dat_cao2000135
New Member
Download miễn phí Đồ án Xây dựng một nhà máy xi măng với công suất 1,4 triệu tấn/năm
Phần I – Tổng quan.
I. Giới thiệu XMP.
II. Lược sử phát triển XM.
III. Định hướng của nghành công nghiệp XM từ 2002 2020.
IV. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy.
V. Lựa chọn phương pháp sản xuất và dây chuyền công nghệ.
VI.Thiết lập dây chuyền sản xuất.
Phần II - Tính toán chung.
Chương I : Tính phối liệu.
I.Các ký hiệu viết tắt.
II.Chọn các hệ số của Clinke.
III.Nguyên liệu, nhiên liệu.
IV.Tính bài phối liệu.
A. Xác định tính chất làm việc của than.
B. Tính bài phối liệu.
Chương II: Tính cân bằng vật chất cho nhà máy.
I. Số liệu đầu.
II. Các ký hiệu.
III. Tính toán cân bằng vật chất nhà máy.
Phần III - Các phân xưởng chính.
Chương I: Phân xưởng lò nung.
I. Nhiện vụ phân xưởng.
II. Dây chuyền phân xưởng lò nung.
III. Tính cân bằng vật chất cho hệ thống lò.
IV.Tính nhiệt lý thuyết tạo clinker, tính cân bằng nhiệt hệ thống lò
A. Số liệu ban đầu.
B. Tính toán.
V. Tính và lựa chọn thiết bị cho phân xưởng.
Chương I: Phân xưởng nguyên liệu.
I. Nhiệm vụ phân xưởng.
II. Tính và chọn thiết bị cho phân xưởng.
Chương III: Phân xuởng nghiền xi măng.
I. Nhiệm vụ phân xưởng.
II. Tính và chọn thiết bị chính trong phân xưởng.
ChươngV: Phân xưởng đóng bao.
I. Nhiệm vụ phân xưởng.
II. Tính và chọn thiết bị chín trong phân xưởng.
PhầnIV: Các công đoạn phụ trợ cho sản xuất.
I. Nhiệm vụ phân xưởng.
II. Tiêu chuẩn chất lượng của nhiên liệu.
III. Tính và chọn máy nghiền than.
PhầnV - Kết luận.
Tài liệu tham khảo
Xi măng (XM) là vật liệu thông dụng nhất trong ngành công nghiệp xây dựng vì chúng là chất kết dính rẻ tiền hơn so với các loại chất kết dính khác. Mặc khác khi sử dụng XM lại cho cường độ chịu nén, chịu uốn cao. XM đã có mặt trong đời sống của con người hàng nghìn năm qua và cho đến nay con người vẫn sử dụng nó trong hầu hết các công trình xây dựng. Theo những đoán thì XM vẫn là chất kết dính chủ lực trong thế kỷ tới. Đất nước ta trải qua 2 cuộc chiến tranh tàn phá cơ sở hạ tầng còn thấp kém. Do vậy nhu cầu sử dụng XM ngày càng tăng khi nước ta bước vào thời kỳ đổi mới tiến tới công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Hàng loạt các công trình xây dựng: thuỷ điện, cầu cống, đường xá, các công trình thuỷ lợi, nhà ở. sẽ tiêu thụ một lượng XM rất lớn. Mặc dù, sản lượng XM sản xuất trong nước ngày càng tăng nhanh nhưng vẫn không đủ nhu cầu sử dụng trong nước. Vì vậy, việc tăng sản lượng XM nhằm cân đối giữa cung - cầu trong nước, một phần tham gia xuất khẩu đang là mục tiêu của ngành công nghiệp XM Việt Nam. Để góp phần thúc đẩy sự tăng trưởng kinh tế của đất nước đồng thời thực hiện được mục tiêu trên thì việc xây dựng các nhà máy XM là rất cần thiết.
Qua sự phân tích và đánh giá tình hình nhu cầu tiêu thụ XM trong nước, trong đồ án thiết kế này dự định sẽ xây dựng một nhà máy XM với công suất 1,4 triệu tấn XM/năm. Nhà máy sẽ được áp dụng công nghệ tiên tiến và hiện đại, trình độ tự động hoá ở mức cao nhằm tiết kiệm nhiên liệu, điện năng và các vật tư sản xuất, đảm bảo chất lượng clinke ra lò, giảm bớt người lao động trực tiếp trong nhà máy. Sản phẩm của nhà máy sản xuất đạt chất lượng mác XM Poóclăng hỗn hợp 40 (XMPCB 40).
PHẦN I
TỔNG QUAN
I. giới thiệu xi măng poóc lăng
1.các khái niệm chung
Ximăng poóclăng (XMP) là chất kết dính vô cơ bền nước, là sản phẩm nghiền mịn của clinke XMP Với (35%) thạch cao và một số phụ gia khác (nếu cần) như: chất trợ nghiền, chất độn làm tăng hàm lượng sản phẩm.
Chất lượng XMP phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng clinke.
Clinke XMP là sản phẩm sau khi nung đến kết khối của hỗn hợp bao gồm đá vôi, đất sét, và một số nguyên liệu phụ (nếu cần) như quặng sắt, sét cao silíc…
Ximăng Poóclăng hỗn hợp (XMPCB) là chất kết dính vô cơ bền nước, sản phẩm nghiền mịn của clinke với (35%) thạch cao và lượng phụ gia.
Như vậy, XMPCB khác với XMP về hàm lượng phụ gia có trong ximăng.
Sở dĩ XM có tính chất kết dính là bởi vì nó có chứa một số các khoáng như C3S, C3A, C2S, C4AF. . . Các khoáng này khi phản ứng với nước tạo thành các sản phẩm có tính chất kết dính.
Phụ gia hỗn hợp là hỗn hợp của hai loại phụ gia, phụ gia đầy, phụ gia lười và phụ gia khoáng hoạt tính.
* Phụ gia đầy (lười) là chất độn đưa vào với mục đích làm tăng sản lượng xi măng giảm giá thành sản phẩm, nó không tham gia phản ứng trong quá trỡnh đóng rắn sau này của xi măng. Yêu cầu kỹ thuật của nó là không được làm giảm đột ngột các đặc tính tốt của clinker xi măng pooclăng (chủ yếu là vấn đề cường độ ngoài ra cũn cú thể có vấn đề về màu sắc).
* Phụ gia khoáng hoạt tính là phụ gia đưa vào nhằm mục đích cải thiện hay cải tạo một hay một vài tính chất nào đó của xi măng. Phụ gia này sẽ tham gia một phần vào các phản ứng sau này trong quá trỡnh đóng rắn của xi măng. Phụ gia này có nguồn gốc từ thiên nhiên và một phần từ phế thải công nghiệp , tuy nhiên hiện nay người ta đó đó chế tạo ra một số loại phụ gia khoỏng hoạt tớnh đặc biệt với độ hoạt tính rất cao và dùng trong các trường hợp đũi hỏi xi măng chất lượng cao.
Phụ gia cụng nghệ với hàm lượng đóng góp nhỏ hơn 1%. Các loại phụ gia công nghệ thường là phụ gia trợ nghiền và phụ gia bảo quản
2. Clinker xi măng pooclăng
2.1. Thành phần húa.
+ Nhúm Oxớt chớnh CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3. chiếm 95 97%.
+ Nhúm Oxớt khỏc R2O, MgO, Cr2O3, TiO, P2O3, Mn2O3, SO3.
* Oxít canxi (CaO) có hàm lượng 62 69%, nó tác dụng với các Oxít khác tạo ra bốn khoáng chính và một số khoáng phụ trong Clinker. CaO tự do là lượng CaO không tham gia phản ứng tạo khoáng cũn lại trong Clinker nú sẽ gúp phần gây mất sự ổn định thể tích của xi măng có được từ Clinker này.
CaOtd + H2O = Ca(OH)2 + V.
Clinker có nhiều hàm lượng CaO thỡ sẽ cho xi măng mác cao, đóng rắn hanh, nhưng không bền trong môi trường xâm thực.
* Oxớt SiO2 có hàm lượng trong Clinker từ 17 26%. Oxớt SiO2 chủ yếu tác dụng với CaO để tạo ra các khoáng Silicát. Nhiều SiO2 Clinker cho xi măng đóng rắn chậm nhưng vẫn đảm bảo cường độ về lâu về dài và tăng độ bền xâm thực.
* Oxớt nhụm (Al2O3) chiếm hàm lượng từ 4 10%, chủ yếu tỏc dụng với CaO và Fe2O3 tạo ra cỏc khoỏng aluminỏt caxi và khoỏng alumụferớt canxi. Nếu nhiều Al2O3 tạo khoáng đóng rắn toả nhiều nhiệt khi hydrát hoá và kém bền nhiệt trong môi trường xâm thực.
* Oxớt Fe2O3 với hàm lượng 0.1 5%, nú chủ yếu tỏc dụng với CaO và Al2O3 để tạo khoỏng alumụferớt canxi. Nhiều Fe2O3 thỡ giảm mỏc xi măng nhưng tăng độ bền trong môi trường xâm thực và môi trường băng giá.
* Oxít MgO, hàm lượng 0 4% tối đa 5% hầu như tồn tại ở dạng tự do tinh thể Periclaz gây tính không ổn định thể tích cho đá xi măng về lâu về dài. Nếu nó tồn tại trong dung dịch rắn hay pha thuỷ tinh thỡ khụng gõy ảnh hưởng đến tính ổn định thể tích.
* Oxớt kiềm R2O, hàm lượng 0.3 2%, tổng của chúng nhỏ hơn 1%. Đối với xi măng ít kiềm quy định < 0.6%. Oxít kiềm tham gia tạo một số khoáng mà thực chất là sự thay thế của Oxít kiềm trong mạng lưới khoáng C2S và C3A . Ở nhiệt độ cao một lượng kiềm bay hơi và nhưng tụ ở nhiệt độ thấp tạo ra các muối sun fát hay Clorua gây khả năng tắc nghẽn trong hệ thống lũ. Kiềm làm giảm mỏc xi măng, không ổn định thể tích, gây loang mầu bề mặt và ăn mũn cốt thộp.
* Oxít lưu huỳnh (SO3). Hàm lượng 0 1%. Trong vùng nhiệt độ cao nếu có mặt đồng thời SO3 và hơi kiềm làm cho quá trỡnh hoạt động lũ khụng ổn định (đối với lũ quay phương pháp khô có hệ thống Cyclone trao đổi nhiệt).
SO3 tỏc dụng với H2O tạo ra H2SO4 gây ăn mũn thiết bị.
2.2. Thành phần khoỏng.
Cỏc khoỏng chớnh C3S, C2S, C3A, C4AF chiếm hàm lượng 95 97% cũn lại là cỏc khoỏng khỏc và Oxớt tự do và pha thuỷ tinh.
* Khoỏng C3S (Tricalci silicát). Hàm lượng 40 60%. Khối lượng riêng 3.28 g/cm2. C3S tinh khiết chỉ tồn tại trong phũng thớ nhgiệm. Trong điều kiện công nghiệp C3S chỉ tồn tại trong dung dịch rắn cú tờn Alớt. Tuy nhiờn tớnh chất của C3S và Alít là giống nhau nên thông thường gọi C3S là Alớt. C3S tồn tại trong vùng nhiệt độ từ 1250 19000C. Xi măng có nhiều C3S thỡ cho mỏc cao khi đóng rắn toả nhiều nhiệt nhưng không bền trong môi trường xâm thực.
* Khoỏng C2S (Dicalci silicát). Hàm lượng 15 45%. C2S cú bốn loại thự hỡnh đó là: , , , với khối lượng riêng lần lượt là 3.04, 3.40, 3.28, 2.97 g/cm3.
Trong bốn dạng thự hỡnh trờn thỡ dạng được quan tâm nhiều nhất vỡ chỉ cú dạng này tồn tại và cú lợi trong Clinker xi măng pooclăng, dạng và không tồn tại được trong điều kiện cụng nghiệp cũn dạng thỡ hầu như không có hoạt tính.
- Dạng tồn tại trong khoảng nhiệt độ từ 1425 21300C.
- Dạng tồn tại trong vùng nhiệt độ 830 14250C.
- Tại khoảng nhiệt độ 8300C nếu ta làm lạnh nhanh thỡ được dạng nếu làm lạnh chậm được dạng (qỳa trỡnh chuyển thự hỡnh này kốm theo hiện tuợng tăng 10% thể tích gây tả Clinker).
- Dạng tồn tại ở nhiệt độ < 6750C.
Trong điều kiện công nghiệp chỉ tồn tại C2S trong dung dịch rắn có tên Bêlít. Tuy nhiên tính chất của chúng tương tự nhau nên trong thực tế đôi khi gọi C2S là Bêlít. Bêlít đóng rắn chậm toả ít nhiệt khi đóng rắn nhưng cường độ về lâu về dài không kém gỡ C3S.
* Khoỏng Calcialuminỏt (C3A).Hàm lượng 5 15% , khối lượng riêng 3.04 g/cm3 là khoỏng chủ yếu trong dóy dung dịch rắn từ C3A đến CA6. C3A có cấu trúc xốp phản ứng rất nhanh với nước toả nhiều nhiệt bền trong môi trường xâm thực.
* Khoỏng alumụferớt calxi (C4AF).Hàm lượng từ 10 18%, khối lượng riêng 3.77 g/cm3. C4AF là khoỏng chủ yếu trong dóy dung dịch rắn từ C6A2F đến C6AF2 . Đây là khoáng đóng rắn chậm và cho cường độ không cao, bền trong môi trường xâm thực và băng giá.
* Cỏc khoỏng khỏc.Chủ yếu là hai khoỏng chứa kiềm KC21S12 (gốc C2S) và NC8A3 (gốc C3A). Cỏc khoỏng chứa kiềm sẽ bị phõn huỷ khi cú mặt CaSO4 trong hệ nung.
Na2O.8CaO.3Al2O3 + CaSO4 Na2SO4 + 9C3A
K2O.23CaO.12SiO2 + CaSO4 K2SO4 + 12C2S
* Oxít tự do. Chủ yếu là CaO và MgO ngoài ra có thể có TiO… Với hàm lượng nhỏ hơn 1%.
* Pha thuỷ tinh. Hàm lượng 5 10%. Lượng và thành phần của pha thuỷ tinh phụ thuộc vào thành phần hoỏ của lỏng núng chảy. Thuỷ tinh chủ yếu chứa phức Silớc ngoài ra cũn cú cỏc oxớt kim loại.
2.3. Hệ số và Modul Clnker.
* Hệ số bóo hoà vụi KH: .
* Hệ số bóo hoà vụi LSF: .
* Modul silớc n (MS): .
* Modul alumin p (MA): .
Dối với xi măng thông thường giới hạn các modul hệ số như sau:
KH = 0.82 0.92.
p = 1 3.
n = 1.7 3.5.
2.4. Quỏ trỡnh hoỏ lý khi nung luyện Clinker xi măng pooclăng.
Quỏ trỡnh hoỏ lý xẩy ra trong quỏ trỡnh nung luyện tạo Clinker xi măng Pooclăng là một quá trỡnh phức tạp, khụng cú cỏc vựng nhiệt độ mà tại đó các phản ứng tạo khoáng xẩy ra tách biệt mà chúng luôn đan xen nhau trong suốt quá trỡnh nõng nhiệt độ của hệ thống lũ.
Bảng: quỏ trỡnh hoỏ lý tạo clinker.
Nhiệt độ 0C Quỏ trỡnh Phản ứng xảy ra
< 100 Tách nước tự do H2O(l) H2O(h)
100 400 Bay hơi nước hấp thụ H2O(l) H2O(h)
400 750 Mất nước hoá học (phân huỷ Caolinít) AS2H2 AS2 + 2H2O
600 900 Phõn huỷ Meta caolinớt tới cỏc oxớt tự do AS2 A + 2S
600 1000 Phân huỷ đá vôi tạo ra khoáng CS, CA CaCO3 CaO + CO2
C + S CS
C + A CA
800 1300 Tạo khoỏng C2S, C3A, C4AF CS + C C2S
CA + 2C C3A
CA + 3C + F C4AF
1250 1450 Tạo C3S C2S + Ctd C3S
II. Lược sử phát triển ximăng.
1). Lược sử phát triển Xi măng thế giới
Từ xa loài người đã biết dùng các loại nguyên liệu thiên nhiên có tính kết dính để xây dựng các công trình, nhưng nói chung các chất kết dính này có cường độ thấp không đáp ứng được nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người. Mãi đến năm 1812 đến năm 1825 XMP mới được phát hiện, XMP đã được phát triển qua gần hai thế kỷ nên công nghệ sản xuất ngày càng cao. Trước đây xi măng được sản xuất chủ yếu theo phương pháp bán khô, phối liệu được vê viên trong lò đứng, phương pháp ướt lò quay, phương pháp khô chỉ là thứ yếu, sản lượng xi măng sản xuất theo phương pháp ướt chiếm 70 80% sản lượng xi măng sản xuất ra. Ngày nay để tiết kiệm nhiên liệu, nhiệt lượng, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ thì công nghệ sản xuất xi măng theo phương pháp khô chiếm vị trí chủ đạo. hiện nay công nghệ sản xuất xi măng trên thế giới đạt đến trình độ cao, sản lượng tăng, chất lượng tốt, phong phú về chủng loại. đứng đầu là các nước có nền công nghiệp tiên tiến như Mỹ, Nhật và các nước Tây âu.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Phần I – Tổng quan.
I. Giới thiệu XMP.
II. Lược sử phát triển XM.
III. Định hướng của nghành công nghiệp XM từ 2002 2020.
IV. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy.
V. Lựa chọn phương pháp sản xuất và dây chuyền công nghệ.
VI.Thiết lập dây chuyền sản xuất.
Phần II - Tính toán chung.
Chương I : Tính phối liệu.
I.Các ký hiệu viết tắt.
II.Chọn các hệ số của Clinke.
III.Nguyên liệu, nhiên liệu.
IV.Tính bài phối liệu.
A. Xác định tính chất làm việc của than.
B. Tính bài phối liệu.
Chương II: Tính cân bằng vật chất cho nhà máy.
I. Số liệu đầu.
II. Các ký hiệu.
III. Tính toán cân bằng vật chất nhà máy.
Phần III - Các phân xưởng chính.
Chương I: Phân xưởng lò nung.
I. Nhiện vụ phân xưởng.
II. Dây chuyền phân xưởng lò nung.
III. Tính cân bằng vật chất cho hệ thống lò.
IV.Tính nhiệt lý thuyết tạo clinker, tính cân bằng nhiệt hệ thống lò
A. Số liệu ban đầu.
B. Tính toán.
V. Tính và lựa chọn thiết bị cho phân xưởng.
Chương I: Phân xưởng nguyên liệu.
I. Nhiệm vụ phân xưởng.
II. Tính và chọn thiết bị cho phân xưởng.
Chương III: Phân xuởng nghiền xi măng.
I. Nhiệm vụ phân xưởng.
II. Tính và chọn thiết bị chính trong phân xưởng.
ChươngV: Phân xưởng đóng bao.
I. Nhiệm vụ phân xưởng.
II. Tính và chọn thiết bị chín trong phân xưởng.
PhầnIV: Các công đoạn phụ trợ cho sản xuất.
I. Nhiệm vụ phân xưởng.
II. Tiêu chuẩn chất lượng của nhiên liệu.
III. Tính và chọn máy nghiền than.
PhầnV - Kết luận.
Tài liệu tham khảo
Xi măng (XM) là vật liệu thông dụng nhất trong ngành công nghiệp xây dựng vì chúng là chất kết dính rẻ tiền hơn so với các loại chất kết dính khác. Mặc khác khi sử dụng XM lại cho cường độ chịu nén, chịu uốn cao. XM đã có mặt trong đời sống của con người hàng nghìn năm qua và cho đến nay con người vẫn sử dụng nó trong hầu hết các công trình xây dựng. Theo những đoán thì XM vẫn là chất kết dính chủ lực trong thế kỷ tới. Đất nước ta trải qua 2 cuộc chiến tranh tàn phá cơ sở hạ tầng còn thấp kém. Do vậy nhu cầu sử dụng XM ngày càng tăng khi nước ta bước vào thời kỳ đổi mới tiến tới công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Hàng loạt các công trình xây dựng: thuỷ điện, cầu cống, đường xá, các công trình thuỷ lợi, nhà ở. sẽ tiêu thụ một lượng XM rất lớn. Mặc dù, sản lượng XM sản xuất trong nước ngày càng tăng nhanh nhưng vẫn không đủ nhu cầu sử dụng trong nước. Vì vậy, việc tăng sản lượng XM nhằm cân đối giữa cung - cầu trong nước, một phần tham gia xuất khẩu đang là mục tiêu của ngành công nghiệp XM Việt Nam. Để góp phần thúc đẩy sự tăng trưởng kinh tế của đất nước đồng thời thực hiện được mục tiêu trên thì việc xây dựng các nhà máy XM là rất cần thiết.
Qua sự phân tích và đánh giá tình hình nhu cầu tiêu thụ XM trong nước, trong đồ án thiết kế này dự định sẽ xây dựng một nhà máy XM với công suất 1,4 triệu tấn XM/năm. Nhà máy sẽ được áp dụng công nghệ tiên tiến và hiện đại, trình độ tự động hoá ở mức cao nhằm tiết kiệm nhiên liệu, điện năng và các vật tư sản xuất, đảm bảo chất lượng clinke ra lò, giảm bớt người lao động trực tiếp trong nhà máy. Sản phẩm của nhà máy sản xuất đạt chất lượng mác XM Poóclăng hỗn hợp 40 (XMPCB 40).
PHẦN I
TỔNG QUAN
I. giới thiệu xi măng poóc lăng
1.các khái niệm chung
Ximăng poóclăng (XMP) là chất kết dính vô cơ bền nước, là sản phẩm nghiền mịn của clinke XMP Với (35%) thạch cao và một số phụ gia khác (nếu cần) như: chất trợ nghiền, chất độn làm tăng hàm lượng sản phẩm.
Chất lượng XMP phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng clinke.
Clinke XMP là sản phẩm sau khi nung đến kết khối của hỗn hợp bao gồm đá vôi, đất sét, và một số nguyên liệu phụ (nếu cần) như quặng sắt, sét cao silíc…
Ximăng Poóclăng hỗn hợp (XMPCB) là chất kết dính vô cơ bền nước, sản phẩm nghiền mịn của clinke với (35%) thạch cao và lượng phụ gia.
Như vậy, XMPCB khác với XMP về hàm lượng phụ gia có trong ximăng.
Sở dĩ XM có tính chất kết dính là bởi vì nó có chứa một số các khoáng như C3S, C3A, C2S, C4AF. . . Các khoáng này khi phản ứng với nước tạo thành các sản phẩm có tính chất kết dính.
Phụ gia hỗn hợp là hỗn hợp của hai loại phụ gia, phụ gia đầy, phụ gia lười và phụ gia khoáng hoạt tính.
* Phụ gia đầy (lười) là chất độn đưa vào với mục đích làm tăng sản lượng xi măng giảm giá thành sản phẩm, nó không tham gia phản ứng trong quá trỡnh đóng rắn sau này của xi măng. Yêu cầu kỹ thuật của nó là không được làm giảm đột ngột các đặc tính tốt của clinker xi măng pooclăng (chủ yếu là vấn đề cường độ ngoài ra cũn cú thể có vấn đề về màu sắc).
* Phụ gia khoáng hoạt tính là phụ gia đưa vào nhằm mục đích cải thiện hay cải tạo một hay một vài tính chất nào đó của xi măng. Phụ gia này sẽ tham gia một phần vào các phản ứng sau này trong quá trỡnh đóng rắn của xi măng. Phụ gia này có nguồn gốc từ thiên nhiên và một phần từ phế thải công nghiệp , tuy nhiên hiện nay người ta đó đó chế tạo ra một số loại phụ gia khoỏng hoạt tớnh đặc biệt với độ hoạt tính rất cao và dùng trong các trường hợp đũi hỏi xi măng chất lượng cao.
Phụ gia cụng nghệ với hàm lượng đóng góp nhỏ hơn 1%. Các loại phụ gia công nghệ thường là phụ gia trợ nghiền và phụ gia bảo quản
2. Clinker xi măng pooclăng
2.1. Thành phần húa.
+ Nhúm Oxớt chớnh CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3. chiếm 95 97%.
+ Nhúm Oxớt khỏc R2O, MgO, Cr2O3, TiO, P2O3, Mn2O3, SO3.
* Oxít canxi (CaO) có hàm lượng 62 69%, nó tác dụng với các Oxít khác tạo ra bốn khoáng chính và một số khoáng phụ trong Clinker. CaO tự do là lượng CaO không tham gia phản ứng tạo khoáng cũn lại trong Clinker nú sẽ gúp phần gây mất sự ổn định thể tích của xi măng có được từ Clinker này.
CaOtd + H2O = Ca(OH)2 + V.
Clinker có nhiều hàm lượng CaO thỡ sẽ cho xi măng mác cao, đóng rắn hanh, nhưng không bền trong môi trường xâm thực.
* Oxớt SiO2 có hàm lượng trong Clinker từ 17 26%. Oxớt SiO2 chủ yếu tác dụng với CaO để tạo ra các khoáng Silicát. Nhiều SiO2 Clinker cho xi măng đóng rắn chậm nhưng vẫn đảm bảo cường độ về lâu về dài và tăng độ bền xâm thực.
* Oxớt nhụm (Al2O3) chiếm hàm lượng từ 4 10%, chủ yếu tỏc dụng với CaO và Fe2O3 tạo ra cỏc khoỏng aluminỏt caxi và khoỏng alumụferớt canxi. Nếu nhiều Al2O3 tạo khoáng đóng rắn toả nhiều nhiệt khi hydrát hoá và kém bền nhiệt trong môi trường xâm thực.
* Oxớt Fe2O3 với hàm lượng 0.1 5%, nú chủ yếu tỏc dụng với CaO và Al2O3 để tạo khoỏng alumụferớt canxi. Nhiều Fe2O3 thỡ giảm mỏc xi măng nhưng tăng độ bền trong môi trường xâm thực và môi trường băng giá.
* Oxít MgO, hàm lượng 0 4% tối đa 5% hầu như tồn tại ở dạng tự do tinh thể Periclaz gây tính không ổn định thể tích cho đá xi măng về lâu về dài. Nếu nó tồn tại trong dung dịch rắn hay pha thuỷ tinh thỡ khụng gõy ảnh hưởng đến tính ổn định thể tích.
* Oxớt kiềm R2O, hàm lượng 0.3 2%, tổng của chúng nhỏ hơn 1%. Đối với xi măng ít kiềm quy định < 0.6%. Oxít kiềm tham gia tạo một số khoáng mà thực chất là sự thay thế của Oxít kiềm trong mạng lưới khoáng C2S và C3A . Ở nhiệt độ cao một lượng kiềm bay hơi và nhưng tụ ở nhiệt độ thấp tạo ra các muối sun fát hay Clorua gây khả năng tắc nghẽn trong hệ thống lũ. Kiềm làm giảm mỏc xi măng, không ổn định thể tích, gây loang mầu bề mặt và ăn mũn cốt thộp.
* Oxít lưu huỳnh (SO3). Hàm lượng 0 1%. Trong vùng nhiệt độ cao nếu có mặt đồng thời SO3 và hơi kiềm làm cho quá trỡnh hoạt động lũ khụng ổn định (đối với lũ quay phương pháp khô có hệ thống Cyclone trao đổi nhiệt).
SO3 tỏc dụng với H2O tạo ra H2SO4 gây ăn mũn thiết bị.
2.2. Thành phần khoỏng.
Cỏc khoỏng chớnh C3S, C2S, C3A, C4AF chiếm hàm lượng 95 97% cũn lại là cỏc khoỏng khỏc và Oxớt tự do và pha thuỷ tinh.
* Khoỏng C3S (Tricalci silicát). Hàm lượng 40 60%. Khối lượng riêng 3.28 g/cm2. C3S tinh khiết chỉ tồn tại trong phũng thớ nhgiệm. Trong điều kiện công nghiệp C3S chỉ tồn tại trong dung dịch rắn cú tờn Alớt. Tuy nhiờn tớnh chất của C3S và Alít là giống nhau nên thông thường gọi C3S là Alớt. C3S tồn tại trong vùng nhiệt độ từ 1250 19000C. Xi măng có nhiều C3S thỡ cho mỏc cao khi đóng rắn toả nhiều nhiệt nhưng không bền trong môi trường xâm thực.
* Khoỏng C2S (Dicalci silicát). Hàm lượng 15 45%. C2S cú bốn loại thự hỡnh đó là: , , , với khối lượng riêng lần lượt là 3.04, 3.40, 3.28, 2.97 g/cm3.
Trong bốn dạng thự hỡnh trờn thỡ dạng được quan tâm nhiều nhất vỡ chỉ cú dạng này tồn tại và cú lợi trong Clinker xi măng pooclăng, dạng và không tồn tại được trong điều kiện cụng nghiệp cũn dạng thỡ hầu như không có hoạt tính.
- Dạng tồn tại trong khoảng nhiệt độ từ 1425 21300C.
- Dạng tồn tại trong vùng nhiệt độ 830 14250C.
- Tại khoảng nhiệt độ 8300C nếu ta làm lạnh nhanh thỡ được dạng nếu làm lạnh chậm được dạng (qỳa trỡnh chuyển thự hỡnh này kốm theo hiện tuợng tăng 10% thể tích gây tả Clinker).
- Dạng tồn tại ở nhiệt độ < 6750C.
Trong điều kiện công nghiệp chỉ tồn tại C2S trong dung dịch rắn có tên Bêlít. Tuy nhiên tính chất của chúng tương tự nhau nên trong thực tế đôi khi gọi C2S là Bêlít. Bêlít đóng rắn chậm toả ít nhiệt khi đóng rắn nhưng cường độ về lâu về dài không kém gỡ C3S.
* Khoỏng Calcialuminỏt (C3A).Hàm lượng 5 15% , khối lượng riêng 3.04 g/cm3 là khoỏng chủ yếu trong dóy dung dịch rắn từ C3A đến CA6. C3A có cấu trúc xốp phản ứng rất nhanh với nước toả nhiều nhiệt bền trong môi trường xâm thực.
* Khoỏng alumụferớt calxi (C4AF).Hàm lượng từ 10 18%, khối lượng riêng 3.77 g/cm3. C4AF là khoỏng chủ yếu trong dóy dung dịch rắn từ C6A2F đến C6AF2 . Đây là khoáng đóng rắn chậm và cho cường độ không cao, bền trong môi trường xâm thực và băng giá.
* Cỏc khoỏng khỏc.Chủ yếu là hai khoỏng chứa kiềm KC21S12 (gốc C2S) và NC8A3 (gốc C3A). Cỏc khoỏng chứa kiềm sẽ bị phõn huỷ khi cú mặt CaSO4 trong hệ nung.
Na2O.8CaO.3Al2O3 + CaSO4 Na2SO4 + 9C3A
K2O.23CaO.12SiO2 + CaSO4 K2SO4 + 12C2S
* Oxít tự do. Chủ yếu là CaO và MgO ngoài ra có thể có TiO… Với hàm lượng nhỏ hơn 1%.
* Pha thuỷ tinh. Hàm lượng 5 10%. Lượng và thành phần của pha thuỷ tinh phụ thuộc vào thành phần hoỏ của lỏng núng chảy. Thuỷ tinh chủ yếu chứa phức Silớc ngoài ra cũn cú cỏc oxớt kim loại.
2.3. Hệ số và Modul Clnker.
* Hệ số bóo hoà vụi KH: .
* Hệ số bóo hoà vụi LSF: .
* Modul silớc n (MS): .
* Modul alumin p (MA): .
Dối với xi măng thông thường giới hạn các modul hệ số như sau:
KH = 0.82 0.92.
p = 1 3.
n = 1.7 3.5.
2.4. Quỏ trỡnh hoỏ lý khi nung luyện Clinker xi măng pooclăng.
Quỏ trỡnh hoỏ lý xẩy ra trong quỏ trỡnh nung luyện tạo Clinker xi măng Pooclăng là một quá trỡnh phức tạp, khụng cú cỏc vựng nhiệt độ mà tại đó các phản ứng tạo khoáng xẩy ra tách biệt mà chúng luôn đan xen nhau trong suốt quá trỡnh nõng nhiệt độ của hệ thống lũ.
Bảng: quỏ trỡnh hoỏ lý tạo clinker.
Nhiệt độ 0C Quỏ trỡnh Phản ứng xảy ra
< 100 Tách nước tự do H2O(l) H2O(h)
100 400 Bay hơi nước hấp thụ H2O(l) H2O(h)
400 750 Mất nước hoá học (phân huỷ Caolinít) AS2H2 AS2 + 2H2O
600 900 Phõn huỷ Meta caolinớt tới cỏc oxớt tự do AS2 A + 2S
600 1000 Phân huỷ đá vôi tạo ra khoáng CS, CA CaCO3 CaO + CO2
C + S CS
C + A CA
800 1300 Tạo khoỏng C2S, C3A, C4AF CS + C C2S
CA + 2C C3A
CA + 3C + F C4AF
1250 1450 Tạo C3S C2S + Ctd C3S
II. Lược sử phát triển ximăng.
1). Lược sử phát triển Xi măng thế giới
Từ xa loài người đã biết dùng các loại nguyên liệu thiên nhiên có tính kết dính để xây dựng các công trình, nhưng nói chung các chất kết dính này có cường độ thấp không đáp ứng được nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người. Mãi đến năm 1812 đến năm 1825 XMP mới được phát hiện, XMP đã được phát triển qua gần hai thế kỷ nên công nghệ sản xuất ngày càng cao. Trước đây xi măng được sản xuất chủ yếu theo phương pháp bán khô, phối liệu được vê viên trong lò đứng, phương pháp ướt lò quay, phương pháp khô chỉ là thứ yếu, sản lượng xi măng sản xuất theo phương pháp ướt chiếm 70 80% sản lượng xi măng sản xuất ra. Ngày nay để tiết kiệm nhiên liệu, nhiệt lượng, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ thì công nghệ sản xuất xi măng theo phương pháp khô chiếm vị trí chủ đạo. hiện nay công nghệ sản xuất xi măng trên thế giới đạt đến trình độ cao, sản lượng tăng, chất lượng tốt, phong phú về chủng loại. đứng đầu là các nước có nền công nghiệp tiên tiến như Mỹ, Nhật và các nước Tây âu.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
