Phương pháp sản xuất clinker xi măng Pooclăng

MỤC LỤC

Các hệ số cơ bản của clinker xi măng pooclăng KH hay LSF, n, p

Hệ số bão hòa là tỉ lệ giữa phần trọng lượng vôi còn lại sau khi đã hòan tòan tác dụng với các ôxit Al2O3; Fe2O3; SO3 trong clinker ximăng pooclăng thành C3A; C4AF và CaSO4 trên lượng vôi cần để hòan tòan bão hòa SiO2 trong clinker ximàng pooclàng thaình C3S. + Các khóang C3S ; C2S trong nhóm khóang silicat hoặc C3A, C4AF trong nhóm khóang nóng chảy cũng giao động trong 1 khỏang rất rộng, ở 1 vài trường hợp đặc biệt có khi chỉ có 1 loại khóang trong 1 nhóm khóang mà thôi.

Các phương pháp sản xuất clinker ximăng Pooclăng

Lựa chọn phương pháp sản xuất là một trong những vấn đề quan trọng, nó ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nhà máy. Khi lựa chọn phương pháp sản xuất cần so sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật với những nhà máy có cùng năng suất như nhau, lò có cùng năng suất, cùng sử dụng một loại nhiên liệu, cùng sản xuất ra một loại sản phẩm.

SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG   THEO PHỈÅNG PHẠP KHÄ - LOÌ QUAY
SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG THEO PHỈÅNG PHẠP KHÄ - LOÌ QUAY

Nguyên liệu, nhiên liệu sản xuất clinker ximăng

Nhiên liệu để sản xuất clinker ximăng

Khí thiên nhiên được khai thác từ dưới các lớp đất sâu, nó là những hợp chất của các loại cacbuahydro hữu hạn khác nhau, chủ yếu là khí mêtan, ngoài ra còn 1 số khí khác như: êtan, propan, butan, pentan và 1 lượng nhỏ khí CO2, N2. Ưu điểm của khí thiên nhiên dùng cho lò quay nung clinker là dễ tự động hóa, clinker không bị lẫn tro nhiên liệu, trước khi sử dụng không cần qua giai đọan gia công ,lắng lọc, gạn.

Chuẩn bị, gia công và đồng nhất sơ bộ nguyên, nhiên liệu

Đối với nhà máy xi măng sản xuất theo phương pháp ướt dùng thiết bị khai thác đất sét bằng cơ khí thủy lực là năng suất cao và hiện đại nhất, tức là dùng máy phun nước có áp suất lớn phun vào các vỉa đất sét, biến đất sét thành bùn lỏng, có độ ẩm 60 - 70%, sau đó dùng bơm, bơm bùn vào đường ống dẫn về nhà máy. Gia công đất sét: Đất sét là loại nguyên liệu mềm có thể qua máy cán trục, rồi đưa vào két chứa, nếu đất sét có độ ẩm thấp; rồi đưa vào máy nghiền bi nghiền chung với đá, nước ( nếu sản xuất theo phương pháp ướt ) hoặc đưa vào máy sấy nghiền liên hợp phối liệu ( nếu sản xuất theo phương pháp khô).

113 - TRẠM ĐẬP SÉT

Ống dẫn liệu trung tâm 3 - Cần rải liệu

  • Nghiền mịn hỗn hợp nguyên liệu

    + Trường hợp tính phối liệu 3 cấu tử thì ngoài 2 nguyên liệu chính là đá vôi và đất sét ra còn 1 nguyên liệu phụ nữa là quặng sắt (nếu 2 cấu tử chính có hàm lượng ôxit sắt nhỏ ) là Trepen hay điatomit .. nếu 2 cấu tử chính có hàm lượng ôxit Silic nhỏ ) + Trườnh hợp tính phối liệu 4 cấu tử thì ngoài 2 nguyên liệu chính là đá vôi và đất sét còn dùng 2 nguyên liệu phụ nữa là quặng sắt và Trepen hay điatomit, cát. + Khi tính tóan giải các phương trình tóan học, mỗi cấu tử nguyên liệu chiếm 1 tỉ lệ nhất định ( phần trăm hoặc phần trọng lượng ), nếu 1 trong 2 cấu tử phụ khi giải ra có giá trị ≤ 0, thì loại trừ ngay cấu tử phụ đó, xem như bài tính phối liệu không cần cấu tử thứ 3 hoặc thứ 4. - Nếu bài tính phối liệu có tro nhiên liệu lẫn vào, sau khi quy đổi về 100% lại tiếp tục chuyển từ nguyên liệu chưa nung sang bảng thành phần hóa học của nguyên liệu đã nung để tiện việc tính tóan ( nghĩa là trừ đi mất khi nung: MKN ).

    Trên cơ sở tỷ lệ phối liệu chưa nung, ta nhân với thành phần từng cấu tử riêng để tìm ra thành phần hoá học của phối liệu có chứa đá vôi, đất sét, quặng sắt không có tro than và thành phần phối liệu đã nung không có tro than. Độ mịn của hỗn hợp phối liệu có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình nung luyện và chất lượng clinker, độ mịn càng cao bề mặt tiếp xúc giữa các nguyên liệu càng lớn, quá trình nung càng nhanh, càng có điều kiện nâng cao hệ số KH và chất lượng clinker. Sau khi phối liệu ra khỏi máy nghiền bi được đưa lên hệ thống bể điều chỉnh, kiểm tra và điều chỉnh độ ẩm, thành phần hóa học và tít phối liệu, đồng thời khuấy trộn liên tục để chống lắng và đảm bảo độ đồng nhất của phối liệu, sau đó bùn được đưa lên bể chứa và nạp vào lò nung qua thiết bị cấp bùn.

    So với hệ thống đồng nhất kiểu gián đoạn thì dùng silô kiểu liên tục có thể tiết kiệm được 20 % vốn đầu tư ban đầu, hao phí điện năng ít, chi phí cho thao tác bảo dưỡng thiết bị thấp ..Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là đòi hỏi thành phần nguyên liệu đầu vào tương đối đồng nhất hoặc phải có công nghệ đồng nhất sơ bộ.

    BẢNG 2 Thành phần hoá của nguyên  liệu chưa nung quy về 100%
    BẢNG 2 Thành phần hoá của nguyên liệu chưa nung quy về 100%

    SILÔ HAI TẦNG

    + Khi nạp liệu xong silô H thì tiến hành cho chạy máy nén sục khí vào silô đồng nhất ngay, không nên để lâu làm nhiệt độ hạ thấp, bột sẽ hút ẩm vón cục và tạo vòng trong vách silô gây nên sự tắt nghẽn các cửa tháo bột. Sau thời gian 1.5 giờ kể từ khi bắt đầu đồng nhất, nhân viên thí nghiệm sẽ tiến hành lấy mẫu lần thứ nhất để phân tích thành phần hoá của phối liệu, sau 30 phút kế tiếp sẽ lấy mẫu lần 2 để phân tích. Việc tháo liệu ra khỏi silô S1, S2 phụ thuộc vào yêu cầu về phối liệu chạy lò và phải chú ý đến việc tháo liệu giữa hai silô, tránh trường hợp tháo 1 silô S1 còn silô còn lại (S2) dừng lâu làm bột hút ẩm, vón cục gây tắc nghẽn các cửa tháo ở đáy silô.

    Trường hợp phối liệu đang tháo từ 1 silô H1 hoặc H2 xuống không đạt yêu cầu : các hệ số LSF, MA, MS .chênh lệch nhiều so với yêu cầu kỹ thuật thì nhân viên vận hành trung tâm tháo kết hợp cả hai silô S1 và S2 để có phối liệu chấp nhận được. Độ mở van của mỗi silô tồn trữ khi tháo kết hợp phụ thuộc vào kết quả phân tích thành phần hoá phối liệu vào lò của bộ phận thí nghiệm, nhân viên vận hành trung tâm điều chỉnh độ mở van của 2 silô cho thích hợp để có phối liệu vào lò đạt yêu cầu đề ra.

    SILÔ XẾP SÁNH ĐÔI

    Phần tư sục khí

    • Quá trình hóa lí khi xi măng đóng rắn .1 Quá trình lý học khi đóng rắn ximăng

      Dựa vào chiều dài lò quay, nhiệt độ vật liệu và dòng khí người ta phân chia lò thành 6 hoặc 8 dôn là: dôn sấy (hay zôn xích), dôn đốt nóng, dôn phân giải (hay zôn thu nhiệt hay zôn đềcácbonát), dôn tỏa nhiệt (hay zôn phản ứng pha rắn), dôn kết khối (hay zôn nung), dôn làm lạnh. Dôn sấy: Nhiệt độ vật liệu đạt 6000C - 10000C, hỗn hợp phối liệu mất nước cơ học, hóa học, chất bốc trong nhiên liệu bắt đầu cháy ở khu vực thiếu ôxy, nhiệt độ cháy càng tăng, vật liệu chuyển dần xuống dôn nung thì sự cháy xảy ra càng đầy đủ ôxy hơn, sự phân giải đá vôi, phân hủy đất sét được tiến hành và các phản ứng ở trạng thái rắn xảy ra với tốc độ tăng dần. MgO ở dạng tinh thể nhỏ dễ dàng hydrat hóa khi ximăng đóng rắn, sản phẩm đóng rắn ổn định thể tích hơn, đồng thời khi làm lạnh nhanh clinker tránh được hiện tượng chuyển hóa khóangβC2S →γ C2S và C3S ít bị phân hủy thành C2S và CaO tự do, vì vậy chất lượng clinker tốt kơn.

      Ngoài những lý do trên không cho phép nghiền clinker nóng vì thu được sản phẩm có nhiệt độ quá cao, ảnh hưởng việc đóng bao giao hàng, mặt khác nghiêìn clinker quá nóng, năng suất máy nghiền sẽ giảm, ảnh hưởng đến thiết bị trong máy nghiền và thạch cao hai nước có thể bị đề hydrat hóa ngay trong máy nghiền, làm giảm tác dụng điều chỉnh tốc độ đóng rắn ximăng. Nếu các hợp chất mới tạo thành không hoà tan hay sau khi khử những sản phẩm hoà tan của phản ứng, còn lại một lớp đủ bền trong những điều kiện cụ thể, lớp đá tiếp xúc với môi trường xâm thực, thì qua tính chất của lớp này người ta xác dịnh được cường độ phá huỹ bê tông ở dạng ăn mòn thứ 2. Để hạn chế ăn mòn dạng 2 thì ngoài biện pháp sử dụng các loai ximăng hỗn hợp có phụ gia hoạt tính vào để phản ứng với vôi thôi ra trong quá trình thuỷ hoá, mà còn tác dụng với sản phẩm thuỷ hoá của ximăng tạo thành các sản phẩm ít tan, có tính kết dính và phát triển cường độ theo thời gian và các biện pháp khác trong đó có cường độ thi công để cấu kiện sít đặc.

      Các muối này là kết quả của phản ứng giữa môi trường xâm thực với thành phần đá ximăng, hay do sự xâm nhập từ ngoài vào và bị tách ra khỏi dung dịch do nước bốc hơi.Các thành phần cứng bị tách ra đồng thời các tinh thể lớn lên làm cho ứng suất nội tăng lên, tạo thành những khe nứt và khoảng trống phá huỹ đá ximăng.