Phân loại lò xi măng Tính toán quá trình cháy: nhiệt trị, không khí, khói lò Tính nhiệt lý thuyết tạo clinker Tính lượng nhiệt tiêu tốn Tính thông số công nghệ của lò quay Tính toán sơ bộ xylon, lượng bụi
LỜI MỞ ĐẦU Trong trình công nghiệp hóa đại hóa đất nước, xi măng xem vật liệu xây dựng yếu Hàng loạt công trình xây dựng: thuỷ điện, cầu cống, đường xá, công trình thuỷ lợi, nhà ., tiêu thụ lượng xi măng lớn Mặc dù, sản lượng xi măng sản xuất nước ngày tăng nhanh không đủ nhu cầu sử dụng nước Vì vậy, việc tăng sản lượng xi măng nhằm cân đối cung - cầu nước, phần tham gia xuất mục tiêu ngành công nghiệp xi măng Việt Nam Để góp phần thúc đẩy tăng trưởng kinh tế đất nước đồng thời thực mục tiêu việc xây dựng nhà máy xi măng cần thiết Lò quay xem trái tim toàn nhà máy sản xuất xi măng portland Tìm hiểu tổng quan tính toán thông số lò quay giúp cho sinh viên nắm vững củng cố kiến thức học Được tận tình giúp đỡ cô Lê Thị Duy Hạnh giúp hoàn thành đồ án Đồ án thật giúp ích cho sinh viên năm cuối trước trường làm việc thực tế nhà máy Do hiểu biết hạn chế, thời gian hạn hẹp số điều kiện định không cho phép nên đồ án thiếu sót Rất mong nhận đóng góp ý kiến từ quý thầy cô bạn đọc Chân thành cảm ơn Đồ án lò quay CHƯƠNG GIỚI THIỆU VÀ PHÂN LOẠI CÁC LOẠI LÒ 1.1 Lò đứng: Lò đứng nung clinker XMP có dạng ống thép hình trụ thẳng đứng, lót gạch chịu lửa Chiều cao lò thường L = 8-12m , đường kính D = 2.4-3m, nhiệt tiêu phí 3.78-5.46 kJ/kg clinker (năng suất 5-12 tấn/giờ) Với lò kích thước lớn, lắp đặt thêm phận thông khí Các lò đứng nung XMP khí hóa phần nạp tháo liệu Phối liệu nung lò đứng tạo hình phương pháp bán khô thành viên sỏi hình trụ nhỏ Nhiên liệu phân bố phối liệu trộn nghiền phối liệu tạo viên riêng với kích thước không 5mm trộn với viên phối liệu Nhờ vậy, nhiên liệu cháy trực tiếp truyền nhiệt cho phối liệu, tạo hiệu nhiệt tương đối cao Nếu tính lượng tiêu tốn cho đơn vị khối lượng clinker (kcal/kg clinker) lò đứng tốn nhiên liệu lò quay Các trình biến đổi tạo clinker xảy cục phối liệu ban đầu Nhiệt khí thải lượng nhiệt tổn thất qua thân lò không lớn Trong trình nhiên liệu cháy, phối liệu xảy phản ứng phân hủy, bay khí, kích thước cục nhiên liệu giảm dần, tạo lỗ trống thuận lợi cho thông khí lò Nhiên liệu cho lò đứng nung xi măng than cốc than gay Các loại than mỡ, than nâu lửa dài (dùng tốt cho lò quay) lại không thích hợp nhiều chất bốc, dễ thoát khỏi nhiên liệu trước bắt đầu phản ứng cháy, gây tổn thất nhiên liệu nhiều Quá trình hóa lý biến đổi phối liệu thành clinker lò quay lò đứng tương tự Phối liệu (gồm nhiên liệu rắn) tiếp vào lò từ cao, cho phân bố tiết diện ngang Trong trình dịch chuyển từ cao xuống, phối liệu trải qua giai đoạn: sấy, đốt nóng, phân hủy cácbonat, tạo silicat, aluminat, pha lỏng kết khối, làm nguội Tương xứng với trình phản ứng “zone” tên gọi phân bố theo chiều dọc lò đồng thời cục vật liệu trình chuyển dịch từ xuống Sau nung, clinker nghiền với phụ gia thích hợp thành XMP Do chất lượng clinker không cao, nghiền clinker lò đứng dễ nghiền clinker lò quay XMP lò đứng chất lượng XMP lò quay, không đảm bảo vệ sinh môi trường.Ở nước công nghiệp phát triển, lò đứng dùng nung loại xi măng đặc biệt, lò đứng nung clinker nói chung không tồn Đồ án lò quay 1.2 Lò quay: 1.2.1 Phương pháp ướt: a Giới thiệu chung: Lò quay ống thép hình trụ, lót gạch chịu lửa (samốt cao nhôm vùng làm nguội, phần nung lót loại GCL kiềm tính manhêzi, manhêzi-crôm) Để tăng tuổi thọ lò, người ta dùng thêm loại gạch cách nhiệt Thông thường, với phương pháp ướt, lò có chiều dài L = 80-120m, đường kính D = 3-6m Tỷ lệ L/D = 30-40, hình dạng lò không đơn điệu Nhiều loại lò quay có kích thước đốt nóng phình to Lò đặt với tang góc nghiêng 2-6% so với mặt đất bệ đỡ lăn quay với tốc độ 0.5-0.75 vòng/phút Chuyển vận nguyên liệu khí nóng lò quay theo nguyên tắc ngược chiều Nguyên liệu ướt vào lò từ đầu cao, theo độ nghiêng lực quay lò, chuyển động dần tới phần thấp, cuối lò vớii vận tốc 35-45cm/phút Trong trình chuyển vận, phối liệu thay đổi bề mặt nhận nhiệt đốt nóng khí cháy,biến đổi hoá lý thành cục clinker Nhiên liệu phun từ đầu thấp, cháy truyền nhiệt cho phối liệu, hạ nhiệt độ phía cao lò Nhiệt độ khí thải khoảng 200-3000C Đồ án lò quay b Các trình hóa lý xảy ra: Zone sấy: Phối liệu vào dạng bùn sệt, nhận nhiệt khí thải, đạt nhiệt độ khoảng 1200C – 2000C, xảy trình nước lý học Để tăng hiệu truyền nhiệt, zone này, người ta thường mắc thêm mắc xích kim loại Vì vậy, gọi zone xích Ngoài xích sắt có tác dụng ngăn bụi thoát khỏi lò Chiều dài zone sấy khoảng 35% chiều dài lò Zone đốt nóng: Trong zone này, nhiệt độ phối liệu tăng từ 120-6500C trình chủ yếu cháy tạp chất hữu nước hóa học khoáng sét Đất sét bị phân hủy tạo mêta caolinhit dạng oxit tự hoạt tính cao Bắt đầu phân hủy phần cácbonát Zone đốt nóng chiếm khoảng 14% chiều dài lò Al2O3.2SiO2.2H2O → 3Al2O3.2SiO2 + H2O Zone phân hủy cácbonat: Nhiệt độ lên tới 10000C Đây giai đoạn cuối phản ứng pha rắn CaCO3 → CaO + CO2 Zone kết khối: Nhiệt độ phối liệu từ 1000 tới 14500C Đây zone có nhiệt độ cao lò, pha lỏng hình thành nhiều 15-25% Các phản ứng tạo khoáng, kết tinh khoáng xảy nhanh nhờ pha lỏng Với có mặt pha lỏng có độ nhớt cao, tác dụng chuyển động quay theo lò trượt xuống trọng lượng, viên clinker dạng sỏi hình thành Tạo pha lỏng kết tinh 12CaO + 2SiO2 + 2Al2O3 + Fe2O3 4CaO.Al2O3.Fe2O3 → 3CaO.SiO2 + 2CaO.SiO2 + 3CaO.Al2O3 + Zone kết khối chiếm khoảng 20% chiều dài lò Zone làm nguội: Sau zone kết khối, phối liệu kết khối tạo thành clinker với thành phần khoáng cần thiết Không khí lạnh lấy nhiệt từ khối clinker nóng làm nhiệt độ clinker giảm dần từ 1450-1300 0C Zone làm nguội chiếm 8% chiều dài lò Ơ chưa kể tới thiết bị làm nguội clinker với tốc độ nhanh để ổn định thành phần pha có clinker XMP Các thiết bị làm nguội clinker với tốc độ nhanh từ 1300 xuống 100-1500C thường đặt riêng Phổ biến thiết bị làm nguội kiểu ghi kiểu hành tinh Clinker khỏi thiết bị làm nguội nhiệt độ khoảng 100-1500C chứa xilo đặc biệt làm nguội tiếp trước đem nghiền với phụ gia - 1450-1380 clinker nguội tới nhiệt độ để nghiền Đồ án lò quay - 1380-100 tạo pha thủy tinh, tinh thể nhỏ mịn Ngăn cản biến đổi thù hình: C3S 1250 C → C2S +CaO β − C S 670 C → γ − C S 1.2.2 Phương pháp khô: a Giới thiệu chung: Sự khác biệt nung clinker theo phương pháp khô thiết bị lò quay vùng bay ẩm phối liệu, phối liệu đưa vào lò dạng bột khô có độ ẩm thấp Vì mà chi phí nhiệt cho khâu nung clinker giảm tới 40% Lò quay theo phương pháp khô khác kích thước, dạng hệ thống trao đổi nhiệt lò Vật liệu đưa vào hệ thống dạng bột khô Hệ thống trao đổi nhiệt kiểu treo đóng vai trò định việc tiết kiệm lượng nhiệt lò nung clinker XMP phương pháp khô b Hệ thống trao đổi nhiệt: Hệ thống tháp trao đổi nhiệt kiểu treo gồm hệ thống xyclon nhiều tầng (hoặc bậc) mắc nối tiếp Mỗi tầng có nhiều xyclon (ban đầu hai tầng, thường bốn năm, sáu tầng) phía xyclon thường lắp gạch chịu lửa cao nhôm Bột phối liệu nghiền mịn vào xyclon trạng thái lơ lửng có khả trao đổi nhiệt mạnh với khí nóng toàn bề mặt hạt tham gia trao đổi nhiệt Hạt phối liệu rắn theo dòng khí nóng vào xyclon theo hướng tiếp tuyến, chuyển động xoáy vòng theo hướng từ xuống dưới, từ xyclon vào xyclon khác có nhiệt độ cao Chuyển vận phối liệu khí nóng hệ thống trao đổi nhiệt kiểu treo SP Sau phân tích chuyển vận hệ phối liệu _ khí nóng biến đổi hoá lý xyclon hệ bốn bậc Xyclon bậc I: Phối liệu (nhiệt độ khoảng 500C_ 600 C) chuyển tới đổ vào ống xyclon bậc I xyclon bậc II Khí nóng từ xyclon bậc II ( nhiệt độ khoảng 500 C ) thổi từ lên bột phối liệu vào theo phương tiếp tuyến với xyclon bậc I Bột phối liệu trạng thái lơ lửng nhận nhiệt từ khí nóng tăng nhiệt độ nhanh, phản ứng hoá lý (sấy, nước hoá học đất sét) xảy tương ứng với nhiệt độ bột phối liệu làm khối lượng riêng hạt bột phối liệu thay đổi Đồng thời, hạt bột phối liệu chuyển động xoáy xyclon, liên tục va chạm với thành xyclon, va chạm với dần động năng, rơi xuống đáy xyclon, theo ống dẫn rơi xuống xyclon tầng (xyclon bậc II), lúc nhiệt độ phối liệu khoảng 2500C, nhiệt độ giảm dần, theo ống dẫn khí thoát (nhiệt độ khí thải khỏi xyclon khoảng 3000C ) Đồ án lò quay Quá trình chủ yếu xyclon bậc I sấy ( bay ẩm ), bắt đầu đốt nóng bột phối liệu Khí thải nhiều ẩm H2O vào hệ thống lọc bụi thoát Xyclon bậc II: Bột phối liệu từ xyclon bậc I (nhiệt độ 2500C) rơi xuống ống nối xyclon bậc II xyclon bậc II Gặp dòng khí nóng từ xyclon bậc III (nhiệt độ khoảng 650 0C) thổi từ lên, phối liệu bị theo vào xyclon bậc II theo phương tiếp tuyến Tương tự trên, hạt phối liệu có nhiệt độ tăng từ 2500C lên tới 5000C rơi xuống ống dẫn khí thải xyclon bậc III xyclon bậc IV Khí nóng giảm nhiệt độ tự 650oC xuống 5000C vào xyclon bậc I Quá trình hoá lý chủ yếu xyclon bậc II nước hoá học đất sét, cháy tạp chất hữu lẫn phối liệu, phân hủy MgCO3 bắt đầu phân hủy CaCO3 Xyclon bậc III: Bột phối liệu từ xyclon bậc II rơi xuống ống nôí hai xyclon bậc III IV, gặp khí nóng từ xyclon bậc IV thoát (nhiệt độ khoảng 800 0C), bị theo khí nóng vào xyclon bậc III theo phương tiếp tuyến Trong xyclon bậc III, nhiệt độ bột phối liệu tăng từ 500 0C lên tới 6500C rơi vào ống nối xyclon bậc IV lò quay nung clinker, gặp khí thải từ lò nung từ máy làm nguội clinker (nhiệt độ khoảng 1100 0C) vào xyclon bậc IV theo phương tiếp tuyến Quá trình xyclon bậc III đất sét nước hoá học, phân hủy hầu hết MgCO tăng cường phân huỷ CaCO3 Xyclon bậc IV: Bột phối liệu từ xyclon bậc III rơi vào ống nối xyclon bậc IV khí thải từ lò quay Nhiệt độ khí đầu vào xyclon bậc IV khoảng 1100 0C (là nhiệt độ khí thải từ lò quay, nhiệt độ khí làm nguội clinker từ thiết bị làm nguội (còn gọi gió ba); khoảng 800 0C vào xyclon bậc III Nhiệt độ bột phối liệu tương ứng đầu vào 650 0C đầu khoảng 8000C vào lò quay nung clinker Quá trình chủ yếu xyclon tận dụng nhiệt khí thải từ lò nung đốt nóng bột phối liệu Mặc dù nhiệt độ khí thải cao:1000 – 1100 0C, trình cácbônát hoá xyclon bậc IV nhỏ (khoảng 10 – 15%) Như vậy, để tăng hiệu trình phân hủy cácbônát phải thiết kế thiết bị riêng (calciner) Xyclon bậc VI: Điều giải thích lượng nhiệt trao đổi với bột phối liệu bị giới hạn thời gian lưu thiết bị Như vậy, để tăng hiệu cácbonát hóa, phải thiết kế thiết bị riêng (calciner) Các xyclon bậc II, III IV thường có kích thước Khi vận hành thiết bị trao đổi nhiệt, áp lực khí cân với trọng lực khối hạt từ xuống làm tắc nghẽn ống dẫn, phải kiểm tra thông bột phối liệu thường xuyên Buồng phân hủy cacbonat: Đồ án lò quay Với thiết bị trao đỏi nhiệt kiểu treo thông thường SP, phối liệu vào lò quay có nhiệt độ khoảng 800oC mức phân hủy cacbonat 10 – 15% Quá trình phân hủy lại thực lò quay, hiệu trao đổi nhiệt trình lò quay không cao Vì vậy, để tăng hiệu trao đổi nhiệt lò trình canxi hóa cần thực triệt để hệ thống trao đổi nhiệt kiểu treo Quá trình thực xyclon đặc biệt gọi xyclon phân hủy cacbonat thiết bị canxi hóa (calciner) Nhờ thiết bị phân hủy cacbonat thời gian lưu hạt vùng nhiệt độ cần xảy phản ứng CaCO3 → CaO + CO2 lâu (thời gian lưu 60s thay 5s) hiệu suất phân hủy CaCO cao 90 – 95% Thiết bị thường lắp riêng biệt lắp vào vùng lò quay xyclon đốt nóng bậc cuối (bậc VI) Phân bố nhiệt hệ thống xyclon Các hệ thống trao đỗi nhiệt: • ILC - Dạng buồng calciner tận dụng gió Đồ án lò quay • SLC - D Dạng buồng calciner lắp độc lập có dòng gió từ xuống: • SLC – Dạng buồng calciner lắp độc lập Đồ án lò quay • SLC – I Dạng buồng calciner kết hợp: Đồ án lò quay 1.3 Gạch chịu lửa lò quay: Trong lò quay nung clinker xi măng, gạch chịu lửa sử dụng để lót phía lò để bảo vệ vỏ lò, giảm mát nhiệt môi trường xung quanh Ngoài vật liệu chịu lửa sử dụng để lót đường ống dẫn Tùy theo nhiệt độ làm việc vùng lò phận phụ trợ mà sử dụng gạch chịu lửa phù hợp, vừa đảm bảo tuổi thọ vỏ lò, vừa đạt hiệu kinh tế − Gạch chịu lửa Magnesia-Spinel cho zôn chuyển tiếp zôn chuyển tiếp với hàm lượng spinel cao, bền sốc nhiệt tốt dễ tạo côla Đồ án lò quay 10 − Gạch chịu lửa Magnesia-Spinel Magnesia-Chrome cho zôn nung − Gạch chịu lửa cao nhôm chống bong tróc (Anti-Spalling) có tính bền nhiệt cao sử dụng cho đoạn trước zôn chuyển tiếp − Gạch chịu lửa Mulit-SiC có tính chịu mài mòn cao - dùng cho đoạn sau zôn chuyển tiếp dưới, chống mài mòn clanhke trước khỏi lò quay − Gạch chịu lửa samốt bền kiềm: Sử dụng cho tháp trao đổi nhiệt vùng phù hợp khác lò, chống xâm thực kiềm gây bám dính liệu − Các loại gạch chịu lửa cách nhiệt (Insulating Fire Brick) để xây lót lớp phía sau gạch chịu lửa bê tông chịu lửa 1.4 Thiết bị làm nguội: Có loại thiết bị làm nguội clinker : − Dạng thùng quay : thùng quay nhỏ đặt lòquay − Thiết bị làm nguội kiểu hành tinh : làm nguội theo nguyên lý thu hối nhiệt khí thải Gồm nhiều thùng nhỏ gắn xung quanh lò quay quay lò quay ( hành tinh ) − Thiết bị làm nguội kiểu buồng : buồng lớn, clinker nóng rơi từ xuống, không khí lạnh thổi ngược từ lên làm nguội clinker − Thiết bị làm nguội kiểu ghi : clinker truyền động nhờ hệ thống ghi kim loại theo phương nằm ngang, không khí nén thổi vuông góc suốt trình clinker chuyển động 1.4.1 Thiết bị làm nguội kiểu thùng quay: Là ống thép hình trụ đượng kính 2-5m, chiều dài 60-90m, lắp nghiêng 4-7%, sau lò quay Trong lò có lắp thêm cánh thép để tăng cường trình trao đổi nhiệt Lò chuyển động quay độc lập với lò nung Nhiệt độ clinker đầu vào 1300-1350 oC, nhiệt độ clinker đầu 150-300oC Năng suất riêng khoảng 2.5-3.5 clinker/ngày đêm Nhiệt tổn thất môi trường xung quanh50-80 kcal/kg Để đạt mức trao đổi nhiệt cao nhất, tốc độ gió đầu vào khoảng 3.8-4.3 m/s, hệ số không khí dư 1.1 Thiết bị làm nguội kiểu thùng quay tồn nhà máy cũ 1.4.2 Thiết bị làm nguội kiểu ghi : Hiện nay, phổ biến thiết bị làm nguội độc lập kiểu ghi đo có tốc độ làm nguội nhanh hơn, nhờ vậy, chất lượng clinker cải thiện nhiều So với thiết bị làm nguội kiểu khác, thiết bị làm nguội kiểu ghi kín, dễ đảm bảo vệ sinh môi trường Trong đó, không khí Đồ án lò quay 11 chuyển động vuông góc với chiều chuyển động clinker, dòng khí chuyển động ngang ít, tránh tượng truyền nhiệt lẫn khối clinker, nhờ tốc độ làm nguội cao nhiệt độ clinker từ nhiệt độ cao( 13000C ) xuống thấp ( 65- 1000C) Clinker di chuyển ghi,truyền nhiệt cho không khí, hạ nhiệt độ nhanh xuống 100 _ 1500C, chí 650C Nhiệt độ clinker thấp thuận lợi cho công đoạn sau (ủ nghiền) Năng suất thiết bị làm nguội kiểu ghi cao, tới 10000 clinker / ngày đêm 1.4.3 Thiết bị làm nguội kiểu buồng : Buồng làm nguội thiết bị đơn giản nguyên tắc đáp ứng tốt yêu cầu kỹ thuật làm nguội clinker, suất 3000 tấn/ ngày đêm Buồng lắp cuối lò nung Phía buồng lót gạch chịu lửa, thành buồng có lỗ thông hút khí từ vào Clinker nóng từ lò nung rơi không gian buồng làm nguội không khí nén thổi ngược từ lên Thời gian lưu clinker buồng điều chỉnh nhờ hệ thống ghi ống trụ Gió vào buồng phân phối theo tỷ lệ: 35% thổi từ lên qua hệ thống ghi hình trụ, 45% cấp từ phần lò 20% từ khe hở tường buồng Tốc độ làm nguội clinker thiết bị kiểu tương đương với thiết bị làm nguội kiểu ghi, vậy, chất lượng clinker tốt Nhiệt độ clinker qua ghi trụ khoảng 250- 280 oC, tiếp tục làm nguội băng tải Nhiệt độ khí nóng (làm gió 2) khoảng 900 _ 1000 0C Hệ số tác dụng nhiệt hữu ích buồng làm nguội tới 83%, kín không gây bụi Chi phí xây dựng cao thiết bị kiểu ghi (hơn khoảng 10%) chi phí lượng cao 1.4.4 Thiết bị làm nguội kiểu hành tinh : Thiết bị làm nguội kiểu hành tinh hệ thống nhiều ống thép hình trụ gắn liền với lò nung (lò con) Khi lò nung quay, ống quay theo lò nung hành tinh Để tăng hiệu làm nguội, phía lò lắp cánh nâng clinker xích sắt Đồ án lò quay 12 Clinker từ lò nung vào lò làm nguội không khí lạnh thổi ngược chiều Các lò kiểu hành tinh ứng dụng công nghiệp lần vào name 1910, liên tục cải tiến ngày Số lượng lò xung quanh lò lớn 10 11 lò Đường kính 2.6m, lượng tiêu tốn riêng 0.6-1.3kWh/tấn clinker, suất tối đa 500-700 tấn/ngày đêm Đây thiết bị tương đối phổ biến công nghệ sản xuất clinker theo phương pháp ướt, giai đoạn đầu lò nung phương pháp khô Việc lắp đặt thiết bị làm nguội kiểu hành tinh làm xuất số vấn đề nan giải như: tính toán tải trọng học, ứng suất vùng tiếp giáp dẫn tới nứt lò, phần clinker dính vào lò rơi xuống ống phun, chế độ khí động dòng khí qua lò không ổn định, khó điều chỉnh lửa, ồn làm việc…kinh phí đầu tư cho thiết bị làm nguội kiểu hành tinh kiểu ghi xem tương đương 1.5 Sự cháy nhiên liệu lò nung: Quá trình cháy trình oxy hoá kèm theo phát lửa toả nhiệt nói cách khác, cháy trình phản ứng hoá học oxy nhiên liệu (oxy hoá), kết trình phát lửa toả nhiệt Quá trình cháy bao gồm giai đoạn sau: - Hoà trộn trình hoà trộn nhiên liệu với không khí - Phản ứng cháy: phản ứng hoá học oxy thành phần cháy nhiên liệu ( C, P, S) trình toả nhiệt phát sáng ( lửa) - Phát tán sản phẩm cháy: sản phẩm sau cháy hỗn hợp oxít CO, CO 2, H2O, SO2, NOx….Không khí nóng phần nhiên liệu chưa phản ứng hết Hỗn hợp có nhiệt độ cao phát tán không gian lò, hoàn tất trình cháy, truyền nhiệt cho phối liệu, hạ nhiệt liệu thoát khỏi lò Tốc độ trình cháy phụ thuộc vào giai đoạn chậm giai đoạn nói Trong hệ thống lò đốt công nghiệp thông thường, giai đoạn chậm thường giai đoạn hoà trộn Vòi phun nhiên liệu thiết kế cho hoà trộn nhiên liệu _không khí tốt để Đồ án lò quay 13 Vùng cháy Vùng phân hủy khí Gió hai Đốt nóng Gió một+nhiên liệu trình cháy xảy hoàn toàn.Không khí trình cháy thường chia làm ba loại, tương ứng với ba giai đoạn cháy gió 1, gió 2, gió Gió ( lượng khí sơ cấp ): Lượng không khí hoà trộn với nhiên liệu trước xảy phản ứng cháy gọi gió lượng khí cần cho trình cháy, thổi cưỡng bức, hoà trộn nhanh nhiên liệu qua vòi phun Nếu hoà trộn tốt, gió cháy hết Gió có tác dụng kiểm soát tốc độ hoà trộn khí + nhiên liệu, tốc độ dòng ổn định hình dạng lửa trình cháy Gió ( khí thứ cấp): Lượng không khí bị tự nhiên theo dòng phun nhiên liệu cháy thành lửa chênh lệch áp suất Lượng khí phụ thuộc tỉ lệ hoà trộn gió tốc độ dòng khí Gió dòng khí đối lưu bên cạnh dòng lửa khí ảnh hưởng nhiều tới hình dạng, kích thước nhiệt độ lửa Trong công nghệ sản xuất XM, gió đóng vai trò quan trọng tăng nhiệt độ cháy lửa, tăng nhiệt độ, gió ( không khí nóng không thuận lợi cho trình chuyển vận hoà trộn với than đường ống.) Gió 3: Lượng khí tự nhiên cưỡng thêm vào hỗn hợp sản phẩm cháy sau trình cháy hoàn tất Gió có tác dụng điều chỉnh nhiệt độ hỗn hợp cháy Đồ án lò quay 14 Trong công nghệ sản xuất clinker, XMP, lượng khí hồi lưu từ thiết bị làm nguội thường gió 3, thiết bị ổn định, tăng dần khí thiết bị làm nguội làm giảm nhiệt độ gió giảm nhiệt độ lửa, đó, chí tốn nhiên liệu thêm không tiết kiệm nhiên liệu mong chờ Lượng nhiên liệu tiêu tốn thêm lớn lượng nhiên liệu dùng nâng nhiệt độ khí thải So sánh loại lò : Ưu điểm Đồ án lò quay Lò đứng Lò quay ướt Lò quay khô - Do trộn than với phối liệu nên nhiên liệu cháy trực tiếp truyền nhiệt cho phối liệu.Vì lượng tiêu tốn cho đơn vị khối lượng clinker so với lò quay phương pháp ướt - Chi phí xây dựng bảo trì thấp thích hợp cho nơi có nhu cầu XM thấp - Phối liệu nghiền ướt, có độ đồng cao nên chất lượng clinker đồng xi măng có chất lượng cao - Có dạng ống trụ dài,đường kính lớn Do đó,lò quay có diện tích làm việc lớn, cho suất cao - Tự động hóa sản xuất,hoạt động liên tục(so với lò đứng) - Tiết kiệm nhiệt phương pháp ướt nhờ hệ thống TĐN - Nhờ thiết bị trao đổi nhiệt nên giảm đáng kể chiều dài lò,tiết kiệm vật liệu,diện tích xây dựng - Giảm ô nhiễm 15 Nhược điểm: - Chất lượng clinker thấp nhiệt làm lớp phối liệu bên kết khối trước lớp bên giai đoạn sấy hay phân hủy - Năng suất thấp cần thời gian để kết khối hoàn toàn phối liệu - Ô nhiễm môi trường - Tiêu tốn nhiều nhiệt lượng để làm bay toàn lượng nước có hỗn hợp bùn (1300 – 1450 kcal/kg clinker).Chi phí lượng chiếm tỷ lệ cao tổng chi phí lượng để nung clinker - Kích thước lò quay lớn, tiêu hao điện năng, tiêu hao gạch chịu lửa cao, rủi ro vận hành lò cao, đồng thời đòi hỏi mặt nhà máy lớn - Vấn đề môi trường chưa giải Đồ án lò quay 16 - Độ đồng không cao phương pháp ướt cải tiến hệ thống đồng [...]... nhiều ống thép hình trụ gắn liền với lò nung (lò con) Khi lò nung quay, những ống này quay theo lò nung như các hành tinh Để tăng hiệu quả làm nguội, phía trong các lò con cũng lắp những cánh nâng clinker hoặc xích sắt Đồ án lò quay 12 Clinker từ lò nung đi vào các lò con và được làm nguội bởi không khí lạnh thổi ngược chiều Các lò kiểu hành tinh được ứng dụng trong công nghiệp lần đầu tiên vào name... ngang, không khí nén thổi vuông góc trong suốt quá trình clinker chuyển động 1.4.1 Thiết bị làm nguội kiểu thùng quay: Là ống thép hình trụ đượng kính 2-5m, chiều dài 60-90m, lắp nghiêng 4-7%, ngay sau lò quay Trong lò có lắp thêm những cánh thép để tăng cường quá trình trao đổi nhiệt Lò chuyển động quay độc lập với lò nung Nhiệt độ clinker đầu vào là 1300-1350 oC, nhiệt độ clinker đầu ra là 150-300oC... gió 3, nếu thiết bị ổn định, tăng dần khí trong thiết bị làm nguội làm giảm nhiệt độ gió 2 và do đó giảm nhiệt độ lửa, và do đó, thậm chí còn tốn nhiên liệu thêm chứ không tiết kiệm được nhiên liệu như mong chờ Lượng nhiên liệu tiêu tốn thêm lớn hơn lượng nhiên liệu dùng nâng nhiệt độ khí thải So sánh các loại lò : Ưu điểm Đồ án lò quay Lò đứng Lò quay ướt Lò quay khô - Do trộn than với phối liệu nên... làm nguội: Có 4 loại thiết bị làm nguội clinker cơ bản : − Dạng thùng quay : là một thùng quay nhỏ đặt ngay dưới l quay − Thiết bị làm nguội kiểu hành tinh : làm nguội theo nguyên lý thu hối nhiệt khí thải Gồm nhiều thùng nhỏ gắn xung quanh lò quay và quay cùng lò quay ( hành tinh ) − Thiết bị làm nguội kiểu buồng : là 1 buồng lớn, trong đó clinker nóng rơi từ trên xuống, không khí lạnh thổi ngược từ... (Anti-Spalling) có tính bền nhiệt cao sử dụng cho đoạn trước zôn chuyển tiếp trên − Gạch chịu lửa Mulit-SiC có tính chịu mài mòn rất cao - dùng cho đoạn sau zôn chuyển tiếp dưới, chống sự mài mòn của clanhke trước khi ra khỏi lò quay − Gạch chịu lửa samốt bền kiềm: Sử dụng cho tháp trao đổi nhiệt và các vùng phù hợp khác trong lò, chống xâm thực của hơi kiềm gây bám dính liệu − Các loại gạch chịu lửa cách nhiệt. .. CO 2, H2O, SO2, NOx….Không khí nóng và phần nhiên liệu chưa phản ứng hết Hỗn hợp có nhiệt độ cao phát tán trong không gian lò, hoàn tất quá trình cháy, truyền nhiệt cho phối liệu, hạ nhiệt liệu rồi thoát ra khỏi lò Tốc độ quá trình cháy phụ thuộc vào giai đoạn chậm nhất trong các giai đoạn nói trên Trong các hệ thống lò đốt công nghiệp thông thường, giai đoạn chậm nhất thường là giai đoạn hoà trộn Vòi... trường hơn Trong đó, không khí Đồ án lò quay 11 chuyển động vuông góc với chiều chuyển động của clinker, dòng khí chuyển động ngang rất ít, tránh được hiện tượng truyền nhiệt lẫn nhau trong khối clinker, nhờ vậy tốc độ làm nguội rất cao và nhiệt độ của clinker có thể từ nhiệt độ khá cao( 13000C ) xuống còn rất thấp ( 65- 1000C) Clinker di chuyển trên các tấm ghi,truyền nhiệt cho không khí, hạ nhiệt độ... tốn nhiều nhiệt lượng để làm bay hơi toàn bộ lượng nước có trong hỗn hợp bùn (1300 – 1450 kcal/kg clinker).Chi phí năng lượng này chiếm tỷ lệ cao nhất trong tổng chi phí năng lượng để nung clinker - Kích thước lò quay quá lớn, tiêu hao điện năng, tiêu hao gạch chịu lửa cao, rủi ro khi vận hành lò cao, đồng thời đòi hỏi mặt bằng nhà máy rất lớn - Vấn đề môi trường chưa được giải quyết Đồ án lò quay 16... cháy trực tiếp truyền nhiệt cho phối liệu.Vì vậy năng lượng tiêu tốn cho 1 đơn vị khối lượng clinker ít hơn so với lò quay phương pháp ướt - Chi phí xây dựng và bảo trì thấp thích hợp cho những nơi có nhu cầu XM thấp - Phối liệu được nghiền ướt, có độ đồng nhất cao nên chất lượng clinker rất đồng đều do đó xi măng có chất lượng cao - Có dạng ống trụ dài,đường kính lớn Do đó ,lò quay có diện tích làm... suất cao - Tự động hóa sản xuất,hoạt động liên tục(so với lò đứng) - Tiết kiệm nhiệt hơn phương pháp ướt nhờ hệ thống TĐN - Nhờ thiết bị trao đổi nhiệt nên giảm đáng kể chiều dài lò, tiết kiệm vật liệu,diện tích xây dựng - Giảm ô nhiễm 15 Nhược điểm: - Chất lượng clinker thấp do nhiệt sẽ làm lớp phối liệu bên ngoài kết khối trước trong khi lớp bên trong mới ở giai đoạn sấy hay phân hủy - Năng suất thấp