Báo cáo thực tập tốt nghiệp công ty xi măng Hà Tiên 1 trạm nghiền Phú Hữu

Phụ gia khoáng hoá: Để giảm nhiê êt đô ê nung clinker nhằm tiết kiê êm nhiên liê êu và tăng khả năngtạo khoáng, tăng đô ê hoạt tính của các khoáng clinker, có thể sử dụng thêm mô êt sốlo

PHẦN I:

TỔNG QUAN VỀ TRẠM NGHIỀN

I Lịch sử hình thành công ty cổ phần xi măng Hà Tiên I:

Hình 1: Công ty xi măng Hà Tiên trước đâyCông ty xi măng Hà Tiên 1 tiền thân là nhà máy xi măng Hà Tiên do hãngVENOT.PIC của cộng hòa Pháp cung cấp thiết bị

Công ty xi măng Hà Tiên 1 là đơn vị chủ lực của Tổng Công Ty Xi MăngViệt Nam tại Miền Nam Hơn 40 năm qua, công ty đã cung cấp cho thị trường trên33.000.000 tấn xi măng các loại với chất lượng cao, ổn định, phục vụ các côngtrình trọng điểm cấp quốc gia, các công trình xây dựng công nghiệp và dân dụng

Năm 1964, Nhà máy chính thức đưa vào hoạt động với công suất ban đầu

là 240.000 tấn clinker/năm tại Kiên Lương, 280.000 tấn xi măng/năm tại nhà máyThủ Đức

Năm 1974, nhà máy xi măng Hà Tiên đã ký thỏa ước tín dụng và hợp tácvới hãng POLYSIUS (Pháp) để mở rộng nhà máy, nâng công suất thiết kế từ300.000 tấn xi măng/năm lên đến 1.300.000 tấn xi măng/năm Thỏa ước này saugiải phóng được chính quyền Cách Mạng trưng lại vào năm 1977

Năm 1981, nhà máy xi măng Hà Tiên được tách ra thành nhà máy xi măngKiên Lương và nhà máy xi măng Thủ Đức Và đến năm 1983, hai nhà máy đượcsáp nhập và đổi tên là nhà máy liên hợp xi măng Hà Tiên

Ngày 19/08/1986, máy nghiền số 3 chính thức đi vào hoạt động và đếntháng 2/1991 dây chuyền nung clinker ở Kiên Lương cũng được đưa vào hoạtđộng đưa công suất của toàn nhà máy lên 1.300.000 tấn xi măng/năm

Năm 1993, nhà máy lại tách thành hai công ty là nhà máy xi măng Hà Tiên

2 (Cơ sở sản xuất tại Kiên Lương) với công suất là 1.100.000 tấn clinker/năm và500.000 tấn xi măng/năm, nhà máy xi măng Hà Tiên 1 (cơ sở sản xuất tại Thủ Đức

- Tp HCM) với công suất là 800.000 tấn xi măng/năm

Ngày 01/04/1993, công ty cung ứng vật tư số 1 được sáp nhập vào Nhà máy ximăng Hà Tiên 1 theo quyết định số 139/BXD – TCLĐ của Bộ Xây Dựng

Ngày 30/09/1993, nhà máy xi măng Hà Tiên 1 được đổi thành công ty ximăng Hà Tiên 1 theo quyết định số 441/BXD-TCLĐ của Bộ Xây Dựng

Ngày 03/12/1993, công ty xi măng Hà Tiên 1 đã ký hợp đồng liên doanhvới tập đoàn Holderbank - Thụy Sĩ thành lập công ty liên doanh xi măng Sao Mai

có công suất là 1.760.000 tấn xi măng/năm Tổng vốn đầu tư 441 triệu USD, vốnpháp định 112,4 triệu USD trong đó công ty xi măng Hà Tiên 1 đại diện 35%tương đương 39,34 triệu USD

Tháng 04/1995, được thừa ủy nhiệm liên doanh giữa tổng công ty xi măngViệt Nam với Supermix Asia Pte Ltd (Malaysia và Singapore), công ty tham giaLiên Doanh Bê Tông Hỗn Hợp Việt Nam (SPMV) với công suất thiết kế100.000m3 bê tông /năm Vốn pháp định là 1 triệu USD trong đó công ty xi măng

Hà Tiên 1 đại diện 30% tương đương 0,3 triệu USD Để xử lý triệt để tình trạng ônhiễm môi trường, công ty đã xây dựng dự án đầu tư cải tạo môi trường và nângcao năng lực sản xuất

Tháng 11/1994 dự án đã được Chính Phủ phê duyệt với tổng kinh phí là23.475.000 USD, công trình đã khởi công ngày 15/06/99 và đã hoàn tất đưa vàohoạt động từ 2001, nâng công suất sản xuất của công ty thêm 500.000 tấn ximăng/năm (tổng công suất là 1.300.000 tấn xi măng/năm)

Ngày 21/01/2000, công ty xi măng Hà Tiên 1 đã thực hiện cổ phần hoá Xínghiệp Vận tải trực thuộc công ty thành công ty cổ phần vận tải Hà Tiên, trong đócông ty xi măng Hà Tiên 1 nắm giữ 30% cổ phần tương đương 14,4 tỷ đồng

Ngày 06/02/2007, công ty xi măng Hà Tiên 1 đã chính thức làm lễ công bốchuyển từ doanh nghiệp Nhà nước thành Công ty cổ phần theo quyết định số 1774/QĐ-BXD của Bộ Xây Dựng về việc điều chỉnh phương án cổ phần và chuyển công ty ximăng Hà Tiên 1 thành công ty cổ phần xi măng Hà Tiên 1 và chính thức hoạt động theogiấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số 4103005941 của Sở Kế Hoạch – Đầu TưTP.HCM cấp ngày 18/01/2007 với vốn điều lệ ban đầu là 870 tỷ đồng

II Trạm nghiền Phú Hữu:

Trạm nghiền Phú Hữu thuộc tổng công ty cổ phần Hà Tiên 1:

Dự án động thổ ngày: 10-9-2004

Dự án khởi công ngày: 29-3-2007

Area: 20 ha

Bắt đầu sản xuất dây chuyền 1 ngày 5-5-2009, kết thúc 31-8-2009

Bắt đầu sản xuất thử dây chuyền 2 ngày 22-7-2010, kết thúc 15-10-2010.Ngày thành lập TNPH 20-7-2009

Trạm nghiền Phú Hữu: Tổ 8, Khu Phố 4, P.Phú Hữu, Quận 9, Tp HCM XN Xây Dựng Hà Tiên 1: Km 8, đường Hà Nội, Tp.Hcm.

Hình 2: Trạm nghiền Phú Hữu

Vị trí địa lý của Phú Hữu thuận lợi về giao thông cả đường thủy và đường

bộ Phú Hữu nằm bên cạnh cảng Bến Nghé rất thuận lợi cho việc nhập khẩunguyên liệu cũng như xuất hàng Hệ thống giao thông đường bộ dày đặc tẻ đinhiều hướng đều này rất thuận lợi

III Các loại xi măng:

Xi Măng Hà Tiên 1 PCB.40

+ TCVN: 6260:2009

+ Tương đương tiêu chuẩn: ASTM C150 Type I

+ Công dụng: Dùng cho các công trình thông dụng, đúc bê tông, đà kiềng.

Xi măng Hà Tiên 1 PC.40, PC.50

+ TCVN: 2682:2009

+ Tương đương tiêu chuẩn: ASTM C150

+ Công dụng: Xây nhà cao tầng, trụ cầu, bến cảng, sân bay

Xi măng Hà Tiên 1 ít tỏa nhiệt

+ TCVN: 6069:1995

+ Tương đương tiêu chuẩn: ASTM C150, type II, IV

+ Công dụng: Dùng trong các công trình thủy điện, bê tông khối lớn

Xi măng Hà Tiên 1 chống xâm thực (bền Sulfate)

+ TCVN: 6067:1995

+ Tương đương tiêu chuẩn: ASTM C150 type II, type V

+ Công dụng: Đặc biệt dùng trong môi trường nhiễm mặn như cầu cảng biển

PHẦN II:

NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT XI MĂNG

I Nguyên liê êu Clinker:

1 Khái niê êm:

Clinker bán sản phẩm trong quá trình sản xuất bằng cách nung kết hợpnguyên liệu đá vôi, đất sét và quặng sắt với thành phần xác định đã được địnhtrước Clinker có dạng cục sỏi nhỏ, kích thước 10 -50mm Clinker được nhà máy

xi măng Hà Tiên 1 nhập từ Thái Lan và Trung Quốc, ngoài ra còn nhập từPhilipine, Indonesia và Tam Điệp

2 Nguyên liê êu sản xuất Clinker:

2.1 Đá vôi:

Theo tiêu chuẩn Viê êt nam TCVN 6072:1996, đá vôi dùng làm nguyên liê êu

để sản xuất xi măng poóc lăng phải thoả mãn yêu cầu về hàm lượng của các chấtlà: CaCO3 ( 85%; MgCO3 ( 5%; K2O + Na2O ( 1%

Thông thường, các nhà máy xi măng ở nước ta đều sử dụng đá vôi có hàmlượng CaCO3 = 90 ( 98% (CaO = 50 ( 55%), MgO < 3% và ô xit kiềm khôngđáng kể

Ngoài đá vôi ra, ở mô êt số nơi hiếm đá vôi có thể sử dụng đá vôi san hôhoă êc vỏ sò nhưng phải khai thác và để lâu ngày cho mưa rửa trôi hết muối NaCl

Đá phấn có chứa CaCO3 98 ( 99%, có cấu trúc tơi xốp có thể thay cho đá vôi và lànguyên liê êu thích hợp để sản xuất xi măng trắng

2.2 Nguyên liê êu Sét:

Theo TCVN 6071:1996, hỗn hợp sét dùng làm nguyên liê êu để sản xuất ximăng poóclăng phải có hàm lượng các ôxit trong khoảng sau:

SiO2 = 55 ( 70%, Al2O3 = 10 ( 24%, K2O + Na2O ( 3%

Các nhà máy xi măng ở nước ta hầu hết đều sử dụng sét đồi có hàm lượng SiO2=58 ( 66%, Al2O3 = 14 ( 20%, Fe2O3= 5 ( 10 %, K2O+Na2O = 2 ( 2,5%

Ngoài sét đồi, ở mô êt số nơi có thể dùng sét ruô êng hoă êc sét phù sa Nhữngloại sét này thường có hàm lượng SiO2 thấp hơn, Al2O3 và kiềm cao hơn, nên phải

có nguồn phụ gia cao silic để bổ sung SiO2 Viê êc này trở nên khó hơn khi cần sảnxuất xi măng yêu cầu hàm lượng kiềm thấp

2.3 Phụ gia điều chỉnh:

2.3.1 Phụ gia giàu silic: Để điều chỉnh mô đun silicat (n = S / A + F) trongtrường hợp nguồn sét của nhà máy có hàm lượng SiO2 thấp, có thể sử dụng các

loại phụ gia cao silic Các phụ gia thường sử dụng là các loại đất hoă êc đá cao silíc

có hàm lượng SiO2 > 80% Ngoài ra, ở những nơi không có nguồn đất cao silic

có thể sử dụng cát mịn nhưng khả năng nghiền mịn sẽ khó hơn và SiO2 trong cátnằm ở dạng quăczit khó phản ứng hơn nên cần phải sử dụng kèm theo phụ giakhoáng hoá để giảm nhiê êt đô ê nung clinker

2.3.2 Phụ gia giàu sắt: Để điều chỉnh mô đun aluminat (p = A / F) nhằm

bổ sung hàm lượng Fe2O3 cho phối liê êu, vì hầu hết các loại sét đều không có đủlượng Fe2O3 theo yêu cầu Các loại phụ gia cao sắt thường được sử dụng ở nước

ta là: Xỉ pirit Lâm Thao (phế thải của công nghiê êp sản xuất H2SO4 từ quă êng pyritsắt) chứa Fe2O3: 55 ( 68%, quă êng sắt (ở Thái Nguyên, Thanh Hoá, Quảng Ninh,Lạng Sơn) chứa Fe2O3: 65 ( 85% hoă êc quă êng Laterit (ở các tỉnh miền Trung,miền Nam) chứa Fe2O3: 35 ( 50%

2.3.3 Phụ gia giàu nhôm: Cũng dùng để điều chỉnh mô đun aluminat (p)nhằm bổ sung hàm lượng Al2O3 cho phối liê êu trong trường hợp nguồn sét củanhà máy quá ít nhôm Nguồn phụ gia cao nhôm thường là quă êng bôxit (ở LạngSơn, Cao Bằng, Lâm Đồng) có chứa Al2O3 44 ( 58% Cũng có thể sử dụng caolanh hoă êc tro xỉ nhiê êt điê ên làm phụ gia bổ sung nhôm, nhưng tỷ lê ê dùng khá cao

và hiê êu quả kinh tế thấp hơn do phải vâ ên chuyển khối lượng lớn đi xa

2.4 Phụ gia khoáng hoá:

Để giảm nhiê êt đô ê nung clinker nhằm tiết kiê êm nhiên liê êu và tăng khả năngtạo khoáng, tăng đô ê hoạt tính của các khoáng clinker, có thể sử dụng thêm mô êt sốloại phụ gia khoáng hoá như quă êng fluorit, còn gọi là huỳnh thạch (chứa CaF2),quă êng phosphorit (chứa P2O5), quă êng barit (chứa BaSO4), thạch cao (chứaCaSO4) Các loại phụ gia này có thể dùng riêng mô êt loại hoă êc dùng phối hợp vớinhau ở dạng phụ gia hỗn hợp, khi đó tác dụng khoáng hoá sẽ tốt hơn, tỷ lê ê mỗiloại phụ gia sẽ ít hơn Tuy vâ êy, trong sản xuất nếu càng sử dụng nhiều loại nguyênliê êu và phụ gia thì công nghê ê pha trô ên phối liê êu càng phức tạp, tốn nhiều thiết bịcân trô ên hơn và khả năng đồng nhất kém hơn, viê êc khống chế phối liê êu cho chínhxác cũng khó hơn

Mă êt khác khi sử dụng phụ gia khoáng hóa cần lưu ý đến các điều kiê ên kythuâ êt, môi trường và đă êc biê êt là hiê êu quả kinh tế so với giải pháp chỉ sử dụngthan có chất lượng

3 Thành phần khoáng và hóa của Clinker:

3.1 Thành phần hóa:

Chủ yếu gồm 4 oxit chính như: CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 chiếm từ 94 đến96% Ngoài ra, tùy theo nguồn nguyên liê êu sử dụng để chế tạo phối liê êu màtrong clinker còn có thêm mô êt số oxit khác với hàm lượng nhỏ như: MgO, TiO2,SO3, Mn2O3, CrO3, P2O5, BaO, K2O, Na2O

Các khoáng này có cấu trúc tinh thể khác nhau và quyết định đến tính chấtcủa clinker

Chất lượng của clinker sẽ quyết định tính chất của xi măng Thành phầntổng quát của clinker

Mn2O3 : 0,1 ( 0,3 Cr2O3 : 0,1 ( 0,3P2O5 : 0,1 ( 0,25 BaO : 0,5 ( 1,5

 Vai trò của các oxit:

Ôxit canxi (CaO): Tham gia vào phản ứng tạo các khoáng chính củaclinker (C3S, C2S, C3A, C4AF)

Nguồn cung cấp CaO chủ yếu là đá vôi (chứa CaCO3) Hàm lượngCaO trong clinker càng nhiều thì khả năng tạo thành C3S càng lớn, khi đóng rắn

xi măng sẽ phát triển cường đô ê càng nhanh, cho cường đô ê càng cao

Tuy nhiên, muốn xi măng có chất lượng cao, yêu cầu hầu hết lượng CaO cótrong clinker phải phản ứng hết với các ôxit khác để tạo thành các khoáng canxisilicat, canxi aluminat, canxi alumo ferit Nếu CaO còn lại trong clinker ở dạng tự

do (CaOtd) lớn hơn 2% sẽ làm cho đá xi măng nở thể tích dẫn đến phá hủy cấu

trúc đã bền vững làm giảm cường đô ê của nó Xi măng chứa nhiều CaO tỏa nhiềunhiê êt khi đóng rắn (có thể gây nứt bê tông), kém bền vững trong các môi trườngxâm thực và làm giảm đô ê bền nước của bê tông

Ôxit silic (SiO2): Là thành phần rất quan trọng của clinker và đứng thứ hai

về số lượng sau CaO Nguồn cung cấp SiO2 chủ yếu là sét, đất cao silic hoă êc cát

và tro than Ôxit silic phản ứng với ôxit canxi tạo thành các khoáng canxi silicatC3S và C2S Khi hàm lượng SiO2 nhiều mà CaO vừa đủ thì xi măng sẽ đóng rắnchâ êm, cường đô ê ban đầu thấp Tuy nhiên sau thời gian dài đóng rắn (khoảng sau 1năm), đá xi măng sẽ có cường đô ê cao Ngoài ra, xi măng còn có nhiều tính chấtquí khác như tỏa nhiê êt ít khi đóng rắn, bền trong các môi trường xâm thực, đô ê bềnnước cao

Ôxit nhôm (Al2O3): Trong quá trình nung, Al2O3 tác dụng với CaO,Fe2O3 tạo thành các khoáng canxi aluminat C3A và canxi alumo ferit C4AF.Nguồn cung cấp Al2O3 chủ yếu là sét và tro than Clinker chứa nhiều Al2O3 sẽcho xi măng có thời gian đông kết ngắn, tốc đô ê phát triển cường đô ê nhanh, cường

đô ê cao, nhưng tỏa nhiều nhiê êt khi đóng rắn và kém bền trong các môi trường xâmthực Đồng thời nó làm đô ê nhớt pha lỏng tăng gây cản trở quá trình tạo khoảng

C3S Mă êt khác khi làm lạnh các khoáng aluminat dễ bị phân hủy và tạo ra CaO tự

Ôxit Magiê (MgO): Là ôxit có hại trong clinker xi măng poóclăng, thườnglẫn trong đá vôi, sét, tro than, v.v Với hàm lượng nhỏ (0,2 ( 0,5%) nó tạo thànhdung dịch rắn với khoáng C3S làm tăng hoạt tính của khoáng này Nhưng nếu hàm

lượng MgO quá lớn nó sẽ nằm ở dạng tự do, khi nung ở nhiê êt đô ê cao bị hóa giàthành periclaz Periclaz phản ứng rất châ êm với nước, gây ra nở thể tích và phá vơcấu trúc đá xi măng sau này Vì vâ êy, hầu hết các nước đều quy định hàm lượngMgO trong clinker xi măng không được vượt quá 5 %, riêng My quy định MgO( 6%.

Anhydric sunfuric (SO3): Khi nung clinker, lưu huỳnh có trong nhiên liê êu

và nguyên liê êu bị đốt cháy thành SO3 và bay hơi theo khói lò gây ô nhiễm môitrường, có hại cho sức khỏe SO3 còn lại trong clinker có tác dụng 2 mă êt: Nếu kếthợp với ôxit kiềm tạo thành K2SO4 và Na2SO4 sẽ ảnh hưởng không tốt tới quátrình nung (nhất là đối với công nghê ê lò quay phương pháp khô) và làm giảmcường đô ê của đá xi măng, nếu nằm lại trong clinker ở dạng khoáng sunfoaluminatthì lại có lợi cho cường đô ê của đá xi măng

Ôxit kiềm (Na2O, K2O): Là tạp chất có hại, chủ yếu do sét đưa vào phốiliê êu Khi nung ở nhiê êt đô ê cao, chúng tạo thành các hợp chất dễ thăng hoa baytheo khói và bụi làm ảnh hưởng tới hoạt đô êng của lò nung Phần kiềm còn lạitrong clinker làm giảm cường đô ê của xi măng Nếu hàm lượng lớn hơn 1% sẽ rấtnguy hiểm vì chúng tác dụng với SiO2 hoạt tính của cốt liê êu dẫn đến phản ứngkiềm - silic phá hủy bê tông, thâ êm chí sau 30 ( 40 năm Đối với xi măng dùng cho

các công trình thủy công yêu cầu hàm lượng kiềm tương đương (tính theo côngthức %Na2Otđ = %Na2O + 0,658 %K2O) phải nhỏ hơn 0,6%.

3.2 Thành phần khoáng:

Khi nung phối liê êu ở nhiê êt đô ê cao (11000C - 15000C), ôxit bazơ CaO phảnứng với các ôxit axit SiO2, Al2O3, Fe2O3 tạo thành 4 khoáng chính của clinkerlà: C3S (tricanxi silicat), C2S (dicanxi silicat), C3A (tricanxi aluminat), C4AF(tetracanxi alumo ferit) Phản ứng hóa học tạo thành các khoáng này có thể đơngiản hóa như sau:

Hàm lượng của các khoáng này trong clinker xi măng poóc lăng nằm trong giớihạn sau: C3S: 37 ( 60%, C2S: 15 ( 40%, C3A: 5 (15%, C4AF: 10(18%

Tổng các khoáng chính chiếm 95 ( 97%, trong đó C3S + C2S: 75 ( 80%,C3A+C4AF: 18 ( 25%

 Đă êc trưng của các khoáng clinker :

Khoáng Alit (54CaO.16SiO2.Al2O3.MgO = C54S16AM): Là khoángchính của clinker xi măng poóclăng Alit là dạng dung dịch rắn của khoáng C3Svới ôxit Al2O3 và MgO lẫn trong mạng lưới tinh thể thay thế vị trí của SiO2.Khoáng C3S được tạo thành ở nhiê êt đô ê lớn hơn 12500C do sự tác dụng của CaOvới khoáng C2S trong pha lỏng nóng chảy và bền vững đến 20650C (có tài liê êunêu giới hạn nhiê êt đô ê bền vững của C3S từ 12500C ( 19000C) Alit có cấu trúcdạng tấm hình lục giác, màu trắng, có khối lượng riêng 3,15 ( 3,25 g/cm3, có kíchthước 10 ( 250 (m

Khi tác dụng với nước, khoáng Alit thủy hóa nhanh, tỏa nhiều nhiê êt, tạothành các tinh thể dạng sợi (có công thức viết tắt là CSH(B) gọi là Tobermorit)đan xen vào nhau tạo cho đá xi măng có cường đô ê cao và phát triển cường đô ênhanh Đồng thời nó cũng thải ra lượng Ca(OH)2 khá nhiều nên kém bền nước vànước chứa ion sunphat

Khoáng Bêlít (C2S): Có cấu trúc dạng tròn, phân bố xung quanh các hạtAlit Bêlit là mô êt dạng thù hình của khoáng C2S, tồn tại trong clinker khi làm

4CaO + Al2O3 + Fe2O3 =

4CaO.Al2O3.Fe2O3

viết tắt là C4AF

3CaO + Al2O3 = 3CaO.Al2O3 viết tắt là C3A

2CaO + SiO2 = 2CaO.SiO2 viết tắt là C2S

CaO + 2CaO.SiO 2 = 3CaO.SiO2 viết tắt là C3S

nguô êi nhanh Trong quá trình nung clinker do phản ứng của CaO với SiO2 ở trạngthái rắn tạo thành khoáng C2S ở nhiê êt đô ê 600 ( 11000C Khoáng C2S có 4 dạngkhác nhau về hình dáng cấu trúc và các tính chất, gọi là dạng thù hình, đó là (, ('-,(- và (- C2S.

Sự thay đổi trạng thái cấu trúc của Bêlít khi tăng nhiê êt đô ê tới xuất hiê ên phalỏng và khi làm nguô êi tới nhiê êt đô ê bình thường rất phức tạp và phụ thuô êc vàonhiều yếu tố khác nhau Sự biến đổi thù hình của C2S trong quá trình làm nguô êi

mô tả sau đây đã đơn giản hóa rất nhiều

Khi làm nguô êi clinker, nếu tốc đô ê làm nguô êi châ êm sẽ xảy ra sự biến đổithù hình từ dạng (- C2S sang dạng (- C2S kèm theo hiê ên tượng clinker bị tả thành

bô êt vì có sự tăng thể tích Nguyên nhân vì (- C2S có khối lượng riêng là2,97g/cm3, nhỏ hơn khối lượng riêng của (- C2S là 3,28g/cm3 (- C2S không cótính kết dính ở điều kiê ên nhiê êt đô ê và áp suất thường, vì vâ êy để tránh hiê ên tượng

tả clinker do sự biến đổi thù hình từ (- C2S sang (- C2S ở 5750C, cần ổn địnhbằng cách đưa mô êt số ôxit khác như P2O5, BaO vào mạng lưới cấu trúc của nótạo thành dung dịch rắn

Khi tác dụng với nước, khoáng Belit thủy hóa châ êm, tỏa nhiê êt ít và cũngtạo thành các tinh thể dạng sợi (có công thức viết tắt là CSH(B) gọi là Tobermorit)đan xen vào nhau tạo cho đá xi măng có cường đô ê cao Tốc đô ê phát triển cường

đô ê của khoáng Belit châ êm hơn khoáng Alit, phải sau 1 năm đóng rắn cường đô êcủa Belit mới bằng của Alit

Belit thải ra lượng Ca(OH)2 ít hơn Alit nên nó tạo cho đá xi măng có đô êbền ăn mòn rửa trôi cao hơn đá xi măng Alit

Khoáng canxi aluminat (C3A): Là chất trung gian màu trắng nằm xen giữacác hạt Alit và Belit cùng với alumo ferit canxi (C4AF) Trong thành phần củaC3A cũng chứa mô êt số tạp chất như: SiO2, Fe2O3, MgO, K2O, Na2O

Aluminát canxi là khoáng quan trọng cùng với Alit tạo ra cường đô ê banđầu của đá xi măng Xi măng chứa nhiều C3A toả nhiều nhiê êt khi đóng rắn, nếuthiếu hoă êc không có thạch cao để làm châ êm sự đông kết thì xi măng sẽ bị đóngrắn rất nhanh (không thể thi công được) C3A có tỷ trọng 3,04g/cm3, là khoángđóng rắn nhanh, cho cường đô ê cao nhưng kém bền trong môi trường sun phát

Khoáng Canxi alumo ferit (C4AF): Cũng là chất trung gian, có tỷ trọng3,77 g/cm3, màu đen, nằm xen giữa các hạt Alit và Belit cùng với khoáng C3A.Khi nung clinker, do phản ứng của CaO với Fe2O3 tạo thành các khoáng nóngchảy ở nhiê êt đô ê thấp (600 ( 700OC) như CaO.Fe2O3 (CF), C2F Sau đó cáckhoáng này tiếp tục phản ứng với Al2O3 tạo thành các khoáng Canxi Alumo Ferit

có thành phần thay đổi như C2F, C6A2F, C4AF, C6AF2 Các khoáng này bị nóngchảy hoàn toàn ở nhiê êt đô ê 1250OC và trở thành pha lỏng cùng với các khoángCanxi aluminat, tạo ra môi trường cho phản ứng tạo thành khoáng C3S, nên chúngthường được gọi là chất trung gian hoă êc pha lỏng clinker

Khi tác dụng với nước, Canxi alumo ferit thuỷ hoá châ êm, toả nhiê êt ít vàcho cường đô ê thấp

Các khoáng khác:

Ngoài 4 khoáng chính ở trên, trong clinker còn chứa pha thuỷ tinh là chấtlỏng nóng chảy bị đông đă êc lại khi làm lạnh clinker Nếu quá trình làm nguô êinhanh thì các khoáng C3A, C4AF, MgO (periclaz), CaOtd… không kịp kết tinh đểtách khỏi pha lỏng, khi đó pha thuỷ tinh sẽ nhiều Ngược lại, nếu làm lạnh châ êmthì pha thuỷ tinh sẽ ít Khi làm nguô êi nhanh, các khoáng sẽ nằm trong pha thuỷtinh ở dạng hoà tan nên có năng lượng dự trữ lớn làm cho clinker rất hoạt tính vàsẽ tạo cho đá xi măng có cường đô ê ban đầu cao Khi làm lạnh châ êm, các khoángsẽ kết tinh hoàn chỉnh, kích thước lớn nên đô ê hoạt tính với nước sẽ giảm, hơn nữaMgO và CaO tự do sẽ kết tinh thành các tinh thể đô êc lâ êp, bị già hoá nên dễ gây ra

sự phá huỷ cấu trúc của đá xi măng, bê tông về sau

Khoáng Alit (C54S16AM) Khoáng Belit ((-C2S)

Hình3: Ảnh cấu trúc của Clinker

4 Đă êc tính của clinker:

4.1 Sự hydrat hoá của các khoáng Clinker:

4.1.1 Sự hydrat hoá của C3S và Alít:

Sự hydrat hoá của C3S và Alít tạo thành các hydro canxi silicat vàCa(OH)2 theo các phản ứng như sau:

2(3CaO SiO2) + 6H2O = 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2 + (H

3CaO SiO2 + 3H2O = 2CaO.SiO2.2H2O + Ca(OH)2 + (H

Tổng lượng nhiê êt toả ra phụ thuô êc vào dạng hydro canxi silicat được tạothành và thay đổi trong khoảng từ 32 ( 500 kJ/kg

Mức đô ê hydrat hoá C3S ở nhiê êt đô ê 2980K (25oC) sau 1 ngày: 25 ( 35%;sau 10 ngày: 55 ( 65%; sau 28 ngày: 78 ( 80%

Thành phần của các hydro canxi silicat được tạo thành khi hydrat hoá C3S

và Alit bị thay đổi và phụ thuô êc vào điều kiê ên đóng rắn Các hydro canxi

silicat mới có đô ê bazơ cao kết tinhdưới dạng tinh thể hình sợi dàinhỏ Các tinh thể này tạo thành ởbên ngoài lớp vỏ hydrat hình cầu

do đó có thể quan sát được khinghiên cứu kính hiển vi điê ên tử(hình bên)

Sự hydrat hoá C3S bị châ êm lại khi có mă êt Ca(OH)2, C3A và tăng lênđáng kể khi có mă êt CaCl2 và các clorit, bromit, nitrit, sunfat, cacbonat, các kimloại kiềm và thạch cao

4.1.2 Sự hydrat hoá của C2S và bêlit:

Phản ứng hydrat hoá C2S và các dung dịch rắn của nó tạo thành các hydrocanxi silicat thành phần khác nhau và số lượng Ca(OH)2 nào đó như sau:

2CaO.SiO2 + 3H2O = CaO SiO2.2H2O + Ca(OH)2Phản ứng xảy ra với lượng nhiê êt toả ra 250 ( 290 kJ/kg

Tốc đô ê hydrat hoá C2S châ êm hơn so với C3S và phụ thuô êc vào cấu tạotinh thể của khoáng, thành phần của dung dịch nước và điều kiê ên xảy ra phản ứng

Do tác đô êng của các yếu tố đã chỉ ra, mức đô ê hydrat hoá C2S có thể là:

Sau 1 ngày: 5 ( 10%; sau 10 ngày: 10 ( 20%;

Sau 28 ngày: 30 ( 50%; sau 5 ( 6 năm: 100%

Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng (-C2S tổng hợp hydrat hoá châ êm hơnbelit trong thành phần XMP Sự hoà tan trong chúng của các ôxit BaO, P2O5,Cr2O3, Fe2O3, Na2O ở số lượng hợp lý góp phần làm tăng đô ê hoạt tính hydrathoá của khoáng Nguyên nhân của đă êc trưng hydrat hoá rất phức tạp của các dungdịch rắn của C2S chính là sự ổn định của chúng ở các trạng thái cấu trúc khácnhau Người ta đã cho rằng hoạt tính hydrat hoá của (, (' và (-C2S cao nhưng khácnhau còn ( -C2S không bị hydrat hoá Tốc đô ê hydrat hoá C2S tăng lên trong dungdịch nước chứa CaSO4 và CaCl2 hoà tan

4.1.3 Sự hydrat hoá các canxi aluminat:

Trong quá trình hydrat hoá C3A tách ra các hydro canxi aluminat khácnhau, nhưng ở giai đoạn đầu có 4CaO.Al2O3.19H2O và 2CaO.Al2O3.8H2O.Phản ứng có thể xảy ra theo sơ đồ:

2(3CaO.Al2O3) + 27H2O = 2CaO.Al2O3.8H2O + 4CaO.Al2O3.19H2O3CaO.Al2O3 + 6H2O = 3CaO.Al2O3.6H2O

Hiê êu ứng nhiê êt của phản ứng phụ thuô êc vào thành phần của hydro canxialuminat cuối cùng và thay đổi trong khoảng 865 (1100 kJ/kg Phản ứng hydrathoá C3A xảy ra rất nhanh và sau 1 ngày đã đạt đến 70 - 80% Khi hydrat hoá C3A

có thể tạo thành đồng thời các hydrat C3AH6 và AH3, C4AH19 và C2AH8

Nếu trong nước trô ên có mă êt các ion SO42- thì sản phẩm hydrat hoá C3Asẽ là khoáng 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O - hydro canxi trisunfo aluminat haycòn gọi là Ettringit

3CaO.Al2O3 + 3CaSO4 + 32H2O = 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O

Trong trường hợp nếu các ion SO42- trong dung dịch không đủ để liên kếttất cả hydro canxi aluminat thành Ettringit, thì các tinh thể Ettringit và hydrocanxialuminat tương tác với nhau tạo thành hydro canxi monosunfo aluminat: 2(C3AH6 ) + 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O =

= 3(3CaO.Al2O3.CaSO4.12H2O) +8H2O

Các tinh thể Ettringit hình kim hoă êc hình lăng trụ tạo thành ở gần bề mă êtcủa hạt C3A cũng như ở khoảng trống giữa các hạt Các tinh thể hydro canximonosunfo aluminat có dạng tấm Khi có mă êt các ion SO42- tốc đô ê hydrat hoáC3A bị châ êm lại

Các ion Cl- (CaCl2) thúc đẩy quá trình hydrat hoá C3A cũng như hỗn hợpC3A với CaSO4 Các muối hoà tan nhiều trong nước (sunfat, clorit, nitrat v.v.) gây

ra ảnh hưởng lớn lên đô êng học hydrat hoá C3A Trên cơ sở các hydro canxialuminat đô ê bazơ cao có thể tạo thành Ettringit khi chúng tương tác với các ionCa2+ và SO42- trong các môi trường xâm thực

4.1.4 Sự hydrat hoá canxi alumoferit:

Phản ứng hydrat hoá cũng xảy ra theo các sơ đồ phức tạp và tạo thành cáctinh thể hydrat khác nhau:

4CaO.Al2O3.Fe2O3 + 13H2O = 4CaO.Al2O3.Fe2O3.13H2O

4CaO.Al2O3.Fe2O3 + 10H2O = 3CaO.( Al,Fe)2O3.6H2O +

Fe2O3.3H2OSản phẩm trung bình của sự hydrat hoá canxi alumoferit có dạng C2AH8,dung dịch rắn cao sắt C4(A1 - xFx) H19, gel Fe2O3 Tốc đô ê hydrat hoá C4AF ởgiai đoạn đầu lớn: qua 3 ngày mức đô ê hydrat hoá của khoáng đạt đến 50 ( 70%.Khi trô ên C4AF với dung dịch nước chứa Ca(OH)2 và CaSO4 hoà tan ở giai đoạnđầu tạo thành các hydro canxi sunfo aluminat dạng Trisunfo và dạng Monosunfo,chứa Fe2O3 ở dạng dung dịch rắn Sự hydrat hoá C6A2F và C6AF2 cũng xảy ranhư C4AF nhưng tốc đô ê phản ứng bị giảm dần từ thành phần cao nhôm đến thànhphần cao sắt

4.1.5 Sự hydrat hoá các pha còn lại của Clinker:

CaO và MgO tự do bị thuỷ phân tạo thành Ca(OH)2 (portlandit) vàMg(OH)2 (bruxit) Sự tương tác của chúng với nước xảy ra châ êm kèm theo sựtăng thể tích có thể là nguyên nhân không ổn định thể tích của đá XM trong thờigian đóng rắn về sau (khoảng sau 10 năm)

Pha thuỷ tinh của clinker XMP bị hydrat hoá rất nhanh tạo thành các dungdịch rắn của các canxi alumoferit thành phần 3CaO.Al2O3.Fe2O3.6H2O và cáchydrogrannat có công thức chung 3CaO.(Al,Fe)2O3.xSiO2(6-2x)H2O Cả haidạng hợp chất này đều tạo thành ở điều kiê ên thường nhưng sự kết tinh rõ ràng củachúng chỉ xảy ra ở nhiê êt đô ê cao (373 ( 4730K) và áp suất cao

4.2 Màu sắc, và cấu tạo ngoại quan của hạt Clinker:

Hình 4: Cấu trúc ngoại quan của Clinker.

Clinker là vâ êt chất tối nốt màu xám của đá vôi, đất nung và đất sét ở nhiê êt

đô ê khoảng 14000C- 15000C Các nốt là mă êt đất lên đến mô êt loại bô êt mịn để sảnxuất xi măng, với mô êt lượng nhỏ thạch cao được thêm vào để kiểm soát thiết lâ êpcác thuô êc tính

Clinker là cục u hay bướu, thường là 3-25mm

Phân tích hoá học cũng như phân bố cơ hạt của các mẫu clinker trên ta xácđịnh được:

Trắng/xám giữa các tinh thể Ferrite/Aluminate C4AF/C3A

Viền trắng bao quanh tinh thể Vôi tự do CaO

Xám/đen trong mẫu clinker Lỗ xốp, rỗ

Xám trong các mảng clinker Keo, nhựa gắn kết

Hình 4 cho thấy mô êt bề mă êt mẫu mài của clinker xi măng có chứa các phachính của clinker Các màu có ý nghĩa như sau:

Trong ảnh kính hiển vi ở hình 4, các tinh thể trắng gần tròn trong phần trênbên trái tâm ảnh kính hiển vi là CaO tự do, belite ở góc dưới bên phải bao quanh

lỗ trũng màu đen cũng alkali ở phía trên bên phải, bao quanh lỗ màu xám

Hình 5: Cấu trúc của ClinkerKhi nghiên cứu các loại clinker của các nhà máy khác nhau trong kính hiển

vi quang học, có thể thấy các cấu trúc khác nhau của clinker Điều này có thể đượcminh hoạ bằng hình 5

Ảnh kính hiển vi cho thấy mô êt loại clinker có đô ê xốp thấp (nhỏ hơnkhoảng 5%) bao gồm mô êt vài lỗ nhỏ Các tinh thể alite và belite là lớn Cần chú ýrằng đô ê phóng đại hình 5 là như nhau trên các clinker khác nhau

Trên ảnh kính hiển vi hình 5 thấy mô êt cấu trúc clinker rất khác Đô ê xốpcao, do đó nó gồm có nhiều lỗ nhỏ, đồng thời kích thước các tinh thể alite là nhỏcòn hàm lượng belite là thấp

Điều không ngạc nhiên là clinker với những cấu trúc khác nhau như vâ êy sẽcho thấy các khả năng nghiền khác nhau

Mă êc dù khác nhau về thành phần phase và cấu trúc của clinker là hiểnnhiên, ta cần định lượng các tính chất này Do hàm lượng của alite, belite, phaselỏng, đô ê xốp, mức đô ê giao cắt giữa các lỗ N1 cũng như kích cơ của các tinh thểalite và đôi khi là các tính chất khác được định lượng từ các lát cắt mẫu mài theocách sau:

Hàm lượng các phase của clinker và đô ê xốp được đo bằng cách đếm sốđiểm hay bằng cách phân tích ảnh tự đô êng

Mức đô ê giao cắt giữa các lỗ N1 được đo như số lần mô êt đường thẳng cóchiều dài đó biết cắt mô êt lỗ Do đó N1 có quan hê ê với số lỗ trong clinker

Kích cơ trung bình của tinh thể alite và belite được đo bằng phương phápnhanh do đó kích thước trung bình đo được là nhỏ hơn so với giá trị đúng nhưng

đủ đô ê chính xác cho mục đích này

II Thạch cao:

1 Cấu tạo, hình dạng của Thạch Cao:

Thạch cao có cấu tạo: CaSO4.2H2O, có lẫn ít đất sét, cát, hợp chất sunfua, đôikhi có lẫn ít sắt, magiê, khi nung ở nhiê êt đô ê t0C >100 thì thạch cao chuyển sang dạngkhan:

Hành vi tạo tinh thể: Đồ sô ê, phẳng Tinh thể kéo dài hình lăng trụ

Cấu trúc tinh thể: Đơn nghiêng

2 Tác dụng của Thạch Cao:

Là phụ gia cho thêm vào xi măng để kéo dài thời gian ninh kết, giảm tốc

đô ê đóng rắn của xi măng Nhà máy xi măng Hà Tiên nhâ êp thạch cao phần lớn từLào, Thái Lan

Clinker khi nghiền mịn đóng rắn rất nhanh, do phản ứng C3A với nước xảy

ra rất nhanh Do đó phải giảm tốc đô ê đóng rắn của clinker bằng thạch cao Khi có

mă êt thạch cao quá trình đóng rắn xảy ra phản ứng:

C3A + CaSO4.2H2O + 26 H2O  6 CaO Al2O3.3SO3.3H2O

C3A + CaSO4.2H2O + 26 H2O  3 CaO Al2O3.3SO3.3H2O

Khi tạo hỗn hợp vữa, bao quanh thạch cao lúc đầu là C3A.CaSO4.3H2Oxốp, hình kim Ion SO42- tiếp tục đi qua lỗ xốp ra môi trường SO42- bao quanh C3Atạo thành lớp C3A.CaSO4.12H2O xít đă êt giả bền, ngăn cản không cho ion Al3+ thoát

ra ngoài, vì vâ êy mà quá trình phản ứng châ êm lại và thời gian ninh kết kéo dài

Nếu cho quá nhiều thạch cao, nồng đô ê SO42- cao, tạo nên môi trường bãohòa nhanh C3A.CaSO4.12H2O thành C3A.CaSO4.31H2O có cấu trúc xốp, làm tăngtốc đô ê dính ướt, quá trình tạo hydrosunfua aluminat nhanh, làm tăng tốc đô ê ninhkết

Nếu cho ít thạch cao, nồng đô ê SO42- ít, làm Al3+ tiếp tục thoát ra môi trường,tăng quá trình đóng rắn

III Đá vôi:

1 Cấu tạo: CaCO3

Đá vôi là loại mô êt loại đá trầm tích, về thành phần hóa học chủ yếu là khoángchất canxit Đá vôi ít khi ở dạng tinh khiết, mà thường bị lẫn các tạp chất như đáphiến silic, silicat và đá mácma cũng như đất sét, bùn và cát, bitum Nên nó có màusắc từ trắng đến màu tro, xanh nhạt, vàng và cả màu hồng xẫm, màu đen

2 Đă êc điểm của đá vôi:

Đá vôi có đô ê cứng 3, khối lượng thể tích 1700 ÷ 2600 kg/m3, cường đô êchịu nén 1700 ÷ 2600kg/cm2, đô ê hút nước 0,2 ÷ 0,5% Đá vôi nhiều silic có cường

đô ê cao hơn, nhưng giòn và cứng Đá vôi chứa nhiều sét (lớn hơn 3%) thì đô ê bềnnước kém Đá vôi là nguyên liê êu để sản xuất vôi và xi măng

Theo tiêu chuẩn Viê êt nam TCVN 6072:1996, đá vôi dùng làm nguyên liê êu

để sản xuất xi măng poóclăng phải thoả mãn yêu cầu về hàm lượng của các chấtlà: CaCO3 ( 85%; MgCO3 ( 5%; K2O + Na2O ( 1% Thông thường, các nhà máy

xi măng ở nước ta đều sử dụng đá vôi có hàm lượng CaCO3 = 90 ( 98% (CaO =

50 ( 55%), MgO < 3% và ô xit kiềm không đáng kể

3 Chỉ tiêu kiểm tra và yêu cầu :

CaCO3, không nhỏ hơn 90%

MgCO3 không lớn hơn 6%

SiO2 không lớn hơn 5%

Hàm lượng đất lẫn không lớn hơn 8%

Kích thước đá khai thác và sau khi qua máy đâ êp: tùy theo quy mô và thiết

bị đâ êp, nghiền của mỗi nhà máy cụ thể

IV Puzzolan:

1 Khái niê êm:

Pouzzolane là lọai đá thiên nhiên thuô êc nhóm phụ gia hoạt tính (thủy lực)làm tăng mâ êt đô ê và cường đô ê của xi măng trong môi trường nước Đồng thờigiúp tăng sản lượng, hạ giá thành sản phẩm Pouzzolane được khai thác ở ĐồngNai

2 Thành phần:

Thành phần chính là các khoáng hoạt tính nhóm alumo silicat Tự bản thânkhông có tính thủy lực Trong môi trường điện ly có Ca(OH)2 từ phản ứng hydratclinker, chúng có khả năng tạo khoáng hydrosilicat canxi CSH hoặc hydrosilicatalumin CAH có tính thủy lực rất có lợi Độ hoạt tính càng lớn khi hàm lượng oxytsilic vô định hình càng cao.ngoài ra pouzzolane làm tăng tính bền nước, hạ giáthành sản phẩm

Độ hoạt tính của Pouzzolane Lượng hút vôi từ dung dịch vôi bão hòa

sau 30 ngày đêm của 1 gam Pouzzolane(mg CaO/g đá)

Yếu <30 hoặc < 60

PHẦN III:

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ TRONG

DÂY CHUYỀN NGHIỀN XI MĂNG

I Sơ đồ quy trình công nghệ nghiền xi măng.

II Thuyết minh quy trình công nghệ nghiền xi măng:

Nếu là clinker khi qua cửa chuyển sẽ theo hệ thống băng tải chuyển lên silochứa clinker Sau khi vào silo chứa, clinker được rút ra ở đáy silo nhờ hệ thốngcửa rút liệu xuống băng tải, qua gầu tải lên hopper chứa clinker trung gian

Nếu nguồn nhập liệu là thạch cao, đá vôi, phụ gia thì khi qua cửa chuyểnthì được băng tải cố định trong kho chuyển thẳng lên máy rải liệu (stacker) vàokho hở để rải thành đống theo từng loại Việc chứa nguyên liệu trong kho hởnhằm đồng nhất sơ bộ nguồn nguyên liệu Sau khi nguyên liệu, phụ gia được đổthành đống thì được máy cào liệu (reclaimer) cào theo từng loại riêng biệt vàchuyển lên hệ thống băng tải, gầu tải để đến các hopper trung gian tương ứng ( đávôi, thạch cao, phụ gia)

Tại cửa chuyển, phễu tiếp liệu, phễu đổ liệu của băng tải đều có hệ thốnglọc bụi tay áo để lọc lượng bụi sinh ra trong quá trình vận chuyển Khí sạch đượcphóng không ra ngoài môi trường còn bụi được hồi lưu lại vị trí cũ

2 Khu nghiền:

Nguyên liệu từ 4 cái hopper được rút thông qua hệ thống của rút xuống 4băng tải định lượng tương ứng Tại đây thành phần ( tỉ lệ) các nguyên liệu đượcbăng tải định lượng kiểm soát bằng tốc độ quay và độ rộng của băng tải sao chotổng thành phần của 4 loại nguyên liệu đủ 100% Sau đó tất cả các nguyên liệu

được nhập vào một băng tải chung để chuyển đến máy nghiền Phía trên băng tảichung có thiết bị tách từ để loại bỏ các tạp chất sắt có trong nguồn nguyên liệuhoặc từ các thiết bị máy móc Tạp chất sắt sau khi bị loại bỏ rơi xuống đống phếliệu nhờ đường dẫn Để quá trình tách từ triệt để, nguồn nguyên liệu được chạyqua thiết bị phát hiện kim loại trước khi xuống cửa chuyển Quá trình tách từnhằm bảo vệ máy nghiền do các tạp chất sắt có thể làm hư, mòn con lăn và mâmnghiền, giảm độ rung cho máy nghiền.

Nếu thiết bị phát hiện kim loại báo tín hiệu, thiết bị thủy lực trên cửachuyển được kích hoạt, lượng nguyên liệu đó đi qua cửa chuyển để xuống mộtphễu thu hồi

Nếu không có tín hiệu nguyên liệu được đưa xuống cửa chuyển, xuốngbăng tải để chuyển vào máy nghiền

Nguyên liệu ra khỏi cửa chuyển theo băng tải đi vào rotary feeder trước khi

đi vào máy nghiền Rotary Feeder có tác dụng ổn định áp suất trong máy nghiền,đồng thời cung cấp nguyên liệu cho máy nghiền đồng đều, ổn định tại mọi thờiđiểm trong suốt quá trình nghiền Khi nguyên liệu vào máy nghiền đứng sẽ đượcnghiền bởi sự quay của mâm nghiền và hệ thống 3 con lăn chính, 3 con lăn phụ

Ba con lăn phụ có tác dụng làm đều lớp liệu cho con lăn chính, giảm độ rung chomáy nghiền Ba con lăn chính nghiền nguyên liệu dựa vào sự ma sát giữa con lăn– nguyên liệu – mâm nghiền Để quá trình nghiền diễn ra tốt người ta thường thêmvào chất trợ nghiền và nước.Trong quá trình nghiền dòng khí nóng thổi từ dướiđáy máy nghiền được cung cấp nhằm đảm bảo cho máy nghiền hoạt động, sấy khô

xi măng đến độ ẩm cần thiết và thổi bụi xi măng lên đỉnh máy nghiền

Tại đỉnh máy nghiền có thiết bị phân ly hạt động nhằm thu được xi măng

có độ mịn thích hợp Những hạt xi măng đạt yêu cầu được quạt hút đưa đến thiết

bị lọc bụi xi măng Những hạt có kích thước lớn không đạt yêu cầu được hồi lưulại máy nghiền Trong quá trình nghiền nguyên liệu rơi vãi trong máy nghiền đượcthu hồi ở dưới đáy máy nghiền thông qua một băng tải, gầu tải và được nhập vàodòng nguyên liệu chính

3 Khu đóng bao:

Xi măng thu được từ thiết bị lọc bụi được đưa qua hệ thống máng trượt đểchuyển lên silo chứa xi măng Tại cuối hệ thống máng trượt có thiết bị lấy mẫu tự

động Khi đi hết hệ thống máng trượt, xi măng được đưa qua gầu tải để chuyển lênđỉnh silo xi măng Xi măng được dẫn qua hệ thống cửa phân phối để đổ vào cácsilo nhỏ (A,B,C,D,E).

Xi măng được làm tơi và vận chuyển ra cửa rút nhờ hệ thống máng trượtkhí động hở nằm bên dưới đáy silo Xi măng từ silo E theo 6 cửa rút xuống bin 2,

xi măng từ 4 silo A,B,C,D theo 12 cửa rút (mỗi silo 3 cửa) xuống bin 1 Mỗi binđều có 3 đường dẫn xuống 3 sàng rung chung, nhằm thuận tiện cho quá trình phốitrộn xi măng từ các silo Sau khi quá sàng rung xi măng đạt yêu cầu được chuyểnxuống két chứa của máy đóng bao hoặc két chứa xi măng xá công nghiệp Ximăng ở trên sàng được thải ra ngoài

Xi măng được hệ thống đóng bao tự động đóng thành bao tiêu chuẩn, qua

hệ thống kiểm tra, rồi theo hệ thống băng tải ra bến xuất thủy hoặc xuất bộ Ximăng rút xá được vận chuyển bằng các xe bồn

10 Xe con.

11 Cabin vận hành

12 Palan sửa chữa

13 Bánh xe hướng dẫn cápđiện

12 Palan sửa chữa

13 Bánh xe hướng dẫn cáp điện

Nguyên tắc hoạt đô êng:

Cẩu hoạt đô êng nhờ vào thiết bị tang cuốn cáp nâng hạ gàu gắn trên dầmchính và hê ê thống thủy lực gắn trên gàu Khi đô êng thiết bị hoạt đô êng, gàu cạpđược nâng hạ đến xà làn, tàu chứa nguyên liê êu (clinker, đá vôi, thạch cao, phụgia ) Trong quá trình hạ gàu, đô êng cơ thủy lực sẽ mở gàu ra Hê ê thống thủy lựcsẽ đóng gàu lại khi gàu đến đúng vị trí cần múc (được điều khiển bởi người vâ ênhành) Sau đó tang cuốn cáp sẽ nâng gàu cạp lên và di chuyển đến phễu nhâ êpliê êu Phễu nhâ êp liê êu là thiết bị chứa trung gian cho quá trình vâ ên chuyển, làmgiảm áp lực xuống băng tải và phân phối đều nguyên liê êu lên băng tải Hê ê thốngbăng tải sẽ vâ ên chuyền nguyên liê êu đến khu vực lưu trữ tùy theo loại Lượng bụiphát sinh trong quá trình xả liê êu sẽ được quạt hút đưa về thiết bị lọc bụi tay áo gắntrên khung đơ chính Đế phát huy hết khả năng của cẩu, người ta lắp đă êt hê ê thốngcầu trên mô êt khung đơ chính có gắn bánh xe định hướng để cẩu có thể di chuyểndọc theo chiều dài của khu tiếp nhâ ên

Khi bâ êt công tắc điều khiển thì dàn cần cẩu sẽ làm viê êc và cạp trê ên dàn sẽmúc lấy nguyên liê êu từ xalan, tàu cho vào phễu nhâ êp liê êu, cạp làm viê êc múcnguyên liê êu trung bình khoảng 50%, rồi từ phễu nguyên liê êu sẽ được đưa qua hê êthống tách bụi xiclon rồi chuyển lên băng tải đi vào kho và vào silo chứa

Thông số kĩ thuâ êt:

Công suất thiết kế của cẩu là 1000 tấn/giờ

Gàu cạp: Công suất thiết kế 32 tấn/lần

Tốc đô ê: Tùy thuôc vào người vâ ên hành

Phễu tiếp nhâ ên: Dung tích 25m3

Sự cố và cách khắc phục:

Sự cố: Chủ yếu do người vâ ên hành

- Đường ray di chuyển

- Khi di chuyển cẩu, quán tính lớn nhất nhất thời có thể xảy ra vì trọng lượnglớn và tốc đô ê cao

- Tốc đô ê của gàu múc không đều

- Dây cáp quá chùng trong lúc múc nguyên liê êu

- Quá tải gàu múc

Cách khắc phục:

- Kiểm tra đường ray di chuyển của cẩu không có vâ êt lạ gác ngang trước khi

vâ ên hành

- Cách xử lý quán tính này phải được thực hiê ên bởi sự phán đoán từ xa và sựkhởi đô êng đúng lúc hay những thao tác điều khiển di chuyển châ êm lại

- Khi gàu tiến gần tới đất, tốc đô ê hạ xuống phải được giảm tối thiếu

- Khi đă êt gàu xuống đống liê êu, điều chỉnh dây cáp của cẩu không được quáchùng

- Khi bốc liê êu, khối lượng liê êu chỉ được ≤ 15 tấn/gàu (quan sát trên màn hìnhđiều khiển)

2 Thiết bị lọc bụi tay áo (lọc bụi xung):

Công dụng:

Dùng để tách bụi khô ra khỏi khí bẩn trước khi thải trực tiếp ra môi trường.Được bố trí tại các điểm tháo dơ vâ êt liê êu, các cửa chuyển, các đầu ra của băng tải,các phễu rút liê êu Ngoài ra lọc bụi tay áo cũng có tác dụng lọc bụi có trong gióhút tạo áp âm trong các máng trượt để viê êc vâ ên chuyển xi măng trong các mángtrượt lưu thông dễ dàng Nếu lọc bụi tay áo trong công đoạn nghiền gă êp sự cố thìtoàn bô ê dây chuyền sản xuất trong khu nghiền sẽ dừng hoạt đô êng Thiết bị đượclắp đă êt bởi tâ êp đoàn Loesche

Cấu tạo:

Thân thiết bị được làm bằng tole bên trong được chia làm hai ngăn Mô êtngăn lớn bên dưới chứa khí bẩn, ngăn nhỏ phía trên chứa khí sạch chuẩn bị phóngkhông

Phễu thu hồi có dạng hình nón cụt dùng để đón nhâ ên và hướng bụi xuốngsas (hoă êc valve cánh bướm) Sas (hoă êc valve cánh bướm) có tác dụng hồi lưulượng bụi thu được xuống băng tải hoă êc máng trượt Valve cánh bướm hoạt đô êng

ổn định và không tốn nhiên liê êu như sas

Thân buồng lọc: Hình chữ nhâ êt bên trong có đă êt nhiều túi lọc được làmbằng sợi polyeste được đan theo phương pháp dọc ngang xen kẽ Các túi lọc được

cố định vào khung lọc Bên trong các túi lọc có các khung dẫn bằng thép cọngđược bố trí sao cho vừa căng được vải lọc đáp ứng yêu cầu giữ bụi, đồng thời dễdàng giũ sạch trong chu kỳ giũ Phía trên của khung thép thường gắn mô êt venturynhằm tăng áp lực trong chu kỳ giũ

Ống dẫn bụi được nối từ nguồn bụi (băng tải, cửa chuyển, phễu rút liê êu )đến ngăn dưới của lọc bụi Ống dẫn khí sạch được gắn với quạt hút để tạo áp suất

âm cho cả thiết bị hoạt đô êng

Vis thu hồi: Nằm dưới đáy phễu thu hồi, dạng vít xoắn mô êt chiều được gắnvới đô êng cơ để đưa bụi về sas (hoă êc valve cánh bướm)

Quạt hút: Dùng để tạo áp suất hút cho thiết bị hoạt đô êng

Hê ê thống khí nén: Cung cấp khí nén cho các verin điều khiển đóng mở cácnắp cách ly tương ứng với các giai đoạn lọc bụi và giũ bụi Hê ê thống bao gồm:

mô êt máy nén khí, mô êt bô ê phâ ên lọc làm sạch khí từ bình chứa đến verin, mô êtđồng hồ đo áp đảm bảo áp suất trên đường ống không thay đổi mô êt bô ê phâ ên bôitrơn cung cấp nhớt cho các thiết bị chuyển đô êng, verin khí điều khiển đóng mởcác nắp cách ly

Máy nén khí: Được đă êt ở vị trí thích hợp trong nhà máy để cung cấp khínén cho các máy lọc của cả dây chuyền Khí nén được dẫn từ máy nén khí, trướckhi vào thiết bị lọc được dẫn qua bộ phâ ên tích áp nhằm tạo nên áp suất cần thiết

để giũ bụi Thiết bị này được đă êt trên ngăn khí sạch của máy lọc và được điềukhiển bằng bô ê định thì Bô ê định thì là mô êt hê ê thống tự đô êng để xác định thời

gian dòng khí nén vào giũ bụi Có thể điều chỉnh được thời gian tùy theo lưulượng, kích cơ hạt, nồng đô ê bụi vào thiết bị.

Nguyên lý hoạt đô êng:

Chu kỳ lọc bụi: Dưới tác dụng của quạt hút chính, áp suất âm được tạo ratrong máy lọc Nhờ đó khí có lẫn bụi được hút vào buồng lọc, mô êt số hạt bụitrong khí có trọng lượng lớn sẽ rơi xuống phễu thu hồi và được vít tải đưa đến sas(hoă êc van cánh bướm) để hồi lưu trở lại nguồn cấp liê êu Những hạt bụi nhỏ hơnsẽ bám lại trên túi lọc, khí đi qua túi là khí đó được làm sạch chuẩn bị được phóngkhông ra ngoài môi trường

Chu kỳ giũ: Máy lọc bụi làm viê êc ở chế đô ê online nên quá trình lọc bụi vàgiũ diễn ra đồng thời và liên tục Theo định kỳ bụi bám trên túi cần được giũ sạchtránh tắc nghẽn bô ê lọc Khi giũ dưới tác dụng của khí nén từ bô ê phâ ên phân phốikhí theo ống dẫn đến verin đẩy piston dịch chuyển xuống dưới mở nắp cách ly tạonên sự thông giữa ống lọc và buồng lọc, luồng khí nén tác đô êng lên túi lọc vàkhung thép làm rung túi lọc, bụi bám trên túi rơi xuống phễu thu hồi Bô ê phâ ênđịnh thì sẽ xác định thời gian để mở van khí nén giũ bụi Thời gian mở van khínén được lâ êp trình từ phòng điều khiển trung tâm

Hình 7: Túi lọc Hình 8: Nguyên lý hoạt đô êng của túi lọc

Các thông số kỹ thuâ êt:

Loại bụi lọc: Clinker, thạch cao, phụ gia

Lưu lượng khí lọc: 11500Bm3/h

Nồng đô ê bụi ra < 30mg/Nm3

Công suất quạt: 12.650Bm3/h

Đô êng cơ:15 KW

Sự cố thường gă êp và cách khắc phục:

Thời gian hút và giũ không phù hợp

Nồng đô ê bụi vào cao gây quá tải thiết bị

Ngừng hút bụi, gũi sạch lớp bụi bám trên túi lọc Kiểm tra áp lựcgiũ xem có đúng không Nếu thiếu tăng áp lực khí nén lên và cho hoạt đô êng trở lại

Canh chỉnh thời gian giũ cho thích hợp (cho giũ nhiều hơn).Nhiê êt đô ê

Rách van

màng

Áp lực khí giũ bụi chính quá cao

Thay van màng mới, chỉnh lại

áp lực khí giũ cho phù hợp

3 Băng tải:

Hình 9: Băng tải cao su

Công dụng:

Hê ê thống băng tải bằng cao su là hê ê thống thiết bị vâ ên chuyển nguyên liê êu

(clinker, thạch cao, đá vôi, puzzolane) và sản phẩm (xi măng bao) từ khâu đóng

gói, vô bao đến khâu xuất hàng và được dùng rô êng rãi trong nhà máy xi măng

Cấu tạo:

Tấm băng tải bằng cao su có chức năng mang và vâ ên chuyển nguyên vâ êt

liê êu

Đầu dẫn đô êng cơ gồm: Đô êng cơ – hô êp giảm tốc và tang chủ đô êng sẽ

truyền chuyển đô êng kéo băng tải chạy, mang vâ êt liê êu vâ ên chuyển đến các thiết

bị, các khâu cần thiết

Hê ê thống con lăn và giá đơ (cả 2 nhánh trên và nhánh dưới của băng tải)

được làm bằng thép dùng để đảm bảo vị trí của tấm băng theo suốt chiều dài vâ ên

chuyển và hình dạng tấm băng không bị lê êch, bị biến dạng

Cơ cấu căng bằng (bô ê phâ ên đối trọng): Có tác dụng tạo ra lực cần thiết cho

tấm băng, bảo đảm băng tải bám chă êt vào tang dẫn và không bị chùng lại trong

suốt quá trình vâ ên chuyển Nó cũng làm cho thiết bị giảm đô ê lắc, ổn định khi di

chuyển

Theo chiều dài của băng và theo tính toán thì ta sẽ đă êt bô ê phâ ên đối trọng

tại những vị trí khác nhau

Hê ê thống dây an toàn: Khi xảy ra sự cố nào đó ta chạm vào dây an toàn thì

ngay lâ êp tức toàn bô ê hê ê thống sẽ dừng lại và dây an toàn được đă êt dọc theo băng

tải

Hê ê thống tín hiê êu đèn báo lê êch băng

Puli căng băngPuli truyền động

Băng (cao su, sợi tổng hợp)Con lăn đơPhễu nạp liệu

Phễu nạp liệu

Hình 10: Cấu tạo băng tải cao su

Nguyên lý hoạt đô êng:

Chức năng chung của hê ê thống băng tải trong toàn bô ê dây chuyền là vâ ênchuyển vâ êt liê êu Tuy các băng tải có đô ê dài khác nhau và ở mỗi băng tải đều cónhững đă êc diểm riêng nhưng tất cả đều có cùng mô êt nguyên lý hoạt đô êng Đô êng

cơ truyền chuyển đô êng qua hô êp giảm tốc làm quay tang dẫn đô êng, khi tang quaysẽ xuất hiê ên lực ma sát giữa bề mă êt tang và bề mă êt băng tải làm băng tải chuyển

đô êng Vâ êt liê êu rơi từ hô êp đổ rơi lên băng và được vâ ên chuyển tới điểm đổ liê êu

Ưu, nhược điểm:

Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, tuổi thọ cao, có thể vâ ên chuyển theo phươngngang, phương nghiêng với khoảng cách lớn, làm viê êc êm, năng suất cao, ít tốnnăng lượng

Nhược điểm: Tốc đô ê vâ ên chuyển không cao, đô ê nghiêng băng bị giới hạn,không vâ ên chuyển theo đường cong được

Thông số kĩ thuâ êt:

Kiểu: Băng tải kiểu lòng máng

Công suất: 1000 tấn/h

Đô ê rô êng: 1200 mm

Chiều dài: Tùy mục đích và khoảng cách vâ ên chuyển

Vâ ên tốc băng: 1,7 m/s

Đô êng cơ: Tùy thuô êc trọng lượng vâ ên chuyển mà có công suất khác nhau

Sự cố và cách khắc phục:

phễu(vướng đá lớn tại phễu,

vâ êt liê êu chỉ đổ mô êt bên băng tải,do con lăn xếp không đúng

Kiểm tra phễu đổ, lấy chướng ngại vâ êt ra khi ngừng băng tải, sắp xếp lại hê ê thống con lăn

Ngừng cấp liê êu, ngừng băng tải và kiểm tra suốt chiều dài băng tải lấy chướng ngại vâ êt ra.Con lăn bị kẹt,

hỏng

Con lăn bị kẹt vâ êt liê êu khôngquay được, do hỏng các bô ê phâ ên con lăn (ổ đơ, ống lăn )

Ngừng băng tải lấy vâ êt liê êu bị vướng ra, thay thế con lăn mới

Các ổ đơ, hô êp

Băng tải dừng

đô êt ngô êt

Tải trọng trên băng lớn hơn tải trọng của băng cho phép,

do trên băng vướng chướng ngại vâ êt làm băng không chạyđược

Giảm bớt tải cấp vào, xả bớt nguyên liê êu trên băng

để băng hoạt đô êng bình thường, ngừng băng tải

và kiểm tra lấy chướng ngại vâ êt ra

Cơ cấu làm Chế đô ê làm viê êc và vâ êt liê êu Điều chỉnh lươi gạt và

sạch băng tải

bị hỏng, mòn

(trên 25 mm)

làm lươi gạt không đúng thay thế nếu hỏng

4 Băng tải định lượng:

Công dụng:

Cân và điều khiển cố định lưu lượng vâ êt liê êu qua băng tải theo mô êt giá trị

đă êt trước Cân được dùng để cân định lượng các nguyên liê êu và phụ gia trước khiđưa vào máy nghiền Ưu điểm của băng tải định lượng là nguồn phối liê êu liênhoàn và định lượng

Hình 11: Băng tải định lượng

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CÔNG TY XI MĂNG HÀ TIÊN I – TRẠM NGHIỀN PHÚ HỮU Cấu tạo:

Bô ê cảm biến lực: Nằm bên dưới băng tải cao su phía trên, có tác dụng đolực tác đô êng lên cảm biến và đưa về bô ê điều khiển Khả năng định lượng củabăng tải phụ thuô êc chủ yếu vào cảm biến lực

Bô ê cảm biến tốc đô ê: Nhằm đánh giá khả năng và vâ ên tốc của băng tải Tínhiê êu thu được sẽ được chuyển về bô ê điều khiển

Đô êng cơ: Dùng để vâ ên hành băng tải, tốc đô ê quay của đô êng cơ phụ thuô êcvào lê ênh phát ra từ bô ê điều khiển xử lý dữ liê êu

Bô ê điều khiển: Dựa trên thông số được cài đă êt và tín hiê êu bô ê điều khiểnnhâ ên được từ bô ê cảm biến lực và cảm biến tốc đô ê Nó sẽ xử lý và thiết lâ êp chế

đô ê quay cho đô êng cơ kéo

Băng tải: Có tác dụng như mô êt đĩa cân khổng lồ và vâ ên chuyển nguyênliê êu Băng tải định lượng thường có kích thức ngắn để đảm bảo khả năng địnhlượng Tùy vào tỉ lê ê nguyên liê êu mà đô ê rô êng các băng tải khác nhau

Cân: Là bô ê phâ ên xác định khối lượng của nguyên liê êu trên băng tải theothời gian (tấn/giờ)

quay)

Động cơ