Thuyết minh CKD...BXC - CHUẨN

ĐỒ ÁN CNCKD VÔ CƠ GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ SVTH: Bùi Xuân Chiến GVHD: TS Nguyễn Duy Hiếu MSV:1251090004 Lớp: 12VL Chữ ký: Đề bài: Thiết kế phân xưởng lò nung của nhà máy sản xuất xi măng PoócLăng, phương pháp khô lò quay, công suất 2500 tấn clanhke/ ngày đêm Tính toán phối liệu theo thành phần khoáng hoặc hệ số đặc trưng của clanhke Tính cân bằng vật chất cho nhà máy Tính chọn thiết bị cho phân xưởng nung clanhke Số liệu thiết kế (KH=0,92 MS=2,6 MA=1,5) Bảng Thành phần hóa của đá vôi Thành phần Hàm lượng SiO2 0,32 Al2O3 0,48 Fe2O3 0,31 CaO 53,50 MgO 0,94 Bảng Thành phần hóa của đất sét SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 64,25 15,51 7,67 2,7 Thành phần Hàm lượng MKN 42,90 MgO 0,8 MKN 7,11 MgO MKN 2,5 Bảng 3.Thành phần hóa của phụ gia điều chỉnh Quặng sắt Quắc zít Quặng Bôxit Thành phần Than D, % Thành phần Than D SiO2 Al2O3 Fe2O3 15 4,2 69 CaO 1,6 92,8 3,95 2,35 0,86 0,3 - 59 25 0,4 0,1 10,1 Bảng Thành phần hóa học của than D W0 A0 S0 C0 20,5 2,1 66,2 Bảng5 Thành phần hoá của tro than: S A F C M 59,8 25,8 7,8 3,9 0,8 LỜI NÓI ĐẦU Page SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL H0 1,7 SO3 0,6 N0 0,8 Σ 98,7 ĐỒ ÁN CNCKD VÔ CƠ GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU Trong xây dựng bản phục vụ công công nghiệp hóa, hiện đại hóa diễn rất sôi động rộng khắp cả nước, ngành sản xuất vật liệu xây dựng có vài trò đặc biệt quan trọng Xi măng chất kết dính sử dụng rộng rãi phổ biến nhất hiện Ở nước ta có nhiều điều kiện thuận lợi để sản xuất xi măng với nguồn tài nguyên quặng dồi dào.Việc xây dựng các nhà máy xi măng để phục vụ cho phát triển của đất nước vô cần thiết Và phạm vi yêu cầu làm đồ án môn học Công Nghệ Chất Kết Dính Vô Cơ em nhận đề tài “Thiết kế phân xưởng lò nung của nhà máy sản xuất xi măng PoócLăng, phương pháp khô lò quay, công suất 2500 tấn clanhke/ ngày, đêm.” Dưới hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của Ts.Nguyễn Duy Hiếu giúp em hoàn thành đồ án Do kiến thức nhiều thiếu sót nên quá trình thực hiện thiết kế việc trình bày đồ án của em cịn nhiều sai sót Vì vậy em rất mong nhận những ý kiến đóng góp của các thầy để em hồn thiện thêm vớn kiến thức của Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ngày… tháng… năm 2015 Sinh viên thực hiện Bùi Xuân Chiến CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XI MĂNG POÓC LĂNG 1.1 CLANHKE XI MĂNG POÓC LĂNG 1.1.1 Khái niệm chung Clanhke xi măng Poóc lăng Page SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL ĐỒ ÁN CNCKD VÔ CƠ GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU Ximăng poóclăng (PC) chất kết dính hyđrát có khả đông kết rắn chắc phát triển cường độ môi trường không khí nước, thường gọi chất kết dính rắn nước hay chất kết dính thuỷ lực, nó phát minh đưa vào sử dụng xây dựng từ đầu kỷ 19, sau nó phát triển ngày hoàn thiện tính kỹ thuật công nghệ sản xuất Các chủng loại xi măng poóclăng chất kết dính sử dụng chủ yếu xây dựng q́c gia, nó cịn dược coi các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tăng trưởng của ngành xây dựng phát triển đất nước Xi măng poóclăng sản xuất bằng bằng công nghệ nghiền mịn clanhke xi măng poóclăng với thạch cao (thạch cao đóng vai trò phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết) Thành phần chính xi măng clanhke, phụ gia thạch cao số các loại phụ gia khác Clanhke nguyên liệu chính đóng vai trò định cho tính chất của xi măng Clanhke sản xuất bằng cách nung đến thiêu kết hỗn hợp nguyên liệu đồng nhất phân tán mịn gồm đá vôi, đất sét (nguyên liệu chính) sớ nghun liệu khác đóng vai trị điều chỉnh (xỉ pyrít, quặng sắt, cát quắc, ) Clanhke ximăng poóclăng bán thành phẩm của công nghệ sản xuất xi măng tồn ở dạng hạt, kích thước từ 10 ÷ 40 mm phụ thuộc vào dạng lị nung Theo cấu trúc vi mơ clanhke xi măng hỗn hợp các hạt nhỏ của nhiều pha tinh thể lượng nhỏ pha thuỷ tinh 1.1.2 Thành phần khoáng của Clanhke xi măng Póoc lăng Trong clanhke xi măng poóclăng gồm chủ yếu các khoáng siliccát canxi (hàm lượng 70 ÷ 80%) Các khoáng alít belít, chúng định tính chất chủ yếu của xi măng Các khoáng tricanxi aluminát, tetracanxi aluminôferit pha thủy tinh nằm xen kẽ giữa các khoáng alít belít gọi chất trung gian Khoáng Alít (3CaO.SiO2 ký hiệu C3S): Đây khoáng quan trọng nhất của clanhke xi măng, tạo cho xi măng có cường độ cao, tốc độ đông kết rắn chắc nhanh loại khoáng có ảnh hưởng nhiều đến các tính chất của xi măng Trong clanhke xi măng khoáng C 3S chiếm từ (45 ÷ 60)% Alit dung dịch rắn của 3CaO.SiO lượng nhỏ các chất khác có hàm lượng nhỏ từ (2 ÷ 4)% MgO, P 2O5, Cr2O3, C3S ở dạng tinh khiết bền vững khoảng nhiệt độ (1200 ÷ 1250)0C đến (1900 ÷ 2070)0C Nhiệt độ lớn Page SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL ĐỒ ÁN CNCKD VÔ CƠ GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU 20700C C3S bị nóng chảy, nhỏ 1200 0C bị phân huỷ thành C 2S (C3S = C2S + CaO tự do) Khoáng bêlít (2CaO.SiO2: đicalcium silicát, ký hiệu C2S ): Trong clanhke xi măng C2S chiếm khoảng 20 ÷ 30%, thành phần quan trọng của clanhke, có đặc tính đông kết rắn chắc chậm cường độ cuối cao Bêlít dung dịch rắn của 2CaO.SiO2 với lượng nhỏ các ô xít khác Al2O3, Fe2O3, Cr2O3 Khoáng C2S tạo thành clanhke ở dạng thù hình αC2S, α’C2S, βC2S , γC2S αC2S : bền vững ở điều kiện nhiệt độ cao từ 1425 ÷ 2130 0C, ở nhiệt độ lớn 21300C, αC2S bị chảy lỏng, ở nhiệt độ nhỏ 1425 0C khoáng αC2S chuyển sang dạng α’C2S α’C2S: bền vững ở nhiệt độ 830 ÷ 14250C, nhiệt độ nhỏ 8300C làm lạnh nhanh α’C2S chuyển sang dạng βC2S, nhiệt độ ≤ 67oC làm nguội chậm bị chuyển sang dạng γC2S βC2S: không bền có xu hướng chuyển sang dạng γC2S đặc biệt ở nhiệt độ nhỏ 5200C Khi βC2S chuyển thành γC2S làm tăng thể tích khoảng 10% bị phân rã thành bột γC2S: hầu khơng tác dụng với nước không có tính chất kết dính, chỉ điều kiện nước bão hoà, khoảng nhiệt độ 150 ÷ 2000C, γC2S mới có khả dính kết Chất trung gian phân bố giữa khoáng Alít Bêlít các pha canxi alumoferit, pha canxi aluminat pha thuỷ tinh Pha canxi aluminat: Tồn clanhke ở hai dạng C 3A, C5A3 Do clanke lượng CaO dư nên pha Canxi Aluminat thường nằm chủ yếu ở dạng C3A, đặc điểm của C3A đông kết rắn chắc nhanh, dễ tạo nên các ứng suất làm nứt, tách cấu trúc đá xi măng chúng làm việc môi trường xâm thực sunfat Trong số loại xi măng chuyên dụng có khống chế hàm lượng khoáng (ximăng thuỷ công lượng C3A < 5%, xi măng bền sunfat lượng C 3A < 8%) Page SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL ĐỒ ÁN CNCKD VÔ CƠ GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU Pha canxi alumôferit: Là dung dịch rắn của các khoáng canxi Alumơferit (cịn gọi xêlít) Khoáng canxi Aluminôferit có thành phần khác phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu ban đầu, điều kiện nung luyện, clanhke chúng thường tồn dưới dạng sau: C 6A2F, C4AF, C2F, thành phần chính C4AF đó hoà tan khoảng 1% MgO TiO2 Pha thuỷ tinh: Có clanhke xi măng poóclăng với hàm lượng từ ÷ 15% Thành phần của pha thuỷ tinh bao gồm số loại ôxít MgO, CaO, Fe2O3, Na2O, K2O, Hàm lượng của pha thuỷ tinh phụ thuộc vào thành phần hỗn hợp nguyên liệu ban đầu điều kiện làm lạnh clanhke Sự có mặt của pha clanhke xi măng poóclăng làm ảnh hưởng đến tính chất của các khoáng khác đặc biệt làm thay đổi nhiệt độ tạo khoáng chính Ngoài clanhke xi măng poóclăng tồn lượng CaO MgO tự do, chúng thường các hạt già lửa nên tác dụng với nước rất chậm xi măng đông kết rắn chắc chúng mới thuỷ hoá gây nên ứng suất phá hoại cấu trúc của sản phẩm bị nứt, rữa, Làm thay đổi thể tích của sản phẩm làm giảm cường độ của đá xi măng 1.1.3 Thành phần hóa của Clanhke xi măng Póoc lăng Clanhke xi măng poóclăng bao gồm các khoáng chính CaO, SiO 2, Al2O3, Fe2O3 với tổng hàm lượng 95 ÷ 97% (theo khới lượng) Ngồi cịn có các ôxít khác với hàm lượng nhỏ : MgO, TiO 2, Na2O, P2O5, SO3, Hàm lượng các ôxít phụ thuộc vào nguyên vật liệu ban đầu quy trình công nghệ sản xuất Trong clanhke xi măng poóclăng tỷ lệ thành phần các ôxít thường dao động khoảng: CaO = 63 ÷ 66 % ; SO3 = 0,3 ÷ % SiO2 = 21 ÷ 24% ; P2O5 = 0,1 ÷ 0,3 % Al2O3 = ÷ 9% ; K2O + Na2O = 0,4 ÷ % Fe2O3 = ÷ 4% ; TiO2 + Cr2O3 = 0,2 ÷ 0,5 % Hàm lượng các ô xít thay đổi làm cho tính chất của xi măng thay đổi theo Page SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL ĐỒ ÁN CNCKD VÔ CƠ GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU Canxi ôxít (CaO): Chủ yếu có nguyên liệu đá vôi, quá trình nung luyện tạo thành clanhke ở các điều kiện nhất định chúng liên kết với các ôxít khác tạo nên các hợp chất hoá học định tốc độ đông kết rắn chắc cường độ của xi măng Khi hàm lượng CaO lớn khả tạo thành các hợp chất dạng khoáng canxi silicat có độ bazơ cao (C 3S) clanhke nhiều, cho xi măng đông kết rắn chắc nhanh cường độ cao xi măng lại kém bền môi trường xâm thực sunfat Hàm lượng CaO phối liệu nhiều đòi hỏi nhiệt độ nung phải lớn, khó nung luyện để lại clanhke lượng canxi ôxít tự nhiều, có hại cho xi măng Vì vậy, clanhke xi măng người ta phải khống chế hàm lượng CaO hợp lý (khoảng 63 ÷ 66%) Tuy nhiên, khả phản ứng CaO với các ôxít khác để tạo thành các khoáng clanhke phụ thuộc vào bản chất của các ôxít nguyên liệu, chế độ gia công hỗn hợp nguyên liệu chế độ nung Ôxít Silic (SiO2): Chủ yếu nguyên liệu đất sét, quá trình nung luyện clanhke SiO2 tác dụng với CaO tạo thành các hợp chất dạng khoáng canxi silicat Khi hàm lượng SiO nhiều ngồi việc tạo thành khoáng C3S ra, khoáng canxi silicat có độ bazơ thấp (C 2S) hình thành tăng lên Hàm lượng khoáng C2S tăng làm xi măng đông kết rắn chắc chậm cường độ phát triển chậm ở thời kỳ đầu của quá trình rắn chắc đá xi măng Tuy nhiên loại xi măng có hàm lượng C2S cao lại có khả bền nước môi trường xâm thực sunfat Khi hàm lượng SiO2 clanhke nhiều, khoáng C3S tạo thành nhiều, làm cho xi măng đông kết rắn chắc nhanh, cường độ cao song quá trình nung luyện khó, để lại lượng vơi (CaO) tự lớn Vì vậy clanhke xi măng ơxít SiO2 cần phải khớng chế ở tỉ lệ thích hợp (thường chiếm khoảng 21 ÷ 24% khới lượng clanhke) Ngồi ra, độ hoạt tính của SiO ảnh hưởng đến quá trình cơng nghệ sản xuất xi măng, SiO2 có độ hoạt tính cao quá trình tạo khoáng nung nhanh triệt để Nhơm ơxít (Al2O3): Do đất sét phụ gia cung cấp, Clanke chủ yếu nằm ở dạng khoáng C3A C4AF Trong clanhke, ôxít đưa vào chủ yếu từ đất sét, nung lụn, ơxít nhơm tham gia vào quá trìmh tạo nên các khoáng nóng chảy canxi Aluminat Khi hàm lượng Al2O3 nhiều khoáng C3A tạo thành lớn, khả xuất hiện pha loãng clanhke sớm Page SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL ĐỒ ÁN CNCKD VƠ CƠ GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU nhiều, cịn đới với xi măng, nó có khả tạo cho xi măng đông kết rắn chắc nhanh cường độ thấp kém bền môi trường sunfat Trong clanhke hàm lượng ơxít nhơm chiếm khoảng ÷ 8% Sắt ơxít (Fe2O3): Do các quặng điều chỉnh cung cấp, Nó có tác dụng làm giảm nhiệt độ thiêu kết của quá trình nung luyện tham gia vào quá trình tạo khoáng Tetracalcium Aluminôferit (C4AF) Hàm lượng ôxít phối liệu lớn nhiệt độ nung hạ thấp, khoáng C 4AF tạo thành nhiều xi măng nâng cao độ bền môi trường xâm thực sunfat lại cho xi măng có cường độ thấp (mác thấp) Vì vậy quá trình nung luyện clanhke cần đặc biệt ý thành phần ôxít ở tỷ lệ hợp lý mới có tác dụng tốt cho việc giảm nhiệt độ nung luyện, quá nhiều, pha lỏng xuất hiện clanhke lớn, gây nên hiện tượng bám dính lị đặc biệt cơng nghệ xi măng lị đứng, thơng thường tổng hàm lượng ơxít Fe 2O3 chiếm khoảng ÷ 4% Ngồi các ơxít chính tham gia vào quá trình tạo khoáng cịn có hàm lượng nhỏ các ơxít khác hồ tan đó, có khả làm ảnh hưởng lớn đến tính chất chất lượng của xi măng đó là: Magiê ôxít (MgO): thành phần có hại cho xi măng, nguyên nhân gây mất ổn định thể tích xi măng đông kết rắn chắc Thường sản xuất xi măng lượng ôxít MgO khống chế với hàm lượng nhỏ 5% Titan ơxít (TiO2): thành phần ôxít gây ảnh hưởng tới xi măng tuỳ thuộc vào hàm lượng của nó clanhke Nếu hàm lượng của nó từ 0,1 ÷ 0,5% làm tớt cho quá trình kết tinh các khoáng, ngược lại hàm lượng từ ÷ 4% TiO2 thay phần SiO2 xi măng có tác dụng làm tăng cường độ của xi măng Crơm ơxít (Cr2O3) và phớt ơxít (P2O5) : hàm lượng của các ơxít nằm vào khoảng 0,1 ÷ 0,3% có tác dụng tớt thúc đẩy quá trình đông kết ở thời kỳ đầu, tăng cường độ cho xi măng Nhưng với hàm lượng lớn (1 ÷ 2%) có tác dụng ngược lại làm chậm thời gian đông kết rắn chắc làm suy giảm cường độ của đá xi măng Page SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL ĐỒ ÁN CNCKD VƠ CƠ GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU Ơxít kiềm Kali và kiềm Natri (K2O + Na2O): clanhke hàm lượng chúng khoảng 0,5 ÷ 1% Khi hàm lượng các ô xít lớn 1% gây nên mất ổn định thể tích của xi măng các ôxít kiềm có khả tác dụng với CaO, Al2O3 tạo nên các khoáng trương nở thể tích Na 2O.8CaO.3Al2O3(NC8A3), K2O.8CaO.3Al2O3 (KC8A3) hoặc tác dụng với SO3 tạo nên khoáng nở thể tích K2SO4, Na2SO4, 1.1.4 Đặc trưng của clanhke xi măng poóclăng Chất lượng của clanhke xi măng đánh giá qua thành phần hoá học thành phần khoáng Trong quá trình nung luyện, các ôxít clanhke tương tác với theo mối liên hệ xác định biểu diễn bằng các hệ số (môđun) Để đánh giá cách tổng quát thành phần của xi măng người ta thường đánh giá chúng thông qua các hệ số đặc trưng Các hệ số đắc trưng của clanhke xi măng là: 1.1.4.1 Hệ sớ bazơ (ký hiệu m) m= (Cao tổng - CaO tự )% [(SiO tổng − SiO tự ) + Al2 O3 + Fe O3 ]% = 1,7 ÷ 2,4 Thơng thường hệ sớ bazơ vào khoảng 1,7 ÷ 2,4 Khi hệ sớ nhỏ 1,7 xi măng có cường độ không cao Khi m lớn 2,4 xi măng có cường độ cao nhiệt độ nung phải lớn, độ ổn định thể tích kém, nhiệt độ thuỷ hoá lớn kém bền môi trường nước xâm thực 1.1.4.2 Hệ số Silicat(ký hiệu n) (MS) n= (SiO toång − SiO tự )% (Al2 O3 + Fe 2O3 )% = 1,7 ÷ 3,5 Khi hệ sớ n tăng làm tăng hàm lượng khoáng silicat canxi có độ bazơ thấp, đó xi măng có thể ninh kết đóng rắn chậm ở thời kỳ đầu cường độ cuối cao Khi n giảm hàm lượng các khoáng nóng chảy lớn, clanhke có nhiệt độ nung thấp, dễ nung luyện Đối với xi măng poóclăng n hợp lý nhất 2,2 ÷ 2,6 1.1.4.3 Hệ sớ Alumin (p) (MA) Page SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL ĐỒ ÁN CNCKD VÔ CƠ P= GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU Al2 O3 % Fe 2O3 % = ÷ 2,5 Hệ sớ p xác định tỉ lệ giữa khoáng C3A C4AF Khi P nhỏ xi măng có độ ổn định môi trường xâm thực của nước sunfat, P lớn xi măng đơng kết rắn chắc nhanh cường độ cuối thấp Thông thường hệ số p từ ÷ 2,5 1.1.4.4 Hệ sớ bão hoà (ký hiệu KH) Là biểu thị lượng canxi ôxít (CaO) thực tế liên kết với ôxít Silic (SiO2) tạo thành khoáng C3S clank xi măng : KH = (Cao tổng - CaO tự ) − 1,65Al2O3 − 0, 35Fe 2O3 − 0, 7SO3 2,8(SiO2 toång − SiO tự ) = 0,85 ÷ 0,95 Giá trị KH clanhke xi măng phụ thuộc vào thành phần tính chất của nhiên liệu sử dụng, dạng lò nung, điều kiện nung luyện số nhân tố khác Khi giá trị KH lớn khoáng C 3S tạo thành nhiều, xi măng đông kết rắn chắc nhanh cường độ cao không bền môi trường nước sunfat, hỗn hợp nguyên liệu khó thiêu kết Khi giá trị KH thấp khoáng C 3S tạo thành ít C 2S nên xi măng đông kết rắn chắc chậm, cho cường độ thấp ở thời kỳ đầu cường độ cuối lại cao Hệ số KH thích hợp thuờng dao động khoảng 0,85 ÷ 0,95 Khi hệ số KH = có nghĩa CaO liên kết hoàn toàn với SiO2 để tạo thành khoáng C3 S - LSF tỷ số của hàm lượng vôi thực tế so với hàm lượng vôi lớn nhất theo lý thuyết clanhke Giá trị LSF với xi măng thơng thường 90 ÷ 95; với xi măng cường độ phát triển nhanh 95 ÷ 98 Nếu xét lượng vơi hiệu quả giá trị LSF xác định theo công thức: LSF = 1.1.4.5 100C 2,8C + 1,18A + 0,65F Một số hệ số đặc trưng khác Page SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL ĐỒ ÁN CNCKD VƠ CƠ GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU Ngồi để đánh giá tỉ lệ thành phần clanhke xi măng người ta cịn dùng sớ các hệ sớ khác như: Hệ số MS : MS = C 3S + C 2S C AF + C A Khi MS tăng độ bền của xi măng mơi trường ăn mòn tăng lên cường độ tăng lên ME = Hệ số đóng rắn ME: C 3S C 2S Khi ME lớn cường độ ban đầu của xi măng cao, nhiệt hyđrat lớn độ bền môi trường xâm thực thấp Đới với xi măng poóclăng thường ME > 0,5; xi măng poóclăng đơng kết nhanh ME = 0,8; xi măng bêlít ME < 0,5 Hệ số nhiệt MK: Mk = C 3S + C A C 2S + C AF = 0,3 ÷ 1,8 Khi MK lớn xi măng toả nhiệt lớn, M K thường nằm giới hạn 0,3 ÷ 1,8 1.1.5 Các tính chất bản của xi măng poóclăng 1.1.5.1 Khối lượng riêng và khối lượng thể tích Khối lượng riêng (γa) tỷ sớ giữa khối lượng của xi măng với thể tích của xi măng Nó phụ thuộc vào thành phần khoáng clanhke xi măng phụ thuộc vào thành phần phụ gia nó Xi măng poóclăng thông thường có khối lượng riêng γa = 3,0 ÷ 3,2 g/cm3, xi măng poóclăng xỉ xi măng poóclăng puzơlan thường có γa = 2,7 ÷ 2,9 g/cm3 Khối lượng thể tích đổ đống (γđ) tỷ số giữa khối lượng của xi măng với thể tích đổ đống của nó Khối lượng thể tích đống phụ thuộc vào khối lượng riêng khả lèn chặt của xi măng Để đặc trưng cho khối lượng thể tích của xi măng poóclăng thường sử dụng hai dạng: Khối lượng thể tích ở dạng tơi: γo = 900 ÷ 1100 kg/m3 Page 10 SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL ĐỒ ÁN CNCKD VÔ CƠ Than D, % GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU 20,22 2,21 73,71 1,68 0,63 1,37 100 Bảng2.9 Thành phần hoá học của tro than Thành phần S A F C M SO3 Σ Than D 59,8 25,8 7,8 3,9 0,8 0,6 98,7 Bảng2.10 Thành phần hoá học của tro than quy 100% Thành phần Than D, % S 60,58 A 26,13 F 7,9 C 3,95 M 0,81 SO3 0,63 Σ 100 2.1.2.4 Tính bài phối liệu a Xác định thông số làm việc than Nhiệt trị thấp than QH : tính theo Mendeleev QH = 81.Cl + 246.Hl – 26(Ol - Sl) – 6Wl (kCal/kgthan) = 81.73,71+246.1,68-26.(1,37-2,21)-6.1= 6399,63 (kCal/kg than) Xác định hàm lượng tro lẫn,[1] P A.B q = 100.100 , % Trong đó: q – Hàm lượng tro lẫn vào CLK, % Alv – Lượng tro than, Alv=20,22%; B - Hàm lượng tro lẫn vào CLK so với tổng lượng tro, phụ thuộc vào phương pháp công nghệ + với lò đứng: B = 100% + với lò quay phương pháp ướt: B = 70 ÷ 100% + với lị quay phương pháp khơ: B = 30 ÷ 70% Lựa chọn B= 70% P – lượng than tiêu tốn cho 1kg CLK (%) xác định theo công thức Page 22 SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL ĐỒ ÁN CNCKD VÔ CƠ GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU ' Q 100(%) QH P= Q – Nhiệt tiêu tốn để điều chế kg CLK phụ thuộc vào phương pháp SX + Đối với lị quay phương pháp ướt: Q ’= 1400 ÷ 1700, kcal/kg ’ CLK; + Đới với lị quay phương pháp khơ: Q’= 750 ÷ 1200, kcal/kg CLK; + Đới với lị đứng giới hóa: Q’= 1000 ÷ 1200, kcal/kg CLK; + Đới với lị đứng thủ cơng: Q’= 1300 ÷ 1800, kcal/kg CLK; Lựa chọn Q’ =900 kCal/kg CLK; QH - Nhiệt trị thấp của than, kCal/kg ' Q QH P= 100(%) = 900 100(%) = 14,06% 6399,63 (kg/kg CL) P A.B 14, 06.20, 22.70 %= % = 1,99% 100.100 q = 100.100 Vậy hàm lượng than đọng lại CLK 1,99% b Tính toán phới liệu Quy đổi nguyên liệu khô chưa nung với tổng các oxit 100% Bảng 2.11 Thành phần các oxit của cấu tử chưa nung Nguyên liệu SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MK CK ∑ N Đá vôi, % 0,32 0,48 0,31 53,50 0,94 42,90 1,55 100 Đá sét, % 64,25 15,51 7,67 2,7 0,8 7,11 1,96 100 Quặng sắt, % 15 4,2 69 1,6 2,5 0,7 100 Bảng 2.12 Thành phần các oxit của cấu tử nung Nguyên liệu SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO CK SO3 ∑ Đá vôi, % 0,56 0,84 0,54 93,7 1,64 2,72 - 100 Đá sét, % 69,17 16,70 8,25 2,90 0,87 2,11 - 100 Quặng sắt, % 16,13 4,5 74,19 1,72 2,69 0,77 - 100 Than D, % 60,58 26,13 7,9 3,95 0,81 - 0,63 100 Page 23 SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL ĐỒ ÁN CNCKD VÔ CƠ GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU Bảng 2.13 Bảng kí hiệu Nguyên SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Đá vôi S1 A1 F1 C1 M1 Đất sét S2 A2 F2 C2 M2 Quặng sắt S3 A3 F3 C3 M3 Tro than E S4 A4 F4 C4 M4 CLK S0 A0 F0 C0 M0 Phối liệu S A F C M liệu Gọi: x phần KL cấu tử đá vôi nung y phần KL cấu tử đất sét nung z phần KL cấu tử quặng sắt nung q hàm lượng tro than Các công thức tính thành phần khoáng sau C0 = xC1 + yC2 + zC + qC4 x+ y+z+q ; S0 = xS1 + yS + zS + qS x+ y+z+q A0 = xA1 + yA2 + zA3 + qA4 x+ y+z+q ; F0 = xF1 + yF2 + zF3 + qF4 x+ y+z+q KH = C0 − (1,65 A0 + 0,35 F0 ) 2,8S0 p= ; Ta có hệ phương trình ẩn: A0 F0 ; n= a1 x + b1 y + c1 z = d1  a2 x + b2 y + c2 z = d a x + b y + c z = d 3  Page 24 SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL S0 A0 + F0 ĐỒ ÁN CNCKD VÔ CƠ GVHD: TS.NGUYỄN DUY HIẾU Trong đó các hệ sớ các phương trình xác định sau: a1 = b1 = c1= d1 = 100 - q = 100 – 1,99 = 98,01 a2=(2,8.KH.S1 + 1,65.A1+ 0,35.F1) – C1 = (2,8.0,92.0,56+ 1,65.0,84 + 0,35.0,54) –93,7 = -90,68 b2=(2,8.KH.S2 + 1,65A2+ 0,35.F2) – C2 = = (2,8.0,92.69,17 + 1,65.16,7 + 0,35.8,25) – 2,9 = 205,72 c2= (2,8.KH.S3 + 1,65.A3 + 0,35.F3) – C3 = = (2,8.0,92.16,13 + 1,65.4,5 + 0,35.74,19) – 1,72= 73,22 d2= [C4 - (2,8 × KH × S4 + 1,65 × A4 + 0,35 × F4)].q = [3,59 - (2,8.0,92.60,58 + 1,65.26,13+ 0,35.7,9)].1,42 = -281,64 a3=( p.F1 - A1 )= 1,6.0,54 - 0,84 = 0,024 b3= ( p.F2 - A2 )= 1,6.8,25 – 16,7= -3,5 c3=( p.F3 - A3 )= 1,6.74,19 – 4,5 = 114,204 d3=( A4 - p.F4 ).q= (26,13 – 1,6.7,9) 1,42 = 19,16 Thay các giá trị vào hệ phương trình ta được:  x + y + z = 98, 01  −90, 68 x + 205, 72 y + 73, 22 z = −281, 64 0, 024 x − 3,5 y + 114, 204 z = 19,16  Giải hệ phương trình ta được:  x = 68,51   y = 28, 46  z = 1, 02  Như vậy clanhke có: 68,51% cấu tử đá vôi, 28,47% cấu tử đất sét, 1,03% cấu tử quặng sắt 1,99% tro than Page 25 SVTH: Bùi Xuân Chiến 12VL ... [C4 - (2,8 × KH × S4 + 1,65 × A4 + 0,35 × F4)].q = [3,59 - (2,8.0,92.60,58 + 1,65.26,13+ 0,35.7,9)].1,42 = -2 81,64 a3=( p.F1 - A1 )= 1,6.0,54 - 0,84 = 0,024 b3= ( p.F2 - A2 )= 1,6.8,25 – 16,7= -3 ,5... trị thấp than QH : tính theo Mendeleev QH = 81.Cl + 246.Hl – 26(Ol - Sl) – 6Wl (kCal/kgthan) = 81.73,71+246.1,6 8-2 6.(1,3 7-2 ,21 )-6 .1= 6399,63 (kCal/kg than) Xác định hàm lượng tro lẫn,[1] P A.B... 0,84 0,54 93,7 1,64 2,72 - 100 Đá sét, % 69,17 16,70 8,25 2,90 0,87 2,11 - 100 Quặng sắt, % 16,13 4,5 74,19 1,72 2,69 0,77 - 100 Than D, % 60,58 26,13 7,9 3,95 0,81 - 0,63 100 Page 23 SVTH: