ĐỒ ÁN NHẬP MÔN KTHH TỔNG QUAN VỀ NGHÀNH XI MĂNG VIỆT NAM

xi măng Việt Nam là một ngành xuất hiện sớm. Đây là một ngành quan trọng gắn liền với công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước chúng ta cần hiểu rõ về ngành công nghiệp này khi là một người yêu thích hóa học

ĐỒ ÁN NHẬP MÔN KTHH

Tổng quan ngành công nghiệp xi măng Việt Nam

Họ và tên: Nguyễn Ngọc Thiện

MSSV: 20201745

GVHD:

I Ngành công nghiệp xi măng tại Việt Nam

1 Lịch sử phát triển ngành công nghiệp xi măng Việt Nam

Xi măng là một trong những ngành công nghiệp được hình thành sớm nhất ở nước ta (cùng với các ngành than, dệt, đường sắt)

 Ngày 25/12/1889 khởi công xây dựng nhà máy xi măng đầu tiên của ngành Xi măng Việt Nam tại Hải Phòng



 Đến nay đã có khoảng 90 Công ty, đơn vị tham gia trực tiếp sản xuất và phục vụ sản xuất xi măng trong cả nước, trong đó: khoảng 33 thành viên thuộc tổng công ty xi măng Việt Nam, 5 công ty liên doanh, và hơn 50 công ty nhỏ và các trạm nghiền khác.

2.Vị thế của ngành Công nghiệp sản xuất xi măng:

Trong những năm qua ngành xi măng đóng góp một phần không nhỏ vào tốc độ tăng trưởng kinh tế Việt Nam, là một nhu cầu bức thiết gắn liền với sự phát triển cuả

đô thị hóa Xi măng là một ngành có hiệu quả kinh tế sản xuất cao, tỉ trọng đóng góp cho ngân sách nhà nước lớn, lượng vận tải đầu vào đầu ra lớn và vốn đầu tư cao

3 Quy mô và công suất xi măng Việt Nam

Ở Việt Nam, xi măng là ngành công nghiệp phát triển sớm nhất (để phục vụ cho công cuộc khai thác thuộc địa của người Pháp), từ năm 1900 tại Hải Phòng Hải Phòng cũng

là cái nôi của ngành xi măng Việt Nam hiện nay.

Hiện nay năng lực sản xuất xi măng trong nước của Việt Nam vào khoảng trên 100 triệu tấn Một số nhà máy lớn:

 Xi măng Long Sơn: 10.5 triệu tấn/năm

 Xi măng The Vissai: 10 triệu tấn/năm

 Xi măng Vicem Hà Tiên: 10,2 triệu tấn/năm

 Xi măng Vicem Hoàng Thạch: 6,2 triệu tấn/năm (Tx Kinh Môn, Hải Dương)

 Xi măng Nghi Sơn: 4,3 triệu tấn/năm (Tĩnh Gia, Thanh Hóa)

 Xi măng Bỉm Sơn: 3,8 triệu tấn/năm (Thanh Hóa)

 Xi măng Lộc Sơn - Đài Loan (Ninh Bình): 3,6 triệu tấn/năm

 Xi măng Vinaconex Yên Bình: 3,5 triệu tấn/năm (Yên Bình, Yên Bái)

 Xi măng Cẩm Phả: 2,3 triệu tấn/năm

 Xi măng Tân Thắng: 2 triệu tấn/năm

 Xi măng Tam Điệp: 1,4 triệu tấn/năm

3 Giới thiệu về Tổng công ty xi măng Việt Nam (VICEM)

a Lịch sử hình thành và phát triển của VICEM:

 Vào tháng 9/1979, Liên hiệp các xí nghiệp xi măng - tiền thân của Tổng công

ty công nghiệp xi măng Việt Nam (Vicem) được thành lập Trải qua 34 năm hình thành và phát triển, đến nay Vicem đã trở thành một tổng công ty phát triển rộng khắp cả nước

b Các công ty thành viên và công suất sản xuất cuả các công ty thành viên:

 Với 8 đơn vị thành viên nắm giữ 100% vốn điều lệ, 17 đơn vị thành viên nắm giữ CP chi phối, 3 đơn vị sự nghiệp và 8 công ty liên doanh - liên kết Với vai trò là doanh nghiệp đứng đầu ngành công nghiệp xi măng tại Việt Nam, Vicem

đã và đang thể hiện vai trò chủ đạo của mình thông qua những thành tựu đạt được trong nhiều năm liền Đặc biệt, năm 2012 vừa qua mặc dù chịu nhiều áp lực, cạnh tranh quyết liệt, song Vicem đã vững vàng vượt lên với kết quả sản xuất kinh doanh ấn tượng Cụ thể, sản lượng clinker đạt 15,5 triệu tấn, tiêu thụ

xi măng và clinker đạt 19,5 triệu tấn, vượt 3% so với năm 2011; doanh thu đạt 28.830 tỷ đồng, lợi nhuận đạt 540 tỷ

II Thông tin chung và các chủng loại xi măng Pooclăng

1 Khái niệm về xi măng Pooclăng:

 Xi măng pooc lăng là chất kết dính rắn trong nước, chứa khoảng 70 - 80% silicat canxi nên còn có tên gọi là xi măng silicat Nó là sản phẩm nghiền mịn của clinke (chiếm 95 96%) với phụ gia đá thạch cao (3 - 5%) Đá thạch cao có tác dụng điều chỉnh tốc độ đông kết của xi măng để phù hợp với thời gian thi công

2 Các chủng loại xi măng Pooclăng và ứng dụng cuả chúng:

 Xi măng pooclăng trắng: Đây là loại xi măng được sản xuất từ đất sét trắng

và đá vôi Hầu như không có các oxit sắt, oxit tạo màu và oxit mangan Xi măng pooclăng trắng được nung bằng nhiên liệu có ít hàm lượng tro bụi (khí đốt và dầu) và thường dùng bi sứ để nghiền nhằm hạn chế lẫn tạp chất bụi sắt

 Ứng dụng: Loại xi măng này thường được dùng để chế tạo vữa granito, vữa trang trí và sản xuất gạch hoa…

 Xi măng pooclăng puzolan: Xi măng pooclăng puzolan được chế tạo bằng cách cùng nghiền mịn hỗn hợp clinke xi măng pooclăng với phụ gia hoạt tính puzolan và một lượng thạch cao cần thiết hoặc bằng cách trộn đều puzolan đã nghiền mịn với xi măng pooclăng Tùy theo bản chất của phụ gia hoạt tính puzolan mà tỷ lệ pha vào clinke xi măng hoặc xi măng pooclăng được quy định

từ 15 – 40% tính theo khối lượng xi măng pooclăng puzolan



 Ứng dụng: Do những tính chất trên nên xi măng pooclăng puzolan được

sử dụng cho các công trình trong nước như hải cảng, kênh mương, đập nước, ngoài ra còn dùng xi măng pooclăng puzolan cho những công trình có kết cấu khối lượng lớn

 Xi măng pooclăng bền sunfat: Xi măng pooclăng bền sunfat là sản phẩm được nghiền mịn từ clinke xi măng pooclăng bền sunfat với thạch cao Clinke

xi măng pooclăng bền sunfat được sản xuất như clinke xi măng pooclăng nhưng thành phần khoáng vật được quy định chặt chẽ hơn, đặc biệt là phải hạn

chế thành phần C3A



 Ứng dụng: Xi măng pooclăng bền sunfat được sử dụng tốt nhất cho các công trình xây dựng trong môi trường xâm thực sunfat, ngoài ra cũng có thể dùng để xây dựng các công trình trong môi trường khô, môi trường nước ngọt, …

 Xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt: Xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt là sản phẩm nghiền mịn từ Clinke xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt với thạch cao Clinke xi măng Pooclăng ít tỏa nhiệt được sản xuất như clinke thường nhưng thành phần hóa, khoáng được quy định ở TCVN 6069-1995

 Ứng dụng: Xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt được sử dụng để thi công các công trình xây dựng thủy điện, thủy lợi, giao thông, v.v… công trình có thể tích bê tông khối lớn

 Xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao: Xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao được sản xuất bằng cách cùng nghiền mịn hỗn hợp clinke xi măng pooclăng với xỉ hạt lò cao và một lượng thạch Hàm lượng sử dụng pha trộn bằng 20 – 60% khối lượng xi măng Xỉ hạt lò cao là loại xỉ thu được khi luyện gang và được làm lạnh nhanh tạo thành dạng hạt nhỏ, xỉ này chứa nhiều các ôxit như: Al2O3; SiO2; CaO; MgO; TiO2…

 Ứng dụng: Do lượng nhiệt tỏa ra ít nên xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao được sử dụng để xây dựng các công trình có thể tích bê tông khối lớn Ngoài ra xi măng này còn được sử dụng để xây dựng các loại công trình khác như xi măng pooclăng thường

III Nguyên liệu, nhiên liệu và quy trình sản xuất clanhke xi măng Pooclăng

1 Nguyên liệu

- Tên các nguyên liệu:

+ Đá vôi

+ Đất sét

+ Các loại chất phụ gia khác

· Đá vôi: là nguyên liệu cơ bản để sản xuất clinker xi măng

Theo tiêu chuẩn TCVN 6072:1996 đá vôi sử dụng làm nguyên liệu phải thỏa mãn hàm lượng CaCO3 ≥85%; MgCO3 ≤5%; Na2O+K2O ≤1%

· Đất sét: Là loại nguyên liệu quan trọng khác dùng trong sản xuất xi măng

Nó cung cấp SiO2, Al2O, Fe2O3 cho phối liệu sản xuất xi măng

· Các loại phụ gia khác:

+ Phụ gia cao silic có chứa nhiều oxit silic là đất đá có chứa hàm lượng SiO2 > 80% + Phụ gia cao sắt chứa nhiều oxit sắt được dùng để điều chỉnh modul alumiat cho phối liệu

+ Phụ gia cao nhôm (hay sử dụng là quặng bôxít chứa đến 44-58%)

Bên cạnh đó còn nhiều các chất phụ gia khác như: + Phụ gia khoáng sản

+ Thạch cao

b) Nhiên liệu

Chất lượng nhiên liệu ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình nung, vì vậy phải lựa chọn nhiên liệu đảm bảo đáp ứng được nhu cầu luyện clinker

· Nhiên liệu trong các nhà máy xi măng dùng để: + Vận hành lò: đối với phương pháp khô là 83%, phương pháp ướt 96%

+ Sấy nguyên liệu: đối với phương pháp khô là 11%, phương pháp ướt là 1%

· Trong công nghiệp sản xuất xi măng nhiên liệu được sử dụng ở ba dạng: rắn, lỏng, khí

+ Nhiên liệu rắn: Đây là nhiên liệu được dùng phổ biến nhất hiện nay ở nước ta mà chủ yếu là than Than chứa khoảng 60 – 90% là các bon còn lại là hyđrô, ôxy,

nitơ có nhiệt lượng riêng

· Khi sử dụng than làm nhiên liệu thì cần phải sấy và nghiền nhỏ rồi phun vào lò (đối với lò quay) hoặc nghiền cùng phối liệu (đối với đứng

+ Nhiên liệu lỏng: Dầu nặng (FO, MFO, DO, mazut)

+ Nhiên liệu khí: là các khí thiên nhiên có nhiệt tri cao

Phần 3 Các công đoạn chính trong sản xuất xi măng Pooclăng

GIAI ĐOẠN 1: TÁCH CHIẾT NGUYÊN LIỆU THÔ

Sản xuất xi măng sẽ cần đến các nguyên liệu thô gồm canxi, silic, sắt, và nhôm Những nguyên liệu thô này được tách từ các núi đá vôi sau đó thông qua băng chuyền được vận chuyển tới các nhà máy Ngoài ra còn rất nhiều chất phụ gia khác được dùng

để sản xuất xi măng như: đá phiến, vảy thép cán, tro bay và bô xít với số lượng ít Trước khi được vận chuyển tới nhà máy thì những khối đá lớn được nghiền nhỏ có kích thước tương đương với kích thước của viên sỏi

+ Đá vôi: Đá vôi được khai thác bằng cách khoan nổ và cắt tầng theo đúng quy định

và quy hoạch khai thác Sau đó đá vôi được xúc và vận chuyển tới máy đập bằng các

xe tải chuyên chở cỡ lớn Tại đây đá vôi được đập nhỏ thành đá dăm và vận chuyển về kho Sau đó được rải thành 2 đống riêng biệt, khoảng 15.000 tấn/1 đống

Hình 1: Khai thác đá vôi tại mỏ đá vôi

+ Đá sét: Đá sét được khai thác bằng phương pháp cày ủi hoặc nổ mìn Xúc lên các xe tải bằng máy xúc và chuyển về máy đập búa Đá sét được đập bằng máy đập búa xuống kích thước 75 mm rồi tiếp tục đập bằng máy cán trục xuống kích thước 25 mm Sau đập đá sét được vận chuyển về rải thành 2 đống riêng biệt trong kho Mỗi đống

khoảng 6.600 tấn

Hình 2: Khai thác đá sét

+ Phụ gia điều chỉnh: Để đảm bảo chất lượng thành phẩm Cần kiểm soát quá trình gia công và chế biến hỗn hợp vật liệu theo đúng các hệ số xác định Do đó ngoài đá vôi và

đá sét còn có các nguyên liệu điều chỉnh là quặng, quặng bôxit và đá Silic

GIAI ĐOẠN 2: PHÂN CHIA TỈ LỆ, TRỘN LẪN VÀ NGHIỀN

Nguyên liệu thô sẽ được chuyển đến phòng thí nghiệm của nhà máy Tại phòng thí nghiệm của nhà máy sẽ tiến hành phân tích, phân chia tỉ lệ chính xác giữa đá vôi và đất sét Trước khi bắt đầu nghiền nguyên liệu Theo tỉ lệ thông thường thì 80% đá vôi

và 20% đất sét

Tiếp theo sau khi phòng thí nghiệm phân tích nguyên liệu xong mới đến nhiệm vụ của nhà máy Tại nhà máy chính sẽ nghiền hỗn hợp dựa vào các con lăn và bàn xoay Bàn xoay quay liên tục dưới con lăn và con lăn tiếp xúc trực tiếp với hỗn hợp Con lăn

sẽ nghiền hỗn hợp thành bột mịn là đảm bảo yêu cầu Sau khi nghiền thành bột mịn

thì hỗn hợp này được lưu giữ trong hệ thống đường ống lớn của nhà máy.

Hình 3: Máy nghiền

GIAI ĐOẠN 3: TRƯỚC KHI NUNG

Sau khi kết thúc giai đoạn nghiền nguyên liệu thô và lưu trữ với một khối lượng nhất định Nguyên liệu sẽ được đưa và buồng chứa trước khi nung Buồng chứa chứa một chuỗi các buồng xoáy trục đứng, nguyên liệu thô đi qua đây trước khi vào lò nung Buồng trước nung này tận dụng nhiệt lượng tỏa ra từ lò để làm nóng nguyên liệu Việc này sẽ giúp tiết kiệm năng lượng và giảm khí thải cho nhà máy

GIAI ĐOẠN 4: GIAI ĐOẠN TRONG LÒ

Lò nung của nhà máy khá lớn và có thể xoay được Nó cũng được coi là phần quan trọng nhất của quá trình sản xuất xi măng Trong lò nhiệt độ có thể lên tới 14500 độ

C Nhiệt độ này đạt được là do phản ứng hóa học khử Cacbon Quá trình này thải ra khí CO2.Nhiệt độ cao trong lò nung làm cho nguyên liệu nhão ra.3Chuỗi phản ứng hóa học giữa Ca và SiO2 trong lò tạo ra thành phần chính của xi măng là CaSiO3 Lò nhận được năng lượng nhiệt từ bên ngoài nhờ vào khí tự nhiên hoặc than đá Khi nguyên liệu ở phần thấp nhất của lò thì nó sẽ hình thành xỉ khô

Hình 4: Lò quay

GIAI ĐOẠN 5: LÀM MÁT VÀ NGHIỀN THÀNH PHẨM

Sau khi ra khỏi lò, xỉ khô sẽ được làm mát nhờ vào khí cưỡng bức Xỉ sẽ tỏa ra lượng nhiệt hấp thụ được làm nguyên liệu từ từ giảm nhiệt Lượng nhiệt mà xỉ tỏa ra

sẽ được thu lại vào lò Việc làm này giúp tiết kiệm năng lượng Tiếp đến là giai đoạn nghiền thành phẩm hoàn chỉnh Giai đoạn này sử dụng các viên bi sắt, giúp nghiền bột

mịn ra Đây chính là kết quả của toàn bộ quá trình tạo ra xi măng.

Hình 5: Máy nghiền sử dụng bi sắt

GIAI ĐOẠN 6: ĐÓNG GÓI VÀ VẬN CHUYỂN

Sau khi nghiền thành bột mịn với số lượng lớn Xi măng được đóng bao với trọng lượng từ 20-50 kg/ bao Sau đó được đưa lên xe và chuyển đến các nhà phân phối

Cuối cùng đưa đến các công trình xây dựng.

IV Tiêu thụ và sử dụng.

1 Sử dụng xi măng đóng gói

Sử dụng tải dân dụng và khi sử dụng phải trộn thủ công hoặc máy trộn công suất nhỏ

2 Sử dụng xi măng từ trạm trộn (bê tông tươi)

Xe bồn sẽ trực tiếp vận truyển tới từ nhà máy xi măng giúp tích kiệm chi phí đóng gói thường dùng chủ yếu trong các công trình lớn, số ít dùng để đổ móng, trần… trong dân dụng