Tính phối liệu sản xuất clinker xi măng pooclang

Chương 5: Tính phối liệu sản xuất clinker xi măng pooclang Mục đích: Mục đích việc tính phối liệu để xác định tỉ lệ pha trộn cấu từ nung luyện để có clinker chất lượng u cầu Các phương pháp tính tốn: + Phương pháp tốn học dựa vào hệ số KH, n, p, thành phần hóa học ngun liệu (Cơ sở tính phối liệu phương pháp hệ số KH, n, p thành phần hóa học cấu tử ngun liệu phân tích) + Phương pháp hiệu chỉnh + Phương pháp thị TRÌNH TỰ TÍNH TỐN CỤ THỂ (Phương Pháp Tốn Học) Ngun tắc tính tốn: Chọn số hệ số Số cấu tử ngun liệu bao gìơ lớn số hệ số lựa chon Ví dụ: số cấu tử n số hệ số ( n -1) cụ thể sau: + Nếu tính phối liệu cấu tử sử dụng hệ số KH + Nếu tính phối liệu cấu tử sử dụng hệ số KH p KH n + Nếu tính phối liệu cấu tử sư dụng hệ số KH, n, p Chọn cấu tử phụ: + Trường hợp tính phối liệu cấu tử sử dụng ngun liệu đá vơi đất sét + Trường hợp tính phối liệu cấu tử ngồi ngun liệu đá vơi đất sét ngun liệu phụ quăng săt (nếu cấu tử có hàm lượng ơxit sắt nhỏ) Trepen hay điatomit cấu tử có hàm lượng ơxit Silic nhỏ) + Trường hợp tính phối liệu cấu tử ngồi ngun liệu đá vơi đất sét dùng ngun liệu phụ quặng sắt Trepen hay điatomit, cat cấu tử có hàm lượng ơxit sắt ơxit Silíc nhỏ Tro nhiên liệu: a Đối với phương pháp ướt lò quay : - Nếu L/D = 30 - 50 lần có mắc xích trao đổi nhiệt tro lẫn vào clinker 100% - Nếu L/D < 30 lần có mắc xích trao đổi nhiệt tro lẫn vào 80%, khơng có xích trao đổi nhiệt tro lẫn vào clinker 50% - Với lò quay có thiết bị đặc bùn ( bốc ẩm ) bùn tro lẫn vào 70% b Đối với phương pháp khơ lò quay: - Loại khơng có thiết bị tận dụng nhiệt khí thải, tro lẫn vào clinker 30 - 40% - Có thiết bị tận dụng nhiệt khí thải, tro lẫn vào clinker 100% - Lượng tro nhiên liệu lẫn vào clinker ximăng xác định theo cơng thức sau: P: Lượng nhiên liệu tiêu tốn riêng ( % ) P = q’/Q t (kg nhiên liệu/kg clinker) A: Hàm lượng tro có nhiên liệu x7 ( % ) n : lượng tro lẫn vào clinker so với tổng hàm lượng tro nhiên liêu, phụ thuộc vào loại lò, phương pháp sản xuất Thn h pháưn ca than sau: C x1 d H d x2 O x3 d N x4 d S d x5 W x6 d A x7 TÄN G 100% Thuờng ta chn: q’ = 730 kcal/kg clinker n = 80 Cäng thỉïc nhiãût trë tháúp ca nhiãn liãûu: Qt = 81.Cd+246.Hd-26(Od - Sd) - 6.Wd (kcal/kg clinker) Chú ý: Âãø dãù dn g tọa n quy âënh säú k hiãûu sau: CÁU TỈ SiO2 Cáu tỉ S1 A1 F1 C1 Cáu tỉ S2 A2 F2 C2 Cáu tỉ S3 A3 F3 C3 Cáu tỉ S4 A4 F4 C4 S0 A0 F0 C0 S A F C Hän håp phäi liãu Clinker Al2O3 Fe2O3 CaO Trình tự tính tốn: Bước 1: Căn vào chất lượng xi măng dựa vào thực tế để chọn hàm lượng bốn khống cho hợp lí tổng chúng ln nhỏ 100% Sau dùng cơng thức thực nghiệm Bút để tính KH, n, p Bước 2: Thành phần hóa học ngun liệu cần tính tốn đa phân tích, tổng thành phần hóa học chưa đủ 100% hay lớn 100% phải quy đổi 100% Bước 3: Ấn định số hệ số KH, n, p, (dựa vào u cầu tính phối liệu có cấu tử mà chọn số hệ số) Trong âọ: - P l lỉåüng nhiãn liãûu tiãu täún riãng (kg nhiãn liãûu /kg clinker) - A l hm lỉåüng tro cọ nhiãn liãûu (%) - n l lỉåüng tro láùn vo clinker cement so våïi täøng hm lỉåüng tro cọ nhiãn liãûu, phủ thüc vo loải l v phỉång phạp sn xút ( n= 100%) h ệ c ấu t Våïi : q p= Qt - q l lỉåüng nhiãût tiãu täún riãng (kcal/kg clinker) - Qt l nhiãût trë tháúp ca nhiãn liãûu (kcal/kg clinker) Thuờng Ta chn: q = 730(kcal/kg clinker ) v ới h ệ c ấu t Qt = 81.Cd+246.Hd-26(Od - Sd) - 6.Wd Có biểu sau: xC1 + yC2 + zC3 + mC4 + tC5 C = (38) x+ y+ z+ m+ t xA + yA2 + zA3 + mA4 + tA5 A= (39) x+ y+ z+ m+ t xS + yS + zS3 + mS + tS5 S = (40) x+ y+ z+ m+ t xF + yF2 + zF3 + mF4 + tF5 F = (41) x+ y+ z+ m+ t C − (1, 65 A + 0, 35 F ) KH = (42) 2, 8S S n = (43) A+ F A p = (44) F Thay trị số C, A, F, S, (38, 39, 40, 41) vào (42, 43, 44) Có hệ phương trình bậc ẩn số:  a1x + b1y + c1z +d1m = e1   a x + b y + c z +d m = e  a x + b y + c z +d m = e 3 3  (45) Từ phương trình (37, 45) có hệ phương trình bậc ẩn số:  x+y+z +m = 100 - t a x + b y + c z +d m = e  1 1  a x + b y + c z +d m = e 2 2  a x + b3 y + c3z +d 3m = e3 (46) 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: x, y, z, m Chuyển x, y, z , m dạng ngun liệu chưa nung Kiểm tra hệ số KH, n, p Tính thành phần khống, lượng pha lỏng clinker Tít phối liệu: T = 1,785C + 2,09 MgO Ví d ụ 3: BI TÊNH PHÄÚI LIÃÛU CÁÚU TỈÍ CỌ LÁÙN TRO Bảng 1: Cho thành phần khống: C3S C2S 54 20 C3A 8.6 C4AF 11.5 TÄNG 94.1 BN G 2: Bn g thn h pháưn hoạ ngun liãûu Ngun liãu Âa väi Âát Set Qng Sàt Âa Cao Silic Tro than SiO2 0.2 Al2O Fe2O CaO MgO TPK MKN TÄNG 3 1.06 0.12 50 20.23 24 11.25 88 10.5 50.0 55.6 0.29 0.15 43.3 0.19 0.54 4.32 7.21 93.03 0.13 0.35 2.21 7.93 95.91 4.76 1.39 0.21 0.14 1.53 1.33 58.62 25.94 5.65 100.74 0.47 1.11 6.46 0.00 97.36 98.25 Bảng 3: Thành phần hóa than: Cd Hd Od Nd Sd Wd 81.15 1.66 1.25 0.98 1.46 A 12.5 Ta chọn q = 730 (kcal/kg.clinker) n= 100% TÄNG 100 Ví d ụ 4: BI TÊNH PHÄÚI LIÃÛU CÁÚU TỈÍ CỌ LÁÙN TRO Xi măng Hà Tiên BẢNG 1: Thành phần hố ngun nhiên liệu Ng.liệu SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN TỔNG Đá vơi 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 56.33 26.35 8.67 2.33 0.88 0.00 94.56 Thành phần khống: C3S C2S C3A C4AF 65 12.25 9.74 11.63 Thành phần hóa 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% [...]...Bước 4: Thiết lập các phương trình và tiến hành tính theo các cơng thức hướng dẫn Bước 5: Giải hệ phương trình tìm tỉ lệ% của các cấu tử chính, phụ Tính thành phần % các ơxít có trong phối liệu, trong clinker, hàm lượng các khoảng chính, lượng pha lỏng trong clinker và tít phối liệu Bước 6: Tính xong phải kiểm tra lại các hệ số đã ấn định ban đầu như KH, n, p, hàm lượng... hệ số KH, n, p +Tính thành phần khống, lượng pha lỏng trong clinker Tít phối liệu: T = 1,785C + 2,09 MgO Bi 3: BI TÊNH PHÄÚI LIÃÛU 4 CÁÚU TỈÍ KHÄNG LÁÙN TRO BN G 1: Bn g thn h pháưn hoạ ngun liãûu chỉa nung: Chn thnh pháưn khoạng v hãû säú KH, n, p: KH n 0.85÷0.95 P 1.7 ÷ 3.5 1÷3 Thnh pháưn khoạng: C3S 55.0 C2S C3A C4AF TÄNG 19.0 11.0 9.5 94.5 BÀI TỐN TÍNH PHỐI LIỆU CĨ LẪN TRO TRONG CLINKER Dạng tốn... tiãu täún riãng (kcal/kg clinker) - Qt l nhiãût trë tháúp ca nhiãn liãûu (kcal/kg clinker) Ta chn: q = 730 (kcal/kg clinker ) với hệ 2 cấu tử Qt = 81.Cd+246.Hd-26(Od - Sd) - 6.Wd Dạng tốn 2: Hệ 3 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 t: phân tro nhiên liệu lẫn vào Từ đó thiết... phần hố học của ngun liệu và tro nhiên liệu về 100% +Đổi thành phần hố học của ngun 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 cơng thức P A.n t= (%) 100.100 (28) Trong âọ: - P l lỉåüng nhiãn liãûu tiãu täún riãng (kg nhiãn liãûu /kg clinker) - A l hm lỉåüng tro cọ trong nhiãn liãûu (%) - n l lỉåüng tro láùn vo clinker cement so våïi... lẫn tro nhiên liệu - Hệ 4 cấu tử khơng lẫn tro nhiên liệu - Hệ 2, 3,4 cấu tử có lẫn tro nhiên liệu DẠNG TỐN HỆ CẤU TỬ KHƠNG LẪN TRO NHIÊN LIỆU Bài tốn 2: Hệ 3 cấu tử khơng lẫn tro: + Quy đổi thành phần hóa học của ngun liệu về 100% + Ấn định các hệ số KH, n hoặc KH, p + Thiết lập các phương trình tính tốn: Cứ 1 phần trọng lượng cấu tử thứ 3 cần phối hợp với x0 phần trọng lượng cấu tử thứ 1 và y0 phần... ta có x0, y0 tính ra phần trọng lượng: c1b2 − c2 b1 (phần trọng lượng) x0 = a b − a b 1 2 2 1 a1c 2 − a 2 c1 (phần trọng lượng) y 0 = a1b2 − a 2 b1 Đổi x0, y0 ra (%) ta có: y 0 × 100 x0 × 100 % cấu tử 1 = (%) % cấu tử 2 = (%) x0 + y 0 + 1 x0 + y 0 + 1 1× 100 (%) % cấu tử 3 = x0 + y 0 + 1 + Kiểm tra lại các hệ số KH, n , p +Tính thành phần khống, lượng pha lỏng trong clinker Tít phối liệu: T = 1,785C... täøng hm lỉåüng hai äxit CaO v MgO cọ trong phäúi liãûu : T = Σ ( CaO + MgO) Trong âọ : % CaO v % MgO l thnh pháưn hoạ cọ trong phäúi liãûu Cäng thỉïc xạc âënh: Hay sỉí dủng: T =1.785 CaO + 2.09MgO Trong âọ: Cạc hãû säú 1.785v 2.09 l hàòng säú chøn âäü axit: Giåïi hản : 78 < T < 80 3 Tiến hành tính tốn cụ thể: - Hệ 2 cấu tử khơng lẫn tro nhiên liệu - Hệ 3 cấu tử khơng lẫn tro nhiên liệu - Hệ 4 cấu tử... Hệ 4 cấu tử khơng lẫn tro: + Quy đổi thành phần hóa học của ngun liệu về 100% + Ấn định các hệ số cơ bản KH, n, p + Thiết lập các phương trình tính tốn : Cứ 1 phần trọng lượng cấu tử thứ 4 cần phối hợp với x0 phần trọng lượng cấu tử thứ 1 và y0 phần trọng lượng cấu tử thứ 2 và z0 phần trọng lượng cấu tử thứ 3, ta sẽ có các phương trình tính tốn sau: x0 C1 + y 0 C 2 +z 0 C 3 +C 4 C0 = x0 + y 0 +z 0 +1... tro nhiên liệu lẫn vào Từ đó thiết lập được phương trình : x + y + z + t = 100% (37) + Quy đổi thành phần hố học của ngun liệu và tro nhiên liệu về 100% +Đổi thành phần hố học của ngun 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 cơng thức P A.n t= (%) 100.100 (28) ... Nếu tính phối liệu cấu tử sư dụng hệ số KH, n, p 2 Chọn cấu tử phụ: + Trường hợp tính phối liệu cấu tử sử dụng ngun liệu đá vơi đất sét + Trường hợp tính phối liệu cấu tử ngồi ngun liệu đá vơi... ngun liệu bao gìơ lớn số hệ số lựa chon Ví dụ: số cấu tử n số hệ số ( n -1) cụ thể sau: + Nếu tính phối liệu cấu tử sử dụng hệ số KH + Nếu tính phối liệu cấu tử sử dụng hệ số KH p KH n + Nếu tính. .. liệu phụ quăng săt (nếu cấu tử có hàm lượng ơxit sắt nhỏ) Trepen hay điatomit cấu tử có hàm lượng ơxit Silic nhỏ) + Trường hợp tính phối liệu cấu tử ngồi ngun liệu đá vơi đất sét dùng ngun liệu