Thiết kế lò quay cho nhà máy sản xuất xi măng công suất 1,4 triệu tấn năm

Sản phẩm

Năng lực
(triệu tấn)

Clinker
2001
2005
Ximăng
2001
2005

sản xuất
(triệu tấn)

Nhu cầu
(triệu tấn)

Dư thừa so

Dư thừa so

với sản xuất

với năng lực

(triệu tấn)

(triệu tấn)

khu vực ASEAN . Bên cạnh đó sức ép cạnh tranh đổi với các doanh nghiệp việt nam

144
102 trong nước cũng vô cùng lớn . Neu các doanh nghiệp Việt Nam
ngay trên thị trường
không có sự chuẩn
và đầy đủ thì sẽ gặp rất nhiều khó khăn
150
130 bị thích hợp
116
Đối với clinker , tháng 5/2000 Chính phủ Việt Nam đã quyết định bãi bỏ COTA nhập
khẩu nhưng vẫn bảo hộ sản xuất trong nước bằng hàng rào thuế quan và như vậy giá
clinker nhập khẩu 23.4 USD /tấn clinker cộng thuế và chi phí bốc dỡ vận chuyển nội
180
101 giá clinker bán trong nước giữa các công 106
bộ thì tương đương
ty .
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
Theo
kê và dự báo của
hiệp hội các nhà sản xuất ximăng ASEAN , năng
185 số liệu thống
131
123
TÓNG QUAN T ÌNH H ÌNH SẢN XƯAT XIM ĂNG
lực , sản lượng và nhu cầu ximăng của khu vực ASEAN trong giai đoạn 2001 -2005 :
Trong giai đoạn hiện nay , đất nước ta đã và đang trên con đường hội nhập
với quốc tế . Do đó Đảng và Nhà nước đang cố gắng hết sức đế thiết lập mối quan hệ
ngoại giao với các nước bạn , đặc biệt chú trọng mở rộng quan hệ ngoại thương đế có
thế thu hút được vốn đầu tư , tiếp thu khoa học kỹ thuật tiên tiến vì vậy đã hình thành
nên nền kinh tế thị trường . Tạo ra những bước phát triển kinh tế , gia tăng GDP toàn
quốc , tăng thu nhập của ngưoi dân . Từ đó đã tạo nên nhu cầu xây dựng các công

trình nhà ở phục vụ nhu cầu gia tăng mức sống , các công trình công cộng , các nhà
xưởng ...
Để phục vụ cho nhu cầu này , đòi hỏi có sự phát triến của các ngành liên
quan , đặc biệt là ngành sản xuất ximăng cần có sự phát triển cao đế có thể đáp ứng
nhu cầu.
Cho đến nay ngành sản xuất ximăng đã có nhiều bước phát triển cả về chất
lượng lẫn số lượng . Nhu cầu xi măng trong 12 năm không ngừng tăng, năm 1990 là
2,75 triệu tấn thì đến năm 1995 là 7,2 triệu tấn tăng 2,8 lần , năm 1998 lên 10.1 triệu
tấn , năm 19991à 11,1 triệu tấn, dự kiến năm 2002 la 19,5 triệu tấn gấp 8,7 lần so với
năm 1990. Bình quân trong 12 năm (năm 1990-2002) tốc độ tăng trưởng trong tiêu
thụ xi măngđạt 18,5 %/năm , trong giai đoạn 1990-1995 tốc độ tăng trưởng bình quân
23% /năm , giai đoạn 1996-2002 tốc độ tăng trưởng bình quân là 15%/ năm
Sau khi trở thành thành viên Hiệp hội các nước Đông Nam Á năm 1995 việt nam đã
tham gia vào khu vực mậu dịch tự do ASEAN . Theo hiệp định thuế quan ưu đãi
chung Việt Nam đã cam kết hoàn thành việc cắt giảm thuế nhập khấu xuống mức 0Đế giải
số clinker
dưsẽthừa
, các nước
ASEAN
tìmđộng
mọi cách
xuấtcủa
khẩu
5%quyết
vào 2006.
Do đó
tác động
trực tiếp
tới hoạt
sản xuất

cáccàng
doanh
nhiều
càng
tốt.
Các
công
ty
không
chịu
nối
sự
khủng
hoảng
dư
thừa
đã
phải Nam
bán các
nghiệp , sẽ tạo ra sự cạnh tranh mạnh đối với hàng hóa xuất khấu của Việt
trong
nhà máy của mình cho các tập đoàn lớn của thế giới. Việt Nam là nước sản xuất
ximăng duy nhất có niềm hạnh phúc hiện nay là cung ngang cầu , song trong thời gian
tới ximăng việt nam sẽ đứng trước thách thức vô cùng lớn khi clinker và ximăng nhập
ngoại cả về chất lượng lẫn giá cả . Cuộc cạnh tranh trên thị trường clịnkir và ximăng
trong thời gian tới sẽ diễn ra quyết liệt trên mọi phương diện : cạnh tranh về chất
lượng giữa các loại ximăng sản xuất trong khu vực , cạnh tranh giữa các công ty
ximăng thuộc tổng công ty ximăng và ximăng liên doanh trong nước , cạnh tranh giữa
các công ty trong tổng công ty , cạnh tranh giữa cĩinker , ximăng sản xuất trong nước
và nhập khấu tù’ các nước trong khu vục , .. .Khi đó người tiêu dùng có quyền lựa

chọn loại ximăng giá rẻ nhất từ những nhà cung ứng có phương thức bán hàng tốt
nhất
IV. NGÀNH CỐNG NGHÊ SẢN XUẢT XI MẢNG VIẺT NAM HIÊN NAY.
Hiện nay ở Việt Nam tồn tại 3 loại hình công nghệ xi măng : ướt, bàn khô và
khô .Ba công ty sản xuất theo phương pháp ướt là Hải Phòng có 4 lò và công suất mỗi
lò là 270tấn cĩinker / ngày, xi măng Hà Tiên với 2 lò nung 400tấn clinker / ngày và
Bỉm Sơn với 1 lò nung 1750 tấn cĩinker/ ngày . Tống công suất cĩinker là 11 Ĩ4triệu
tấn /năm chiếm 7,5% sản lượng cĩinker toàn nghành : trong đó Bỉm Sơn là 550000tấn
/năm , Hải Phòng là 324000tấn /năm , Hà Tiên là 240000tấn/năm .
Các nhà máy xi măng lò quay sản xuất theo phương pháp khô với sản lượng là
10,8 triệu tấn clinker /năm chiếm tỷ trong 76% clinker toàn nghành .
Các nhà máy xây dựng tù’ nhũng năm 80 có công nghệ thuộc loại trung bình
như xi măng Hoàng Thạch , Hà Tiên , lò nung clinker có công suất 3000-3300 tấn
clinker/ ngày , sử dụng than và dầu, tiêu hao nhiệt năng clinker còn cao 780830Kcal/Kg clinker, tiêu hao điện năng 115-120Kwh/ tấn xi măng , nồng độ bụi thải
ra ngoài còn lên tới 200-250mg/Nm3 . Tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới vào
đàu thập niên 90 chúng ta đã đầu tư các nhà máy xi măng lò quay sản xuất theo
phương pháp khô công suất 4000tấn clinker/ ngày như xi măng Chin Fon Hải Phòng ,
xi măng Sao Mai, xi măng Bút Sơn xi măng Hoàng Mai và xi măng Nghi Sơn với lò
nung 5800 tấn clinker/ngày.Với những thiết bị nay thì sử dụng nhiên liệu là 100%
than antracit. Hệ thống nghiền bi chu trình kín để nghiền than ,nghiền ximăng được
thay thế bằng máy nghiền con lăn ( nghiền đứng)với máy phân ly hiệu xuất cao .Hệ
thống đo lường điều khiển tự động bao gồm cả hai hệ thống tối ưu hoá trong việc vận
hành trung tâm và quản lý , điều hành lọc bụi tĩnh điện cho nguyên liệu, lò nung lọc
bụi tụ hiệu quả cho nghiền than . Nồng độ bụi thải ra chỉ còn khoảng 50mg/Nm3 đảm
bảo vệ sinh môi trường , tiêu hao điện năng khoảng 90-100Kwh/tấn xi măng
V. PHẮT TR1ẼN CỐNG NGHÈ XI MẢNG ĐẺN NẤM 2010 VẢ ĐINH HƯỚNG

ĐÉN NẰM 2020.

Mục tiêu phát triển xi măng . Xuất phát từ yêu cầu xi măng của thị trường
nước ta rất to lớn từ nguồn tài nguyên vô cùng phong phú trên 22 tỷ tấn đá vôi, 2,75
tỷ đất sét hơn 1 tỷ tấn phụ gia hoạt tính để sản xuất xi măng ,có nguồn nguyên liệu
trên 3 tỷ tấn than antracit rất tốt đế nung luyện cinker lại có nguồn lao động dồn dào
tiếp thu nhanh kiến thức khoa học kỹ thuật của thế giới, những lợi thế nhạnh đế phất
triển nghành công nghệ xi măng từ đó xác định mục tiêu phát triển nghành công
nghiệp xi măng Việt Nam trở thành nghanh công nghiệp hiên đại, động bộ và ốn định
bền vũng lâu dài thoả mãn nhu cầu xi măng cho thi trường xây dựng trong nước cả về
số lượng và chất lượng về chuấn loại mặt hàng và dành một phần xuất khấu góp phần
công nghiệp hoá và hiện đại hoá kinh tế đất nước .Theo dự báo trong giai đoạn tù' nay
đến năm 2005 tốc độ tăng trưởng trong tiêu thụ xi măng ở nước ta vào khoảng 1315%. Nhu cầu xi măng cho thị trường nội địa đến năm 2005 sẽ là 29 triệu tấn.
- Nhu cầu xi măng năm 2005 là 28-29triệu tấn, nhung khả năng khai thác tù'
trong nước chỉ được 20 triệu tấn cho nên còn phải nhập thêm khoảng 8-9 triệu tấn tù'
bên ngoài
- Trong giai đoạn 2006-2010 dự báo tốc độ tăng trưởng hằng năm trong tiêu
thụ xi măng nước ta từ 9-12% , dự báo nhu cầu xi măng đến năm 2010 vào khoảng
45-48 triệu tấn , tăng 1,5-1,6 lần so với năm 2005 .
- Trong giai đoạn năm 2010-2015dự báo tốc độ tăng trưởng hằng năm trong
tiêu thụ xi măng từ 5-8%, nhu cầu xi măng sẽ là 60-62 triệu tấn vào năm 2015 bằng
1,3 lần so với năm 2010.
- Trong giai đoạn 2016-2020, dự báo tốc độ tăng trưởng trong tiêu thụ xi măng
hằng năm nước ta vào khoảng 2-3%, dự báo nhu cầu xi măng đến năm 2020 sẽ là 6670 triệu tấn bằng 1,18 lần so với năm 2015 và bằng l,51ần so với năm 2010
Đe thực hiện mục tiêu thỏa mãn nhu cầu xi măng xây dựng trong nước ,
chiếm lĩnh thị trường nội địa cần phái đầu tư xây dựng nhiều cơ sở sàn xuất xi măng ,
nâng năng lực sản xuất hiện có từ 17,1 triệu tấn lên 48 triệu tấn năm 2010, phải đầu tư
các nhà máy với công suất 30 triệu tấn ttrong đó 4,2 triệu tấn của 3 nhà máy Tam

Điệp ,Hải Phòng , Sông Gianh đang xây dựng . cần tập trung tháo gỡ các thắt mắt thủ
tục đầu tư tạo điều kiện đảy mạnh tiến độ xây dựng các nhà máy xi măng Thái
Nguyên , Hạ Long , Thăng Long, cẩm Phả , Hoàng Thạch 3 để 2006 bước vào sản
xuất nhằm góp phần giảm thiểu lượng xi măng thiếu hụt.
Để đảm bảo tính cạnh tranh cao của nghành xi măng Việt Nam trong bối cảnh
hội nhập kinh tế khu vực và thế giới , đầu tư xây dựng các nhà máy mới phải đạt trình
độ cộng nghệ tiên tiến, kỹ thuật hiện đại của thế giới thế kỷ 21 , sản xuất sản phẩm xi
măng có chất lượng cao ,và đồng thời làm sao giãm thiếu tối đa việc ô nhiếm môi
trường, do đó cần phải trang bị thiết bị xử lý khí thải, như thiết bị lọc bụi tĩnh điện ,
lọc bụi tay áo lọc bụi xyclon đế cho nồng độ bụi sau khi thải vào môi trường còn
khoảng 30-40mg/Nm3

về qui mô công suất các dây chuyền sản xuất, kết hợp qui mô lớn với qui mô
vừa dế đảm bảo hiệu quả kinh tế đầu tư . Đối với nơi nào có điều kiện nguyên liệu ,
GTVT tốt có cảng nước sâu, có thị trường tiêu thụ lớn thì nên đầu tư xây dựng dây
chuyền công nghệ với lò nung clinker 6000tấn/ngày , 8000tấn/ngày và hướng tới lò
nung lOOOOtấn/ngày, 12000tấn / ngày . Đồng thời có thể mạnh dạng đầu tư đế xây
dựng những cụm công nghiệp xi măng .
Để phát triển nghành xi măng bền vững và ốn định , thì vấn đề đảm bảo vệ
sinh môi trường cũng là một trong những điều đáng được quan tâm,do đó phải tìm
giải pháp xử lý môi trường sao cho phù hợp và có hiệu quả. Một trong số thiết bị sử
dụng rộng rải nhất và hiệu quả nhất cho việc xử lý môi trường trong nghanh công
nghệ xi măng đó là thiết bị lọc bụi tĩnh điện , thiết bị này làm việc với hiệu suất
khoảng 99,8% và chúng có thể lọc được những hạt bụi có kích thước rất nhỏ .


CHƯƠNG I
KHÁI NIỆM XI MĂNG POOCLĂNG - PHÂN LOẠI XI MĂNG

I

1> ĐINH NGHĨA : XMP là chất kết dính thủy lực sản phẩm nghiền mịn của
NHỮNG KHẢI NIÊM cơ
clinker
BẢN với những phụ gia thích hợp .
2> THẢNH PHẢN HÓA HOC CỦA CLINKER :
Trong phối liệu sản xuất clinker XMP thông thuờng có đá vôi canxi,
đất sét và các loại phụ gia hiệu chỉnh hệ sổ như là quặng sắt, bôxit...
Trong thành phần hóa học có bốn loại ôxit chính như : CaO chủ yếu do đá
vôi cung cấp , Si02, A1203, Fe2ơ3 do đất sét cung cấp ...ngoài ra là các nguyên
liệu phụ như quặng sắt, xỉ pirit, cát, đá ...
Nguyên liệu đế chuẩn bị phối liệu thường có lẫn tạp chất như MgO trong đá
vôi , R20 , TÌ02 trong đất sét .. .Những nguyên liệu này được trộn với nhau theo
những tỷ lệ nhất định . Bốn ôxit chính khi nung đến nhiệt độ phối liệu đạt 1450° c
chúng phản ứng với nhau để tạo thành 4 khoáng chính có trong clinker là :
3.Ca0.Si02 2Ca0.Si02,3CaO.Al2ơ3 và 4CaO.Al2o3. Fe2o3 những tạp chất và
một lượng nhỏ CaO còn dư , MgO không phản ứng hoặc ở dạng tự do hoặc phân
tán , hòa tan trong pha lỏng khi làm lạnh pha lỏng chuyến thành pha thủy tinh .


Đe đảm bảo tính chất cần thiết của XM , các ôxit tạp chất phải nằm trong
giới hạn cho phép , ví dụ :
MgO < 5 %
TiC>2 < 0.3 %
Mn2ơ3< 1.5%
R20< 1.5 %
S03 : 0.1-1.5%
p205 : 0- 1.5 %
Truờng họp clinker có nhiều Si02 và CaO tụ’ do chủ yếu là do khống chế
quy trình nung luyện chua tốt, chưa đủ nhiệt độ kết khối chưa tạo điều kiện đế

phản ứng triệt đế ở pha rắn và phản ứng khi có mặt pha lỏng .
Bốn ôxit chính CaO , Si0 2, A1203 , Fe2o3 chiếm 95-97 % còn lại 3- 5 % là ôxit và
các tạp chất khác nằm trong phối liệu .
Thành phần hóa học clinker xi măng pooclăng thông thường nằm trong giới
hạn: CaO = 63 - 67 %
Si02 =21 -24%
AI 203 = 4-7 %
Fe2o3 = 2.5-4 %
Những ôxit trong clinker đều ảnh hưởng đến thành phần khoáng của clinker
và ảnh hưởng đến tính chất sử dụng của ximăng pooclăng
ỒXIT CaO : về cơ bản nó phản ứng với các ôxit Si02, Al2 03, Fe2 03 đế tạo thành
những khoáng chính của clinker , nếu nó nằm ở trạng thái tự do với điều kiện nhiệt độ
nung cao chuyến thành CaO quá già phản ứng hydrat với nước rất chậm , sau khi vữa
ximăng đã đóng rắn lúc đó CaO mới bắt đầu tác dụng với nước tạo thành Ca ( OH) 2
nở thế tích gây nên hiện tượng không ổn định về thể tích phá vờ cấu kiện xây dựng .


ỐXĨT SiQo: tác dụng chủ yếu với CaO để tạo thành khoáng silicat canxi ( C 3S , C2S
) nếu quá nhiều Si02 thì khoáng C2S sẽ tăng lên ximăng đóng rắn chậm nhưng thời
gian lâu dài nó phát triến cường độ và bảo đảm mác ximăng . Đặc biệt nhiều Si0 2
ximăng độ bền vĩnh cửu cao trong môi trường xâm thực
ỐXIT AhOỵ : chủ yếu phản ứng với Fe203 và CaO tạo khoáng họ aluminat canxi
và alumôpherit canxi. Ximăng chứa nhiều A1203 ninh kết đóng rắn nhanh nhung tỏa
nhiệt lớn rất kém bền trong môi trường sulfat và nước biển và ít dùng trong môi
trường thi công khối lớn xây các công trình cầu cổng ...
Ôxrriẹ^o^ : làm giảm nhiệt độ tạo pha lỏng phản ứng với nhôm ôxit tạo thành
alumôpherit canxi làm cho ximăng bền trong môi trường xâm thực của nước biến và
sulfat, tỏa nhiệt it
OXIT MgO : hầu hết nằm ở dạng tự do , phản ứng rất chậm với nước . Nhiều MgO
sẽ làm cho ximăng không ổn định thể tích có trường hợpvật liệu mới tạo hình sau 2

tháng tạo hình mới gây nên phản ứng MgO với nước nở thể tích nứt rạn cấu kiện
ÔXIT RoO : kiềm do đất sét đưa vào , ở nhiệt độ cao một phần chúng thăng hoa bay
theo bụi, một phần tan trong pha lỏng tạo thủy tinh hay tham gia phản ứng tạo
khoáng C3A , C2S . Neu clinker nhiều kiềm làm cho ximăng giảm cường độ , gây
không ốn định thế tích
LƯU HUỲNH ( S) : có trong ximăng tù' nguyên liệu (đất sét và nhất là FeS2) hoặc tù'
nhiên liệu . Khi cháy trong zon kết k hối của lò , s tạo khí S02 phản ứng với hơi kiềm
và 02 tạo hơi các muối sunfat kiềm ngưng tụ trong clinker ỏ' nhũng zon có nhiệt độ
thấp hơn . Neu lượng S02 không đủ đế liên kết hết hơi kiềm thì hơi kiềm sẽ tác dụng
tạo ra cacbonat hoặc clorit các kim loại kiềm và các muối cacbonat kim loại kiềm
không đi vào thành phần của clinker có thế lại bay hơi vào zon kết khối .
Khi dư S02 có thể xảy ra phản ứng S02 + CaC03 = CaS04 . Sản phẩm ngưng tụ và
quay về zôn kết khối, tại đây lại xảy ra sự phân hủy CaS04 tạo S02 và tuần hoàn


trong lò khi đó một phần CaS04 không phân hủy rơi vào clinker Sunfat các kim loại
kiềm trong clinker làm tăng độ bền cơ ban đầu của ximăng
CLORĨT: Hàm lượng của clorit trong nguyên liệu khoảng 0.01-0.1% . Trong lò quay
clorit phản ứng với kim loại kiềm , tạo clorit kim loại kiềm theo khí thải ra ngoài và
ngưng tụ trong các zon đốt nóng . Đe tăng cương độ ban đầu cho ximăng trước kia
thường dùng CaC12 , tuy nhiên khi dùng phụ gia này thì làm tăng độ ăn mòn thép nên
hiện nay ít dùng phương pháp này .Lượng clorit trong nguyên liệu thường được giới
hạn < 1 % .
FLORIT: Hàm lượng ílorit trong nguyên liệu thường trong khoảng 0.03-0.08% Các
muối ílorit phân hủy tạo F2+ làm tăng tốc độ phản ứng pha rắn ở nhiệt độ thấp , tạo
điều kiện cho quá trình biến đối thù hình các P-quắc thành cristobalit tạo các hợp chất
trung gian làm giảm nhiệt độ xuất hiện pha lỏng . Khi ở nhiệt độ cao hơn các hợp chất
trung gian phân hủy giúp quá trình tạo khoáng C3S nhanh và nhiều hơn
Tính chất của clinker và XMP do thành phần pha ( các loai khoáng và pha
thủy tinh ) của chúng quyết đinh Thành phần pha chính của clinker XMP là :

ALIT : (40-60 % ) trong clinker XMP là dung dịch rắn khoáng gốc là C 3S , gọi là
alit, là khoáng chính tạo cường độ của XMP , C3S đóng rắn nhanh và tỏa nhiều nhiệt
BÊLIT : C2S là dung dịch rắn gốc C2S . Dạng thù hình cần thiết trong clinker XMP là
P- C2S (15-35 % ) có tính kết dính , phát triển cường độ chậm ở giai đoạn đầu ,
nhung sau đó cho cường độ khá cao . Ị3- C2S t ỏa ít nhi ệt khi đ óng r an . Trong k ỹ
thu ật s ản xuất clinker cần làm nguội nhanh ở khoảng 675 0C đế tránh sự biến đối pC2S thành y- C2S là khoáng không có tính kết dính . Trong điều kiện tạo khoáng
clinker có mặt pha lỏng sẽ tạo thành màng xung quanh khoáng C2S ở nhiệt độ cao lực
làm lạnh nhanh màng đó cứng lại ngăn cản không cho C2S chuyển thành y- C2S
ALUMQ-FER1TCANX1: C4AF ( 10-18 % ) dễ hòa tan trong nước ít tỏa nhiệt. Đóng
rắn nhanh tạo cường độ ban đầu nhanh nhưng sau đó cường độ không cao , chịu ăn


mòn tốt. Nếu hàm lượng AI2O3 ít thì sẽ tạo ra C2F trong đó Al3+ thay thế đồng hình
Fe3+ tạo dung dịch rắn liên tục . Khi hàm lượng A1203 đủ lớn tạo C4AF
TRĨCANXĨ- ALUMĨNAT ( 4-14 % ) C3A đóng rắn nhanh tỏa nhiều nhiệt không bền
trong môi trường xâm thực , người ta phải dùng phụ gia thạch cao đế hạn chế tốc độ
đóng rắn của khoáng này
PHA THỦY TĨNH TRONG CLĨNKER : 15-25 % - là pha lỏng cần thiết để nung
luyên cĩinker , khi làm nguội nhanh pha lỏng sẽ chuyến thành pha thủy tinh trong
clinker . Trong pha thủy tinh có vết nút tế vi nên clinker sẽ dễ nghiền hơn hoạt tính
pha thủy tinh rất cao , dễ hydrat hóa.Thành phần pha thủy tinh phụ thuộc vào tốc độ
làm lạnh và tỷ lệ các cấu tủ’ khi có mặt các ôxit tạo thủy tinh , độ nhớt pha lỏng . Khác
hắn với thủy tinh thông thường ở chồ pha thủy tinh clinker chứa Si02 khoảng 7 % ,
trong thủy tinh này có sự hòa tan kiềm , ôxit nhôm , ôxit sắt và cả ôxit magiê
KHOẢNG CHỨA KIÊM : ngoài những khoáng kể trên thì trong clinker còn có các
khoáng như sulfat kiềm
THÀNH PHẢN CẮC CHẢT KHÁC CHỨA TRONG CL1NKER
Ngoài các khoáng trên trong clinker còn lẫn nhiều tạp chất khác như Mn 203,
p205.. .và muối sulíat tạo nên chất biến tính khoáng clinker và tạo nên dung dịch rắn
ổn định

II.PHẲN LOAI PHU GIA VẢ XIMẢNG POOCLẢNG :
Bản thân clinker ximăng pooclăng với thành phần hóa và thành phần khoáng đạt yêu
cầu cần thiết vẫn chưa phải là chất kết dính hoàn chỉnh . Chỉ sau khi nghiền clinker
XMP với phụ gia thích hợp ta được một dạng bột mịn có khả năng sử dụng thực tế lúc
đó mới gọi là XMP
1>PHẢN LOAI PHU GIA

Phân loai theo tác dunu của phu gia :


+ Nhóm phu gia hoat tính : làm tăng mật độ và cường độ của XM trong môi trường
nước . Trong các phụ gia này thường chứa một số muối khoáng hòa tan được chẳng
hạn như đất puzơlan , trepel, núi lửa , diatomit, đá bọt...
+ Phư gia đầy : nhằm giảm giá thành sản phấm , không làm hại các tính chất cơ bản
của XM . Ví dụ như cát mịn , đá vôi, một số loại tro , xỉ ...
+ Phư gia hiêư chỉnh thời gian đỏng rắn của XM :
Phụ gia làm chậm quá trình đóng rắn quan trọng nhất của XMP là thạch cao Do đó
thường nghiền mịn clinker với khoảng 5 % thạch cao hoạc các phụ gia khác . Có khi
tống lượng phụ gia có thế chiếm đến 15- 20 % khối lượng XMP . Các phụ gia làm
tăng tốc độ đóng rắn của XMP : CaCl2 NaCl, ...
+ Phu gia bảo quản : làm yếu khả năng hút nước của XM khi bảo quản
+ Phư gia khi tro nghiền : chống sự kết tụ XM , làm tăng tốc độ nghiền
+ Phu ãa hoat tính bề măt: làm giảm tiêu hao chất kết dính , tăng khả năng ăn mòn
của bêtông : các chất dẻo thủy lực chứa suníìt, các chất dẻo tạo bọt..
+ Các phu gia dùng sàn xuất bêtỏng bot: bột nhôm , các chất tạo bọt kỹ thuật
+ Phu gia tăng tính bền axit : cát mịn , granít, diabaz
+ Phu gia tăng đô chiu lửa : samốt, cromit, manhezit.
+ Các phu gia là các chất hữu co dùng ở dạng bột hoặc dạng dung dịch như ĩates , mồ
hóng , .. .nhằm tăng cường một tính chất đặc b iệt cho bêtông như chống thấm
+ Phư gia vi sinh :

thêm phụ gia chổng vi sinh hoặc nuôi một loại vi sinh nào khác

trong vấn đề bảo vệ môi trường
b. Phân loai theo bán chất hóa hoc của phu gia :
Theo cách phân loại này thì có thể phân chia các phụ gia theo hai móm như sau
+ Phu gia khoáng : là các phụ gia cung cấp các khoáng chảu yếu là các phụ gia có
nguồn gốc thiên nhiên như tro , xỉ, puzơland , bột đá ...


+ Phu gia hóa chất: là những phụ gia nhân tạo , các hóa chất nguồn gốc vô cơ như
CaCl2 NaCl, ... làm thay đổi tốc độ ninh kết hoặc các chất nguồn gốc hứu cơ ...
Các phụ gia khi thêm vào XM nhằm cải thiện một tính chất nào đó , trước hết là
khả năng sử dụng thực tế .
2> PHẢN LQAĨ XĨMẢNG
Tùy theo thành phần khoáng của clinker người ta chia thành các loại ximăng pooclăng
như sau :
^>4
C2S

-ximăng pooclăng alit

C3S , .
—— 1 - 4 -ximăng pooclăng thường
C2S

£!£C2S

-ximăng pooclăng bêlit

C3A
C4AF
C3A >1,5 - ximăng alumin
0,4 + 1,5 - ximăng pooclăng thường
C4AF
——— < 0,4 - ximăng xêlit
C4AF
Ximăng alit có cường độ cao nhưng kém bền nườa khi đóng rắn tỏa nhiệt nhiều
Ximăng alumin và cao nhôm tỏa nhiều nhiệt khi nhất khi đóng rắn kém bền trong môi
trường sunfat và nước biển
Ximăng bêlit, xêlit ít tỏa nhiệt và bền trong môi trường xâm thực cao nhất
Ngo ài ra ngưòi ta còn phân loại ra các loại ximăng đặc biệt là những loại
xỉmăng pooclăng gốc pha thêm phụ gia lúc nghiền c ó t ên nh ư sau :
Ximăng pooclăng - xỉ lò cao


Ximăng pooclăng - tro xỉ than
Ximăng pooclăng -puzơlan
Ximăng pooclăng cacbonat
Có loại ximăng khống chế kỹ thuật thành phần khoáng cách nung luyện tạo nên loại
ximăng mang tính chất sử dụng nhu' ximăng làm đuờng ôt ô , ximăng dản nở chống
thấm , ximăng giếng khoan dầu , ximăng ít tỏa nhiệt, ximăng bền sunfat, ximăng
pooclăng mầu trắng , ximăng pooclăng mầu đen
III. NHỮNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT QUAN TRỌNG NHẤT CỦA XMP
Bột ximăng là một hổn hợp rất phức tạp về thành phần khoáng , hóa , đá XM hoàn
toàn không đồng nhất về cấu trúc . Vì vậy các tính chất của XMP thuòng là những
thông sổ kỹ thuật, những thông số này gắng liền với những điều kiện và phương pháp
thử nghiệm .
1> Lương vôi CaOtH và MgO tư do :

Lượng vôi tự do là lượng vôi còn dư không tham gia các phản ứng trong quá trình
nung luyện clinker . Hàm lượng vôi tụ’ do thế hiện nung clinker ximăng kết khối tốt
hay xấu , các hệ số chọn chuẩn hay không chuẩn . CaO tụ’ do ở điều kiện nhiệt độ
nung cao thành CaO giả khó phản ứng với nước , khi đó vôi tự' do ở dạng khoáng bền
hay bị bao bọc bởi lớp thủy tình trong clinker nên sẽ phản ứng rất chậm với nước Vật
liệu sau khi đóng rắn lúc đó CaO mới tác dụng với nước tạo thành Ca ( OH) 2 nở thế
tích làm cho vật liệu bị rạn nứt. Đây là nguyên nhân làm cho vữa ximăng không ốn
định thể tích
CaOtd + H2Ơ = Ca(OH)2
Phản ứng tỏa nhiều nhiệt, làm giảm độ bền hóa của khối đá XM
Ximăng lò quay lượng vôi tự do thường dưới 1 % tối đa không quá 2 % . Ximăng lò
đứng dùng nguyên liệu , nhiên liệu phối liệu gia công và cách nung thường nung đến
trên 3 % có nơi đến 5 % .


Tương tự như vôi tự do , lượng MgO td cũng cần phải khống chế ở mức thấp
( < 4 -ỉ- 6% ). MgO không tạo khoáng cần thiết trong XM , phản ứng thủy hóa của
MgO tự do chậm hơn của vôi tự do .Hơn nữa thể tích riêng của Mg(OH)2 lớn hơn thế
tích riêng của MgO rất nhiều nên dãn nở thế tích trong khối ximăng rất mạnh . Các
quá trình xảy ra khi khối đá XM đã rắn chắc , làm cấu kiện xây dựng dễ nứt vỡ .
2> Khá năng đóng rắn
Khả năng đóng rắn là tính chất quan trọng của chất kết dính . Mầu chất kết dính được
tạo hình theo đúng lượng nước tiêu chuẩn theo thời gian vữa sẽ mất linh độngvà trở
nên xít đặc . Qúa trình bột XMP từ dạng hồ vữa dẻo tạo thành khối đá rắn chắc còn
gọi là quá trình đóng rắn hoặc quá trình tạo cường độ của XMP . Qúa trình tạo cường
độ ximăng rất lâu dài, không chỉ một vài giờ , một vài năm mà hàng ngàn năm thậm
chí hàng chục năm . về mặt vật lý - mối liên hệ giữa sự phát triến cường độ với thời
gian có thế phân thời gian đóng rắn XMP thành hai giai đoạn :
- Thời gian ninh kết: là quá trình khi trộn bột XM với nước , hổn hợp vữa ximăng
chuyến dần từ trạng thái lỏng sang trạng thái dẻo quánh , trong giai đoạn này có thể

gia công tạo hình như đố khuôn hoặc tô trát ... sau đó cường độ vũa tăng dần vữa
chuyến sang trạng thái rắn chắc cho tới khi vữa không biến đối hình dạng nữa .
Thời gian bắt đầu ninh kết không sớm hơn 45 phút, thời gian kết thúc ninh kết không
muộn hơn 12 giờ kế tù' lúc bắt đầu trộn nước . Đây là khoảng thời gian gia công khối
vữa ximăng với hầu hết các loại ximăng
- Đóng rắn : khối ximăng sẽ tiếp tục phát triến cường độ thành khối đá cúng
vững chắc sau khi ninh kết, khi đó có thể sử dụng trong các kết cấu xây dụng
3> Đô min của ximăng
Ximăng nghiền mịn sẽ ảnh hưởng đến lượng nước tiêu chuẩn tốc độ ninh kết và đóng
rắn. Đặc biệt ximăng càng nghiền mịn sẽ có khả năng tăng mác của ximăng . Đối với
các loại ximăng theo tiêu chuẩn của roct- 900-61 độ mịn phải nhỏ hơn 15 % trên sàng


N800 . Ximăng nghiền mịn phát triển cường độ nhanh trong những ngày đầu của quá
trình đóng rắn
4 > Khối lương thể tích
Khối lượng thế tích là khối lượng của một đơn vị thế tích XMP đã nghiền thành bột
tơi . Khối lượng thể tích phụ thuộc vào thành phần khoáng , độ mịn và độ ẩm của
XMP . Khối lượng thông thường khoảng 900-1000 g/1
5 > Khối lương riêng :
Khối lượng riêng của ximăng pooclăng chủ yếu phụ thuộc vào thành phần khoáng
clinker và lượng phụ gia khi nghiền . Khối lượng riêng càng lớn thì mức kết khối của
clinker càng cao và độ bền cơ của XM cũng tăng .
6 > Đô ổn đinh thể tích
Ximăng sau khi đóng rắn cần có độ ổn định thể tích , có nghĩa là không bị co giãn
trong suốt quá trình sử dụng . Vì nếu sự biến đối thế tích quá lớn hoặc không đồng
đều dẫn tới nứt vỡ cấu kiện . Sự biến đối thể tích do cấu trúc gel của đá ximăng , do
quá trình kết tinh các khoáng trong đá ximăng hoặc do những phản ứng hóa học xảy
ra sau khi ximăng đóng rắn tỏa nhiệt và tạo sản phẩm có thế tích riêng lớn hơn nhũng
chất ban đầu gây giản nở thế tích . Độ ốn định thế tích là yêu cầu chất lượng không

thế thiếu với các công trình xây dựng lớn như nhà cao tầng , nền móng công trình ....
7> Lưong nước tiêu chuẩn
Lượng nước tiêu chuẩn còn gọi là độ nhão tiêu chuẩn là lượng nước tối thiểu để
ximăng tạo thành vữa có độ dẻo tiêu chuẩn .Lượng nước này cần đế thực hiện quá
trình ban đầu của sự đóng rắn : quá trình hòa tan , thủy phân thủy hóa các khoáng tạo
nên hồ ximăng có độ linh động đế tạo khuôn dễ dàng . Neu cho quá nhiều nước thì
lượng nước dư sau phản ứng hóa học sẽ giữ lại trong vữa ximăng ở các lỗ rỗng làm
giảm cường độ nén ximăng khi giải phóng khuôn mẩu , bảo dưỡng ngoài trời nước
thoát ra dưới dạng bốc hơi tạo nên hiện tượng biến dạng ở vật liệu . Neu lượng nước
quá ít thì vũa không đủ độ linh động đế thi công . Ximăng có nhiều khoáng C 3A , C3S


thì có lượng nước tiêu chuẩn nhiều hơn ximăng có nhiều khoáng C2S và C4AF .
Ximăng có độ mịn càng cao thì làm tăng lượng nước tiêu chuẩn .
Thông thường lượng nước tiêu chuẩn /ximăng theo tỷ lệ là 24 - 30 % phần khối lượng
, trong đó lượng nước cần đế cho quá trình hydrat hóa khoảng % -1/3 Đối với loai
ximăng PCB thì lương nước tiêu chuẩn cao hon vì phái tiêu tốn vào quá trình
cấp nưóc cho phu gia hoạt tính
8 > Đô bền hóa
Độ bền hóa là khả năng chông lại tác nhân ăn mòn của đá ximăng trong quá trình sử
dụng , nó phụ thuộc vào thành phần khoáng , thành phần hóa , mật độ khối đá , chủng
loại và hàm lượng phụ gia của ximăng và môi trường ăn mòn
Ximăng pooclăng bền trong môi trường kièm và môi trường sunfat nếu trong điều
kiện có dòng chảy thì quá trình ăn mòn mạnh hơn nhiều
9> Nhiẽt tòa ra khi đóng rắn
Phản ứng hydrat hóa của ximăng là phản ứng tỏa nhiệt, lượng nhiệt và tốc độ tỏa
nhiệt khi đóng rắn là thông số quan trọng đánh giá chất lượng ximăng . Nhiệt lượng
tỏa ra gây ứng suất nhiệt có thế ảnh hưởng tới sản phẩm thủy hóa các khoáng ximăng
pooclăng làm nứt vớ ...
10>Mác ximăng

Đây là thông số kỹ thuật quan trọng nhất đế đánh giá chất lượng sử dụng của ximăng
pooclăng . Người ta đánh giá ximăng bằng cường độ chịu nén
( kG/cm2) gọi là mác . Mác là cường độ chịu nén của mẩu chuẩn làm từ XM , tạo
hình theo tỷ lệ khối lượng XM : cát = 1 : 3 và lượng nước tiêu chuẩn tạo hình và bảo
quản trong điều kiện chuẩn sau 28 ngày đêm
Mầu chuẩn có kích thước : 0,7 cm X 0,7 cm X 0,7 cm để thử độ bền nén

4 X 4x 16 cm


Thường ký hiệu mác XM như sau : PC 30 , PC40 ,PC50.. ..có nghĩa là mẫu chuẩn
ximăng pooclăng ở điều kiện tiêu chuẩn có cường độ nén không dưới 30, 40, 50,
tương đương với 300,400,500 kG/cm2
Các ký hiệu như PCB30 , PCB40 , PCB50 là ximăng trộn với phụ gia khoáng hoạt
tính với mác 30, 40 ,50 MPa . Độ bền uốn của những loại xịmăng này tương ứng phải
lớn hơn 4.5 , 5.5, 6
Mác của ximăng trước hết phụ thuộc vào chất lượng của clinker trong đó thành phần
khoáng đóng vai trò quan trọng và mác ximăng còn phụ thuộc vào phương pháp thử
mẫu
11> Đô giám mác lúc lưu kho :
Sau khi sản xuất xong , XMP dạng bột mịn hoạt tính cao , dễ phản ứng với hơi nước ,
khí C02 trong không khí hoặc khi ximăng được xếp chồng cao sẽ nén ép lẫn nhau
làm tăng khối lượng thể tích , giảm hoạt tính bề mặt, đồng nghĩa với việc giảm mác .
Vì vậy ximăng sau khi sản xuất càng sớm sử dụng thì càng tốt
Trong điều kiện thông thương thì thời hạn bảo quản tốt không nên quá sáu tháng .
Trung bình độ giảm mác như sau :
Sau ba tháng lun kho giảm
Sau 6 tháng lưu kho giảm 15- 30 %
Sau 12 tháng luu kho giảm 25 - 40 %

10-20 %


CHƯƠNG lĩ
NGUYỀN LIÊU SẢN XUẢT XIMẢNG PQQCLẢNG- XIMẢNG PCB
Chất lượng ximăng pooclăng phụ thuộc vào chất lượng clinker (thành phần khoáng
hóa , độ cứng , hoạt tính cường độ ), chế độ nghiền (độ mịn , thành phần cờ hạt ...)
Đối với ximăng hỗn hợp chất lượng phụ gia cũng ảnh hưởng trục tiếp đến chất lượng
của ximăng Hiện nay hầu hết các nhà máy ximăng ở Việt Nam đều sản xuất chủng
loại ximăng pooclăng hỗn hợp ( PCB ) theo tiêuchuẩn TCVN 6260 1997 . Tiêu chuẩn
này quy định tùy theo tỷ lệ phụ gia trong ximăng PCB có thể 10 -40 %
Ximăng pooclăng hỗn hợp PCB được sản xuất từ clinker thạch cao và phụ gia hoạt
tính trong đó tỷ lệ phụ gia < 10 % đối voi ximăng PCB40 . Chất lượng clinker quyết
định bởi thành phần khoáng hóa , hoạt tính của nguyên liệu sản xuất và đăc biệt là
công nghệ sản xuất (độ mịn và độ đồng nhất của phối liệu , chế độ nung luyện và ché
độ làm nguội ...) Do vậy rất cần thiết chuẩn bị tốt khâu nguyên liệu đế sản xuất
clinker.
I> Nguyên liêu sàn xuất xỉmăng pooclăng và cách chuẩn bi đối VÓI từng
nguyên liêu
1> Đá vôi: Đá vôi là nguyên liệu cung cấp CaO cho phối liệu sản xuất ximăng .
Độ cứng của đá vôi 1,8 -3 theo thang Mohs, khối lượng thế tích 2,6-2,8 tấn/m3 .Dạng
nguyên chất có màu trắng khi lẫn tạp chất có màu , tạp chất gây màu chủ yếu là ôxit
sắt làm đá có màu xám . Đá vôi thường khai thác tà các mỏ lộ thiên rất hiếm khi khai
thác ở mỏ ngầm . Đá thường được đập sơ bộ tại mỏ bằng các máy đập búa hoặc máy
đập hàm cỡ lớn , đá cục được vận chuyển về nhà máy bằng xe goòng ... CaCƠ 3 trong
đá vôi tồn tại dưới dạng khoáng canxit, còn một dạng thù hình khác của CaC0 3 là
aragonit nhưng nó chủ yếu có trong thành phần của đá san hô và một sổ loại thạch
nhũ trong các hang dộng . Đổi với chất lượng đá vôi để sản xuất ximăng chung ta

quan tâm chủ yếu đến độ cứng , độ tinh khiết và đặc biệt là hàm lượng MgO . Nhiều
mỏ đá vôi có lẫn các tạp chất Doĩonit, đây là nguồn chủ yếu đưa ôxit Mg vào clinker
. Với hàm lượng MgO trong clinker thấp ( < 4% ) khi được làm nguội nhanh MgO đi
vào dung dịch rắn với C4AF , C 2S và pha thủy tinh nên không ảnh hưởng đến độ ổn
định của ximăng nhưng khi vượt quá giới han 5 % , MgO dư được thiêu kết và tồn tại
dưới dạng MgO tự do - khoáng pericìaz . Sau khi bêtông đóng rắn thì MgO mới phản
ứng với nước tạo Mg(OH)2 làm trương nở thể tích gây nứt bêtông . Nên trong các
tiêu chuấn đều quy định hàm lượng MgO trong clinker không lớn hơn 5% , ngoại trù’
một số nơi đế tận dụng nguyên liệu người ta có thế sản xuất ximăng với hàm lượng
MgO lên tới 10 % nhưng trong trường hợp này phải đưa thêm vào các loại phụ gia ôn
định .

về

độ cứng và tạp chất sét trong đá vôi có thế giải quyết dễ dàng hơn bằng cách

lựa chọn thiết bị đập phù hợp .
Tuy nhiên trữ’ lượng đá vôi cho việc sản xuất ximăng ở Việt Nam không phải là vô tận
nên vấn đề đặt ra trong việc khai thác là cần phải tiết kiệm sử dụng hợp lý không lãng
phí, tận dụng tối đa khối lượng đá sau khi nổ mìn đế nâng cao hiệu quả khai thác
Trong quá trình phản ứng tạo khoáng ở nhiệt độ 800 - 900 CaC0 3 trong đá vôi phân
hủy thành CaO và C02 , sau đó cùng với nhiệt độ tăng lên CaO tiếp tục phản ứng với
A1203, Fe203 và Sio2 để tạo thành C3A , C4AF , C2S, C3S
Các mỏ đá vôi đã được thiết kế và làm công tác xây dựng cơ bản đế khai thác theo
phương pháp cắt tầng lớn , cơ giới hóa tạo điều kiện khai thác an toàn sản lượng lớn
2> Đá lẫn đắt
Đá vôi lẫn đất sét và ôxit silic gọi là đá lẫn đất ngoài ra lẫn nhiều ôxit sắt. Loại đá lẫn
đất này có thành phần trung gian giữa đá vôi và đất sét, dễ nghiền hơn đá vôi .Có
màu vàng tới xám đen . Đá lẫn đất được xem là nguyên liệu tốt nhất đế sản xuất XMP
bởi trong đá tự nhiên đã có sự trộn lẫn đá và đất sét có tác dụng phản ứng xảy ra

nhanh chóng sau này . Tùy thuộc vào tỷ lệ đá vôi - đất sét trong đá có thế có nhũng
tên gọi trung gian khác nhau . Chẳng hạn như:


Đá vôi có hàm lượng CaC03 96-100 %
Đá vôi lẫn đất CaC03 90-96 %
Đá vôi lẫn nhiều đất CaC03 75-90%
Đá lẫn đất CaC03 40-75 %
Đá sét lẫn đá CaC03 10-40 %
Đất sét CaC03 0-4%
2> Đất sét và các nguyên liêu hiẽu chình
Nguyên liệu cung cấp sét cho các nhà máy ximăng Việt Nam gồm nhiều chủng loại :
sét ruộng được khai thác xuống sâu như ở công ty ximăng Hà Tiên 2 và Sao Mai. Sét
bồi phù sa ở công ty xi măng Hải Phòng .Sét đồi dưới dạng đá sét có ở phần lớn các
công ty ximăng Hoàng Thạch , Bút Sơn , Tam Điệp ...
Nguyên liệu sét chủ yếu cung cấp ôxit silic sau đó đến ôxit nhôm và ôxit sắt cho phối
liệu ximăng . Đá vôi ít ảnh hưởng đến hoạt tính của phối liệu thì nguyên liệu sét lại có
tính quyết định đến hoạt tính của phối liệu . Với các giá trị hệ số chế tạo nằm trong
vùng ximăng pooclăng thông dụng , phối liệu dễ nung hay khó nung phụ thuộc chủ
yếu vào bản chất sét .Bản chất và hoạt tính của sét lại phụ thuộc vào dạng Si0 2 tồn tại
trong nguyên liệu sét.
Đất sét được cấu tạo từ các thành phần khoáng chính là các aìumosilicat ngậm nước ,
chủ yếu là các nhóm khoáng:
-Nhóm caoĩinit Al203.2Si02.2H20
- Nhóm montmonrilonit A1203.4SĨ02 H20 +n H20
- Nhóm chứa kiềm như thủy tinh mica , illit
Yêu cầu về thành phần hóa đất sét:
Si02 > 50% , A1203 < 20% , Fe203 7-10% , S03, R20 <1%

Tỷ lệ phụ gia (%)

Phân loại
Cấp hoạt tính thủy

TT

lực
< 10
10-20
12-15
>15

Không hoạt tính

phụ gia trơ

Các chỉ tiêu kỹ thuật chế tạo clinker gồm có hệ số bão hòa vôi KH , môđun silicat n ,
Các mỏ đá sét mặc dù đã được thiết kế khai thác nhưng các thiết kế trước đây chưa
môđun alumin
p tính yếu
hoạt
loại 3
bảo đảm được sự ổn định chất lượng nguyên liệu nên việc áp dụng thiết kế rất khó
Đối với PCB40 thì các chỉ tiêu kỹ thuật chế tạo clinker phải thỏa :
khăn do chấthoạt
lượng
biếnbình
động nhiều
tínhsét

trung
loại 2. Hiện nay các công ty đã phải tiến hành khảo
KH = 0.89- 0.9 , n = 2.3 - 2.4, p = 1.4 - 1.6
sát chỉ
bổ sung
nắmtrưng
chắc cho
chấttrình
sét từng
khu nghệ
vực làm
sở gồm
lập các
án khai
Các
tiêu đặc
độ công
sảnco
xuất
có phưong
; hàm lượng
ôxitthác
canxi
hoạt
tính
cao
loại
1
tự’
do

,
hàm
lượng
cặn
không
tan
,
mức
độ
ốn
định
khống
chế
các
chỉ
tiêu
kỹ
thuật
chế
ngắn hạn kết hợp khai thác đồng thời nhiều khu vực , pha trộn với tỷ lệ thích hợp để
tạo nêu trên và hàm lượng các khoáng chủ yếu của khoáng alit, bêlit.. .mà sự biếu
ốn định
hiện
trướcchất
hết lượng
là tính. ốn định thành phần hóa học của clinker
Đồng
đề cocủa
bảnphu
phảigia

giải quyết nữa là độ ẩm thích hợp , loại bỏ đất mùn sỏi
4. thòi
Chấtvấn
lương
đá lẫn , trộn đều phối liệu cho công đoạn gia công tiếp theo , gia công cơ học chủ yếu
là nghiền
chophụ
nước
vào vào
khuấy
trộn
bùnthủy
sệt lực
( phưong
pháptính
ướt).
Chất
lượngtrục
của hoặc
phụ gia
thuộc
mức
độthành
hạt tính
hoặc hoạt
hútHiện
vôi
nay chủ
các nhà
sản TRÌNH

xuất theo phương
khô .KHAI
Theo phương
đất ĐÂT
* yếu
MỘT
SÔ máy
QUY
CÔNG pháp
NGHỆ
THÁCpháp
ĐẢnàyVÔI
. sét
Hoạt
tínhkhai
thủythác
lực tù’
củamở
phụởgia
được
địnhqua
trựcmay
tiếpnghiền
bâừngtrục
cáchđếtìm
tỷvở
lệ tối
được
dạng
khôxác

có thế
phá
cụcđa
lớn .
Neuphụ
đấtgia
sétNGUYÊN
khaivói
thác
dạng
bắtcục
buộc
quachung
công hoặc
đoạn dạng
sấy bột đế trộn chung )
SÉT
LÀM
LIỆU
SẢN
XUÂT
XIMĂNG
của
pha
clinker
(ướt
dạng
đế phải
nghiện
Mỗi

loại
ximăng
đều
có những
chỉ tiêu
chất
lượng
đặckhông
trưngbị
riêng
mà
chỉmột
tiêu
cường
độ 28
ngày
của ximăng
PCB
nhận
được
giảm. Nhìn
sút sochung
với
I. Khai
thác
đá vôi
hầu hếtgốc
cácPC
chủng
loại

ximăng
đềuđộcómịn
ít nhất
3 chỉclinker
tiêu chung
ximăng
được
nghiền
cùng
vói 96%
cùng: loại vói 4% thạch
1> Quy trình công nghê khai thác theo lớp bằng
cao . 1. Cường độ kháng nén được xác định theo tiêu chuẩn TCVN6010-1995
1.1> tínhTrường
hợp
vận
trựcbằngtiếp
Hoạt
hút vôi
phụkết
gia
đượctải
xác định
cách đo độ hút vôi từ dung dịch Ca(
2. Thời
giancủa
đông
OH)
25 % của 1 g phụ gia được nghiền mịn đến 0 % trên sàng 0.085 mm trong môi
-Phạm

3. vi
Độápổndụng
định:thể tích được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 6017-1995
trường dung dịch nước vôi nói trên và trong thời gian 30 ngày .
dụng
khivàkhai
thác thể
những
cao thấp,
mặt quan
bằng đến
rộng,độ
Cường độAp
kháng
nén
ổn định
tíchnúi
tứcđá
độvôi
nở có
củađộximăng
có liên
Khả năng hút vôi của phụ gia có hai phần : phần thứ nhất là phần hấp thụ vật lý thuần
bềnvào
củamao
công
trìnhvàcòn
thời gian
đông
cógia

liênvàquan
tiếnứng
độ hóa
thi công
túy
quản
lỗ rỗng
của các
hạtkết
phụ
phầnđến
phản
học .
sườn
thoải
Bảng
phân
phụdụng
gia hoạt tính
thủy lực :
Trong
thựcloại
tếpháp
sử
-Phương
khai, chỉ
tháctiêu
: cường độ kháng nén được xem là chỉ tiêu quan trọng
nhất của chất lượng ximăng vì chỉ tiêu này đế thiết kế mác bêtông và mác vữa xây
- Sau khi mở đường lên đỉnh núi và bạt đỉnh núi tạo mặt bằng khai thác

dựng
thì
cắt tầng
khai
thác theo
từngPCB
lớp từ
trên
xuống
tiếp nhau
Vìtiến
vậyhành
chất lượng
của
ximăng
hỗn hợp
phụ
thuộc
vàodưới
chấtkế
lượng
của clinker ,
chất lượng của phụ gia và độ mịn của ximăng của chúng . Chất lượng của clinker
- Chiều
cao lớp
8 - 12m
xi măng phụ
thuộc trước
hếtkhai
vàothác

các chỉ
tiêu kỹ thuật chế tạo và trình độ công nghệ
của dây chuyền thiết bị sản xuất.
- Dùng các loại máy khoan có đường kính mũi từ 75-150mm (máy khoan
đập khí nén, đập thủy lực,máy khoan cầu...) để phá đá


- Dùng máy xúc có dung tích gàu từ 1.5-5m3 phôi hợp với ôtô tải từ 1232T để vận chuyển đá xuống bãi gia công đá ở chân núi, sau đó vận chuyển về
nhà máy.
-ưu điểm :
-

Khả năng cơ giới hóa cao đáp ứng nhu cầu sản lượng lớn

-

Khôi lượng công tác mở tầng và chuẩn bị nhỏ

-

Điều kiện làm việc an toàn thuận lợi

-

Tổ chức điều hành đơn giản, tập trung

-Nhược điểm
Khôi lượng xây dựng mỏ lớn,
-

Thời gian kéo dài ( đào hào, bạt ngọn núi)

-

Thi công đường hào khó khăn khi địa hình phức tạp, độ dốc lớn.

2 Trường hơp vân tái gián tiếp qua máng hoăc sườn nứi
-Phạm vi áp dụng :
Ap dụng khi khai thác những núi đá vôi có địa hình phức tạp, sản lượng
mỏ không cao việc áp dụng phương pháp khai thác trên không kinh tế do phải
làm đường ôtô lên núi
-Phương pháp khai thác :
Phương pháp khai thác giông như phương pháp trên nhưng thay cho việc
vận chuyển đá bằng ôtô từ các tầng khai thác trên cao xuống chân núi bằng
cách thả đá từ trên cao xuống qua sườn núi


2> Quy trình công nghê khai thác theo lớp đứng
a

Trường

hựp

chuyển

tải

đá

bằng

nổ

mìn

-Phạm vi áp dụng :
Ap dụng khi khai thác những núi đá có địa hình phức tạp, sườn dốc, khó
khăn trong việc đưa các thiết bị máy móc lên núi
-Phương pháp khai thác :
- Trong giai đoạn xây dựng mỏ, sườn núi đã được xén chân hình thành một
độ dốc cần thiết dảm bảo cho đá lăn từ các tầng trên xuống chân núi
- Mỏ được khai thác theo từng lớp đứng lần lượt từ tầng trên xuông tầng
dưới hết lớp ngoài đến lớp trong.
- Đá sau khi nổ mìn bị hất xuống sườn núi, khoảng 15- 20% đá lưu lại trên
các đai bảo vệ được dọn sạch bằng thủ công khi khai thác đến tầng đó.

- Đê’ nâng cao sản lượng của mỏ đồng thời đảm bảo công tác nhịp nhàng đối
với các khâu khoan nổ trên tầng và khâu xúc bốc dưới chân tuyến, cần tiến
hành khoan nổ đồng thời trên nhiều tầng theo thứ tự tầng trên tiến trước,
tầng dưới tiến sau.
-Một sô" thông sô" cơ bản của phương pháp khai thác này :
-

Chiều cao tầng :h = 3-3.5m
Bề rộng mặt tầng
mìn tự rơi xuống hết chân tuyến

B = 3.5-4.5m đảm bảo cho đá sau khi nổ

-

Bề rộng đai bảo vệ

Bv = 1.5-2.5 m

-

Góc dốc của bờ mỏ

ọ = 63°-65°

-ưu điểm
- Thời gian xây dựng mỏ ngắn
- Đầu tư cơ bản nhỏ, không đòi hỏi các thiết bị đắt tiền
- Phù hợp với địa hình phức tạp, sườn dốc khó khăn trong việc vận chuyển
các thiết bị lên núi
- Tổ chức thi công đơn giản
-Nhược điểm :
- Sản lượng không cao, năng suất lao động thấp
- Công việc thủ công trên tầng còn nhiều
- Điều kiện an toàn thấp
- Kỹ thuật tạo tầng chưa hoàn thiện, đá lưu trên mặt tầng còn nhiều.
b>TrƯờng hơp chuyến tải đá bằng máy xức
-Phương pháp khai thác
- Giông phương pháp trên chỉ khác ở chỗ sau khi nổ mìn đá được chuyển
xuống chân tuyến một phần do nổ mìn và một phần nhờ máy xúc tay gàu.
- Việc khai thác các tầng được tiến hành theo từng lớp đứng từ ngoài vào
trong, từ trên xuông dưới.

- Khi dỡ gàu, đất đá sẽ rơi trên bờ mỏ và lăn xuống chân núi.


- Trong sơ đồ này tuyến khai thác được chia làm 2 phần : Phần thứ nhất ứng
với khu vực máy xúc làm việc trên tầng, phần thứ hai ứng với mặt bằng tiếp nhận
ở chân tuyến.
-Ưu điểm :
- Khả năng cơ giới hoá cao,đáp ứng nhu cầu sản lượng lớn, điều kiện an
toàn tốt hơn
-Nhược điểm :
- Làm tăng khôi lượng công việc mở tầng và chuẩn bị : sau mỗi lớp khấu
thiết bị xúc bốc phải chuyển từ tầng thấp nhất lên tầng cao nhất.
- ở giai đoạn đầu của mỗi lớp khai thác, khôi lượng đất đá tiêu hao tạm
thời để lấp đầy các đai bảo vệ khá lớn.

c> Trường hơp chuyến tái đá bằm; máy ủi
-Phương pháp khai thác
- Giông như phương pháp trên, chỉ khác là máy xúc đưởc thay bằng máy
ủi để làm nhiệm vụ xúc chuyển.
- Máy ủi có tính cơ động cao và rất linh hoạt nên có thể đảm nhận nhiệm
vụ xúc bô"c và vận chuyển đá đã nổ mìn trong cự li thích hợp.
- Để nâng cao năng suất của máy ủi, việc gạt đất đá có thể thực hiện với
mặt xiên 10 - 15% theo hướng mặt bằng tiếp nhận.
- Tuỳ theo sản lượng mỏ và chiều dài tuyến công tác mà trên tầng có thể
bô" trí 1 hay 2 máy ủi làm việc.


-

Chiều cao tầng khai thác phụ thuộc vào chiều cao cho phép của đông đá

nổ mìn khi xúc bốc bằng máy ủi thường từ 5 - 7m ứng với chiều cao
tầng 7-10m .

-

Khi chiều cao tầng 7-1 Om sử dụng máy khoan đập khí nén hay đập thủy
lực có đường kính mũi khoan 75-125mm.

-

Do năng suất máy ủi không phụ thuộc nhiều vào chiều cao tầng nên có
thể giảm chiều cao tầng còn 3-4m, khoan lỗ mìn bằng búa khoan nhỏ
cho phép tạo được cỡ đá đồng đều, tỉ lệ đá quá cỡ nhỏ, mặt bằng khai
thác bằng phẳng tao thuận lợi cho hoạt động của máy ủi.

II> Cách khai thác đâ"t sét

1/Khai thác đất sét:
Để đảm bảo clinker xi măng đạt chất lượng như mong muôn trước tiên cần
phải đảm bảo hàm lượng của các ôxít trong đất sét đúng theo yêu cầu
thíêt kế. Chính vì vậy, vấn đề đặt ra là phải xác định mỏ đất sét có đáp
ứng đúng các yêu cầu
Khi khai thác cần phải tuân theo các nguyên tắc sau:
> Trước khi khai thác tiến hành loại bỏ lớp đất mặt chừng 3-3.5m vì lớp
đất này là lớp đất có nhiều tạp chất. Sau đó người ta rải lớp đá vôi dày
khoảng 50mm nhằm tạo bề mặt cứng, để tiện cho việc đặt các thiết bị
khai thác, đồng thời ngăn cản lượng nước mặt chảy vào mỏ.