Nguyên liệu sản xuấtNguyên liệu sản xuất clinke là đá vôi có hàm lượng canxi lớn như đá vôi đặc, đá phấn, đá macnơ và đất sét. Trung bình để sản xuất 1 tấn xi măng cần khoảng 1,5 tấn nguyên liệu. Tỷ lệ giữa thành phần đá vôi và đất sét vào khoảng 3 : 1 .Ngoài hai thành phần chính là đá vôi và đất sét người ta có thể cho thêm vào thành phần phối liệu các nguyên liệu phụ để điều chỉnh thành phần hóa học, nhiệt độ kết khối và kết tinh của các khoáng.Ví dụ: Cho trepen để tăng hàm lượng SiO2 , cho quặng sắt để tăng Fe2O3,...Nhiên liệu chủ yếu và hiệu quả nhất trong sản xuất xi măng ở nhiều nước là khí thiên nhiên có nhiệt trị cao. Ở nước ta nhiên liệu được dùng phổ biến nhất là than và dầu.Các giai đoạn của quá trình sản xuấtQuá trình sản xuất xi măng gồm các công đoạn chuẩn bị phối liệu, nung và nghiền. Sơ dồ công nghệ sản xuất xi măng pooc lăng được tóm tắt trên hình 42Chuẩn bị phối liệuGồm có khâu nghiền mịn, nhào trộn hỗn hợp với tỷ lệ yêu cầu để đảm bảo cho các phản ứng hóa học được xảy ra và clinke có chất lượng đồng nhất.Thông thường có hai phương pháp chuẩn bị phối liệu: Khô và ướt.Phương pháp khô: Khâu nghiền và trộn đều thực hiện ở trạng thái khô hoặc đã sấy trước. Đá vôi và đất sét được nghiền và sấy đồng thời cho đến độ ẩm 1 2% trong máy nghiền bi. Sau khi nghiền, bột phối liệu được đưa vào xi lô để kiểm tra hiệu chỉnh lại thành phần và để dự trữ đảm bảo cho lò nung làm việc liên tục.Khi chuẩn bị phối liệu bằng phương pháp khô thì quá trình nung tốn ít nhiệt, mặt bằng sản xuất gọn nhưng thành phần hỗn hợp khó đồng đều ảnh hưởng tới chất lượng xi măng. Phương pháp này thích hợp khi đá vôi và đất sét có độ ẩm thấp (10 15%).Phương pháp ướt: Đất sét được máy khuấy tạo huyền phù sét, đá vôi được đập nhỏ rồi cho vào nghiền chung với đất sét ở trạng thái lỏng (lượng nước chiếm 3545%) trong máy nghiền bi cho đến khi độ mịn đạt yêu cầu. Từ máy nghiền hỗn hợp được bơm vào bể bùn để kiểm tra và điều chỉnh thành phần trước khi cho vào lò nung.
Dạng toán 3: Hệ 4 cấu tử có lẫn tro Cứ 100 phần clinker (hay phối liệu đã nung ) thì có: x: phần cấu tử thứ nhất đã nung. y: phần cấu tử thứ hai đã nung. z: phần cấu tử thứ ba đã nung. m: phần cấu tử thứ ba đã nung. t: phân tro nhiên liệu lẫn vào. Từ đó thiết lập được phương trình : x + y + z + m +t = 100% (37) + Quy đổi thành phần hoá học của nguyên liệu và tro nhiên liệu về 100%. +Đổi thành phần hoá học của nguyên liệu chưa nung về đã nung ( trừ đi MKN). + Ấn định các hệ số cơ bản. + Xác định hàm lượng tro lẫn vào clinker theo công thức (%) 100.100 P An t Trong õoù: - P laỡ lổồỹng nhión lióỷu tióu tọỳn rióng (kg nhión lióỷu /kg clinker) - A laỡ haỡm lổồỹng tro coù trong nhión lióỷu (%) - n laỡ lổồỹng tro lỏựn vaỡo clinker cement so vồùi tọứng haỡm lổồỹng tro coù trong nhión lióỷu, phuỷ thuọỹc vaỡo loaỷi loỡ vaỡ phổồng phaùp saớn xuỏỳt. ( n= 100%) h 4 c u t . t q p Q Vồùi : - q laỡ lổồỹng nhióỷt tióu tọỳn rióng (kcal/kg clinker) - Q t laỡ nhióỷt trở thỏỳp cuớa nhión lióỷu (kcal/kg clinker) Thung Ta choỹn: q = 730(kcal/kg clinker ) vi h 4 cu t . Q t = 81.C d +246.H d -26(O d - S d ) - 6.Wd 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 (38) (39) (40) (41) (1,65 0,35 ) (42) 2,8 (43) (44) tCxC yC zC mC C x y z m t xA yA zA mA tA A x y z m t xS yS zS mS tS S x y z m t xF yF zF mF tF F x y z m t C A F KH S S n AF A p F Có các biểu sau: Thay trị số C, A, F, S, ở (38, 39, 40, 41) vào (42, 43, 44). Có hệ 2 phương trình bậc nhất 4 ẩn số: 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 a x b y c z +d m e a x b y c z +d m e (45) a x b y c z +d m e Từ phương trình (37, 45) có hệ 4 phương trình bậc nhất 4 ẩn số: 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 x+y+z +m 100 - t a x b y c z +d m e a x b y c z +d m e (46) a x b y c z +d m e a1= (2.8*KH*S1+1.65*A1+0.35*F1) - C1 b1= (2.8*KH*S2+1.65*A2+0.35*F2) - C2 c1= (2.8*KH*S3+1.65*A3+0.35*F3) - C3 d1= (2.8*KH*S4+1.65*A4+0.35*F4) - C4 e1= (C5- (2.8*KH*S5+1.65*A5+0.35*F5)) *C5 a2 = n.( A1 + F1 ) - S1 b2 = n.( A2 + F2 ) - S2 c2 = n.( A3 + F3 ) - S3 d2 = n.( A4 + F4 ) - S4 e2 = [S4 - n.(A4+ F4)] .t a3 = (pF1 - A1) b3 = (pF2 - A2) c3 = (pF3 - A3) d3 = (pF4 - A4) e3 = A5-F5.p Giải hệ phương trình (46) ta có: Chuyển x, y, z , m về dạng nguyên liệu chưa nung. Kiểm tra các hệ số cơ bản KH, n, p. Tính thành phần khoáng, lượng pha lỏng của clinker. Tít phối liệu: T = 1,785C + 2,09 MgO x, y, z, m Ví dụ 3: BAÌI TÊNH PHÄÚI LIÃÛU 4 CÁÚU TÆÍ COÏ LÁÙN TRO C3S C2S C3A C4AF TÄNG 54 20 8.6 11.5 94.1 Bảng 1: Cho thành phần khoáng: Nguyãn liãu SiO2 Al2O 3 Fe2O 3 CaO MgO TPK MKN TÄNG Âa väi 0.2 1.06 0.12 55.62 0.29 0.15 43.3 100.74 Âát Set 50 20.23 10.54 0.19 0.54 4.32 7.21 93.03 Quàng Sàt 24 11.25 50.04 0.13 0.35 2.21 7.93 95.91 Âa Cao Silic 88 4.76 1.39 0.21 0.14 1.53 1.33 97.36 Tro than 58.62 25.94 5.65 0.47 1.11 6.46 0.00 98.25 BAÍNG 2: Baíng thaình pháön hoaï nguyãn liãûu [...]... Sd Wd A 1 .46 1 12.5 Ta chọn q = 730 (kcal/kg.clinker) n= 100% TÄNG 100 Ví dụ 4: BAÌI TÊNH PHÄÚI LIÃÛU 4 CÁÚU TÆÍ COÏ LÁÙN TRO Xi măng Hà Tiên 2 BẢNG 1: Thành phần hoá của nguyên nhiên liệu Ng .liệu SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN TỔNG Đá vôi 2.15 40 .33 99.87 6.88 97.32 7.60 96.31 1. 94 0.19 48 .32 Đất sét 63. 14 20.30 6.30 0.70 Đá đỏ Cát 6. 94 40.18 13.13 35 .40 52.70 0.50 0. 14 1.03 1.27 42 .80 98 .44 Tro than... 20.30 6.30 0.70 Đá đỏ Cát 6. 94 40.18 13.13 35 .40 52.70 0.50 0. 14 1.03 1.27 42 .80 98 .44 Tro than 56.33 26.35 8.67 2.33 0.88 0.00 94. 56 Thành phần khoáng: C3S C2S C3A C4AF 65 12.25 9. 74 11.63 Thành phần hóa của than: Cd Hd 79.00 2. 94 Od Nd Sd Wd A Tổng 1.25 1 .42 0.80 3.17 11 .42 100 Ta chọn: q = 730 (kcal/kg.clinker) n= 100% . (2.8*KH*S1+1. 65* A1+0. 35* F1) - C1 b1= (2.8*KH*S2+1. 65* A2+0. 35* F2) - C2 c1= (2.8*KH*S3+1. 65* A3+0. 35* F3) - C3 d1= (2.8*KH*S4+1. 65* A4+0. 35* F4) - C4 e1= (C 5- (2.8*KH*S5+1. 65* A5+0. 35* F5)) *C5 a2 = n.(. 100. 74 Âát Set 50 20.23 10 . 54 0.19 0 . 54 4. 32 7.21 93.03 Quàng Sàt 24 11. 25 50. 04 0.13 0. 35 2.21 7.93 95. 91 Âa Cao Silic 88 4. 76 1.39 0.21 0. 14 1 .53 1.33 97.36 Tro than 58 .62 25. 94 5. 65 0 .47 1.11. 730(kcal/kg clinker ) vi h 4 cu t . Q t = 81.C d + 246 .H d -2 6(O d - S d ) - 6.Wd 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 (38) (39) (40 ) (41 ) (1, 65 0, 35 ) (42 ) 2,8 (43 ) (44 ) tCxC yC zC mC C x y z