توليد سيمان پرتلند (2)

سوخت هاي مورد استفاده

انتخاب نوع سوخت مورد استفاده، يك مسئله ي حياتي از نقطه نظر اقتصادي مي باشد. در واقع انتخاب سوخت بايد با توجه به هزينه هاي آن بر روي هزينه ي سيمان پرتلند، انجام شود (شكل 18 بخش اول اين مقاله). اين هزينه 24 % از هزينه ي كل توليد سيمان پرتلند را تشكيل مي دهد. بنابراين، انتخاب سوخت بايد با توجه به ملاحظات محلي در زمينه ي سوخت، انجام شود. زغال سنگ آسياب شده، سوخت هاي سنگين، گاز طبيعي، كك نفتي، ضايعات آلي يا يك مخلوط از چندين سوخت را مي توان در توليد سيمان، استفاده كرد. در برخي موارد، سوخت مورد استفاده در كارخانه هاي سيمان، مي تواند در زمان هاي مختلف سال، تغيير كند و به هر حال، در هر بخشي از سال، سوخت متداول تر، مورد استفاده قرار مي گيرد.
در طي 10 الي 20 سال گذشته، كارخانه هاي سيمان توانسته اند زغال سنگ و سوخت هاي گوگرد دار را با قيمت هاي مناسب خريداري كنند، علت اين مسئله، اين حقيقت است كه صنعت سيمان يكي از معدود صنايعي است كه مي تواند سوخت هاي با درصد گوگرد بالا را بسوزاند بدون آنكه SO_3 توليد كند. علت اين مسئله اين است كه مواد قليايي موجود در مواد اوليه در كوره ي توليد سيمان، اين گوگرد را به شكل سولفات هاي قليايي در سيمان نگه مي دارد. اما استفاده از چنين سوخت هاي با گوگرد بالايي، داراي اثر زيادي بر روي خواص كلينكرهاي توليدي است.
زغال سنگ با مقادير بالاي خاكستر نيز مي تواند در توليد كلينكر، مورد استفاده قرار گيرد. در هنگام استفاده از اين سوخت ها تنها لازم است تا ورود اين مواد و اثر آنها بر روي تركيب شيميايي نهايي، در نظر گرفته شود.

تصوير شماتيك يك كوره ي سيمان

كوره ي توليد سيمان، يكي از بخش هاي كليدي در توليد اين محصول بشمار مي آيد. در واقع در اين بخش كارخانه است كه خوراك اوليه، به سيمان تبديل مي شود (شكل 14 بخش اول اين مقاله). در اين بخش، ما سه نوع كوره اي را كه در كارخانه هاي سيمان مدرن مشاهده مي شوند را، توصيف خواهيم كرد. اين كوره ها براي فرايند خشك طراحي شده اند. اين كوره ها عبارتند از:

يك كوره ي طويل مجهز به پيش گرم كننده
يك كوره ي كوتاه مجهز به پيش كلسينه كننده
يك كوره ي طويل مجهز به پيش كلسينه كننده

توصيف اين كوره ها بر اساس بيان شماتيكي است كه بوسيله ي KHD Humbldt Wedag در سال 1986 ارائه شده است. شماتيك اين سه كوره در شكل 14 بخش اول اين مقاله نشان داده شده است. همچنين نواحي دمايي خاص در اين كوره ها نيز نشان داده شده است.
در اين شكل، مقياس افقي بيان كننده ي زمان باقيمانده در هر نقطه ي دمايي مخلتف است. اين مسئله از زمان ورود ماده به داخل كوره تا زمان خروج كلينكر، در نظر گرفته شده است. وقتي كوره در سرعت ثابت حركت كند، اين زمان مربوط به محل خاصي است كه ماده ي اوليه در داخل كوره به خود اختصاص داده است. بر روي محور y، دو مقياس مورد استفاده قرار گرفته است. بر روي يكي، تغيير جرم مواد در طي عبور از كوره نشان داده شده است و بر روي ديگري، پروفايل دمايي بيان شده است.
از اشكال 1 و 2 و 3 اين فهميده مي شود كه اين كوره 4 ناحيه زير تقسيم بندي شده است:

ناحيه ي كلسيناسيون
ناحيه ي انتقال
ناحيه ي پخت
ناحيه ي سرد شدن

سه كوره ي اشاره شده در بالا، به طور متوسط 2500 تن كلينكر توليد مي كنند و با احتساب اين توليد، توليد سالانه ي آنها بين 700 تا 800 هزار تن كلينكر مي باشد.

كوره ي با يك پيش گرم كن (شكل 1)

براي توليد 2500 تن كلينكر با يك چنين كوره اي، كوره بايد داراي قطري برابر با 8/4 تا 5 متر باشد و طول آن نيز بين 67 تا 74 متر باشد. در اين حالت، نسبت طول به قطر اين كوره برابر با 14 است و سرعت چرخش كوره بايد 2 دور بر دقيقه باشد.
خوراك خام از سيلوهاي هموژن سازي به دهانه ي بالايي برج پيش گرم كن هدايت مي شود. وقتي اين ماده ي اوليه از بالاي برج پيش گرم كن به پايين آن حركت مي كند، به دليل برخورد با گازهاي گرم، پيش گرم مي شود. اين در حالي است كه با برخورد گازهاي گرم به مواد اوليه، 40 % از سنگ آهك به آهك تبديل مي شود. بنابراين، وقتي مواد اوليه به داخل كوره وارد مي شوند، 28 دقيقه ي اول زمان پخت،‌ صرف كلسيناسيون 60 % سنگ آهك باقيمانده مي شود. فرايند دي كربونيزاسيون 60 % از طول كوره را به خود اختصاص مي دهد. در اين ناحيه، دما نبايد بسيار بالا باشد زيرا فرايند دي كربونيزاسيون به طور قابل ملاحظه اي گرماگير است.
در اين ناحيه است كه اولين كريستال هاي بلايت از طريق واكنش آهك توليدي با سيليس،‌ ايجاد مي شود. همچنين در اين ناحيه است كه و به عنوان بخشي از فاز بين شبكه اي تشكيل شوند.
وقتي تمام آهك كلسينه شود، دما در داخل ناحيه اي كه ناحيه ي انتقال ناميده مي شود، افزايش مي يابد. اين ناحيه دقيقاً در كنار ناحيه ي پخت قرار گرفته است. در طي 5 دقيقه، دماي مواد خام از 900 درجه به 1250 افزايش مي يابد. اين افزايش دما در ناحيه اي انجام مي شود كه تنها 10 % از طول كل كوره را به خود اختصاص داده است. مواد خام كه با استفاده از فرايند دي كربونيزاسيون، فعال سازي شده اند، به سرعت به ناحيه ي پخت مي رسند. در طي اين پيشروي سريع، مقدار فاز بلايت افزايش مي يابد و تمام سيليس موجود در مواد اوليه، ناپديد مي شود و تنها مقدار اندكي فاز الايت، تشكيل مي شود. در طي اين مدت، فاز بين شبكه اي با تركيب و تشكيل مي شود. به هر حال، هنوز هم يك مقدار آهك اضافي وجود دارد كه در ناحيه ي پخت با بخشي از بلايت واكنش مي دهند و كريستال هاي الايت را بوجود مي آورند.
وقتي مواد خام از ناحيه ي انتقال مي گذرند، اين مواد به گرمترين نقطه ي كوره مي رسند. در اين مكان دما برابر با 1450 است. از لحاظ تئوري، در انتهاي اين ناحيه، تمام آهك باقيمانده بايد با بلايت تركيب شود. در نتيجه، كلينكر تنها از الايت،‌ بلايت و فاز بين شبكه اي مايع تشكيل شده است. در حقيقت، همواره اندكي آهك واكنش نداده، در كلينكر وجود دارد كه مقدار آن بين 5/0 تا 1 % مي باشد. اين مقدار از آهك در آناليزهاي انجام شده بر روي كلينكر نيز تأييد شده است. تركيبات جزئي مانند پريكلاژ (MgO) و سولفات هاي قليايي نيز در كلينكر يافت مي شوند
بعد از اين ناحيه، كلينكر كوئنچ مي شود به نحوي كه و شكل فعال خود را حفظ كنند. اين فازها تنها در دماهاي بسيار بالا پايدارند.
در اين نوع كوره ها، كلينكر بعد از 45 دقيقه، از كوره خارج مي شود در حالي كه دماي كلينكر خروجي در حدود 1350 است. كلينكر خروجي از كوره، سريعاً تا 200 سرد مي شود. در طي فاز سرد كردن، مقدار قابل توجهي از حرارت بازگرداني مي شود. كلينكر توليدي از اين كوره، داراي كريستال هاي ريزي است و اندكي متخلخل است. بنابراين، به سهولت آسياب مي شود. وقتي اين كلينكر با مقدار مناسبي كلسيم سولفات، آسياب شود، سيماني را توليد مي كند كه با مخلوط شدن با آب، استحكام كوتاه مدت و دراز مدت خوبي ايجاد مي كنند.

كوره ي كوتاه مجهز به پيش كلسينه كننده (شكل 2)

براي توليد 2500 تن كلينكر در روز با استفاده از اين كوره، كوره بايد تنها 4 تا 4/4 متر قطر داشته باشد و طول آن نيز بايد بين 40 تا 50 متر باشد. يك چنين كوره ي كوتاهي نيازمند تنها دو پايه ي نگهدارنده است (برخلاف كوره ي قبلي كه نيازمند 3 پايه است). نسبت طول به قطر اين كوره در حدود 10 مي باشد و كوره با سرعت 5/3 دور بر دقيقه مي چرخد. زمان باقيماندن مواد خام در داخل اين كوره 20 دقيقه مي باشد (كوتاه تر از زمان باقيماندن در كوره ي قبلي).
به جاي توصيف نحوه ي پيشروي مواد در داخل اين كوره، ما به طور عكس به اين كوره نگاه خواهيم كرد. در شكل 2 ، اين مشاهده مي شود كه:
زمان باقيماندن در ناحيه ي سرد كردن، در حدود 2 دقيقه است (مشابه كوره ي قبلي).
زمان باقيماندن در ناحيه ي پخت حدود 10 دقيقه است (مشابه كوره ي قبلي).
زمان باقيماندن در ناحيه ي انتقال 6 دقيقه است (برخلاف كوره ي قبلي كه اين زمان، 5 دقيقه بود).
به هر حال، فرايند كلسيناسيون در اين كوره، تنها 2 دقيقه طول مي كشد.
آخرين نكته اين است كه تنها تفاوت اصلي اين كوره با كوره ي قبلي، فرآوري كلينكر است.
از نقطه نظر ميزان مصرف انرژي، مسائل مالي و مسائل فني، يك كوره ي كوتاه مجهز به پيش كلسينه كننده، كوره ي ايده آل است. به هر حال، ما اين نوع كوره نيز در زماني كه مواد اوليه داراي مقادير بالايي مواد قليايي باشند، داراي مشكلات فني زيادي است.
به عنوان نتيجه گيري بايد گفت، استفاده از پيش كلسينه كننده، موجب مي شود تا:
طول كوره كوچكتر باشد.
دما به سرعت در نقطه ي انتقال، افزايش يابد كه اين مسئله رشد كريستالي بلايت را كاهش مي دهد.
كريستال هاي الايت ريزتري توليد مي شود و فاز بين شبكه اي نيز متخلخل تر است از اين رو، آسياب كردن كلينكر ساده تر مي شود.
به دليل اينكه كوره كوتاه تر است، قطر آن مي تواند افزايش يابد. هم اكنون بزرگترين كوره از اين نوع، 10 متر قطر دارد و مي تواند 10 هزار تن سيمان را در يك روز توليد كند. در سال 1984، Gouadin پيش بيني كرد كه با استفاده از اين كوره ها، امكان توليد 10 هزار تن سيمان در روز امكان پذير است. يك چنين كوره اي مي تواند تنها در مكان هايي ساخته شود كه بازار مقادير قابل توجهي براي سيمان وجود داشته باشد.
كوره هاي طويل با سه پايه و مجهز به پيش كلسينه كننده (شكل 3)
براي توليد 2500 تن سيمان در روز، يك چنين كوره اي بايد قطري بين 4 تا 4/4 متر و طولي بين 56 تا 64 متر داشته باشد. در اين حالت، نسبت طول به قطر بايد برابر با 14 باشد و كوره بايد در هر دقيقه 3 دور بزند. در يك چنين كوره اي، ميزان دي كربونيزاسيون قبل از ورود مواد اوليه به داخل كوره، برابر با 95 % مي باشد.
اگر زمان باقيماندن مواد اوليه در 4 ناحيه ي كوره را مقايسه كنيم، اين فهميده مي شود كه زمان هاي دي كربونيزاسيون و سرد كردن يكسان است. زمان باقيماندن در ناحيه ي پخت، اندكي طولاني تر است (12 دقيقه به جاي 10 دقيقه)، اما زمان باقيماندن در ناحيه ي انتقال 28 دقيقه است كه نسبت به زمان هاي باقيماندن در دو كوره ي قبلي، بسيار طولاني تر است. در يك چنين كوره اي، خوراك خام براي زمان طولاني در ناحيه ي انتقال باقي مي ماند و دما بسيار آهسته افزايش مي يابد كه اين مسئله داراي نتايج زير است:
فعاليت CaO به طور قابل ملاحظه اي كاهش مي يابد زيرا كريستال هاي بلايت، رشد مي كنند.
تشكيل ذرات كلينكر مشكل تر مي شود و نياز است تا دماي كلينكر از 1420 درجه به 1450 افزايش يابد.
ساختاركلينكر درشت تر مي شود، تخلخل هاي آن كمتر شده و آسياب كردن آن مشكل تر مي شود.
فعاليت و واكنش پذيري كلينكر توليد شده، نسبت به كلينكر توليد شده در دو كوره ي ديگر، كمتر است. در نتيجه، علاقه اي در زمينه ي نصب پيش كليسينه كننده در اين نوع كوره ها، وجود ندارد.

جريان مواد فرار در كوره

در طي پخت، عناصر شيميايي K، Na، S و Cl به طور كامل يا جزئي تبخير مي شوند، به دليل همراه شدن اين بخارات با گازهاي حاصل از احتراق، اين عناصر به سردترين بخش كوره مي رسند و در آنجا مايع مي شوند. اين مسئله مي تواند به عملكرد كوره آسيب برساند.
تصعيد مواد فرار از دمايي در حدود 700 آغاز مي شود و ترتيب شروع تصعيد به صورت زير است: ابتدا، سديم، سپس گوگرد، پتاسيم و در نهايت كلر، تبخيرمي شود. جريان مواد فرار به طور شماتيك در شكل 4 نشان داده شده است. مواد فرار در مدخل كوره مايع مي شوند كه اين بخش سرد ترين بخش كوره مي باشد.
وقتي مواد فرار بر روي غبارات كوره كندانس مي شوند، آنها را چسبنده مي كنند و با اين كار رينگ تشكيل مي شود. علاوه بر اين، مواد كلردار و گوگرد دار به برخي از ديرگدازهاي كوره نيز آسيب مي رسانند.

سيكل مواد كلردار

به دليل داشتن فشار بخار بالا، مواد كلردار نسبت به مواد گوگرد دار، فرارترند. پتاسيم كلريد در بين مواد كلردار با سهولت بيشتري تبخير مي شود. به دليل پديد آمدن سيكل، ميزان مواد كلردار موجود در كوره مي تواند بيشتر از ميزاني باشد كه در مواد اوليه و سوخت وجود دارد.

سيكل گوگرد و مواد قليايي

زمان باقيماندن طولاني و همچنين افزايش دما، تبخير را مطلوب مي كند. در كلينكر، گوگرد ضرورتاً تركيب مي شود و به صورت سولفات مواد قليايي ( ) در مي آيد ( بيان كننده ي يك فلز قليايي است). اين سولفونات ها در دماهاي بالا تجزيه مي شوند:

اكسيدهاي قليايي داراي اثر قابل توجهي بر روي ويسكوزيته ي فازهاي درون شبكه اي دارند و در نتيجه، اين مواد بر روي تشكيل كلينكر نيز اثر دارند. وقتي آنها تبخير شوند، و مواد قليايي به سردترين بخش از كوره منتقل مي شوند و در آنجا به صورت سولفات مواد قليايي، درمي آيند. با مواد قليايي تركيب مي شود و ترجيحاً سولفات پتاسيم (آرسنايت)، سولفات مضاعف پتاسيم و سديم (آفتيتاليت) يا سولفات مضاعف كلسيم و پتاسيم (لانگبنايت كلسيك) توليد مي كند. در برخي موارد، وقتي وجود داشته باشد، سنگ گچ بي آب نيز توليد مي شود .
به دليل فشار بخار پايين، بخشي از سولفات هاي مواد قليايي در داخل كلوخه هاي كلينكر، به دام مي افتند. در تصاوير SEM، آنها به صورت كريستال هاي و يا رسوبات كوچكي ديده مي شوند كه بر روي فازهاي الايت و بلايت، رسوب كرده اند.
مسئله ي اصلي از نقطه نظر توليد، مسدود شدن كوره است كه اين مسدود شدن بايد با استفاده از تفنگ هاي هوايي از بين برود. براي جلوگيري از تشكيل اين مسدود شدگي ها، يك مسير فرعي ايجاد شده است كه اجازه ي خارج كردن سولفات مواد قليايي را فراهم مي آورد. البته اين بخش ها موجب پديد آمدن اتلاف حرارت مي شود. در برخي از كارخانجات سيمان، اين مسئله به حدي بحراني است كه گرد و غبار كوره نمي تواند وارد فرايند شود.

بررسي هاي ميكروسكوپي بر روي برخي از كلينكرهاي صنعتي

بررسي مرفولوژي هاي مختلف كلينكرهاي توليد شده در كوره هاي سيمان، از جمله بخش هاي اين مقاله نمي باشد. هدف از اين بخش بيان اين نكته است كه تنوع زيادي در مورفولوژي كلينكرها وجود دارد. اين مسئله حتي در زماني كه تركيب شيميايي دو كلينكر به هم نزديك است، مشاهده مي شود. اين بخش به شما كمك مي كند تا بفميد چرا سيمان پرتلند ماده ي منحصر بفرد هستند. در ادامه، ما تصاوير SEM بدست آمده از سطح شكست برخي از كلينكرهاي صنعتي را نشان داده ايم.

بررسي شكل 5

بخش بالايي شكل نشاندهنده ي يك كلينكر است كه از كريستال هاي كوچك الايت تشكيل شده است. اين كريستال ها داراي اندازه ي متوسطي برابر با 10 تا 20 ميكرومتر است. در اين تصوير، تنها يك كريستال الايت درشت تر از 40 ميكرون است. كريستال هاي الايت چند گوشه اي هستند و به طور مناسب مجزا شده اند. در واقع اين كريستال به خوبي به اطراف خود متصل نشده است. اين كلينكر، نسبتا متخلخل است و بنابراين، آسياب كاري آن آسان است.
بخش پاييني تصوير، كريستال هاي الايت درشت تر را نشان مي دهد كه داراي قطري بزرگتر از 40 ميكرون هستند. كريستالهاي الايت به طور محكم به همديگر متصل شده اند و از اين رو آسياب كاري اين كلينكر مشكل است. احتمالا، اين كلينكر، براي زمان نسبتاً طولاني در گرم ترين بخش كوره،‌ مانده است. اين كلينكر نسبت كلينكر تصوير بالا، فعاليت كمتري دارد.

بررسي شكل 6

تصوير بالا نشان دهنده ي كريستال هاي مدور بلايت است كه داراي بافت لايه لايه است. اين كلينكر متخلخل است و به آساني آسياب مي شود. تصوير پايين، يك دانه ي بلايت را در مقياس بزرگتر نشان مي دهد. ساختار لايه لايه اي بلايت بر اين دلالت دارد كه اشكال پليمرفي متنوعي براي بلايت وجود دارد. اين كلينكر نيز متخلخل است.

بررسي تصوير 7

تصوير بالا يك بخش از فاز بين شبكه اي را در مقياس بزرگتر نشان مي دهد. اين بخش در اطراف يك كريستال درشت بلايت واقع شده است. طبيعت متخلخل فاز بين شبكه اي كاملا واضح است. احتمالا اين فاز بين شبكه اي از كريستال هاي توخالي تشكيل شده است كه به كريستال هاي الايت و بلايت چسبيده اند.
تصوير پايين اين شكل نشاندهنده ي برخي از فازهاي بين شبكه اي است كه به كريستال هاي الايت و بلايت متصل شده اند. يك بخش از فاز بين شبكه اي به خوبي كريستالي شده است در حالي كه بخش ديگر زجاجي است.

بررسي شكل 8

دو تصوير در اين شكل وجود دارد كه بيان كننده ي كريستال هاي چند وجهي و درشت الايت است كه بر روي آنها رسوبات سولفات مواد قليايي، وجود دارد. تصوير پايين، نشاندهنده ي بلايت ثانويه اي است كه از طريق تجزيه ي تشكيل شده است.

بررسي شكل 9

در يكي از اين تصاوير مي توانيد بلايت ثانويه را مشاهده كنيد كه به صورت يك برآمدگي بر روي كريستال هاي الايت، قابل مشاهده است. اين نوع از مورفولوژي در سرد كردن آهسته، بوجود مي آيد.

بررسي شكل 10

اين تصوير يك بخش بلايتي را نشان مي دهد كه بوسيله ي يك خوشه ي از كريستال هاي كوچك بلايت، تشكيل شده است. حضور اين ساختار بلايتي در كلينكر معمولا به دليل حضور ذرات كوارتز درشت تر در مواد اوليه، ايجاد مي شود. اين ناحيه ي غني از سيليس، اجازه ي استحاله ي كريستال هاي بلايت به الايت را به دليل عدم وجود آهك در اين ناحيه، نمي دهد.

بررسي شكل 11

اين شكل يك خوشه از آهك آزاد را نشان مي دهد كه نشاندهنده ي وجود سنگ آهك اضافي نسبت سيليس، در اين ناحيه بوده است. غلظت آهك بالاتر موجب تشكيل خوشه اي از آهك آزاد مي شود. كلينكرها معمولا داراي 5/0 تا 2 % آهك آزاد هستند.

ذخيره سازي كلينكر

كلينكر معمولاً در اتاق هاي بزرگ يا در سيلوهاي ويژه، ذخيره سازي مي شوند تا فعاليت آنها حفظ شود (شكل 12). وقتي يك كلينكر در فضاي باز ذخيره سازي شود، اين ضروري است كه در آسياب تا اندازه هاي كوچكتري ريز شود تا بدين وسيله استحكام بالقوه و رئولوژي آن حفظ گردد به نحوي كه اين سيمان بتواند استانداردهاي لازم را كسب كند.

افزودن كلسيم سولفات

هيدراسيون به حدي سريع است كه امكان استفاده ي كلينكر آسياب شده به عنوان سيمان، وجود ندارد. در واقع كلسيم سولفات با واكنش مي دهد و يك مينرال تشكيل مي دهد كه در ابتدا اترينجيت (ettringite) ناميده مي شود. بعد از اين فرايند تشكيل، مينرال ثانويه اي تشكيل مي شود كه به آن كلسيم مونوسولفوآلومينات، ناميده مي شود (اين فاز ثانويه، وقتي تشكيل مي شود كه هيچ يون در محلول درون شبكه اي بتن در حال سخت شدن، وجود نداشته باشد).
در حدود سال1900 بود كه Giron يك شيميدان فرانسوي، سعي كرد تا تكنولوژي كوره هاي دوار سيمان در آمريكا را بهبود دهد. او اين ايده را مطرح كرد كه با افزودن مقادير اندك از گچ به كلينكر در حال آسياب، مي توان گيرش و سخت شدن اوليه آن را كنترل كرد. بعدها، le Chatelier و Candlot به طور علمي واكنش هاي شيميايي ايجاد شده در اين فرايند را توصيف كردند.
براي يك زمان طولاني، توليدكنندگان سيمان از گچ خالص به عنوان يك منبع كلسيم سولفات استفاده مي كردند. به هرحال، براي كاهش هزينه هاي توليد، گچ ارزان قيمت تر مورد استفاده قرار گرفت. با پيشرفت تكنولوژي ، بازار توليد گچ نيز به گچ هايي با خلوص بالا، نياز پيدا كرد. در نتيجه، معادن گچ به دنبال بازاري بودند كه بتوانند گچ هاي با گريدهاي پايين را كه براي صنعت گچ مناسب نبودند، به فروش برسانند. بيشترين ماده ي ضايعاتي موجود در اين گچ هاي با گريد پايين تر، آنيدريت (يك فرم كريستالي كلسيم سولفات كلسيم) و كلسيم كربنات است كه داراي اثر بدي بر روي كيفيت سيمان پرتلند ندارد. به هر حال، در حضور آب، اين مواد يون هاي را نسبت به گچ آهسته تر، رهاسازي مي كنند. براي يك توليدكننده ي سيمان، اين ممكن است كه فعاليت آهسته تر انيدريت را با دهيدراسيون برخي از گچ ها در طي فرايند آسياب كاري نهايي و تشكيل همي هيدرات، جبران كند. همي هيدرات سريع تر از گچ حل مي شود. همي هيدرات داراي بالاترين سرعت حل شدن در بين انواع كلسيم سولفات، را دارا مي باشد. اين مسئله را بايد متذكر شويم كه اين ضروري است كه مقدار همي هيدرات را به طور مناسب كنترل كنيم تا از ايجاد پديده ي گيرش كاذب (false set) جلوگيري كنيم. گيرش دروغين به دليل رسوب دهي همي هيدرات به صورت گچ در بتن تازه، ايجاد مي شود. اين پديده با سخت شدن سريع بتن تازه همراه است.
كنترل مقدار كلسيم سولفات در زماني كه صنعت سيمان شروع به استفاده از سوخت هاي با درصد گوگرد بالا كرد، پيچيده تر شد. در طي چند سال، مقدار متوسط در كلينكر سيمان پرتلند، از 5/0 % به 5/1 % و در برخي موارد به 5/2 % افزايش يافت. به دليل اينكه استانداردهاي سيمان معمولا درصد ماكزيمم را برابر با 5/2 تا 5/3 % در نظر مي گيرد، برخي اوقات درصد اندكي گچ مي توان به سيمان پرتلند، اضافه كرد. در نتيجه، حلاليت يون هاي آزاد شده در سيمان پرتلند، در زماني كه با آب مخلوط مي شود، به يك فاكتور حياتي تبديل مي شود.
اين مشكل حتي در زماني كه در برخي كشورها، سولفات آهن و پيريت (pyrite) به خاطر برخي مسائل، وارد خوراك خام كوره ي سيمان مي شود، نيز بيشتر مي شود.
در كنار اين فرضيه در مورد مقدار در داخل كلينكر سيمان پرتلند، اين مسئله بايد تذكر داده شود كه شركت هاي سيمان به صنايع مختلفي كمك مي كنند تا ضايعات كلسيم سولفات خود را مصرف كنند (مثلاً قالب هاي گچي صنعت سراميك و ...). در برخي موارد، تعاملات خوبي ميان شركت هاي سيمان و صنايع توليد كننده ي بوجود آمده است. براي مثال، در ژاپن، يك شركت CKD خود را در كنار يك پالايشگاه نفت بنا كرده است تا بدين صورت به پالايشگاه در كاهش ميزان SO_3 كمك كند. اين كارخانه ي سيمان از CKD سولفاته شده به عنوان يك منبع براي كلسيم سولفات، استفاده مي كند. اين نوع از تعامل بين پالايشگاه نفت، كارخانه هاي سيمان، شركت هاي حمل و نقل و محيط زيست ژاپن، موجب بهبود وضعيت محيط زيست اين كشور شده است.
استفاده از مطالب اين مقاله با ذكر منبع راسخون بلامانع مي باشد.