bài giảng nung clinker

1 NUNG CLINKER NUNG CLINKER XMP XMP 2 1 – QUÁ TRÌNH TẠO CLINKER XMP TỪ BỘT PHỐI LIỆU 3 Bột phối liệu từ đá vôi, đất sét, quặng sắt được đem nung luyện sẽ trải qua một loạt những biến đổi. Theo bản chất hoá lý: 5 giai đoạn: 1.Sấy 2.Đốt nóng 3.Phân hủy Cacbonat 4.Kết khối 5.Làm nguội Theo bản chất pha tham gia:2 giai đoạn: 1.Biến đổi chỉ ở pha rắn (sấy, đốt nóng, phân hủy cacbonat) 2.Biến đổi với sự tham gia của pha lỏng (kết khối, làm nguội) 4 1 – Sấy: ( từ 30-200 0 C)  khi nhiệt độ phối liệu tới khoảng 120 khi nhiệt độ phối liệu tới khoảng 120 0 0 C C giai đoạn tách nước lý học (ẩm trong phối giai đoạn tách nước lý học (ẩm trong phối liệu) liệu)   5 2 – Đốt nóng: (200-650 0 C):  Mất nước hóa học của các khoáng sét: hiệu Mất nước hóa học của các khoáng sét: hiệu ứng thu nhiệt từ 400 – 600 ứng thu nhiệt từ 400 – 600 0 0 C C x Al x Al 2 2 O O 3 3 .ySiO .ySiO 2 2 .mH .mH 2 2 O = xAl O = xAl 2 2 O O 3 3 .ySiO .ySiO 2 2 + mH + mH 2 2 O. O. Al Al 2 2 O O 3 3 .2SiO .2SiO 2 2 .2H .2H 2 2 O = Al O = Al 2 2 O O 3 3 .2SiO .2SiO 2 2 + 2H + 2H 2 2 O). O).      Phân hủy các chất hữu cơ trong đất sét Phân hủy các chất hữu cơ trong đất sét (phản ứng toả nhiệt, ở 300 – 400 (phản ứng toả nhiệt, ở 300 – 400 0 0 C); C);  Biến đổi thù hình của Biến đổi thù hình của β β - quắc - quắc → → α α - quắc - quắc (thu nhiệt nhỏ ở 573 – 575 (thu nhiệt nhỏ ở 573 – 575 0 0 C). C).   6 3 – Phân hủy cácbonát: nhiệt độ phối liệu 1000 0 C.  Chủ yếu là phân hủy CaCO Chủ yếu là phân hủy CaCO 3 3 (nhiệt độ (nhiệt độ phân hủy mạnh nhất ở khoảng phân hủy mạnh nhất ở khoảng 870 - 870 - 900 900 0 0 C C ) ) CaCO CaCO 3 3 =CaO + CO =CaO + CO 2 2  Đặc trưng cơ bản của toàn bộ giai Đặc trưng cơ bản của toàn bộ giai đoạn này là các biến đổi xảy ra ở pha đoạn này là các biến đổi xảy ra ở pha rắn. rắn. 7 4 – Kết khối: nhiệt độ tăng từ 1000 – 1450 0 C:  Pha lỏng do các hợp chất eutecti nóng chảy Pha lỏng do các hợp chất eutecti nóng chảy . . Nhiệt độ càng tăng, pha lỏng hình thành ngày Nhiệt độ càng tăng, pha lỏng hình thành ngày càng nhiều tạo điều kiện cho quá trình kết khối càng nhiều tạo điều kiện cho quá trình kết khối clinker và hình thành các khoáng cần thiết. clinker và hình thành các khoáng cần thiết.  Khoáng mong muốn nhất trong clinker: Khoáng mong muốn nhất trong clinker: C C 3 3 S về S về cơ bản được tạo thành trong lòng pha lỏng: cơ bản được tạo thành trong lòng pha lỏng: sự sự hình thành C hình thành C 3 3 S được thực hiện nhờ có sự hòa tan S được thực hiện nhờ có sự hòa tan C C 2 2 S và CaO tự do (còn dư trong phản ứng pha S và CaO tự do (còn dư trong phản ứng pha rắn) trong pha lỏng: rắn) trong pha lỏng: 9 •1000-1100 0 C: tạo pha lỏng •1200-1300 0 C: hình thành C 2 S •1300-1350 0 C: C 3 S hình thành mạnh trong pha lỏng: C 2 S và CaO hòa tan, phân tán đều trong pha lỏng, tiếp xúc với nhau và phản ứng: C 2 S + CaO = C 3 S •1400-1450 0 C: C 3 S hình thành trong pha lỏng nhiều, lượng C 3 S hình thành phụ thuộc lượng pha lỏng, độ linh động của pha lỏng. 11 5 – Làm nguội: (1450 – 1250 0 C):  Khi nguội, phần pha lỏng không kết tinh sẽ Khi nguội, phần pha lỏng không kết tinh sẽ tạo pha thủy tinh trong clinker. tạo pha thủy tinh trong clinker. Thành phần Thành phần pha của clinker gồm những khoáng chính như pha của clinker gồm những khoáng chính như C C 3 3 S, C S, C 2 2 S, C S, C 3 3 A, C A, C 4 4 AF và pha thủy tinh. AF và pha thủy tinh.  Ở 1250 Ở 1250 0 0 C: xảy ra phản ứng: C C: xảy ra phản ứng: C 3 3 S S → → C C 2 2 S + CaO S + CaO  Ở 675 Ở 675 0 0 C:ø C:ø β β - C - C 2 2 S S → → γ γ -C -C 2 2 S S ( ( γ γ -C -C 2 2 S không có tính kết dính, không tạo S không có tính kết dính, không tạo cường độ cho xi măng, làm cho xi măng bò tả). cường độ cho xi măng, làm cho xi măng bò tả). 12 Vì vậy, cần phải làm nguộâi nhanh:  Trong điều kiện tạo khoáng clinker là có mặt pha lỏng sẽ tạo Trong điều kiện tạo khoáng clinker là có mặt pha lỏng sẽ tạo thành một màng xung quanh các khoáng ở nhiệt độ cao, lực thành một màng xung quanh các khoáng ở nhiệt độ cao, lực làm lạnh nhanh sẽ làm cho màng đó cứng lại làm lạnh nhanh sẽ làm cho màng đó cứng lại ngăn cản không ngăn cản không cho cho β β - C - C 2 2 S S → → γ γ -C -C 2 2 S, ngăn sự phân hủy C S, ngăn sự phân hủy C 3 3 S S    Pha thủy tinh hình thành có các vết nứt Pha thủy tinh hình thành có các vết nứt , giúp cục clinker dễ , giúp cục clinker dễ vỡ, thuận lợi cho quá trình nghiền. vỡ, thuận lợi cho quá trình nghiền.  Tạo tinh thể nhỏ, mòn: Tạo tinh thể nhỏ, mòn: giúp dễ nghiền, dễ tham gia phản ứng giúp dễ nghiền, dễ tham gia phản ứng sau này sau này Phương pháp làm bền khoáng bằng kỹ thuật làm nguội nhanh là Phương pháp làm bền khoáng bằng kỹ thuật làm nguội nhanh là phương pháp làm bền vật lý. Ngoài ra có thể làm bền bằng phương pháp làm bền vật lý. Ngoài ra có thể làm bền bằng các phương pháp hóa tinh thể như dùng chất khoáng hóa. Các các phương pháp hóa tinh thể như dùng chất khoáng hóa. Các ion Fe ion Fe 3+ 3+ và CaF và CaF 2 2 có tác dụng khoáng hóa, khi cho vào phối liệu có tác dụng khoáng hóa, khi cho vào phối liệu có khả năng sớm tạo C có khả năng sớm tạo C 3 3 S, ngăn chặn phân hủy và làm bền S, ngăn chặn phân hủy và làm bền C C 3 3 S. S. [...]... 2.(2CaO.SiO2) +4H2O =>3CaO. 2SiO2.3H2O +3Ca(OH)2 3CaO.Al2O3 +6H2O => 3CaO. 2Al2O3.6H2O 3CaO.Al2O3 + 3CaSO42H2O)+ 26H2O => 3CaO.Al2O3.  3CaSO4.32H2O    Sự hình thành cấu trúc hồ xi măng Giai đoạn hòa tan:  Giai đoạn hóa keo:  Giai đoạn kết tinh  Bài tính phối liệu xi măng Để các oxit phản ứng hết tạo khoáng cần thiết, các  oxit thường có trong khoảng xác định, gọi là các  modul  Modul silicat n: = %SiO2/( %Al2O3 + %Fe2O3) Modul alumin p: = %Al2O3/ %Fe2O3 . 1 NUNG CLINKER NUNG CLINKER XMP XMP 2 1 – QUÁ TRÌNH TẠO CLINKER XMP TỪ BỘT PHỐI LIỆU 3 Bột phối liệu từ đá vôi, đất sét, quặng sắt được đem nung luyện sẽ trải qua một. trình kết khối clinker và hình thành các khoáng cần thiết. clinker và hình thành các khoáng cần thiết.  Khoáng mong muốn nhất trong clinker: Khoáng mong muốn nhất trong clinker: C C 3 3 S. kết tinh sẽ tạo pha thủy tinh trong clinker. tạo pha thủy tinh trong clinker. Thành phần Thành phần pha của clinker gồm những khoáng chính như pha của clinker gồm những khoáng chính như C C 3 3 S,