20-120 Maát nöôùc töï do vaø lieân keát cô lyù Thu nhieät 120 -300 Maát nöôùc lieân keát cô lyù vaø nöôùc trong moät soá khoaùng Thu nhieät 400 -900 Maát nöôc trong caáu truùc khoaùng cu[r]
(1)04/29/21 Presented By:ThS Hoang Trung Ngon
Các biến đổi hoá lý QT nung
(2)Tại phải nung?
Natural
Minerals Synthetic Hydraulic Minerals
Temperature (T)
(3)04/29/21 Presented By:ThS Hoang Trung Ngon
Các biến đổi hoá lý QT nung
Quá trình sấy (200-1200C): với phương pháp ướt độ ẩm phối liệu cao (18 – 45%), với phương pháp khô, độ ẩm phối liệu thấp nhiều (nhỏ 1%) Quá trình chủ yếu bay lượng ẩm
Quá trình nâng nhiệt (1200-6000C):
120 – 3000C: cháy tạp chất hữu nước liên kết lý học
300- 6000C: Mất nước cấu trúc khoáng sét, biến đổi thù hình
số khống,
Quá trình phân hủy cacbonát (Dissociation of carbonates):
Phản ứng thu nhiệt tỏa khí mạnh
Sự phân hủy tạo CaO hoạt tính cao dễ phản ứng với ơxít hoạt tính
(4)Các biến đổi hoá lý QT nung (Quá trình kết khối)
Nhiệt độ tăng từ 1000- 14500C, pha lỏng hợp chất etecti nóng chảy (chủ
yếu hỗn hợp nóng chảy chứa Fe2O3) hình thành ngày nhiều tạo điều kiện
thuận lợi cho q trình tạo khống cần thiết
Nhiệt độ 10000C, lúc đầu Al2O3 phản ứng với CaO tạo thành CaO.Al2O3 SiO2
kết hợp với CaO tạo thành 2CaO.SiO2
O Si O C a O C a O + C a O C a O O Si O
2CaO + SiO2 2CaO•SiO
2 = C2S
(5)04/29/21 Presented By:ThS Hoang Trung Ngon
Các biến đổi hoá lý QT nung (Q trình tạo khống C2S)
(6)Các biến đổi hoá lý QT nung (Quá trình kết khối)
Đến nhiệt độ 1200-13000C CaO.Al2O3 lấy thêm CaO tạo thành 5CaO.3Al2O3 từ
đó chuyển sang 3CaO.Al2O3 (C3A), đồng thời C4AF tạo thành
Nhiệt độ 13000C, C3A C4AF chảy tạo thành pha lỏng Một phần CaO tự
và C2S hòa tan pha lỏng kết hợp với tạo thành C3S Tỷ lệ hợp lý
của pha lỏng khoảng 20-30%
O Si O C a O Ca O Ca O Ca O Ca O Ca O O
Si O +
C2S + CaO C3S
(7)04/29/21 Presented By:ThS Hoang Trung Ngon
Các biến đổi hoá lý QT nung (Quá trình hình thành pha lỏng)
Upon completion of C2S
formation at approximately 1250 °C, the Calcium salts of
(8)Các biến đổi hoá lý QT nung (Q trình hình thành khống C3S)
In that liquid, the C2S reacts with the residual lime to form C3S This is an exothermic reaction.
In the heart of the BZ
20 – 30 % of the clinker will be a liquid.
45-65%
10-25%
(9)04/29/21 Presented By:ThS Hoang Trung Ngon
Các biến đổi hoá lý QT nung (Quá trình làm nguội)
Khi làm nguội, phần pha lỏng không kết tinh tạo pha thuûy tinh
trong clinker Thành phần pha clinker gồm khống chính C3S, C2S, C3A, C4AF pha thủy tinh Nhiệt độ giảm
các tinh thể C3S, C2S, C3A phát triển chậm tới kích thước
cho tới ngừng hẳn
Trong trình làm nguội nhiệt độ 12750C C3S phân hủy tạo
thành C2S 6750C có biến đổi thù hình khoáng C2S.
(10)Các biến đổi hố lý QT nung
(Quá trình làm nguội)
Đây biến đổi không tốt cho chất lượng xi măng C3S
khoáng tạo cường độ cho xi măng
-C2S dạng thù hình khơng tạo cường độ cho xi măng
làm giảm chất lượng nên cần hạn chế
Tốc độ làm nguội nhanh làm hạn chế lượng biến đổi chất
sau naøy
Tốc độ làm nguội cịn ảnh hưởng tơí kích thước tinh thể, hạn
(11)04/29/21 Presented By:ThS Hoang Trung Ngon 11
Cooling Once the formation of the C3S is
complete
there is no further value in prolonging the process at this elevated temperature.
This final process is called cooling, not just to reduce the temperature, but to freeze the crystal growth and to convert the liquid phase back to a solid for easier transport
At this point, C3A and C4AF cool to form to solids
(12)Kết luận Để tạo Cliker có chất lượng
Thành phần hoá phối liệu ban đầu Thành phần khống
Điều kiện nung để hình thành khoáng tốt (Burning conditions) Nhiệt độ nung(temperature)
Thời gian nung giai đoạn(time) Môi trường nung (atmosphere)
(13)04/29/21 Presented By:ThS Hoang Trung Ngon 13
Các dạng phản ứng QT tạo cliker
Các pha tồn QT
Pha rắn (solid) Pha lỏng (liquid) Pha khí (gaseous)
Các dạng phản ứng QT
Phản ứng thay đổi cấu trúc structural change high quartz low quartz
Phản ứng phân hủy decomposition
(14)Các dạng phản ứng QT tạo cliker
Phản ứng kết hợp combination
2CaO + SiO2 C2S
Phản ứng pha
solid – solid quartz and free CaO belite
solid – liquid liquid phase crystallisation of aluminate + ferrite
solid – gas CaCO3 CaO + CO2
liquid - liquid
- liquid - gas drying process, volatilisation of alkalis
(15)04/29/21 Presented By:ThS Hoang Trung Ngon 15
Toả nhiệt, thu nhiệt QT tạo cliker
Nhiệt độ Các phản ứng (Type of Reaction) Hiệu ứng
20-120 Mất nước tự liên kết lý Thu nhiệt 120 -300 Mất nước liên kết lý nước số khoáng Thu nhiệt 400 -900 Mất nươc cấu trúc khoáng khoáng sét Thu nhiệt 550-1000 Phản ứng phân huỷ khoáng cácbonat Thu nhiệt
>800 Formation of intermediate products, belite, aluminate
and ferrite Toả nhiệt
>1200 Formation of liquid phase(xuất pha lỏng) Hình thành khoáng C3S
Thu nhiệt Toả nhiệt 1300 - 1240 Crystallization of liquid phase into mainly (cooling cycle)
aluminate and ferrite
(16)Đường phân tích nhiệt vi sai DTA
(17)04/29/21 Presented By:ThS Hoang Trung Ngon 17
Nhiệt lượng hình thành cliker (Thermodynamics of Clinker Formation)