tính toán và thiết kế phân xưởng lò nung phối liệu sản xuất pc40 theo phương pháp ướt lò quay với năng suất 1.000.000 t



Tính toán và thiết kế phân xưởng
lò nung phối liệu sản xuất PC40 theo
phương pháp ướt lò quay với năng suất
1.000.000 tấn/năm

Xi măng là một trong những vật liệu quan trọng nhất trong ngành xây dựng, là
loại chất kết dính không thể thiếu trong xây dựng dân dụng và công nghiệp. Để đáp
ứng nhu cầu phát triển mạnh mẽ của ngành xây dựng, ngành công nghiệp xi măng phải
ngày càng phát triển hoàn thiện về tính năng kỹ thuật và công nghệ sản xuất.
Hiện nay ở nước ta, ngành công nghiệp sản xuất xi măng portland đóng vai trò
đặc biệt quan trọng, và chiếm tỷ trọng lớn nhất về giá trị sản lượng. Nhận rõ vai trò
quan trọng của ngành trong sự phát triển của ngành kinh tế quốc dân. Nhà nước ta đã
có đề án quy hoạch phát triển công nghiệp xi măng Việt Nam từ năm 2010 và định
hướng đến năm 2020. Mục tiêu của quy hoạch phát triển ngành công nghiệp xi măng
Việt Nam, là đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng xi măng trong nước cả về số lượng và chất
lượng, có thể xuất khẩu khi có điều kiện. Đưa ngành công nghiệp xi măng thành một
ngành công nghiệp mạnh, có dây chuyền và thiết bị hiện đại.
Quá trình sản xuất xi măng portland bao gồm hai giai đoạn chính. Là sản xuất
clinker xi măng và nghiền clinker xi măng với thạch cao, và có thể nghiền chung với
các loại phụ gia khác.
Trên thế giới hiện nay tồn tại hai phương pháp phổ biến chính, là phương pháp
ướt và phương pháp khô. Việc phân loại phương pháp ướt hoặc khô chủ yếu dựa vào
khâu chuẩn bị phối liệu sản xuất clinker xi măng. Với những yêu cầu như trên thì em
được giao nhiệm vụ “Tính toán và thiết kế phân xưởng lò nung phối liệu sản xuất
PC40 theo phương pháp ướt lò quay với năng suất 1.000.000 tấn/năm”. Tuy nhiên đây
là một lĩnh vực lớn và phức tạp, khả năng của em còn hạn chế về kiến thức cũng như
kinh nghiệm thực tế, cho nên đồ án này vẫn còn nhiều những hạn chế và thiếu sót
trong quá trình tính toán và thiết kế. Em mong được sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo
chuyên ngành trong bộ môn và các bạn đọc để đồ án này được hoàn thiện hơn.

Em chân thành cảm ơn thầy Th.S-GVC Nguyễn Dân đã có những hướng dẫn và
góp ý trong quá trình tính toán và thiết kế đồ án này.
Tuy Hòa, ngày tháng năm 2012.
SVTH
Đoàn Nguyễn Hồng Nhân
 !
"#$%&'%&())'*+,-./-01)2345%67'89)7':78;/
Đất sétĐá đỏ Đá vôi
Băng tải xích
Máy đập búa
Băng tải cao su
Bunker chứa
Băng tải cao su
Phễu
Máy nghiền bi
ướt
Băng tải xích
Máy đập búa
Băng tải cao su
Bunker chứa
Băng tải cao su
Băng tải
Bể bừa bùn
Bơm
Bể chứa bùn
Bơm
Bể tồn trữ bùn
Gàu múc
Khí thải
Quạt

Lọc bụi túi
Nước
Sàng phân loại
1
Bể chứa
1
Bơm
Bể đồng nhất
phối liệu
Bơm
Bể chứa
Định lượng
Lò nung
Làm lạnh kiểu
ống chùm
Máng hứng
Clinker
Kho than
Băng tải
Máy sấy
nghiền
Than mịn
Vít tải
Định lượng
Béc đốt
Ống khói
Quạt
Lọc bụi điện
Buồng lắng
"<#'%=/0'>$%&'%&())'*

Đá vôi: Được khai thác từ núi bằng cách khoan nổ mìn, sau đó dùng máy ủi, ủi
xuống, và được máy xúc múc lên xe ô tô vận chuyển về kho chứa. Đối với đá quá cỡ
được vận chuyển về phễu tiếp liệu của máy đập búa sau đó nhờ băng tải xích chuyển
lên máy đập búa, ở đây đá quá cỡ được đập đến kích thước yêu cầu sau đó vận chuyển
về kho chứa đá vôi. Tại máy đập búa khi đập đá quá cỡ thì có bụi nên ta đặt thiết bị lọc
bụi túi để thu hồi bụi, còn ở kho chứa thì đá vôi đựợc máy rải liệu rải thành đống dài
theo phương pháp Chevron. Đá từ đống này được máy rút liệu rút liệu qua băng tải cao
su về bunker chứa. Dưới bunker chứa có hệ thống cân băng định lượng, sau khi đã
định lượng xong thì được băng tải cao su vận chuyển vào phễu chứa để vào máy
nghiền bi ướt cùng với đá đỏ và bùn.
Đá đỏ: Được chứa ở kho chứa có mái che có W=5%. Được ben ngoặm đưa đến
phễu đổ và đổ vào bunker chứa và được băng tải xích đưa đến máy đập búa. Tại đây
đá đỏ bị đập đến kích thước < 25mm, rồi được băng tải cao su đưa đến gầu nâng vào
bunker chứa có băng tải định lượng để định lượng đá đỏ. Đá đỏ được băng tải cao su
đưa đến phễu chứa rồi đưa đến máy nghiền bi ướt để nghiền chung với đá vôi và bùn
đất sét.
Đất sét: Trong thiên nhiên đất sét có độ ẩm khoảng 18% được bơm nước áp lực cao
bơm trực tiếp vào để tạo thành hỗn hợp bùn đất sét. Hỗn hợp này sẽ được bơm theo
ống dẫn về bể chứa bùn. Trong bể chứa bùn có lắp các cánh khuấy để đánh tơi một lần
nữa. Các tạp chất hữu cơ như rác, gỗ, củi sẽ nổi lên và được vớt ra, còn cát sạn sẽ bị
lắng xuống. Để đảm bảo độ nhớt của bùn làm việc ta dùng bơm để bơm nước vào. Bùn
ra khỏi bể có độ ẩm W= 60÷70% được bơm qua bể chứa bùn. Tại đây để đảm bảo độ
nhớt linh động và giảm độ ẩm sau này ta cho vào một lượng thủy tinh lỏng, từ bể chứa
bùn được bơm qua bể tồn trữ bùn. Tại các bể chứa bùn đều có cánh khuấy để bùn
không bị lắng. Bùn chuẩn bị được bơm vào gàu múc định mức và đưa vào máy nghiền
bi ướt để nghiền chung với hai nguyên liệu trên.
Đá vôi, đất sét, đá đỏ được nghiền chung trong máy nghiền bi ướt. Hỗn hợp bùn ra
khỏi máy nghiền có độ ẩm W = 32%, độ mịn đặt trưng bằng lượng sót sàng 0.08mm là
<12%. Hỗn hợp bùn qua máy phân loại đạt yêu cầu sẽ được các bơm lần lượt bơm
qua các bể chứa (kiểm tra và điều chỉnh độ ẩm, thành phần hóa học, và tít phối liệu),

bể dự trữ, đến gầu đong định hướng để vào lò nung. Tại các bể này cũng dùng hệ
thống khí nén và khuấy cơ học để bùn không bị lắng, sau đó tiến hành nung phối liệu.
<?@AB!
Chất lượng của Clinker xi măng phụ thuộc vào thành phần khoáng mà thành phần
khoáng lại phụ thuộc vào thành phần hóa của phối liệu. Vì thế tính bài phối liệu là
công việc quan trọng.
Hiện nay các nhà máy xi măng dùng 2 nguồn nguyên liệu chính là đá vôi và đất
sét, ngoài ra cần bổ xung thêm các cấu tử phụ như đá đỏ. Vì dùng nhiên liệu than nên
sẽ có một lượng tro than lẫn vào clinker vì thế ở đây ta tính bài phối liệu 3 cấu tử có
lẫn tro.
Bảng 2.1- Thành phần hóa của nguyên nhiên liệu:
)%C2* D
<
E2
<
D
F
GH
<
D
F
5D )D I J)
:K(
1.10 0.12 0.15 50.70 1.02 39.92 93.01
./+L/
52.15 18.20 6.56 1.50 0.30 7.35 86.06
:MN
25.00 4.96 50.65 1.35 1.45 8.62 92.03
OP/'5 69.31 15.53 3.75 0,00 0,00 0,00 88.59
Quy đổi về 100% với các hệ số chuyển đổi như sau:

:K(I

Q"RST
./+L/I
<
Q"U<
:MNI
F
Q"RVS
OP/'5I
W
Q"<X
Bảng 2.2- Thành phần hóa của nguyên nhiên liệu quy về 100%
)%C
2* D
<
E2
<
D
F
GH
<
D
F
5D )D I J)
:K(
1.18 0.13 0.16 54.51 1.10 42.92 100,00
./+L/
60.60 21.15 7.62 1.74 0,35 8.54 100,00
:MN

27.17 5.39 55.04 1.47 1.58 9.37 100,00
OP/'5
78.24 17.53 4.23 0,00 0,00 0,00 100,00
Chọn thành phần khoáng:
C
3
S C
2
S C
3
A C
4
AF
45 -60% 18 -30% 5 -15% 10 -18%
Vậy thành phần khoáng của Clinker để sản xuất xi măng PC40 là:
Y'P:) 
F
 
<
 
F
E


W
EG J)
% 53.100 22.020 8.831 15.107 99.058
Quy đổi về 100%:
Y'P
:)



F



<
 
F
E


W
EG
J
)
%
53
.60
2
2.23
8.9
15
15
.25 100,00
Tính các hệ số cơ bản theo công thức thực nghiệm của BUT:
88.0
SC.3250.1SC
SC.8838.0SC
KH

23
23
=
+
+
=
1.89=
AF2.0464.C +A 1.4341.C
S1.3250.C+SC
=n
43
23
1.31= 0.6383+
AFC
AC 1.1501.
= p
4
3
Ta có các hệ số cơ bản như sau:
I 7 
0,85÷0,95 1÷3 1,7÷3,5
Đối với bài phối liệu này ta sử dụng 2 hệ số cơ bản là KH và p:
Chuyển thành phần hóa học ban đầu của nguyên liệu chưa nung sang thành phần
hóa học đã nung bằng cách trừ đi phần mất khi nung (MKN) ta có bảng sau:
Bảng 2.3- Thành phần hóa của nguyên liệu đã nung:
)%C
2* D
<
E2
<

D
F
GH
<
D
F
5D )D I J)
:K( 2.07 0.23 0.28 95.50 1.92 0.00 100.00
./+L/ 66.26 23.12 8.33 1.91 0.38 0.00 100.00
:MN 29.97 5.95 60.72 1.62 1.74 0.00 100.00
OP/'5 78.24 17.53 4.23 0.00 0.00
0.00 100.00
:K(I

Q"ST<
./+L/I
<
Q"RXF
:MNI
F
Q"RF
OP/'5I
W
Q"RRR
Cứ 100 phần Clinker (phối liệu đã nung) thì ta có:
x phần trăm cấu tử 1(đá vôi) đã nung
y phần trăm cấu tử 2(đất sét) đã nung
z phần trăm cấu tử 3(đá đỏ) đã nung
t phần trăm tro than lẫn vào.
Ta có phương trình : x +y + z + t = 100%

Lượng tro nhiên liệu lẫn vào clinker được xác định theo công thức:

100.100
P.A.n
=t
Trong đó:
P: là lượng nhiên liệu tiêu tốn riêng (kg nhiên liệu /kg clinker)
A: là hàm lượng tro có trong nhiên liệu (%)
n: là lượng tro lẫn vào clinker xi măng so với tổng hàm lượng tro có trong nhiên
liệu, nó phụ thuộc vào loại lò và phương pháp sản xuất.
Bảng 2.4-Thành phần của than như sau:

>

>
D
>

>

>
Z
>
E
>
J) [
>
79.00 2.94 1.25 1.42 0.80 3.17 11.42 100,00 8.00

t

Q
q
P =
Trong đó:
q: là lượng nhiệt tiêu tốn riêng (kcal/kg clinker)
Q
t
: là nhiệt trị thấp của nhiên liệu (kcal/kg nhiên liệu)
(Dựa vào bảng 2.6 trang 40 - Công nghệ sản xuất chất kết dính vô cơ - Nguyễn Dân)
Ta chọn q= 1350 (kcal/kg clinker)
Áp dụng công thức tính nhiệt trị thấp của nhiên liệu ta có:
520.70916)(2624681 =−−−+=
dDddd
t
WSOHCQ
(kcal/kg clinker)

t
Q
q
P =
= 0.190 (kg nhiên liệu/kg clinker)

100.100
P.A.n
=t
= 0.020
Suy ra: t = 2.0%
Bảng 2.5-Bảng ký hiệu các ôxyt:
)%C

2* D
<
E2
<
D
F
GH
<
D
F
5D )D
:K( S
1
A
1
F
1
C
1
M
1
./+L/ S
2
A
2
F
2
C
2
M

2
:MN S
3
A
3
F
3
C
3
M
3
OP/'5 S
4
A
4
F
4
C
4
M
4
A'\2* S
0
A
0
F
0
C
0
M

0
2YHO S A F C M
Công thức tính thành phần khoáng như sau:
C
0
= ( x.C
1
+ y.C
2
+ z.C
3
+ t.C
4
)/(x + y + z + t)
S
0
= ( x.S
1
+ y.S
2
+ z.S
3
+ t.S
4
)/(x + y + z + t)
A
0
= ( x.A
1
+ y.A

2
+ z.A
3
+ t.A
4
)/(x + y + z + t)
F
0
= ( x.F
1
+ y.F
2
+ z.F
3
+ t.F
4
)/(x + y + z + t)
KH = C
0
– (1.65.A
0
+ 0.35.F
0
/(2.8.S
0
)
n = S
0
/(A
0

+ F
0
)
p = A
0
/F
0
Ta có hệ phương trình 3 ẩn:
a
1
x + b
1
y + c
1
z = d
1
a
2
x + b
2
y + c
2
z = d
2
a
3
x + b
3
y + c
3

z = d
3
a
1
= b
1
= c
1
= 100.00
d
1
= 100 – t = 98.00
Trong đó:
a
2
= (2.8.S
1
.KH + 1.65A
1
+ 0.35F
1
) – C
1
= -89.910
b
2
= (2.8.S
2
.KH + 1.65A
2

+ 0.35F
2
) – C
2
= 202.775
c
2
= (2.8.S
3
.KH + 1.65A
3
+ 0.35F
3
) – C
3
= 103.460
d
2
= (C
4
– (2.8KH.S
4
+ 1.65A
4
+ 0.35F
4
)).t = -514.286
a
3
= pF

1
– A
1
= 0.144
b
3
= pF
2
– A
2
= -12.212
c
3
= pF
3
– A
3
= 73.548
d
3
= (A
4
- pF
4
).t = 23.457
Từ đó ta có hệ phương trình:
1
x + 1 y + 1 z = 98.000
-89.910 x + 202.775 y + 103.460 z = -514.286
0.144 x + -12.212 y + 73.548 z = 23.457

1.000 1.000 1.000
D = -89.910 202.775 103.460 = 23923.4856
0.144 -12.212 73.548
1.000 1.000 98.000
Dx = 202.775 103.460 -514.286 = 1627136.16
-12.212 73.548 23.457
1.000 98.000 1.000
Dy = -89.910 -514.286 103.460 = 607179.6257
0.144 23.457 73.548
1.000 1.000 98.000
{
{
Dz = -89.910 202.775 -514.286 = 105251.56
0.144 -12.212 23.457
Giải hệ phương trình ta được:
x = D
x
/D = 68.01%
y = D
y
/D = 25.38%
z = D
z
/D = 4.40%

Đá vôi đã nung: 68.01 %
Đất sét đã nung: 25.38 %
Đá đỏ đã nung: 4.40 %
Tro lẫn vào: 2.0 %
Tổng: 100.000 %

Từ thành phần hóa của nguyên liệu đã nung chuyển sang thành phần hóa của
nguyên liệu chưa nung ta có:
x
0
=
119.15
1 (phần trọng lượng)
y
0
= 27.749 (phần trọng lượng)
z
0
= 4.854 (phần trọng lượng)
Đổi sang thành phần phần trăm ta được:
%x
0
= 78.516 (%)
%y
0
= 18.285 (%)
%z
0
= 3.199 (%)
Tổng:
100.00
0 (%)
Bảng 2.6: Thành phần hóa trước khi nung:
)%C
2* D
<

E2
<
D
F
GH
<
D
F
5D )D I J)
:K( 0.93 0.10 0.13 42.80 0.86 33.70 78.52
./+L/ 11.08 3.87 1.39 0.32 0.06 1.56 18.29
:MN 0.87 0.17 1.76 0.05 0.05 0.05 3.20
7'\2* 12.88 4.14 3.28 43.16 0.98 35.56 100.00
Bảng 2.7: Thành phần hóa của Clinker:
)%C2* D
<
E2
<
D
F
GH
<
D
F
5D )D J)
:K(
1.41 0.15 0.19 64.95 1.31 68.01
./+L/
16.82 5.87 2.12 0.48 0.10 25.38
:MN

1.32 0.26 2.67 0.07 0.08 4.40
OP/'5 1.73 0.39 0.09 0.00 0.00
2.21
2YHO 21.27 6.67 5.07 65.50 1.48
100.00
Tính kiểm tra lại các hệ số:
88.08.2/))35.065.1(( =+−= SFACKH
5
Sai số: ∆KH = 0.367% (thỏa mãn)
n = S/(A+F) = 1.811
Sai số: ∆n = 4.054% (thỏa mãn)
p = A/F = 1.315
Sai số: ∆p = 0.469% (thỏa mãn)
Kiểm tra lại thành phần khoáng:
%
199.52).23.(8.3
3
=−= SKHSC
%
602.21).1.(6.8
2
=−= SKHSC
%
076.9)64.0.(65.2
3
=−= FAAC
%
419.1504.3
4
== FAFC

:&Y'P:) ]'^_` 'a^_` 5+\^_`

F
 52.199 53.100 2.623

<
 21.602 22.020 2.825

F
E 9.076 8.831 1.808

W
EG 15.419 15.107 1.106
Tổng hàm lượng các khoáng chính có trong Clinker:
Tổng: %C
3
S + %C
2
S + %C
3
A + %C
4
AF = 98.296%
Hàm lượng các khoáng khác: 100 – 98.296 = 1.704%
Kiểm tra hàm lượng pha lỏng trong Clinker:

%98.29*35.1*12.1
43
=+= AFCACL
Nằm trong giới hạn: 25÷30%

Kiểm tra tít phối liệu:

087.7909.2785.1
=+=
MCT
Nằm trong giới hạn
)179( ±
Fb[cd
F"#'a23K/'()+\Ye/'/
F""#*+\+f>g)23
- Chọn kế hoạch tu sửa lò:
+ Thời gian đại tu: 20 ngày
+ Thời gian trùng tu, kiểm tra kỹ thuật: 10 ngày
+ Tổng ngày nghĩ: 30 ngày
- Hệ số thời gian sử dụng của lò:
918.0
365
30365
=
−
=K
F""<#'h)520K*&&i523
T = 365 – 30 = 335 (ngày/năm)
Số giờ làm việc thực tế trong năm:
H = 335*24 = 8040 (giờ)
Năng suất của nhà máy theo xi măng:
M = 1.000.000 (tấn/năm)
Để sản xuất PC 40, ta nghiền (90
÷
95%) clinker với (3

÷
5%) thạch cao thiên nhiên
và có thể sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính và phụ gia cải thiện công nghệ khác.
Chọn tổng tỉ lệ thạch cao và các loại phụ gia: 10%
Tính quy đổi về sản lượng clinker/năm:
M =
100
)100'*( AM −
=
100
)10100(*1000000 −
= 900.000 (tấn clinker/năm)
Trong đó:
M là sản lượng clinker/năm.
M’ là sản lượng xi măng/năm theo yêu cầu thiết kế.
A là tỷ lệ thạch cao và phụ gia có trong xi măng.
Lượng hao hụt khi sản xuất là 1%
Năng suất thực tế tại nhà máy tính theo clinker:
909000
100
)1100(*900000
=
+
=N
(tấn clinker/năm)
Năng suất giờ của phân xưởng lò nung:

4328,2713
335
909000

0
==G
(tấn/ngày)
Suy ra:
0597,113
24
4328,2713
0
==G
(tấn/giờ)
Với năng suất trên dựa vào bảng đặc tính kỹ thuật lò quay xi măng theo phương
pháp ướt – Trang 153 – Hướng dẫn thiết kế đồ án tốt nghiệp ta chọn lò kích thước 7
x 230m với năng suất lò là 3000 (tấn/ngày) hay 125 (tấn/giờ) với w = 32%.
+ Tổng lượng dự trữ công suất phân xưởng lò nung:
%5522,9100*
125
0597,113125
=
−
=p
+ Dự trữ công suất lò để sữa chữa:
%20.8%100*)918.01(%100*)1(
1
=−=−= kp
+ Hệ số dự trữ công suất cho phân xưởng lò làm việc liên tục p
2
, p
2
= 0%
+ Lượng dự trữ do chọn dư công suất máy là:

%53522.1)020.8(5522.9)(
213
<=+−=+−= pppp
(chấp nhận được)
Kết quả trên phù hợp và cho phép tính toán tiếp tục.
Bảng 3.1-Tính kỹ thuật lò quay xi măng theo phương pháp ướt:
 Bj B! [k
- Tỉ lệ chiều dài trên đường kính trung bình (L/D
tb
)
- Chiều dài lò (L)
- Độ ẩm bùn (W
b
)
- Số vòng quay
- Số bệ đỡ
- Góc nghiêng của lò
- Kiểu thiết bị làm lạnh
- Công suất động cơ chính (KW)
- Lượng nhiệt tiêu hao riêng
- Cách mắc xích
- Trọng lượng xích
- Nhiên liệu
- Năng suất
35
230
32
0,7 ÷ 0,93
8
4

Dàn làm lạnh
2 x 630
1405
võng
415
than cám
125
m
%
vòng/phút
cái
%
cái
kcal/kg
clinker
tấn
tấn clinker/h
( Số liệu tra từ Bảng 11 – Trang 153 - Thiết kế nhà máy xi măng)
F"<#]'&$lm)K/&'./&'P/P'0:%
Các thông số của nguyên liệu:
Độ ẩm tự nhiên của đá vôi w
1
= 5%
Độ ẩm tự nhiên của đất sét w
2
= 60% (do khai thác bằng phương pháp thủy lực)
Độ ẩm tự nhiên của đá đỏ w
3
= 5%
Độ ẩm của bùn w = 32%

Độ ẩm tự nhiên của thạch cao w=5% và phụ gia w = 4%
Hệ số sử dụng thời gian của lò k = 0.918
F"<"#8n)'C2*>o)Mp+,-./Y)&2YHO

d
t
t
Q
q
G =
-Trong đó:
q: Nhiệt tiêu tốn riêng cho 1 kg clinker theo lò quay phương pháp ướt là 1350
kcal/kg clinker
Q
t
d
: Nhiệt trị thấp của nhiên liệu, Q
t
d
= 7091,520 kcal/kg clinker (theo phần tính
cháy nhiên liệu)
Suy ra
190,0
520,7091
1350
==
t
G
-Lượng than khô tuyệt đối tiêu tốn cho 1kg clinker:
Vì độ ẩm của than là 1%, mà trong công thức tính Q

t
d
đã tính đến độ ẩm này tức là
trong công thức tính G
t
cũng đã kể đến độ ẩm 1% của than. Vậy nên khi tính lượng
than khô tuyệt đối phải trừ đi lượng ẩm này.
1881,0%1*)190,0190,0(*)( =−=−=
dttt
k
WGGG
(kg than khô/kg clinker)
- Độ ẩm ban đầu của than khi mua về là 5%, vậy lượng than ẩm lý thuyết là:
198,0
5100
100*1881,0
5100
100*
=
−
=
−
=
t
k
t
Alt
G
G
(kg than ẩm/kg clinker)

-Thực tế than khi mua về qua quá trình sấy nghiền và các khâu trung gian thì lượng
hao hụt là 1% nên lượng than ẩm thực tế mà nhà máy mua về là:
2,0
1100
100*198,0
1100
100*
2
=
−
=
−
=
t
Alt
t
At
G
G
(kg than ẩm/kg clinker)
F"<"<#q:&Mr'28n))%C2*/C'5PMp/sP/''/.&2YHO
Bảng 3.2 Tỷ lệ các cấu tử trong phối liệu:
Ðá vôi
78.516 %
Ðất sét
18.285%
Ðá đỏ
3.199 %
Bảng 3.3 Độ ẩm tự nhiên của nhiên liệu:
t:K( W

1
= 5%
t./+L/ W
2
= 60%
t:MN W
3
= 5%
F"<"<"#8n))%C2*2u/'%=/Mp+,-.//.&2YHO
5#8n))%C2*Y'(2u/'%=/
552.1
56.35100
100
100
100
=
−
=
−
=
MKN
A
C
(tấn/tấn clinker)
-Đá vôi:
2185.1
100
552.1*516.78
100
*516.78

1
===
C
lt
C
A
A
(tấn/tấn clinker)
-Đất sét:
2838.0
100
552.1*285.18
100
*285.18
2
===
C
lt
C
A
A
(tấn/tấn clinker)
-Đá đỏ:
050.0
100
552.1*199.3
100
*199.3
3
===

C
lt
C
A
A
(tấn/tấn clinker)
Vậy tổng lượng nguyên liệu khô lý thuyết tiêu tốn là
5523.1050.02838.02185.1
32
=++=++=
lt
C
lt
C
lt
Cl
lt
C
AAAA
(tấn/tấn clinker)
Tất cả các số liệu trên là lý thuyết chưa kể đến tổn thất trong sản xuất
l#8n))%C2*v0/w'C
- Đá vôi:
2826.1
5100
100*2185.1
100
100*
1
1

1
=
−
=
−
=
w
A
B
lt
C
lt
C
(tấn/tấn clinker)
-Đất sét:
7095.0
60100
100*2838.0
100
100*
2
2
2
=
−
=
−
=
w
A

B
lt
C
lt
C
(tấn/tấn clinker)
-Đá đỏ:
0526.0
5100
100*050.0
100
100*
3
3
3
=
−
=
−
=
w
A
B
lt
C
lt
C
(tấn/tấn Clinker)
Tổng:
0447.20526.07095.02826.1

321
=++=++=
lt
C
lt
C
lt
C
lt
C
BBBB
(tấn/tấn Clinker)
F"<"<"<#8n))%C2*/'w&/=Mp+,-.//.&2YHO
5#8n))%C2*Y'(/'w&/=
Do có một lượng bụi cuốn ra ngoài ống khói; chọn 0.4%
Ngoài ra còn tổn thất do vận chuyển; chọn 0.6%
Tổng tổn thất là; T=1%
- Đá vôi:
2308.1
1100
100*2185.1
100
100*
1
'
1
=
−
=
−

=
T
A
A
lt
C
C
(tấn/tấn clinker)
- Đất sét:
2866.0
1100
100*2838.0
100
100*
2
'
2
=
−
=
−
=
T
A
A
lt
C
C
(tấn/tấn clinker)
- Đá đỏ:

0505.0
1100
100*050.0
100
100*
3
'
3
=
−
=
−
=
T
A
A
lt
C
C
(tấn/tấn clinker)
* Vậy tổng lượng nguyên liệu khô thực tế tiêu tốn là:
5679.10505.02866.02308.1
'
3
'
2
'
1
=++=++=
CCC

tt
C
AAAA
(tấn/tấn clinker)
l#8n))%C2*v0/'w&/=
- Đá vôi:
2955.1
1100
100*2826.1
100
100*
1
1
=
−
=
−
=
T
B
B
lt
C
tt
C
(tấn/tấn clinker)
- Đất sét:

7166.0
1100

100*7095.0
100
100*
2
2
=
−
=
−
=
T
B
B
lt
C
tt
C
(tấn/tấn clinker)
6Đá đỏ:
0531.0
1100
100*0526.0
100
100*
3
3
=
−
=
−

=
T
B
B
lt
C
tt
C
(tấn/tấn clinker)
* Vậy tổng lượng nguyên liệu ẩm tiêu tốn thực tế là:
0652.20531.07166.02955.1
321
=++=++=
tt
C
tt
C
tt
C
tt
C
BBBB
(tấn/tấn clinker)
Bảng 3.4-Bảng tổng kết lượng nguyên liệu tiêu tốn cho 1 tấn clinker:
)%C
2*
u/'%=/ 'w&/=
I'(^` x0^` I'(^` x0^`
t:K( 1.2185 1.2826 1.2308 1.2955
t./+L/ 0.2838 0.7095 0.2866 0.7166

t:MN 0.0500 0.0526 0.0505 0.0531
A'\2* 1.5523 2.0447 1.5679 2.0652
F"<"F#8n)8;&&y/'=/Mp&'vlr7'\2*
Độ ẩm tự nhiên trung bình của phối liệu:
W
tb
= (x. W
1
+ y. W
2
+ z. W
3
)/100
Với x,y,z ta tính được ở bài phối liệu có kết quả sau;
Đá vôi 68.010%
Đất sét 25.380%
Đá đỏ 4.4000%
Vậy W
tb
= 18.8485%
Lượng nước có trong nguyên liệu ẩm:
g
nước
= W
tb
.
tt
C
B
/100 = 18.8485*2.0652/100 = 0.3892%

lượng bùn ứng với độ ẩm w = 32%

3057.2)32100/(100*5679.132100/100* =−=−=
tt
Cp
AG
(tấn/tấn clinker)
Lượng nước có trong bùn khi W
p
= 32%

7380.0100/32*3057.2100/32* ===
pp
GL
(tấn/tấn clinker)
Lượng nước lý thuyết tiêu tốn cho 1 kg clinker là:
Với K là hệ số dự trữ (K = 1,05 ÷ 1,2) chọn K = 1,1
L
lt
= (L
p
- g
nước
)*k = (0.7380 – 0.3892)*1.1 = 0.4642 (tấn/tấn clinker)
Lượng nước thực tế tiêu tốn cho 1kg clinker (hao hụt 2%) là:
L
tt
= (L
lt.
*100)/(100 - 2) = (0.4642*100)/ (100 - 2) = 0.4736 (tấn/tấn clinker)

F"<"W#8n))%Cz'C2*/'w&/=&y/'=/&'P'Ps/M{)'0:%/OP)
10
Về lý thuyết nhà máy sản xuất 1000000 tấn xi măng trong năm với lượng phụ gia
và thạch cao là 10%.
F"<"W"#8n))%C2*&y/'=/&)&.7')10/]'/'HP)%C2*
v0/'w&/=
- Đá vôi:
5.1177609909000*2955.1*
1
==NB
tt
C
(tấn/năm)
- Đất sét:
4.651389909000*7166.0*
2
==NB
tt
C
(tấn/năm)
- Đá đỏ:
9.48267909000*0531.0*
3
==NB
tt
C
(tấn/năm)
Tổng lượng nguyên liệu ẩm thực tế cung cấp hàng năm: 1877266.8 (tấn/năm)
F"<"W"<#8n)/'s&'&5PK7'g)5&)&.7')10
Lượng thạch cao và phụ gia khô lý thuyết:

lt
PGTC
L
+
= M*10% = 1000000*10% = 100000 (tấn/năm)
Lượng thạch cao và phụ gia khô thực tế:
101,101010
1100
100*10000
1100
100*
=
−
=
−
=
+
lt
tc
tt
PGTC
L
L
(tấn/năm)
Lượng thạch cao và phụ gia ẩm thực tế:
111,111000
9100
100*101,101010
100
100*

=
−
=
−
=
+
tc
tt
tc
Alt
PGTC
W
L
L
(tấn/năm)
F"<"W"F#8n)8;&&)&.7')10
Lượng nước lý thuyết:

8.421957909000*4642.0*
2
=== NLG
lt
lt
OH
(tấn/năm)
Lượng nước thực tế:

4.430502909000*4736.0*
2
=== NLG

tt
tt
OH
(tấn/năm)
F"<"W"W#8n)'C2*/C/\')10
Lượng nhiên liệu theo lý thuyết:
D
lt
= G
A
d
.N =0.198*909000 = 179982 (tấn/năm)
Lượng nhiên liệu thực tế:
D
tt
= G
Att
d
.N = 0.200*909000 = 181800 (tấn/năm)
Bảng 3.5-Bảng tổng kết lượng nguyên liệu ẩm thực tế tiêu tốn:
)%C2*
8n))%C2*&y/'=/>o)
|10 |)% |)h
_
:K(
1177609.5
3226.32 134.430
59.22809182
./+L/
651389.40

1784.63 75.360
32.76203904
:MN
48267.900
132.240 5.510
2.427633608
&5P}7)5 111000.11 304.109 12.670
5.582235538
J) 1988266.9 5447.29 226.97 100.00

Bảng 3.6-Bảng tổng kết lượng nước và than tiêu tốn:
Thành phần Tấn/năm Tấn/ngày Tấn/giờ Tấn/tấn clinker
Nước 430502.4 1179.45863 49.1441 0.4736
Than
181800.0
498.0822 20.7534 0.2000
Wb[cdD~
W"#8n)K/&'./KP23
W""#8n)'C2*/C/\Mp)Y)&2YHO
G
t
= 0,190 (kg than/kg clinker)
W""<#8n))%C2*KP23&•YpM=28n)lg/J/'./>PY']/',&\O5
Y'N23
W""<"#8n))%C2*Y'(
=
C
G
tt
t

c
a
G
−100
100*
(kg/kg clinker)
(Công thức 7.1–Trang 101–Thiết kế nhà máy xi măng)
Trong đó:
t
c
G
là lượng nguyên liệu khô lý thuyết.
a
tt
là lượng tổn thất nguyên liệu theo bụi ra ngoài.
Với phương pháp ướt ta chọn a
tt
= 0,4%.
Vậy:
5585,1
4,0100
100*5523,1
=
−
=
c
G
(kg/kg clinker).
W""<"<#8n))%C2*v0KP23
W

c
G
=
C
c
W
G
−100
100*
(kg/kg clinker)
(Công thức 7.2–Trang 101–Thiết kế nhà máy xi măng).
W
C
là độ ẩm của phối liệu (vì đây là phương pháp ướt nên ta chọn độ ẩm là 32%).
Vậy:
W
c
G
=
292,2
32100
100*5585,1
=
−
(kg/kg clinker).
W""F#8n)Y'()Y']v0/'w&/=KP23)
G
k
= r
k

*L
α
*G
t
(kg/kg clinker)
Trong đó:
r
k
là khối lượng riêng của không khí (r
k
= 1,293 kg/m
3
không khí).
L
α
là lượng không khí ẩm thực tế (m
3
/kg than).
G
t
là lượng nhiên liệu tiêu tốn để nung 1kg clinker (G
t
= 0,190 kg than/kg
clinker).
Mà L
0
= (1+0,00124*d
kk
)*
k

L
0
; (m
3
/kg).
(Công thức 1.10–Trang 11–Tính toán kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp tập 1)
Với:
k
L
0
là lượng không khí khô lý thuyết (m
3
/kg).
L
0
là lượng không khí ẩm lý thuyết (m
3
/kg).
d
kk
là hàm ẩm của không khí ẩm (kg ẩm/kg kkk).
Xác định hàm ẩm của không khí:
hh
hh
kk
PP
P
d
*
**622,0

ϕ
ϕ
−
=
(kg ẩm/kg kkk).
(Công thức 7.11–Trang 95–Sổ tay quá trình thiết bị tập 2).
Tra STQTTB tập 2–trang 101 ta có:
t
tb
= 26,9
0
C
φ = 83%
p = 757 mmHg ≈ 1at.
p = 757*133,3 = 100908,1 (N/m
2
).
từ t
tb
= 26,9
0
C (tra bảng I.253–Trang 317 STQTTB tập 1).
ở 26
0
C có p = 25,2 (mmHg) = 3359,16 (N/m
2
).
ở 27
0
C có p = 26,7 (mmHg) = 3559,11 (N/m

2
).
Vậy ở 26,9
0
C ta có p = 3539,115 (N/m
2
), bằng cách ta dùng phần mềm nội suy.

01865,0
115,3539*83,01,100908
115,3539*83,0*622,0
=
−
=
kk
d
(kg ẩm/kg kkk).
= 18,65 (gam ẩm/kg kkk).
Lượng không khí khô lý thuyết:
k
L
0
= 0,0889*C
lv
+ 0,2667*H
lv
+ 0,0333*(S
lv
– O
lv

)
= 0,0889*79 + 0,2667*2,94 + 0,0333*(0,8 – 1,25)
= 7,8 (m
3
/kg than).
(Công thức 1.9–Trang 11–Tính toán kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp tập 1)
Vậy L
0
= (1 + 0,00124*18,65)*7,8 = 7,98 (m
3
/kg than).
⇒
L
α
= α*L
0
= 1,1*7,98 = 8,778 (m
3
/kg than).
Ta được G
k
= 1,293*8,778*0,190 = 2,156 (kg/kg clinker).
Tổng lượng vật chất vào lò:
∑G
vào
= G
t
+
W
c

G
+ G
k
= 0,190 + 2,292 + 2,156 = 4,638 (kg/kg clinker).
W"<#8n)K/&'./O5Y'N23
W"<"#8n)&2YHOO5Y'N23)Y)
W"<"<#8n)Y']D
<
&i57'\2*
( )
[ ]
β
**
100
2
2
T
CC
T
C
C
C
CO
GGG
CO
G −+=
; (kg/kg clinker).
(Công thức 7.14–Trang 103–Thiết kế nhà máy xi măng).
Trong đó:
C

CO
2
là lượng CO
2
liên kết trong phối liệu %
MgO
C
CO
CaO
C
CO
C
M
MgOM
M
CaOM
CO
**
22
2
+=
%
(Công thức 7.15–Trang 103–Thiết kế nhà máy xi măng).
%988,34
40
98,0*44
56
16,43*44
2
=+=

C
CO
β = 0,3 ÷ 0,6 là mức độ phân hủy hoàn toàn cacbonat của bụi không thu hồi lại
chọn β = 0,4.
( )
[ ]
4,0*5523,15585,15523,1*
100
988,34
2
−+=
C
CO
G
= 0,544 (kg/kg clinker).
277,0
964,1
544,0
2
2
2
===
CO
C
CO
C
CO
G
V
γ

(m
3
/kg clinker).
(Công thức 7.16–Trang 103–Thiết kế nhà máy xi măng).
W"<"F#x0&i57'\2*/'P:/O5
W"<"F"#x02u'a&&i57'\2*
7335,05585,1292,2 =−=−=
C
W
C
f
W
GGG
(kg/kg clinker).
(Công thức 7.17–Trang 103–Thiết kế nhà máy xi măng).
911,0
805,0
7335,0
805,0
===
f
W
f
W
G
V
(kg/kg clinker).
W"<"F"<#x0'•5'a&&i57'\2*
0227,0
100*102

14,4*18*2
*5585,1
100*
*
*
32
2
322
=






=








=
OAl
C
OH
C
h

W
M
OAlM
GG
(kg/kg clinker).

⇒
0282,0
805,0
0227,0
805,0
===
h
W
h
W
G
V
(kg/kg clinker).
Trong đó:
M
2H2O
; M
Al2O3
là KLPT tương ứng cảu hai phân tử nước và một phân tử oxyt
nhôm.
Al
2
O
3

C
là phần trăm oxyt nhôm có trong phối liệu.
W"<"W#8n)lg&i57'\2*l5%O5
( )








−−=
100
*
1*
C
CC
C
tt
MKN
AGG
β
; (kg/kg clinker).
(Công thức 7.19–Trang 104–Thiết kế nhà máy xi măng).
Trong đó:
β = 0,3 ÷ 0,6 là mức độ phân hủy hoàn toàn cacbonat của bụi không thu hồi lại
chọn β = 0,4.
⇒
( )

0053,0
100
56,35*4,0
1*5523,15585,1 =






−−=
C
tt
G
(kg/kg clinker).
W"<"T#8n)Y']/',l5%O5^+f>g)'C2*O€`
(Sử dụng công thức 1.14–trang 102–tính toán kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp tập 1).
V
CO2
= 0,0187*C
lv
= 0,0187*79 = 1,4773 (m
3
/kg than).
V
H2O
= 0,112*H
lv
+ 0,124*W
lv

+ 0,00124*d
kk
*L
α
= 0,112*2,94 + 0,124*3,17 + 0,00124*18,65*8,778
= 0,925 (m
3
/kg than).
V
SO2
= 0,007*S
lv
= 0,007*0,80 = 0,0056 (m
3
/kg than).
V
O2
= 0,21*(α – 1)*L
0
= 0,21*(1,1 – 1)*7,98 = 0,167 (m
3
/kg than).
V
N2
= 0,008*N
lv
+ 0,79*L
α
= 0,008*1,42 + 0,79*8,778 = 6,946 (m
3

/kg than)
Vậy: Vα = V
CO2
+V
H2O
+ V
SO2
+ V
O2
+ V
N2
= 1,4773 + 0,925 + 0,0056 + 0,167 + 6,946 = 9,5209 (m
3
/kg than).
Mà:
G
CO2
= V
CO2
*γ
CO2
= 1,4773*1,964 = 2,901 (kg/kg than).
G
H2O
= V
H2O
*γ
H2O
= 0,925*0,804 = 0,744 (kg/kg than).
G

SO2
= V
SO2
*γ
SO2
= 0,0056*2,714 = 0,015 (kg/kg than).
G
O2
= V
O2
*γ
O2
= 0,167*1,43 = 0,239 (kg/kg than).
G
N2
= V
N2
*γ
N2
= 6,946*1,25 = 8,682 (kg/kg than).
Lượng khí thải do nhiên liệu thoát ra:
( )
t
NOSOOHCOkt
GGGGGGG *
22222
++++=
= (2,901 + 0,744 + 0,015 + 0,239 + 8,628)*0,019
= 2,4 (kg/kg clinker).
h

W
f
W
C
CO
t
kt
VVVGVV +++=
2
*
α
= 9,5209*0,190 + 0,277 + 0,911 + 0,0282
= 3,02 (kg/kg clinker).
Tổng lượng vật chất ra khỏi lò:
t
kt
C
tt
h
W
f
W
C
COra
GGGGGG +++++=∑
2
1

= 1 + 0,544 + 0,7335 + 0,0227 + 0,0053 + 2,4
= 4,7055 (kg/kg clinker).

Sai số giữa lượng vật chất ra và vào lò nung là:

%5%43,1100*
7055,4
638,47055,4
100* <=
−
=
∑
∑−∑
=∆
ra
vàora
G
GG
G
(chấp nhận).
Tb!
T"#$lm)'*/&'P23)
T""#'*0KgK%C&y&i57'$-8•)23)
Phân xưởng lò nung là phân xưởng trọng tâm của nhà máy (xí nghiệp), vì toàn
bộ các phân xưởng khác như khai thác, chuẩn bị nguyên liệu để nung, nghiền tháo xi
măng đều phải lấy cơ sở những chỉ tiêu cơ bản từ phân xưởng lò nung phải dự trữ
năng suất đảm bảo cho phân xưởng lò nung làm việc liên tục.
Phân xưởng lò nung đóng vai trò quan trọng, đảm bảo cho nhà máy xí nghiệp
sản xuất ra xi măng chất lượng cao và ổn định, vì chất lượng xi măng thì phụ thuộc
vào chất lượng của clinker do phân xưởng lò nung sản xuất ra. Nếu clinker chín tốt, có
tỷ trọng cao, kết khối tốt và chín thấu đồng đều toàn viên clinker, thì lúc nghiền ra xi
măng chắc chắn có chất lượng cao.
Clinker ra khỏi lò phải đạt các yêu cầu kỹ thuật sau:

Clinker chín đều, không bị tả.
Dung trọng đạt: 1400÷1500 g/l.
Các hệ số cơ bản đều đạt như tính toán:
KH n p
0,88 1,89 1,31
Thành phần các khoáng đạt yêu cầu như tính toán:
C
3
S C
2
S C
3
A C
4
AF
52,199 21,602 9,076 15,419
Chế độ làm việc của phân xưởng như sau:
Thời gian đại tu: 20 ngày
Thời gian trùng tu, và kiểm tra kỹ thuật: 10 ngày
Thời gian làm việc của lò: 365 – 30 = 335 ngày
T"<#)2%*&2YHO/OP)2345%/'HP7'89)7':78;/
T"<"#‚(+.%
Tại đây xảy ra quá trình mất nước lý học, phối liệu vào zôn sấy dưới dạng bùn
lỏng, nhờ xích trao đổi nhiệt mà cường độ sấy tăng lên, độ ẩm phối liệu giảm dần, độ
nhớt tăng lên, vật liệu vón thành cục. Do tác động va đập của xích và sự quay của lò
mà vật liệu được tạo viên, và có kích thước khác nhau. Cuối zôn nhiệt độ vật liệu đạt
khoảng 200
0
C, khi đó đất sét mất một phần tính dẻo, hạt vật liệu có kích thước tương
đối nhỏ.

Chiều dài zôn sấy chiếm khoảng 25÷35% tổng chiều dài lò.
T"<"<#‚(M\/•)
Nhiệt độ vật liệu đạt 200÷650
0
C, ở nhiệt độ 450÷500
0
C chủ yếu là mất nước
hóa học của đất sét, khi đó đất sét mất hoàn toàn tính dẻo cường độ hạt phối liệu giảm,
đồng thời các chất hữu cơ bị cháy.
Chiều dài zôn đốt nóng chiếm khoảng 20÷30% tổng chiều dài lò.
T"<"F#‚(/''*/^ƒ(7'$'i%&5&lP5/`
Nhiệt độ vật liệu đạt 650÷1100
0
C, ở zôn này CaCO
3
và MgCO
3
được phân hủy
hoàn toàn, đồng thời các khoáng của đất sét cũng bị phân hủy thành các oxyt hoạt tính
như: SiO
2
; Al
2
O
3
; Fe
2
O
3
; khi đó CaO sẽ kết hợp với các khoáng này tạo thành các

khoáng C
2
F; CA; C
2
S.
Chiều dài zôn phân hủy chiếm khoảng 20÷23% tổng chiều dài lò.
T"<"W#‚(/N5'*/^ƒ(7',„)7'5O€`
Nhiệt độ vật liệu đạt 1200÷1350
0
C, các khoáng tạo thành ở zôn này là C
3
A;
C
4
AF; C
5
A
3
, sản phẩm ra khỏi zôn này là các khoáng C
2
S; C
2
F; C
3
A; C
4
AF; MgO và
một lượng CaO tự do, hạt vật liệu đạt kích thước 2÷10mm.
Chiều dài zôn tỏa nhiệt chiếm khoảng 5÷7% tổng chiều dài lò.
T"<"T#‚()^ƒ(Y=/Y'\`

Nhiệt độ vật liệu đạt 1350÷1450
0
C, ở nhiệt độ 1350
0
C một phần vật liệu bị
nóng chảy tạo chất lỏng. Sản phẩm đi vào khu vực kết khối gồm C
3
A; C
4
AF; C
2
S; C
2
F;
MgO; và một lượng CaO tự do, khoáng chủ yếu được tạo thành ở zôn kết khối là C
3
S
do sự tác dụng của C
2
S và CaO tự do khi xuất hiện pha lỏng trong clinker.
Chiều dài zôn kết khối chiếm khoảng 11÷15% tổng chiều dài lò.
T"<"U#‚(202s'
Nhiệt độ vật liệu đạt 1000÷1300
0
C, một phần pha lỏng được kết tinh còn C
2
S;
C
3
A; C

4
AF; MgO; CaO tự do và một lượng nhỏ C
3
S tách ra khỏi pha lỏng ở dạng tinh
thể một phần pha lỏng đóng cứng lại tạo thành thủy tinh clinker.
Chiều dài zôn lam lạnh chiếm khoảng 2÷4% tổng chiều dài lò.
Clinker ra khỏi zôn làm lạnh có nhiệt độ khoảng 800
0
C sau đó đi vào thiết bị làm lạnh
kiểu ống chùm.
T"F#'=/lr202s'&2YHO
Ta sử dụng thiết bị kiểu ống chùm, thiết bị này ngoài việc làm lạnh clinker
xuống đến giới hạn an toàn còn tận dụng được dòng khí nóng đưa vào lò.
T"W#s&'&'r2f5/OP)23
Gạch chịu lửa trong lò có nhiệm vụ bảo vệ lò chống lại tác động nhiệt độ cao và
sự bào mòn của vật liệu, đồng thời giảm bớt tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh.
Vì các zôn khác nhau có các điều kiện làm việc khác nhau, nên ta phải căn cứ vào tính
chất của từng loại gạch chịu lửa để lựa chọn cho phù hợp.
Khi lựa chọn gạch chịu lửa phải căn cứ vào những tiêu chuẩn sau:
- Độ chịu lửa của gạch.
- Độ bền cơ học, nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng 2kg/cm
2
.
- Độ bền nhiệt của gạch.
- Độ bền hóa của gạch.
- Độ giãn nở nhiệt của gạch.
- Độ xốp của gạch và các đặc tính khác.
- Điều kiện làm việc của gạch chịu lửa trong lò ở zôn kết khối là quan trọng nhất.
T"T#8n)Y'()Y']&y&)&.7&'P23


1000***
0
pLGV
k
α
=
Trong đó:
k
L
α
là lượng không khí khô thực tế cần cung cấp để đốt cháy hoàn toàn 1kg
nhiên liệu.
58,88,7*1,1*
0
===
kk
LL
α
α
(m
3
/kg than).
G
0
là năng suất lò (G
0
= 113,0597 tấn clinker/h).
p là lượng than tiêu tốn cho 1kg clinker (p = 0,2 kg than ẩm/kg clinker).
⇒
V = 113,0597*8,58*0,2*1000 = 194010,44 (m

3
/h).
Lượng không khí cần sử dụng ở điều kiện làm việc 26,9
0
C.
V
’
= V*[1 + (26,9/273)] = 194010*[1 + (26,9/273)] = 213127,2 (m
3
/h).
Chọn hệ số dự trữ trong lò (k = 1,1).
V
”
= V
’
*k = 213127,2*1,1 = 234439,92 (m
3
/h).
T"U#$lm)'*/&'P23)
Các thông số đối với lò quay:
- Độ ẩm của bùn: W
p
= 32%
- Nhiệt độ của bùn: t
p
= 25
0
C
- Nhiệt độ của khí thải: t
kt

= 250
0
C
- Nhiệt độ của clinker ra khỏi lò: t
cl
= 1000
0
C
- Nhiệt độ của môi trường: 26,9
0
C
- Nhiệt độ của than phun vào lò: t
th
= 60
0
C
- Lượng không khí sơ cấp (gió 1): k = 0,25
- Lượng không khí thứ cấp (gió 2): 1 – k = 0,75
T"U"#A'y/'
T"U""#'*/'•5'a&&i5'C2*
pQpq
thh
*520,7091* ==
(kcal/kg clinker).
(Công thức 8.1–Trang 105–Thiết kế nhà máy xi măng).
Trong đó:
p là lượng than tiêu tốn cho 1kg clinker (kg than/kg clinker).
Q
t
là nhiệt trị thấp của nhiên liệu (Q

t
= 7091,520 kcal/kg than).
T"U""<#'*/2u'a&&i5'C2*
q
lh
= p*C
nl
*t
nl
; (kcal/kg clinker).
(Công thức 8.2–Trang 106–Thiết kế nhà máy xi măng).
Trong đó:
p là lượng than tiêu tốn cho 1kg clinker (kg than/kg clinker).
C
nl
là nhiệt trị của nhiên liệu (kcal/kg độ)
t
nl
là nhiệt độ của than (t
th
= 60
0
C)
C
nl
= 837 + 3,7*t
nl
+ 625*V
lv
= 837 + 3,7*60 +625*8 = 6059 (J/kg độ).

= 1,447 (kcal/kg dộ)
⇒
q
lh
= p*1,447*60 = 86,82*p (kcal/kg clinker)
T"U""F#'*/2u'a&>PY'()Y']MH0KP23
Không khí 1:
Lượng không khí ẩm thực tế: L
α
= α*L
0
= 1,1*7,98 = 8,778 (m
3
/kg than).
Tương ứng với khối lượng:
36,11
4,22
29
*778,8
4,22
29
* =






=







=
αα
LG
(m
3
/kg than).
⇒
q
kk1
= G
α
*k*C
kk1
*t
kk1
*p (kcal/kg clinker)
= 11,36*0,25*0,311*26,9*p = 23,76*p (kcal/kg clinker).
Ta có:
t
kk1
= 26,9
0
C (gió 1 chiếm 25%).
(Dựa vào bảng phụ lục II–trang 206–Tính toán kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp tập 1).
Ta có:

ở 0
0
C ta có C
kk1
= 0,3107 (kcal/m
3
độ).
ở 100
0
C ta có C
kk1
= 0,3117 (kcal/m
3
độ).
Với t
kk1
= 26,9
0
C, dùng phần mềm nội suy ta tính được:
⇒
C
kk1
= 0,311 (kcal/m
3
độ)
t
kk2
= 520
0
C (gió 2 chiếm 75%), tương tự ta tính được:

ở 500
0
C ta có C
kk2
= 0,321 (kcal/m
3
độ).
ở 600
0
C ta có C
kk2
= 0,3244 (kcal/m
3
độ).
Với t
kk2
= 520
0
C, dùng phần mềm nội suy ta tính được:
⇒
C
kk2
= 0,322 (kcal/m
3
độ).
Không khí 2:
q
kk2
= G
α

*(1 – k )*C
kk2
*t
kk2
*p (kcal/kg clinker).
(Công thức 8.6 – Trang 106 – Thiết kế nhà máy xi măng).

⇒
q
kk2
= 11,36*(1 – 0,25 )*0,322*520*p = 1426,5888*p (kcal/kg clinker).
T"U""W#'*/2u'a&&i5loMH0KP23
( )
cOH
f
wccb
tCGCGq ***
2
+=
(kcal/kg clinker).
(Công thức 8.3–Trang 106–Thiết kế nhà máy xi măng).
Trong đó:
f
w
G
= 0,7335 (kg/kg clinker).
357,0
2
=
OH

C
(kcal/kg độ).
G
c
= 1,5585 (kg/kg clinker).
C
c
là nhiệt dung riêng của phối liệu.
(Áp dụng công thức I.49–trang 153–STQTTB tập 1).
C
c
= 753,5 + 0,25*[(9/5)*t + 32] = 753,5 + 0,25*[(9/5)*25 + 32]
= 772,750 (J/kg độ) = 0,185 (kcal/kg độ).
Vậy: q
b
= (1,5585*0,185 + 0,7335*0,357)*25 = 13,75 (kcal/kg clinker).
Tổng phần thu:
q
thu
= q
hh
+ q
lh
+ q
kk1
+ q
kk2
+ q
b

= 7091,520*p + 86,82*p + 23,76*p + 1426,5888*p + 13,75
= 8628,6888*p + 13,75 (kcal/kg clinker).
T"U"<#A'y'*/&'
T"U"<"#C/\'*/2u/'%=/'5%'*„)'*//sP&2YHO
( )
68*06,4*08,7*08,1*
32
−++=
ccclt
c
t
k
MgOCaOOAlGq
(Công thức 6.8–Trang 94–Thiết kế nhà máy xi măng).
Với:
lt
c
lt
c
AG =
= 1,5523 (kg/kg clinker).
CaO
c
= 43,16
MgO
c
= 0,98
c
OAl
32

= 4,14

⇒
t
k
q
= [1,5523*(1,08*4,14 + 7,08*43,16 + 4,06*0,98)] – 68
= 419,457 (kcal/kg clinker).
T"U"<"<#C/\'*/Mpl\&'9v0&i57'\2*
597*
f
w
c
w
Gq =
(kcal/kg clinker).
(Công thức 8.8–Trang 106–Thiết kế nhà máy xi măng).
Với:
f
w
G
= 0,7335 (kg/kg clinker).

⇒
8995,437597*7335,0 ==
c
w
q
(kcal/kg clinker).