Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng thiết bị không có tính dính kết trong quy trình tạo alit p1 potx

Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 109 - Phn ỉïng ny xy ra liãn tủc cho âãún khi gáưn hãút CaO (trong clinke, CaO tỉû do ≤ 0,5 ÷ 1%). Alit êt ho tan, nọ âỉåüc tạch khi dung dëch nọng chy åí dảng tinh thãø mën. Quạ trçnh tảo alit kẹo di tỉì 15 ÷ 20 phụt. - Ra khi vng kãút khäúi (nhiãût âäü gim tỉì 1450 xúng 1300 o C ) tỉì dung dëch lng cạc khoạng C 3 A, C 4 AF v MgO âỉåüc kãút tinh lải. - Nhỉ váûy sau khi nung ta cọ C 3 A, C 4 AF, C 2 S v C 3 S. Ngoi ra cn cọ mäüt êt CaO, MgO tỉû do v mäüt êt cháút khạc nỉỵa. * Vng lm ngüi: cọ hai báûc lm ngüi sau - Báûc lm ngüi tỉì tỉì (t o = 1300 ÷ 1100 o C ) våïi mủc âêch l âãø äøn âënh cáúu trục cạc khoạng måïi âỉåüc tảo thnh. - Báûc lm ngüi nhanh (t o = 1100 ÷ 200 o C ) våïi mủc âêch l âãø trạnh cạc phn ỉïng cọ hải xy ra 3CaO.SiO 2 Ỉ 2CaO.SiO 2 + CaO β C 2 S γ C⎯⎯→⎯ C o 500 2 S khäng cọ tênh dênh kãút, khäng tỉång tạc våïi nỉåïc ngay c åí 100 o C 3. Nghiãưn: - Clinke ximàng sau khi ra l thỉåìng phi âãø åí trong kho tỉì 1 ÷ 2 tưn måïi âem nghiãưn thnh bäüt. Mủc âêch l âãø CaO, MgO gi lỉía trong clinke hụt áøm khäng khê tảo thnh Ca(OH) 2 , Mg(OH) 2 hồûc cacbonat hoạ thnh CaCO 3 , MgCO 3 äøn âënh thãø têch hån. Ngoi ra kinh nghiãûm cho tháúy loải clinke nhỉ trãn dãù nghiãưn nh hån loải clinke måïi ra l. - Khi nghiãưn clinke, ngỉåìi ta pha thãm 3 ÷ 5% thảch cao säúng (CaSO 4 .2H 2 O) âãø âiãưu chènh thåìi gian ninh kãút ca ximàng cho ph håüp våïi âiãưu kiãûn thi cäng. Ngoi ra, ngỉåìi ta cn träün thãm dỉåïi 15% phủ gia hoảt tênh hồûc dỉåïi 10% phủ gia trå, vỉìa âãø ci thiãûn mäüt säú tênh cháút ca ximàng pooclàng, vỉìa âãø tàng sn lỉåüng v hả giạ thnh. Nhỉỵng váût liãûu âỉa vo nghiãưn khäng âỉåüc áøm quạ quy âënh vç s lm gim hiãûu sút nghiãưn. - Thiãút bë dng âãø nghiãưn clinke l mạy nghiãưn bi hçnh träúng lm viãûc theo chu trçnh håí hồûc chu trçnh kên. + Trong chu trçnh kên: thiãút bë nghiãưn l mạy nghiãưn bi nhiãưu bưng hồûc 2 mạy nghiãưn thä v nghiãưn mën bäú trê näúi tiãúp nhau theo chu trçnh kên. Mạy l äúng trủ bàòng thẹp, quay quanh mäüt trủc nàòm ngang v thỉåìng âỉåüc chia th nh ba ngàn, cọ vạch ngàn âủc läù âãø bäüt cọ thãø chui qua, ỉïng våïi ba cáúp âäü nghiãưn l nghiãưn thä, nghiãưn trung bçnh v nghiãưn mën. Váût liãûu âỉåüc nghiãưn dỉåïi tạc dủng ca cạc viãn bi thẹp hçnh cáưu (nghiãưn thä) v bi thẹp hçnh trủ (nghiãưn mën). Khi mạy quay bi thẹp âỉåüc náng lãn âãún mäüt âäü cao nháút âënh räưi råitỉû do xúng v âáûp våỵ v ch xạt lm vủn hảt váût liãûu. ÅÍ mạy lm viãûc theo chu trçnh kên thç cọ thiãút bë nghiãưn v phán loải li tám tạch ra loải hảt låïn âãø âỉa âi nghiãưn lải. Loải mạy ny cọ hiãûu qu cao v âảt âäü mën låïn (4000 ÷ 5000cm 2 /g), ráút cáưn thiãút âãø tảo ximàng ràõn nhanh v cạc loải ximàng âàûc biãût khạc. Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng thiết bị khơng có tính dính kết trong quy trình tạo alit Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 110 + Trong chu trçnh håí, clinke v phủ gia âỉåüc nảp liãn tủc, âi qua cạc bưng nghiãưn räưi âi ra âãø chuøn vo xilä chỉïa. Mạy nghiãưn thỉåìng cọ hai loải: loải nh kêch thỉåïc 3,95x11m cọ cäng sút 100t/h; loải låïn cọ kêch thỉåïc 4,6x16,4m cọ cäng sút 135t/h. - Sau khi nghiãưn thnh bäüt, do ma sạt nãn ximàng ra khi mạy cn ráút nọng, âãún 80 ÷ 120 o C âỉåüc hãû thäúng váûn chuøn bàòng khê nẹn âỉa lãn xilä. Xilä l bãø chỉïa bàòng bãtäng cäút thẹp âỉåìng kênh 8 ÷ 15m, cao 25 ÷ 30m, cọ thãø chỉïa âỉåüc 4000 ÷ 10000 táún ximàng. ÅÍ âáy ximàng ngüi dáưn v CaO tỉû do t hãút, âåỵ nh hỉåíng xáúu âãún cháút lỉåüng ximàng. Cúi cng l kháu âọng bao . - ÅÍ cạc cäng trỉåìng låïn hồûc nh mạy bãtäng âục sàơn, ngỉåìi ta cọ thãø âem clinke vãư ngay cå såí âọ, nghiãưn ỉåït v dng ngay. Tuy cọ nhỉåüc âiãøm l phi dng hãút trong vng 2 ÷ 3 giåì v phi trang bë mạy nghiãưn nhỉng cọ ỉu âiãøm l ximàng mën hån, hiãûu sút nghiãưn cao hån, ximàng cọ hoảt tênh mảnh nãn cỉåìng âäü cao hån (cọ khi cao hån âãún 25%) so våïi cạch nghiãưn khä. Så âäư nghiãưn clinke theo chu trçnh kên b) 1 4 2 5 3 a) 4 3 2 1 1 a ) Våïi hai mạy nghiãưn : 1- mạy nghiãưn thä ; 2- gáưu náng ; 3- thiãút bë phán loải li tám ; 4- mạy nghiãưn mën b ) Våïi mäüt mạy nghiãưn : 1- gáưu náng ; 2- thiãút bë phán loải ; 3- mạy nghiãưn ; 4- hảt thä ; 5- ximàng IV. THNH PHÁƯN KHOẠNG VÁÛT CA XIMÀNG POOCLÀNG : - Sau khi nung, trong clinke ximàng gäưm ch úu nhỉỵng thnh pháưn khoạng váût sau: * Silicat tricanxit : 3CaO.SiO 2 (C 3 S) cn gi l alit * Silicat âicanxit : 2CaO.SiO 2 (C 2 S) cn gi l bãlit * Aluminat tricanxit : 3CaO.Al 2 O 3 (C 3 A) * Fero aluminat tãtracanxit : 4CaO.Al 2 O 3 . Fe 2 O 3 (C 4 AF) cn gi l celit Ngoi ra cn mäüt säú thnh pháưn phủ nhỉ 5CaO.3Al 2 O 3 , 2CaO.Fe 2 O 3 , CaO v MgO tỉû do. . Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 111 1. Hm lỉåüng: C 3 S chiãúm 45 ÷ 60% trng lỉåüng clinke C 2 S chiãúm 20 ÷ 30% trng lỉåüng clinke C 3 A chiãúm 4 ÷ 12% trng lỉåüng clinke C 4 AF chiãúm 10 ÷ 12% trng lỉåüng clinke - Ngoi cạc khoạng trãn thç cạc tảp cháút trong clinke nhỉ thu tinh clinke dn, CaO, MgO gi lỉía, SiO 2 , Fe 2 O 3 , håüp cháút sunfat cọ täøng hm lỉåüng chiãúm tỉì 5 ÷ 15% trng lỉåüng clinke. 2. Vai tr, tênh cháút cạc thnh pháưn khoạng : - C 3 S : l thnh pháưn chênh, quút âënh cỉåìng âäü v cạc tênh cháút khạc ca ximàng. Nọ cọ âàûc âiãøm l täúc âäü ràõn chàõc nhanh, cỉåìng âäü cao, ta nhiãût tỉång âäúi låïn. Khi hm lỉåüng C 3 S tàng thç cháút lỉåüng ximàng cng täút. C 3 S kãút tinh åí dảng hçnh làng trủ 6 cảnh hồûc hçnh khäúi chỉỵ nháût . - C 2 S : cọ cỉåìng âäü trung bçnh, ràõn chàõc cháûm, nhiãût thu hoạ nh. Thåìi gian âáưu täúc âäü ràõn chàõc cháûm nhỉng cng vãư sau täúc âäü ràõn chàõc cng nhanh v cỉåìng âäü cng cao. Nọ cọ vai tr quút âënh cỉåìng âäü ca ximàng trong thåìi gian vãư sau. Khi hm lỉåüng C 2 S tàng thç cỉåìng âäü ca ximàng cao nhỉng täúc âäü ràõn chàõc ca ximàng cháûm lm kẹo di thåìi gian thi cäng. C 2 S kãút tinh åí dảng hçnh cáưu . - C 3 A : quút âënh thåìi gian ninh kãút ràõn chàõc ca ximàng. Nọ cọ âàûc âiãøm l ràõn chàõc ráút nhanh nhỉng cỉåìng âäü ráút tháúp, nhiãût thu hoạ låïn v ráút dãù bë àn mn. Do âọ, khi hm lỉåüng C 3 A tàng thç ximàng ràõn nhanh nhỉng cỉåìng âäü tháúp, dãù gáy ỉïng sút nhiãût v bë àn mn sunfat. Våïi loải ximàng bãưn sunfat u cáưu lỉåüng C 3 A < 5%. C 3 A kãút tinh åí dảng hçnh khäúi láûp phỉång . - C 4 AF : täúc âäü ràõn chàõc, cỉåìng âäü, nhiãût thu hoạ v kh nàng chäúng àn mn l trung bçnh giỉỵa alit v bãlit. V. QUẠ TRÇNH NGỈNG KÃÚT RÀÕN CHÀÕC: - Quạ trçnh ngỉng kãút ràõn chàõc ca ximàng pooclàng l quạ trçnh häư ximàng biãún thnh âạ ximàng. Ximàng sau khi nho träün våïi nỉåïc tri qua ba giai âoản: giai âoản ho tan - giai âoản hoạ keo - giai âoản kãút tinh v tiãúp theo âọ l quạ trçnh ràõn chàõc. Âáưu tiãn trong khong 1 ÷ 3 giåì sau khi nho träün nọ do v dãù tảo hçnh; sau âọ nọ bàõt âáưu ngỉng kãút thãø hiãûn qua dáưu hiãûu häư ximàng máút dáưn tênh do v âàûc dáưn lải nhỉng chỉa cọ cỉåìng âäü. Giai âoản ny kãút thục trong 5 ÷ 10 giåì sau khi nho träün. Sau âọ häùn håüp chuøn tỉì trảng thại âàûc sãût sang trảng thại ràõn chàõc, cọ nghéa l kãút thục ngỉng kãút v bàõt âáưu ràõn chà õc. Giai âoản ràõn chàõc âàûc trỉng bàòng sỉû tàng cỉåìng âäü theo thåìi gian . 1. Cạc phn ỉïng thu hoạ: - Khi nho träün ximàng våïi nỉåïc åí giai âoản âáưu xy ra quạ trçnh phn ỉïng thu họa giỉỵa cạc khoạng trong ximàng våïi nỉåïc. Trong âọ phn ỉïng ca alit våïi nỉåïc xy ra nhỉ sau: 2(3CaO.SiO 2 ) + 6H 2 O Ỉ 3CaO.2SiO 2 .3H 2 O + 3Ca(OH) 2 (1) . Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 112 Vç â cọ Ca(OH) 2 tạch ra tỉì alit nãn bãlit thu hoạ cháûm hån v tạch ra êt Ca(OH) 2 hån: 2(2CaO.SiO 2 ) + 4H 2 O Ỉ 3CaO.2SiO 2 .3H 2 O + Ca(OH) 2 (2) C 3 A v C 4 AF cng phn ỉïng våïi nỉåïc: 3CaO.Al 2 O 3 + 6H 2 O Ỉ 3CaO. Al 2 O 3 .6H 2 O (3) 4CaO.Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 +mH 2 3CaO.Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 .6H 2 O+CaO.Fe 2 O 3 .nH 2 O (4) - Phn ỉïng (3) xy ra ráút nhanh v lm ximàng khä såïm. Do âọ, âãø lm cháûm quạ trçnh ngỉng kãút, khi nghiãưn clinke cáưn cho thãm mäüt lỉåüng 3 ÷ 5% âạ thảch cao âọng vai tr l cháút hoảt âäüng hoạ hc ca ximàng, tạc dủng våïi C 3 A ngay tỉì âáưu âãø tảo thnh sunphoaluminat tricanxit (khoạng etringit). thảch cao 3CaO.Al 2 O 3 + 3(CaSO 4 .2H 2 O) + 26H 2 O Ỉ 3 CaO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .32H 2 O ximàng pooclàng etringit - Trong dung dëch bo ho Ca(OH) 2 , ngay tỉì âáưu etringit s tạch ra åí dảng keo phán tạn mën âng lải trãn bãư màût 3CaO.Al 2 O 3 lm cháûm sỉû thu hoạ ca nọ v kẹo di thåìi gian ninh kãút ca ximàng. ÅÍ trong mäi trỉåìng cọ näưng âäü Ca 2+ nháút âënh, etringit s khäng tan m chuøn sang tinh thãø dảng såüi, tảo ra cỉåìng âäü ban âáưu cho ximàng. Etringit cọ thãø têch låïn gáúp hai láưn so våïi thãø têch ca cạc cháút tham gia phn ỉïng, cọ tạc dủng chn láúp läù räùng ca âạ ximàng, lm cỉåìng âäü v âäü äøn âënh ca âạ ximàng tàng lãn. 2. Gii thêch quạ trçnh ràõn chàõc ca ximàng: - Khi ximàng ràõn chàõc, cạc quạ trçnh váût l v hoạ l phỉïc tảp âi km theo cạc phn ỉïng hoạ hc cọ mäüt nghéa ráút låïn v tảo ra sỉû biãún âäøi täøng håüp, khiãún cho ximàng khi nho träün våïi nỉåïc, lục âáưu chè l häư do v sau biãún thnh âạ cỉïng cọ cỉåìng âäü. Táút c cạc quạ trçnh tạc dủng tỉång häù ca tỉìng khoạng våïi nỉåïc âãø tảo ra nhỉỵng sn pháøm måïi xy ra âäưng thåìi, xen k v nh hỉåíng láùn nhau. Cạc sn pháøm måïi cng cọ thãø tạc dủng tỉång häù våïi nhau v våïi cạc khoạng khạc ca clinke âãø hçnh thnh nhỉỵ ng liãn kãút måïi. Do âọ häư ximàng l mäüt hãû ráút phỉïc tảp c vãư cáúu trục thnh pháưn cng nhỉ sỉû biãún âäøi. - Cọ nhiãưu l lûn gii thêch quạ trçnh ràõn chàõc ca ximàng, nhỉng l lûn ca viãûn s Liãn Xä A.A.Baicäúp v vãư sau âỉåüc viãûn s Liãn Xä P.A.Rãbinâe bäø sung, l l lûn tỉång âäúi hon thiãûn hån c. Theo l lûn ny, quạ trçnh ràõn chàõc ca ximàng chia thnh 3 giai âoản: a. Giai âoản ho tan: - Khi träün ximàng våïi nỉåïc, phn ỉïng hoạ hc giỉỵa ximàng v nỉåïc s tiãún hnh ngay trãn bãư màût hảt ximàng khä. Nhỉỵng sn pháøm måïi sinh ra, ho tan âỉåüc trong nỉåïc nhỉ Ca(OH) 2 , 3CaO.Al 2 O 3 .6H 2 O s láûp tỉïc ho tan tảo thnh thãø dëch bao quanh màût hảt ximàng gi l thãø keo. Cn cạc sn pháøm khọ tan sinh ra s tạch ra åí dảng hảt keo phán . Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 113 tạn. Vç âäü tan ca nọ khäng låïn v lỉåüng nỉåïc do tham gia vo quạ trçnh thu hoạ v do bay håi mäüt pháưn nãn dung dëch nhanh chọng tråí nãn quạ bo ho. b. Giai âoản hoạ keo: -Trong dung dëch quạ bo ho, cạc lỉåüng Ca(OH) 2 v 3CaO.Al 2 O 3 .6H 2 O tiãúp tủc sinh ra (do phn ỉïng thu hoạ) khäng ho tan âỉåüc nỉỵa m täưn tải åí thãø keo. Cn cạc sn pháøm etringit, C 2 SH n do phn ỉïng thu hoạ ca C 2 S v C 3 S sinh ra, väún khäng tan, s tạch ra åí dảng phán tạn nh trong dung dëch, tảo thnh thãø keo phán tạn. Vç nỉåïc ngy cng êt âi (bay håi, phn ỉïng thu hoạ våïi pháưn ximàng bãn trong) m lỉåüng cháút keo ngy cng sinh ra nhiãưu, tảo âiãưu kiãûn cho cạc hảt keo phán tạn tỉång âäúi nh åí trãn ngỉng tủ lải thnh nhỉỵng loải hảt ngỉng keo tỉång âäúi låïn hån, åí dảng sãût, lm cho ximàng máút tênh do v ngỉng kãút lải dáưn dáưn, nhỉng ximàng chỉa hçnh thnh cỉåìng âäü. c. Giai âoản kãút tinh: - Ca(OH) 2 v 3CaO.Al 2 O 3 .6H 2 O tỉì thãø ngỉng keo chuøn dáưn sang dảng kãút tinh, cọ tinh thãø nh âan chẹo nhau, lm cho ximàng bàõt âáưu cọ cỉåìng âäü. Cháút C 2 S.H n váùn täưn tải åí thãø keo ráút láu, sau âọ måïi cọ mäüt bäü pháûn chuøn sang thnh tinh thãø. Do lỉåüng nỉåïc ngy cng máút âi, thãø keo v cạc hảt keo dáưn dáưn bë khä lải, kãút chàût lải lm cho c hãû thäúng hoạ cỉïng v cỉåìng âäü tàng. - Tọm lải quạ trçnh ràõn chàõc ca ximàng cọ thãø biãøu diãùn nhỉ sau: Ca(OH) 2 v 3CaO.Al 2 O 3 .6H 2 O 2CaO.SiO 2 .nH 2 O Ha tan vo nỉåïc Khäng ha tan vo nỉåïc Ngỉng keo Khúch tạn åí dảng keo phán tạn Kãút tinh Ngỉng keo Ximàng ràõn chàõc Khä 1 bä ü p há û n - Cạc giai âoản trãn tuy tạch lm ba, song chụng khäng phi riãng l m xen k näúi tiãúp láùn nhau, nghéa l khi â xút hiãûn tinh thãø thç váùn cọ chäù måïi bàõt âáưu thåìi k thỉï nháút l ho tan. Nhåì váûy cạc tinh thãø sau khi hçnh thnh âan xen v càõm vo nhau tảo ra bäü khung khäng gian chëu lỉûc. Ngoi hiãûn tỉåüng ràõn chàõc trãn âáy, cạc quạ trçnh cacbonat hoạ cng gọp pháưn vo sỉû ràõn chàõc ca ximàng. VI. CẠC TÊNH CHÁÚT CÅ L CA XIMÀNG POOCLÀNG: 1. Khäúi lỉåüng riãng: a. Khại niãûm: Khäúi lỉåüng riãng l khäúi lỉåüng ca mäüt âån vë thãø têch ximàng åí trảng thại hon ton âàûc sau khi âỉåüc sáúy khä âãún khäúi lỉång khäng âäøi. . . ximàng âàûc biãût khạc. Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng thiết bị khơng có tính dính kết trong quy trình tạo alit Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 110 + Trong chu trçnh håí, clinke. tủc cho âãún khi gáưn hãút CaO (trong clinke, CaO tỉû do ≤ 0,5 ÷ 1%). Alit êt ho tan, nọ âỉåüc tạch khi dung dëch nọng chy åí dảng tinh thãø mën. Quạ trçnh tảo alit kẹo di tỉì 15 ÷ 20 phụt. -. nỉåïc åí giai âoản âáưu xy ra quạ trçnh phn ỉïng thu họa giỉỵa cạc khoạng trong ximàng våïi nỉåïc. Trong âọ phn ỉïng ca alit våïi nỉåïc xy ra nhỉ sau: 2(3CaO.SiO 2 ) + 6H 2 O Ỉ 3CaO.2SiO 2 .3H 2 O