Tính cân bằng vật chất cho nhà máy xi măng pooclăng sản xuất theo phương pháp khô lò đứng công suất 80000 tấn clanke năm

GIỚI THIÊU
cầu

xi

măng

cho

sự

nghiệp

xây

dựng

đất

nước,

trong

khi

đó

nguồn

nguyên liệu sản xuất xi măng ở nước ta rất rồi rào.
Trong những năm gần đây nên kinh tế Việt Nam đang ngày càng

phát triển
tăngtrong
mạnhnhiệm
cùng vụ
vớilàm
sự phát
kỹ thuật,
Do đó
đồ ántriển
môncủa
họckhoa
khoahọcCông
nghệ cho
Vật
nên
đời đã
sống
tăng,cân
ngày
càng
cao nhà
đến
Liệu yêu
Xâycầu
Dựng
giaonhân
cho dân
em ngày
đồ án:càng
“ Tính

bằng
vật nâng
chất cho
nhu cầu về nhà ỏ, các công trình công cộng, đường phố, khu văn hoá...
ngày càng phát triển mạnh mẽ, có kiến trúc phức tạp và có độ bền cao
phù họp với tâm sinh lý, họp vệ sinh con người. Do vậy ngày nay ngành
xây dựng phải phát triển mạnh mẽ để đáp ứng được những yêu cầu trên.

Mặt khác trong qua trình đổi mới hiện nay ỏ nước ta để góp phần
xây dựng thành công mục tiêu công nghiệp hoá hiện đại hoá đòi hỏi
chúng ta phải đẩy mạnh tốc độ xây dựng cơ sở hạ tầng, muốn vậy chúng
ta phải đẩy nhanh tốc độ của ngành xây dựng.

Ngành xây dựng muốn phát triển được thì các tế bào, mắt xích của
ngành phải được phát triển một cách hài hoà mạnh mẽ. Ngành Vật Liệu
Xây Dựng phải được chú trọng sản xuất từ thô sơ đến những nhà máy sản
xuất có những máy móc thiết bị hiện đại để đảm bảo được số lượng cũng
như chất lượng cho từng công trình xây dựng. Trong ngành công nghiệp
Vật Liệu Xây Dựng thì xi măng là loại vật liệu chủ chốt, rất quan trọng
đối với tất cả các công trình xây dựng cơ bản thuộc mọi lĩnh vực của nền
kinh tế quốc dân. Nó là một trong các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự
tăng trưởng của ngành xây dựng.

Hiện nay nhu cầu sử dụng xi măng của nước ta đang tăng nhanh về
1

2


CHƯƠNG I:

GIỚI THIÊU VỀ XI MĂNG POOCLĂNG

I. Giới thiệu chung về xi măng.
Xi măng Pooclăng là chất kết dính hyđrat được sản xuất bằng cách
nghiền mịn clinke xi măng Pooclăng với thạch cao đôi khi có cả các phụ
gia khác.

Clinke xi măng Pooclăng sản xuất băng cách nung thiêu kết hỗn
hợp nguyên liệu đồng nhất, phân tán mịn gồm đá vôi, đất sét ( nguyên
liệu chính ) và một số nguyên liệu khác đóng vai trò điều chỉnh ( quặng
sắt, cát quắc... ).

Khi nghiền clinke xi măng Pooclăng phải pha thêm thạch cao để
điều chỉnh tốc độ đóng rắn và một số tính chất khác của xi măng. Nếu xi
măng không có thạch cao thì khi trộn xi măng với nước sẽ ninh kết và
khi đóng rắn sản phẩm có tính chất co lý thấp, hàm lượng thạch cao

Xi măng Pooclăng là chất kết dính hyđrat được sản xuất bằng cách
nghiền mịn clinke xi măng Pooclăng với thạch cao đôi khi có cả các phụ
gia khác.

Clinke xi măng Pooclăng sản xuất băng cách nung thiêu kết hỗn
hợp nguyên liệu đồng nhất, phân tán mịn gồm đá vôi, đất sét ( nguyên
liệu chính ) và một số nguyên liệu khác đóng vai trò điều chỉnh ( quặng
sắt, cát quắc... ).
3


măng không có thạch cao thì khi trộn xi măng với nước sẽ ninh kết và
khi đóng rắn sản phẩm có tính chất cơ lý thấp, hàm lượng thạch cao

chiếm 3% - 5% trong xi măng. Các phụ gia nghiền cùng cinke có tác
dụng cải thiện một số tính chất của xi măng, hay tăng số lượng sản phẩm
làm giảm giá thành sản phẩm. Các phụ gia có thể là phụ gia khoáng hoạt
tính ( < 15%), phụ gia trơ ( < 10% ), phụ gia dặc biệt ( < 1 % ).
1. Những đãc trưng cơ bản của clinke xỉ măng Pooclãng.

Clinke xi măng Pooclăng tồn tại ở dạng tảng có kích thước khác
nhau thường lOmm H- 40mm phụ thuộc chủ yếu vào thành phần phối liệu,
độ đồng nhất của phối liệu, độ mịn của phối liệu cũng như phương pháp
công nghệ và dạng lò nung.
a.

) Thành phần hoá hoc của cỉinke:

Gồm các ôxit chính là A1203 , Fe^03 , CaO , SÌOT chiếm 95% -ỉ97% trong cinke. Ngoài ra trong clinke xi măng Pooclăng còn có các
ôxit khác như MgO , Ti02 , K20 , Na2ơ , P205 , S03 ... với hàm lượng
nhỏ.

• Hàm lượng các ôxit trong clinke xi măng Pooclăng dao động trong
khoảng rộng:

* CaO

: ( 63 + 66 )%

*Si02

: (21-ỉ-24)%

*

A12Ơ3

: ( 04 - 09 )%

4


Khi hàm lượng các ôxit trên thay đổi dẫn đến tính chất của xi
măng sau này cùng bị thay đổi.
b.

) Vai trò của các ôxỉt chính trong Clinke:

• CaO ở trong những điều kiện nhất định liên kết với các ôxit khác tạo
ra các khoáng chính ( c?s , C3S , C3A , C4AF ) quyết định ninh kết
đóng rắn và cường độ xi măng. Khi CaO dan đến khoáng C3S lớn, xi
măng đóng rắn nhanh, cường độ cao, nhưng nhiệt độ nung luyện cao,
CaO tự do lớn và xi măng không bền trong môi trường nước và môi
trường sunfat.

• Ôxit Silic ( Si02) khi nung luyện tác dụng với oxit Canxi ( CaO ) để
tạo thành khoáng Silicát canxi. Khi lượng Si02 nhiều thì khoáng
silicát canxi có bazơ thấp hơn C2S, xi măng ninh kết đóng rắn chậm ở
thời kỳ đầu cường độ không cao nhưng xi măng lền trong nước và môi
trường suníat, cường độ cuối cùng cao.

• Ôxit nhôm ( A1203 ) tác dụng với các oxit khác khi nung luyện tạo ra
các khoáng chính C3A , C4AF. Khi hàm lượng A1203 nhiều thì khả
năng tạo ra các khoáng QA càng lớn. Xi măng ninh kết đóng rắn

nhanh, cường độ không cao và kém bền trong môi trường nước và môi
trường suníat.

• Ôxit sắt ( Fe203 ) có tác dụng làm giảm nhiệt độ thiêu kết khi nung
luyện clinke, tham gia tạo khoáng alumo ferit canxi dạng C4AF. Xi
măng bên trong môi trường nước, mác xi măng không cao. Khi Fe^03

5


làm tăng cường độ xi măng, hàm lượng > 4% thì làm giảm cường độ
xi măng.

• Ôxit Cr203 và P205 khi hàm lượng 0,1% -ỉ- 0,3% làm tăng cường độ
đóng rắn của xi măng vào thời kỳ đầu và cường độ cuối cùng cao.
Nhưng khi hàm lượng 1 % -ĩ- 2% thì tác dụng ngược lại.

• Các oxit kiềm ( KoO + NaX) ) khi hàm lượng >1% thì chúng gây nên
tính không ổn định của thời kỳ ninh kết và tạo thành các vết mẫu trên
bề mặt dung dịch hay bê tông. Các oxit này có khả năng tác dụng với
CaO , A12Ơ3 tạo thành ( Na, K )20.8Ca0.3Al203(K, Na) hay ( K, Na
)^S04 khi tác dụng với S03.
c. ) Thành phần khoáng của clike xi măng Poocỉăns

Trong clike xi măng Pooclăng gồm chủ yếu là các khoáng silic cát
canxi ( hàm lượng 70% -7- 80% ), các khoáng aluminat và alumo ferit
canxi.

• Khoáng silicat canxi gồm 2 khoáng alít và belít:

- Khoáng silicat là khoáng quan trọng nhất của clinke xi măng
tạo cho xi măng có cường độ cao, tốc độ kết rắn nhanh và quyết
định nhiều tính chất khác của xi măng.

Trong clike xi măng Pooclăng alít chiếm 45% -ỉ- 60%, alít là
dung dịch rắn của khoáng CỊS với một lượng nhỏ các ôxit khác

6


• Belít tồn tại nhiều dạng thù hình khác nhau a c,s , a’ C2S, (3 c^s, Y
C2S. Trong đó:

- a C7S tồn tại ở nhiệt độ 1425°c H- 2130°c khi nhiệt độ lớn hơn
2130°c thì a QS chuyển thành a’ QS.
- a’ CọS bền vững với nhiệt độ 830°c - 1425°c khi < 830°c và
làm lạnh nhanh thì a’ c,s chuyển về Y c^s.

- p c,s không bền luôn có hướng chuyển về Y CoS ở nhiệt độ <
525°c. Khi p c,s chuyển thành Y c^s làm tăng thể tích « 10%
và bị phân huỷ thành bột.

- Y CoS hầu như không tác dụng với dụng với nước và không có
tính kết dính.

• Aluminat canxi tồn tại trong clinke dưới hai dạng C3A , C5A3 tạo cho
xi măng tính ninh kết đóng rắn nhanh nhưng cường độ thấp và dễ gây
nên hiện tượng không ổn định thể tích trong sản phẩm đã đóng rắn khi
tiếp xúc với môi trường có các muối suníat. Nên trong một số loại xi
măng có khống chế:

* Xi măng thuỷ công % C3A <5%

* Xi măng bền sunfat % C3A <8%

Trong clike xi măng Pooclăng hàm lượng CaO lớn nên aluminat
7


• Ngoài ra trong clike xi măng Pooclăng còn có CaO tự do và MgO tự
do chúng nằm ở dạng các hạt già lửa và tác dụng rất chậm với nước
gây nên sụ thay đổi thể tích không đều khi đóng rắn, làm giảm cường
độ của xi măng. Đối với xi măng hàm lượng CaO tự do thường phải <
0,5% -ỉ- 1%. Trong clike xi măng sau khi nung luyện hàm lượng vôi tự
do là:

* Đối với lò quay < 1 %

* Đối với lò đứng < 3% - 6% có khi đạt tới 8% -ỉ- 9% đây là
nguyên nhân làm cho xi măng lò đứng kém ổn định thể tích, cường độ
thấp.

• Trong clike xi măng Pooclăng các khoáng được thể hiện là:

- Hàm lượng C3S > C2S > C3A > C4AF

- Cường độ nén 28 ngày C3S > CoS > C3A > C4AF

- Tốc độ đóng rắn QA > QS > C4AF > C2S
Độ nên sunfat c?s > C4AF > C3S > C3A
d.

) Đăc trưng của clike xi măng Pooclăns đươc đánh giá bởi các

hê số sau:

• Hệ số hoà KH: biểu thị tỷ số lượng ôxit canxi trong clinke thực tế liên
kết với ôxit silic Si02 tạo thành QS.
8


n~ AỈ2Oì + Fe2Oì
s C4ẨF+C3Ẩ
K C2S + C4AF

Hệ số silicatSiQ2
( n ) là tỷ số giữa SiCb và tổng hàm lượng Fe^03 + A1X)3
Khi tăng
Ms tăng
thìn độ
măng
trongkhoáng
moi trường
mòncótăng
hệ số
thìbền
làmcủa
tăngxihàm
lượng
silicatăn
canxi

độ
lên vàthấp,
cường
lên. có thể ninh kết đóng rắn chậm ở thời kỳ đầu và
baza
dođộđótăng
xi măng
cường độ cuối cùng cao. Khi n giảm thì hàm lượng các khoáng nóng
chảy• lớn,
nung
Hệ clinke
số đóngdễrắn
ME luyện và có nhiệt độ nung thấp. Vì vậy đối với
xi măng Pooclăng n = 1,7 H- 3,5.

• Hệ số Alumin ( p ): là tỷ số giữa hàm lượng oxit nhôm và oxit sắt
trong clinke
p_ ẢliO*
Fe20,

Hệ số p xác định tỷ lệ giữa khoáng C3A và C4AF. Khi p nhỏ thì xi
măng có độ bền cao trong nước, khi p lớn thì xi măng ninh kết và đóng
rắn nhanh nhưng cường độ cuối cùng thấp. Vì vậy trong xi măng
pooclăng hệ số p = 1 % 4- 2,5%.

Ngoài 3 hệ số chính ở trên, người ta còn sử dụng thêm các hệ số

Khi ME lớn thì cường độ ban đầu của xi măng cao, nhiệt Hydrat
lớn nhung độ bền trong môi trường xâm thực thấp.
MK

9


K C2S + C4AF

Khi MK càng lớn
lón thì xi măng toả nhiệt càng lớn, MK thường nằm
-7-1,8
1,8
trong khoảng giới hạn 0,3 -ỉe. ) Các tính chất cơ bản của xi măm pooclăns
• Hệ số nhiệt MK
• Khối lượng riêng và khối lượng thể tích:

- ya khối lượng riêng là tỷ số giữa khói lượng của xi măng với thể
tích của xi măng nó phụ thuộc vào thành phần khoáng clinke xi
măng và phụ gia cho cao

- Khối lượng đổ đống của xi măng ( Ỵy) là tỷ số giữa khối lượng
của xi măng với thể tích đổ đống của xi măng. Khối lượng thể
tích đống phụ thuộc vào khối lượng riêng và khả năng nèn chặt
của xi măng.

• Lượng nước yêu cầu và độ dẻo tiêu chuẩn của hồ xi măng:

- Lượng nước yêu cầu ( lượng nước tiêu chuẩn ) là lượng nước
cần thiết để hydrat hoá các khoáng của clinke xi măng và bảo
đảm cho hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn.

- Lượng nước yêu cầu cầu xi măng phụ thuộc vào thành phần

khoáng clinke, độ mịn của xi măng và loại phụ gia cho và khi
nghiền clinke xi măng.

10


măng và loại, lượng phụ gia trong xi măng, điều kiện môi trường đóng
rắn và tỷ lệ nước.

• Cường độ của xi măng: là một tính chất quan trọng của xi măng là
khả năng rắn chắc khi tác dụng với nước và chuyển hỗn hợp dẻo thành
dạng đã tạo cho sản phẩm có cường độ cao. Cường độ của xi măng có
thể đánh giá bằng các phương pháp khác như cường độ chịu uốn,
cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo... Cường độ của xi măng
Pooclăng phụ thuộc vào thành phần khoáng của xi măng, cấu trúc của
clike xi măng Pooclăng, độ nghiền mịn và thành phần hạt, thời gian
bảo quản của xi măng, điều kiện môi trường bảo quản xi măng, loại
và lượng phụ gia trong xi măng.

• Tính ổn định của xi măng Pooclăng: các chất kết dính nói chung và xi
măng
nóivôi:
riêng khi đóng rắn cần phải ổn định thể tích. Xi măng nếu
a.) Đá
thay đổi thể tích không đồng thời sẽ đẫn đến làm giảm cường độ của
bê tông khi đóng rắn, có khi dẫn đến phá hỏng sản phẩm. Nguyên
Đá vôi sản xuất clike xi măng chủ yếu để cung cấp oxit CaO, trong
nhân do trong xi măng có CaO, MgO tự do lớn lên nên khi xi măng đã
đá vôi hàm lượng các cấu tử cacbonat đạt từ 76% -ỉ- 80%. tính chất hoá
đong rắn thì CaO, MgO tự do với nước làm tăng thể tích sản phẩm vì

học và hoá lý của đá vôi ảnh hưởng đến việc *lựa chọn công nghệ sản
vậy đối với xi măng hàm lượng CaO tự do < 1,5%, hàm lượng MgO >
xuất xi măng. Trong đá vôi có chứa các hỗn hợp chất như sắt, đất sét.
5%.
b. ) Đất sét
1. Nguyên liêu sản xuất xỉ măng Pooclăng.
Đất sét xử dụng để sản xuất clike xi măng chủ yếu cung cấp Si02,
nguyên
chính
để sản
xi măng
Pooclăng
là đá
vôi, phù
đất
AUO3,Các
Fe003.
Đất liệu
sét là
khoáng
kết xuất
tủa hạt
nhỏ, dễ
tạo thành
huyền
sét,
còn với
sử dụng
liệu điiêù
chỉnh

xỉ pyrit,
quặng
khi ngoài
khuấy ratrộn
nước nguyên
thành phần
khoáng
chủlà yếu
của đất
sétsắt,
là
boxit...
khoáng alumo silicat ngậm nước tồn tại ỏ dạng A1203, 2Si02.2H20. Ngài
ra trong đất sét còn lẫn các hợp chất khác như cát, tạp chất hữu co, Fe203

11
12


Phụ gia đưa vào hỗn hợp nguyên liệu xi măng khi thành phần hoá
( Bảng 02 )
học của nó không đảm bảo yêu( Bảng
cầu đã
để tăng thành phần hoá học
04 định
)
của nó không đảm bảo yêu cầu
đã địnhIInhư để tăng hàm lượng SÌOT
CHƯƠNG
trong Thành

phối liệu
dùng
phụ gia là cát, trepen, diatomit... để tăng
phầnthường
hoá của
tro
TOÁN
2.) Bảns thành
phần
hoá
hocBÀI
củathan(%):
nguyênPHỐI
liêu đaLIÊU
nung QUỴ về 100%:
hàm lượng Fe^03 dùng quặng sắt, còn khi để tăng hàm lượng A1X)3 ta
10() 100

dùng quặng Boxit
làm phụ gia điều
chỉnh.
—- =-----—-----=
1,7300199
-MKN 100-42,1972
J Ty .
K, =
Ty
1
K,
K,đá vôi

( Bảng liêu
05 :) cho
1. d.) Thành) Các
phầnyhu
hoá2Ĩa
của nguyên
trước:
----—- =-----100
=- - -—-----=
=1,051524
1 02735
-MKN
MKN 100-2,663
100-4,9
’
*Bài
Xác
định
nhiệt
trị
của
than:
áp dụng
côngthành
thứccảithực
nghiệm
của
Pha
vào
khi

nghiền
clike
xi
măng
Pooclăng
để
thiện
1 sốlượng
tính
toán phối liệu nhằm mục đích
tĩnh
toán
phần,
hàm
Mendeleep:
chất củavật
xi liệu
măngtrong
và hạ
giáliệu
thành
phẩm
là thạchBài
cao,toán
phụphối
gia liệu
khoáng
nguyên
phối
để sản

sản
xuất
Clinke.
rất
ị^ xr
. . sệt
K-2
hoạt
( xỉnó
lò cao,
xỉ nhiệt
rV3 định
. đến chất lượng của xi
quan tính
trọng,
là điều
kiệnđiện)
đầu tiên1để quyết
AVqUặna sát
QcL^
=
81
.c
+
300.H
26.(
o
s)
măng K,
sau=này.

2. Nhiên liêu sản xuất xi măns Pooclăng

= 81.68 +300.1,6-26.( 1,5- 1,0)
Trong đồ án này nguyên liệu dùng để sản xuất Clinke xi măng
Để gồm
nung3 cấu
luyện
clike xi măng Pooclăng, người ta có thể sử dụng
Pooclăng
tử là:
Bảng thành phần của nguyên liệu đã nung quy về 100%:
nhiên liệu rắn,
lỏng,(khí.
= 5975
kcal/kg )
Đá vôi
• Nhiên
QTLV = QCLV - 6.(
9 Hlv +liệu
wlv)lỏng thường dùng là dầu marut có nhiệt trị là Q = 8000 411000 Kcal/kg
= 5975-6.(9.1,6 + 12)
( Bảng 03 )
( Bảng 01 )
3.) Xác đinh lương tro đons lai trong Clinke:
Bảng thành phần hoá của nguyên liệu chưa nung quy về 100%
Q17:
Nhiệtcám
trị số
cần4 có
tiêuđộtốn

để= sản
Theo số liệu
của than
tro A
15%,xuất
ta cólkg
cácClinke,
số liệu
sản xuất bằng lò đứng cơ giới hoá ọ71^ = 1100 +

14
15
13
16


Vậy:

0aạ96.ÌỊA00

100.100
5. ) Tính cấy phôi
cho: Nhiệt trị của than ( nhiệt trị thấp làm việc),
QXLV
4. )phôi
Xácliêu
đinh
: hê sô bão hoà, môđun Silicat và môđun aluminat theo
đã tínhyêu
ở trên,

thành phần khoáng
cầu: QTLV = 5726 ( kcal/kg )
Đây là bài toán phối liệu có lẫn tro than, vậy ta phải tính bài toán
Bảng thành phần khoáng:
theo bảng thành phầnVậy
hoá của nguyên liệu đã nung quy về 100%. ( Theo
bảng 03_ tính thành phần nguyên liệu đã nung )
p=
= 0,20957 * 0,2096
5726
Gọi: Phần trọng lượng đá vôi là X
Phần trọng lượng đất sét là Y
Phần trọng lượng quặng sắt là

( Bảng 06 )

Bảng thành phần khoáng quy về 100%

( Bảng 08 )
(Bảng 07 )

Bảng số liệu của các cấu tử sau khi nung
Hệ số bão hoà: KH
+Yêu cầu: KH = 0,85 -ĩ- 0,95

Mođun Silicat: n
(Bảng 09 )

+Yêu cầu: n = 1,7 H- 3,5
C3S + \J3.C2S

56,12+1,39.20,41
n =-----3------—-4-—— =- - -- _ —:——
1,931
\,44.C3A + 2,Q5.C4AF 1,44.8,613
Hàm2,05.15,307
lượng các oxit trong Clinke được tính:
c = x C \ +y.C2+z.C}

=
+
18
17


A=

Trong đó: x + y + z + q= 100
x.Aị + y.A2 + Z.AÌ
+ q.A4

x.Fị + y.F; + Z.F3
+ q.F4
' 100
_ XSỊ +
+
q.s4
100
Thế các giá trị trên vào công thức của các hệ số tính theo thành

C-1,65.A - 0,35.F

KH =------------------2,8.5
5

Trong đó các giá trị trên được xác định như sau :

‘dị = ( 2,8.KH.Sj + 1,65.A, + 0,35.F, ) - c,

= ( 2,8.0,892.3,6547 + 1,65.0,3481 + 0,35.0,2784 ) - 93,9785
= -84,1787

b|

=

(

2,8.KH.S2

+

1,65.A2

+

0,35.F2)

-

C2

= ( 2,8.0,892.14,6576 + 1,65.5,3215 + 0,35.75,0862 ) - 1,5578
19


z = 4,2467
d| = [- ( 2,8.KH.S4 + 1,65.A4 + 0,35.F4 ) + C4].q
Bảng thành phần các cấu tử trong Clinke phối liệu đã nung: ( Bảng 10 )
= [- ( 2,8.0,892.60,5 + 1,65.27,2 + 0,35.5,0 ) + 0,7 ].3,144
(Trang bên).

a2

=
=

n.(

A,

1,931.(

+Fj
0,3481

)

-

Sj

+0,2784)-3,6547

= - 2,4449
( Bảng 10 )
b2 = n.( A2 + F2) - S2
6. ) Chuyển thành phần phôi liêu đã numi sang chưa nuns:
= 1,931.( 19,8801 +6,8083 )-69,8802
= - 18,3449

100.Y
100.69,962
-- - -v^v----=
=
c2 = n.( A3 + F3)
- S3
I20,69(*g)

.

= 1,931.( 5,3215 + 75,0862 ) - 14,6576
(kg)

= 140,61
Khối lượng
đất sét
M*là:=
100- MKNds
100.z
d2 = q.[S4-n.( A4 + 100.4,2467
F4)]

6,6124
-MKNqs 100-3,0870

100-

= 3,144.[ 60,5 - 1,931.( 27,2 + 5,0 )]
Khối lượng
than là:
100 -MKN'han
100-85
=

b3

5,2763
ị Do MKNthan = 100 - Atrn = 85%
—
c3
—
1

a3

—

d3=

=
100-3,144
X + 100-q

Y + z + Ọ =120,766
+ 25,333 + 4,385 + 20,58
X = 68,9620

= 171,351 (kg)
20
21


dv 171,064 171,351
q 171,064 171,351
,han 171,064 171,351

,,Khối lượng
100.X đá100.120,69
vôi là: =™
Mdv =
=--L^LJl
70,434(kg)
Khối lượng đất sét là:
,, lOO.y 100.25,322 , A n n o / 1 .
M . = —— =
=
14,778(%)
* 171,064 171,351
Khối lượng quặng sắt là:
w
100.z 100.4,379
,
M = — ——= _ ------= 2,556(kg)

Bảng thành phần hoá của phối -liệu
Khối
chưa
lượng
nung:
than là:
„
100.Q 100.20,96
M, =
= — — = 12,232(Ấ:g)

( Bảng 11 )

7. ) Tính tít phôi liêu và hàm lương pha lỏng:

Tính tít phối liệu

T = 1,785.CaO + 2,09.MgO
= 1,785.38,2904 + 2,09.0,9623
= 70,36

-Theo quy phạm thì T = 65 H- 75 => Tit phối liệu rất phù hợp.
22


8. ) Kiểm tra lai íìiá tri KH và n theo thành
phần hoá:
JS-JỴ _ CaO-ì,65.AỈ^OỊ
-0,35.Fe7Oì _ 65,6112- 1,65.6.0224-0.35.5.1477 _ n on_
=-------------------------------------= 0,892

2,8 .Si02
2,8.21,5699

=> Giá trị của hệ số KH tính theo thành phần khoáng và tính theo thành
phần hoá không có sự sai khác.
SỈ02 _
21,5699
--------——3—— = — —— = 1,931
Aỉ203 + Fe2ơ3 6,0224+5,1477

23


CHƯƠNG III
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHAT

Cân bằng vật chất là tỷ số giữa nguyên liệu đưa vào trong sản xuất
và số lượng sản phẩm thu được trong quá trình sản xuất. Qua số liệu cân
bằng vật chất cho ta biết được số lượng nguyên liệu hay sản phẩm cần
thiết 0 mỗi công đoạn. Trên co sở đó lựa chọn thiết bị máy móc cho cả
dây chuyền sản xuất, hoạch toán giá thành và làm cho dây chuyền công
nghệ cân đối, đồng bộ. Phương pháp tính căn cứ vào sản lượng yêu cầu,
tính lượng nguyên liệu theo từng khâu của quá trình sản xuất.

I. Chê độ làm việc của nhà máy.
1. ) Đăc điểm sản xuất xi mâns theo phương pháp lò đúng:

Quá trình sản xuất tối ưu nhất là phải thường xuyên, liên tục, đặc
biệt với công đoạn nung luyện và sấy thùng quay ( bởi vì mỗi khi dừng
hoạt động thì khi hoạt động trở lại phải nhóm lại lò rất tốn kém và mất

thời gian ). Tuy nhiên lò cũng không thể hoạt động thường xuyên trong
một thời gian dài. Bởi vì trong một thời gian làm việc các thiết bị máy
móc bị hỏng hóc cần được sửa chữa và bảo dưỡng, đặc biệt ở đôn nung
nung lớp gạch chịu lửa thường bị ăn mòn, với đôn xây bằng gạch Cr-Mg
bình quân 3 -ỉ- 5 tháng thì phải thay lớp gạch chịu lửa khác.

24


Sửa

thống xylô. Như vậy giúp
cho ngày
các lễ phân
xưởng
độc lập với nhau
- Các
công nhân
đượclàm
nghỉ:việc
10 ngày.
Sửa trong một khoảng thời gian nhất định. Tuy nhiên để tận dụng tối đa khả
năng làm việc của máy móc thiết bị thì các máy móc nên chọn đúng
- Thời gian sửa chữa: 9 ngày.
công suất và chế độ làm việc của chúng nên chọn đồng bộ.
II. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHÂT.
- Tổng thời gian công nhân được nghỉ: 70 ngày.
Để cho nhà máy xi măng lò đứng làm việc thuận lợi ta chia nhà
cân bằng
SửaI.) Tinh

máy làm
3 phân xưởng:
* Sơ đồ dây chuyền công nghệ :- Tổng thời gian công nhân làm việc trong năm: 295 ngày.
- Phân xưởng xi măng
- Ớ công đoạn này công nhân làm việc một ngày 2 ca, mỗi
ca 8 tiếng.
- Phân xưởng nung luyện
Vít tải phối liệu đồng nhất
Lịch làm việc:
Phân
xưởng chuẩn bị phối liệu
• Khâu-đóng
bao:
2. ) Lây chế đô làm viêc của nhà máy:
a. ) Lập chế độ làm việc cho phân xưởng nung luyện :

Ớ phân xưởng này yêu cầu phải làm việc liên tục không nghỉ chủ
nhật và những ngày lễ trong năm, chỉ nghỉ 6 ngày tết nguyên đán và 49
ngày sữa chữa, một ngày làm việc 3 ca và mỗi ca làm việc 8 tiếng.

Vậy số ngày làm việc trong năm :

365-(49+ 6) = 310 ngày
b. • )Phân
Phânxưởng
xưởngchuẩn
chuẩnbịbịphối
phốiliệu:
liệu :
25

26
27



1
3
4

0 100 — AT,
2 100-^3
3 ioo-/:4

100-0,05
100-0,3
100-0,05

2.
Khối
( 1 máy
) ( hao
ở gầu
tải ( 1 ) là
Theo
yêulượng
cầu Clinke
thiết kếtrước
cônggầu
suấttảinhà
là hụt

80000
T clinke/năm.
K2
0,05%là):lượng Clinke trong xylô clinke Q = 10800 ( T/n ). Gọi KỊ là
Đây=chính
lượng hao hụt ở khâu thứ i thì lượng vật liệu đưa vào trước khâu i là:
Ơ, = c1.—= 80040. 100
= 80080,\ợ .Clinke / rì)
\00-K2
100-0,05
a = a,_n, 100
3. Khối lượng Clinke trước máy kẹp hàm ( hao hụt ở máy kẹp hàm
1. Khối lượng Clinke trước băng tải cào ( hao hụt ở băng tải cào là
là K3 = 0,3% ):
Kị = 0,05% ):
ợ, = ợ , . — = 80080,1. 100 = 8032ỉ,l(T.Clinke/n)
Q=Q—
= 80000.- -—— = 80040ự.cỉinke/n)

4.

Khối lượng Clinke trước ghi quay ( hao hụt ở băng tải xích +

ghi
quay là K4 = 0,05%):
Q, = Q,. 100 = 80321,1. 100
= 80361,3Ợ.Clinkeỉn)
5. Khối lượng viên phối liệu cho vào nung:
100 100 100 100
~^4 5‘\00-KỊ ' \ 0 0 - M K N ' ỉ 0 0 w'ỉ00-f

Trong đó: K5: hao hụt trong lò nung
Lấy k5 = 2,5%
w : Độ ẩm của viên liệu
Chọn w = 13%
f : Phế phẩm khi nung, lấy theo kinh nghiệm.
f = 3%
29


6
7

5 100- k 6

100-0,05

6 100- Ấ ;7 100 + v v
y,'lOO-4„'lOO + w
= 80361,3.

100
100
100
100
167353,2(77/ĩ)
100-2,5'100-41,6397 100-13'100-3

6. Khối lượng phối liệu trước băng tải cao su ( hao hụt ở băng tải
cao su là
k6 == Q

0,05%
Or>
. . ):100

= 167353,2. _1QQ - =167436,9(7/«)

7. Khối lượng bột phối liệu ẩm đưa vào máy vê viên

Trong

đó:

k7

:

Hao

hụt

ỏ

máy

vê

viên,

lấy

k7

=

0,1%

w : Lượng ẩm đưa vào máy vê viên.
100 100
= 160387,1(77«)
=167436,9.
w= 13-8,5=4,5%
100-0,1'100+
4,5
8. k8
Khối
lượng
phốitrộn
liệu 2khô
đưa
vàoẩm,
máy
2 trục
Trong đó:
: hao
hụtbột
ở máy
trục
làm
k8trộn
= 0,1

% làm ẩm:
w : lượng ẩm đưa cho vào máy; w = W| - w2
e =a.TTỊỌỌ_
Wj: độ ẩm của phối liệu ra khỏi máy trộn; Wj = 8,5%

Wo : độ ẩm phối liệu;

w2= wdá.%đá + wđ#.%đất + wlhan.%than + wwđá:

độ

wđất:

độ

wquậng

•

ẩm

của

ẩm
độ

đá

của

ẩm

của

=

1

%

đất

=

2%

quặng

=

2,5%

wthan : độ ẩm của than =1,5%

30


ổ'°=a*T^ = 149^

100

100
Ổ8 = 160387,1.
100-0,1*100+ (8,5-1,24728)

= 149691(77«)

9. Khối lượng bột phối liệu trước thiết bị định lượng trong bunke (
100 —— = 149765,9(77«)
149691.
100-0,05
100 -k9
Cân băng định
lượng
10. Khối lượng bột phối liệu trước gầu nâng ( hao hụt ở gầu nâng là

100 = 149840,8. —= 149915,8(7’/«)
~ ổio11. Q\\
Khối
lượng
trước vít tải
100 -bột phối liệu 100-0,05
( hao hụtkịkjị J = 0,05% ):
Xylô đồn 2 nhất

Vít tải thô 3
Máy phân ly phối liệu
Khối lượng phối liệu trong xylô đồng nhất Q = Q121 = 149990,8 (T/n)
Vít tải mịn
Q, = QỈ2• 100 = 149990,8. ——
150065,8(77«)

1 *12 100-Ả:,
100-0,05

=

liệu Imíộs yít tải (1) ( hao hụt ở vít tải là k2
100
2. =Khối
lượng fttảỉ=
bột 15014 0,9(77»)
150065,8.
100-0;
3. Khối lượng bột phối liệu trong xylô bột liệu ( hao hụt 0 cấp liệu
trong k3 = 0,05% ) :
32
33
31


6
8

4 100 - Ảr6 4
7 100-*8

100-0,05
100-0,3

100
100-*3

100
150216(7/«)
100-0,05

4. Khối lượng bột phối liệu mịn ( hao hụt ở gầu tải (2) là 0,05% và
100
100
= 150366,4(77«)
100QA ~ Qì' k4
5. Khối lượng bột phối liệu đưa vào máy phân ly: do ở máy phân ly
chỉ được 80% bột liệu mịn và 20% bột liệu thô, hao hụt ở máy phân ly là
100 100 =
188523,6(77 «)
5 4 100 -k5 100-20
100 100
6. Khối lượng phối liệu sau gầu nâng (3) ( hao hụt ở gầu nâng (3) +
,=7

= ỊgggM.—Lgg— = 47154,5(7-/

Do phối liệu thô = 20/80 phối liệu mịn.
Ổ7 = ổ5- 100

100
188617,9(77«)

8. Khối lượng phối liệu đưa vào máy nghiền bi ( hao hụt ỏ máy
nghiền bi là k8 = 0,3% ):
Q = Q 100

=188617,9.—ỉ^—
189185,5(77«)

=

Khối lượng phối liệu đưa vào máy nghiền bi do hỗn hợp nguyên
liệu thô:
-

Phối liệu thô do máy phân ly đưa sang là Ọ6= 47154,5(T/n)

-

Vậy khối lượng nguyên liệu đem đi nghiền là:

9.

Q8T = Q8-Q6= 189185,5-47154,5 = 142031 (T/n)
Khối lượng hổn hợp nguyên liệu trước băng tải cao su ( hao

hụt
ở băng
su là k9 = 0,05% ) :142173,2(77»)
ổ, tải cao 100
100-(0,05+ 0,05)
Ql34


1 ^ 100- kị

100-0,05

Trong khối lượng của nguyên liệu gồm có: đá vôi + đất sét + quặng sắt +
than
Qi

100- w,

Với: wDv: Độ ẩm của đá vôi =1%

wn: Độ ẩm của phối liệu = 1,24728%

QDV : Khối lượng của đá vôi
_ e,.(l00-H.').%Da _ 1421 73,2.(100 -1,24728).70.434 _
100 - wDv
(100-1). 100

,

100 -

„ _ lượngQ,.(m-W„).%thcm_
142173,2.(100-1,24728).12,232
*Khối
than là:
100-w,te
(100-1,5)4 00

Đối với mỗi loại nguyên liệu ta lại có các công đoạn gia công khác

a. ) Cân bằng vật chất cho tuyến đá vôi:
2. Khối lượng đá trước băng tải ( hao hụt ở gầu tải + băng tải k2 =
0,05% ):
1. Khối lượng đá vôi trong xylô ( hao hụt ở cân bằng kị = 0,05% )
Ổi = Qdv- 00 = 99888,15. ,JQQ„ = 99938,12(7/«)
= 99938,12.

ổ2 - Q\

= 99988,11(77«)

100

35


3
4
5
6

1

2 100-Ấr3
3100-Ả:4

100-0,05
100-0,05

4100-Ấ:5

5100-Ảr6
100-

100-0,3
100-0,05
ẢT, 100-0,05

=> Đây chính là lượng đá6.
3.vôiKhối
4.
5.
tronglượng
kho đá
đá vôi.
trước
vôi trước
máybăng
máy
đập đập
hàm
tải xích(
cao
búa
( hao
su
( hao
hao
(hụt
hao
hụt

hụt
ở hụt
máy
k6
k5k4
==đập
0,2%)
0,3%)
= 0,05%)
hàm k3 =
0, 0.
3%==):a.
=
100038,13. —— == 100439,56(77/7)
100088,17(77«)
Q,
a. 100
=100389,34.-——
Q, = Q,. 100 = 100088,17. 100 = 100389,34(77/7)
Q, = Ọ2.100 = 99988,11.- —— = 100038,13ợ ỉ n)

Khối
trước
nâng
hao hụt k^ = 0,05% )
b. 2.
) Tính
cânlượng
bằngđất
vậtsét

chất
chogầu
tuyến
đất(sét:
100

= 21181,32.——— = 21193,92(77«) 3
1. Khối lượng đất sét trong xylô đất ( hao hụt ở cân bằng kị =

0,05% )
Q = Q 100

= 21171,73.- —- - -= 21182,32(77/7)

\00-k2
3. Khối lượng đất sét trước băng tải chịu nhiệt (hao hụt k3 = 0,05%)
21193,92.
Ổ3 = Q
i100-Ảr3

= 21204,52(T! rì)
100-0,05

4. Khối lượng đất sét ẩm trước sấy thùng quay ( k4 : hao hụt ở sấy
thùng quay
w : lượng ẩm bay hơi khi sấy
Ổ 4 ==Ở1,2%,
3
23328,33(77»)
100-1,2

100-8

36