công nghệ sản xuất xi măng tính phối liệu clinker xi măng portland

 Thực tế, việc tính toán phối liệu cũng chỉ thực hiện với những ôxít chính, sao cho thành phần bảo tạo các khoáng chính cần thiết..  Đơn phối liệu cho clinker XMP cần đảm bảo nguyên t

TÍNH PHOÁI LIEÄU CLINKER

XI MAÊNG PORTLAND

MODUL THÀNH PHẦN ÔXÍT

liệu tự nhiên có thành phần hóa không ổn định Không thể tính phối liệu với một thành phần không đổi suốt quá trình sản xuất

 Thực tế, việc tính toán phối liệu cũng chỉ thực hiện với những ôxít chính, sao cho thành phần

bảo tạo các khoáng chính cần thiết Đây là nhiệm vụ thường xuyên của các kỹ sư công nghệ

 Đơn phối liệu cho clinker XMP cần đảm bảo nguyên tắc sau:

Phản ứng hết CaO,

Bảo đảm modul (hệ số tỷ lệ các ôxít được tiêu chuẩn hóa) cần thiết.

CÁC MODUL:

 Để các ôxít phản ứng hết tạo khoáng cần thiết, các ôxít phải có một tỷ lệ hợp lý Tỷ lệ các ôxít thường trong khoảng giá trị xác định, gọi là các modul

 Đây là những chỉ số kinh nghiệm, cho tới nay vẫn dùng như những chỉ số ổn định chất lượng clinker, điều khiển quá trình phối liệu để nung luyện clinker trong thực tiễn sản xuất Tùy trường hợp cụ thể khi tính toán, chọn chỉ số

ưu tiên nào là mục tiêu cần đảm bảo

 Những chỉ số này chỉ là điều kiện cần để đảm bảo chất lượng XM Để tạo thành XM có chất lượng cần thiết, còn phải đảm bảo toàn bộ qui trình công nghệ vận hành ổn định

1 – H ệ số bão hòa vôi KH theo Kind (hệ số bão hòa):

 Hệ số bão hòa vôi KH biểu thị phần clinker tạo thành từ phối liệu Các hệ số từ các công thức tính theo tỷ lệ (% khối lượng) sao cho tạo nhiều khoáng cần thiết nhất và CaO phản ứng vừa hết để tạo những khoáng đó

 Hệ số bão hòa vôi được tính theo giả thiết ban đầu tạo khoáng C3A, rồi tới C4AF, CaSO4 và C2S Sau cùng

C2S tác dụng tiếp với phần CaO dư chuyển thành C3S

)

% (%

8 , 2

) 7

, 0 35

, 0 65

, 1 ( )

% (%

2 2

3 3

2 3

2

tudo

tudo

SiO SiO

SO O

Fe O

Al CaO

CaO KH

Trên thực tế, K<1 (K = 0,82 – 0,95) nghĩa là luôn tồn tại CaO tự do Nếu hàm lượng CaO tự

do lớn hơn 1 – 2 %, XM bị biến đổi thể tích không đồng đều, chất lượng kém.

CaO cần cho để tạo khoáng.

CaO tự do là vấn đề trung tâm của bài toán phối liệu.

6

6 – 2 – M o d u l s ilic a ùt M s (c o øn g o ïi la ø m o d u l s ilí c )

3 2 3

T o át n h a át la ø M S tro n g g iô ùi h a ïn 2 ,2 – 2 ,6

M S c a øn g c a o (c o ù th e å 3 – 5 ) lö ô ïn g S iO 2 n h ie àu , X M c o ù c ö ô øn g ñ o ä c a o , c h òu a ên

m o øn to át, n h ö n g n h ie ät ñ o ä n u n g c a àn ta ên g d o lö ô ïn g p h a lo ûn g g ia ûm

G ia ù tr ò M S c u õn g c o ù th e å th a áp h ô n c h æ 1 ,5 – 2 , lö ô ïn g p h a lo ûn g n h ie àu , th u a än

lô ïi c h o q u a ù trìn h k e át k h o ái c lin k e r, n h ö n g d a ãn tô ùi ta ïo v o øn g tro n g lo ø n u n g

IV – 6 – 3 – M odul nhôm MA (m odul alum in) :

3 2

3 2

%

%

O Fe

O

Al

M A (hoặc có thể kí hiệu là p, thường MA = 1,5 – 2,5)

M odul MA có giá trị xác định lượng pha lỏng trong clinker

I V – 6 – 4 – M o d u l t h u ûy l ö ïc :

3 2 3

Al SiO

CaO M

CÁC MODUL:

 Các modul là các tỷ số thực nghiệm nên còn một số modul khác hay các cách tính khác nữa (có nhiều cách hiểu và tính khác nhau về lượng CaO để tạo khoáng)

đảm bảo chất lượng XM Để tạo thành XM có chất lượng cần thiết, còn phải đảm bảo toàn bộ qui trình công nghệ vận hành ổn định.

Chemical criteria for mix porpotion

2

2 1 2 0 65 80

2

100

O Fe O

Al SiO

CaO LSt

2

O Al

SiO

AI 

H y d r a u li c r a t io 2 0 to 2 4

3 2 3 2

2 Al O Fe O SiO

CaO HR

Na

SO SD

3 2 3

2

2

O Fe O

Al

SiO SR





A l u m in a r a t io 0 7 to 3 5

3 2

3 2

O Fe

O Al

AR 

C 3 S 5 0 to 6 0 E x c e p t fo r A S T M ty p e iV

C 3 A < 3 % B S , < 5 0 % A S T M F o r s u lp h a t e r e s is tin g c e m e n t

29/05/24 /Wo Clinker.ppt 12

-Calculation the clinker phases

•(cement of normal composition)

Fe2O3)

Ước tính thành phần khoáng

clinker theo thành phần hóa

(cement of normal composition)

AR = Al2O3/Fe2O3 > 0.638; LSF < 100;

SR = SiO2/(Al2O3 + Fe2O3)

Variation of clinker mineralogy

Potential clinker mineralogy

•Fe 2 O 3 reacts with Al 2 O 3 + CaO

• Any excess CaO remains as free CaO

• MgO remains uncombined

• SO 3 reacts with CaO

TÍNH PHỐI LIỆU

Bảng qui ước kí hiệu

Trình tự tính toán phối liệu

không lẫn tro than:

1 Qui đổi thành phần hóa học của nguyên liệu về 100% (nếu tổng các thành phần

>100%).

2 Chọn các hệ số modul: tùy tính chất clinker ximăng mong muốn.

Số các hệ số Modul lựa chọn bao giờ cũng nhỏ hơn số cấu tử tính toán cho hỗn hợp phối liệu.

Ví dụ : tính toán hệ 2 nguyên liệu: chọn 1 hệ số (K H ).

3 nguyên liệu: chọn 2 hệ số (K H, M S hoặc M A)

4 nguyên liệu : chọn 3 hệ số (K H, M S , M A ).

3 Lập phương trình tính toán.

4 Tính chuyển về thành phần clinker, kiểm tra lại các hệ số modul phải nằm trong giới hạn cho phép

5 Ước tính thành phần khoáng của clinker.

Nếu giải hàm lượng cấu tử có giá trị âm thì loại cấu tử đó ra và chọn lại nguyên liệu khác.

Trình tự tính toán phối liệu

không lẫn tro than:

Chọn cấu tử phụ:

Nguyên liệu chủ yếu sản xuất clinker XMP: đất sét, đá

vôi

Chọn bài toán hệ 2 cấu tử, nếu không đạt yêu cầu, sử

dụng phụ gia điều chỉnh:Hệ 3 cấu tử:

Nếu phối liệu thiếu Fe2O3 chọn KH, MA

Nếu phối liệu thiếu SiO2 chọn KH, MS

Nếu Fe2O3, SiO2 đều thiếu:Hệ 4 cấu tử

Nếu giải hàm lượng cấu tử có giá trị âm thì loại cấu tử đó ra

và chọn lại nguyên liệu khác

Bài tập tính đơn phối liệu đá vôi + đất sét

(hệ hai cấu tử không lẫn tro nguyên liệu)

Tính thành phần khoáng của clinker?

Tên SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO SO 3 MKN Tổng (%)

Đá vôi (1) 1,38 1,55 0,35 52,8 0,46 0,19 43,18 100

Đất sét (2) 61,73 15,83 10,22 1,81 1,21 0,47 8,7 100

Tính hệ 2, 3 cấu tử có lẫn tro nhiên liệu:

Tro nhiên liệu lẫn vào phối liệu tùy thuộâc vào phương pháp sản xuất, tùy thuộc vào loại lò nung và kích thước lò nung

Hàm lượng tro lẫn vào trong phối liệu:

A: hàm lượng tro có trong nhiên liệu (%)

n: hàm lượng tro lẫn vào phối liệu so với tổng hàm lượng tro có trong nhiên liệu, nó tùy thuộc vào phương pháp sản xuất, loại lò và kích thước lò nung

Ví dụ: nhiên liệu là than cám có độ tro 10%, lượng tiêu tốn nhiên liệu là 25kg/100kg clinker, 80% tro nhiên liệu đọng lại trong lò nung:

100 100

80 10 25

Tính hệ 2, 3 cấu tử có lẫn tro nhiên liệu:

 Tính hệ 2 cấu tử có lẫn tro nhiên liệu:

Cứ 100 phần khối lượng phối liệu đã

nung(clinker)

Có x% phần khối lượng cấu tử 1

y% phần khối lượng cấu tử 2 q% phần khối lượng tro nhiên liệu.

Vậy: x + y + q =100

Hay : x + y = 100 – q

Tính hệ 2, 3 cấu tử có lẫn tro nhiên liệu:

Trình tự tính phối liệu:

(điểm cần chú ý: là thành phần hóa các nguyên liệu khác như đất sét,

đá vôi… ở dạng vật liệu chưa nung, còn thành phần hóa của tro ở dạng vật liệu đã nung)

2 Tiếp tục qui đổi từ 100% vật liệu chưa nung về vật liệu đã nung

nung, quy đổi về thành phần vl chưa nung (khi cân phối liệu còn phải

tính đến độ ảm).

ĐỒNG NHẤT SƠ BỘ

 Nguyên liệu đất đá tự nhiên rất khác nhau về thành phần, hình dạng, kích thước Để các phản ứng tạo clinker thuận lợi, cần đồng nhất hóa nguyên liệu cho tốt

 Kỹ thuật đồng nhất hóa phải bắt đầu ngay từ khi khai thác nguyên liệu và tiếp tục suốt quá trình sau nghiền thô nguyên liệu đưa về nhà máy Quá trình này được gọi là đồng nhất sơ bộ

 Đồng nhất sơ bộ gồm hai bước: nhập liệu và lấy liệu.

Stacker ( máy rải liệu, máy đánh đống)

Technical Paramater:

Material: limestone, clay Capacity: 1000 t/h

Speed: 25m/min Motor: 4x5.5 Kw Distance of 2 rails: 5 m Declination: +17/-14 0

Size of pile: 125/31 m Mass of pile: 30000 t

Stacking method

Lấy liệu: khi lấy liệu cần lấy theo những lát

cắt không trùng với lát cắt khi đổ đống

nguyên liệu, theo nguyên tắc sao cho các

đống nguyên liệu được xáo trộn nhiều nhất Kiểm tra chất lượng đồng nhất của phối liệu

Giai đoạn đồng nhất sơ bộ đảm bảo giảm

chênh lệch nồng độ CaCO3 trong mẫu thử từ 10% xuống còn 1,5%

Phối liệu chỉ có thể vào lò nung khi độ

chênh lệch nồng độ CaCO3 chỉ còn 0,2%

Reclaiming method

Preparation of raw materials

 Storage raw materials

Raw material – longitudinal pre-blending bed

reclaiming stacking

Raw material – circular pre-blending bed

PGNAA – Prompt Gamma Neutron

Activation Analysis

Vai trò của máy PGNAA

nguyên liệu bằng tia notron gamma đã hoạt hóa

thống kê và tính toán các số liệu cần điều chỉnh (các

thông số kỹ thuật LSF, SR, AR)

(cung cấp thêm phụ gia hoặc thay đổi tỉ lệ thành phần phối liệu bằng cách điều chỉnh vận tốc băng tải)

liệu riêng biệt, giảm sai số kết quả

29/05/24 /Wo Clinker.ppt 37

-Ternary systems

• A large number of ternary phases