تقنية الطوب

لماذا يجب تحديد المواد الخام قبل بناء مصنع الطوب؟

المواد الخام هي الأساس لكل العمليات، المعدات وتصميم الأفران في مصنع الطوب والمقرنات. لا يمكن للمصنع أن يقرر المعدات أو يبني المباني أولاً ثم يبحث عن المواد الخام؛ بل يجب أولاً فحص المواد الخام وتجربتها قبل الشروع في التصميم الكامل. تركيبة المواد المعدنية، اللدونة، حساسية التجفيف، القيمة الحرارية، الصلابة، كلها تحدد نوع معدات التكسير، اختيار مستودعات التعتيق، غرفة التجفيف، الأفران، عملية التكديس والحرق، وأنواع المنتجات، وتؤثر مباشرة على استثمار المشروع، معدل المنتجات بعد الإنتاج، استهلاك الطاقة والأرباح والخسائر.

 1. تحديد اختيار معدات التكسير

تختلف صلابة المواد الخام بشكل كبير: الصخر الزيتي صلب، يحتاج إلى كسارة فك + مطرقة؛ الطين طري نسبيًا، يمكن استخدام كسارة أسطوانية مزدوجة؛ المواد مثل رماد الفحم ومخلفات المناجم تقريبًا لا تحتاج تكسير خشن.

إذا لم يكن لديك فكرة عن صلابة وخصائص الحبيبات للمواد الخام، اختيار كسارة كبيرة يؤدي إلى هدر الاستثمار واستهلاك كهرباء مرتفع؛ واختيار كسارة صغيرة ينتج كمية غير كافية وحبيبات مسحوق لا تلبي متطلبات العملية، وبالتالي ستواجه مشاكل في التشكيل لاحقًا. كما يجب تحديد ما إذا كنت بحاجة إلى معدات مساعدة مثل إزالة الحجارة، إزالة الحديد، أو الغربلة.

 2. تحديد خطة عملية المعالجة المخزنية وخزن التراب

مؤشر اللدونة للمواد الخام مختلف، ومتطلبات المعالجة المخزنية تختلف تمامًا. المواد الخام عالية اللدونة والحساسة للجفاف تحتاج إلى وقت أطول للمعالجة المخزنية، ويفضل استخدام مستودعات معالجة على شكل جسر/نصف جسر لضمان التوزيع المتساوي والمبادلة بالأولوية للأقدم أولاً؛ المواد الخام منخفضة اللدونة والصلبة، دورة معالجتها قصيرة، يمكن استخدام مستودع معالجة جانبي.

يمكن لاختبارات المواد الخام تحديد عدد أيام المعالجة المطلوبة، وتحديد سعة المستودع وارتفاع التكديس ومتطلبات الإغلاق. إذا كانت المواد الخام غير محددة، فإن تصميم المستودع يكون أعمى.

 3. تحديد عملية التشكيل وموقع المنتج

 مؤشر الليونة للمواد الخام يقرر مباشرة: هل هي مناسبة لصنع الطوب الصلب، أم الطوب المجوف رقيق الجدار ذو نسبة مسامات عالية.

الليونة 7-15 مناسبة للبثق للتشكيل؛ إذا كانت الليونة منخفضة جدًا، لا يمكن صنع طوب مجوف رقيق الجدار على الإطلاق، حيث يكون القالب سهل الانكسار.

خصائص المواد الخام تحدد: هل تستخدم الحرق مرة واحدة أم مرتين. المواد الحساسة للجفاف لا يمكن إجبارها على الحرق مرة واحدة، وإلا سينهار القالب ويتشكل بكثرة تشققات تؤدي إلى الهدر.

 4. تحديد تصميم غرفة التجفيف

معامل حساسية تجفيف المواد الخام ونسبة الرطوبة الحرجة ومعدل انكماش التشكيل هي الأسس الرئيسية لتصميم غرفة التجفيف.

- المواد الخام عالية الحساسية: لا يمكن تجفيفها بسرعة، يجب تمديد غرفة التجفيف، وتقليل سرعة الهواء الساخن، وتخفيف نظام درجة الحرارة والرطوبة؛

- المواد الخام منخفضة الحساسية (بعض أنواع الصخر  الزيتي التركي): يمكن استخدام التجفيف السريع، مما يختصر طول غرفة التجفيف ويوفر في تكلفة البناء.

إذا لم يتم إجراء اختبار للمواد الخام، فإن حجم الهواء وسرعته ومكان توصيل الهواء ومدة التجفيف تُقدَّر كلها بالخبرة، وبعد بدء الإنتاج من السهل جدًا ظهور شقوق في دفعات التجفيف.

 5. تحديد تصميم أفران التحميص واستهلاك الوقود

1) التركيب الكيميائي يحدد درجة حرارة الحرق: كلما زاد أكسيد الألومنيوم، زادت درجة حرارة الحرق، وعليه يجب تغيير اختيار المواد المقاومة للحرارة وبنية عزل الفرن.

2) إذا كانت المواد الخام تحتوي على كربونات الكالسيوم أو الكبريتات وغيرها من الشوائب الضارة، يجب التنبؤ بذلك مسبقًا لتجنب حدوث تشقق الجير أو تكوين القشرة وما إلى ذلك من عيوب جودة.

6. تحديد استثمار المشروع، تكلفة التشغيل وتوقعات المخاطر

- إذا كانت المواد الخام سيئة، فسيحتاج الأمر لزيادة الاستثمار في معدات التكسير، الغربلة، الخلط، والمعالجة؛

- إذا كانت المواد الخام جيدة، يمكن تبسيط تركيب المعدات؛

- إجراء اختبارات المواد الخام مسبقًا يمكن أن يكتشف مقدمًا: هل هذه المواد الخام صالحة لصناعة الطوب، وهل يمكن استخدامها لإنتاج المنتج المستهدف. لتجنب بناء المصنع وشراء المعدات فقط لتكتشف لاحقًا أن المواد الخام غير مناسبة للإنتاج، مما يسبب خسائر استثمارية كبيرة.

7. تحديد استقرار الإنتاج والتشغيل على المدى الطويل

قبل بناء المصنع، يجب معرفة المواد الخام جيداً وتحديد خطة الخلط، حتى يكون لعمليات الإنتاج اللاحقة معايير تشغيل مستقرة.

إذا كانت المواد الخام غير واضحة، فبعد بدء الإنتاج قد تظهر مشاكل مثل: أحياناً اللدونة غير كافية، أحياناً التشقق أثناء التجفيف، أحياناً ارتفاع نسبة العيوب بعد التحبيب، مما يؤدي إلى تعديل متكرر في الإنتاج، انخفاض معدل المنتج النهائي وارتفاع استهلاك الطاقة.