفاده می‌شود.
کلینکر آلومیناتی: برای تولید سیمان آلومیناتی که در ساخت بتن‌های نسوز کاربرد دارد، استفاده می‌شود.
کلینکر پوزولانی: برای تولید سیمان پوزولانی که در ساخت بتن‌های کم‌حرارتی و بادوام کاربرد دارد، استفاده می‌شود.
کلینکر سفید: برای تولید سیمان سفید که در نمای ساختمان‌ها کاربرد دارد، استفاده می‌شود.
کاربردهای کلینکر:
تولید سیمان: مهم‌ترین کاربرد کلینکر، تولید انواع سیمان است.
تولید بتن: از سیمان تولید شده با کلینکر برای ساخت انواع بتن استفاده می‌شود.
سایر کاربردها:در مواردی خاص، از کلینکر به عنوان سنگدانه در ساخت بتن و یا به عنوان ماده اولیه در تولید مصالح غیردرمانی مانند سرامیک و شیشه استفاده می‌شود.
تولید کلینکر:
1. استخراج مواد اولیه: سنگ آهک و خاک رس از معادن استخراج می‌شوند.
2. آماده‌سازی مواد اولیه: مواد اولیه به قطعات کوچک خرد شده و در آسیاب‌ها به پودر تبدیل می‌شوند.
3. تشکیل دوغاب: پودر سنگ آهک و خاک رس با آب مخلوط شده و به صورت دوغاب در می‌آیند.
4. پیش گرمایش: دوغاب در کوره‌های پیش گرمایش تا دمای حدود 800 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود.
5. کلینکرزنی: دوغاب گرم شده در کوره‌های دوار تا دمای 1400 تا 1500 درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شود و ذوب می‌شود. در این دما، مواد اولیه با یکدیگر واکنش داده و تشکیل فازهای معدنی کلینکر را می‌دهند.
6. سرد کردن: کلینکر مذاب از کوره خارج شده و به سرعت سرد می‌شود. در اثر این سرد شدن ناگهانی، کلینکر به صورت دانه‌های سخت و جامد در می‌آید.
7. آسیاب کردن: کلینکر دانه‌بندی شده در آسیاب‌های مخصوص به پودر نرم تبدیل می‌شود.