BÀI tập TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU để sản XUẤT CLINKER

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HĨA HỌC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU SILICAT BÀI TẬP TÍNH TỐN PHỐI LIỆU ĐỂ SẢN XUẤT CLINKER Sinh viên thực hiện: Phạm Hồng Hiệp Khóa : MSSV : K63 20180723 HÀ NỘI 2021 MỤC LỤC I Xác định số loại nguyên liệu cần sử dụng II Tính toán quy đổi .3 a) Quy đổi thành phần hóa nguyên liệu chưa nung 100% b) Tính thành phần hóa nguyên liệu nung c) Tính hàm lượng tro lẫn clinker III Xây dựng hệ phương trình giải hệ a) Phương trình 1: Dựa môđun hệ số b) Phương trình 2: Dựa hệ số bão hịa vơi c) Phương trình 3: Dựa vào môđun silic d) Phương trình 4: Dựa vào môđun nhôm IV Tính thành phần hóa clinker, kiểm tra môđun hệ số .6 a) Tính thành phần hóa clinker b) Kiểm tra môđun hệ số V Tính thành phần phối liệu, thành phần hóa phối liệu a) Tính thành phần phối liệu khơ chưa nung b) Tính thành phần hóa phối liệu khơ chưa nung VI Một số tính tốn khác a) Tính tít phối liệu (T) b) Tính thành phần khống clinker c) Tính hàm lượng pha lỏng I Xác định số loại nguyên liệu cần sử dụng Ta có môđun hệ số : LSF: 92 MS: 2,4 MA: 1,4 Bảng thành phần ngun liệu Đá vơi Đất sét S A 0,37 65,6 0,14 18,1 F C M 0,12 5,2 53,26 1,9 1,2 CK 0,17 0,9 MKN 43,9 7,1 Tổng 99,86 99,1 S Xét: MS ds A F 2, MS A MA ds F 3, 48 MA , cần phải bổ sung thêm nguyên liệu giàu sắt Sau thêm nguyên liệu giàu sắt MS đs giảm theo, ta cần thêm nguyên liệu giàu silic để điều chỉnh MS cho phù hợp Ở ta lựa chọn nguyên liệu điều chỉnh đá silic quặng sắt Bảng thành phần nguyên liệu điều chỉnh Đá silic Quặng sắt S 92,6 14,3 A 3,8 4,1 F 1,1 68,7 C 0,5 M 0,2 0,4 CK 0,3 1,7 MKN 1,4 8,56 Tổng 99,9 99,76 Bảng thành phần hóa tro than SiO2 60,51 AI Al2O3 26,2 Fe2O3 5,69 CaO 6,62 MgO 0,74 CK 0,24 Tính tốn quy đổi a) Quy đổi thành phần hóa nguyên liệu chưa nung 100% Bảng thành phần nguyên liệu sau quy đổi Đá vôi S 0,37 A 0,14 F 0,12 C 53,33 M 1,90 CK 0,17 MKN 43,96 Đất sét 66,20 18,26 5,25 1,01 1,21 0,91 7,16 Đá silic 92,69 3,80 1,10 0,50 0,20 0,30 1,40 Quặng sắt 14,33 4,11 68,87 2,00 0,40 1,70 8,58 b) Tính thành phần hóa nguyên liệu nung Bảng thành phần hóa nguyên liệu sau nung Đá vôi Đất sét Đá silic Quặng sắt Tro S A F C 0,66 71,30 94,01 15,68 60,51 0,25 19,67 3,86 4,50 26,2 0,21 5,65 1,12 75,33 5,69 95,18 1,09 0,51 2,19 6,62 M CK 3,40 1,30 0,20 0,44 0,74 0,30 0,98 0,30 1,86 0,24 c) Tính hàm lượng tro lẫn clinker X tro q A n 100 Qt 100 100 (%) Trong đó: n: Là mức độ lắng than lò (%) thường 100% lò quay phương pháp khô đại q: Là nhiệt tiêu tốn để nung clinker (Kcal/Kg clinker) lò quay phương pháp khô đại, q nằm khoảng 680-800 (Kcal/Kg clinker), chọn q = 743 (Kcal/Kg clinker) Qt: Là nhiệt trị thấp than (Kcal/Kg than) A: hàm lượng tro than (%) Ta có: Thành phần hóa khí than ban đầu Độ ẩm (W) 9,2 Độ tro (A) 17,4 Độ ẩm (W) 1,00 Độ tro (A) 18,97 Lưu huỳnh (S) 1,4 Cacbon (C) 68,5 Hydro (H) 1,4 Thành phần hóa khí than sau sấy Lưu huỳnh Cacbon Hydro (S) (C) (H) 1,53 74,69 1,53 Nitơ (N) 0,7 Nitơ (N) 0,76 Oxy (O) 1,4 Oxy (O) 1,53 Q t 81.C ' 246.H ' 26.(O ' S ' ) 6.W' Qt = 6419,0782 (Kcal/Kg clinker) => Xtro = 2,19 (%) Xây dựng hệ phương trình giải hệ BI a) Phương trình 1: Dựa mơđun hệ số xi Trong x5 = Xtro = 2,19 => x1 + x2 + x3 + x4 = 100 – 2,19 = 97,81 (1) b) Phương trình 2: Dựa hệ số bão hịa vơi 100.Ck LSF 2,8.Sk 1,18.A k 0, 65.Fk [LSF.(2,8.Sik 1,1.A ik 0, 65.Fik ) 10.C ik ].x i => –9308,286.x1 + 20731,125.x2 + 24651,99.x3 + 8813,422.x4 = –39660,703 (2) c) Phương trình 3: Dựa vào mơđun silic Sk MS Ak Fk [MS.(Aik Fik ) Sik ].xi => 0,444.x1 – 10,532.x2 – 82,058.x3 + 175,912.x4 = – 35,01 (3) d) Phương trình 4: Dựa vào mơđun nhôm MA Ak Fk [MA.Fik A ik ].x i => 0,044.x1 – 11,76.x2 – 2,292.x3 + 100,962.x4 = 39,933 (4) Từ (1), (2), (3) (4) ta hệ phương trình –9308,286.x1 x1 x2 x3 x4 97,81 20731,125.x2 24651,99.x3 8813, 422.x4 0, 444.x1 – 10,532.x2 – 82,058.x3 0,044.x1 – 11,76.x2 – 2,292.x3 175,912.x4 100,962.x4 –39660,703 –35,01 39,933 Giải hệ ta được: x x 68, 2 22, 09 x 4, 48 x 3, 04 x 2,19 IV Tính thành phần hóa clinker, kiểm tra mơđun hệ số a) Tính thành phần hóa clinker Bảng thành phần hóa clinker Sk Ak 22,22 5,40 Fk 3,86 Ck 65,38 Mk 2,64 CKk 0,50 b) Kiểm tra môđun hệ số 100.Ck LSF k 2,8.S 1,18.A Sk MS MA k k 92 0,65.F Ak Fk 2,4 Ak Fk 1,4 LSF MS MA Ban đầu Tính tốn 92 92,0 2,4 2,40 1,4 1,40 Như môđun thỏa mãn so với đề ban đầu Tổng 100 V Tính thành phần phối liệu, thành phần hóa phối liệu a) Tính thành phần phối liệu khơ chưa nung xi Xi 100 MKNi m x i Đá vôi X1 i 100 MKNi Bảng tỷ lệ % thành phần phối liệu Đất sét Đá silic Quặng sắt X2 X3 X4 Tổng 79,35 15,52 2,96 2,17 100 b) Tính thành phần hóa phố Thà Đá vơi Đất sét Đá silic Quặng sắt Tổng VI Một số tính tốn khác a) Tính tít phối liệu (T) T = % C a C O 56 n (% g g + h ) % b) T M h O ứ ủ c a t c í l n h t i M h n k t n e o h r T c n g C í = > n 0 T = C t , p T h h c ầ e ủ n o a k c B h ô o o n u g 7,6.S e 1,43.F , %C2 ượ ng ph a 8,6.S t 1,083.F a lỏ ng %C3 c 1,69.F L ó %C4 : 11,73% 1,12.C 1,35.C % C c ) S T í n , h h C m k l ... a) Tính thành phần phối liệu khô chưa nung b) Tính thành phần hóa phối liệu khô chưa nung VI Một số tính tốn khác a) Tính tít phối liệu (T) b) Tính. .. IV Tính thành phần hóa clinker, kiểm tra mơđun hệ số .6 a) Tính thành phần hóa clinker b) Kiểm tra môđun hệ số V Tính thành phần phối liệu, thành phần hóa phối liệu. .. LSF MS MA Ban đầu Tính tốn 92 92,0 2,4 2,40 1,4 1,40 Như môđun thỏa mãn so với đề ban đầu Tổng 100 V Tính thành phần phối liệu, thành phần hóa phối liệu a) Tính thành phần phối liệu khô chưa nung