[Khoa Học Vật Liệu] Công Nghệ Kết Dính Vô Cơ - Ths.Nguyễn Dân phần 9 pps

Thảc si- GVC NGUÙN DÁN 121 lỉía v lm mạt v l bàòng nỉåïc hay khäng khê. Ty theo tênh cháút k thût ca tỉìng dän m sỉí dủng cạc loải gảch chiu lỉía lọt khạc nhau. Âãø tàng hiãûu qu trao âäøi nhiãût trong l ngỉåìi ta thỉåìng bäú trê cạc thiãút bë trao âäøi nhiãût bãn trong nhỉ: xêch trao âäøi nhiãût, cạc táúm bàòng kim loải, gäúm trao âäøi nhiãût åí cạc dän nhỉ dän sáúy, dän âäút nọng. Sỉí dủng phäø biãún l xêch trao âäøi nhiãût vç nọ cọ nhỉỵng tạc dủng sau: • Tàng bãư màût trao âäøi nhiãût, bãư màût bäúc håi áøm cho váût liãûu. • Cn bủi mang ra ngoi. • Va âáûp v tảo viãn phäúi liãûu. • Váûn chuøn phäú i liãûu vo cạc zän tiãúp theo âãưu âàûn. L quay nung clinker ximàng theo phỉång phạp khä L quay nung clinker ximàng theo phỉång phạp khä vãư cáúu tảo thán l v ngun tàõc lm viãûc ngỉåüc chiãưu nhỉ l quay phỉång phạp ỉåït. Tuy nhiãn cng cọ nhỉỵng âiãøm khạc nhau: kêch thỉåïc l ráút ngàõn so våïi l phỉång phạp ỉåït, tè lãû L/D = 15 - 17 láưn, phäø biãún l loải l cọ kêch thỉåïc: D × L =3,5 × 50m ; 4 × 60m ;5 × 75m ; L quay phỉång phạp khä cọ nhỉỵng loải sau: Phäúi liãûu vo l dảng bäüt mën: Bäüt phäúi liãûu tỉì kẹt chỉïa hồûc silä chỉïa cọ W = 0,5 - 1% vo hãû thäúng xyclon trao âäøi nhiãût ( thạp trao âäøi nhiãût) nhåì thiãút bë chuøn váûn, khê nọng tỉì trong l âi vo bưng khọi räưi lãn cạc xyclon, váût liãûu v dng khê chuøn âäüng ngỉåüc chiãưu nhau. Song quạ trçnh trao âäøi nhiãût giỉỵa chụng l cng chiãưu. Do tạc dủng ca dng khê váût liãûu trong xyclon ln ln åí trảng thại lå lỉíng, vç váûy sỉû tiãúp xục giỉỵa dng khê v váût liãûu täút hån, quạ trçnh trao âäøi nhiãût giỉỵa khê v váût liãûu täút hån. Hãû thäúng xyclon trao âäøi nhiãût âàût phêa âáưu cao ca l, cọ thãø l xyclon 3 báûc, 4 báûc hồûc nhiãưu báûc. Hiãûn nay cáúu ta thạp phán gii cọ thãø: + Mäüt nhạnh 5 báûc mäüt dng. + Mäüt nhạnh 5 báûc hai dng. + Mäüt nhạnh 5 báûc mäüt dng - Pre’calciner + Mäü t nhạnh 5 báûc hai dng - Pre’calciner + Hai nhạnh 5 báûc hai dng - Pre’calciner + Hai nhạnh 5 báûc hai dng - Pre’calciner - by pass. ÅÍ mäùi báûc xyclon váût liãûu v dng khê cọ nhiãût âäü xạc âënh, nhiãût âäü váût liãûu âỉåüc tàng dáưn tỉì trãn xúng dỉåïi, nhiãût âäü dng khê gim dáưn theo chiãưu tỉì dỉåïi âi lãn. Kãút qu bäüt phäúi liãûu vo âáưu l cọ nhiãût âäü 950 - 1000 0 C cn nhiãût âäü khê thi ra l 300 - 310 0 C, phäúi liãûu vo l tiãúp tủc quạ trçnh nung luûn. Hiãûn nay nhåì thiãút kãú thãm bưng âäút phủ ( pre’calciner), nãn mỉïc âäü phán gii âạ väi cọ thãø lãn mỉïc tỉì 90% âãún 97% trỉåïc khi vo l. Thảc si- GVC NGUÙN DÁN 122 Phäúi liãûu vo l dảng viãn. Phäúi liãûu trỉåïc khi vo l phi qua thiãút bë lm áøm tảo viãn ( nãúu phäúi liãûu dảng bäüt ) hồûc qua thiãút bë sáúy, ẹp lc ( nãúu phäúi liãûu dảng bn ); viãn phäúi liãûu vo l phi âm bo W = 10 - 12%. L âỉïng nung clinker ximàng. L âỉïng l 1 äúng hçnh trủ âỉïng räùng, ngoi l gảch thỉåìng (hiãûn nay låïp v bàòng thẹp), trong lọt váût liãûu cạch nhiãût v gảch chëu lỉía. Chiãưu cao v âỉåìng kênh l thỉåìng cọ tè lãû xạc âënh H / D= 3,5 - 4 láưn. Ty theo kêch thỉåïc l m cọ nàng sút khạc nhau, âãø tàng hiãûu qu sáúy ngỉåìi ta thỉåìng måí räüng dän sáúy. L âỉï ng cå khê họa cao thỉåìng cọ thiãút bë nảp liãûu, thạo clinker han tan tỉû âäüng, bäüt phäúi liãûu tỉì silä chỉïa vo thiãút bë lm áøm sau âọ vo thiãút bë tảo viãn, chuøn xúng thiãút bë nảp liãûu vo l v quạ trçnh nung luûn âỉåüc tiãún hnh trong l âỉïng tỉång tỉû nhỉ trong l quay. Dỉûa vo chiãưu cao l, nhiãût âäü nung m phán chia l âỉïng thnh 3 hồûc 4 dän. Phäø biãún hån l 3 dän: dän sáúy, dän nung v dän lm lảnh. Âãø tàng cỉåìng quạ trçnh nung trong l âỉïng ngỉåìi ta thỉåìng âỉa giọ nọng hồûc giọ giu äxy vo khu nung ( thäng giọ phủ). 2.11 Quạ trçnh họa l khi nung luûn clinker trong l quay 2.11.1 Quạ trçnh l hc L quay nung clinker lm viãûc theo ngun tàõc ngỉåüc chiãưu, sỉû chạ y xy ra trong khang 20 - 30m chiãưu di l. Täúc âäü dng khê trong l tỉìng khu vỉûc khạc nhau thç khạc nhau, v thay âäøi trong giåïi hản 6 - 13m/s, täúc âäü dng khê låïn nháút l sạt trủc l, täúc âäü nh nháút l gáưn låïp gảch lọt thán l, xêch trao âäøi nhiãût cọ kh nàng lm täúc âäü dng khê phán bäú âãưu theo tiãút diãûn l åí dän xêch. Váût liãûu chuøn âäüng theo chiãưu di ca l ráút phỉïc tảp, ch úu l trỉåüt trãn bãư màût låïp trạm hay gảch chëu lỉía våïi täúc âäü khạc nhau ca nhỉỵng hảt váût liãûu cọ kêch thỉåïc khạc nhau. Thåìi gian lỉu váût liãûu trong l phủ thüc vo nhiãưu úu täú v cọ thãø trong khang 3 - 6 giåì. Do tạc dủng cå hc ca mn xêch v cạc thiãút bë trao âäøi nhiãût m hãû säú âäø âáưy váût liãûu ca l åí tỉìng khu vỉûc khạc nhau thç khạc nhau. ÅÍ dän sáúy do sỉû tạc dủng ca mn xêch v cạc thiãút bë trao âäøi nhiãût m váût liãûu chuøn âäüng âiãưu ha, viãn phäúi liãûu cng âỉåüc tảo thnh åí khu vỉûc ny. ÅÍ dän âãưcacbonat 1 lỉåüng låïn CO 2 âỉåüc tạch ra nãn täúc âäü ca váût liãûu chuøn âäüng tàng lãn. ÅÍ dän kãút khäúi cọ sỉû xút hiãûn pha lng, âäưng thåìi cọ sỉû dênh kãút cạc hảt clinker nh thnh hảt clinker låïn, do âọ täúc âäü chuøn âäüng ca váût liãûu bë gim. Tọm lải do nhiãưu úu täú tạc dủng m váût liãûu trong l chuøn âäüng theo dảng hçnh sin ( dảng sọng ). Thảc si- GVC NGUÙN DÁN 123 Viãûc xạc âënh nhiãût âäü ca váût liãûu theo chiãưu di l quay mäüt cạch chênh xạc l mäüt khọ khàn låïn, cho âãún nay váùn cn täưn tải v tiãúp tủc nghiãn cỉïu. Vê dủ: L quay cọ L = 135m, âàûc trỉng cho sỉû thay âäøi nhiãût âäü ca váût liãûu v dng khê nhỉ sau: Trong khang 40m chiãưu di l (åí âáưu lảnh ca l), nhiãût âäü váût liãûu thay âäøi khäng låïn làõm (khang 100 0 C) cn nhiãût âäü dng khê thay âäøi khạ låïn tỉì 800 0 C - 250 0 C, åí khu vỉûc ny nhiãût cung cáúp ch úu l âãø bäúc håi áøm ca phäúi liãûu, sau khu vỉûc ny thç nhiãût âäü váût liãûu bàõt âáưu tàng nhanh. Khi váût liãûu âảt nhiãût âäü 900 0 C thç bàõt âáưu quạ trçnh phán gii CaCO 3 . Khi cạc phn ỉïng ta nhiãût xy ra mảnh thç nhiãût âäü váût liãûu tàng ráút nhanh âãún 1200 - 1300 0 C, åí 1400 - 1450 0 C thç nhiãût âäü váût liãûu tàng cháûm lải. Sỉû chãnh lãûch nhiãût âäü ca váût liãûu v dng khê êt nháút l åí dän kãút khäúi, cn åí cạc dän khạc thç chãnh nhau 400 - 600 0 C. Nhiãût âäü täúi âa ca dng khê trong l quay phỉång phạp ỉåït l 1700 - 1900 0 C, cn l quay phỉång phạp khä thç nhiãût âäü cao hån mäüt chụt. 2.11.2 Quạ trçnh họa hc Vê dủ: Sn xút clinker ximàng phỉång phạp ỉåït l quay phäúi liãûu W = 29 - 32%. Dän sáúy : Phäúi liãûu vo dän sáúy åí dảng bn lng, nhåì cọ xêch trao âäøi nhiãût m cỉåìng âäü sáúy tàng lã, âäü áøm phäúi liãûu gim dáưn, âäü nhåït tàng lãn, váût liãûu vọn thnh củc. Do tạc dủng va âáûp ca xêch v sỉû quay ca l m váût liãûu âỉåüc tảo viãn cọ kêch thỉåïc khạc nhau. Âäü áøm váût liãûu ra khi dän xêch khäng âỉåüc tháúp hån 8 - 10%. Vç dãù xy ra hiãûn tỉåüng chạy mn xêch v bủi mang ra ngoi nhiãưu. Cúi dän xêch nhiãût âäü váût liãûu âảt khang 200 0 C khi âọ âáút sẹt máút mäüt pháưn tênh do, hảt váût liãûu cọ kêch thỉåïc tỉång âäúi nh. Dän âäút nọng : Nhiãût âäü váût liãûu âảt 200 - 650 0 C . ÅÍ 450 - 500 0 C ch úu l máút nỉåïc họa hc ca âáút sẹt, khi âọ âáút sẹt máút han tan tênh do, cỉåìng âäü hảt phäúi liãûu bë gim. Dän phán gii: Nhiãût âäü váût liãûu âảt 650 - 1100 0 C. ÅÍ dän ny CaCO 3 v MgCO 3 âỉåüc phán hy han tan, âäưng thåìi cạc khọang ca âáút sẹt cng bë phán hy thnh cạc äxit riãng biãût v hat tênh nhỉ SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , khi âọ CaO kãút håüp våïi cạc oxit ny tảo thnh cạc khọang nhỉ C 2 F, CA, C 2 S. Quạ trçnh tảo cạc khọang trãn phủ thüc nhiãût âäü v âäü mën phäúi liãûu. Dän phn ỉïng ta nhiãût : Nhiãût âäü váût liãûu 1200 - 1350 0 C. Cạc khọang âỉåüc tảo thnh åí dän ny l : C 3 A, C 4 AF, C 5 A 3 , sn pháøm ra khi dän ta nhiãût l cạc khọang : C 2 S, C 2 F, C 3 A , C 4 AF, C 5 A 3 v 1 lỉåüng CaO tỉû do, MgO, hảt váût liãûu cọ kêch thỉåïc 2 - 10mm. Dän kãút khäúi : Nhiãût âäü váût liãûu âảt 1350 0 C - 1450 0 C - 1350 0 C Thảc si- GVC NGUÙN DÁN 124 ÅÍ 1350 0 C mäüt pháưn váût liãûu bë nọng chy tảo cháút lng, sn pháøm âi vo khu vỉûc kãút khäúi gäưm: C 3 A, C 4 AF, C 5 A 3 , C 2 S, C 2 F, MgO v 1 lỉåüng CaO tỉû do. Khọang ch úu âỉåüc tảo thnh åí dän kãút khäúi l alit do sỉû tạc dủng ca C 2 S v CaO tỉû do khi cọ màût pha lng trong clinker. Quạ trçnh tảo alit âỉåüc han tan trong khang 15 - 25phụt. Âäúi våïi phäúi liãûu cọ thnh pháưn họa hc khạc nhau thç nhiãût âäü kãút khäúi khạc nhau thỉåìng khang 1400 - 1500 0 C v hm lỉåüng pha lng khang 15 - 30%. Nãúu nhiãût âäü nung quạ cao, hm lỉåüng pha lng quạ låïn thç clinker cọ thãø tảo thnh nhỉỵng củc låïn hồûc ráút låïn, âäưng thåìi cọ thãø tảo anä trong l, nh hỉåíng âãún sỉû chuøn váûn ca váût liãûu trong l v nàng sút l. Cháút lỉåüng clinker âỉåüc âạnh giạ så bäü dỉûa vo kêch thỉåïc hảt clinker, mu sàõc v dung trng ca nọ. Trong thỉûc tãú phäúi liãûu nung clinker dãù kãút khäúi khi hãû säú KH tháúp v hm lỉåüng pha lng trong phäúi liãûu cao, nhỉng cháút lỉåüng clinker kẹm. Ngỉåüc lải khi hãû säúï KH cao, hm lỉåüng pha lng trong clinker tháúp thç phäúi liãûu khọ kãút khäúi, nhiãû t âäü nung phi cao, thu âỉåüc clinker cháút lỉåüng täút. Dän lm lảnh : Nhiãût âäü clinker tỉì 1350 - 1000 0 C. Mäüt pháưn pha lng âỉåüc kãút tinh, cn C 2 S, C 3 A, C 4 AF, MgO, CaO tỉû do v 1 lỉåüng nh C 3 S tạch ra khi pha lng åí dảng tinh thãø, mäüt pháưn pha lng âọng cỉïng lải thnh thy tinh clnker. Quạ trçnh hoa l khi nung clinker trong l âỉïng Trong thåìi gian hiãûn nay, viãûc sỉí dủng l âỉïng âãø nung clinker ximàng hản chãú hån l quay vç: Nàng sút l tháúp. Cháút lỉåüng sn pháøm khọ âm bo v êt äøn âënh. Phäúi liãûu nung trong l âỉïng cng tỉång tỉû nhỉ trong l quay chè khạc l hm lỉåüng cháút chy trong phäúi liãûu cáưn khäúng chãú tháúp hån l quay, nãúu hm lỉåüng cháút chy cao gáy dênh l, nh hỉåíng âãún nàng sút v thiãút bë, âáy cng l 1 trong nhỉỵng ngun nhán hản chãú viãûc sỉí dủng l âỉïng nung clinker ximàng. Thûn låüi hån l dng phäú i liãûu trong l âỉïng cọ n cao v KH tháúp hån l quay, cn p = 1,3 - 1,5. Kêch thỉåïc viãn phäúi liãûu vo l tỉì 5 - 12mm, âãø tàng hãû säú âäø âáưy l thç viãn phäúi liãûu phi cọ kêch thỉåïc khạc nhau. Vê dủ: Khi viãn phäúi liãûu cọ kêch thỉåïc âãưu nhau, hãû säú âäø âáưy thãø têch l åí dän canxi họa âảt 55%, nãúu viãn phäúi liãûu cọ kêch thỉåïc 5 - 12mm thç hãû säú âäø âáưy tàng lãn âãún 65 - 70%, khi âọ kh nàng chuøn âäüng xọay ca dng khê lải cng tàng, v sỉû truưn nhiãût tỉì dng khê cho váût liãûu l täút nháút, nãúu gim kêch thỉåïc viãn phäúi liãûu xúng tỉì 2 - 4mm thç quạ trçnh thäng giọ khäng täút. Hiãûn nay âäúi våïi l âỉïng ngỉåìi ta sỉí dủng viãn phäúi liãûu cọ kêch thỉåïc thêch håüp l 5 - 12mm. Nhiãût âäü täúi Thảc si- GVC NGUÙN DÁN 125 âa ca dng khê trong dän nung l 1500 0 C, täúc âäü tảo clinker trong l âỉïng phủ thüc vo nhiãưu úu täú: Täúc âäü dng khê trong l. Kêch thỉåïc củc váût liãûu. Nhiãût âäü nung trong l Tan bäü thåìi gian lỉu váût liãûu trong l âỉïng khang 10 - 12giåì, thåìi gian lỉu váût liãûu trong dän kãút khäúi khang 10 - 25 phụt. Nãúu tàng täúc âäü dng khê, gim kêch thỉåïc viãn phäúi liãûu v hảt nhiãn liãûu thç sỉû chạy xy ra åí dän nung mnh liãût v nhiãût âäü nung âảt âỉåüc täúi âa. Dỉûa vo chiãưu cao l, nhiãût âäü nung v quạ trçnh họa l xy ra trong l âỉïng ta chia thnh 3 dän : Dän sáúy: Nhiãût âäü váût liãûu âảt 600 0 C - 1000 0 C, häùn håüp phäúi liãûu máút nỉåïc cå hc, họa hc, cháút bäúc trong nhiãn liãûu bàõt âáưu chạy åí khu vỉûc thiãúu äxy, nhiãût âäü chạy cng tàng, váût liãûu chuøn dáưn xúng dän nung thç sỉû chạy xy ra cng âáưy â äxy hån, sỉû phán gii âạ väi, phán hy âáút sẹt âỉåüc tiãún hnh v cạc phn ỉïng åí trảng thại ràõn xy ra våïi täúc âäü tàng dáưn. Dän nung: Nhiãût âäü váût liãûu âảt 1350 - 1450 0 C - 1350, cạc phn ỉïng åí trảng thại ràõn tiãúp tủc han thnh, pha lng trong phäúi liãûu xút hiãûn CaO v C 2 S khúch tạn va pha lng v phn ỉïng tao C 3 S. Dän lm lảnh : nhiãût âäü clinker tỉì 1350 0 C - 1200 0 C - 100 0 C. Clinker tỉì dän kãút khäúi âi xúng tiãúp xục våïi khäng khê lảnh tỉì dỉåïi âi lãn v clinker ngüi dáưn. Täúc âäü lm lảnh clinker trong l âỉïng cháûm hån l quay. Vç váûy dãù cọ hiãûn tỉåüng chuøn họa mäüt säú khọang lm gim cháút lỉåüng clinker. Nhỉỵng úu täú nh hỉåíng âãún quạ trçnh nung luûn v cháút lỉåüng clinker. Cọ nhiãưu úu täú nh hỉåíng âãún quạ trçnh nung v cháút lỉåüng clinker, åí âáy chè xẹt âãún mäüt säú úu täú cå bn. Thnh pháưn họa hc ca phäúi liãûu Trong phäúi liãûu nung clinker ximàng nãúu tàng hm lỉåüng CaO lãn nghéa l tàng hãû säú bo ha KH, clinker s chỉïa nhiãưu khọang C 3 S, cháút lỉåüng clinker tàng lãn. Tuy nhiãn nhiãût âäü nung phi cao, thåìi gian lỉu váût liãûu trong l phi láu hån, tiãu täún nhiãût låïn, nh hỉåíng âãún âäü bãưn gảch chëu lỉía lọt l v nàng sút l. Nãúu tàng hm lỉåüng SiO 2 trong phäúi liãûu nung clinker tỉïc l tàng hãû säú silicat, do âọ trong clinker hm lỉåüng khọang silicat (C 3 S + C 2 S ) tàng lãn v hm lỉåüng khọang nọng chy (C 3 A + C 4 AF ) gim xúng, phäúi liãûu khọ kãút khäúi trong khi nung luûn, ngỉåìi ta thỉåìng khäúng chãú n = 1,5 - 2,5; v p = 1,4 - 1,8. Nãúu tàng hãû säú p lãn trong clinker xút hiãûn nhiãưu CaO tỉû do, âäü nhåït pha lng tàng, gáy khọ khàn cho viãûc tảo khọang alit. Thảc si- GVC NGUÙN DÁN 126 Âäü mën ca phäê liãûu: Phäúi liãûu cọ âäü mën cng cao, cạc phn ỉïng xy ra khi nung luûn clinker cng nhanh, cng triãût âãø, cháút lỉåüng clinker cng täút. Nãúu phäúi liãûu cọ âäü mën > 100 - 120 µK v âäü âäưng nháút kẹm thç quạ trçnh phn ỉïng họa hc xy ra khäng han tan, trong clinker s cọ nhiãưu CaO tỉû do, khọang C 3 S êt, C 2 S nhiãưu. Chãú âäü nung luûn clinker Khi nung clinker trong l quay, thåìi gian lỉu váût liãûu trong dän kãút khäúi khang 20 - 25 phụt våïi nhiãût âäü nung 1300 0 C - 1450 0 C - 1300 0 C thç quạ trçnh tảo khọang xy ra han tan. Nãúu lỉu váût liãûu trong dän kãút khäúi våïi thåìi gian quạ ngàõn, quạ trçnh tảo khọang s xy ra khäng han tan, trong clinker s xút hiãûn nhiãưu CaO tỉû do, cháút lỉåüng clinker gim. Nãúu kẹo di thåìi gian lỉu váût liãûu trong dän kãút khäúi quạ nhiãưu thç mäüt säú khọang s bë phán hy trong khi nung, nàng sút l gim, thu âỉåüc clinker khọ nghiãưn, täún nhiãût nàng. Âãø tàng quạ trçnh tảo alit trong dän kãút khäúi ngỉåìi ta thỉûc hiãûn phỉång phạp nung nhanh bàòng cạch pha vo phäúi liãûu mäüt lỉåüng phủ gia khọang họa hồûc dng biãûn phạp tàng nhiãût âäü nung.Vê dủ: phäúi liãûu nung clinker gäưm âạ väi v âáút sẹt cọ hãû säú KH = 0,95 khi nung åí cạ c nhiãût âäü sau: t 0 = 1600 0 C kãút thục viãûc tảo khọang sau 5 - 10 phụt. t 0 = 1700 - 1800 0 C kãút thục viãûc tảo khọang sau 1 phụt. Tuy nhiãn trong thỉûc tãú ngỉåìi ta khäng nung åí nhiãût âäü quạ cao nhỉ trãn, vç mäüt säú khọang dãù bë phán hy gim cháút lỉåüng clinker, thu âỉåüc clinker khọ nghiãưn, täún nhiãưu nhiãût nàng , nh hỉåíng âãún âäü bãưn ca l v cạc thiãút bë khạc . nh hỉåíng ca nhiãût âäü v thåìi gian lỉu lãn mỉïc âäü liãn kãút väi % Thåìi gian lỉu (phụt) 1350 o C 1415 o C 1450 o C 1520 o C 1 25 66 72,5 75,5 2 57,5 77 80,5 82,5 3 70 80,5 83 84,5 4 72,7 82 84 85,5 5 74 83 85 86,3 8 76,5 84,5 86,2 87,5 20 79 86,5 88,3 88,8 Lm lảnh clinker xi màng pooclàng Quạ trçnh lm lảnh clinker: Lm lảnh clinker l mäüt giai âan quan trng trong quạ trçnh sn xút clinker, nọ nh hỉåíng âãún cháút lỉåüng sn pháøm. Khi lm lảnh clinker tỉì 1450 0 C - 1300 0 C trong clinker váùn cn 1 lỉåüng pha lng v váùn tiãúp tủc cọ phn ỉïng tảo khọang C 3 S. Thaỷc si- GVC NGUYN DN 127 2CaO . SiO 2 + CaO 3CaO .SiO 2 ọửng thồỡi tinh thóứ C 3 S taùch ra khoới pha loớng. Khi laỡm laỷnh clinker õóỳn nhióỷt õọỹ < 1300 0 C pha loớng trong clinker mọỹt phỏửn õổồỹc kóỳt tinh laỷi thaỡnh nhổợng tinh thóứ C 3 A, C 4 AF, C 3 S vaỡ MgO, coỡn mọỹt phỏửn pha loớng õoùng cổùng laỷi thaỡnh pha thuớy tinh clinker. Tọỳc õọỹ laỡm laỷnh clinker coù aớnh hổồớng õóỳn sổỷ kóỳt tinh caùc khoùang vaỡ haỡm lổồỹng pha thuớy tinh trong clinker . Nóỳu laỡm laỷnh chỏỷm: trong clinker seợ chổùa caùc tinh thóứ MgO coù kờch thổồùc lồùn ( 30 - 40 àK) hydrat hoùa rỏỳt chỏỷm khi ximng õoùng rừn, saớn phỏứm õoùng rừn seợ khọng ọứn õởnh thóứ tờch. Mỷt khaùc laỡm laỷnh clinker chỏỷm seợ coù hióỷn tổồỹng chuyóứn hoùa khoùang C 2 S C 2 S vaỡ C 3 S phỏn huớy thaỡnh C 2 S vaỡ CaO tổỷ do, hai hióỷn tổồỹng trón õóửu laỡm giaớm chỏỳt lổồỹng clnker. Nóỳu laỡm laỷnh nhanh: clinker seợ chổùa tinh thóứ MgO coù kờch thổồùc nhoớ ( 8 - 10àK) coỡn 1 lổồỹng MgO nũm trong pha thuớy tinh clinker. MgO ồớ daỷng tinh thóứ nhoớ dóự daỡng hydrat hoùa khi ximng õoùng rừn, saớn phỏứm õoùng rừn ọứn õởnh thóứ tờch hồn, õọửng thồỡi khi laỡm laỷnh nhanh clinker traùnh õổồỹc hióỷn tổồỹng chuyóứn hoùa khoùangC 2 S C 2 S vaỡ C 3 S ờt bở phỏn huớy thaỡnh C 2 S vaỡ CaO tổỷ do, vỗ vỏỷy chỏỳt lổồỹng clinker tọỳt kồn. Thaỡnh phỏửn khoùang clinker phuỷ thuọỹc tọỳc õọỹ laỡm laỷnh. Thaỡnh phỏửn (%) caùc khoùang clinker khi laỡm laỷnh vồùi tọỳc õọỹ Tón khoùang Chỏỷm Trung bỗnh Nhanh Rỏỳt nhanh C 3 S 59,8 65,2 65,2 70,0 C 2 S 18,5 14,5 9,2 3 - 4 C 3 A 12,8 8,0 0 0 C 4 AF 6,1 6,1 0 0 Thuớy tinh clinker 0 0 22,4 20,6 U, nghióửn clinker vaỡ thaùo saớn phỏứm. U clinker: Clinker ra khoới thióỳt bở laỡm laỷnh õổồỹc õổa ra kho uớ tổỡ 7 - 10 ngaỡy nhũm muỷc õờch: + Tióỳp tuỷc laỡm laỷnh clinker õóỳn nhióỷt õọỹ thổồỡng. + Taỷo õióửu kióỷn cho CaO tổỷ do trong clinker taùc duỷng vồùi hồi nổồùc trong khọng khờ, laỡm cho saớn phỏứm sau naỡy ọứn õởnh thóứ tờch khi õoùng rừn. + Clinker doỡn, dóự nghióửn. óứ õaỷt õổồỹc nhổợng muỷc õờch trón ngổồỡi ta coỡn phun nổồùc ồớ daỷng sổồng muỡ vaỡo clinker mồùi ra loỡ, nhổ vỏỷy hióỷu quaớ laỡm laỷnh clinker nhanh hồn, ruùt ngừn thồỡi gian uớ, giaớm dióỷn tờch kho. Thảc si- GVC NGUÙN DÁN 128 Ngoi nhỉỵng l do trãn khäng cho phẹp nghiãưn clinker nọng vç thu âỉåüc sn pháøm cọ nhiãût âäü quạ cao, nh hỉåíng viãûc âọng bao giao hng, màût khạc nghiãìn clinker quạ nọng, nàng sút mạy nghiãưn s gim, nh hỉåíng âãún thiãút bë trong mạy nghiãưn v thảch cao hai nỉåïc cọ thãø bë âãư hydrat họa ngay trong mạy nghiãưn, lm gim tạc dủng âiãưu chènh täúc âäü âọng ràõn ximàng. Âáûp clinker v phủ gia Trỉåïc khi nghiãưn clinker v phủ gia trong mạy nghiãưn cáưn tiãún hnh gia cäng så bäü bàòng cạch âáûp thä clinker v phủ gia trong mạy âáûp hm âãún kêch thỉåïc âảt u cáưu, ngỉåìi ta cọ thãø âáûp clinker ngay sau khi ra khi l nung räưi âỉa vo kho . Âáûp clinker v phủ gia trỉåï c khi nghiãưn ráút cọ låüi: + Tàng nàng sút mạy nghiãưn. + Trạnh âỉåüc nhỉỵng ạch tàõc sỉû cäú khi nghiãưn. Thỉûc tãú cho tháúy kêch thỉåïc củc clinker vo mạy tỉì 8 - 10 mm, nàng sút mạy nghiãưn tàng lãn 10 - 15%, nãúu kêch thỉåïc củc clinker 2 - 3mm nàng sút mạy nghiãưn tàng 25 - 30 %. 2.12 Nghiãưn clinker v phủ gia trong mạy nghiãưn. Trong mạy nghiãưn gäưm: clinker, cạc loải phủ gia nhỉ phủ gia thy, phủ gia âiãưu chènh, phủ gia lỉåìi Mạy nghiãưn ngoi tạc dủng nghiãưn mën häùn håüp trãn cn cọ tạc dủng träün âãưu. Cỉåìng âäü ximàng, täúc âäü âọng ràõn phủ thüc nhiãưu vo âäü nghiãưn mën ca bäüt ximàng. Ximàng nghiãưn cng mën quạ trçnh âọng ràõn cng nhanh, cỉåìng âäü cng cao. Thỉûc nghiãû m â tháúy ràòng: + Âäü låïn ca hảt ximàng 0,005mm hydrat họa han tan sau 2 - 3 tưn. + Âäü låïn ca hảt ximàng 0,005mm - 0,02mm, hydrat họa han tan sau 1 - 2 thạng .+ Âäü låïn ca hảt ximàng 0,04 - 0,06mm, hydrat họa bãn ngoi. + Âäü låïn ca hảt ximàng 0,06 - 1mm, bë trå khäng hydrat họa. Âãø tàng hiãûu qu nghiãưn ngỉåìi ta cọ thãø pha thãm 1 säú phủ gia hat tênh bãư màût ( phủ gia tråü nghiãưn) hồûc nghiãưn ỉåït clinker trong mạy nghiãưn. Tuy nhiãn nghiãưn ximàng cọ âäü mën cao thç lỉåüng nỉåïc träün vỉỵa cng låïn, khi âọng ràõn ta nhiãưu nhiãût, gáy hiãûn tỉåüng biãún dảng co ca sn pháøm. Âäü mën ca ximàng cn phủ thüc vo thnh pháưn khọang clinker. Clinker chỉïa nhiãưu khọang C 3 S v C 3 A thç khọ nghiãưn mën hån clinker chỉïa êt khọang C 3 S v C 3 A. Âãø nghiãưn mën clinker ximàng ngỉåìi ta sỉí dủng mạy nghiãưn loải nghiãưn khä l phäø biãún, v cọ thãø: + Nghiãưn theo cäng nghãû nghiãưn chung. + Nghiãưn theo cäng nghãû nghiãưn riãng. Thảc si- GVC NGUÙN DÁN 129 Lm lảnh v váûn chuøn ximàng bäüt vãư silä Ximàng bäüt tỉì mạy nghiãưn ra cọ nhiãût âäü thỉåìng l 80 0 C - 130 0 C cng cọ khi cao hån, ximàng âỉåüc tiãúp tủc lm lảnh trong cạc silä chỉïa, quạ trçnh lm lảnh ny xy ra ráút cháûm. Vç váûy cáưn phi nhiãưu silä thç måïi âạp ỉïng u cáưu ca nh mạy. Âãø gim båït säú silä chỉïa ximàng, trỉåïc âáy åí mäüt säú nỉåïc ngỉåìi ta lm lảnh ximàng bàòng thiãút bë lm lảnh kiãøu vêt nàòm, vêt âỉïng, mạy khúy cọ nỉåïc lm lảnh bãn ngoi, ximàng v nỉåïc âi ngỉåüc chiãưu nhau, cúi cng nhiãût âäü ximàng ra khi thiãút bë lm lảnh l 30 0 C - 50 0 C. Ximàng bäüt sau khi lm lảnh âỉåüc váûn chuøn lãn silä chỉïa bàòng cạc thiãút bë váûn chuøn nhỉ: vêt ti, bàng ti, gáưu náng, khê nẹn 2.13 Quạ trçnh họa lê khi xi màng âọng ràõn 2.13.1 Quạ trçnh l hc khi âọng ràõn ximàng  cọ ráút nhiãưu thuút nọi vãư quạ trçnh âọng ràõn ca ximàng cng våïi nhỉỵng l gii vãư liãn kãút hrä, liãn kãút phäúi trê v.v Vê dủ nhỉ thuút Le chatelier, thuút Bai - cäp. Tuy nhiãn âãún nay thuút Bai - cäp váùn âỉåüc sỉí dủng cho mi cháút kãút dênh. Thuút ny cho ràòng khi âọng ràõn cháút kãút dênh chia lm 3 giai âoản. + Giai âoản 1: Gi l giai âoản chøn bë. + Giai âoản 2: Gi l giai âoản keo hoạ hay cn gi l chu k ninh kãút. + Giai âoản 3: Gi l giai âoản kãút tinh hay cn gi l chu k âọng ràõn Giai âoản 1 Nỉåïc tiãúp xục våïi cạc hảt ximàng v ngay láûp tỉïc tham gia phn ỉïng hoạ hc våïi váût cháút trãn låïp bãư màût ca hảt. Nhỉỵng sn pháøm ho tan ca phn ỉïng (kiãưm, väi, thảch cao, khoạng clinker khäng bãưn bë phán hu) ngay tỉïc khàõc chuøn vo dung dëch v cạc låïp tiãúp theo ca hảt ximàng lải tiãúp tủc phn ỉïng våïi nỉåïc. Phn ỉïng xy ra liãn tủc cho tåïi khi pha lng tråí nãn bo ho båíi sn pháøm phn ỉïng. Giai âoản 2 L giai âoản trỉûc tiãúp tảo thnh sn pháøm phn ỉïng åí trảng thại ràõn m khäng cáưn thäng qua sỉû ho tan trung gian ca cạc sn pháøm ban âáư u. Sn pháøm ca phn ỉïng åí giai âoản ny nàòm åí trảng thại ràõn khäng thãø bë ho tan trong pha lng â bo ho. Vç váûy, chụng trỉûc tiãúp tạch ra thnh sn pháøm dảng cháút ràõn cọ kêch thỉåïc hảt vä cng nh - trảng thại phán tạn mën tảo nãn hãû keo dỉåïi dảng cạc gel. Trong sút quạ trçnh ny, bn tênh linh âäüng ca häư nho ximàng dáưn dáưn bë ninh kãút nhỉng chỉa tảo cho häư ximàng cọ cỉåìng âäü. Båíi váûy giai âoản ny cn âỉåüc gi l chu k ninh kãút, cn giai âoản 1 gi l quạ trçnh hoạ hc. Thaỷc si- GVC NGUYN DN 130 Giai õoaỷn 3 Nhổợng haỷt keo daỷng gel dỏửn dỏửn mỏỳt nổồùc, sờt chỷt laỷi taỷo nón vổợa bừt õỏửu phaùt trióứn cổồỡng õọỹ nhổng coỡn yóỳu. Tổỡ gel mỏỳt nổồùc, haỷt vỏỷt chỏỳt vọ cuỡng nhoớ trồớ thaỡnh tỏm cuớa nhổợng mỏửm tinh thóứ vỏỷt chỏỳt mồùi bở kóỳt tinh vaỡ phaùt trióứn kờch thổồùc taỷo nón vỏỷt lióỷu ximng coù cổồỡng õọỹ phaùt trióứn theo thồỡi gian vaỡ sổỷ kóỳt tinh toaỡn khọỳi vỏỷt lióỷu. Khi vỏỷt lióỷu kóỳt tinh hóỳt thỗ kóỳt thuùc quaù trỗnh õoùng rừn laỡm cho ximng hoaù õaù coù õọỹ bóửn rỏỳt cao. Coù thóứ toùm từt nhổ sau: Hydrat hoaù (sol) Gel Keo tuỷ Kóỳt tinh Vổợa linh õọỹng Bừt õỏửu ninh kóỳt Kóỳt thuùc ninh kóỳt oùng rừn Quaù trỗnh ninh kóỳt Quaù trỗnh õoùng rừn 2.13.2 Quaù trỗnh hoaù hoỹc khi õoùng rừn ximng Ximng coù nhióửu thaỡnh phỏửn hoùa vaỡ thaỡnh phỏửn khoaùng. Vỗ vỏỷy, khi ximng phaớn ổùng hoaù hoỹc vồùi nổồùc thỗ noù cuợng xaớy ra rỏỳt phổùc taỷp. Khi trọỹn ximng vồùi nổồùc, caùc thaỡnh phỏửn khoaùng rióng bióỷt õọửng thồỡi taùc duỷng vồùi nổồùc song song vồùi nhau. Sau õoù caùc saớn phỏứm hydrat laỷi taùc duỷng vồùi nhau hay saớn phỏứm hydrat cuớa ximng phaớn ổùng vồùi nhổợng thaỡnh phỏửn hoaỷt tờnh trong phuỷ gia luùc nghióửn v.v Theo I.un, quaù trỗnh hoaù hoỹc xaớy ra hai giai õoaỷn : Giai õoaỷn õỏửu: Goỹi laỡ phaớn ổùng sồ cỏỳp. Chuớ yóỳu caùc khoaùng ximng phaớn ổùng thuyớ phỏn hay thuyớ hoaù vồùi nổồùc. Giai õoaỷn thổù hai: Goỹi laỡ phaớn ổù ng thổù cỏỳp. Caùc saớn phỏứm thuyớ phỏn, thuyớ hoaù cuớa ximng taùc duỷng tổồng họự vồùi nhau hay taùc duỷng vồùi caùc phuỷ gia hoaỷt tờnh trong ximng. ọỳi vồùi ximng portland thổồỡng, giai õoaỷn õỏửu laỡ giai õoaỷn chuớ yóỳu. ỏửu giai õoaỷn hai laỡ quaù trỗnh õoùng rừn ximng Portland. Quaù trỗnh phaớn ổùng giổợa phuỷ gia nghióửn trong ximng vồùi caùc saớn phỏứm hydrat khoaùng ximng chố xaớy ra õọỳi vồùi ximng portland xố, ximng portland puzồlan, ximng portland cacbonat. Nóỳu ximng portland pha 10% õóỳn 15% caùc loaỷi phuỷ gia hoaỷt tờnh thỗ vỏựn coù quaù trỗnh phaớn ổùng. I.un õaợ phỏn tờch vaỡ toùm từt quaù trỗnh hydrat hoaù cuớa tổỡng khoaùng ximng nhổ sau: Khoaùng 3CaO.SiO 2 (C 3 S) C 3 S phaớn ổùng thuyớ phỏn vồùi nổồùc taỷo thaỡnh hydrosilicat canxi coù tố lóỷ phỏn tổớ CaO/SiO 2 < 3 [...]... Kãút qu nghiãn cỉïu trong hãû Thnh pháưn cạc hydrosilicat canxi khi cạc khoạng CaO - SiO2 - H2O ca cạc tạc gi sau silicat tạc dủng våïi nỉåïc Bog Taylor CaO.SiO2.1,1H2O CSH( A) CSH (0,8 -1 ,5) CaO.SiO2.(0,5 2,5)H2O CSH( B) CSH(I) (1,7 -2 ) CaO.SiO2.(2 - 4)H2O C2SH8 CSH(II) C2SHA CSα (1, 8-2 ,4).CaO.SiO2.(1 1,25)H2O 135 Thảc si- GVC NGUÙN DÁN ... dáùn âãún kãút tinh tảo tinh thãø måïi Cáúu trục tinh thãø ca chụng cọ 2 nhọm 133 Thảc si- GVC NGUÙN DÁN Nhọm táúm Hecxa v nhọm táúm gi Hecxa Vç váûy, tu âiãưu kiãûn cọ thãø cọ hydroaluminat canxi nhỉ sau: 4CaO.Al2O3.nH2O Trong âọ n = 12 -1 4 3CaO.Al2O3.nH2O Trong âọ n = 6 - 12 2CaO.Al2O3.nH2O Trong âọ n = 5 - 9 Ngoi 2 cáúu trục Hecxa nọi trãn cn cọ cáúu trục khäúi láûp phỉång 3CaO.Al2O3.6H2O Khi nghiãn... phạt hiãûn tháúy hydroaluminatcanxi chè cọ 2 loải cáúu trục táúm gäưm cọ 2 låïp Hecxa ca Ca(OH)2 v Al(OH)3 2Ca(OH)2 2Al(OH)3.3H2O 4Ca(OH)2 2Al(OH)3.6H2O Khi nghiãn cỉïu hãû CaO -SiO 2- H2O, ngỉåìi ta tháúy ràòng åí nhiãût âäü 210C - 90 0C, pha bãưn vỉỵng ch úu l Gipxit (Al2O3.3H2O), khi näưng âäü CaO l 0,33 g/l Nãúu näưng âäü CaO låïn hån 0,33 g/l thç cọ dảng 3CaO.SiO2.6H2O kãút tinh dảng tinh thãø khäúi... väi trong pha lng m cạc khoạng C3S, C2S thỉûc hiãûn phn ỉïng thu phán hay thu hoạ Khoạng C3S v C2S thu phán ton pháưn khi cọ dỉ nỉåïc 3CaO.SiO2 + nH2O 3Ca(OH)2 + SiO2.(n - 3)H2O 2CaO.SiO2 + nH2O 2Ca(OH)2 + SiO2.(n - 2)H2O 131 Thảc si- GVC NGUÙN DÁN Trong thỉûc tãú 2 phn ỉïng trãn khäng xy ra âãún cng, vç pha lng dáưn dáưn bo ho lm cho phn ỉïng ngỉìng hay cháûm lải Do âọ tu theo näưng âäü väi trong pha...3CaO.SiO2 + nH2O = x Ca(OH)2 + y CaO.SiO2.mH2O Trong âọ: x +y = 3 m = n - 2.x Âa säú ti liãûu cho ràòng sn pháøm hydrosilicat canxi do C3S thu phán l 2CaO.SiO2.mH2O Trë säú m thỉûc tãú ráút giao âäüng Theo Täräpäp v Bãlakin, m cọ thãø tỉì 1 âãún 4 mol H2O cho 1 mol 2CaO.SiO2... CaO =1,1 g/l phn ỉïng xy ra nhỉ sau: H2O C3 S C2SH2 + Ca(OH)2 Âiãưu kiãûn thỉûc tãú s theo så âäư sau: C3 S H2O C2SH2 + Ca(OH)2 CSH (bãưn) Cng cọ mäüt säú tạc gi nãu lãn hãû säú củ thãø l: 132 Thảc si- GVC NGUÙN DÁN 3CaO.SiO2 + 3H2O Hồûc: 3C3S + 5H2O 1,5Ca(OH)2 + C1,5S1,5H2O 3Ca(OH)2 + C3S2.2H2O Tọm lải phn ỉïng hoạ hc giỉỵa C3S våïi nỉåïc ln cọ Ca(OH)2 trong pha ràõn Âáy chênh l tênh cháút riãng biãût... dủng våïi nỉåïc s bë thu phán tảo nãn hydroaluminat kiãưm cao CaO/Al2O3 > 5,3 v thoạt ra Al(OH)3 Cáúu trục hydroaluminat C5A3 lục thu phán l dảng khäúi C3AH6 C5A3 + 42H2O = 5C3AH6 + 8Al(OH)3 134 Thảc si- GVC NGUÙN DÁN Trong quạ trçnh xy ra âọng ràõn bäüt ximàng, Al(OH)3 cọ thãø phn ỉïng våïi Ca(OH)2 do quạ trçnh hydrat hoạ khoạng silicat tảo ra âãø täøng håüp thnh hydroaluminat2canxi hay 4 canxi 2Ca(OH)2... kãút ta háúp thủ làõng âng lải Theo Vet, C2S khi tạc dủng våïi nỉåïc cng tỉång tỉû nhỉ C3S, nghéa l nãúu nhỉ nhiãưu nỉåïc v làõc liãn tủc thç chụng cng s bë thu phán 2CaO.SiO2 + nH2O 2Ca(OH)2 + SiO2.(n - 2)H2O Thäng thỉåìng, våïi näưng âäü CaO nháút âënh trong dung dëch thç cọ thãø cọ theo så âäư C2S H2O C2SH2 CSH (bãưn) Hydrosilicat canxi l mäüt trong säú nhỉỵng váût cháút tảo nãn tênh cháút dênh kãút . nhạnh 5 báûc mäüt dng - Pre’calciner + Mäü t nhạnh 5 báûc hai dng - Pre’calciner + Hai nhạnh 5 báûc hai dng - Pre’calciner + Hai nhạnh 5 báûc hai dng - Pre’calciner - by pass. ÅÍ mäùi. sau 2 - 3 tưn. + Âäü låïn ca hảt ximàng 0,005mm - 0,02mm, hydrat họa han tan sau 1 - 2 thạng .+ Âäü låïn ca hảt ximàng 0,04 - 0,06mm, hydrat họa bãn ngoi. + Âäü låïn ca hảt ximàng 0,06 - 1mm,. kêch thỉåïc củc clinker vo mạy tỉì 8 - 10 mm, nàng sút mạy nghiãưn tàng lãn 10 - 15%, nãúu kêch thỉåïc củc clinker 2 - 3mm nàng sút mạy nghiãưn tàng 25 - 30 %. 2.12 Nghiãưn clinker v phủ gia