ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT SẢN XUẤT CHẤT KẾT DÍNH

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ XI MĂNG POÓC LĂNG1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Lịch sử phát triển của xi măng thế giới: - Năm 2018 sản lượng xi măng của các nước sản xuất lớn trên Thế giới đều tăn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

KHOA XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ XI MĂNG POÓC LĂNG

1.1 Giới thiệu chung

1.1.1 Lịch sử phát triển của xi măng thế giới:

- Năm 2018 sản lượng xi măng của các nước sản xuất lớn trên Thế giới đều tăng, tạo nên dư thừa nguồn cung, ảnh hưởng lớn đến cạnh tranh xuấtkhẩu giữa các nước

- Theo Global Cement, tính đến tháng 12- 2018, Trung Quốc trở thành nhàsản xuất xi măng lớn nhất thế giới với công suất lắp đặt 1.484 triệu

tấn/năm, tiếp theo là Ấn độ và Việt Nam, lần lượt 437 triệu tấn/năm và

148 triệu tấn/ năm Mặc dù ngành xi măng Trung Quốc đang phải đối mặt với việc cắt giảm sản lượng, nhưng công suất dự kiến của quốc gia đông dân nhất thế giới này vẫn cao hơn tông công suất của chín nước cònlại là 200 triệu tấn.Hiệp hội Xi măng Thế giới ( WCA ) cho hay, nhu cầu

xi măng toàn cầu được dự báo sẽ tăng 1,5% vào năm tới, trong bối cảnh những rủi ro kinh tế và căng thẳng thương mại đặt gánh nặng lên ngành xây dựng ở nhiều quốc gia.Sự cải thiện trong năm 2019 chủ yếu nhờ điềukiện tốt hơn ở Trung Quốc, nơi tiêu thụ hơn ½ lượng xi măng của thế giới và nhu cầu xi măng ở quốc gia này cũng dự kiến sẽ tăng 0,5% sau 2 năm sụt giảm

- Trong năm 2019, WCA dự báo thị trường xi măng Mỹ sẽ tăng 3% , thấp hơn so với mức 4% trong năm 2018, sau khi các khoản đầu tư cơ

sở hạ tầng lớn của Tổng thống Mỹ Donald Trump không được thực hiện

- Cũng theo WCA ,nhu cầu xi măng ở Đức dự kiến không thay đổi, trongkhi bất ổn chính trị ở Italy có thể sẽ ảnh hưởng đến nhu cầu xi măng của quốc gia này Bên cạnh đó, Thổ Nhĩ Kỳ sẽ chứng kiến sự sụt giảm đáng kể, trong khi Saudi Arabia và Malaysia cũng sẽ đối mặt với sự sụt giảm trong nhu cầu xi măng

- Trên thế giới hiện nay có khoảng hơn 160 nước sản xuất xi măng, tuynhiên, các nước có ngành công nghiệp xi măng chiếm sản lượng lớn củathế giới thuộc về Trung Quốc, Ấn Độ và một số nước như khu vực ĐôngNam Á là Thái Lan, Indonesia, Việt Nam Trong thập kỷ qua, sản lượng

xi măng toàn cầu tăng mạnh từ mức 1.383 triệu tấn năm 2002 lên mức3,8 tỷ tấn năm 2012 và 4,0 tỷ tấn năm 2013, với mức tăng trưởng đạt84%; gần 73% trong tổng mức tăng trưởng này bắt nguồn từ việc mởrộng ngành ở các nền kinh tế đang tăng trưởng nhanh chóng thuộc khuvực Đông Nam Á và sự đóng góp của các quốc gia ở châu Á khác và khuvực Nam, Trung Mỹ, châu Phi và Trung Đông

1.1.2 Lịch sử phát triển của xi măng Việt Nam:

+ Cuối thế kỷ XIX thực dân Pháp đã xây dựng nhà máy xi măng Hải Phòngvào năm 1899 chủ yếu để phục vụ xây dựng cầu cống, công trình quân

sự Năm 1899 đến 1922 xây dựng 5 hệ thống lò đứng có năng suất 12 vạntấn, năm 1928 ¸1939 xây 5 lò quay có năng suất 30 vạn tấn

+ Sau hoà bình lập lại 1954 các nước Xã hội chủ nghĩa giúp ta khôi phục vàcải tạo nhà máy xi măng Hải Phòng đa tổng công suất 70 vạn tấn

+ Năm 1960 ¸1970 xây dựng thêm hàng chục nhà máy xi măng lò đứng.+ Năm 1963 xây dựng nhà máy Hà Tiên I (theo phương pháp ớt)

+ Năm 1976 ¸1982 xây dựng nhà máy xi măng Bỉm Sơn theo phương phápướt có năng suất 1,2 triệu tấn và nhà máy xi măng Hoàng Thạch với năngsuất 1,1 triêu tấn theo phương pháp khô

+ Năm 1991¸1992 xây dựng nhà máy Hà Tiên II theo phương pháp khô vớinăng suất 1,1¸ 1,2 triệu tấn

+ Năm 1993¸ 1996 xây dựng nhập hơn 40 dây chuyền xi măng lò đứng củaTrung Quốc: Năm 1994 đạt 914 nghìn tấn, năm 1995 đạt 1.200.000 tấn,năm 1995 đạt 2,384 triệu tấn

+ Năm 1998 xây dựng Hoàng Thạch II với năng suất 1,2 triệu tấn, năm 1999xây dựng Bút Sơn với năng suất 1,4 triệu tấn Ngoài ra còn xây dựngthêm 3 cơ sở liên doanh: Chinh Poong năng suất 1,4 triệu tấn, Sao Mai1,7 triệu tấn, Nghi Sơn 2,3 triệu tấn

+ Riêng năm 2004 cả nước đã sản xuất và tiêu thụ đạt trên 27 triệu tấn,trong đó Tổng công ty xi măng Việt Nam đạt 12,5 triệu tấn, xi măng địaphương đạt 7,1 triệu tấn, các công ty liên doanh đạt 7,4 triệu tấn; sản xuấtkinh doanh của toàn ngành luôn đạt mức tăng trưởng cao, hàng nămngành sản xuất xi măng nước ta luôn hoàn thành tốt nhiệm vụ đóng gópngày càng tăng cho ngân sách Nhà nước Đời sống vật chất, tinh thần củangười thợ xi măng không ngừng được nâng cao

+ Năm 2018 sản lượng xi măng Việt Nam đang đứng thứ 8 trên thếgiới Sự phát triển cơ sở hạ tầng trong nước được xem là một trongnhững yếu tố đem thuận lợi cho ngành xi măng

+ Tuy nhiên, đến thời điểm này, sản lượng xi măng cung vẫn đangvượt cầu ở thị trường nội địa Bài toán xuất khẩu đang được thựchiện để cân đối nguồn hàng sản xuất Mặc dù vậy, thách thức phía

trước dành cho ngành xi măng vẫn rất lớn, nhất là khi phải đối mặt với sự cạnh tranh gay gắt của các nước trong khu vực.

1.1.3 Tình hình tiêu thụ xi măng trên thế giới

- Trong giai đoạn 2020 – 2030, tăng trưởng về nhu cầu xi măng toàn cầu

dự báo sẽ chậm lại do ảnh hưởng của xu hướng sụt giảm tiêu thụ tại Trung Quốc và các thị trường đã bão hòa như Mỹ và Châu Âu, đồng thời phân hóa rõ rệt về tốc độ tiêu thụ xi măng tại các thị trường, cụ thể chia thành 2 nhóm:

- Nhóm các thị trường phát triển (Trung Quốc, Mỹ, Châu Âu, …) Nhu cầu

về xi măng tại các khu vực này đã bước vào giai đoạn bão hòa Các nhu cầu xây dựng cơ bản cho các vấn đề như nhà ở, cơ sở hạ tầng giảm dần khiến cho dư địa cho nhu cầu xây dựng trong 10 năm tới sẽ tương đối thấp

- Nhóm thị trường đang phát triển (Ấn Độ, Việt Nam, Indonesia…): Nhu cầu xây dựng và tiêu thụ xi măng vẫn đang trong giai đoạn tăng trưởng tích cực Nhu cầu xây dựng nhà ở đang phát triển tương đối nhanh tại cácquốc gia này với điều kiện về cơ cấu dân số trẻ cùng nguồn thu nhập đang gia tăng nhanh tạo ra nhu cầu cao về xây dựng nhà ở Trong khi đó, các yếu tố thu hút đầu tư công nghiệp và vốn đầu tư nước ngoài là động lực chính cho hoạt động xây dựng hạ tầng và các dự án xây dựng lớn của chính phủ trong giai đoạn 10 năm tới

Biểu đồ 1: Sản lượng tiêu thụ xi măng

1.1.4 Khái niệm phân loại xi măng

a) Xi măng Poóc-lăng (PC):

- Là sản phẩm nghiền mịn của hỗn hợp sản phẩm clinker và thạch cao (

CaS04 2H20 ) ( 3-5%) Ngoài ra có thể có phụ gia công nghệ ( phụ gia trợ

nghiền, phụ gia bảo quản )

b) Xi măng Poóc lăng hốn hợp (PCB):

- Là sản phẩm nghiền mịn của hỗn hợp sản phẩm clinker, thạch cao

(3-5%) và phụ gia hỗn hợp (<40%) Trong đó phụ gia đầy không quá 20%

Ngoài ra còn có thể có phụ gia công nghệ

c) Phân loại xi măng ( TCVN 5439:2004):

- Theo cường độ nén: xi măng được chia thành 3 loại mác sau

● Xi măng mác cao: từ 50 MPa trở lên;

● Xi măng mác trung bình: từ 30 MPa đến nhỏ hơn 50 MPa;

● Xi măng mác thấp: nhỏ hơn 30 MPa

- Theo tốc độ đóng rắn: xi măng được phân ra 4 loại.

● Xi măng đóng rắn chậm: Khi cường độ nén của mẫu chuẩn ở 3 ngày nhỏ hơn 40 % cường độ nén ở 28 ngày;

● Xi măng đóng rắn bình thường: Khi cường độ nén của mẫu chuẩn ở tuổi 3 ngày lớn hơn 40 % đến 70 % cường độ nén ở tuổi 28 ngày;

● Xi măng đóng rắn nhanh: Khi cường độ nén của mẫu chuẩn ở tuổi 3 ngày lớn hơn 70 % cường độ nén ở tuổi 28 ngày;

● Xi măng đóng rắn rất nhanh: Khi cường độ nén của mẫu chuẩn ở tuổi

6 giờ lớn hơn 70 % cường độ nén ở tuổi 28 ngày

- Theo thời gian đông kết: xi măng được phân ra 3 loại:

● Xi măng đông kết chậm: Khi thời gian bắt đầu đông kết lớn hơn 2 giờ;

● Xi măng đông kết thường: Khi thời gian bắt đầu đông kết từ 45 phút đến 2 giờ;

● Xi măng đông kết nhanh: Khi thời gian bắt đầu đông kết nhỏ hơn 45 phút

1.1.5 Khái niệm, phân loại các loại clinker Xi Măng ( TCVN 5439:2004):

- Khái niệm: là thành phần nguyên liệu không thể thiếu để sản xuất xi

của phối liệu gồm 4 oxit chính như: CaO (oxit canxi, từ đá vôi), và SiO2 (oxit silic), Fe2O3 (oxit sắt ba), Al2O3 (oxit Nhôm, các oxit này

từ đất sét)

a) Theo loại và thành phần clinker : xi măng được phân ra các loại sau:

* Xi măng trên cơ sở clinker xi măng alumin.

- Xi măng trên cơ sở clinker xi măng alumin có ký hiệu và

thành phần nhôm oxit theo qui định ở Bảng 1

Bảng 1- Các loại xi măng trên cơ sở clinker xi măng

alumin

Loại xi măng alumin Ký hiệu quy ước Thành phần nhôm oxit (%)

1 Xi măng alumin thông thường ACN từ 30 đến nhỏ hơn 46

2 Xi măng cao alumin ACH từ 46 đến 70

3 Xi măng đặc biệt cao alumin ACS lớn hơn 70

* Xi măng trên cơ sở clinker xi măng poóc lăng:

- Xi măng trên cơ sở clinker xi măng poóc lăng gồm xi măng poóc lăng không có phụ gia khoáng và xi măng poóc lăng có phụ gia

khoáng với tên gọi và ký hiệu qui định theo Bảng 2

Bảng 2 - Tên gọi và ký hiệu qui ước đối với các loại xi măng poóc lăng

Tên loại xi măng poóc lăng Kí hiệu quy ước

1 Xi măng poóc lăng không có phụ gia khoáng

b) Xi măng poóc lăng bền sunphát PCSR

c) Xi măng giếng khoan dầu khí PCOW

d) Xi măng poóc lăng ít tỏa nhiệt PCLH

2 Xi măng poóc lăng có phụ gia khoáng

a) Xi măng poóc lăng hỗn hợp PCB

b) Xi măng poóc lăng hỗn hợp bền sunphát PCBSR

c) Xi măng poóc lăng hỗn hợp ít tỏa nhiệt PCBLH

d) Xi măng poóc lăng puzolan PCBPZ

e) Xi măng poóc lăng xỉ hạt lò cao PCBBFS

f) Xi măng poóc lăng tro bay PCBFA

h) Xi măng poóc lăng đá vôi PCBLS

a) Canxi oxit (CaO)

- Chủ yếu trong nguyên liệu đá vôi

- Hàm lượng 63-66%

- Vai trò: liên kết với các ôxít khác tạo ra các khoáng chính (C2S,

C3S, C3A, C4AF) quyết định đông kết rắn chắc và cường độ ximăng Khi CaO nhiều dẫn đến khoáng C3S lớn, xi măng đông kếtrắn chắc nhanh, cường độ cao, nhưng nhiệt độ nung luyện cao, CaO

tự do lớn và xi măng không bền trong môi trường nước và môi

trường sunfat.

b) Silic oxit (SiO 2)

- Chủ yếu trong nguyên liệu đất sét

- Hàm lượng: 21-24%

- Vai trò: tác dụng với CaO để tạo thành khoáng silicat canxi Khi lượng SiO2 nhiều thì khoáng silicat canxi có độ bazơ thấp hơn

C2S, xi măng ninh kết đóng rắn chậm, ở thời kỳ đầu cường độ

không cao nhưng xi măng bền trong nước và môi trường sunfat, cường độ cuối cùng cao

c) Nhôm oxit (Al 2O3)

- Chủ yếu có trong nguyên liệu đất sét

- Hàm lượng 4-9%

- Vai trò: tác dụng với các oxít khác khi nung luyện tạo ra các khoáng chính C3A, C4F Khi hàm lượng Al2O3 nhiều thì khả năng tạo r ra

khoáng C3A càng lớn Xi măng đông kết rắn chắc nhanh, cường độ

không cao và kém bền trong môi trường nước và môi trường sunfat

e) Magie oxit (MgO)

- Thường lẫn trong đá vôi

- Hàm lượng: 0,5-5%

- Gây mất ổn định thể tích khi xi măng đông kết rắn chắc

f) Mangan oxit (Mn 2O)

- Hàm lượng: 1-2%

- Không ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý của xi măng pooclăng

g) Titan oxít (TiO 2)

- Hàm lượng: 0,1-0,5%

- Vai trò: có khả năng kết tinh tốt các khoáng clinker.Khi hàm lượng2-4% thì thay thế một lượng SiO2 làm tăng cường độ xi măng Hàmlượng > 4% thì làm giảm cường độ xi măng

h) Oxit Cr2O3 và P2O5

- Hàm lượng: 0,1-0,3%

- Vai trò: thúc đẩy quá trình đông kết rắn chắc ở thời kỳ đầu và tăngcường độ cho xi măng Nhưng với hàm lượng lớn (từ 1 2%) thì cácôxít này có tác dụng ngược lại là làm chậm thời gian đông kết rắnchắc và làm suy giảm cường độ của xi măng poóc lăng

i) Các oxít kiềm K 2O + Na2O

- Hàm lượng: khoảng 0,5-1%

- Khi hàm lượng > 1% thì chúng gây nên sự mất ổn định thể tích

- Các oxít này có khả năng tác dụng với CaO, Al2O3 tạo thành(Na,K)2O.8CaO.3Al2 hay tạo thành (K,Na)2SO4 khi các oxit này tácdụng với SO3

1.1.7 Thành phần khoáng:

- Các khoáng chính: C3S, C2S, C3A, C4AF chiếm 95-97%, trong đó

khoáng silicát chiếm 78-82% Ngoài ra có 3-5% các khoáng khác và các oxít tự do, pha thủy tinh trong clinker 7-15%

● Khoáng C3S : Hàm lượng 45-60% khối

lượng

- Khối lượng riêng ɤ = 3.28 g/ cm3

- C3S tồn tại ở dạng dung dịch rắn : Alít: C54S16AM

- C3S tạo cho XMP có cường độ cao, đóng rắn nhanh tỏa nhiệt nhiều khi hidrat hóa, không bền trong môi trường xâm thực

- Bêlít hay βC2S đóng rắn chậm, ít tỏa nhiệt khi đóng rắn, cho cường

độ lâu dài cao và bền trong môi trường xâm thực

● Khoáng C3A: Hàm lượng

- Khối lượng riêng ɤ = 3.04 g/

cm3

- C3A có cấu trúc xốp phản ứng rất nhanh với nước và tỏa nhiệt nhiều

nhất khi hydrat hóa và không bền trong môi trường xâm thực

● Khoáng C4AF: Hàm lượng

10-18%

- Khối lượng riêng ɤ = 3.77 g/ cm3

- C4AF đóng rắn chậm, cường độ không cao nhưng bền trong môi

trường xâm thực và môi trường băng giá

1.1.8 Hệ số đặc trưng cho thành phần clinker

- Hệ số bão hòa vôi KH: Đối với xi măng Pooclăng thường KH = 0.85

– 0.9

+ KH cao thì C3S nhiều , dễ bị xâm thực , ngưng kết rắn chắc nhanh + Ý nghĩa: là tỉ số của lượng vôi hiệu quả trên lượng vôi tiêu chuẩn

- Hệ số silicát: Đối với xi măng Pooclăng thuờng n = 2,0 – 2,6

+ Khi n tăng, các khoáng canxi silicat có độ bazơ thấp sẽ tăng, xi

măng sẽ đông kết rắn chắc chậm và cường độ cuối cùng cao Khi ngiảm thì hàm lượng các khoáng nóng chảy tăng, nhiệt độ nung

clinker thấp và dể nung luyện

+ Ý nghĩa: là tỉ số giữa hàm lượng SiO2 trên tổng hàm lượng

( Al2O3 + Fe2O3 )

- Hệ số aluminat: Đối với xi măng Pooclăng thường p = 1 – 2.5

+ Thể hiện tỷ lệ giữa khoáng tricanxi aluminat (C3A) và khoángtetracanxi alumôferít (C4AF), khi hệ số p nhỏ, xi măng có độ ổnđịnh thể tích cao trong môi trường nước xâm thực sunfat Hệ số plớn thì xi măng đông kết rắn chắc nhanh nhưng cường độ cuối cùngthấp Khi hệ số p = 0,637 thì trong clinker xi măng sẽ không tồn tại

C3A

+ Ý nghĩa: là tỉ số giữa hàm lượng Al2O3 trên Fe2O

1.2 Giới thiệu sản phẩm của nhà máy:

b) Yêu cầu kĩ thuật: ( TCVN 7024:2002- Clanhke xi măng Pooc lăng ):

Bảng 2.3: Yêu cầu kĩ thuật của CPC40

- Phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09mm (%)

- Bề mặt riêng, phương pháp Blaine (cm2/g) ≤ 10

≥ 2800

- Là thành phần chủ yếu của xi măng

- Ngoài việc tạo ra sản phẩm là các loại xi măng đóng bao dùng trongxây dựng thông thường thì quá trình nghiền mịn Clinker còn cho racác loại hỗn hợp bê tông trộn sẵn giúp tiết kiệm thời gian sản xuất

và nâng cao hiệu quả sản xuất tối đa

1.2.2 Sản phẩm xi măng:

● Xi măng pooc lăng PCB40:

a) Giới thiệu chung:

- Nguyên tắc sản xuất: được sản xuất từ việc nghiền hỗn hợp clanhke

xi măng pooclăng, thạch cao và phụ gia

- Thành phần: clanhke xi măng pooclăng (61÷68%), phụ gia hoạt tính(5÷15)%, phụ gia trơ (10÷20)% và thạch cao (4÷5)%

- Phạm vi sử dụng: sử dụng cho hầu hết các loại công trình từ nhà ởdân dụng đến các cao ốc văn phòng, các dự án…với yêu cầu về chấtlượng bê tông không quá cao, không cần bê tong phát triển cường

- Bắt đầu

3 Độ mịn, xác định theo:

- Phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09 mm (%)

- Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp Blain (cm2/g) ≥ 2 800≤ 10

● Xi măng pooc lăng PCB30:

a) Giới thiệu chung:

- Nguyên tắc sản xuất: được sản xuất từ việc nghiền hỗn hợp clanhke xi

măng pooclăng, thạch cao và phụ gia

- Thành phần: Xi măng PCB30 là хi măng Pooclăng hỗn hợp được ѕảnхuất từ ᴠiệc nghiền hỗn hợp clinker, thạch cao ᴠà phụ gia (lượng phụ gia

kể cả thạch cao không quá 40% trong đó phụ gia đầу không quá 20%)

Nó cũng có cường độ chịu nén là 28 ngàу

- Phạm vi sử dụng: Tăng độ dẻo của vữa, tăng cường tính chống thấm, chống xâm thực với môi trường, khả năng giữ nước tốt Tăng độ bền vững cho công trình và phù hợp với khí hậu Việt Nam Chất lượng xi măng luôn ổn định, cường độ xi măng luôn có độ dư mác lớn, giúp tiết kiệm lượng xi măng khi sửdụng.Khuyến cáo nên dùng cho mục đích xây, tô, trát các hạng mục công trình

b)Yêu cầu kĩ thuật:( TCVN 6260:2009- Yêu cầu kĩ thuật của xi măng Pooc lăng hỗn hợp)

Bảng 2.6: Yêu cầu kĩ thuật của xi măng Pooc lăng hỗn hợp PCB30

2 Thời gian đông kết (phút):

- Bắt đầu

- Kết thúc

≥ 45

≤ 420

3 Độ mịn, xác định theo:

- Phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09 mm (%)

- Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp Blaine (cm2/g) ≥ 2 800≤ 10

a) Giới thiệu chung:

- Xi măng MC25 – Motar Cement 25, là loại xi măng chuyên dụng cho công đoạn trát tường hiện nay

- Xi măng MC25 có hạt mịn tăng độ dẻo và kết dính của vữa, hạn chế tình trạng vữa rơi vãi xuống khi thi công trát tường Khả năng chống thấm của M25 tốt do kích thước hạt siêu mịn, phân bố đều khiến kết cấu bề mặt ổn định

- Nhờ khả năng giữ nước chính xác nên xi măng MC25 có thể hạn chế được các vết rạn, nứt chân chim, nứt lớn trên bề mặt sau này Xi măng MC25 có thời gian kết đông phù hợp với tiến độ thi công

- Sử dụng loại xi măng này có thể tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu nhờ các tínhnăng vượt trội trên Bên cạnh đó, xi măng MC có khả năng ứng dụng linh động với nhiều vật liệu xây dựng khác nhau, từ vật liệu truyền thống đến các loại vật liệu mới như gạch không nung, gạch siêu nhẹ,…

- Hiện nay trên thị trường có nhiều đơn vị sản xuất xi măng MC25 như Vicem Tam Điệp, Hoàng Thạch, Vicem Bút Sơn,… Công thức trộn vữa trát tường với xi măng MC25 phổ biến nhất là: 1 xi măng + 5 Cát + Nước

b)Yêu cầu kĩ thuật: (Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9202:2012 về Xi măng xây trát)

Bảng 2.7: Yêu cầu kĩ thuật của xi măng MC25

1 Cường độ nén, mặt phẳng, không nhỏ hơn:

- 7 ngày ± 4h

2 Thời gian đông kết, giờ:

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, NHIÊN LIỆU SẢN XUẤT

2.1 Nguyên liệu sản xuất:

Bảng 2.2: Thành phần hóa của đất sét.

Đất sét Thành phần hóa của đất sét

SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO MKNHữu Lũng ( Lạng Sơn) 64,26 15,50 6,67 - - 7,10Sông Cấm ( Hải Phòng) 60,20 15,90 6,80 2,70 1,60 8,10Cầu Đước ( Nghệ tĩnh ) 62,30 19,20 7,50 2,50 0,60 7,00

→ Đất sét đạt yêu cầu để sản xuất clanhke xi măng

- Chọn Đất sét Cầu Đước ( Nghệ Tĩnh ) vì nđs=2,33

2.1.2 Phụ gia

2.1.2.1 Phụ gia điều chỉnh thành phần hóa của nguyên liệu:

-Đưa vào lúc phối trộn thành phần hỗn hợp nguyên liệu ban đầu Khi mà thành phần hóa của nó không đảm bảo yêu cầu đã định

Bảng 2.3: Thành phần hóa của các phụ gia

PHỤ GIA

Hàm lượng của các oxit (%)

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 P2O5 MKN

+Phụ gia giàu Silic

-Mục đích: làm tăng hàm lượng SiO2 trong phối liệu

-Các phụ gia thường dùng: Cát đen, Trepen, Điatomit hàm lượng SiO2>80%

+Phụ gia giàu sắt

-Mục đích: Làm tăng hàm lượng Fe2O3 trong phối liệu

-Các phụ gia thường dùng như: quặng sắt, xỉ pirit, quặng laterit (miền Trung, miền Nam)

+ Phụ gia giàu nhôm

-Mục đích: Làm tăng hàm lượng Al2O3 trong phối liệu-Các phụ gia thường dùng như: Quặng boxit, cũng có thể dùng cao lanh hoặc tro xỉ nhiệt điện nhưng tỷ lệ khá cao, hiệu quả kinh tế thấp

2.1.2.2 Phụ gia pha vào xi măng:

-Các loại phụ gia pha vào clinker xi măng pooc lăng để cải thiện một số

tính chất của xi măng và hạ giá thành sản phẩm là thạc cao, phụ gia khoáng hoạt tính như xỉ lò cao, xỉ nhiệt điện, puzơlan

+Phụ gia đầy

-Mục đích: Tăng sản lượng của xi măng, giảm giá thành

-Các phụ gia thường dùng: Xỉ, đá bazan, đá vôi, phế phẩm đất sét nung

2.1.2.3 Phụ gia công nghệ :

+Phụ gia trợ nghiền:

-Cho vào trong quá trình nghiền

-Mục đích: Giúp vật liệu không dính vào bi, tăng hiệu suất va đập

-Khi kích thước của hỗn hợp nguyên liệu càng nhỏ thì khả năng phản ứng tạokhoáng càng lớn Khi tăng độ mịn của các hạt làm tăng năng lượng bềmặt của chúng do làm đứt các liên kết hóa học và làm tăng phần ion liên kết yếu Tăng độ nghiền mịn còn làm tăng số lượng khuyết tật trong tinh thể, làm tăng tổng diện tích tiếp xúc giữa các hạt, đồng thời làm giảm chiều dày lớp sản phẩm phản ứng trên hạt của cấu tử axit Khi tăng độ nghiền mịn hỗn hợp phối liệu sẽ làm tăng tốc độ hòa tan của các hạt trong chất nóng chảy, làm tăng mức độ đồng nhất của thành phần hỗn hợp nguyên liệu và có thể làm tăng mật độ của các hạt

+Phụ gia trợ nung

-Cho vào trong quá trình nung

-Mục đích: Để giảm nhiệt độ nung

-Phụ gia thường dùng như oxit sắt

-Tốc độ liên kết CaO trong hỗn hợp phối liệu tăng lên khi tăng nhiệt độ nung và giảm năng lượng hoạt hóa của chúng Khi nhiệt độ nung luyện clanhke càng lớn thì tốc độ nung càng tăng, thời gian nung càng ngắn, hàm lượng vôi tự do càng nhỏ Thời gian nung tăng thì khả năng phản ứng của các cấu tử càng triệt để, hàm lượng vôi tự do càng thấp.Khi hạt phối liệu càng lớn thì khả năng phản ứng càng kém triệt để, vì vậy thời gian nung phải kéo dài

=> Chọn quặng sát vì hàm lượng Magie nhỏ hơn 2%, SiO2 (18-26%), Al2O3 (2-8%) theo TCVN 7024-2002

Bảng 3.3 Thành phần hóa của tro than.

THAN SiO2 Al2O3 Thành phần hóa của tro thanFe2O3 CaO MgO SO3Cám 3 61,0 28,4 4,4 1,3 - 0,8

Chương 3 Tính phối liệu sản xuất Xi-Măng

3.1)Lựa chọn các thông số tính toán

* Nguyên liệu đầu vào gồm ba cấu tử:

Cấu tử 1: Đá vôi, sử dụng mỏ Đá vôi Quảng Ninh

Cấu tử 2: Đá sét, sử dụng mỏ Đất sét Cầu Đước

Cấu tử 3:Sắt ( vì hàm lượng sắt trong thành phần đất sét ít )

* Nhiên liệu sử dụng là than cục 4MK.

3.1.1 Thành phần hóa nguyên - nhiên liệu

Bảng 3.1 : Thành phần hoá học của nguyên liệu chưa nung

NGUYÊN LIỆU BAN ĐẦU CHƯA XỬ LÝ

Đá vôi Đất sét Quặng sắt Tro than

Bảng 3.2 : Thành phần hoá học của nguyên liệu chưa nung quy về 100%

NGUYÊN LIỆU CHƯA NUNG CHUYỂN VỀ 100%

Đá vôi Đất sét Quặng sắt Tro than

Bảng 3.3 : Thành phần hoá học của nguyên liệu đã nung quy về 100% NGUYÊN LIỆU ĐÃ NUNG CHUYỂN VỀ 100%

Đá vôi Đất sét Quặn g sắt Tro than

3.1.2.Tính hàm lượng tro lẫn trong Clanhke

Nhiên liệu để sản xuất Clanhke là loại than cục 4 MK040 có :

+ q: hàm lượng tro lẫn trong clanhke (%)

+ Pn tiêu tốn để nung 1kg Clanhke: lượng than