. تاريخچه
همانگونه که گفتيم مواد چسباننده ي پايه هيدروليکي به دوران روميان باز مي گردد. در آن دوران روميان از موادي شبيه به سيمان امروزي استفاده مي کردند. اين مواد که جزء مصالح ساختماني آن دوره بودند از ترکيب خرده سنگ با يک ماده ي چسباننده مانند آهک پخته ساخته مي شدند. علاوه بر اين مواد، افزودني هايي شبيه پودر بسيار نرم سفالهاي پخته شده و خاکستر آتشفشاني نيز اضافه مي شده است. مواد افزودني باعث ايجاد خاصيت چسبندگي هيدروليکي در مخلوط مي شود. اين ماده ي چسباننده در سير تحول به نام سيمان (cement) معروف گشت. درطول تاريخ اين ماده ي چسبنده ابتدا cementum و بعدها با نام هاي cament, cimentum و نهايتاً سيمان (cement) نام گرفت.
در سيرتحول ساخت سيمان،اهميت خاک رس در ترکيب مواد اوليه ي دانسته شد. و با توجه به نياز،سيمان هاي با کاربردهاي خاص و ويژه توليد شد. با توجه به اينکه مسائل مربوط به سير تحولات تاريخي سيمان گسترده است، آنها را بيان نمي کنيم و به سراغ سير تحول ادوات مورد استفاده در صنعت سيمان مي رويم:
00036732028129
1. 2. سير تحول روش هاي توليد

در توليد سيمان کلاً دو روش وجود دارد که به شرح زير است:
1) روش تر
2) روش خشک
در روش تر مواد اوليه به صورت دوغاب درآمده و دوغاب حاصل پس از آسياب شدن و رسيدن به خواص مطلوب به داخل کوره اي مي روند که در اين کوره ابتدا آب دوغاب خشک شده،سپس واکنش هاي مربوط به زنيترينگ انجام مي شود. البته لازم به توضيح است که در فرآيند تر معمولاً مواد خردايش يافته در تانکرهايي آب خور شده و کلاً خواص دوغاب پيش از مرحله ي پخت معين مي گردد.
در روش خشک مواد پس از خردايش و آسياب ابتدا پيشگرم شده،سپس به داخل کوره رفته که طول کوره ي پخت کلينکر در اين روش معمولاً بسيارکوتاه تر از حالت تر مي باشد. علت اين کوتاهي اين است که در روش خشک نياز به خشک کردن مواد خردايش يافته نيست.
توضيحات داده شده دربالا توضيحات مختصري در مورد فرآيند توليد سيمان بود. در قسمت هاي بعدي در مورد فرآيند توليد سيمان به صورت جزئي تر صحبت مي کنيم.
2. 2. سير تحول کوره ي پخت کلينکر

کوره هاي استوانه اي عمودي (shaft kiln) که به صورت تناوبي کار مي کردند اولين تجهيزات مورد استفاده در فرآيند پخت سيمان محسوب مي شدند. اولين قدم در راه توليد پيوسته سيمان با به کارگيري کوره ي حلقوي هافمن (Hoffmann Annular Kiln) برداشته شد. واژه کلينکر سيمان نيز در اين زمان يعني هنگامي متداول گرديد که تغذيه ي کوره هاي حلقوي به وسيله مواد خامي صورت مي پذيرفت که شکل قطعات آجر (خشت) در مي آمدند و مشابه با پخت آجر در کوره هاي آجرپزي عمل پخت آنها صورت مي گرفت. کوره هاي چرخنده پخت سيمان (Rotary Cement Kilns) به دوره اي باز مي گردند که امتيازشان توسط فردريک رانسوم در سال هاي 1885/1886 به ثبت رسيد. پخت آزمايشي سيمان در کوره هاي گردنده در آلمان از سال 1897 آغاز شد و توليد صنعتي کلينکر سيمان دو سال بعد آغاز گرديد. اولين کوره ي داراي پيش گرمکن مشبک (preheater) در سال 1929 و اولين کوره داراي پيش گرمکن سيکلوني (cyclonepreheater) در سال 1950 وارد چرخه ي توليد سيمان درآلمان شدند.
3. 2. سير تحول وسايل خردايش در کارخانجات سيمان

در گذشته سنگ شکنهاي فکي (Jaw crushers) جهت خردکردن اوليه ي مواد خام و کلينکر،غلتکهاي خردکنده (Grinding Rolls) براي ريزکردن مواد خام خردشده در مرحله اول و نهايتاً تجهيزات آسياب سنگي (Millstone Arrangements) که از دو قطعه سنگ آسياب با قطرهاي 105- 0.8 متر واقع بر روي يکديگر تشکيل مي شد، جهت پودرکردن مواد خام مورد استفاده قرار مي گرفتند. خوراک آسياب از طريق بازشويي واقع در مرکز سنگ فوقاني به فضاي بين سنگ ساکن فوقاني و سنگ متحرک تحتاني که توسط يک شفت محوري مي چرخيد به آسياب وارد و خرد مي گرديد.
هدف اوليه توسعه ي روشهاي آسياب کردن بر محور توليد پودرهاي نرم تر و بالا بردن توان عملياتي تجهيزات متمرکز بود. مطابق با استاندارهاي موجود نرمي سيمان بايد به اندازه اي مي بود که درحين الک کردن با الکي با چشمه هايي به قطر 0.2 ميلي متر، مقدار باقيمانده ي روي الک از حداکثر 20% کمتر باشد. اين امر موجب شد تا تجهيزات آسياب با تجهيزات سردکننده که ازجمله معايب آنها استهلاک بيش از حد و بازده پايين آنها بود،تواماً به کار گرفته شد که در اين راه ظهور سيستم هاي جداکننده ي مکانيکي عمل کننده به کمک هوا در سال 1889 پيشرفت مهمي محسوب مي شد .
از جمله تجهيزاتي که بعدها جهت آسياب کردن مواد مورد استفاده قرار گرفتند مي توان به آسياب هاي لبه اي (Edge Mill)، که براي آسياب کردن مواد خام درحالت تر به کار مي رفت،انواع مختلف آسياب گلوله اي (Ball Mill) و آسياب گريفين (Griffinmill) که در آمريکا طراحي شده بود، اشاره کرد. در آسياب نوع گريفين آونگي وجود داشت که سر آن به شکل يک غلتک خردکننده طراحي شده بود و در طول رينگي فولادي مي چرخيد که در اين حالت عمل آسياب کردن با نيروي گريز از مرکز ناشي از چرخش آونگ انجام مي شد.
دستيابي به پودرهاي نرم تر با توان عملياتي قابل قبول در واقع با استفاده از آسياب لوله اي (tube mill) در صنعت سيمان آلمان و در سال 1892 ممکن گرديد. آسيابهاي لوله اي اوليه آسيابهاي تک محفظه اي (mill single chamber) بودند که قطرآنها 102 متر و طول آنها بين 6-5 متر و ظرفيت توليد آنها بالغ بر3 تن سيمان در ساعت بود. سيمان خروجي از اين نوع آسياب از چنان نرمي برخوردار بود که پس از الک کردن آن با الک به قطر 0.09 ميلي متر مقدار باقيمانده بر روي آن در حدود 15 درصد مي شد. ضمن اين که توان برق مصرفي آنها نيز حدوداً 20 کيلو وات ساعت بر واحد زمان [kwh A] بود. از سال 1920 انواع مختلف آسيابهاي لوله اي جايگزين ساير آسيابها جهت آسياب کردن مواد خام و سيمان گرديدند.