12- Mục đích tính tốn phối liệu 13- Các nguyên tắc tính toán phối liệu để sản xuất clinker xi măng Portland?. 14- Trình tự tính toán phối liệu 15- Các nguyên tắc lựa chọn các hệ số trong
Trang 11
CÂU HỎI ƠN TẬP
MƠN HỌC KỸ THUẬT SẢN XUẤT CHẤT KẾT DÍNH
I- LÝ THUYẾT
1- CKDVC là gì? Phân loại CKDVC trên cơ sở nào?
2- Trình bày điều kiện hình thành các dạng thù hình khác nhau của thạch cao xây dựng?
3- Các sản phẩm khác nhau của thạch cao nung? Ứng dụng?
4- Các tính chất và khả năng sử dụng của CKD magne MgO?
5- Trình bày so sánh các đặc điểm khác nhau giữa vôi xây dựng (chất kết dính vôi) và vôi thủy?
6- Chất kết dính vơi được sử dụng dưới dạng nào? Các ứng dụng của vơi tơi? Các ứng dụng của bột vơi sống ?
7- Trình bày điều kiện hình thành các dạng thù hình khác nhau của khóang C2S?
8- Vai trò của các thành phần khoáng trong clinker xi măng Portland?
9- Tại sao khống C3S trong clinker ở dạng “giả ổn định” ?
10- Vai trị của khống C3A trong clinker xi măng và trong quá trình nung luyện?
11- Ý nghĩa của các hệ số và modul đặc trưng của clinker xi măng Portland(XMP)?
12- Mục đích tính tốn phối liệu
13- Các nguyên tắc tính toán phối liệu để sản xuất clinker xi măng Portland?
14- Trình tự tính toán phối liệu
15- Các nguyên tắc lựa chọn các hệ số trong tính toán phối liệu để sản xuất clinker xi măng
Portland?
16- Các yêu cầu cơ bản của bột phối liệu để sản xuất clinker XMP?
17- Giới thiệu các phương pháp sản xuất xi măng Portland Nguyên tắc lựa chọn phương pháp sản
xuất xi măng Portland?
18- Giới thiệu nguyên tắc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất clinker xi măng Portland?
nhà máy nghiền xi măng Portland?
19- Các loại phụ gia cho xi măng? Vai trò của chúng đối với tính chất công nghệ của quá trình sản
xuất và quá trình sử dụng xi măng?
20- Giới thiệu các giai đoạn đồng nhất phối liệu và ý nghĩa của sự đồng nhất trong sản xuất xi
măng Portland ( đồng nhất khâu khai thác, khâu vận chuyển, khâu bảo quản) ?
21- Nguyên lý họat động máy sấy nghiền đứng ? máy sấy nghiền bi ?
22- Tại sao phải khống chế hàm lượng CaOtựdo trong xi măng Phương pháp làm giảm CaOtựdo trong
XMP?
23- Vai trò của tháp phun sương trong CN SX XMP? (vị trí lắp đặt, công dụng)?
24- Vai trò của thiết bị lọc bụi trong CN SX XMP? (vị trí lắp đặt, công dụng)?
25- Tại sao trong nghiền phối liệu bằng máy nghiền đứng, nguyên liệu đá vôi và đất sét phải dùng
kho chứa chung?
26- Vai trò của kho chứa chung?Cần có yêu cầu gì để kho chứa chung hoạt động hiệu quả
27- Giới thiệu các đặc điểm giống nhau và khác nhau giữa lò quay theo phương pháp ướt và lò
quay theo phương pháp khô với cyclon trao đổi nhiệt trong sản xuất ximăng Portland (về cấu tạo,
nguyên tắc họat động, sự truyền nhiệt, trao đổi nhiệt)?
28- Thiết bị calciner cĩ tác dụng gì? calciner lắp đặ ở đâu trong dây chuyền sx XMP?
29- Nguyên lý hoạt động của nhiệt và bột phối liệu trong cyclon trao đổi nhiệt?
30- Nguyên lý hoạt động của nhiệt và bột phối liệu trong hệ lị nung?
Trang 231- Trình bày hĩa lý quá trình nung luyện clinker trong lị?
32- Ý nghĩa của quá trình làm lạnh clinker khi nung luyện?
33- C ác y ếu t ố ảnh h ư ởng qu á tr ình nung luy ện?
34- Ảnh hưởng của độ nhớt pha lỏng như thế nào đối với sự hình thành khống trong khi nung?
35- Giới thiệu các điều kiện để hình thành khống clinker?
36- Các loại gió thổi trong lò nung? Vị trí và vai trò của chúng trong hoạt động của lò
37- Các tính chất cơ bản của XMP
38- Phương pháp đánh giá chất lượng phụ gia cho xi măng?
39- Gạch lĩt trong lị cĩ tác dụng g ì? cấu tạo và cách bố trí trong lị nung xi măng?
40- Nguyên tắc lựa chọn phụ gia khống vô cơ cho công nghệï nghiền xi măng Portland PCB40 ? 41- Sự khác nhau về tính chất giữa xi măng PCB và xi măng PCpuz , PCHS( tính chất, phạm vi sử dụng)?
42- Xỉ lị cao là gì? ứng dụng trong sản xuất VLXD
43- Biện pháp để tăng cường khả năng bền nước biển cho XMP ?
II- THIẾT LẬP VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN
44- Hãy thiết lập và thuyết minh chi tiết dây chuyền công nghệ chuẩn bị phối liệu sản xuất
clinker XMP theo phương pháp ướt ?
45- Hãy thiết lập và thuyết minh chi tiết dây chuyền công nghệ chuẩn bị phối liệu sản xuất
clinker XMP theo phương pháp khô lò quay, hệ nghiền bi ?
46- Hãy thiết lập và thuyết minh chi tiết dây chuyền công nghệ chuẩn bị phối liệu sản xuất
clinker XMP theo phương pháp khô lò quay, hệ máy nghiền đứng ?
47- Hãy thiết lập và thuyết minh chi tiết dây chuyền công nghệ sản xuất clinker XMP theo phương pháp khô lò quay với cyclon trao đổi nhiệt?
48- Hãy thiết lập và thuyết minh chi tiết dây chuyền công nghệ sản xuất clinker XMP theo phương pháp ướt?
49- Hãy thiết lập và thuyết minh chi tiết dây chuyền công nghệ nghiền xi măng Portland PCB40 hệ máy nghiền bi?
50- Hãy thiết lập và thuyết minh chi tiết dây chuyền công nghệ nghiền xi măng Portland PCB40 hệ máy nghiền đứng?
51- Hãy thiết lập và thuyết minh chi tiết dây chuyền công nghệ nghiền xi măng Portland PCHS40 hệ máy nghiền horomilk?
III- BÀI TẬP
Cho thành phần hóa của nguyên liệu , tỷ lệ phối hợp giữa các thành phần nguyên liệu trước hoặc sau khi nung Biết KH , n , p
1 Thành hóa của phối liệu
2 Tính tít phối liệu
3 Thành hóa của clinker
4 Thành phần các khóang của clinker
5 Tính hàm lượng pha lỏng?
6 Nhận xét về khả năng sử dụng của lọai clinker
7
IV- THUYẾT MINH SƠ ĐỒ DỰA TRÊN HÌNH CHỤP
V- CÂU HỎI NÂNG CAO
Trang 33
Câu1: Chất kết dính vơ cơ là gì, Phân loại CKDVC trên cơ sở nào?
Chất kết dính vơ cơ được sử dụng trong xây dựng thường ở dạng bột mịn ,thơng thường sau khi nhào
trộn với nước sẽ tạo thành vữa dẻo, qua quá trình biến đổi hĩa lý sẽ chuyển sang trạng thái rắn rắn chắc như
đá (ngoại trừ chất kết dính magne MgO phải nhào trộn với MgCl2 xi măng chống acide phải nhào trộn với
thủy tinh lỏng )
Chất kết dính vơ cơ cịn cĩ khả năng liên kết các hạt rời rạc như cát đá dăm, sỏi để tạo thành một khối đồng
nhất vững chắc trong cơng nghệ chế tạo bê tơng, vữa xây dựng, gạch silicat, các vật liệu đá nhân tạo khơng
nung
- Phân loại chất kết dính vơ cơ dựa vào khả năng bền vững trong mơi trường rắn chắc của chất kết
dính vơ cơ ,vì vậy chất kết dính vơ cơ được chia làm hai lọai
1 Chất kết dính vơ cơ rắn chắc trong khơng khí :
Ví dụ : vơi (CaO),thạch cao xây dựng( CaSO4.0.5H2O),chất kết dinh magne (MgO), xi mằng anhydride(CaSO4) , thủy tinh lỏng (Na2O.SiO2, K2O.SiO2)
2 Chất kết dính rắn trong mơi trường nước :
ví dụ, vơi thủy (2CaO.SiO2,CaO.Al2O3, CaO,MgO) xi măng lama, cimenportland (2CaO.SiO2,
3CaO.SiO2, 3CaO.Al2O3, 4CaO.Al2O3Fe2O3), ximang aluminat, ximang bền sulfat
Câu 2: Trình bày điều kiện hình thành các dạng thù hình khác nhau của thạch cao xây dựng?
Thạch cao tồn tại dưới hai dạng thù hình là α-CaSO4.0,5H2O và β-CaSO4.0,5H2O
Dạng α-CaSO4.0,5H2O (thạch cao kỹ thuật ) được tạo thành khi nung nĩng thạch cao trong khơng khí bão
hịa hới nước cĩ nhiêt độ và áp suất cao Hơi nước bão hịa cĩ áp suất 1,3 atm to từ 160-180oC
Dạng β-CaSO4.0,5H2O (thạch cao xây dựng) được tạo thành khi nung nĩng thạch cao trong khơng khí khơ
nước tách ra từ đá thạch cao ở trạng thái hơi,tinh thêt tạo thành ở trạng thái hạt mịn lượng nước tiêu chuẩn
cao (60-65%)
Câu 3: Các sản phẩm khác nhau của thạch cao nung? Ứng dụng?
Các sản phẩm của thạch cao khi nung :
- Thạch cao xây dựng CaSO4.0,5H2O nung đá thạch cao thành thạch cao
1, thạch cao xây trát sử dụng làm vữa xây và làm khuân trong cơng nghiệp gốm sứ
2, thạch cao đúc tượng, nung từ đá thạch cao tinh khiết dùng đúc tượng …
- Thạch cao khan CaSO4
1, thạch cao estrích Được chế tao từ đá thạch cao nung ở nhiệt độ cao tách nước hồn tồn , do cĩ tính chất đĩng rắn nhanh cho cường độ cao nên dùng để lăn nền xây trát ở những chỗ đặc biệt
2, thạch cao maov, cẩm thạch thạch cao sau khi nung được ngâm vào dung dịch sunfat rồi nung lại cho tới khi tác nước hồn tồn dùng để miết mạch các tâm tường và xây tơ trát ở nơi cần cĩ độ cứng cao
- Anhyđrit III tao thành khi thạch cao CaSO4.0,5H2O mất nước ở nhiệt độ 180oC -240oC
ứng dụng = ?
- Anhyđrit II tạo thành từ thạch cao hoặc CaSO4.0,5H2O hay Anhyđrit III nung song ở 320-480oC
ứng dụng =?
Anhyđrit I chỉ ổn định trên nhiệt độ 1180oC ứng dụng =?
Thạch cao nĩng chảy ở nhiệt độ 1450oC ứng dụng =?
Trang 4Câu 4: CÁC TÍNH CHẤT VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CKD MAGIE MgO
Tính chất: CKD MgO khi nhào trộn với nước thì quá trình rắn chắc xảy ra rất chậm, nhưng nếu nhào trộn với MgCl2, MgSO4, thì quá trình rắn chắc xảy ra nhanh hơn và làm tăng đáng kể cường độ của chất kết dính, nếu nâng nhiệt lên cao hơn thì quá trình rắn chắc sẽ phát triển nhanh hơn
Chất kết dính MgO chỉ rắn chắc trong môi trường không khí với độ ẩm < 60 %
Thời gian bắt đầu ninh kết >20p
Thời gian kết thúc < 6h
Ứng dụng: Chất kết dính Magie kết hợp sợi, gỗ, mùn cưa sản xuất tấm cách nhiệt, tấm ốp, tấm trần, bên trong nhà, tỷ lệ pha trộn theo khối lượng CKD/Gỗ = 3/1
Câu 5 So sánh các đặc điểm khác nhau giữa vôi xây dựng ( ckd vôi ) và vôi thủy:
Nguyên liệu Đá vôi, đá phấn, đá vôi vỏ sò
=> CKD bền nước
1200oC
Câu 6 CKD vôi được sử dụng ở dạng vôi tôi và bột vôi sống
* Ứng dụng của vôi tôi: dựa vào các sản phẩm của quá trình tôi vôi mà vôi tôi có những ứng dụng khác nhau:
- Vôi bột: sử dụng nhiều trong y khoa và nông nghiệp
- Vôi nhuyển: được sử dụng trong xây dựng dưới dạng vữa xây hay vữa trát
- Vôi sữa: được sử dụng để quét tường hay quét nhà
* Ứng dụng của bột vôi sống:
- Chế tạo sản phẩm silicat ( gạch silicat)
- Chế tạo gạch không nung
Câu 7 Trình bày điều kiện hình thành các dạng thù hình khác nhau của khoáng C 2 S?
C2S tồn tại dưới 5 dạng thù hình: α-C2S, α’L-C2S, α’H-C2S, β-C2S, γ-C2S
α-C 2 S: bền trong khoảng nhiệt độ 1425 – 2130 0C
ở nhiệt độ < 14250C, α-C2S α’H-C2S, vì vậy thực tế không tồn tại dạng α-C2S trong clinker XMP
α’H-C2S: bền trong khoảng nhiệt độ 14250C Ở nhiệt độ < 11690C trong điều kiện:
- làm lạnh chậm α’H-C2S α’L-C2S β’H-C2S γ-C2S, tinh thể thô không ổn định ở
6750C, thể tích phân tử tăng 10% làm clinker tả vụn ra
- làm lạnh nhanh α’H-C2S α’L-C2S β’L-C2S tinh thể mịn 5µm nếu tiếp tục làm lạnh thì vẫn tồn tại dạng β’L-C2S
β-C 2 S: là dạng giả ổn định vì vậy dễ chuyển thành γ-C2S Đặc biệt ở nhiệt độ ≤ 6750
C, có thể hạn chế sự chuyển hóa β-C2S γ-C2S bằng cách làm lạnh clinker vượt qua giới hạn nhiệt độ trên, cũng có thể sử dụng phụ gia ổn định β-C2S như: Al2O3, Fe2O3, MgO, Cr2O3 …
Sự chuyển hóa β-C2S γ-C2S kèm theo hiện tượng tăng thể tích 10% Do đó làm clinker bị
tả thành bột, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
γ-C 2 S: là khoáng không có tính kết dính, vì không có khả năng hydrate hóa, là khoáng không
mong muốn trong clinker XMP
Trang 55
Câu 8 Vai trò của các thành phần khoáng trong clinker xi măng Portland?
C3 S: thành phần chủ yếu, quan trọng nhất, quyết định tính chất của XMP Tốc độ hydrat hóa
nhanh, nhiệt thủy hóa tương đối lớn, ít co thể tích, cường độ phát triển lớn nhất
C2 S: làm cho XMP rắn chắc chậm trong thời gian đầu nhưng tăng cường độ về sau, nhiệt
thủy hóa thấp nhất trong 4 khoáng Hàm lượng C2S tăng làm xi măng ổn định trong môi trường nước
C3 A: tốc độ hydrat hóa rất nhanh trong thời gian đầu, lượng nhiệt thủy hóa rất lớn, phất triển
cường độ trung bình, dể gây nứt nẻ công trình
C4 AF: tốc độ thủy hóa tương đối nhanh, nhiệt thủy hóa trung bình, phát triển cường độ thấp,
tăng độ bền XMP trong môi trường muối khoáng, có khối lượng riêng lớn nhất
Ngoài ra trong clinker còn hàm lượng rất nhỏ các oxit tự do (CaO, MgO) không có lợi cho XMP, làm cho xi măng không ổn định thể tích
Câu 9 Tại sao khoáng C 3 S trong clinker ở dạng “giả ổn định” ?
C3S bền trong khoảng nhiệt độ 1250 - 19000C
Câu 10: Vai trò của khoáng C3A trong clinker xi măng và trong quá trình nung luyện?
Trong clinker xi măng:
- Tốc độ hydrat hóa rất nhanh trong thời gian đầu, lượng nhiệt thủy hóa rất lớn, phát triển cường độ trung bình, dễ gây nứt nẻ công trình
Trong quá trình nung luyện:
Tạo pha lỏng để C2S tác dụng với CaOtd tạo thành khoáng C3S
Câu 11: Ý nghĩa của các hệ số và module đặc trưng của clinker XMP?
Trong tính toán phối liệu sản xuất clinker XMP, người ta sử dụng các hệ số và module cơ bản (KH, m, n, p) được xác định trên cơ sở hàm lượng % các oxit chính trong clinker XMP để đánh giá chất lượng của clinker XMP về:
Module thủy lực Hm: là đặc trưng cho tỷ lệ giữa hàm lượng CaO (dạng kết hợp) với tổng hàm lượng các
oxit acid (các yếu tố thủy lực)
XMP có chất lượng tốt khi module thủy lực Hm ~ 2
Xi măng với Hm < 1.7, cho thấy hầu như xi măng không có cường độ cao
Xi măng với Hm = 2.4 và lớn hơn thì xi măng có cường độ cao, kém ổn định thể tích, nhiệt thủy hóa lớn và tính bền nước thấp
Module silicat n: là tỷ số giữa hàm lượng SiO2 % với tổng hàm lượng các oxit (Al2O3 + Fe2O3)%
Trang 6
) module silicat cịn đặc trưng lượng khống silicat được tạo thành so với khống
Đối với XMP: n = 1,9 – 3,2
Tỷ số silicat cĩ giá trị thường nằm trong giữa 2,2 và 2,6
Khi n tăng, hàm lượng khống silicat lớn, khống nĩng chảy nhỏ, chất lượng XMP cao, nhưng khi nung
luyện gặp khĩ khăn, khĩ tạo pha lỏng, năng suất lị giảm nếu n nhỏ quá, nung luyện dễ tạo pha lỏng, clinker
kết tảng nhiều, xử lý lị khĩ khăn (tạo ano)
Module alumin p: đặc trưng tỷ số giữa hàm lượng Al2O3 % và Fe2O3 trong clinker XMP, cũng là đặc trưng
tỷ lệ hàm lượng giữa khống C3A và các khống chứa Fe2O3 đối với XMP p = 1,5 – 2,5
nếu p tăng: clinker XMP sẽ chứa nhiều khống alumin, phối liệu nung luyện khĩ, xi măng đĩng rắn nhanh,
tỏa nhiều nhiệt, kém bền sulfat
ngược lại khi p giảm, pha lỏng tạo thành nhiều, xi măng cĩ cường độ khơng cao, nhưng bền trong mơi
trường sulfat
p: 0 – 0,7 : ciment rất bền trong mơi trường sulfat
P: 0,7 – 1,4 : ciment bền trong mơi trường sulfat
P: > 1,4 : ciment khơng bền trong mơi trường sulfat
hệ số bão hịa vơi KH: là tỷ lệ giữa phần trọng lượng CaO thực tế cịn lại để tạo thành C3S và C2S sau khi
đã tác dụng bão hịa hồn tồn với các oxit Al2O3 và Fe2O3 để tạo thành C3A và C4AF và khối lượng CaO lý
thuyết cần thiết để bảo hịa hồn tồn SiO2 tạo thành C3S
đối với XMP KH<1, thường KH = 0,85 – 0,95
nếu KH lớn, hàm lượng alit trong clinker cao, cho xi măng cĩ cường độ cao, đĩng rắn nhanh nhưng khĩ
nung luyện vì nhiệt độ kết khối cao
nếu KH nhỏ, hàm lượng alit trong clinker thấp, chất lượng xi măng thấp nhưng nhiệt độ kết khối thấp,
clinker dễ nung luyện
Câu 12: Mục đích của việc tính tốn phối liệu?
- Tính tốn phối liệu nhằm xác định tỷ lệ hàm lượng các loại nguyên vật liệu để sản xuất ra clinker
phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật của nhà máy
- Đồng thời, tính cân bằng vật chất cho nhà máy từ khâu khai thác đến xuất sản phẩm
Câu 13 Các nguyên tắc tính toán phối liệu để sản xuất clinker xi măng Portland?
Nguyên tắc tính tốn phối liệu là dựa vào:
Thành phần hĩa học đã được phân tích của nguyên liệu chính
Việc lựa chọn hệ số và modul thích hợp
Sử dụng các nguyên liệu phụ để tính điều chỉnh thành phần hĩa học sao cho bài tốn phối liệu phải thỏa mãn tất cả yêu cầu đã chọn
Trang 77
Câu 14
1 Phân tích thành phần hĩa học của các nguyên liệu cân thiết:
Kiểm tra thành phần hĩa học của nguyên liệu, nếu thấy tổng hàm lượng các oxit M < 100% ta cĩ thể đơn giản coi như các chất khác lẩn vào với điều kiện sai số khơng quá 1-2%
Nếu tổng S > 100 nhưng khơng quá 1% lúc đĩ ta phải tính chuyển đổi về 100%
Hệ số chuyển đổi là:
1100
Nếu tính phối liệu cĩ lẩn tro phải biết lượng nhiệt phải tiêu hao riêng để nung 1kg clinker phụ thuộc kiểu
lị đã chọn Từ đĩ cĩ thành phần than hàm lượng tro của than và áp dụng cơng thức (1) tính ra q
3 Thiết lập các phương trình và tiến hành tính theo các cơng thức hướng dẫn
4 Tính xong phải kiểm tra lại các hệ số đã ấn định ban đầu để sai số trong phạm vi cho phép
5 Tính thành phần khống clinker, lượng pha lỏng trong clinker và tít phối liệu
Câu 15 Các nguyên tắc l a chọn các h s trong tính toán phối liệu để sản xuất clinker xi măng
Portland?
Số lượng cấu tử (n) bao giờ cũng lớn hơn các hệ số (n-1), cụ thể như sau:
Nếu tính phối liệu 2 cấu tử thì sử dụng 1 hệ số: KH
Nếu tính phối liệu 3 cấu tử thì sử dụng 2 hệ số: KH và p hoặc KH và n
Nếu tính phối liệu 3 cấu tử thì sử dụng 3 hệ số: KH, p, n
Câu 16 Các yêu cầu cơ bản của bột phối liệu để sản xuất clinker XMP?
Chuẩn bị nguyên liệu và hỗn hợp phối liệu để sản xuất clinker XMP là một khâu quan trọng trong quy trình
sản xuất, ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm Do đĩ, cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Nguyên liệu cĩ đủ thành phần hĩa học thích hợp
- Hỗn hợp phối liệu đạt độ nghiền mịn theo yêu cầu
- Hỗn hợp phối liệu cĩ độ đồng nhất cao
- Hỗn hợp phối liệu cĩ đổ ẩm thích hợp
- Nếu hỗn hợp phối liệu vào lị dưới dạng viền cần cĩ hình dáng và kích thước đạt yêu cầu
Trang 8Câu 17 Giới thiệu các phương pháp sản xuất xi măng Portland Nguyên tắc lựa chọn phương pháp sản xuất xi măng Portland?
Có các phương pháp sản xuất XMP: pp ướt, pp khô, pp bán ướt
Cơ sở chọn phương pháp sản xuất dựa trên các nguyên tắc sau:
- Tính chất hóa học và thành phần hóa học của nguyên liệu
- Điều kiện cung cấp điện năng và nhiệt năng
- Điều kiện trang thiết bị
- Điều kiện vệ sinh công nghiệp
- Tính chất khí hậu địa lý nơi sản xuất
- Khả năng mở rộng quy mô sản xuất
Câu 18 Giới thiệu nguyên tắc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất clinker xi măng Portland? Nhà máy nghiền xi măng Portland?
- Nguồn nguyên liệu cung cấp cho nhà máy: đá vôi, đất sét,
- Đặc điểm khí hậu, thủy văn, địa hình: nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí, áp suất khí quyển,
- Nguồn nhân công
Câu 19/ Các loại phụ gia cho ximang? Vai trò của c ú g đ i với tính chất công ngh của quá trình sản
xuất và quá trình sử dụng?
Trong công nghiệp sản xuất XMP, ngoài những nguyên liệu chính là đá vôi và đất sét, còn dùng những phụ gia khác để điều chỉnh thành phần hóa của phối liệu và pha vào khi nghiền Clinker Sử dụng phụ gia trong công nghiệp ximang có vai trò to lớn về mặt kỹ thuật cũng như hiệu quả kinh tế
1/Phụ gia điều chỉnh:
Clinker nghiền mịn có tốc độ ninh kết, đóng rắn rất nhanh khi tiến hành quá trình hydrat hóa, điều đó không đảm bảo thời gian thi công cho bê-tông Để điều chỉnh tốc độ của XMP thường pha vào Clinker XMP nghiền mịn 1 hàm lượng thích hợp phụ gia điều chỉnh: đá thạch cao (CaSO4.2H2O), CaCl2, NaCl phổ biến nhất CaSO4.2H2O với hàm lượng SO3 <3,5%
- Đá thạch cao: 3~5%
- Phụ gia điều chỉnh thành phần hóa: Fe2O3 (Laterite), SiO2( Cát, Diatomite), CaO (Đá vôi chất lượng cao)
2/ Phụ gia thủy hoạt tính:
Phụ gia thủy là những chất khi nghiền mịn, trộn với vôi cho ta những sản phản có khả năng đóng rắn và bền nước, còn khi pha vào clinker XMP với hàm lượng nhất định, sẽ kết hợp với Ca(OH)2 và CaO tự do, tạo thành 1 sp hydrat có tính bền nước, ngoài ra còn tăng sản lượng của XMP, hạ giá thành SP
Phụ gia thủy tồn tại ở 2 dạng:
2.1 Phụ gia thủy thiên nhiên: là những loại nham thạch, trầm tích hoạc nham thạch phún xuất như Puzzoland, Diatomite, Trepen, Opoka
2.2 Phụ gia thủy nhân tạo: Là những phế liệu của ngành CN như xỉ lò cao hoạt hóa, xỉ tro nhiên liệu, phế liệu của công nghiệp phèn nhôm, đất sét nung Thành phần hóa học của các loại phụ gia thủy trên chủ yếu
là các Ocid Silic* và Al2O3* ở dạng vô định hình và 1 lượng nước liên kết hóa học
Độ hoạt tình của phụ gia thủy càng cao khi hàm lượng ocid vô định hình càng nhiều Phụ gia thủy trên khi
sử dụng cần nghiền mịn đồng thời với Clinker hoặc nghiền mịn trước rùi pha trộn
3/ Phụ gia đầy:
Phụ gia pha vào Clinker với 1 tỷ lệ cho phép, chỉ nhằm mục đích tăng sản lượng và hạ giá thành sản phẩm.Phụ gia đầy pha vào XMP cần khống chế chặt chẽ tỷ lệ hàm lượng, nếu không sẽ hạ thấp chất lượng sản phẩm rất lớn
Trang 99
4/Phụ gia bảo quản:
XMP chứa trong cylons, hay kho thường dễ dàng hút ẩm và CO2 trong khơng khí xảy ra hiện tượng hydrat hĩa, cacbonat hĩa cục bộ Để khắc phục, người ta pha thêm 1 lượng nhỏ phụ gia bảo quản như dầu lạc hoặc các loại dầu thực vật khác, tạo thành 1 màng mỏng xung quanh hạt ximang
Câu 20/ Giới thi c c g a đ ạ đồng nhất ph i li , và ý g ĩa của s đồng nhất trong sản xuất XMP?
Các giai đoạn đồng nhất hỗn hợp phối liệu:
1/ Tồn trữ nguyên liệu trong kho
Câu 21/ Nguyên lý hoạ động của máy sấy nghiề đứng, máy sấy nghiền bi?
Máy nghiền bi:
Máy nghiền bi hoạt động nhờ động cơ truyền chuyển đợng qua hộp gủam tốc đến bánh răng làm quay máy nghiền Cĩ các tấm lĩt được bắt chặt vào máy nhớ các bulong Ngăn 1 và 2 được phân chia bởi ghi ngăn, ngăn đầu nghiền thơ và ngăn thứ 2 nghiền mịn Mỗi ngăn đều cĩ cửa để tiện cho việc bảo trì Ngăn 1 nghiền thơ cĩ các loại bi cầu khác nhau, ngăn 2 nghìn mịn cĩ các loại đạn trụ kích thước khác nhau Vách ghi cĩ phay các lỗ để vật liệu sau khi nghiền mịn đạt yêu cầu đi từ ngăn thứ 1 qua ngăn thứ 2
Khi máy nghiền bi quay, bi đạn chịu lực ly tâm được đưa lên độ cao nào đĩ rồi rơi xuống, đập VL nhỏ ra Ngồi ra cịn cĩ lực mài xiết giữa bi- vật liệu - bi
Máy nghiề đứng:
Máy nghiền đứng gồm 1 bàn nghiền quay quanh trục đứng được truyền động qua các bánh răng khớp trong hộp giảm tốc Các con lăn nghiền được lặp đặt tại những vị trí cố định và ép xuống bàn nghiền nhờ các lị xo Trục của con lăn hình cơn được đặc nghiêng 15 độ so với mặt nằm ngang của bàn nghiền Những con lăn khơng chỉ chuyển động lăn thuần túy mà cịn chuyển động trượt bởi bì trục của con lăn và trũc của bàn nghiềng khơng cắt nhau Do đĩ tạo ra chênh lệch tốc độ giữa bàn nghiền và con lăn tạo ra tác động nghiền mịn thêm nhờ các lực cắt tăng cường
Câu 22 Tại sao phải khống chế hàm lượng CaOtựdo trong xi măng Phương pháp làm giảm CaOtựdo trong XMP?
- Hàm lượng Caotự do quá nhiều thì sau khi vữa xi măng đã đĩng rắn, lúc đĩ lượng CaOtự do mới bắt đầu tác dụng với nước tạo thành Ca(OH)2, gây hiện tượng trương nở thể tích, gây nứt cấu kiện
- Việc giảm hàm lượng CaOtự do được thực hiện thơng qua:
+ việc tính tốn thành phần hĩa của phối liệu
+ Độ mịn của phối liệu ( thường yêu cầu độ mịn phối liệu 5 -7%, tính theo lượng cịn lại trên sàng
N0009)
+ Chế độ nung clinker
Trang 10Câu 23 Vai trò của tháp phun sương trong CN SX XMP? (vị trí lắp đặt, công dụng)?
- Làm mát dịng khí nĩng được thải ra từ hệ Cyclon trao đổi nhiệt trước khi thải ra mơi trường
- Làm ẩm hạt bụi -> tăng khả năng lọc bụi của lọc bụi điện
Câu 24 Vai trò của thiết bị lọc bụi trong CN SX XMP? (vị trí lắp đặt, công dụng)?
- Lọc bụi cĩ tác dụng lọc triệt để bụi ở bên trong dịng khí và bụi đưa ra mơi trường ngồi khơng khí sạch
- Lọc bụi điện: đặt sau tháp phun sương
- Lọc bụi tay áo: cĩ thể đặt tại ở tất cả vị trí thơng khí, để giảm ơ nhiễm mơi trường
Câu 25: Tại sao trong nghiền phối liệu bằng máy sấy nghiền đứng, nguyên liệu đá vơi và đất sét phải dùng
kho chứa chung?
Do máy nghiền đứng khả năng năng đồng nhất khơng cao bằng máy nghiền bi
Đối với nguyên liệu đưa vào máy nghiền đứng yêu cầu cần cĩ độ ẩm nhỏ ( khơng nhớ các bạn bổ sung dung) Vì vậy cần sử dụng kho chung để giảm độ ẩm nguyên liệu
Câu 26: Vai trị của kho chứa chung? Cần cĩ yêu cầu gì để kho chứa chung hoạt động hiệu quả
Vai trị của kho chứa chung:
- Chứa bột nguyên liệu chuẩn bị cho giai đoạn nghiền phối liệu
- Đồng nhất sơ bộ nguyên liệu
- Điều chỉnh thành phần hĩa
Các yêu cầu gì để kho chứa chung hoạt động hiệu quả
- Cĩ các máy rải liệu thành từng lớp liệu
- Sử dụng sàn pha trộn và cơng nghệ kho chứa tuần hồn
- Sử dụng thiết bị PGNAA để kiểm tra thành phần hĩa của nguyên liệu
Câu 27: Giới thiệu các đặc điểm giống nhau và khác nhau giữa lị quay theo phương pháp ướt và lị quay
theo phương pháp khơ với cyclon trao đổi nhiệt trong sản xuất ximăng Portland
Giống nhau:
- Phối liệu đi ngược chiều dịng nhiệt
- Phối liệu phải đi qua thiết bị trao đổi nhiệt rồi mới đi vào lị nung
Khác nhau:
ị PP ướt ị PP khơ + Cyclon trao đổi t o
+ Calciner Thiết bị trao
đổi nhiệt
Hệ xích trao đổi nhiệt và các tấm gốm trao đổi nhiệt, đặt ở trong lị
Hệ tháp cyclone trao đổi nhiệt và Calciner đặt ở ngồi lị và đặt trước lị nung
Ưu điểm - Chất lượng clinker cao
- Tiêu tốn ít diện năng hơn pp khơ
- Chất lương clinker cao
- Ít chiến diện tích so với pp ướt
- Tiết kiệm năng lượng (nhờ tận dụng chất đốt ở khu vực calciner)
Nhược điểm - Chiếm diện tích
- Tốn nhiều nhiệt năng
- Tốn nhiều năng lượng
- Chi phí đầu tư ban đầu cao
- Tốn nhiều điện năng
- Nhiều thiết bị hơn pp ướt
Trang 1111
Câu 28: Thiết bị calciner có tác dụng gì? Calciner lắp đặt ở đâu trong dây chuyền sx XMP?
Thiết bị calciner( thiết bị tiền nung)
Vị trí: Đặt ở sau cyclon trao đổi nhiệt, trước lò nung
Nhiệm vụ:
- Phân hủy 1 phần hoặc hoàn toàn đá vôi trước khi đưa phối liệu vào lò nung
- Thực hiện giai đoạn decarbonat hóa bên trong lò nung -> Giảm 1 phần chiều dài lò, tăng năng suất lò
Câu 29: Nguyên lí hoạt động của dòng khí và vật liệu trong cyclon trao đổi nhiệt
Trong hệ thống cyclon trao đổi nhiêt, vật liệu đưa vào từ trên xuống, dòng khí nóng chuyển động từ dưới lên Vật liệu và dòng khí chuyển động ngược chiều nhau, do tác dụng của dòng khí, vật liệu trong cyclon luôn ở trạng thái lơ lửng
Trong đường ống, vật liệu và dòng khí di cùng chiều, thực hiện trao đổi nhiệt chính trong giai đoạn này Quá trình trao đổi nhiệt phần lớn thực hiện trong đường ống đến 80%, còn trong cyclon chỉ 20% lượng nhiệt trao đổi
Câu 30: Nguyên lí hoạt động của dòng khí và vật liệu trong lò nung
Trong lò nung, dòng khí và vật liệu chuyển động ngược chiều nhau Dòng khí được phun vào lò ở vùng cuối
lò, còn phối liệu được đưa vào ở đầu lò Kết quả là nguyên liệu được đốt nóng từ nhiệt độ thường đến nhiệt
độ kết khối, còn khí nóng có nhiệt độ giảm dần theo chiều dài lò ra ống khói, nhiệt độ khí thải khoảng
180-220 c
Câu 31 Trình bày hóa lý quá trình nung luyện clinker trong lò?
Quá trình lý học:
- Tốc độ dòng khí thay đổi từ 6-13m/s Tốc độ dòng khí lớn nhất là sát trục lò, và nhỏ nhất là gần lớp gạch lót thân lò, xích trao đổi nhiệt có khả năng làm tốc độ dòng khí đều nhau theo tiết diện lò ở zôn
có xích
- Thời gian lưu vliệu trong lò phụ thuộc vào nhiều yếu tố và có thể trong khoảng 3-6h
- Do tác dụng cơ học của màn xích thiết bị trao đổi nhiệu mà hệ số đổ đầy vliệu của lò ở từng khu vực khác nhau thì khác nhau:
o Ở zôn sấy: do sự tác dụng của màn xích và thiết bị trao đổi nhiệt mà vliệu chuyển động đều
o Ở zôn cacbonat: lượng CO2 được tách ra lớn, tốc độ vliệu tăng
o Ở zôn kết khối: xhiện pha lỏng trong phối liệu, tổng hợp hạt clinker nhỏ thành hạt clinker lớn, tốc độ chuyển động của vật liệu giảm
Quá trình hóa học:
Quá trình nung luyện tạo thành clinker từ hỗn hợp phối liệu nhiều cấu tử xảy ra qua nhiều giai đoạn, nhưng cả giai đoạn không thể tách rời 1 cách rõ ràng, mà xảy ra nối tiếp nhau đồng thời Ta có thể chia quá trình nung clinker thành 6 giai đoạn chính sau:
o Sấy khô hỗn hợp phối liệu
o Dehydrat hóa khoáng sét
o Decacbonat hóa đá vôi
o Phản ứng tỏa nhiệt
o Phản ứng kết khối
o Làm lạnh clinker
Trang 12Câu 32 Ý nghĩa của quá trình làm lạnh clinker khi nung luyện?
- Giữ lại được khống C3S khơng bị phân hủy ra CaOtự do dưới 1250oC
C3S -> C2S + CaOtự do
- Giữ lại được khống β-C2S khơng bị chuyển thành dạng γ-C2S dưới 675o
C
- Giảm được hàm lượng C3A (tái kết tinh cùng với C4AF)
- Làm MgOtự do kết tinh dạng tinh thể nhỏ (periclaz), nhanh tác dụng với nước, nở thể tích nhỏ
-> XMP vẫn ổn định thể tích
- Làm clinker bị nứt cấu trúc -> dễ nghiền
Câu 33 Các yếu tố ảnh hưởng quá trình nung luy ện?
- Thành phần hĩa học bột phối liệu
Câu 34 Ảnh hưởng của độ nhớt pha lỏng như thế nào đối với sự hình thành khống trong khi nung?
Khi độ nhớt pha lỏng thấp => tốc độ hịa tan của CaO và C2S trong pha lỏng tăng => tăng quá trình hình thành khống Alit
Fe2CO3 tăng => độ nhớt giảm => cĩ lợi cho quá trình tạo khống
Kiềm alkali tăng => độ nhớt cũng tăng => khơng cĩ lợi cho quá trình tạo khống => C3S giảm
Câu 35 Giới thiệu các điều kiện để hình thành khống C 3 S clinker?
Đủ pha lỏng L = 20-30%, thời gian lưu pha lỏng 20~30p
Đảm bảo tít phối liệu T = 75-80%
Phối liệu đủ thành phần hĩa
Câu 36 Các loại gió thổi trong lò nung? Vị trí và vai trò của chúng trong hoạt động của lò
Giĩ 1 : từ becđốt và lị: cung cấp ơxi cho quá trình cháy phun nguyên liệu vào lị Ngồi ra cịn kết hợp với chất bốc và quạt hút ở cuối lị để kéo dài ngọn lửa
Giĩ 2: từ dàn làm lạnh thổi vào lị cĩ tác dụng làm lạnh clinker sau khi ra khỏi lị nung và cung cấp nhiệt cho lị nung
Giĩ 3: từ dàn làm lạnh thổi vào calciner, cấp nhiệt cho calciner tạo áp lực gây chuyển động xốy của hạt vật liệu giúp cho quá trình đối lưu xảy ra tốt hơn
Câu 37 Các tính chất cơ bản của XMP:
1 – khối lượng riêng: là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở trạng thái đặc hồn tồn(khơng cĩ lỗ rỗng) Khối lượng riêng được xác định bằng bình Le Chatelier
: 3.05 3.2 /
XM cĩ pha phụ gia thủy: a: 2.7 2.9 / g cm3
2 – khối lượng thể tích: là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở trạng thái tự nhiên kể cả lổ rỗng Dạng tơi: 0 1000 1300 / g l
Trang 137 – độ mịn của xi măng: ảnh hưởng đến tốc độ đĩng rắn và cường độ của XM Độ mịn càng cao đĩng rắn càng nhanh, cường độ tăng Độ mịn được đặc trưng bằng tỉ diện tích trung bình là 2500-3000cm2
/g hay lượng cịn sĩt lại tr6n sàn NO
0085 là 5-10%
8 – sự tỏa nhiệt khi đĩng rắn: nhiệt độ cĩ thể tăng lên 30-500C
9 – tính chất chịu lửa của XM: XMP là chất kết dính khơng chịu lửa
10 – sự co: đánh giá sự thay đổi l l/ theo thời gian( 0.8-1 mm/m)
Câu 38 phương pháp đánh giá chất lượng phụ gia cho xi măng:
Để đánh giá chất lượng phụ gia cho XM ( PGVCHT) cần xem xét các chỉ tiêu sau:
- Độ hạt tính của phụ gia thủy: dx đánh giá bằng số miligam vơi do 1 gram phụ thủy hấp thụ trong 30 ngày đêm với 15 lần chuẩn
- Chỉ số cường độ hoạt tính: dùng để đánh giá phụ gia cĩ dùng được với xi măng hay khơng
- Chỉ số hoạt tính đánh giá xem cĩ dùng được hay khơng 20
10075%
Câu 39 gạch lĩt trong lị cĩ tác dụng gì? Cấu tạo và cách bố trí lị nung xi măng?
Gạch lĩt trong lị là gạch chịu lửa nhằm ngăn chặn ăn mịn vỏ lị, đảm bảo tuổi thọ của lị và giảm tổn thất nhiệt ra mơi trường xung quanh
Cấu tạo gồm: thành lị, bệ đỡ bê tơng, động cơ lị, hệ thống bánh răng, thiết bị phun nhiên liệu, thiết bị làm lạnh , ống khĩi, máng cấp phối liệu, hệ thống lưới xích
Cách bố trí: lị được đặt nghiêng một gĩc 3 5% so với mặt phẳng nằm ngang, tỉ lệ giữa chiếu dài và đường kính , tốc độ quay 35 – 70 cm/s( 0.5 đến 1.2 vịng /phút)
- Phương pháp ướt: L/D =30 – 40 lần, thiết bị gia nhiệt bố trí trong lị (hệ xích trao đổi nhiệt, tấm gốm kim loại trao đổi nhiệt) Các thiết bị này bố trí ở vùng sấy, vùng phân hủy khống sét, vùng phân hủy
đá vơi, vùng làm lạnh
- Phướng pháp khơ: L/D =15-17, ngồi lị cĩ thiết bị trao đổi nhiệt( cyclone trao đổi nhiệt + calciner)
Câu 40 nguyên tắc lựa chọn phụ gia khống vơ cơ cho cơng nghệ nghiền XMP PCB40: *********
- Thành phần khống:
o Phụ gia vơ cơ hoạt tính: hàm lượng lớn SiO2*&Al O2 3* để cải thiện tính bền nước cho XMP
o PGVCHT + PG trơ < 40% (đối với PCB40)
Al O * pH O C S H bền nướcngọt
- Đảm bảo các yêu cầu như câu 38
Trang 14Câu 41 Sự khác nhau về tính chất giữa xi măng PCB và xi măng PCpuz , PC HS ( tính chất, phạm
- tính chịu nĩng lạnh, khơ ẩm đột ngột kém hơn XMP thường
- Tỏa nhiệt ít hơn do cĩ hàm lượng C3A ≤ 3,5%
- Mác xi măng khơng cao do khống chế hàm lượng
3 3
C S C A 58%
- Hàm lượng kiềm(Na2O + 0,658K2O) ≤ 0.6%
- Khả năng chống ăn mịn sunfat tốt hơn XMP thường
Phạm vi
sử dụng
- Là loại xi măng sử dụng rất
phổ biến, dùng cho các cơng
trình dân dụng, cơng nghiệp
- Xây trát tốt cho các cơng trình
- Dùng cho bê tơng cơng trình hầm ngầm dưới đất hay thủy lợi
- Đúc rĩt các bê tơng cĩ nhiệt dưỡng ẩm cao hơn nhiệt độ mơi trường
Xi măng PC HS được sử dụng tốt nhất cho các cơng trình xây dựng trong mơi trường xâm thực sunfat như các đê, đập ngăn mặn, các cơng trình biển, các cơng trình ngầm cĩ sunfat, các đê đập thủy lợi,…
Câu 42 Xỉ lị cao là gì? ứng dụng trong sản xuất VLXD
Xỉ hạt lị cao là loại phế phẩm trong quá trình luyện gang thép và được làm lạnh, tạo thành dạng hạt nhỏ, thành phần khống xỉ bao gồm: C2S, CA, CS, Al2O3*, SiO2*
Ứng dụng:
1 Dùng làm CKD mác thấp
2 Nâng cao khả năng bền nước biển cho clinker XMP
3 Nguyên liệu sản xuất clinker (thay thế cho đá vơi)
4 Sx gạch khơng nung
Câu 43 Biện pháp để tăng cường khả năng bền nước biển cho XMP ?
Chế tạo xi măng bằng clinker xi măng bền sunfat bằng cách thay đổi, khống chế thành phần khống trong phạm vi :
Trang 1515
BỂ CHỨA
H2O
BĂNG TẢI CAO SU
Câu 44 Hãy thiết lập và thuyết minh chi tiết dây chuyền công nghệ chuẩn bị phối liệu sản xuất XMP theo phương
pháp ướt!
- Đất sét được khai thác từ mỏ bằng máy xúc nhiều gầu / phương pháp thủy lực Sau đó được vận chuyển về kho chứa bằng băng tải cao su / bơm Tiếp theo, đất sét được vận chuyển đến két chứa bằng băng tải cao su / bơm để chuẩn bị đập nhỏ Qua băng tải xích / bơm, đất sét được đưa đến máy cán trục để đập nhỏ Sau khi đập, đất sét được cho vào máy bừa bùn (độ ẩm đầu ra của bùn 60-70%) rồi được bơm ly tâm bằng đường ống đến máy nghiền bi
- Đá vôi được khai thác tại mỏ bằng phương pháp nổ mìn cắt lớp Xe ủi, xe xúc, xe ben sẽ vận chuyển đá vôi (d<1000) đến bunke Đá vôi sẽ được đưa đến máy đập búa va đập phản hồi bằng băng tải cao su Tại đây, đá vôi sẽ được đập nhỏ (đầu vào d=500-1000, đầu ra d<30) Đá vôi tiếp tục được vận chuyển bằng băng tải cao su đến kho chứa có thiết bị rải đổ, thiết bị tháo đá dưới đáy kho Đá vôi được băng tải cao su (dưới kho) chuyển đến bunke chứa đá Thông qua tiếp liệu băng, đá vôi được đem chuyển đến máy nghiền bi
- Đ a e được chuyển từ ơ k a c đến kho chứa có mái che bằng sà lan, ôtô t đổ Cầu
trục gầu ngoạm sẽ đưa đ và ké c ứa, sa đó được bă g ải chuyể đế m y đập hàm chuyể động phức tạ Sa k được đậ , đ sẽ được bă g ả ca s đưa đến kho chứa Để đem đ đ g ền, ta vận chuyể đ ừ k đến két chứa bằ g bă g ải cao su, tiế đó ô g qua tiếp li bă g đưa đ đến máy nghiền bi