khảo sát ảnh hưởng của phụ gia trợ nghiền đến chất lượng xi măng

Tuy nhiên vấn đề “giá cả và chất lượng xi măng” vẫn luôn là vẫn đề quan tâm hàng đầu.Chất lượng của một loại xi măng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công nghệ sản xuất, nguyên liệu sản x

Cán bộ hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

Kỹ sư Võ Phạm Thùy Dương Phạm Ngọc Vân

Kỹ sư Nguyễn Đạo Hoàng Minh MSSV: 2072241

Ths Ngô Trương Ngọc Mai Lớp: Công nghệ Hóa học K33

> Cần Thơ, tháng 04/2011 <<

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẢN THƠ Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam

KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập —- Tự do — Hạnh phúc

Cần Thơ, ngày 3 tháng 12 năm 2010

DON XIN DE TAI

1 Tén dé tai

Khảo sát ảnh hưởng của phụ gia trợ nghiền đến chất lượng xi măng

2 Họ và tên sinh viên thực hiện đề tài

Phạm Ngọc Vân MSSV: 2072241 Lớp: Công nghệ hóa học 1 K.33

3 Họ và tên cán bộ hướng dẫn

- Kỹ sư Võ Phạm Thùy Dương - công ty cổ phần xi măng Hà Tiên

- Kỹ sư Nguyễn Đạo Hoàng Minh - công ty cô phần xi măng Hà Tiên

- Ths.Ngô Trương Ngọc Mai — Bộ Môn Công Nghệ Hóa Học — khoa công nghệ - ĐHCT

4 Dat van dé

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của xã hội, các khu công nghiệp, các khu đô thị mới, các nhà cao tầng được đầu tư xây dựng ngày cảng nhiều Trong đó xi măng, bêtông, gạch, đá đóng vai trò thiết yếu trong các nguyên vật liệu xây dựng Vì vậy, nghành sản xuất xi măng nước ta nói riêng và toàn

thế giới nói chung đang ngày càng phát triển và hoàn thiện để đáp ứng các nhu cầu khác nhau của người tiêu đùng

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều chuẩn loại xi măng với chất lượng khác nhau của các nhà máy khác nhau Tuy nhiên vấn đề “giá cả và chất lượng xi măng” vẫn luôn là vẫn đề quan tâm hàng đầu.Chất lượng của một loại xi măng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công nghệ sản xuất, nguyên liệu sản xuất, độ mịn, thành phần hóa hoc cua clinker, phụ gi1a Nên em chọn đề tài: “khảo sát

Don xin dé tài

ảnh hưởng của một số loại phụ gia trợ nghiền đến chất lượng xi mang” Nham tìm ra loại phụ gia nghiền thích hợp nhất cho xi măng của nhà máy Hà Tiên

5 Mục Đích đề tài

“+ Khao sat sự ảnh hưởng của phụ gia trợ nghiền BASE ASTP 8910

với các thành phần khác nhau đến chất lượng xi măng

* Khao sat anh hưởng của chât trợ nghiên đên năng suât máy nghiên

6 Địa điểm thực hiện và thời gian thực hiện

- Địa điểm thực hiện: Công Ty Cổ Phần Xi Măng Hà Tiên 1 — Trạm Nghiền

Thủ Đức

- Thời gian: Học kỳ 2 — năm học 2010-2011

7 Giới thiệu thực trạng có liên quan đến van dé trong dé tai:

Do làm nhiều thí nghiệm nên các điều kiện có thê khác nhau

s* Do thời điểm thực hiện các thí nghiệm khác nhau nên ximăng khi làm các thí nghiệm có thể có chất lượng khác nhau

8 Kinh phí dự trù thực hiện đề tài: 500.000 đồng

V6 Pham Thuy Duong

Ý kiến của hôi đồng LVTN

Cán Bộ hướng dẫn

Nguyễn Đào Hoàng Minh Ngô Trương Ngọc Mai

Sinh viên thực hiện

Phạm Ngọc Vân

Y kiên của bộ môn

và luôn dành cho con mọi điêu tôt đẹp nhât

Qua đây em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa công nghệ Đại Học Cần Thơ, và đặt biệt là là quý thầy cô bộ môn Công Nghệ Hóa, suốt bốn năm đã trao truyền cho em nhiều kiến thức bổ ích, những hành trang quý báo để em bước vào đời

Và em xin chân thành cảm ơn Cô Ngô Trương Ngọc Mai - Bộ Môn Công Nghệ Hóa Học, người đã truyền dạy cho em nhiều kiến thức trong những môn học thuộc chuyên nghành vô cơ, và cũng là người đã chỉ dạy hướng dẫn, giúp đỡ tận tình và luôn ủng hộ

em từ ngày mới nhận đề tài luận văn này đến ngày hoàn thành đề tải

Em xin chân thành cảm ơn các cô chú là nhân viên của phòng KCS - Trạm nghiền Thủ

Đức thuộc công ty cô phần xi măng Hà Tiên, đặt biệt là kỹ sư Nguyễn Dao Hoàng

Minh đã , hướng dẫn, chỉ bảo em tận tình, và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong những ngày em thực tập tại nhà máy

Nhân đây em xin cám ơn ban giám đốc Công Ty Cổ Phần Xi Măng Hà Tiên và phòng

KCS đã tạo điều kiện cho em thực tập tại nhà máy, giúp em có thêm nhiều kiến thức

thực tế, và khăng định lại những kiến thức lý thuyết đã được học ở nhà trường Qua

quá trình thực tập đã giúp em tích lũy được nhiều kinh nghiệm quý báo cho công việc sau này của mình

Và cuỗi cùng em xin cảm ơn tập thê lớp Công Nghệ Hóa Học khóa 33 luôn ủng hộ em trong suốt quá trình học tập và suốt thời gian làm luận văn

Cuối cùng em kính chúc ơn Quý Thầy Cô Trường Đại Học Cần Thơ, các cô chú, Anh chị trong Công Ty Cô Phan Xi Măng Hà Tiên đồi đào sức khỏe và thành đạt

SVHT: Phạm Ngọc Vân iv

LOI NOI DAU

XI măng là vật liệu xây dựng cô truyền và lâu đời nhất so với các vật liệu khác, đồng thời cũng là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay Trên thị tường Nam Bộ nói riêng và thị trường cả nước nói chung hiện có rất nhiều thương hiệu xi măng khác nhau, sự cạnh tranh giữa các thương hiêu này ngày càng khóc liệt, đòi hỏi các nhà máy

xi măng phải không ngừng nghiên cứu cải tiễn công nghệ và áp dụng các biện pháp khác nhau để nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm, tăng hiệu quá kinh tế

Có rất nhiều biện pháp đã được áp dụng, trong đó biện pháp được xem là phố biến và đơn giản nhất là sử dụng chất trợ nghiền vào quá trình nghiền nhằm giảm thời gian nghiền, tiết kiệm năng lượng điện cho máy nghiền để hạ giá thành sản phẩm, đồng thời tăng độ mịn xi măng sẽ giúp tăng cường độ nén, mác xi măng sẽ cao Hiện nay trên thế giới có nhiều loại phụ gia khác nhau, mỗi loại phụ gia có ưu và nhược điểm riêng, đồng thời tùy từng loại clinker mà chúng có tác dụng khác nhau, nên hiện nay vẫn đề khảo sát để tìm ra loại phu gia tro nghién thich hop nhất đưa vào sản xuất dé dat duoc hiệu quả kinh tế cao luôn là mối quan tâm hàng đầu của các nhà máy xi măng Nên hầu hết các nhà máy xi măng không ngừng khảo sát các loại phụ gia trợ nghiền khác nhau để

tìm kiếm chất trợ nghiền thích hợp nhất

Với xu hướng chung như vậy, Công Ty Cổ Phần Xi Măng Hà Tiên cũng đang tiến hành thử nghiệm các loại phụ gia trợ nghiền của các hãng khác nhau như: Basf, CBA Nên em chọn đề tài : “khảo sát ảnh hưởng của chất trợ nghiền đến chất lượng xi măng” Do thời gian thực hiện đề tài giới hạn nên em chỉ tiễn hành khảo sát được ảnh hưởng của chất trợ nghiền Basf ASTP 8019 với các tỉ lệ khác nhau đến chất lượng xi măng cũng như đến năng suất máy nghiên

Do kiến thức còn hạn chế, thời gian ngắn, tài liệu tham khảo không nhiều nên luận văn khó tránh khỏi có sai sót, mong sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để cuốn luận văn hoàn thiện hơn

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐÒNG PHẢN BIỆN

Thành phố Cần Thơ, ngày tháng 04 năm 2011

Hội đông phản biện

Danh sách bảng

DANH SÁCH BẢNG

~ @ ~

Bang 2.1 Phan loai xi măng theo d6 bén mdc ccc ceeceeecceececesecueeeaeseueeen 14

Bang 2.2 Thanh phan hoa ctia clinker portland 00 ccccccseseseseueeeeseueeens 14

Bang 2.3 Thanh phan kich thước hạt cát tiêu chuẩn -‹ << < << 52 34

Bảng 2.4 Liều lượng sử dụng chất trợ nghiền Basf ASTP 8019 42

Bảng 3.1: Thành phần hóa theo tiêu chuẩn 2682:1999 - -. << 44 Bảng 3.2: Tính chất cơ lý theo tiêu chuẩn 2682:1999 << 44 Bảng 3.3 Loại và lượng bi trong máy nghiền nhỏ - - << 5 << c5 <<<2 69 Bang 4.1 Thành phần khoáng của clinker ngày 23/12/2010 68

Bảng 4.2 Thành phần khoáng clinker 23/12/2010 -c << <<: 67 Bảng 4.3 Thành phần hóa học của Thạch cao, Puzzolan, Đá vôi 68

Bang 4.4 Lượng nước tiêu chuẩn của xi măng với thành phần phụ gia khác nhau 68

Bảng 4.5 Độ giản nở của xi măng ứng với thành phần phụ gia khác nhau 70

Bang 4.6 Tốc độ ninh kết của xi măng ứng với thành phần phụ gia khác nhau 70

Bang 4.7 Cường độ nén của xi măng ứng với thành phần phụ gia khác nhau 72

Bang 4.8 Thanh phan khoáng của clinker ngày 16/02/2011 74

Bang 4.9 Thanh phan khoáng của clinker ngày 16/02/2011 74

Bang 4.10 Ảnh hưởng của chất trợ nghiền đến thời gian nghiền 75 Bang 4.11 Độ giản nở thể tích của xi măng - - << c2 77 Bang 4.12 Lượng nudc tidu Chuan 0 ccee cece ceccseecceecccucecucecaeceaeseeaeeeaes 77

Bảng 4.13 Tốc độ ninh kết của xi măng - - c2 79

Bảng 4.14 Cường độ nén 2, 3, 28 ngày che, 80

Hình 1.2: Một số hình ảnh về sản phẩm công ty cổ phần xi măng Hà Tiên 5

Hình 1.3: Máy nghiền Bi - Lc - CC Q SH n HH TH Y nh nh kg 6

Hình 1.4: Sơ đồ qui trình công nghệ máy nghiền 3 - - << -5- 8 Hình 1.5: Sơ đồ qui trình công nghệ máy nghiền 4 << - << <<¿ 9

Hình 3.1: Rây 0.09mm -. cv se 45

Hình 3.2: Dụng cụ Bla1n ccẶ S2 sài 46

Hình 3.3: Vành khâu dùng để đo ninh kết -¿- << 5c Sc <2 50

Hình 3.4: Mẫu đo ninh kẾt - - n1 n1 S9 khu 50

Hình 3.5: Dụng Cụ VICa -cQnn n n SH nha 51 Hình 3.6: Khuôn Le Chatelier -. cà 51 Hình 3.7: Dụng cụ đo độ giản nở thé tich ccccccceccecceceececececeeccuceceneees 53

Hinh 3.8: May tron Mau cc cccc cece eeccecceecceeceuscesccueceuceueceeseaeeeuseeaeeees 54

Hình 3.9: Máy dầm mau ccc cecccceccceceeecccucecuecsaeceueceuuceeneeseeesaeeeaes 54

Hình 3.10: Khuôn 46 mau cc ccc cece cecccccccceeeccueceseeceseaseseeeeseuesenaeses 55

Hình 3.1 1: Máy nén . cv hưện 56

Hình 3.12 Cát tiêu chuẩn ISO do công ty Xi Măng Hà tiên I sản xuắt 57

Mục lục

MỤC LỤC

3.807 es8:7 S6 ằẲẼ.a <1 xii

DANH SÁCH HÌNH St S S89 8S S8 S88 5818 S38 581 58 51 8 128 5881518151 EeE5eseteee ee xiv

CHUONG 1 GIOI THIEU VE CONG TY CO PHAN XI MANG HA TIEN

1.1 Quá trình hình thành và phát triển của công ty cổ phần xi măng Hà Tiên 1

1.2 Giới thiệu về trạm nghiền Thủ ĐỨC + - + 6 2+2 + EE‡EE£E+EEeEEtErksrkereee 3

1.2.1 Giới thiệu chung về trạm nghiền Thủ Đức 2 2-5 2 + ££szEzreerrsred 3

1.2.2 Giới thiệu chung về phòng thí nghiệm KCS 2 2 5-52 cS+cz£s£ececred 5

1.3 Dây chuyền sản xuất của trạm nghiền Thủ Đức thuộc công ty cỗ phần xi măng Hà

¡0 6

1.3 Kiểm soát chất lượng, chính sách chất lượng . 2-5 2s s+x£kzeerrerrsred 10

1.4.1 Các chỉ tiêu cần kiểm tra ¿-2++55++2EtEEx+EEtSEEEEEEkrrEkrtrrrtrrrrrkrrrrrrrrrrek 10

1.4.2 Chính sách chất lượng ¿- + £ ẻ ke EE E33 E11 161111111111 ce re 10

CHƯƠNG II TỎNG QUAN VẺ XI MĂNG PORTLAND

2.1 Nguồn gốc tên gọi và khái niệm xi măng portland 2 2 + szszzz£zezzzcxd 11 2.2 Phan loai xi mang portland c cc ccsscessssecesscecesssseeceseececesseeeeesseeceeseseeeeseeeeees 12

2.2.1 Theo loại xi măng portland và thành phần xi măng -2- 2-5252 55+: 12

2.2.2 Phân loại xi măng theo độ bền (mác) . ¿- 2 - 2 +k++*£ke tk E*EExckerkrkrrkrrkd 13

2.2.3 Theo tốc độ đóng rắn xi măng trên cơ sở clinker xi măng portland 13 2.2.4 Theo thời gian đông kết xi măng . -¿- - ss+ESEEkE E3 ST 1xx xe, 13 2.3 Thành phần hóa học của clinker xi măng portland s- 2s s+s+£+z£z£+2 13

2.3.1 Thành phần hóaa 2% SE Sẻ SE SE E211 E711 1515115111112 E k0 13

2.3.2 Thành phần khoáng - 2 Sẻ kSEEEEEE SE EEEEE 311211 11111111111 Errkd 15

2.4 Nguyên liệu để sản xuất clinker xi măng portland -2- +5 s+s+ss s2 se 16

°“N TÁC, ivij vào bi 0à, 0 01 22

2.5.1.3 Nghiền mịn và khấy trộn nguyên liệu - 2® s+*+k+E++E£ eEE£keEerreersrkd 23

2.5.2 ¡i0 24 2.5.3 Quá trình nung luyện clinker porÏaT4d - - - «+ +< «+ xxx ke 24

2.5.4 Quá trình nghiền clinker xi măng portland - 2 2 2s + £Ezxz£z£zzezrzcxd 27 2.6 Các yếu t6 ảnh hưởng đến chất lượng clinker xi măng portland 30

2.6.1 DG Mite 30

2.6.2 Độ đẻo và lượng nue ti8u ChUAN ooo esecceeseceesesseecsesscsesscatsessestsseenseeseaee 31 2.6.3 D6 6n dinh thé tich xi MAN eceseceeseesssescsesesscstscatsesscstsesatstseasseestaess 32

2.6.4 Cường độ nén của X1 măng . - -Ă- + 1111 SH ng ng ng ng ng vrh 33

2.7 Phụ gia trợ nghiŸn -¿- 2-52 e1 E11 1321111115115 1111111111111 111.0 35

2.7.1 Giới thiệu chung về phụ gia trợ nghiÊn 2-2 se SE CxxeEckeEerererrred 35

°“Y'ÄN ho o¡n 35 2.7.1.2 Cơ chế tăng cường hiệu quả nghiền bằng chất trợ nghiễn - 35 2.7.1.3 Tình hình sử dụng chất trợ nghiền trong sản xuất xi măng trên thế giới và Việt

II 0 37

2.7.1.4 Một số loại phụ gia tiêu biỀu - 2: 2 52652 S32 EEEEE E3 39 2.7.2 Chất trợ nghiền Basf ASTP 8010 ¿2+5 S2 e3 3E 1 T11 E1 ckrkrrrrkg 40

CHƯƠNG HI PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

3.1 Nguyên vật liệu và dụng cụ thực hiện thí nghiệm .- 55553 < + ++*<<2 42

SN c6 0 42

3.1.2 Thiết bị sử dụng đề thực hiện thí nghiệm - - 2 &Se + xxx xe, 42

3.2 Các chỉ tiêu cần nguyên CỨU ¿2+ + S6 21x EEE5E19E10111311111 121.1 42

3.3 Các chỉ tiêu cần khảo sát 6+2 te tt tre 43

S8? na 44

3.3.1.1 Xác định độ mịn của x1 măng theo phương phấp sàng - <<: 44 3.3.1.2 Xác định độ mịn xi măng theo phương pháp tỷ diện bla1n - 44 3.3.2 Thời gian đông kết và lượng nước tiêu chuẩn của hồ xi măng - 48 3.3.3 Độ ồn định thể tích xi ¡i01 — 50 3.3.4 Cường độ nén cỦa XI măng - - - < S11 1 ng ng vn 52 3.3.5 Tính toán modun silicat, modun Alumin và hệ số bảo hòa vôi 58 3.3.6 Công thức tính các khoáng chất khoáng . + 2 + 2 +E£EeEE£k z+z£xzExcxe se, 58

SE {doi 00.0960 58 3.3.8 {Cáo 0: 8o 00 G 59

3.3.9 Xác định hàm lượng SÖ+ - ĂĂ SH 1H HH TH HH 60

3.4 Các bước tiễn hành thí nghiệm để xác định ảnh hưởng của chất trợ nghiền Basf

ASTP 8019 dén chat luong x1 MAN ee 63 3.4.1 Khảo sát ảnh hưởng của chất trợ nghiền đến chất lượng xi măng 63

3.4.1.1 Chuẩn bị mẫu +-©++c+c+tt2Ekt t2 E112 1 1 63

3.4.1.2 Tiến trình nghiền xi măng .- + 2 + < + EEES SE 1E 1115111231 ee 64 3.4.1.3 Tiến hành đỗ khuôn để đo cường độ nén của mẫu sau 3,7, 28 ngày 64 3.4.1.4 Tiến hành đo lượng nước tiêu chuẩn 2 + s +k+E+k£Ez£E£k+EzEkrEsckee, 65 3.4.1.5 Tiến hành đo thời gian ninh kết và độ ôn định thể tích của xi măng 65 3.4.2 Khảo sát ảnh hưởng của chất trợ nghiền đến năng suất máy nghiễn 65

CHƯƠNG IV KÉT QUÁ THÍ NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN

4.1 Khảo sát ảnh hưởng của chất trợ nghiền đến chất lượng xi măng 67 4.2 Khảo sát ảnh hưởng của chất trợ nghiền đến năng suất máy nghiễn 74

“S6 N\Íip‹(28vi 0 81

CHUONG V KET LUAN VA KIEN NGHI

co na 83

5.2 Kiến ngÌhị, - St HT T1 311113 3011111111151 T111 11 1511011110211 1 0 c1 83

Công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 tiền thân là Nhà

máy XI măng Hà Tiên do hãng VENOT.PIC của Cộng hòa

Pháp cung cấp thiết bị Công ty Cô phần Xi măng Hà Tién 1

được khởi công xây dựng vào năm 1960 Sau bốn năm xây

= dựng, ngày 21/03/1964 nhà máy được khánh thành và đưa vào hoạt động với công suất 240 ngàn tắn clinker/năm tại Kiên Lương và 280 ngàn tấn xi măng/năm tại nhà máy Thủ Đức Năm 1974, Nhà máy XI măng Hà Tiên đã ký thỏa ước tín dụng và hợp tác với hãng POLYSIUS (Pháp) để mở rộng nhà máy, nâng công suất thiết kế từ 300 ngàn tấn xi măng/năm lên đến 1 triệu 3 trăm ngàn tấn xi măng/năm Thỏa ước này sau giải phóng được chính quyền Cách Mạng trưng lại vào năm 1977

Năm 1981, Nhà may xi mang Hà Tiên được tách ra thành Nhà máy xi măng Kiên

Lương và Nhà máy xi măng Thủ Đức Và đến năm 1983, hai Nhà máy được sáp nhập

và đối tên là Nhà máy Liên Hợp xi măng Hà Tiên Năm 01/01/1993, Nhà máy lại tách

thành hai nhà máy riêng là Nhà máy Xi măng Hà Tiên 2 (Cơ sở sản xuất tại Kiên

Lương) với công suất là 1 triệu l trăm ngàn tấn clinker/năm và 500 ngàn tấn xi măng/năm; Nhà máy Xi măng Hà Tiên 1 (cơ sở sản xuất tại Thủ Đức- Tp HCM) với công suất là 800 ngàn tắn xi măng/năm Ngày 30/09/1993, Nhà máy Xi mang Hà Tiên

1 được đôi thành Công ty Xi măng Hà Tiên 1 theo quyết định số 441/BXD-TCLĐ của

Bộ Xây Dựng Ngày 03/12/1993, Công ty Xi măng Hà Tiên 1 đã ký hợp đồng liên doanh với tập đoàn Holderbank- Thụy Sĩ thành lập Công ty Liên Doanh X1 măng Sao Mai có công suất là 1,760,000 tấn xi măng/năm Tổng vốn đầu tư 441 triệu USD, vốn pháp định 112,4 triệu USD trong đó Công ty XI măng Hà Tiên 1 đại diện 35% tương đương 39,34 triệu USD Tháng 01/1994 công ty đối tên thành “Công ty Xi măng Hà Tiên 1” Năm 2009, Công ty tiến hành xây đựng nhà máy xi măng Bình Phước và Trạm nghiền Thủ Đức Đến năm 2010, Công ty Cổ phần Hà Tiên 2 đã chính sáp nhập với Công ty Cô phần Hà Tiên I

Công ty xi măng Hà Tiên là đơn vị chủ lực của Tổng Công Ty Xi Măng Việt Nam tại Miền Nam Hơn 40 năm qua, Công ty đã cung cấp cho thị trường trên 33,000,000 tấn

xi măng các loại với chất lượng cao, én dinh, phuc vu cac cong trinh trong diém cap

quốc gia, các công trình xây dựng công nghiệp và dân dụng

Công ty hoạt động trong môi trường sạch và xanh với công suất thiết kế 1,500,000 tần x1 măng/năm

Công tác tiêu thụ sản phẩm được tô chức lại từ cuối năm 1999 theo phương châm tao thuận lợi nhất, cùng với các dịch vụ tốt nhất cho khách hàng

Phòng KCS được xây dựng trong trạm nghiền Thủ Đức với diện tích là 338 m” Chức năng: KCS là một phòng chức năng trực thuộc Trạm nghiền Thủ Đức, có nhiệm vụ

kiểm tra chất lượng của nguyên liệu đầu vào và sản phẩm khi xuất xưởng cua tram

nghiền Thủ Đức

Chương 1 Giới thiệu công ty cỗ phân xi măng Hà Tiên

1.2 Giới thiệu về trạm nghiền Thủ Đức

1.2.1 Giới thiệu chung về trạm nghiên Thủ Đức:

a) Những mốc lịch sử quan trọng:

" 19ó0 khởi công xây dựng nhà máy

= 21/03/1966 khánh thành nhà máy Hà Tiên với công suất 300,000 tắn/năm

" 1981 Đôi tên thành nhà máy xi măng Thủ Đức

= 19/08/1986 tăng thêm day chuyền sản xuất 700,000 tắn/năm

= 01/01/1993 Đổi tên thành nhà máy xi măng Ha Tién 1

= 01/1994 Đổi tên thành công ty xi măng Hà Tiên I

" 10/1999 Cải tổ công tác tiêu thụ sản phẩm, thành lập hệ thống các nhà phân phối

chính

= 10/2000 được chứng nhận ISO 9000

= 01/2001 Tăng thêm dây chuyên nghiền 500,000 tẫn/ năm

“ 21/01/2000 cô phần hóa xi măng Hà Tiên 1 chính thức hoạt động theo mô hình công

ty cô phần

= 2009 xây đựng thêm nhà máy xi măng Bình Phước và trạm nghiền xi măng Phú Hữu

Chuyển trụ sở về 360 Bến Dương Chương Phường Cần Kho Q1 TP HCM, đổi tên

thành công ty xi măng Hà Tiên 1 tại Thủ Đức thành trạm nghiền Thủ Đức

phối nhân [ công | xuất

Khu Hội trường viên

Xưởng Xưởng sản xuất sản phẩm mới cao Đá vôi,

vữa Xưởng bao bì

hp

trungAam

Dan v6 bao 1 Dan v6 bao 2 | Silo A15 |

Silo A18 Silo A27

Chương 1 Giới thiệu công ty cỗ phân xi măng Hà Tiên

ee ca dua ban đên sự bên vững

HỆ THỮNG BUẢN LÍ CHẤT LƯỢNG CRE ES SS OS

quéc rétso sea: 2008 ‘cme ais

nx 50*0,5kg ee XI MĂNG HÀ TIÊN 1

DIỆN MẠO MỚI - SỨC MẠNH MỚI

Hình 2: Một số hình ảnh về sản phẩm công ty cô phân xi măng Hà Tiên

Các chủng loại xi măng đều mang nhãn hiệu KỲ LÂN XANH nổi tiếng với phụ gia Puzoland có hoạt tính cao, tăng độ dẻo khi thi công, chống thấm tốt hơn, bền vững trong môi trường xâm thực

Ưu điểm nỗi bật của các sản phẩm của Hà Tiên 1 là: chất lượng cao (xi măng xuất

xướng luôn có hệ số dư mác lớn hơn 20%, chất lượng xi măng ổn định trong suốt quá trình xây dựng, tô hoặc đô bê tông, không bị rạn nức, có độ dẻo thích hợp nên dễ dàng cho việc tô trát, kẻ chỉ, trộn hồ, đỗ bê tông

Hiện nay công ty đang sản xuất chủ yếu hai mặt hàng xi măng là PCB40 và PCB50 Ngoài ra còn có các sản phầm mới như: gạch xây tường, vữa xây, vữa tô, cát tiêu

1.2.2 Giới thiệu chung về phòng thí nghiệm KCS_trạm nghiền Thủ Đức( PKCS - TNTD)

PKCS_TNTĐ được xây dựng trên khu đất trong phạm vi trạm nghiền Thủ Đức vào

ngày 16/10/1993 với tổng điện tích xây dựng 338m”

a Chức năng:

Tổ chức và thực hiện công tác thí nghiệm và kiểm soát chất lượng nguyên vật liệu phục vụ sản xuất sản phẩm Trạm nghiền Thủ Đức Quản lí nâng cao chất lượng hoạt động của phòng thí nghiệm hợp chuẩn Đồng thời hợp tác với các phòng thí nghiệm

khác đê phục vụ tôt nhiệm vụ Và đáp ứng các phân công khác của của giảm đôc trạm

nghiền Thủ Đức

b Nhiệm vụ:

Xây dựng phòng thí nghiệm hợp chuẩn, có đủ thiết bị tiên tiến và đủ năng lượng đáp

ứng yêu cầu kiểm soát chất lượng nguyên vật liệu đầu và sản phẩm Kiểm tra, giám sát chất lượng sản phẩm từ giai đoạn cung ứng nguyên vật liệu, sản xuất, lưu kho cho đến xuất cho khách hàng đảm bảo các chỉ tiêu thể hiện trong mục tiêu chất lượng của trạm nghiền Thủ Đức Thực hiện các yêu cầu tác nghiệp cụ thể của giám đốc và phó giám đốc trạm nghiền Thủ Đức

1.3 Dây chuyên sản xuất của của trạm nghiền Thú Đức thuộc công ty cỗ phan xi mang Ha Tién

Các thiệt bị chính: 3 Máy nghiên

= May nghiền 1: (1964) 40tân/h, hoạt động theo chu trình hở

= May nghiền 3: thiết kế 90tắn/h nhưng được cải tiến thêm hiện nay là 114tấn/h, hoạt

động theo chu trình kín

" Máy nghiền 4: 72tãn/h, hoạt động theo chu trình kín

Cả 3 máy nghiền đều sử dụng bi sắt, có 2 ngăn

e Ngăn 1: bi từ 100-60mm, có tấm lót dùng để bảo vệ vỏ nghiền, nâng bi lên độ cao nhất định, tăng khả năng va đập

e Ngan 2: bi từ 60-20mm, có tâm lót được đặt theo chiều dài với chiều dài máy nghiền

Chương 1 Giới thiệu công ty cỗ phân xi măng Hà Tiên

có tác dụng chà và ma sát

3 Cách vận hành: hoàn toàn tự động

4 Công nghệ sản xuất xi măng của trạm nghiền Thủ Đức

¡ Mô tả quy trình công nghệ máy nghiền 3 [S]

(1) Clinker (chủ yếu từ Thái Lan và một phần từ trong nước) nhập về bằng đường thuỷ

(xà lan 300 + 1000 tấn) được cầu múc (600 tắn/giò) bốc đỡ và đưa vào từng si lô (silô

27000 tấn và silô 20000 tấn) chứa clinker Tỷ lệ pha trộn khi bốc đỡ tuỳ thuộc vào

nguồn và chất lượng clinker Thạch cao (Thái Lan) nhập về bằng đường thuỷ được cầu múc bốc đỡ và đưa vào bãi chứa Đá phụ gia Puzzolan (mõ Vĩnh Tân - trực thuộc công ty) nhập về bằng đường bộ và được lưu ở bãi chứa, kho hở để đưa vào sản xuất Tuỳ thuộc vào loại xi măng sản xuất và đơn phối liệu nghiền xi măng, tỷ lệ clinker, thạch cao, phụ gia được cân băng định lượng đưới các phêu chứa định lượng và đưa vào máy nghiên

(2) Máy nghiền bi hai ngăn, kích thước 4.2x14m, năng suất 120 tắn/giờ (năng suất thiết

kế 90 tắn/giờ) Phân hạt sử dụng: Phân ly động kiểu không khí - cơ khí Sau khi ra khỏi máy nghiên, liệu nghiền được đưa đến thiết bị phân hạt động, các hạt thô được hồi lưu

trở về đầu vào máy nghiên để nghiền lại, phần xi măng thành phẩm được bơm đến các

si lô chứa Phần khí lẫn bụi ra khỏi máy nghiền được qua phân ly tĩnh, ở đây phần bụi

sẽ được thu hồi lại đưa vào thiết bị phân ly động, phần khí được qua thiết bị lọc bụi

điện và thải ra môi trường

(3) XI măng thành phẩm được nạp vào 2 bình chứa và bơm đến các si lô chứa, ở đây xi măng được lấy mẫu theo giờ kiểm tra thử nghiệm để làm cơ sở cho việc vận hành máy nghiền và đảm bảo chất lượng xi măng sản xuất

(4) Silô chứa xi măng có thể xuất xi măng ở dạng bao hoặc dạng xá (xi măng Mác cao cung cấp cho trạm trộn bê tông tươi, đóng bao Jumbo) Có 7 si lô trong đó 4 si lô nhỏ

mỗi silô chứa 2000 tấn (silô A, B, C, D), 2 silô cỡ trung bình mỗi silô chứa 8000 tấn (silô C1, C2), 1 silô lớn chứa 16000 tấn (si lô C3) Hệ thống xuất xi măng xá cho xe

bổn (có thê sử dụng để xuất xi mang duéi dang bao Jumbo) Xi măng xuất xá được lấy mẫu 2 giờ/lần để kiểm tra chất lượng và làm phiếu chất lượng xi măng cho khách hàng Đối với xi măng xuất bao, xi măng từ si lô được rút xuống phều trung tâm qua sàng và vận chuyển đến máy đóng bao (máy đóng bao là loại máy vòi phun roto, nạp bao tự động, hệ thống thu hồi bụi xi măng, đặc biệt là hệ thống cân của máy đóng bao có thể

kiểm soát khối lượng xi măng bao với độ chính xác cao) Có hai dàn đóng bao xi măng, mỗi dàn gồm 2 máy đóng bao Năng suất của mỗi máy 1800 + 2400 bao/giờ Xi măng bao sau khi rời khỏi máy đóng bao được vận chuyên bằng băng tải gân đến các cầu chất lên xe, hoặc vận chuyên bằng băng tải đến xà lan ở bến xuất thủy Xi măng bao ở máy đóng bao được lẫy mẫu định kỳ 2 giờ / lần kiểm tra chất lượng và làm phiếu

chất lượng xi măng cho khách hàng

(1)

(2)

(1) Clinker được chứa ở 2 s1 lô, Thạch cao chứa ở bãi, và đá phụ gia chứa ở bãi và kho

hở Tuỳ thuộc vào loại xi măng sản xuất và đơn phối liệu nghiền xi măng, tỷ lệ clinker,

thạch cao, phụ gia được cân băng định lượng dưới các phéu chứa định lượng và đưa

Chương 1 Giới thiệu công ty cỗ phân xi măng Hà Tiên

vào máy nghiên

(2) Máy nghiền bi hai ngăn, kích thước 3.8 x 12m, năng suất 70 tẫn/giờ (năng suất thiết

kế 64 tắn/giờ) Phân hạt sử dụng: Phân ly hiệu suất cao Sau khi ra khỏi máy nghiền, liệu nghiền được đưa đến thiết bị phân hạt động, các hạt thô được hồi lưu trở về đầu vào máy nghiền để nghiền lại, phần xi măng lẫn khí được đưa đến cyclon để thu hồi xi măng, phần bụi và khí qua lọc bụi điện để làm sạch khí và thải ra môi trường XI măng thu hồi ở cyclon được bơm đến các si lô chứa xi măng

(3) S1 lô chứa x1 măng có thể xuất xi măng ở dạng bao hoặc dang xa (xi mang Mac cao cung cấp cho trạm trộn bê tông tươi, đóng bao Jumbo) Có 7 sỉ lô trong đó 4 si lô nhỏ

mỗi silô chứa 2000 tấn (silô A, B, C, D), 2 silô cỡ trung bình mỗi silô chứa 8000 tấn

(silô C1, C2), 1 silô lớn chứa 16000 tấn (si 16 C3)

Hình 5: Sơ đồ qui trình công nghệ máy nghiền 4

5 Các sự cô trong sản xuất và biện pháp khắc phục

> Nhiệt độ máy nghiền quá cao xảy ra hiện tương thạch cao đóng rắn giả, và bỉ nghiền bị bảo mòn nên cần kiểm tra nhiệt độ thường xuyên qua hệ thống điều chỉnh tự động

> Bao bi khi sản bi khuyét tật, nêu chưa dán đích thì công nhân sẽ đem các bao bì đó chạy lại từ đầu, còn nêu đã dán xong đích bao nhưng đo bao không chịu mở miệng thì đem ra sửa lại bằng tay

1.4 Kiểm soát chất lượng, chính sách chất lượng [8]

1.4.1 Các chỉ tiêu cần kiêm tra

1) Chỉ sản xuất và cung cấp những sản phẩm và dịch vụ chất lượng cao và luôn ổn

định với uy tính và nhãn hiệu kỳ lân xanh đã tồn tại và phát triển hơn 45 năm qua

2) Sẵn sàng đáp ứng mọi nhu cầu của khách hàng với các nhà phân phối sản phẩm và

dịch vụ

3) Ứng dụng những tiến bộ kỹ thuật và công nghệ tiên tiễn nhất trên thế giới trong sản

xuất và kinh doanh Đám báo chất lượng tốt nhất và chi phí thấp nhất, giao dịch thuận

lợi nhất và dịch vụ chu đáo nhất

4) Tổ chức đảo tạo thường xuyên để nâng cao trình độ, tay nghề và ý thức phục vụ cho cán bộ-nhân viên công ty, thỏa mãn ngày càng tốt hơn nhu cầu của khác hàng

5) Cập nhật và đuy trì một hệ thống kiểm soát chất lượng tiên tiến, liên tục dây chuyền

sản xuất và hệ thống phân phối sản phẩm dịch vụ Đáp ứng và tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu của hệ thống quản lý chất lượng TCVN 9001

CHUONG II

TONG QUAN VE XI MANG PORTLAND

2.1 Nguôn gốc tên gọi và khái niệm xỉ măng portland [2,8]

Từ xa xưa, con người đã biết dùng những vật liệu đơn sơ như đất sét, đất bùn nhào

rac, rom, dim gỗ, cỏ khô băm để đắp gạch, đắp tường dựng vách cho chỗ trú ngụ

của mình Người Ai Cập đã biết dùng vôi làm vật liệu chính, người Hi Lạp biết dùng

hỗn hợp vôi và đất núi lửa ở đảo Santorin Người La Mã thêm vào loại tro — đất núi lửa

Vesuve miền Puzzolles.Về sau này phún — xuất — thạch núi lửa dùng làm phụ gia hoạt tính do tính chịu nhiệt, cách âm,vv và trở thành danh từ chung “Puzzolana” (Anh),

“Pouzzolane” (Pháp)

Vào năm 1750, Kỹ sư Semeaton người Anh, nhận nhiệm vụ xây dựng ngọn Hải

Đăng vùng Eddyston vùng Cornailles Ông đã thử nghiệm dùng lần lượt các loại vật

liệu như thạch cao, đá vôi, đã phún xuất từ núi lửa Và ông đã khám phá ra rằng loại tốt nhất đó là hỗn hợp nung giữa đá vôi và đất sét

Hơn 60 năm sau, 1812, một người Pháp tên Louis Vicat đã hoàn chỉnh điều khám

phá của Semeaton, bằng cách xác định vai trò và tý lệ đất sét trong hỗn hợp nung trên

Và thành quả của ông là bước quyết định ra công thức chế tạo xi măng sau này

Ít năm sau, 1824, một người Anh tên Joseph Aspdin lấy bằng sáng chế xi măng, trên cơ sở nung một hỗn hợp 3 phần đá vôi và 1 đất sét 20 năm sau, Isaac Charles Johnson đầy thêm một bước nữa, bằng cách nâng cao nhiệt độ nung tới mức làm nóng

chảy một phần nguyên liệu trước khi kết khối thành ““clinker” Từ đây bắt đầu bùng nỗ

hàng loạt các nhà máy lớn nhỏ với nhiều kiểu lò nung tính năng khác nhau Xi măng đã làm một cuộc cách mạng trong lĩnh vực xây dựng

Portland là tên gọi của một bán đảo miền Nam nước Anh, nơi tìm ra loại xi măng

này đầu tiên, tại vùng này đất đá khi nghiền mịn thì trở thành chất kết dính xây dựng tự

nhiên có màu xám xanh mà không phải pha chế hay nung luyện gì cả Tại vùng này xưa kia có nhiều núi lửa, và đất đá tự nhiên ở đây chính là sản phẩm từ việc nung luyện

xi măng tự nhiên từ xa xưa, nhưng độ cứng chắc không bằng xi măng ngày nay do lẫn nhiều tạp chất và sự nung luyện từ xưa của núi lửa không phải là quá trình kỹ thuật hoàn chỉnh

Xi măng portland còn gọi là xi măng silicat hoặc xi măng phổ thông, là một loại chất kết đính rắn trong nước, sản xuất bằng phương pháp nung hỗn hợp đá vôi và đát sét đến nhiệt độ nóng chảy thành clinker, rồi nghiền nhỏ cùng một ít thạch cao

Xi măng Portland là kết dính thủy lực, khi trộn nó với nước sẽ tạo thành hồ đẻo có

tính kết dính và đóng rắn được trong môi trường không khí va nước Là sản phẩm nghiền mịn của Clinke với thạch cao,đôi khi còn có thêm một loại phụ gia nhằm cải thiện một số tính chất của xi mang va ha gia thành

2.2 Phan loai xi mang portland theo TCVN5439 — 1991 [6,70,73]

XI măng được phân loại theo các dat tinh sau:

> Loại clinker xi măng portland và thành phần khoáng

> Độ bền (mác)

> Tốc độ đóng rắn

> Thời gian ninh kết

2.2.1 Theo loại clinker xi măng portland và thành phần xi măng:

= Xi mang portland ( khéng co phy gia khoáng)

" Xi măng portland không có phụ gia (với tỉ lệ phụ gia khoáng hoạt tính không lớn hơn

20%)

" Xi măng portland puzoland (với tỉ lệ phụ gia puzoland lớn hơn 20 %)

= Xi mang portland xỉ (với tỉ lệ phụ gia xỉ lớn hơn 20%)

2.2.2 Theo độ bền (mác) xi măng được chia thành các nhóm theo bảng sau:

Bảng 2.1 Phân loại xi măng theo độ bền mác

Chương 2: Tổng quan về xi măng portland

2.2.3 Theo tốc độ đóng rắn xi măng trên cơ sở clinker xi măng portland

" Loại đóng răn bình thường và chậm: khi độ bền chuẩn đạt được sau 28 ngày đêm

" Loại đóng rắn nhanh: khi độ bền sau 3 ngày đêm đạt không đưới 55% của độ bền

chuẩn sau 28 ngày

2.2.4 Theo thời gian đông kết xi măng

= Đông kết chậm: khi thời gian bắt đầu đông kết quy định trên 2 giờ

" Đông kết bình thường: khi thời gian bắt đầu đông kết quy định từ 45 phút đến 2 giờ

" Đông kết nhanh: khi thời gian bắt đầu đông kết quy định đưới 45 phút

2.3 Thanh phan héa hoc cia clinker xi mang portland [2,10,11]

2.3.1 Thanh phan hóa

Bang 2.2 Thanh phan hoa cua clinker portland

Đề đảm bảo thành phân hóa của clinker, người ta thường chế biến hỗn hợp phối liệu

từ 2 nguồn nguyên liệu chính đá vôi và đất sét Ngoài ra, còn có thêm một vài nguyên liệu phụ như: xỉ pirit, treppen (SiO;), quặng sắt ( SiO,), cát ( SiO;), da do

Ngoài các thành phần hóa cliker còn có các oxyt tạp chất trong giới hạn:

e R,O<15%

e_ P;Os tùy theo nguồn nguyên liệu có thể không có

Những oxit trong clinker đều ảnh hướng đến thành phần khoáng clinker và ảnh

hưởng đến tính chất sử dụng của xi măng portland

" Oxyt CaO: về cơ bản nó phản ứng hết với các oxyt SiO¿, AlạOs, FezO; chế tạo thành những khoáng chính của clinker, nếu nó nằm trong trạng thái tự do với điều kiện nung

ở nhiệt độ cao chuyên thành CaO quá già phản ứng Hydrat với nước rất chậm, sau khi vữa xi măng đã đóng rắn lúc đó CaO mới bắt đầu tác dụng với nước tạo thành Ca(OH);

nở thê tích của xi măng phá vở câu kiện xây đựng Clinker chứa nhiều CaO tạo thành

nhiều khoáng C;S lam xi măng phát triển cường độ nhanh, mác sẽ cao nhưng xi măng

có nhiều CaO trong clinker kém bên trong môi trường nước và các môi trường xâm thực khác

= Oxyt SiO, : tác dụng chủ yếu với CaO đề tạo thành khoáng silicat canxi (CaS và C;S) nếu quá nhiều SiO; thì khoáng CS sẽ tăng lên xi măng đóng rắn chậm nhưng trong thời gian lâu đài nó phát triển cường độ và đảm bảo mác xi măng Đặt biệt nhiều SiO›,

xi măng có độ bèn vĩnh cửu cao trong môi trường xâm thực

" Oxyt AlạO;: chủ yếu phản ứng với CaO và FezOz tạo thành khoáng họ aluminat canxi

và alumôpheric canxi Xi măng chứa nhiều Al;Oa ninh kết, đóng rắn nhanh nhưng tỏa nhiệt lớn rất kém bên trong môi trường sunfat và nước biển, ít dùng trong thi công bêtông khối lớn xây các công trình cầu cống, thủy lợi, thủy điện v v

" Oxyt Fe;O+s: làm giảm nhiệt độ tạo pha lỏng, phản ứng chủ yếu tạo thành alumôpherit canxi làm cho xi măng bền trong môi trường xâm thực của nước biển và sunfat, tỏa nhiệt ít

= Oxyt MgO: hau hét nam dưới dạng tự do, phản ứng rất chậm với nước Nhiều MgO

sé lam cho xi mang không én dinh thé tích, có trường hợp vật liệu cầu kiện sau 02

tháng tạo hình mới gây nên phản ứng MgO với nước nở thể tích nứt rạn câu kiện và vật

liệu xây dựng

= Oxyt R,O: kiềm do đất xét đưa vào, ở nhiệt độ cao một phần chúng thăng hoa bay

theo bụi, một phần tan trong pha lỏng thủy tỉnh hay tham gia phản ứng tạo khoáng

chứa kiềm của CạA và C,S Nếu clinker nhiều kiềm làm cho xi măng giảm cường độ,

gây không ôn định thể tích, gây nên ở mặt lúc sản xuất vật liệu trang trí mẫu

Chương 2: Tổng quan về xi măng portland

2.3.2 Thành phần khoáng

Có 4 khoáng chính:

Khoáng Alit: Còn gọi S1licat quan trọng cua clinker xI măng portland cho ta cường

độ cao, đóng rắn nhanh Trong clinker khoáng alit thường có hàm lượng trung bình

khoảng 45 — 65% Trong clinker alit là một dung địch rắn của silicat tricanxi và một

lượng nhỏ các oxyt MgO, Al,03, P.Os, Cr.O3, khoang tir 2 dén 4 %, tuy cac ham

lượng này không lớn lắm nhưng cũng ảnh hưởng nhiều đến tính chất và cầu trúc của khoáng alít Tuy nhiên khoáng alit như là một chất hợp thành gồm:

54Cao.16SiO;.MgO.A1;Os viết đưới tắc (Cs4.S;s.MA) Thành phần của hợp chất này và

alit tỉnh khiết có công thức 3CaO.SiO; được điều chế trong phòng thí nghiệm khác

nhau nhiều Khoáng bền trong nhiêt độ 1200 — 1900 °C, nhiệt độ thấp hoặc 1200°C thì

nó sẽ phân hủy thành CaO.S1O; và oxyt canxI tự do, còn ở nhiệt độ 1900°C thi alit bi chảy lỏng Trong thực tế nung luyện clinker được làm lạnh ở nhiệt độ 1200 — 1250 °C thì 3CaO.SIO; có khả năng bị phân hủy thành 2CaO.S1O; và CaO tu do, muốn tránh hiện tượng trên thì người ta áp dụng phương pháp làm lạnh nhanh clinker qua nhiệt độ giới hạn này

Khoáng Belit: còn goi 1a silicat bicanxi (C,S) là khoáng thứ 2 trong clinker xi mang

portland, đóng rắn tương đối chậm, cường độ đầu không cao lắm, sau một thời gian cường độ phát triển tốt hơn, bền trong môi trường nước và nước khoáng Belit cũng như alit là một dung dịch rắn của beta silicat đicanxi (ðB 2CaO.SiO;) và một lượng nhỏ oxyt Fe;O¿, AlzO+a, CrạOa khoảng từ 1-3%, trong clinker khoáng C;Š thường có hàm lượng trung bình khoảng 15 — 30% va 6 dang B 2CaO.Si0, C;S có 4 dạng ơC 2S,

ơ CS, B CS, y C;S Tùy theo phương pháp làm lạnh và nhiệt độ làm lạnh mà tạo ra những dạng khác nhau, có tính chất khác nhau như: sự chuyên hóa B CS — y CạS có hiện tượng tăng thể tích lên 10% ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, y C¿S không có

tính kết đính, không tác dụng với nước,

Khoáng celit: còn gọi Alumino pherit canxi (C,AF) 1a dung dịch rắn của các

Alumnmo pherit canxi, có thành phần khác nhau phụ thuộc vào thành phần hóa học và điều kiện nung luyện nó có thể là một tập hợp dung dịch rắn gom CsA3F, CeAF, C,AF, CsAF, C2F Trong clinker xi mang portland thuong thi khoang Alumino pherit

canxi chi: yéu 1a C,AF Trong clinker khodng C,AF thường chiếm từ 8 — 18%, 1a

khoáng đóng rắn tương đối chậm, cho ta cường độ không cao lắm nhưng bên nước va

bền trong môi trường sunfat, CẠAF là khoáng nặng nhất trong clinker portland có trọng

lượng riêng: y = 3.77 g/cm’

Khoáng Aluminat tricanxi (CsA) cũng là chất trung gian nằm giữa các alit và belit, trong clinker xi mang portland thường, có hàm lượng CaO trong phối liệu cao thường tồn tại chủ yếu dạng 3CaO.Al;Oa, viết tắc là CạA CA có tính chất kết dính, đóng rắn nhanh, kém bền nước và nước khoáng, trong clinker xi măng portland thường khoáng

CA có hàm lượng trung bình khoảng 5 + 15%

Ngoài ra trong quá trình nung luyện còn phát sinh một số oxyt có hại cho chất lượng của clinker như CaO tự do va MgO tự do, khoáng có chứa kiềm làm cho xi

măng khi đóng răn không ỗn định về mặt thê tích ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Dé dam bao chat luong clinker ham lượng oxyt canxi và MgO tư do chỉ được phép từ

Chương 2: Tổng quan về xi măng portland

Do hỗn hợp phối liệu không đảm bảo thành phần hóa, ta phải đưa thêm một số

nguyên liệu như: Laterite, cát ( SiO;) Ví dụ: Như thiếu sắt thì nhiệt độ nung tăng ảnh hưởng đến gạch chịu lửa hay khi thiếu SiO; ta đưa thêm cát với một tỉ lệ thích hợp ứng với từng thành phân hóa, thành phần khoáng của mỗi loại clinker khác nhau

2.4.4 Các loại phụ gia khác

Trong công nghiệp sản xuất xi măng Portland, người ta thường sử dụng phụ gia vào khi nghiền clinker.Việc sử dụng phụ gia có ý nghĩa rất lớn về mặt kinh tế cũng như về

mặt kỹ thuật, sau đây nghiên cứu một số loại phụ g1a thường sử dụng ở các nhà máy xi

măng trên thế giới:

" Phụ gia điều chỉnh: điều chỉnh tốc độ đóng rắn xi măng của xi măng người ta thường

sử dụng thạch cao (CaSOx.2H;O) hoặc một số CaCl;, v v Sử dụng phụ gia điều

chỉnh pha vào xi măng là cần thiết vì bản thân clinker sau khi nghiền đóng rắn rất

nhanh khi tác dụng với nước, không kịp xây trát và thi công Các phụ gia điều chỉnh trên pha vào xi măng với một tỷ lệ thích hợp sẽ có tác dụng kéo dài thời gian đóng rắn

xi măng đám bảo yêu cầu thời gian thi công xây dựng

" Phụ gia lười: (còn gọi là gầy) còn gọi là phụ gia đầy, có thể sử dụng như đá vôi nghiền mịn, cát, v v mục đích pha vào xi măng tăng sản lượng, hạ giá thành sản

phẩm Khi pha phụ gia lười vào xi măng chú ý tỉ lệ để đảm bảo chất lượng

= Phu gia bdo quan: xi mang khi bảo quản trong kho thường bị giảm chất lượng, vì các hạt xi măng dễ hút âm và khí CO; trong không khí, do đó các hạt các hạt xi măng bị hydrat hóa và cacbon hóa trước khi sử dụng Để khắc phục các hiện tượng trên khi nghiền clinker trong máy nghiền người ta pha một số loại phụ gia với một lượng thích hợp như: dầu lạc, v.v các phụ gia này tạo một màng mỏng ngoài hạt xi măng, làm cho

xi măng có khả măng chống hút âm tốt

" Phụ gia thủy hoạt tính: (SiO; hoạt tính) là chất khí nghiền mịn trộn với vôi cho ta một chất có khả năng đóng rắn với nước, còn khi trộn với xi măng Portland thì phụ gia thủy

sẽ kết hợp với vôi tự do CaO¿¿ & vôi thoát ra của những phản ứng hóa học khi đóng rắn

xi măng và do nâng cao tính bền nước của xi mang Portland , đồng thời còn có tác dụng làm tăng sản lượng và hạ giá thành

" Phụ gia thủy là là chất nghiền mịn trộn với vôi cho ta một chất có khả năng đóng rắn dưới nước, còn khi trộn với xi măng portland thì phụ gia thủy sẽ kết hợp với vôi tự do CaO„¿ & vôi tạo ra những phản ứng hóa học khi đóng rắn xi măng và do đó nâng cao

tính bền nước của xi măng portland, đồng thời có tác dụng làm tăng sản lượng và hạ giá thành Bản thân phụ gia thủy khi nghiền min tron với nước không cho ta cường độ,

không có tính chất kết dính, đó là đặc điểm cơ bản khác với xỉ lò cao Phụ gia thủy là

những chất như sau: Trepen, tro nui lta, diatomic, xi nhién liệu, đất sét nung, puzoland, (tại nhà máy dùng hai nguồn: Bà Rịa và Trị An) Thành phần hóa học của phụ gia thủy chủ yếu là oxít Silíc SiO; ở dạng vô định hình và một lượng nước liên kết nhất định Độ hoạt tính của phụ gia thủy càng lớn khi hàm lượng oxít silíc vô định hình càng lớn

" Muốn sử dụng phụ gia thủy hoạt tính cần phải xác định độ hoạt tính của nó Độ hoạt tính của phụ gia thủy được đánh giá bằng số miligam vôi do một gam phụ gia hấp phụ trong 30 ngày Độ hấp phụ vôi càng lớn thì độ hoạt tính của phụ gia thủy càng cao

= Xỉi lò cao: xỉ lò cao là phế liệu của nghành sản xuất gang, thành phần gần giống thành

phần hóa học clinker xi măng, chỉ khác nhau về hàm lượng:

Chương 2: Tổng quan về xi măng portland

2.5 Công nghệ sản xuất xi măng portland

Sơ đồ công nghệ sản xuât xi măng

Ỷ

Say nghién than

Thạch cao

Máy đập

Đập

Kho chứa (ủ) clinker Ỷ

Sấy (nếu âm ướt)

mm Máy nghiền xi mang

Ỷ

Chương 2: Tổng quan về xi măng portland

Quá trình sản xuất clinker xi măng gồm 3 giai đoạn:

> Giai đoạn 1: chuẩn bị phối liệu

>_ Giai đoạn 2: nung hỗn hợp phối liệu tạo thành clinker xi măng

> Giai đoạn 3: nghiền clinker & phụ gia thành xi măng

Có 3 phương pháp sản xuất xi măng: phương pháp ướt, phương pháp khô và phương

pháp bán khô Các phương pháp này khác nhau chủ yếu ở giai đoạn 1 va 2

- Phương pháp ướt, độ âm phối liệu 29 ~ 40%

- Phương pháp bán khô, độ âm phối liệu 12 + 16%

- Phương pháp khô, độ âm phối liệu < 1.0%

Việc lựa chọn phương pháp sản xuất phụ thuộc vào tính chất cơ lý, hóa học của nguyên

liệu, điều kiện điện năng, nhiệt năng, thiết bị, từ đó người ta quyết định chọn phương

pháp sản xuất khác nhau, nung lò quay hay lò đứng

Ơ Việt Nam ngoài việc sản xuât clinker lò đứng, phôi liệu ở dạng vo viên, tập trung ở

các địa phương năm rải rắc ở miên Bắc và miên Trung, còn đa phân sản xuât clinker

băng lò quay, theo phương pháp ướt và khô

2.5.1 Chuẩn bị nguyên liệu và hỗn hợp phối liệu để sản xuất clinker xi măng portland

[1,21,23]

Viéc chuan bi nguyén liệu và hỗn hợp phôi liệu đê sản xuât clinker xi mang portland là một khâu hêt sức quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiêp đên chât lượng sản phẩm, muôn chât lượng sản phâm tôt cân đảm bảo những yêu câu sau:

> Đảm bảo thành phần hóa hoc

> Đảm bảo độ mịn cần thiết

> Đảm bảo độ đồng nhất cao

> Dam bảo độ âm thích hợp

> Đảm bảo hình đạng và kích thước viên phối liệu (nếu sản xuất theo phương pháp

khô)

* Chuẩn bị nguyên liệu phải qua các giai đoạn sau:

2.5.1.1 Khai thác và vận chuyên nguyên vật liệu

Khai thác và vận chuyên đá vôi: Mỏ đá vôi hầu hết là lộ thiên, vì vậy việc khai thác

cũng đễ dàng thuận lợi, trước khi khai thác cần chú ý loại bỏ tạp chất Người ta thường

khai thác đá bằng phương pháp nỗ mìn sau đó dùng máy xúc lên ôtô, xe goòng, tàu hỏa

đưa về nhà máy, cũng có trường hợp đập sơ bộ tại công trường rồi mới chuyển về nhà máy bằng thiết bị vận chuyền Việc vận chuyển nguyên liệu về nhà máy có thể dùng nhiều phương tiện và thiết bị khác nhau, phụ thuộc chủ yếu vào năng suất nhà máy,

khoảng cách từ công trường khai thác về nhà máy Tuy nhiên việc vận chuyển nguyên

liệu nguyên liệu về nhà máy cần phải đảm bảo an toàn lao động và hệ SỐ SỬ dụng vận

chuyên nhất, hiệu quả kinh tế nhất

Khai thác và vận chuyên đất sét: Trước khi khai thác cần loại bỏ những lớp đất màu mùn, sỏi, mỏ đất sét có thê là lộ thiên hoặc ngầm dưới nước, người ta có thể dùng tàu cuốc, máy xúc để khai thác rồi chuyển lên ôtô, sà lan, tàu hỏa, đưa về nhà máy Đối

với nhà máy sản xuất xi măng theo phương pháp ướt dùng nhiều thiết bị khai thác đất

sét bằng cơ khí, thủy lực là năng suất cao và hiệu quả đạt cao nhất, tức là dung may phun nước có áp suất lớn phun vào vĩa đất sét, biến đất sét thành bùn lỏng có độ âm từ

60 + 70%, sau đó dùng bơm bùn vào đường ống dẫn về nhà máy Phương pháp khai

thác đất sét bằng cơ khí thủy lực chỉ áp đụng với nhà máy xi măng năng suất cao, đất mềm, tươi

2.5.1.2 Gia công sơ bộ nguyên liệu

Gia công đá vôi: Đá vôi là nguyên liệu răn, được chuyển về nhà máy từ công trường

khai thác, đá thường có kích thước từ 600 + 800mm có khi lên đến 1200mm, do đó cần

được gia công sơ bộ bằng máy đập búa, đập hàm ếch đến kích thước 100 + 300mm sau

đó đưa vào máy đập búa, đá ra khỏi máy đập có kích thước 5 + 25mm, được vận

chuyển đưa về kho chứa, tại đây thường trang bị hệ thống rãi, rút đặt biệt để làm đồng

nhất sơ bộ, sau đó đưa về két chứa của máy nghiền Tùy theo năng suất, công nghệ nghiền kích thước đá khác nhau có thê bổ sung hoặc loại bớt một số thiết bị đập

Gia cong đất sét: Đất sét là loại nguyên liệu mềm, sau khi khai thác, được làm đồng nhất sơ bộ, sau đó có thể cho qua máy cán trục, đưa vào két chứa, nếu đất sét có độ ẩm thấp, rồi đưa vào máy nghiên chung với đá, nước (nếu sản xuất theo phương pháp ướt) hoặc đưa vào máy sấy nghiền hỗn hợp phối liệu (nếu sản xuất theo phương pháp khô)

Chương 2: Tổng quan về xi măng portland

Nêu đât sét có độ âm quá cao thì sau khi qua máy cán trục được đưa vào bê bữa bùn, bùn ra khỏi máy có độ âm tt 60 + 70%, dugc bom vào bê chứa rôi đưa vào máy nghiên

Say nguyên liệu: Khi sản xuất xi măng portland theo phương pháp khô, nếu nguyên liệu, nhiên liệu có độ âm tự nhiên cao, cần phải sây đến độ âm đạt yêu cầu cần thiết trước khi đưa vào máy nghiền, cũng có thể sấy nghiền liên hợp

2.5.1.3 Nghiền mịn và khuấy trộn nguyên liệu

a) Nghiền mịn hỗn hợp phối liệu: Sau tính toán và định tỷ lệ phối liệu, các nguyên liệu được chuẩn bị đầy đủ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật được đưa vào máy nghiền bi hoặc đứng, có thể nghiền chung hỗn hợp hoặc nghiền riêng rồi trộn đều Để đảm bảo độ đồng nhất cao thường nghiền chung hỗn hợp trong máy nghiền bi Độ mịn hỗn hợp có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình nung luyện và chất lượng clinker, độ mịn càng cao, tiếp xúc bề mặt giữa các nguyên liệu cảng lớn, quá trình nung càng nhanh Càng có điều kiên nâng cao hệ số LSF, khi đó chất lượng clinker càng cao

Ví dụ: nếu độ mịn của phối liệu còn 5 + 8% trên sàng 10000 1ỗ/cm”, hệ số LSF = 98

+ 99; SR(n) = 2.5 thì xi măng có thể đạt mác 7 00kG/cm”

b) Khuấy trộn và điều chỉnh phối liệu:

e Phương pháp ướt lò quay:

Hỗn hợp phối liệu nghiền chung trong máy nghiên bỉ thành bùn với độ âm 36 + 42%

Máy nghiền bi ngoài nhiệm vụ nghiền trộn phối liệu còn có nhiệm vụ khuấy trộn đều

hỗn hợp phối liệu Sau khi phối liệu ra khỏi máy nghiền được đưa lên bể điều chỉnh,

kiểm tra và điều chỉnh độ âm, thành phần hóa học, đồng thời khuấy trộn chống lắng và đảm bảo độ đồng nhất của phối liệu, sau đó bùn được đưa lên bể chứa và nạp vào lò

nung

e Phương pháp khô lò quay, phối liệu vào dạng bột

Khi bột phối liệu ra khỏi máy nghiền bi được đưa lên hệ thống silô khuấy trộn đảm

báo đồng nhất và điều chỉnh đảm bảo thành phần hóa học của phối liệu, sau đó chuyên

sang hệ thống silô chứa rồi đưa vào cyclon trao đôi nhiệt, vào lò nung, bột phối liệu

vào cyclon trao đôi nhiệt phải có độ âm: W < 1%

Phương pháp khô lò quay, lò đứng phối liệu vào dạng viên, bột phối liệu đã đảm bảo

yêu cầu kỹ thuật được đưa sang thiết bị làm âm tạo viên rồi đưa vào lò nung Viên phối

liệu cân có một sô yêu câu: độ âm càng nhỏ càng tôt, thường 12 ~ 16%, độ bên viên phôi liệu, độ xôp, kích thước viên phôi liệu

2.5.2 Nhiên liệu [1,16,17]

- Nhiên liệu đùng cho lò quay: nhiên liệu dùng cho lò quay là nhiên liệu rắn, lỏng, khí

o Nhiên liệu rắn: nhiên liệu rắn dùng để sản xuất clinker chủ yếu là than dé, ngoai ra còn có một số nhà máy sử dụng phế thải như: vỏ ruột xe, v.v

Yêu cầu sử dụng nhiên liệu rắn dùng cho lò quay là than: phải có chát bốc cao, ngọn

lửa dài, tro nhiên liệu ít, thường người ta sử dụng than có:

" Nhiệt năng: > 5500 Kcal/Kg

" Chất bốc: = 15 +30%

" Hàm lượng tro: 10 + 20%

Nếu có vài loại than đạt yêu cầu kỹ thuật trên thì tốt, nếu không thì phải cấp phối hợp

2 hay nhiều loại than để có một loại hỗn hợp than mịn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật trên

Ở một nhà máy người ta thường dùng hỗn hợp 2 đến 3 loại than như nhà máy xi

măng Hải Phòng, hoặc dùng một loại than có bổ sung thêm nhiên liệu lỏng, khí khai thác để đảm bảo kỹ thuật trong quá trình nung Than dùng cho lò quay phải được sấy

khô, nghiền mịn, độ mịn yêu cầu qua sàng còn trên sàng 4900 lỗ/cm” là 8 + 12%, độ

ầm < 3% Độ mịn của than còn phụ thuộc vào hàm lượngtro và chất bốc Thường thì có

tro ít, chất bốc nhiều nghiền thô hơn than có tro nhiều chất bốc ít

o Nhiên liệu khí thiên nhiên: khí thiên nhiên được khai thác từ đưới lớp đất sâu, nó là hợp chất của các loại cacbua hydro hữu cơ khác nhau, chủ yếu là khí mêtan, ngoài ra

còn có một số khí khác như: êtan, propan, butan và một lượng nhỏ khí CO, Nạ

Ưu điểm của khí thiên nhiên dùng cho lò quay nung clinker là thuận tiện và kinh tế,

clinker không bị lẫn tro nguyên liệu, trước khi sử dụng không cần qua giai đoạn gia cong, lọc gạn, v.v

2.5.3 Quá trinh nung luyén clinker x1 mang

a) Giới thiệu sơ lược về các loại lò nung

= Lo nung clinker theo phương pháp ướt

Chương 2: Tổng quan về xi măng portland

Lò quay theo nguyên tắc ngược chiều, nguyên liệu vào đầu cao (đầu lạnh của lò),

clinker ra đầu thấp (đầu nóng) của lò, nhiên liệu và không khí đi vào đầu thấp của lò

Quá trình cháy trao đổi nhiệt xảy ra theo chiều dài của lò, cuối cùng khí thải được đi ra phía đầu cao của lò Đo nhiên liệu được đốt cháy, nguyên liệu di ngược chiều nhau, kết quả nguyên liệu được đốt nóng từ nhiệt độ thường đến nhiệt độ kết khối, còn khí nóng

có nhiệt độ giảm dần theo chiều đài lò ra ống khói, nhiệt độ khí thải khoảng 200+300°C

Dua vào chiều đài lò quay, nhiệt độ vật liệu và dòng khí người ta chia lò ra thành 6 hoặc § đoạn la:

Đoạn sấy: phối liệu ở dạng bùn lỏng, độ am phối liệu giảm dần, vật liệu vón thành cục, cuối đoạn nhiệt độ vật liệu đạt khoảng 200C, đất sét mắt dần tính dẻo

Đoạn đốt nóng: nhiệt độ vật liệu đạt 200 ~ 650°C mất nước hóa học, đất sét mất hoàn toàn tính dẻo

Đoạn phân hủy (canxI hóa): nhiệt độ vật liệu đạt 650 + 1200C, ở đoạn này CaCO và MgCO: được phân hủy hoàn toàn và đất sét cũng bị phân hủy thành các oxyt riêng biệt Đồng thời tạo một số khoáng

Đoạn tỏa nhiệt: nhiệt độ vật liệu đạt khoảng 1200 ~ 1300°C, các khoáng tạo thành: CạA, CaAF, sản phẩm ra khỏi đoạn này là CA, C4AE, C;S, MgO, CaO tự do,

Đoạn kết khối: nhiệt độ vật liệu đạt khoảng 1300 ~ 1450°C, một phần vật liệu bị nóng

chảy tạo lỏng, sản phẩm vào khu vực kết khối gồm: C3A, C,AF, C,S, MgO, CaO tu do, chu yếu ở đoạn này khoáng được tạo thành là khoáng alit và một phần CaO tự

do

Đoạn làm lạnh: nhiệt độ vật liệu đạt 1300 ~ 100°C Một phần pha lỏng được kết tỉnh

và một lượng muối khoáng, CaO, MgO tách ra khỏi pha lỏng kết tinh thành thủy tỉnh

clinker

Chiều dài từng đoạn không hoàn toàn cố định mà phụ thuộc vào điều kiện nguyên liệu, trình độ vận hành

Đoạn sấy và đốt nóng chiếm 50 + 60% chiều đài lò

Đoạn phân hủy cacbonat 20 + 23% chiéu dai 16

Đoạn phản ứng tỏa nhiệt 5+ 7% chiều đài lò

Đề đảm bảo tuổi thọ của lò và giảm tốn thất nhiệt ra môi trường xung quanh, trong lò

thường lót gạch chịu lửa tùy theo tính chất từng đoạn mà sử dụng các loại gạch chịu lửa khác nhau

Để tăng hiệu quả trao đổi nhiệt bên trong lò người ta thường bố trí các thiết bị trao đổi nhiệt bên trong như xích trao đổi nhiệt, các tắm kim loại trao đối nhiệt ở các đoạn như đoạn sấy, đoạn đốt nóng, đoạn phân hủy, phổ biến là xích trao đối nhiệt vì nó có tác dụng: tăng bề mặt trao đổi nhiệt cho vật liệu, cản bụi mang ra ngoài, va đập và tạo

viên phối liệu, vận chuyên phối liệu điều đặn và điều hòa

" Lò nung clinker theo phương pháp khô

Lò nung clinker theo phương pháp khô về cấu tạo thân lò và nguyên tắc làm việc ngược chiều như lò quay phương pháp ướt Tuy nhiên cũng có những đặt điểm khác nhau: kích thước lò ngắn so với lò nung phương pháp ướt Tý lệ L/D = 15 + 17 lần

Phố biến loại lò có kích thước sau: D*L = 3.5*50m; 4.0*60m; 5*75m,

Bột phối liệu từ đất sét chứa (silô) có độ âm w < 1% đưa vào hệ thống xyclôn trao

đổi nhiệt, khí nóng đi từ trong lò vào buồng khói rồi lên xyclôn, vật liệu và dòng khí

chuyển động ngược chiều nhau, đo tác dụng của dòng khí, vật liệu trong xyclôn luôn luôn ở trạng thái lơ lửng vì vậy sự tiếp xúc giữa dòng khí và vật liệu tốt hơn, quá trình

trao đổi nhiệt giữa khí và vật liệu tốt hơn Hệ thống xyclôn trao đổi nhiệt đặt ở tháp

trao đổi nhiệt của lò, có thể xyclôn 3 bậc, 4 bậc hoặc nhiều bậc Ở mỗi bậc xyclôn vật

liệu và đòng khí có nhiệt độ nhất định, nhiệt độ vật liệu tăng dần từ trên xuống đưới, nhiệt độ dòng khí giảm dần từ dưới lên Kết quá bột phối liệu vào đầu lò có nhiệt độ