Thiết kế nhà máy sản xuất xi măng Pooclang

PhÇn I. më ®Çu I.1.Giíi thiÖu vµ biÖn luËn ®Ò tµi I.1.1.Giíi thiÖu ®Ò tµi. Xi m¨ng lµ lo¹i vËt liÖu x©y dùng quang träng kh«ng thÓ thiÕu ®­îc trong c¸c c«ng tr×nh x©y dùng. Sù ph¸t triÓn cña nghµnh xi m¨ng sÏ thóc ®Èy sù ph¸t triÓn cña nÒn kinh tÕ quèc d©n. Theo thèng kª míi nhÊt th× hiÖn nay n­íc ta cã kho¶ng 14 nhµ m¸y xi m¨ng lß quay víi tæng c«ng suÊt lµ 21,5 triÖu tÊn/n¨m, 55 c¬ së xi m¨ng lß ®øng tæng c«ng suÊt 5 triÖu tÊn/ n¨m vµ mét sè tr¹m nghiÒn kho¶ng 6 triÖu tÊn/n¨m. Nguyªn liÖu chÝnh ®Ó s¶n xuÊt xi m¨ng lµ clinker, tuy nhiªn nguån s¶n xuÊt clinker trong n­íc ch­a ®ñ ®¸p øng nhu cÇu vµ vÉn ph¶i nhËp khÈu tuy nhiªn viÖc nµy gÆp ph¶i nhiÒu khã kh¨n. §Ó h¹n chÕ nhËp khÈu vµ gi¶m gi¸ thµnh c¸c Doanh nghiÖp s¶n xuÊt clinker ph¶i s¶n xuÊt v­ît c«ng suÊt thiÕt kÕ do ®ã viÖc ®Çu t­ thªm nh÷ng nhµ m¸y s¶n xuÊt xi m¨ng c«ng nghÖ hiÖn ®¹i, n¨ng suÊt lín lµ hÕt søc cÇn thiÕt. D­íi ®©y lµ b¶n ®å ¸n thiÕt kÕ nhµ m¸y s¶n xuÊt xi m¨ng Pooclang hçn hîp theo ph­¬ng ph¸p kh« hiÖn ®¹i tù ®éng hãa hoµn toµn víi n¨ng suÊt thiÕt kÕ lµ 5.800 tÊn/ngµy. I.1.2.BiÖn luËn ®Ò tµi. Giíi thiÖu xi m¨ng PCB. Xi m¨ng Poocl¨ng hçn hîp ( XM PC_B ) lµ chÊt kÕt dÝnh v« c¬ bÒn n­íc, lµ s¶n phÈm nghiÒn mÞn cña hçn hîp gåm clinker xi m¨ng Poocl¨ng víi (3¸5%) th¹ch cao , phô gia xi m¨ng (³15%) vµ phô gia c«ng nghÖ (nÕu cã). Clinker xi m¨ng Poocl¨ng lµ s¶n phÈm nung ®Õn kÕt khèi cña hçn hîp ®¸ v«i, ®Êt sÐt vµ cÊu tö ®iÒu chØnh (nÕu cã), thµnh phÇn chñ yÕu chøa c¸c kho¸ng SilicatCanxi ( C2S, C3S ) cã hµm l­îng v«i cao ngoµi ra cßn cã c¸c kho¸ng Aluminat Canxi ( C3A ) vµ Alum« Frerit Canxi ( C4AF ). L­îc sö ph¸t triÓn cña xi m¨ng thÕ giíi Tõ x­a loµi ng­êi ®· biÕt dïng c¸c lo¹i nguyªn liÖu thiªn nhiªn cã tÝnh kÕt dÝnh ®Ó x©y dùng c¸c c«ng tr×nh, nh­ng nãi chung c¸c chÊt kÕt dÝnh nµy cã c­êng ®é thÊp kh«ng ®¸p øng ®­îc nhu cÇu sö dông ngµy cao cña con ng­êi. M·i ®Õn n¨m 1825, XMP míi ®­îc ph¸t hiÖn, XMP ®· ®­îc ph¸t triÓn qua gÇn hai thÕ kû nªn c«ng nghÖ s¶n xuÊt ngµy cµng cao. Tr­íc ®©y xi m¨ng ®­îc s¶n xuÊt chñ yÕu theo ph­¬ng ph¸p ­ít råi ph­¬ng ph¸p b¸n kh«, ph­¬ng ph¸p kh« chØ lµ thø yÕu, s¶n l­îng xi m¨ng s¶n xuÊt theo ph­¬ng ph¸p ­ít chiÕm 70 ¸ 80% s¶n l­îng xi m¨ng s¶n xuÊt ra. Ngµy nay ®Ó tiÕt kiÖm nhiªn liÖu, nhiÖt l­îng, cïng víi sù ph¸t triÓn cña khoa häc c«ng nghÖ th× c«ng nghÖ s¶n xuÊt xi m¨ng theo ph­¬ng ph¸p kh« chiÕm vÞ trÝ chñ ®¹o. HiÖn nay c«ng nghÖ s¶n xuÊt xi m¨ng trªn thÕ giíi ®¹t ®Õn tr×nh ®é cao, s¶n l­îng t¨ng, chÊt l­îng tèt, phong phó vÒ chñng lo¹i. ®øng ®Çu lµ c¸c n­íc cã nÒn c«ng nghiÖp tiªn tiÕn nh­ Mü, NhËt vµ c¸c n­íc T©y ©u. L­îc sö ph¸t triÓn cña xi m¨ng ViÖt Nam Cuèi thÕ kû XIX thùc d©n Ph¸p ®· x©y dùng nhµ m¸y xi m¨ng H¶i Phßng vµo n¨m 1899 chñ yÕu ®Ó phôc vô x©y dùng cÇu cèng, c«ng tr×nh qu©n sù. N¨m 1899 ®Õn 1922 x©y dùng 5 hÖ thèng lß ®øng cã n¨ng suÊt 12 v¹n tÊn, n¨m 1928 ¸ 1939 x©y 5 lß quay cã n¨ng suÊt 30 v¹n tÊn. Sau hoµ b×nh lËp l¹i 1954 c¸c n­íc X· héi chñ nghÜa gióp ta kh«i phôc vµ c¶i t¹o nhµ m¸y xi m¨ng H¶i Phßng ®­a tæng c«ng suÊt 70 v¹n tÊn. N¨m 1960 ¸ 1970 x©y dùng thªm hµng chôc nhµ m¸y xi m¨ng lß ®øng. N¨m 1963 x©y dùng nhµ m¸y Hµ Tiªn I (theo ph­¬ng ph¸p ­ít). N¨m 1976 ¸ 1982 x©y dùng nhµ m¸y xi m¨ng BØm S¬n theo ph­¬ng ph¸p ­ít cã n¨ng suÊt 1,2 triÖu tÊn vµ nhµ m¸y xi m¨ng Hoµng Th¹ch víi n¨ng suÊt 1,1 triªu tÊn theo ph­¬ng ph¸p kh«. N¨m 1991 ¸ 1992 x©y dùng nhµ m¸y Hµ Tiªn II theo ph­¬ng ph¸p kh« víi n¨ng suÊt 1,1 ¸ 1,2 triÖu tÊn. N¨m 1993 ¸ 1996 x©y dùng nhËp h¬n 40 d©y chuyÒn xi m¨ng lß ®øng cña Trung Quèc: N¨m 1994 ®¹t 914 ngh×n tÊn, n¨m1995 ®¹t 1.200.000 tÊn, n¨m 1995 ®¹t 2,384 triÖu tÊn. N¨m 1998 x©y dùng Hoµng Th¹ch II víi n¨ng suÊt 1,2 triÖu tÊn, n¨m 1999 x©y dùng Bót S¬n víi n¨ng suÊt 1,4 triÖu tÊn. Ngoµi ra cßn x©y dùng thªm 3 c¬ së liªn doanh: Chinh Poong n¨ng suÊt 1,4 triÖu tÊn, Sao Mai 1,7 triÖu tÊn, Nghi S¬n 2,3 triÖu tÊn. I.2. Lùa chän ®Þa ®iÓm x©y dùng nhµ m¸y. (IX_tr.154) I.2.1.C¸c yªu cÇu khi x©y dùng nhµ m¸y xi m¨ng c«ng suÊt lín §Ó lùa chän ®­îc ®Þa ®iÓm x©y dùng nhµ m¸y mét c¸ch hîp lý th× ®Þa ®iÓm ®­îc chän ph¶i tháa m·n c¸c yªu cÇu sau: 1. Yªu cÇu vÒ tæ chøc s¶n xuÊt. §Þa ®iÓm ph¶i gÇn c¸c nguån cung cÊp nguyªn liÖu, nhiªn liÖu, ®iÖn, n­íc vµ gÇn n¬i tiªu thô s¶n phÈm hoÆc thuËn tiÖn cho viÖc di chuyÓn s¶n phÈm ®i n¬i kh¸c tiªu thô. 2. Yªu cÇu h¹ tÇng kü thuËt. Phï hîp vµ tËn dông tèi ®a hÖ thèng giao th«ng quèc gia bao gåm ®­êng bé, ®­êng thuû, ®­êng s¾t. Phï hîp vµ tËn dông tèi ®a hÖ thèng m¹ng l­íi cÊp ®iÖn, th«ng tin liªn l¹c. 3. Yªu cÇu vÒ quy ho¹ch. Phï hîp quy ho¹ch l·nh thæ, quy ho¹ch vïng, quy ho¹ch côm kinh tÕ c«ng nghiÖp, nh»m t¹o ®iÒu kiÖn ph¸t huy tèi ®a c«ng suÊt nhµ m¸y vµ kh¶ n¨ng hîp t¸c víi c¸c nhµ m¸y kh¸c ë l©n cËn. 4. Yªu cÇu vÒ x©y l¾p vµ vËn hµnh nhµ m¸y. ThuËn tiÖn trong viÖc cung cÊp vËt liÖu, vËt t­, x©y dùng nh»m gi¶m chi phÝ vËn chuyÓn, gi¶m tèi ®a l­îng vËn chuyÓn tõ xa ®Õn. ThuËn tiÖn trong viÖc cung cÊp nh©n c«ng cho nhµ m¸y trong qu¸ tr×nh x©y dùng còng nh­ vËn hµnh nhµ m¸y sau nµy. 5. Yªu cÇu vÒ kü thuËt x©y dùng. VÒ ®Þa h×nh khu ®Êt cã kÝch th­íc h×nh d¹ng thuËn lîi trong viÖc x©y dùng tr­íc m¾t còng nh­ më réng diÖn tÝch nhµ m¸y sau nµy vµ thuËn lîi cho viÖc thiÕt kÕ bè trÝ d©y truyÒn c«ng nghÖ s¶n xuÊt. Khu ®Êt ph¶i cao r¸o, tr¸nh ngËp lôt vÒ mïa m­a lò, cã mùc n­íc ngÇm thÊp t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc tho¸t n­íc. §é dèc tù nhiªn thÊp h¹n chÕ viÖc san lÊp mÆt b»ng. VÒ ®Þa chÊt, ®Þa ®iÓm ph¶i kh«ng ®­îc n»m trªn c¸c vïng cã má kho¸ng s¶n hoÆc ®Þa chÊt kh«ng æn ®Þnh. C­êng ®é khu ®Êt x©y dùng tõ 1,5 – 2kg/cm2. NhËn xÐt: Trong ®iÒu kiÖn thùc tÕ th× khã cã ®Þa ®iÓm nµo cã thÓ tho¶ m·n ®­îc hÇu hÕt c¸c yªu cÇu trªn. Do ®ã sau khi c©n nh¾c mäi mÆt, thÊy hÕt ®­îc nh÷ng khã kh¨n, thuËn lîi nhµ m¸y xi m¨ng dù ®Þnh x©y dùng t¹i x· Thanh S¬n, HuyÖn Kim B¶ng, TØnh Hµ Nam. I.2.2.Giíi thiÖu ®Þa ®iÓm x©y dùng. (X_tr.47) Nguån nguyªn nhiªn liÖu §¸ v«i: gåm c¸c má sau: Má Hång S¬n: Tr÷ l­îng 61,4 triÖu tÊn, c¸ch nhµ m¸y 1km vÒ phÝa §«ng, thµnh phÇn ho¸ t­¬ng ®èi æn ®Þnh, ®é cøng < 4 (theo thang Mohs). Má Bót Phong: Tr÷ l­îng 130,75 triÖu tÊn, c¸ch nhµ m¸y 3 km vÒ h­íng T©y B¾c. Thµnh phÇn ho¸ æn ®Þnh, thµnh phÇn kho¸ng vËt chñ yÕu lµ canxit, ®«l«mit, h¹t th¹ch anh, hydroxit s¾t. Má Nói Bïi: Tr÷ l­îng 6 – 8 triÖu tÊn, c¸ch nhµ m¸y kho¶ng 1,5 km, chÊt l­îng ®¸ tèt. Thµnh phÇn ho¸ cña ®¸ v«i cã thÓ lÊy ®Ó tÝnh to¸n phèi liÖu nh­ sau: S A F C M R2O SO3 CK MKN S 3,76 1,10 0,66 52,46 1,23 0,40 0,01 - 40,38 100 §Êt sÐt : gåm c¸c má sau: Má sÐt Kh¶ Phong: Tr÷ l­îng 12,84 triÖu tÊn, c¸ch nhµ m¸y 9,5 km vÒ phÝa T©y B¾c, sau khi khai th¸c ®­îc vËn chuyÓn vÒ nhµ m¸y b»ng «t«. Thµnh phÇn chñ yÕu lµ sÐt kÕt bét cã xen kÏ c¸c vØa máng. Má sÐt Ba Sao: Tr÷ l­îng kho¶ng 25 triÖu tÊn, c¸ch nhµ 12 km. Thµnh phÇn ho¸ æn ®Ønh nh­ng hµm l­îng SiO2 kh«ng cao. Thµnh phÇn lÊy ®Ó tÝnh to¸n phèi liÖu nh­ sau: S A F C M R2O SO3 CK MKN S 60,1 18,00 18,2 0,80 0,20 0,25 3,80 - 6,75 100,35 CÊu tö bæ xung: XØ QuÆng s¾t : ®­îc mua tõ nhµ m¸y SupePhotphat L©m Thao ®­îc vËn chuyÓn vÒ nhµ m¸y b»ng ®­êng s¾t víi kho¶ng c¸ch 170 km. Thµnh phÇn ho¸: S A F C M R2O SO3 CK MKN S 13,2 5,1 73,80 1,5 3,2 - - 3,2 - 100 SÐt cao silic : Khe Non: Tr÷ l­îng kho¶ng 450 triÖu tÊn c¸ch nhµ m¸y 20 km ®­îc vËn chuyÓn vÒ b»ng ®­êng bé. Thµnh phÇn chñ yÕu lµ c¸t vµ bét kÕt. Thµnh phÇn ho¸: S A F C M R2O SO3 CK MKN S 92,6 3,8 1,1 0,5 0,2 - - 1,4 - 99,6 Th¹ch cao : Mua tõ c«ng ty kinh doanh th¹ch cao vµ xi m¨ng t¹i §«ng Hµ. VËn chuyÓn vÒ nhµ m¸y b»ng ®­êng s¾t cã ®é dµi 575 km. Thµnh phÇn ho¸: MKN SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 CaSO4.H2O 20,3 2 1 0,3 36 0,5 39 34 TÝnh chÊt lÝ häc: §é Èm 3 – 6% KÝch th­íc: nhá h¬n 30mm Phô gia xi m¨ng : Phô gia tr¬ : Dïng ®¸ v«i lÊy tõ má Hång S¬n. Phô gia thuû : Dïng diÖp th¹ch sÐt ®en An L·o B×nh Lôc Nam Hµ c¸ch nhµ m¸y 40km, tr÷ l­îng kho¶ng 2 triÖu tÊn, ®é hót v«i 36 - 65 mg/g CaO vËn chuyÓn b»ng ®­êng bé. Nhiªn liÖu : Dïng than c¸m 3 Qu¶ng Ninh, ®­îc vËn chuyÓn b»ng ®­êng thuû vÒ c¶ng KiÖn Khª víi cù ly: 250km sau ®ã bèc lªn « t« chuyÓn vÒ nhµ m¸y. Thµnh phÇn ho¸: S A F C M R2O SO3 CK MKN S 60,50 27,20 5,00 6,60 0,80 - 0,2 - - 100,03 DÇu FO nhËp tõ Singapo vËn chuyÓn vÒ nhµ m¸y tõ c¶ng H¶i Phßng b»ng ®­êng s¾t (170 km). Nguån n¨ng l­îng, n­íc: §iÖn: nguån cung cÊp lÊy tõ l­íi ®iÖn quèc gia tuyÕn 110kV Hµ §«ng – Ninh B×nh. N­íc: lÊy tõ s«ng §¸y c¸ch nhµ m¸y 6km vÒ phÝa b¾c. §Þa h×nh, ®Þa chÊt vµ khÝ hËu: §Þa h×nh : X©y dùng nhµ m¸y t­¬ng ®èi b»ng ph¼ng, ®« cao trung b×nh lµ 50m, thÊp nhÊt lµ 46m. §Þa h×nh kh«ng cã nguy c¬ t¸c ®éng cña mét sè qu¸ tr×nh ngo¹i sinh nh­ sãi mßn sôt lë. §Þa chÊt c«ng tr×nh : Cã líp ®Ö tø dµy 15m thuËn tiÖn cho viÖc san lÊp mÆt b»ng, d­íi cã tÇng ®¸ v«i chÞu t¶i cao. KhÝ hËu : N»m trong vïng cã ®Æc ®iÓm khÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa, mïa kh« tõ th¸ng 10 ®Õn th¸ng 4 n¨m sau vµ mïa m­a tõ th¸ng 5 ®Õn th¸ng 9. L­îng m­a trung b×nh 1700mm. NhiÖt ®é trung b×nh 23,50C, ®é Èm trung b×nh 80%. H­íng giã chñ ®¹o vÒ mïa hÌ lµ giã ®«ng nam, vÒ mïa l¹nh lµ ®«ng b¾c. Nguån tiªu thô s¶n phÈm. S¶n phÈm xi m¨ng nãi chung ®­îc tiªu thô tËp trung vµo c¸c thµnh phè lín, c¸c khu c«ng nghiÖp tËp trung: nhµ m¸y c¸ch Hµ Néi 64km vÒ phÝa nam tiÕp gi¸p víi c¸c m¹ng l­íi giao th«ng s¾t, bé chÝnh cña c¶ n­íc. C¸ch quèc lé 1A lµ 8km, c¸ch ga Phñ Lý 11km, s¸t quèc lé 21 ®i Hoµ B×nh. Tõ nhµ m¸y xi m¨ng cã thÓ to¶ ®i kh¾p c¸c miÒn ®Êt n­íc, nh­ng tr­íc tiªn lµ thÞ tr­êng Hµ Néi, Nam Hµ, Hµ T©y, Hoµ B×nh... thuéc ®ång b»ng vµ trung du b¾c bé. NÕu chØ tÝnh riªng thÞ tr­êng Hµ Néi th× nhu cÇu xi m¨ng n¨m 1995 lµ 1,5 triÖu tÊn cßn n¨m 2000 lµ 2 triÖu tÊn. V× vËy tõ nhµ m¸y xi m¨ng sÏ ®­îc chuyÓn b»ng bao vµ c¸c ph­¬ng tiÖn xe löa vµ « t« vÒ Hµ Néi phôc vô c¸c nhu cÇu vÒ x©y dùng mét c¸ch thËn lîi. I.2.3.Ph­¬ng ¸n c«ng nghÖ. HiÖn nay ®ang sö dông phæ biÕn lµ hai ph­¬ng ph¸p s¶n xuÊt: ph­¬ng ph¸p kh« vµ ph­¬ng ph¸p ­ít dùa theo c¬ së ph­¬ng ph¸p gia c«ng chÕ biÕn phèi liÖu, ®èi víi mçi ph­¬ng ph¸p ®Òu cã nh÷ng ­u vµ nh­îc ®iÓm riªng. Ta so s¸nh mét sè chØ tiªu gi÷a hai ph­¬ng ph¸p nµy: ChØ tiªu Ph­¬ng ph¸p kh« Ph­¬ng ph¸p ­ít NhiÖt bay h¬i Èm phèi liÖu (Kcal/kgcl) 2,7 (W = 1%) 54 (W = 36%) NhiÖt mÊt ra m«i tr­êng xung quanh (Kcal/kgcl) 52 207 Tiªu hao ®iÖn (KWh/tÊn xi m¨ng) 100 ¸ 110 145 ¸ 165 Tiªu hao g¹ch chÞu löa (Kg/tÊn xi m¨ng) 1,0 ¸ 1,5 2 ¸ 2,5 Tiªu hao bi ®¹n nghiÒn (Kg/tÊn xi m¨ng) 0,6 ¸ 0,8 1,5 ¸ 2 Møc ®é tù ®éng ho¸ s¶n xuÊt (%) 90 ¸95 10 ¸ 15 N¨ng suÊt lao ®éng (tÊn xi m¨ng/ng­êi/n¨m) 800 ¸ 1200 250 ¸ 450 Ngoµi ra trong qu¸ tr×nh thi c«ng l¾p ®Æt th× thiÕt bÞ vÒ kim lo¹i cña ph­¬ng ph¸p kh« Ýt h¬n ph­¬ng ph¸p ­ít do ®ã l¾p ®Æt nhanh h¬n, ®¬n gi¶n h¬n. Tæng mÆt b»ng cña nhµ m¸y s¶n xuÊt theo ph­¬ng ph¸p kh« nhá h¬n so víi ph­¬ng ph¸p ­ít cïng n¨ng suÊt. Ngµy nay cïng víi sù ph¸t triÓn cña khoa häc kü thuËt vµ c«ng nghÖ th× c«ng nghÖ s¶n xuÊt xi m¨ng nhÊt lµ ph­¬ng ph¸p kh« ®· cã nh÷ng b­íc tiÕn v­ît bËc, kh¾c phôc ®­îc khã kh¨n tr­íc ®©y ®· gÆp ph¶i. Ph­¬ng ph¸p kh« víi c¸c thiÕt bÞ hiÖn ®¹i, c«ng ®o¹n ®ång nhÊt phèi liÖu ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸ch ®ång nhÊt s¬ bé, ®ång nhÊt trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn khÝ nÐn, ®ång nhÊt trong c¸c sil« chøa vµ ®ång nhÊt trong th¸p trao ®æi nhiÖt. Bét liÖu ®¶m b¶o khi vµo lß sÏ ®­îc ®ång nhÊt nh­ ph­¬ng ph¸p ­ít. MÆt kh¸c ph­¬ng ph¸p kh« cã thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt Caxin¬ cho nªn tiÕt kiÖm nhiªn liÖu, tiªu hao nhiÖt gi¶m vµ kÝch th­íc lß còng gi¶m ®¸ng kÓ. KÕt luËn : Qua sù so s¸nh gi÷a hai ph­¬ng ph¸p s¶n xuÊt trªn, kÕt hîp víi vïng nguyªn liÖu cña nhµ m¸y (cã ®é Èm ®¸ v«i £ 5%, ®Êt sÐt £ 10%, ®é cøng £ 4 theo thang Mohs) nhµ m¸y thiÕt kÕ sÏ s¶n xuÊt theo ph­¬ng ph¸p kh«, cïng víi c¸c thiÕt bÞ tiªn tiÕn hiÖn ®¹i. §¶m b¶o s¶n xuÊt ®­îc c¸c chñng lo¹i xi m¨ng chÊt l­îng cao, tho¶ m·n c¸c yªu cÇu vÒ x©y dùng. I.2.4. Lùa chän d©y chuyÒn c«ng nghÖ. Ph©n x­ëng lß nung lµ ph©n x­ëng träng t©m cña nhµ m¸y. Bëi v× nã quyÕt ®Þnh chÊt l­îng s¶n phÈm, s¶n l­îng cña nhµ m¸y vµ hiÖu qu¶ kinh tÕ trong s¶n xuÊt. V× vËy hÖ thèng lß nung ph¶i ®­îc lùa chän vµ c©n nh¾c kü cµng sao cho hîp lý nhÊt. KÓ tõ n¨m 1928 khi lß “Lªpol” xuÊt hiÖn víi vai trß tiÒn th©n cña c¸c lß quay ph­¬ng ph¸p kh«, cho tíi nay ®· cã nhiÒu thÕ hÖ lß míi ra ®êi víi kh«ng Ýt nh÷ng c¶i tiÕn. HiÖn nay trªn thÕ giíi ®ang phæ biÕn c¸c hÖ thèng lß cã c¸c tÇng Cyclon trao ®æi nhiÖt vµ buång tiÒn nung (Canxin¬). Cã thÓ kÓ ra mét sè hÖ thèng nh­ sau: SF cña IXI, RSP cña Onada Cement Company, hÖ thèng trao ®æi nhiÖt cña F.L.Smidth. Víi c¸c ­u ®iÓm trªn ta chän hÖ thèng lß nung cña F.L.Smidth víi hÖ thèng trao ®æi nhiÖt 5 tÇng 2 nh¸nh vµ Canxin¬ kiÓu SLC – D (Separste Line Calciner – Downdraft). §Æc ®iÓm hÖ thèng: S¬ ®å hÖ thèng: (b¶n vÏ) N¨ng suÊt: 6.000 tÊn/ngµy. HÖ cyclone 5 tÇng 2 nh¸nh. Buång tiÒn nung (Canxin¬) SLC_D: ChiÒu cao hiÖu qu¶ : 31 m §­êng kÝnh trong : 6,2 m DiÖn tÝch gi­êng liÖu s«i : 7,2 m2 TÇng Cyclone Sè l­îng Cyclone §­êng kÝnh trong (mm) C5 4 6500 C4 2 7000 C3 2 7000 C2 2 7000 C1 2 7200 Lß quay: §­êng kÝnh : 5,00 m ChiÒu dµi : 78 m §é nghiªng : 4% PhÇn Ii. c«ng nghÖ II.1.tãm t¾t lý thuyÕt c«ng nghÖ s¶n xuÊt xi m¨ng pooclang theo ph­¬ng ph¸p kh« hiÖn ®¹i . II.1.1.C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ s¶n phÈm xi m¨ng Poocl¨ng hçn hîp. Xi m¨ng Poocl¨ng hçn hîp lµ s¶n phÈm nghiÒn mÞn cña hçn hîp gåm clinker xi m¨ng Poocl¨ng víi (3¸5%) th¹ch cao , phô gia xi m¨ng (³15%) vµ phô gia c«ng nghÖ (nÕu cã). Clinker xi m¨ng Poocl¨ng lµ s¶n phÈm nung ®Õn kÕt khèi cña hçn hîp ®¸ v«i, ®Êt sÐt vµ cÊu tö ®iÒu chØnh (nÕu cã), thµnh phÇn chñ yÕu chøa c¸c kho¸ng SilicatCanxi ( C2S, C3S ) cã hµm l­îng v«i cao ngoµi ra cßn cã c¸c kho¸ng Aluminat Canxi ( C3A ) vµ Alum« Frerit Canxi ( C4AF ). ChÊt l­îng Clinker phô thuéc hµm l­îng c¸c kho¸ng SilicatCanxi ( C2S, C3S ), Aluminat Canxi ( C3A ) vµ Alum« Frerit Canxi ( C4AF ) vµ chóng ®­îc ®iÒu chØnh theo c¸c modul hÖ sè. HÖ sè b·o hßa v«i LSF : §èi víi xi m¨ng Poocl¨ng th­êng LSF = 92 - 98 Modul silÝc MS : §èi víi xi m¨ng Poocl¨ng th­êng MS = 2,0 – 2,6 Modul nh«m MA : §èi víi xi m¨ng Poocl¨ng th­êng MA = 1,2 – 1,7 II.1.2.Ph©n x­ëng nguyªn liÖu Ph©n x­ëng nguyªn liÖu bao gåm tõ c¸c m¸y gia c«ng nguyªn liÖu th« ®Õn gia c«ng nguyªn liÖu tinh vµ ®ång nhÊt tinh bét liÖu. ThiÕt bÞ trong c«ng ®o¹n gia c«ng nguyªn liÖu th« gåm : M¸y ®Ëp bóa gia c«ng ®¸ v«i, m¸y ®Ëp trôc lo¹i gia c«ng sÐt cho ®Õn c¸c kho ®ång nhÊt s¬ bé. C«ng ®o¹n gia c«ng nguyªn liÖu tinh gåm m¸y nghiÒn liÖu tinh, sau ®ã bét liÖu s¶n phÈm ®­îc ®­a vµo 2 silo ®ång nhÊt. Nguyªn liÖu s¶n xuÊt xi m¨ng poãc l¨ng Thµnh phÇn phèi liÖu s¶n xuÊt ra Clinker gåm bèn «xit chÝnh lµ CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3. Oxit canxi do nhãm nguyªn liÖu cacbonat canxi cung cÊp. Oxit SiO2, Al2O3, Fe2O3 n»m trong c¸c kho¸ng sÐt do ®Êt sÐt cung cÊp. §Ó ®iÒu chØnh c¸c m«®un cho hîp lý ta ph¶i thªm vµo mét sè phô gia ®iÒu chØnh nh­ quÆng s¾t, b«xit. Nhãm nguyªn liÖu chøa cacbonat canxi chñ yÕu lµ ®¸ v«i, ®«l«mit. Qu¸ tr×nh t¹o ra CaO cã thÓ hiÓu ®¬n gi¶n qua ph¶n øng sau: Trong ®ã Ca(OH)2 lµ tèt nhÊt v× cã ®é ph©n t¸n cao , ho¹t tÝnh. Khi chän nguyªn liÖu nÕu ®¸ v«i cã lÉn hµm l­îng sÐt mµ hµm l­îng sÐt > 20% lµ tèt nhÊt. Cho clinker tèt, c«ng nghÖ ®¬n gi¶n, Ýt tèn n¨ng l­îng. Nhãm nguyªn liÖu chøa SiO2 , Al2O3 , Fe2O3  §Êt sÐt chøa c¸c thµnh phÇn sau: Kho¸ng sÐt Muèi kho¸ng T¹p chÊt h÷u c¬ C¸t, tr­êng th¹ch Trong ®ã kho¸ng sÐt lµ chñ yÕu ®Ó s¶n xuÊt xi m¨ng poocl¨ng th× ®Êt sÐt ph¶i cã hµm l­îng kho¸ng sÐt >70 ¸ 75%. Trong ®ã kho¸ng caolinit lµ chñ yÕu. Khi tû lÖ m«®un, hÖ sè ch­a hîp lý ta ph¶i dïng c¸c cÊu tö ®iÒu chØnh giÇu SiO2, Al2O3, Fe2O3 ®Ó ®iÒu chØnh. Nhiªn liÖu ®Ó nung clinker xi m¨ng Poãc l¨ng : Qu¸ tr×nh t¹o kho¸ng clinker xi m¨ng Poãc l¨ng thu nhiÖt vµ chØ x¶y ra hoµn toµn ë nhiÖt ®é cao 1400 ¸ 15000C trong thêi gian nhÊt ®Þnh. V× vËy, ph¶i cung cÊp nhiªn liÖu ®Ó nung chÝn ®­îc clinker. Trong c«ng nghÖ s¶n xuÊt xi m¨ng Poãc l¨ng hiÖn ®ang sö dông 3 lo¹i nhiªn liÖu chÝnh sau: Nhiªn liÖu r¾n( Than ) Nhiªn liÖu láng( DÇu MFO ) Nhiªn liÖu khÝ (khÝ thiªn nhiªn) Nhiªn liÖu r¾n : hiÖn nay c¸c nhµ m¸y xi m¨ng chñ yÕu dïng lo¹i than ®¸ löa dµi, nhiÒu chÊt bèc ®Ó pha hçn hîp than bôi hoÆc than Atraxit ph©n lo¹i theo sè c¸m 1, 2, 3, 4, 5 lµm nhiªn liÖu. Yªu cÇu kü thuËt cña than dïng trong lß quay: NhiÖt trÞ: QH 5500 Kcal/Kg than . ChÊt bèc: V = 15 ¸30 % Nhiªn liÖu láng: DÇu MFO nhiÖt n¨ng cao, Ýt tro, dÔ ®iÒu chØnh khi nung nh­ng gi¸ thµnh cao gÊp 2 -3 lÇn than vµ ph¶i gia nhiÖt tr­íc khi phun vµo lß (90 ¸1000C). DÇu MFO sö dông lµm nhiªn liÖu cho s¶n xuÊt xi m¨ng Poãc l¨ng ph¶i tho¶ m·n nh÷ng yªu cÇu kü thuËt sau: NhiÖt l­îng 9200 Kcal/Kg dÇu L­îng n­íc lÉn 1% Tû träng ë 200C 0,98 TÊn/m3 Hµm l­îng l­u huúnh 2,1% Nhiªn liÖu khÝ : Dïng khÝ thiªn nhiªn rÊt s¹ch,dÔ ®iÒu chØnh, kh«ng cã tro,dïng ®Ó s¶n xuÊt xi m¨ng tr¾ng rÊt tèt. Sö dông kh«ng ph¶i gia c«ng. II.1.3.Ph©n x­ëng lß nung Ph©n x­ëng lß nung lµ hÖ thèng lß quay ph­¬ng ph¸p kh« cã th¸p trao ®æi nhiÖt 2 nh¸nh 5 tÇng cyclone vµ thiÕt bÞ lµm l¹nh, n¨ng suÊt lß quay 6000 tÊn/ngµy nhiªn liÖu ®èt lß 100% than c¸m 3 sö dông dÇu FO lµm måi. Than ®­îc nghiÒn trong m¸y nghiÒn ®øng. Clinker sau khi qua m¸y lµm l¹nh ®­îc ®­a tíi 2 silo chÝnh phÈm vµ 1 silo thø phÈm. Qu¸ tr×nh hãa lý khi nung tr¶i qua 8 giai ®o¹n cã thÓ tãm t¾t nh­ sau: G§1 - MÊt n­íc lý häc, to = 100oC. G§2 - MÊt n­íc ho¸ häc, ph©n huû kho¸ng caolinit thµnh Al2O3 vµ SiO2 d­íi d¹ng v« ®Þnh h×nh (kho¸ng sÐt) to = 200¸700oC. G§3 - Ph©n huû magiª cacbonat (MgCO3) to = 700oC. G§4 - Ph©n huû canxi cacbonat (CaCO3) to = ( 700oC ¸1000oC). G§5 - Ph¶n øng pha r¾n x¶y ra qu¸ tr×nh khuÕch t¸n bÒ mÆt, khuÕch t¸n thÓ tÝch. T¹o c¸c kho¸ng Clinker ( C2S, C3A, C4AF ) ë nhiÖt ®é thÊp vµ c¸c kho¸ng trung gian, to > 600oC. G§6 - XuÊt hiÖn pha láng do c¸c kho¸ng dÔ nãng ch¶y. Qóa tr×nh khuÕch t¸n hoµ tan CaOtd, C2S qu¸ b·o hoµ kÕt tinh ra C3S do t­¬ng t¸c cña CaOtd vµ C2S . G§7 - Lµm l¹nh clinker tõ 1450oC xuèng 1100oC. Ph©n hñy mét phÇn C3S, h×nh thµnh pha thñy tinh, t¸i kÕt tinh C2S… G§8 - Clinker ra khái dµn lµm l¹nh nhiÖt ®é tõ 1100oC xuèng 100oC. BiÕn ®æi thï h×nh bC2S « gC2S trong kho¶ng nhiÖt ®é 6750C nªn cÇn lµm l¹nh nhanh trong giai ®o¹n nµy. C¸c giai ®o¹n nµy ®­îc t¸ch ra chØ lµ t­¬ng ®èi nh»m ph¶n ¸nh qu¸ tr×nh c¬ b¶n nhÊt mµ ë kho¶ng nhiÖt ®é ®ã t¹o ra. Gi÷a c¸c giai ®o¹n cã tÝnh chÊt liªn tôc, ph¶n øng hay qu¸ tr×nh diÔn ra ë cuèi giai ®o¹n nµy th× lµ ®Çu cña giai ®o¹n tiÕp theo. II.1.4.Ph©n x­ëng nghiÒn xi m¨ng Ph©n x­ëng nghiÒn xi m¨ng bao gåm m¸y nghiÒn ®øng s¬ bé vµ m¸y nghiÒn bi víi hÖ thèng ph©n ly vµ c¸c silo chøa xi m¨ng . Qu¸ tr×nh gia c«ng vµ b¶o qu¶n clinker xi m¨ng Poãc l¨ng NhiÖt ®é clinker ra khái m¸y lµm l¹nh kho¶ng 100 ¸1500C kh«ng thÓ ®­a vµo m¸y nghiÒn ngay ®­îc v× ë nhiÖt ®é cao th¹ch cao sÏ bÞ mÊt n­íc biÕn thµnh th¹ch cao khan lµm mÊt t¸c dông ®iÒu chØnh thêi gian ®«ng kÕt cña xi m¨ng : CaSO4.H2O CaSO4.0,5H2O + 1,5H2O G©y nªn hiÖn t­îng ninh kÕt gi¶. Trong clinker cßn cã CaO tù do vµ MgO tù do sÏ g©y ra t¸c h¹i kh«ng æn ®Þnh thÓ tÝch xi m¨ng, hay sinh nøt në cÊu kiÖn x©y dùng. H¬n n÷a, lóc nghiÒn sù va ®Ëp c¬ n¨ng biÕn thµnh nhiÖt n¨ng lµm cho m¸y nãng, gi¶m tuæi thä m¸y nghiÒn. Do ®ã, clinker ra lß b¾t buéc ph¶i ñ trong sil« tõ 7 ¸ 15 ngµy nh»m môc ®Ých: §Ó clinker hót Èm kh«ng khÝ lµm cho CaO Ca(OH)2 në thÓ tÝch ph¸t sinh vÕt nøt r¹n trong clinker lµm clinker dßn, dÔ nghiÒn h¬n. VÕt nøt cµng s©u, øng suÊt néi trong viªn clinker cµng lín dÉn ®Õn clinker cµng dÔ ®Ëp nghiÒn. N¨ng suÊt m¸y nghiÒn t¨ng, hao mßn tÊm lãt, bi ®¹n Ýt. TiÕp tôc lµm l¹nh clinker xuèng gÇn nhiÖt ®é th­êng tr­íc khi nghiÒn NghiÒn clinker xi m¨ng Poãc l¨ng §Ó nghiÒn xi m¨ng c¸c lo¹i ng­êi ta th­êng dïng m¸y nghiÒn bi nhiÒu ng¨n hoÆc nghiÒn ®øng chu tr×nh kÝn cã hÖ thèng ph©n ly trung gian thu håi s¶n phÈm nghiÒn mÞn, tr¸nh hiÖn t­îng bét xi m¨ng ®· ®¹t ®é mÞn yªu cÇu cßn bÞ nghiÒn l¹i lµm gi¶m kh¶ n¨ng nghiÒn cña bi ®¹n. Trong qu¸ tr×nh nghiÒn ®Ëp, c¬ n¨ng biÕn thµnh nhiÖt n¨ng. NhiÖt ®é v¸ch ng¨n cña m¸y nghiÒn bi ph¶i ®­îc khèng chÕ trong kho¶ng 105 ¸1150C ®¶m b¶o kh«ng lµm mÊt t¸c dông cña th¹ch cao, kh«ng x¶y ra sù vãn kÐt kh« trong m¸y nghiÒn, ¶nh h­ëng ®Õn n¨ng suÊt m¸y nghiÒn. Mét trong nh÷ng biÖn ph¸p tÝch cùc lµ b¬m n­íc lµ m¸t bªn trong m¸y nghiÒn.ViÖc b¬m n­íc cã thÓ thùc hiÖn ë 2 ®Çu m¸y nghiÒn. II.1.5.Ph©n x­ëng ®ãng bao Ph©n x­ëng ®ãng bao gåm hÖ thèng m¸y ®ãng bao, hÖ thèng b¨ng t¶i vËn chuyÓn ®Õn n¬i xuÊt xi m¨ng bao. Xi m¨ng sau khi nghiÒn ®­îc vËn chuyÓn vÒ c¸c silo chøa vµ ®­îc th¸o vµo c¸c kÐt cña m¸y ®ãng bao, nhê hÖ thèng nµy xi m¨ng bét ®­îc ®ãng vµo c¸c gãi nhá cã träng l­îng nhÊt ®Þnh. II.2. s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ toµn nhµ m¸y. II.3.ThuyÕt minh d©y chuyÒn. II.3.1.C«ng ®o¹n gia c«ng chuÈn bÞ nguyªn liÖu : §¸ v«i : §­îc khai th¸c ë má b»ng ph­¬ng ph¸p khoan næ m×n c¾t tÇng råi ®­îc vËn chuyÓn b»ng « t« vÒ tr¹m ®Ëp s¬ bé. M¸y ®Ëp ®¸ v«i lµ lo¹i m¸y ®Ëp bóa mét trôc, kÝch th­íc ®¸ v«i tr­íc khi vµo m¸y ®Ëp bóa < 1500 mm, vµ ®­îc ®Ëp nhá xuèng kÝch th­íc £ 75mm råi ®­îc tËp trung vµo kho ®ång nhÊt s¬ bé b»ng hÖ thèng b¨ng t¶i. T¹i kho ®ång nhÊt s¬ bé, ®¸ v«i ®­îc ®ång nhÊt theo ph­¬ng ph¸p r¶i liÖu Chervon ( h×nh m¸i ) råi ®­îc m¸y dì liÖu vµ hÖ thèng b¨ng t¶i vËn chuyÓn vÒ kÐt chøa tr­íc khi nghiÒn. §Êt sÐt : Sau khai th¸c vËn chuyÓn b»ng « t« vÒ tr¹m ®Ëp, ®Ëp xuèng kÝch th­íc £ 50mm råi ®­a vµo kho ®ång nhÊt s¬ bé. T¹i kho, ®Êt sÐt còng ®­îc ®ång nhÊt theo ph­¬ng ph¸p r¶i liÖu Windrow ( kiÓu líp ) råi ®­îc m¸y dì liÖu vµ hÖ thèng b¨ng t¶i vËn chuyÓn vÒ kÐt chøa tr­íc khi nghiÒn. XØ QuÆng s¾t: NhËp vÒ b»ng ®­êng s¾t råi tËp chung vµo kho chøa tæng hîp. Tr­íc khi vËn chuyÓn vÒ kÐt chøa QuÆng s¾t còng ®­îc qua m¸y ®Ëp s¬ bé. SÐt caosilic : Sau khai th¸c ®­îc vËn chuyÓn vÒ kho chøa b»ng « t« råi qua m¸y ®Ëp s¬ bé vµ vËn chuyÓn vÒ kÐt chøa. II.3.2.C«ng ®o¹n nghiÒn §¸ v«i, ®Êt sÐt, quÆng s¾t, sÐt caosilic ®­îc th¸o tõ kÐt chøa, qua hÖ thèng c©n ®Þnh l­îng theo tû lÖ bµi phèi liÖu vµ ®­îc b¨ng t¶i tæng hîp vËn chuyÓn vÒ m¸y sÊy nghiÒn liªn hîp con l¨n kiÓu ®øng lµm viÖc theo chu tr×nh kÝn cã hÖ thèng ph©n ly khÝ ®éng hiÖu qu¶ cao, sö dông t¸c nh©n sÊy lµ khãi lß. Trong m¸y nghiÒn nguyªn liÖu bÞ nghiÒn nhá vµ sÊy ®Õn ®é Èm £ 1%. Dßng khÝ nãng cã chøc n¨ng sÊy vµ cuèn c¸c h¹t liÖu nhá, dßng khÝ vµ bét liÖu qua hÖ thèng ph©n ly tÜnh vµ ®éng cña m¸y nghiÒn, nh÷ng h¹t th« ®­îc håi l­u l¹i bµn nghiÒn cßn c¸c h¹t mÞn bÞ dßng khÝ cuèn ra khái m¸y nghiÒn vµ ®­îc thu håi nhê hÖ thèng cyclone thu håi liÖu. T¹i m¸y sÊy nghiÒn chóng ®­îc nghiÒn ®Õn ®é mÞn cã ®é sãt sµng £10% trªn sµng No008, ®é Èm £ 1% råi vËn chuyÓn vÒ sil« ®ång nhÊt CF b»ng hÖ thèng m¸ng khÝ ®éng vµ gÇu n©ng. II.3.3.C«ng ®o¹n nung luyÖn vµ lµm l¹nh Clinker : Phèi liÖu tõ silo ®­îc qua kÐt c©n ®Þnh l­îng råi vËn chuyÓn vÒ hÖ thèng cycl«n trao ®æi nhiÖt b»ng hÖ thèng gÇu n©ng vµ m¸ng khÝ ®éng. LiÖu vµo èng nèi gi÷a cyclone tÇng 4 vµ tÇng 5, liÖu ®­îc chia vµo 2 d·y cyclone theo tû lÖ 1:1. Trong hÖ thèng cyclone, liÖu vµ khÝ chuyÓn ®éng cïng chiÒu vµ thùc hiÖn qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt, nhê ®­îc gia nhiÖt bét liÖu x¶y ra c¸c qu¸ tr×nh t¸ch h¬i Èm vµ ph©n hñy caolinit. Phèi liÖu xuèng cyclone tÇng 2 sÏ qua van chia liÖu: 65% liÖu vµo èng nèi gi÷a canciner vµ èng nèi giã 3, cßn l¹i 35% liÖu ®­îc r¬i vµo èng ®øng nèi tõ lß lªn cyclone tÇng 1. PhÇn liÖu vµo canciner theo ph­¬ng tiÕp tuyÕn vµ chuyÓn ®éng xo¸y xuèng d­íi, nhê nhiÖt trÞ cña than nhiÖt ®é cña canciner kho¶ng 900 – 11000C. PhÇn liÖu vµo èng ®øng ®­îc gia nhiÖt nhê giã 2, hai phÇn liÖu nµy ®­îc trén lÉn trong èng ®øng vµ bÞ cuèn vµo 2 cyclone tÇng 1. Do cã nhiÖt ®é cao vµ hµnh tr×nh dµi nªn phèi liÖu bÞ ph©n hñy 95%, xuèng lß quay phèi liÖu sÏ thùc hiÖn c¸c ph¶n øng hãa lý t¹o thµnh c¸c kho¸ng cÇn thiÕt cña clinker. Clinker ®­îc lµm l¹nh nhê hÖ thèng lµm l¹nh kiÓu ghi vµ ®Ëp s¬ bé råi ®­îc vËn chuyÓn vÒ silo chøa. II.3.4. C«ng ®o¹n nghiÒn xi m¨ng Clinker, th¹ch cao, phô gia tõ sil« chøa ®­îc vËn chuyÓn lªn c¸c kÐt chøa cña m¸y nghiÒn b»ng hÖ thèng b¨ng t¶i vµ gÇu n©ng, tõ c¸c kÐt c©n nµy clinker vµ phô gia ®­îc cÊp vµo hÖ thèng nghiÒn xi m¨ng. T¹i hÖ thèng nghiÒn nµy clinker vµ phô gia ®­îc nghiÒn mÞn vµ qua thiÕt bÞ ph©n ly råi ®­îc tËp trung vµo hÖ thèng sil« chøa xi m¨ng. II.3.5. C«ng ®o¹n ®ãng bao Xi m¨ng tõ silo cã thÓ ®­îc xuÊt trùc tiÕp qua hÖ thèng xuÊt xi m¨ng rêi hoÆc cã thÓ ®­îc vËn chuyÓn vÒ hÖ thèng ®ãng bao. T¹i ®©y xi m¨ng ®­îc ®ãng bao råi xuÊt theo hÖ thèng xuÊt xi m¨ng bao hay cã thÓ ®­îc tËp chung vÒ kho chøa. phÇn III. tÝnh to¸n kü thuËt iii.1.TÝnh to¸n bµi phèi liÖu nhiÒu cÊu tö lÉn tro C¸c ký hiÖu viÕt t¾t Ký tù Ký hiÖu Ký tù Ký hiÖu CaO C CaO tù do Ctd SiO2 S Clinker CL Al2O3 A SO3 Fe2O3 F Na2O + K2O R2O MgO M §iÒu kiÖn tiªu chuÈn ®ktc §¸ v«i §V Tæng å §Êt sÐt §S MÊt khi nung MKN QuÆng s¾t QS Xi m¨ng poocl¨ng hçn hîp PCB Cao silÝc CSL §é tro n 3CaO.SiO2 C3S 2CaO.SiO2 C2S 3CaO.Al2O3 C3A 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF III.1.1.Chän thµnh phÇn kho¸ng ChÊt l­îng clinker phô thuéc tr­íc hÕt vµo thµnh kho¸ng mµ thµnh phÇn kho¸ng l¹i phô thuéc c¸c hÖ sè chÕ t¹o. HiÖn nay c¸c nhµ m¸y th­êng lùa chän c¸c hÖ sè trong kho¶ng sau : HÖ sè b·o hoµ v«i LSF = 92 – 98. M«dul aluminat MA = 1,2 – 1,7. M«dul silicat MS = 2,0 – 2,6. III.1.2. Lùa chän nguyªn liÖu - cÊu tö ®iÒu chØnh – nhiªn liÖu: 1. Nguyªn liÖu: Thµnh phÇn ho¸ nguyªn liÖu kh«: B¶ng 1 NgliÖu S A F C M R2O SO3 CK MKN S §¸ v«i 0,73 0,31 0,25 53,95 0,84 0,04 0,12 0 43,02 99,26 §Êt sÐt 61,01 18,31 7,54 2,6 0,32 1,65 0,55 0 8,06 100 NhËn xÐt: Ta ph¶i dïng hai cÊu tö ®iÒu chØnh c¶ hµm l­îng Fe2O3 vµ SiO2 . 2. Chän cÊu tö ®iÒu chØnh: Chän SÐt caosilic (SÐt CSL) vµ QuÆng s¾t víi thµnh phÇn ho¸ cña cÊu tö ®iÒu chØnh kh«: B¶ng 2 CÊu tö S A F C M R2O SO3 CK MKN S SÐt caosilic 92,6 3,8 1,1 0,5 0,2 0 0 1,4 0 99,6 QuÆng s¾t 15,7 3,8 68,7 2 0,4 0 0 0 8,56 99,16 3. Nhiªn liÖu: Theo hÖ thèng lß, nhiªn liÖu sö dông sÏ lµ 100% than antraxit (Hång Gai). Sau khi nhËp vµ tr­íc khi sö dông than ph¶i ®¹t c¸c yªu cÇu kü thuËt sau: §é Èm ban ®Çu 8% ®­îc sÊy ®Õn ®é Èm 1%. §é mÞn sau khi nghiÒn: 15% trªn sµng N2008. B¶ng thµnh phÇn lµm viÖc cña than nh­ sau: B¶ng 3 Thµnh phÇn Wl Al Sl Cl Hl Nl Ol S Vl Than c¸m 3 8,0 15,0 2,0 71,0 1,6 0,8 1,5 99,9 8 B¶ng thµnh phÇn ho¸ häc cña tro than: B¶ng 4 Thµnh phÇn S A F C M R2O SO3 CK MKN S Than c¸m 3 60,5 27,2 5,0 6,6 0,8 0,0 0,2 0,0 0,0 100,3 III.1.3.TÝnh bµi phèi liÖu. 1. NhiÖt trÞ thÊp cña than QH : tÝnh theo Mendeleev. QH = 81*Cl + 246*Hl – 26*(Ol - Sl) – 6*Wl (Kcal/kgthan). Thµnh phÇn Wl Al Sl Cl Hl Nl Ol S Than c¸m 3 1,000 16,159 2,155 76,485 1,724 0,862 1,616 100 Thay sè trªn ta cã: QH = 6627,323(KCal/kg). 2. X¸c ®Þnh l­îng tro than lÉn trong CL: víi Víi: q: NhiÖt tiªu tèn riªng cho 1kgCL ( Víi lß hiÖn ®¹i q = 680 - 780 ) Gi¶ thiÕt q = 720KCal/kgCL) B: l­îng than cÇn ®Ó nung 1kgCL (kg/kgCL) A: hµm l­îng tro cña than (A = 16,16%) n: hµm l­îng tro l¾ng l¹i trong lß (chän n = 100%) Thay sè : 3. Quy ®æi vÒ nguyªn liÖu kh« víi tæng c¸c oxit lµ 100%. B¶ng thµnh phÇn nguyªn liÖu kh« ch­a nung: B¶ng 5 CÊu tö S A F C M R2O SO3 CK MKN S §¸ v«i 0,74 0,31 0,25 54,35 0,85 0,04 0,12 0,00 43,34 100 §Êt sÐt 60,99 18,30 7,54 2,60 0,32 1,65 0,55 0,00 8,06 100 SÐt caosilic 92,97 3,82 1,10 0,50 0,20 0,00 0,00 1,41 0,00 100 QuÆng s¾t 15,83 3,83 69,28 2,02 0,40 0,00 0,00 0,00 8,63 100 Tro than 60,32 27,12 4,99 6,58 0,80 0,00 0,20 0,00 0,00 100 B¶ng thµnh phÇn nguyªn liÖu, nhiªn liÖu kh« ®· nung: B¶ng 6 CÊu tö S A F C M R2O SO3 CK S §¸ v«i 1,298 0,551 0,445 95,928 1,494 0,071 0,213 0,000 100 §Êt sÐt 66,330 19,907 8,197 2,827 0,348 1,794 0,598 0,000 100 SÐt caosilic 92,972 3,815 1,104 0,502 0,201 0,000 0,000 1,406 100 QuÆng s¾t 17,329 4,194 75,828 2,208 0,442 0,000 0,000 0,000 100 Tro than 60,321 27,119 4,985 6,580 0,796 0,000 0,198 0,000 100 4. LËp hÖ ph­¬ng tr×nh gi¶i: Gäi Xi (i = 1 ¸ 5) lµ phÇn tr¨m c¸c cÊu tö: §¸ v«i, §Êt sÐt, QuÆng s¾t, SÐt CaosilÝc, tro. Ph­¬ng tr×nh 1: Ph­¬ng tr×nh 2: Trong ®ã: Cik, Sik, Fik, Aik : % CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 cña cÊu tö i cã trong CL. Û Thay sè b¶ng 6 ta cã ph­¬ng tr×nh: 91,675*x1 – 196,696*x2 – 246,451*x3 -93,358*x4 = 321,733 Ph­¬ng tr×nh 3: Û Thay sè ta cã ph­¬ng tr×nh: 0,027*x1 9,25*x2 2,38*x3 – 94,382*x4 = -36,231 Ph­¬ng tr×nh 4: Û Thay sè ta cã ph­¬ng tr×nh: -1,191*x1 – 3,93*x2 +80,673*x3 – 182,726*x4 = 35,005 Gi¶i hÖ 4 ph­¬ng tr×nh trªn ta cã: % §¸ v«i = X1 = 68,619% % §Êt sÐt = X2 = 19,241% % SÐt caosilic = X3 = 7,934% % QuÆng s¾t = X4 = 2,45 % % Tro than = X5 = 1,756% 5. TÝnh kiÓm tra: TÝnh thµnh phÇn ho¸ häc cña tõng cÊu tö trong CL: B¶ng thµnh phÇn ho¸ cña CL: B¶ng 7 SK AK FK CK MK R2OK SO3K CKK Tæng 22,514 5,090 3,915 66,578 1,133 0,394 0,265 0,112 100 TÝnh kiÓm tra c¸c hÖ sè: NhËn xÐt: c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n phï hîp víi lùa chän ban ®Çu, sai sè kh«ng ®¸ng kÓ. TÝnh thµnh phÇn kho¸ng CL: C3S = 4,07*CK – 7,6*SK – 6,72*AK – 1,43*FK = 59,879% C2S = - 3,07*CK + 8,6*SK + 5,07*AK + 1,083*FK = 19,443% Tæng (C2S + C3S) = 79,323% C3A = 2,65.AK - 1,69.FK = 6,848% C4AF = 3,04.FK = 11,903% Tæng (C3A + C4AF) = 18,751% Tæng 4 kho¸ng chÝnh: 79,323 + 18,751 = 98,074% TÝnh l­îng pha láng theo thµnh phÇn kho¸ng : L = 1,12*C3A + 1,35*C1AF = 23,74 % TÝnh l­îng pha láng theo thµnh phÇn «xit cã trong clinker : L=3,00*x+2,25*y+a+b = 25,606 % 6. TÝnh chuyÓn vÒ bµi phèi liÖu ch­a nung: TÝnh thµnh phÇn % khèi l­îng c¸c cÊu tö tr­íc khi nung. xik: % hµm l­îng cÊu tö i (kh«ng kÓ tro) tr­íc khi nung. Xi: % hµm l­îng cÊu tö i tr­íc khi nung. MKNi: l­îng mÊt khi nung cña cÊu tö i. Thay sè ta cã: §¸ v«i X1 = 79,336 % §Êt sÐt X2 = 13,709 % SÐt Caosilic X3 = 5,198 % QuÆng s¾t X4 = 1,757 % B¶ng thµnh phÇn ho¸ cña phèi liÖu kh« ch­a nung B¶ng 8 TPH So Ao Fo Co Mo Ro SO3o CKo MKNo Tæng §¸ v«i 0,583 0,248 0,200 43,121 0,671 0,032 0,096 0,000 34,385 79,336 §Êt sÐt 8,361 2,509 1,033 0,356 0,044 0,226 0,075 0,000 1,105 13,709 SÐt CSL 4,832 0,198 0,057 0,026 0,010 0,000 0,000 0,073 0,000 5,198 Q s¾t 0,278 0,067 1,217 0,035 0,007 0,000 0,000 0,000 0,152 1,757 Tæng 14,055 3,023 2,508 43,539 0,733 0,258 0,171 0,073 35,641 100 TÝnh tÝt phèi liÖu : T = 1,785*C + 2,09*M = 79,287 ._.