Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mịn của nguyên liệu bổ sung oxit silic đến khả năng nung của phối liệu clinker xi măng pooclăng

Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mịn của nguyên liệu bổ sung oxit silic đến khả năng nung của phối liệu clinker xi măng pooclăng Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mịn của nguyên liệu bổ sung oxit silic đến khả năng nung của phối liệu clinker xi măng pooclăng luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - CHÂU NGỌC PHƯƠNG THẢO NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MỊN CỦA NGUYÊN LIỆU BỔ SUNG OXIT SILIC ĐẾN KHẢ NĂNG NUNG CỦA PHỐI LIỆU CLINKER XI MĂNG POOCLĂNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC Hà Nội – Năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - CHÂU NGỌC PHƯƠNG THẢO NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MỊN CỦA NGUYÊN LIỆU BỔ SUNG OXIT SILIC ĐẾN KHẢ NĂNG NUNG CỦA PHỐI LIỆU CLINKER XI MĂNG POOCLĂNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ THỊ NGỌC MINH Hà Nội – Năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Châu Ngọc Phương Thảo i LỜI CẢM ƠN Luận văn khơng thể hồn thành khơng có giúp đỡ thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp Đầu tiên,tôi xin cảm ơn sinh viên Nguyễn Quang Bách, lớp CNVL Silicat– K57, hỗ trợ nung mẫu thí nghiệm Tiếp tơi xin chân thành cảm ơn bạn bè đồng nghiệp Nhà máy xi măng Tây Ninh hỗtrợ việc thử nghiệm phân tích mẫu.Đặc biệt,tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Vũ Thị Ngọc Minh - giáo viên hướng dẫn luận văn Cô người đã tận tình hướng dẫn tơi thực đề tài nghiên cứu, hỗ trợvề mặt vật chất lẫn tinh thần, vàluôn nhiệt tình giải đáp mọithắc mắc Tơi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Công ty Cổ phần Xi măng FiCO Tây Ninh tạo điều kiện thuận lợi để học tập nghiên cứu Mặc dù nỗ lực luận văn tơi khơng thể tránh khỏi thiếu sót hạn chế thời gian kinh nghiệm Bởi tơi mong nhậnđược đóng góp ý kiến thầy, để luận văn hồn thiện Tây Ninh, ngày……tháng……năm 2017 Sinh viên Châu Ngọc Phương Thảo ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii CÁC QUY ƯỚC VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii PHẦN MỞ ĐẦU Mục tiêu luận văn Đối tượng nghên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN .3 1.1 Xi măng 1.1.1 Xi măng pooclăng 1.1.2 Clinker xi măng pooclăng 1.2 Nguyên liệu 14 1.2.1 Nguyên liệu chứa CaO .14 1.2.2 Nguyên liệu chứa SiO2 .15 1.2.3 Nguyên liệu chứa Al2O3 15 1.2.4 Nguyên liệu chứa Fe2O3 16 1.2.5 Phụ phẩm, phế thải công nghiệp dùng làm nguyên liệu thay 16 1.3 Cơ sở tính tốn phối liệu .16 1.4 Ảnh hưởng modul đến trình nung luyện chất lượng clinker 18 1.5 Q trình hố lý xảy nung .19 1.6 Khả nung tạo clinker 27 1.6.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả nung phối liệu 27 1.6.2 Các phương pháp đánh giá khả nung phối liệu 27 iii 1.7 Tình hình sản xuất FiCO Tây Ninh 35 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.1 Nguyên liệu hóa chất 36 2.1.1 Đá vôi .36 2.1.2 Đất sét .37 2.1.3 Laterite .37 2.1.4 Cát .37 2.1.5 Tro than .38 2.1.6 Các hóa chất dùng phân tích .38 2.2 Quy trình thực nghiệm 39 2.3 Tính phối liệu 42 2.4 Các phương pháp phân tích 45 2.4.1 Xác định hàm lượng MKN 45 2.4.2 Xác định hàm lượng CaOtd .45 2.4.3 Xác định hàm lượng CKT, SO3 .46 2.4.4 Xác định hàm lượng SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO .47 2.4.5 Đo độ sót sàng 48 2.4.6 Phân tích thành phần khống XRD 48 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 51 3.1 Kiểm tra thành phần hóa học phối liệu .51 3.2 Kết tính nhanh CaOtd 14000C .51 3.3 Kết tính khả nung BI 53 3.4 Kết so sánh CaOtd tính nhanh 14000C khả nung BI 56 3.5 Kết XRD 57 KẾT LUẬN 60 KIẾN NGHỊ .61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 iv CÁC QUY ƯỚC VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN Ký hiệu viết tắt Nội dung A Al2O3 C CaO C2F 2CaO.Fe2O3 C2S 2CaO.SiO2 C3A 3CaO.Al2O3 C3S 3CaO.SiO2 C4AF 3CaO.Al2O3.Fe2O3 C5A3 5CaO.3Al2O3 CA CaO.Al2O3 CF CaO.Fe2O3 CKT Cặn không tan CL Clinker F Fe2O3 K K2 O M MgO MKN Mất nung N Na2O S SiO2 SEM Ảnh hiển vi điện tử quét TCVN Tiêu chuẩn việt Nam XMP Xi măng Pooc lăng v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1 Sự tham gia khoáng vào cường độ xi măng 11 Bảng Góc nhiễu xạ đặc trưng khống clinker xi măng Pooc lăng [1] 14 Bảng Các giá trị modul, hệ số phối liệu clinker Nhà máy xi măng FiCO Tây Ninh .18 Bảng 4.Các phương trình tính tốn số khả nung .28 Bảng 5.Ảnh hưởng bột liệu thô đến chất lượng clinker 33 Bảng 1.Thành phần hóa trung bình ngun liệu 36 Bảng 2.Bảng tính phối liệu lẫn tro bổ sung 2% cát 43 Bảng 3.Bảng tính phối liệu lẫn tro bổ sung 4% cát 44 Bảng 1.Thành phần hóa học phối liệu sau nghiền .51 Bảng 2.Kết tính CaOtd nhanh 14000C nung thực tế 52 Bảng 3.Kết xác định vôi tự số khả nung mẫu 54 Bảng 4.Kết xác định số khả nung BI CaOtd 14000C theo cơng thức tính nhanh mẫu 56 Bảng 5.Cường độ nhiễu xạ peak đặc trưng vôi tự khoáng alite clinker xi măng 58 Bảng 6.So sánh tương quan tỷ lệ cường độ peak nhiễu xạ CaOtd/alite BI 58 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1 Ảnh chụp khống clinker kính hiển vi quang học.[6] .6 Hình Các dạng thù hình khống C3S[17] .7 Hình 3.Các dạng thù hình khống C2S[17] Hình Ảnh chụp khống clinker kính hiển vi quang học.[6] .8 Hình 5.Hình ảnh mơ q trình hydrat hóa hạt Clinker[25] 10 Hình 6.Sự phát triển cường độ khoáng clinker xi măng Pooc lăng theo thời gian [21] .11 Hình Các q trình hố lý xảy nung hệ thống lị quay có tháp trao đổi nhiệt hình thành khống clinker 25 Hình 8.Phản ứng cấu tử trình nung 26 Hình Ảnh hưởng thành phần hóa phối liệu đến vơi tự 31 Hình 10.Lỗ xốp để lại hạtquartz chụp kính hiển vi quang học.[11] 32 Hình 2.Sơ đồ thực nghiệm với phối liệu sử dụng cát nghiền trước 40 Hình Sơ đồ xác định hàm lượng CKT, SO3.[30] .46 Hình Sơ đồ xác định hàm lượng SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO.[30] 47 Hình 5.Sơ đồ nhiễu xạ mặt phẳng liên tiếp.[10] 49 Hình 6.Sơ đồ nhiễu xạ tia X tinh thể.[4] 49 Hình 1.Đồ thị khảo sát CaOtd cơng thức tính nhanh nung thực tế RM2 RM4 53 Hình 2.Đồ thị khảo sát hàm lượng CaOtd nung điểm nhiệt độ theo độ mịn độ mịn phối liệu RM2 RM4 55 Hình 3.Đồ thị khảosát ảnh hưởng khả nung BI CaOtd tính nhanh 14000C mẫu RM2 RM4 56 Hình 4.Phổ XRD mẫu RM2 RM4 nung 14500C 57 Hình 5.Đồ thị tỷ lệ cường độ peak nhiễu xạ CaOtd/(alite M3+alite M1) khả nung BI 59 vii PHẦN MỞ ĐẦU Nguyên liệu truyền thống dùng sản xuất clinker xi măng chủ yếu đá vôi đất sét Do phần lớn mỏ đất sét không đáp ứng yêu cầu thành phần hoá học clinker, nên ngồi hai ngun liệu nói trên, nhà máy xi măng thường phảisử dụng thêm nguyên liệu điều chỉnh khác boxit,laterite,cát, v.v Cụ thể, Nhà máy xi măng FiCO Tây Ninh thường sử dụng cát để bổ sung SiO2 cho bột liệu Những trình hố lý xảy nung phối liệu clinker xi măng bị ảnh hưởng lớn thành phần hóa, thành phần khống thành phần hạt bột liệu Nghiên cứu cho thấy, bột liệu, mỗi1% quartz > 45µm làm tăng 0,93% CaOtd, mỗi1% calcite > 125µm làm tăng 0,56% CaOtd Các nguyên liệu thường dùng để bổ sung SiO2 thường chứa nhiều SiO2ở dạng tinh thể quartz Đây khống chất khó nghiền hoạt tính yếu nên bộtliệu chứa nhiều quartz thường khó nghiền khó nung Tính chất khó nung bột liệu biểu thơng qua loạt vấn đề q trình vận hành lị nung tính chất sản phẩm clinker lị nhiều bụi, tiêu hao nhiên liệu cao, nhanh hỏng gạch chịu lửa, clinker nhiều bụi, vôi tự cao, v.v… Một biện pháp giúp tăng hoạt tính quartz tăng diện tích bề mặt phản ứng củanó cách nghiền mịn Việc xác định ảnh hưởng độ mịn nguyên liệu bổ sung SiO2 đến khả nung cóý nghĩa khoa học ứng dụng cao Vì sở nguồn nguyên liệu Nhà máy xi măng FiCO Tây Ninh, tác thực đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng độ mịn nguyên liệu bổ sung oxit silic đến khả nung phối liệu clinker xi măng Pooclang ” Mục tiêu luận văn Đề tài nhằm hai mục tiêu Mục tiêu thứ nghiên cứu ảnh hưởng độ mịn nguyên liệu bổ sung SiO2 đến khả nung clinker xi măng Pooclăng Mục tiêu thứ hai đánh giá khả ứng dụng cơng thức tính khả Để phân tích thành phần khống phương pháp XRD, mẫu sau nung làm nguội bình hút ẩm sau bảo quản cẩn thận túi nilon cóhàn miệng túi đưa phân tích XRD.Mẫu đập vỡ nghiền mịn cối mã não.Sau tiến hành sấy đến mẫu khơtuyệt đối Mẫu sau sấy làm nguội bình hút ẩm bảo quản cận thận túi nilon cóhàn miệng túi đưa phân tích X-ray Kết phân tích nhiễu xạ Rơnghen thực thiết bị X-Pert Pro hãng PANalytical Máy điều chỉnh có góc quét 2θ từ 10 - 65 độ, bước nhảy 2θ 0.02 độ, thời gian lưu 3giây Từ phổ XRD thu được, peak nhiễu xạ đặc trưng khoáng xác định theo bảng 1.2 Cột đầu tiền phần bảng góc 2θ đặc trưng dùng để tính làm tính chiều cao peak (từ 2-theta 32,14 beta-C2S đến 37,35 CaOtd) Chiều cao peak tính hiệu số chiều cao đo chiều cao (background) Do khoảng cách đo đạc khơng lớn nên lấy chiều cao giá trị khoảng 50 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kiểm tra thành phần hóa học phối liệu Phối liệu sau nghiền kiểm tra lại thành phần hóa học theo TCVN 141:2008 Bảng 3.1 thể thành phần hóa học phối liệu sau nghiền Bảng 1.Thành phần hóa học phối liệu sau nghiền SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO LSF MS AR RM2-90 13,21 3,40 2,23 41,53 2,61 97,8 2,35 1,52 RM2-40 13,19 3,33 2,31 41,23 2,81 97,3 2,34 1,44 RM2-10 13,16 3,37 2,11 41,45 2,42 98,2 2,40 1,60 RM4-90 13,37 3,33 2,33 41,27 2,65 96,2 2,36 1,43 RM4-40 13,36 3,32 2,21 41,3 2,82 96,5 2,42 1,50 RM4-10 13,55 3,40 2,25 41,30 2,57 95,1 2,40 1,51 Mẫu Nhìn chung phối liệu sau nghiền có hệ số modul LSF lớn so với tính tốn từ 0,5 – 1,0 , modul MS AR dao động so với tính tốn ±0,1 Ngun nhân thành phần hóa học ngun liệu tính toán mẫu đại diện sau đồng thành phần có độ dao động cho phép theo TCVN 141:2008 Vì thành phần hóa học phối liệu sau nghiền có dao động so với tính tốn.Phần lớn mẫu RM4 có LSF thấp MS cao so với mẫu RM2 Đây yếu tố cần lưu ý lý giải số liệu thực nghiệm đề tài 3.2 Kết tính nhanh CaOtd 14000C Dựa vào modul, hệ số, hàm lượng hạt calcite, quartz thơ tính CaOtd nhanh 14000C bảng 3.2 51 Bảng 2.Kết tính CaOtd nhanh 14000C nung thực tế ST T CaOtd(1400 C) CaOtd(1400 C) Chênh ’ Tên mẫu LSF MS T125(%) A 45(%) A45(%) tính nhanh nung thực tế lệch (A) (B) (A)-(B) RM2-90 97,8 2,35 6,96 24,60 4,64 5,202 2,25 2,95 RM2-40 97,3 2,34 7,48 24,10 4,59 5,046 1,75 3,30 RM2-10 98,2 2,40 8,74 24,80 3,90 5,228 2,77 2,46 RM4-90 96,2 2,36 7,14 25,80 5,24 5,010 1,63 3,38 RM4-40 96,3 2,42 7,34 25,40 4,29 4,711 1,15 3,56 RM4-10 95,1 2,40 6,32 25,00 3,93 3,869 0,81 3,06 Ở mẫu RM2, modul LSF, MS, lượng hạt thô sàng 125µm mẫu 10% cao so với mẫu cịn lại, lượng hạt thơ sàng 45µm cao nhiên sau rửa qua axit HCl 20% 800C A45 mẫu lại nhỏ so với mẫu lại Điều giải thích mẫu RM2-10 lượng hạt calcit thơ sàng 125µm lớn chiếm 8,74% cát mẫu có sót sàng thấp 10% dẫn đến phần lớn lượng hạt thô sàng 45µm mẫu chiếm đa số hạt calcite thơ, sau rửa qua axit HCl hạt calcit thơ bị hịa tan hết lượng hạt thơ cịn lại chiếm tỷ lệ Do có modul, hệ số lượng hạt thô T125 cao CaOtd tính nhanh mẫu RM2-10 cao Ở mẫu RM4, CaOtd tính nhanh mẫu 90% cao lượng hạt thô A45 mẫu chiếm tỷ lệ cao 5,24% so với mẫu 40% (là mẫu có modul, hệ số cao nhiên giá trị modul khơng chênh lệch nhiều so với mẫu 90%) T125 lại thấp hơn, cơng thức tính tốn A45 có hệ số 52 tính tốn cao T125 việc làm cho mẫu RM4-90 có CaOtd tính nhanh cao so với mẫu RM4 khác Dựa vào bảng 3.2 ta nhận thấy phối liệu bổ sung hạt mịn giá trị A45 nhỏ, CaOtd tính nhanh cao CaOtd nung thực tế 14000C cao Khoảng dao động CaOtd tính nhanh nung thực tế RM2 RM4 tương đối giống Để quan sát rõ hơn, số liệu phân tích biểu diễn dạng đồ thị hình vẽ 3.1 CaOtd(14000C) -RM4 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 5.228 5.046 2.77 1.75 5.202 RM2CaOtd tinh nhanh RM2CaOtd tinh nhanh 2.25 CaOtd, % CaOtd,% CaOtd(14000C) -RM2 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 5.007 0.81 6.032 1.15 6.295 RM4CaOtd tinh nhanh 1.63 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Độ sót sàng 45µm cát, % RM4CaOtd nung thực tế Độ sót sàng 45µm cát, % Hình 1.Đồ thị khảo sát CaOtd cơng thức tính nhanh nung thực tế RM2 RM4 CaOtd nung 14000C theo cơng thức tính nhanh theo nung thực tế mẫu RM2 RM4 có xu hướng tăng/giảm giống Như dựa vào cơng thức tính nhanh ta dự đốn xu hướng CaOtd nung thực tế 14000C, nhiên tính nhanh khơng tính tốn xác CaOtd 14000C Ngun nhân phương pháp lược bỏ phần xác định xác hàm lượng quartz thơ (> 45µm) cặn rửa axit kính hiển vi phân cực so với cơng thức đầy đủ Tức cộng thêm phần phi quartz cặn rửa axit vào tính tốn, làm tăng giá trị CaOtd lý thuyết 3.3 Kết tính khả nung BI Khả nung thực tế (BI) tính tốn sở vơi tự mẫu clinker sau nung 1400,1450,15000C Kết trình bày bảng 3.3 53 Bảng 3.Kết xác định vôi tự số khả nung mẫu STT Tên mẫu RM2-90 RM2-40 RM2-10 RM4-90 RM4-40 RM4-10 Nhiệt độ nung ( C) CaOtd(%) Khả nung BI 1500 1,58 1450 1,76 1400 2,25 1500 1,02 1450 1,23 1400 1,75 1500 1,73 1450 2,03 1400 2,77 1500 0,59 1450 1,10 1400 1,63 1500 0,56 1450 0,65 1400 1,15 1500 0,46 1450 0,57 1400 0,81 76,314 53,277 87,723 41,510 30,636 24,391 Ở sáu mẫu thấy nhiệt độ nung cao vơi tự Theo bảng 3.1 mẫu RM2-10 có LSF, MS AR lớn nhất, thực tế số khả nung RM2-10 cao nhất, phù hợp với lý thuyết trình bày mục1.4 Để nhận xét rõ nét xu hướng khả nung mẫu RM2 RM4 dựa vào hình 3.2 54 1450 2.77 2.5 CaOtd, % 1400 RM2 3.0 2.25 2.03 1.73 2.0 1.5 1.23 1.02 1.0 1500 1.76 1.58 1.75 0.5 0.0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Độ sót sàng 45µm cát, % RM4 3.0 1400 1450 2.5 1500 CaOtd, % 2.0 1.63 1.5 1.0 1.15 0.81 0.57 0.46 0.5 0.0 10 20 1.10 0.65 0.56 30 40 0.59 50 60 70 80 90 100 Độ sót sàng 45µm cát, % Hình 2.Đồ thị khảo sát hàm lượng CaOtd nung điểm nhiệt độ theo độ mịn độ mịn phối liệu RM2 RM4 Kết cho thấy phối liệu bổ sung 4% cát CaOtd điểm nhiệt độ giảm theo độ mịn, nghiền mịn RM4 dễ nung Tuy nhiên phối liệu bổ sung 2% cát CaOtd điểm nhiệt độ khơng theo quy luật Điều giải thích dựa vào kết thành phần hóa sau kiểm tra lại bảng 3.1 Mẫu RM2-10 có modul LSF, MS lượng hạt thô T125 cao mẫu RM2-40 RM2-90 (mặc dù lượng hạt thô A45 nhỏ giải thích bảng 3.2 ) từ làm cho mẫu RM2-10 khó nung mẫu lại RM2.Điều phù hợp với lý thuyếtnhưđã trình bày mục1.6.2 ảnh hưởng modul thành phần hạt đến khả nung phối liệu Mẫu bổ sung 4% cát có CaOtd thấp mẫu bổ sung 2% cát Điều lý giải phối liệu bổ sung 2% cát có modul hệ số LSF,SR lượng hạt calcit thô 55 sàng 125µm lượng hạt quartz thơ sàng 45µm lớn phối liệu bổ sung 4% cát theo bảng 3.2 Như khả nung phối liệu không phụ thuộc vào lượng cát bổ sung vào phối liệu mà phụ thuộc vào độ mịn modul hệ số 3.4 Kết so sánh CaOtd tính nhanh 14000C khả nung BI Kết so sánh số khả nung BI CaOtd 14000C theo cơng thức tính nhanh mẫu theo bảng 3.4, xu hướng diễn biến trình bày hình 3.3 Bảng 4.Kết xác định số khả nung BI CaOtd 14000C theo cơng thức tính nhanh mẫu Tên mẫu Khả nung BI RM2-90 76,314 CaOtd tính nhanh(1400 C) 5,202 RM2-40 53,277 5,046 RM2-10 87,723 5,228 RM4-90 41,510 5,010 RM4-40 30,636 4,711 RM4-10 24,391 3,869 8.0 87.72 53.28 76.31 7.0 6.0 5.23 5.05 5.20 5.0 4.0 3.0 BI 90 80 70 60 50 40 30 20 10 9.0 8.0 24.39 3.8689 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 CaOtd tính nhanh 30.79 41.51 7.0 6.0 5.0 4.7109 5.0096 CaOtd, % 9.0 Khả nung BI 90 80 70 60 50 40 30 20 10 RM4 CaOtd tính nhanh CaOtd, % Khả nung BI RM2 BI 4.0 3.0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Độ sót sàng cát, % Độ sót sàng cát, % Hình 3.Đồ thị khảosát ảnh hưởng khả nung BI CaOtd tính nhanh 14000C mẫu RM2 RM4 56 Nhìn chung, thấy phù hợp mặt xu hướng phương pháp tính nhanh (khơng nung) phương pháp tính số khả nung BI thông qua CaO thực tế Tuy nhiên phương pháp tính nhanh khơng biểu xu hướng sắc nét không phương pháp BI Do CaOtd phương pháp tính nhanh tính tốn sở phù hợp với sản xuất cho ta xu hướng đánh giá nhanh khả nung phối liệu phương pháp BI cho số liệu có tính rõ ràng 3.5 Kết XRD Hình 4.Phổ XRD mẫu RM2 RM4 nung 14500C Hình 3.4 phổ nhiễu xạ tia X mẫu thực nghiệm sau nung 1450oC Nhìn chung, phổ nhiễu xạ có hình dáng giống đặc trưng cho clinker xi 57 măng Pooc lăng, nhiên bảng 3.5 trình bày cụ thể xu hướng diễn biến vềcường độ nhiễu xạ peak khả nung BI Bảng 5.Cường độ nhiễu xạ peak đặc trưng vơi tự khống alite clinker xi măng Góc nhiễu xạ 2θ RM2-10 RM2-40 RM2-90 RM4-10 RM4-40 RM4-90 Vôi tự 37.35 18 15 22 22 17 22 AliteM1 32.22 199 274 265 441 290 308 AliteM3 34.41 224 209 258 217 215 228 Beliteβ 32.14 199 274 265 441 290 308 C3Acubic 33.17 165 146 218 178 196 205 C4AF 33.88 186 209 185 197 193 221 6 Khống Nền Thơng qua số liệu bảng 3.5 tính tốn tỷ lệ cường độ peak nhiễu xạ CaOtd/alite trình bày bảng 3.6, so sánh mối tương quan tỷ lệ với giá trị BI phân tích thể hình 3.5 Bảng 6.So sánh tương quan tỷ lệ cường độ peak nhiễu xạ CaOtd/alite BI Thông số Tỷ lệ cường độ peak nhiễu xạ CaOtd/(aliteM3+aliteM1) BI RM2-10 RM2-40 RM2-90 RM4-10 RM4-40 RM4-90 0,043 0,031 0,042 0,033 0,034 0,041 87,723 53,277 76,314 24,391 30,636 41,510 Ở hai nhóm mẫu RM2 RM4, tỷ lệ cường độ peak CaOtd/(aliteM3+aliteM1) với khả nung BI có xu hướng diễn biến giống Điều phù hợp mặt lý thuyết tỷ lệ CaO/alitecàng lớn hơn, có nghĩa có nhiều CaO khơng tham gia tạo alite, tức phối liệu khó nung hơn, thể BI cao Mặc dù kết thu bảng 3.6 có tính chất bán định lượng, song cho xu hướng diễn biến khả nung tương tự phương pháp tính BI Điều có nghĩa dựa vào phương pháp XRD 58 mẫu nung 1450oC để sơ bộđánh giá xu hướng diễn biến khả nung thay đổi độ mịn phối liệu Tuy vậy, để đánh giá khả nung bột liệu thơng qua XRD cần thực nhiều thực nghiệm cách hệ thống RM2 CaOtd/(Alit-M3+Alit-M1) BI 90 87.723 76.314 0.07 80 70 0.06 60 53.277 50 0.05 0.043 0.042 0.04 30 20 0.031 0.03 40 Khả nung BI Tỷ lệ cường độ peak 0.08 10 0.02 RM2-90 RM2-40 RM2-10 Mẫu bổ sung 2% cát RM4 CaOtd/(Alit-M3+Alit-M1) BI 80 0.07 0.06 70 60 41.51 0.05 50 40 30.636 24.391 0.04 0.03 90 0.041 30 20 0.034 0.033 10 Khả nung BI Tỷ lệ cường độ peak 0.08 0.02 RM4-90 RM4-40 RM4-10 Mẫu bổ sung 4% cát Hình 5.Đồ thị tỷ lệ cường độ peak nhiễu xạ CaOtd/(alite M3+alite M1) khả nung BI 59 KẾT LUẬN Thông qua kết khảo sát ảnh hưởng độ mịn nguyên liệu bổ sung oxit silic đến khả nung phối liệu, đề tài rút kết luận sau Mặc dù phối liệu tính tốn để có module, hệ số, song dao động thành phần hoá học nguyên liệu ban đầu, mẫu nghiên cứu nhỏ, nên thành phần hoá học mẫu bột liệu nghiên cứu khơng đạt giá trị kỳ vọng theo tính toán, điều ảnh hưởng lớn tới khả giải thích xu hướng thay đổi khả nung bột liệu vôi tự clinker Khi tăng lượng cát bổ sung vào phối liệu từ 2% lên 4%, khả nung giảm, không mâu thuẫn với lý thuyết chúng khác biệt module, hệ số Trong nhóm mẫu bổ sung 4% cát, tăng độ mịn bột liệu số khả nung giảm Tuy nhiên, nhóm bổ sung 2% cát, tăng độ mịn bột liệu khơng quan sát xu hướng tương tự Điều lần chủ yếu module hệ số nhóm bột liệu khơng giống Các phương pháp đánh giá khả nung mà đề tài thực (tính nhanh CaOtd 1400, tính số khả nung BI phân tích XRD mẫu clinker nung 1450oC) cho xu hướng diễn biến Điều có ý nghĩa ứng dụng lớn phân tích nhanh để kiểm sốt sản xuất cơng nghiệp Tuy nhiên, CaOtd 1400 từ tính tốn từ mẫu nung thực tế chênh lệch tới đơn vị Như có nghĩa hệ số phương trình tính tốn khơng phù hợp với mẫu nghiên cứu, cần khảo sát thêm chỉnh sửa 60 KIẾN NGHỊ Do thời gian có hạn điều kiện thực tế không cho phép nên nhiều kết thu chưa thực đầy đủ Trong đó, quan trọng mẫu nghiên cứu nhỏ so với dao động thành phần hoá nguyên liệu ban đầu, dẫn tới phối liệu nhóm khơng đạt hệ số LSF, MS AR, đề tài khơng thể có kết luận ảnh hưởng độ mịn nguyên liệu bổ sung SiO2 tới khả nung phối liệu.Tác giả kiến nghị xây dựng phối liệu module, hệ số nhằm đánh giá xác ảnh hưởng độ mịn nguyên liệu bổ sung SiO2 tới khả nung bột liệu Từ lựa chọn phương pháp đánh giá khả nung phù hợp nhằm áp dụng vào trình tính tốn bột liệu kiểm sốt sản xuất nhà máy Ngoài ra, tác giả kiến nghị khảo sát thêm phối liệu khác nhằm chỉnh sửa hệ số cơng thức tính tốn CaOtd 1400 cho phù hợp với thực tế 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO G Abbass (1974), "Cim Beton Plat Chaux" H Banerjee (1980), "The technology of portland cement and blended cement.", AH Wheeler and Co.(1st eds), Bengalore, tr p 8-15 G Bernardo cộng (2007), "The use of oil well-derived drilling waste and electric arc furnace slag as alternative raw materials in clinker production", Resources, Conservation and Recycling 52(1), tr 95-102 Mario Birkholz ( 2006), "Principles of X-ray Diffraction", Thin Film Analysis by X-Ray Scattering, tr 1-40 R Blaise, N Musikas, and H Tiedrez (1971), "Nouvelle méthode de détermination cinétique de lÕ aptitude ala cuisson dÕ un cru de cimenterie.", Rev Mater Constr p 674-675 D Campbell, "Microscopical examination and interpretation of Portland cement and clinker : Portland Cement Association", Old Orchard RD, Skokie, USA, 1999 N and F Smidth Christensen (1979), "Burnability of cement raw mixes at 1400° C II the effect of the fineness.", Cement and Concrete Research,, tr p 285-294 N and F Smidth Christensen (1979), "Burnability of cement raw mixes at 1400°C I The effect of chemical composition.", Cement and Concrete Research, 9, tr 285-294 R.E and K Friese Dinnebier (1999), "Modern XRD methods in mineralogy", Max-Planck-Institute for Solid State Research,Stuttgart, FRG 10 Ph.D Donald H Campbell (1999), MICROSCOPICAL EXAMINATION AND INTERPRETATION OF PORTLAND CEMENT AND CLINKER, Natalie C Holz, ed, Portland Cement Association 11 Fundal E (1979), "The burnability of cement raw mixes.", World Cement Technology 10, tr 195 62 12 M Marroccoli G Bernardo, M Nobili,A Telesca, G.L Valenti , (2007), "The use of oil well-derived drilling waste and electric arc furnace slag as alternative raw materials in clinker production", scientcedirect, tr 95-102 13 S N GHOSH (1983), Advances in Cement Technology, Cement Research Institute of India,New Delhi, India 14 G.R Gouda (1981), "All India Seminar on Cement Manufacture." 15 G.R.a.F.B H Kock (1974), "6th ICCC, Moscow" 16 Peter C Hewlett (2004), Lea's Chemistry of Cement and Concrete, Butterworth-Heinemann 17 "Hợp đồng EPC - Dự án Xi măng Tây Ninh", Vol Phụ lục 4- Nguyên nhiên liệu 18 F.L.Smidth institute., "Kiln Process and Operation Raw Material Characteristics.", tr 19 H Küchl, "Zement 1929." 20 GS TSKH Võ Đình Lương Hóa học cơng nghệ sản xuất xi măng., Nhà xuất khoa học kỹ thuật 21 Đỗ Quang Minh Trần Bá Việt (2007), Công nghệ sản xuất xi măng Pooclang chất kết dính vơ cơ, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TPHCM 22 K.E and J.J Waddell Peray (1986: Edward Arnold.), "The rotary cement kiln" 23 U.L.a.G Ruekensteiner (1973), "Cem.Conor.Res" 24 P.E Stutzman (1996: US Department of Commerce, Technology Administration), "Guide for X-ray powder diffraction analysis of Portland cement and clinker.", National Institute of Standards and Technology, Office of Applied Economics, Building and Fire Research Laboratory 25 Paul E Stutzman (1996), Guide for X-ray powder diffraction analysis of Portland cement and clinker, US Department of Commerce, Technology 63 Administration, National Institute of Standards and Technology, Office of Applied Economics, Building and Fire Research Laboratory 26 Harold F.W Taylor (1990), CEMENT CHEMISTRY, ACADEMIC PRESS, LONDON 27 TCVN 5384: 2004 Xi măng - Thuật ngữ Định nghĩa, chủ biên, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Việt Nam 28 S Telschow, et al (2012), "Clinker burning kinetics and mechanism", FL Smidth A/SF L Smidth A/S 29 P.B.R.a.V.N Viswanathan (1978), "Cernent (Bombay)" 30 Xi Măng Pooclang - Phương pháp phân tích hóa học, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 141 : 2008, chủ biên 64 ... ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng độ mịn nguyên liệu bổ sung oxit silic đến khả nung phối liệu clinker xi măng Pooclang ” Mục tiêu luận văn Đề tài nhằm hai mục tiêu Mục tiêu thứ nghiên cứu ảnh hưởng độ mịn. .. - CHÂU NGỌC PHƯƠNG THẢO NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MỊN CỦA NGUYÊN LIỆU BỔ SUNG OXIT SILIC ĐẾN KHẢ NĂNG NUNG CỦA PHỐI LIỆU CLINKER XI MĂNG POOCLĂNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC... tố ảnh hưởng đến khả nung phối liệu Các yếu tố ảnh hưởng khả nung phối liệu là: thành phần khoáng phối liệu, thành phần hóa, thành phần hạt phối liệu, q trình điều chỉnh nhiệt độ nung phối liệu,