Thiết kế sản xuất xi măng theo phương pháp khô lò quay với xích calcinator (thuyết minh+bản vẽ)

GVHD:Th.S Nguyễn Ngọc Thành

Đồ án Cơng Nghệ Sản Xuất Chất Kết Dính

LỜI NÓI ĐẦU
Từ xa xưa người ta đã biết sử dụng các loại đất đá có khả năng kết dính như: đất
sét, đất bùn, đá vơi, thạch cao,… như một loại chất kết dính để liên kết các thành
phần gach đá lai với nhau thành khối để xây dựng nhà cửa.
Khi con người phát hiện ra xi măng năm 1750 nhưng loại xi măng này chưa hồn
chỉnh. Sau nhiều năm phát triển và hình thành, cơng nghệ sản xuất xi măng đã
khơng ngừng phát triển, với nhiều phát minh các loại xi măng khác nhau có tính
chất khác nhau. Mặc khác, chất lượng của xi măng cũng như độ bền vững của đá xi
măng sau khi rắn chắc khơng ngừng được cải thiện và cho đến hiện tại xi măng vẫn
còn là một loại chất kết dính chưa thể thay thế hồn tồn vì chất lượng tương đối tốt,
dể thi cơng, mà đặt biệt là giá thành rẻ hơn các loại chất kết dính mới phát minh sau
này.
Xi măng hiện là chất kết dính rất quang trọng trong xây dựng. Cơng nghệ sản
xuất xi măng đã có nhiều tiến bộ trên thế giới với bằng chứng là có rất nhiều chủng
loại hiện được sản xuất như: PC, PCB, PCS, PCHS, OPC…Các chủng loại trên có
các tính chất khác nhau cho các mục đích xây dựng khác nhau.
• PC: viết tắt của chữ Portland Cement: xi măng portland.
• PCB: Portland Cement Blended: xi măng portland hỗn hợp (có pha trộn
thêm phụ gia họat tính, phụ gia trơ).
Với tốc độ đơ thị hóa như hiện nay của Thành Phố Hồ Chí Minh mà đặc biệt các
quận vùng ven thành phố như Q9,Q2,Q12,… các tỉnh lân cận như Bình Dương,Bà
Rịa Vũng Tàu và các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long cùng với chủ trương cơng
nghiệp hóa đất nước của nhà nước và Đảng ta thì chúng ta cần phải hồn chỉnh hạ
tầng cơ sở như: đường sá, điện nước, cầu cống…vì vậy nhu cầu sử dụng xi măng
trong xây dựng ngày càng cao cho nên rất cần thiết phải có nhiều nhà máy sản xuất
xi măng để đáp ứng nhu cầu đó.Với nhiều chủng loại xi măng như thế nhưng thơng
dụng nhất và có khả năng vượt trội hơn hẵn phải kể đến xi măng PCB (còn gọi là xi

măng Portland hỗn hợp). Bởi vì xi măng PCB có một lượng khá cao phụ gia hoạt
tính thủy lực điều này làm cho vữa xi măng PCB dẻo hơn, và sau khi đóng rắn có
tính chịu nước cao hơn PC.
Qua những nhu cầu như thế cùng với tính năng nổi bật của xi măng PCB nên việc
xây dựng một nhà máy xi măng là việc rất cần thiết hiện nay nhằm đáp ứng các nhu
cầu đã nêu trên.

SVTH: Dương Bình Phương
MSSV:80101989

1


GVHD:Th.S Nguyễn Ngọc Thành

Đồ án Cơng Nghệ Sản Xuất Chất Kết Dính

Phần 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
A. Nhu cầu sử dụng xi măng:
Nước ta hiện đang trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ trong mọi lĩnh vực kinh tế
xã hội, trong lĩnh vực xây dựng được coi là phát triển nhanh nhất. Theo các số liệu
thống kê qua các năm cho thấy lượng xi măng tiêu thụ hằng năm ln tăng cụ thể là
từ năm 1991 – 1997 thì tốc độ phát triển 15-18% . Năm 1999 tăng 16,2%; năm 2000
tăng 16,5%. Mới đây nhất từ đầu năm 2005 đến nay theo Trưởng phòng Thị trường
Tổng cơng ty xi măng Việt Nam (VNCC) Nguyễn Anh Qn cho biết, từ đầu năm
đến nay, VNCC tiêu thụ khoảng 4 triệu tấn xi măng, đạt 35% mức kế hoạch năm,
tăng 7% so cùng kỳ năm ngối, trung bình tiêu thụ từ 36 đến 37 nghìn tấn/ngày và
có dự đốn sẽ tiếp tục tăng trong những năm sau.
Phân tích thị trường xi măng ta có các số liệu thống kê như sau:Năm 1999 tốc độ
tăng nhu cầu tiêu thụ xi măng tăng khoảng 7-8%. Năm 2000 mức tiêu thụ xi măng

tồn xã hội vào khoảng 13,5 triệu tấn tăng 26,5% so với năm 1999. Các số liệu sản
xuất và tiêu thụ xi măng 1900-2004 (theo tạp chí xây dựng-số 1/2005) như sau:
(đơn vị tính:
triệu tấn)
Năm
Sản lượng
Tiêu thụ
Nhập khẩu

1990
2,56
2,75
0,15

1991
2,99
3,004
0,14

1992
3,86
3,88
0,02

1993
4,22
4,85
0,53

1994

4,62
6,162
1,542

1995
5,24
7,2
2,63

1996
6,1
8,2
1,68

1997
7,6
9,3
1,46

1998
9,53
10,1
0,5

1999
11,1
11,1
0,3

2000

12,7
13,62
0,2

2001
14,64
16,478
1,328

2002
16,8
20,5
3,75

2003
18,4
24,38
5,98

Theo số liệu thống kê như trên ta thấy rằng sản lượng, tiêu thụ tăng hằng năm,
nhưng lúc nào cầu cũng vượt cung nên chúng ta năm nào cũng phải nhập khẩu xi
măng với một lượng khá lớn tăng đều từ năm 2001 đến nay.

B. Địa điểm xây dựng nhà máy:
Địa điểm đặt nhà máy cần có các tiêu chuẩn sau:
+Gần nguồn ngun liệu.
+Gần nguồn tiêu thu.
+Xa khu dân cư nhằm đảm bảo vệ sinh mơi trường.
+Giao thơng thuận lợi.
+Đảm bảo cơ sở hạ tầng kỹ thuật vững chắc như điện, nước, an ninh…

Tuy nhiên để đáp ứng tối ưu các tiêu chuẩn này thì rất khó vì thế ta lựa chọn vài
tiêu chuẩn cần thiết nhất.
Dựa vào những điều kiện trên và dựa vào đặc điểm loại xi măng PCB nhà máy sẽ
sản xuất, phục vụ trong xây dựng dân dụng nên chúng ta sẽ xây dựng nhà máy tại
Bình Dương vì ở đó có nhiều thuận lợi như:
+Là một tỉnh có tốc độ đơ thị hố rất cao và nằm kế cận Tp.Hcm và Biên Hồ
là hai thành phố lớn cũng có tốc độ đơ thị hố cao nhất ở phía nam nên sản phẩm xi
măng sản xuất được rất gần nguồn tiêu thụ.
SVTH: Dương Bình Phương
MSSV:80101989

2

2004
20
26,5
6,5


GVHD:Th.S Nguyeón Ngoùc Thaứnh

ỏn Cụng Ngh Sn Xut Cht Kt Dớnh

+L mt tnh cú c ch thu hỳt u t trong v ngoi nc rt hp dn dnh
cho cỏc nh u t v doanh nghip.
+Giao thụng v cỏc cụng trỡnh ph tr nh in nc, thụng tin liờn lc c
tnh u t rt hon chnh thun li cho cỏc doanh nghip trong hot ng sn xut
kinh doanh.
+Tnh Bỡnh Dng thu hỳt mt lng ln lao ng cú tay ngh cng nh ph
thụng trong c nc n lp nghiờp. õy cng l ngun lao ng di do cho cỏc

nh mỏy trong tnh.
V trớ a lý:
Bỡnh Dng l tnh ụng Nam B, nm trong khu vc kinh t trng im
phớa nam, din tớch t nhiờn khong 2681 km2 (chim 0,83% din tớch c nc), dõn
s khong 853800 ngi, cú c im a lý nh sau:
Cú ta a lý: v Bc 11052 12018.
kinh ụng 106045 10706730.
Phớa Bc giỏp tnh Bỡnh Phc.
Phớa Nam giỏp Tp.HCM.
Phớa ụng giỏp tnh ng Nai.
Phớa Tõy giỏp tnh Tõy Ninh v Tp.HCM.
ia hỡnh:
Bỡnh Dng cú a hỡnh tng i bng phng, a cht n nh, vng chc.
Vi cao a hỡnh trung bỡnh t 6 60m nờn ớt b l lt ngp ỳng hay triu cng,
thun li cho vic m mang h thng giao thụng, c s h tng, khu cụng nghip v
sn xut cụng nghip.
Khớ hu thy vn:
Khớ hu Bỡnh Dng mang rừ c im nhit i giú mựa, núng m vi hai
mựa ma t thỏng 5 -11 v mựa nng t thỏng 12 - 4. Lng ma trong nm trung
bỡnh t 1800-2000 mm. Nhit trung bỡnh trong nm vo khong 26,5-270C. Khớ
hu Bỡnh Dng tng i hin ho ớt cú thiờn tai nh bóo lt
iu kin c s h tng k thut:
Tnh Bỡnh Dng cú cỏc trc l giao thụng quang trng nh: quc l 1, quc
l 13, ng st Bc Nam, tuyn ng Xuyờn .

SVTH: Dửụng Bỡnh Phửụng
MSSV:80101989

3

GVHD:Th.S Nguyễn Ngọc Thành

Đồ án Cơng Nghệ Sản Xuất Chất Kết Dính

LIỆU

Phần 2: TÍNH TOÁN HỖN HP PHỐI

A. Cơ sở kỹ thuật của sản phẩm:
Xi măng PCB là loại xi măng Portland hỗn hợp vẫn có các thành phần chính như
các xi măng khác là clinke và thạch cao như có thêm thành phần phụ gia hoạt tính
thuỷ lực với hàm lượng khoảng 10-15%. Đặc tính quang trọng hơn của PCB so với
PC là chống thấm tốt hơn, chịu ăn mòn bền hơn do có phụ gia kết hợp với hàm
lượng vơi tự do (là thành phần gây hại cho xi măng sau này khi rắn chắc) có trong
clinke và vơi tự do sinh ra trong q trình hydrat hố để tạo ra một hợp chất có tính
kết dính (có lợi). Xi măng PCB có tính chịu nước nên phù hợp với khí hậu nóng ẩm
của Việt Nam, tốc độ bền chắc trong thời gian sữ dụng được tăng lên và có độ dẻo
dễ thi cơng hơn so với xi măng PC.

B.Tính tốn hỗn hợp phối liệu:
I/Các cơ sở tính tốn:
Hệ số bão hòa vơi KH:
Là tỷ số giữa hàm lượng CaO thực tế còn lại để tạo thành C3S và C2S sau khi đã
tác dụng bão hòa hồn tồn với Al2O và Fe2O3 để tạo thành C3A và C4AF và thành
phần trọng lượng của CaO lý thuyết để bão hòa hồn tồn SiO2 để tạo thành C3S.
Như vậy ta thấy:
KH tăng → xi măng có R tăng, q trình đóng rắn tăng → q trình nung
luyện khó.
KH giảm → xi măng có R giảm, q trình đóng rắn giảm → q trình nung

luyện dể.
Hệ số bão hồ vơi KH =1 là lý tưởng nhất nhưng trên thực tế KH = 0,82 ÷
0,95 điều này cho thấy ln tồn tại vơi tự do.
KH =

∑ CaO − (1,65 Al

2

0 3 + 0,35Fe2 O3 )

2,8SiO2

Các hệ số từ cơng thức trên tính theo tỷ lệ % khối lượng.
Modul silicat n:
n=

%C 3 S + %C 2 S
% SiO2
≈
% Al 2 O3 + % Fe2 O 3 %C 4 AF + %C 3 A

Ta thấy rằng:
n tăng → xi măng có R tăng, chịu ăn mòn tăng, lượng SiO 2 tăng → q trình
nung luyện khó do lượng pha lỏng ít.

SVTH: Dương Bình Phương
MSSV:80101989

4

GVHD:Th.S Nguyễn Ngọc Thành

Đồ án Cơng Nghệ Sản Xuất Chất Kết Dính

n giảm → xi măng có R giảm, chịu ăn mòn giảm, lượng SiO 2 giảm → q
trình nung luyện dễ do lượng pha lỏng nhiều.
Modul Aluminat p:
p=

Al 2 O3
C A
≈ 3
Fe2 O3 C 4 AF

Ta thấy p có giá trị xác định lượng pha lỏng trong clinker:
p = 0 ÷ 0,7 : xi măng rất bền trong mơi trường xâm thực.
p = 0,7 ÷ 1,4: xi măng bền trong mơi trường xâm thực.
p >1,4
: xi măng khơng bền trong mơi trường xâm thực.
p tăng → xi măng có C3A tăng, xi măng rắn chắc nhanh → tỏa nhiều nhiệt.
p giảm → xi măng có C4AF tăng, khống nóng chảy nhiều → ảnh hưởng cấu
trúc lò trong quá trình nung clinker.
Đảm bảo chất lượng xi măng hợp với u cầu kỹ thuật ta cần tính thêm:
Tít phối liệu T:
T = 1,785CaO + 2,09MgO
Tít phối liệu T nhằm kiểm tra hàm lượng vơi.
Hàm lượng pha lỏng L:
L = 1,12C3A + 1,35C4AF

Hàm lượng pha lỏng có ý nghĩa nhằm kiểm tra hàm lượng pha lỏng cần thiết cho
q trình kết khối trong khi nung clinker.
II/Tính tốn cụ thể thành phần phối liệu:
Các chỉ tiêu tính tốn:
Dựa vào đặc điểm của xi măng PCB50 ta có những chỉ tiêu tính tốn khi thực hiện
phối liệu phải tn theo những quy định đã nêu ở trên.
Ta dùng nhiên liệu là dầu Mazut cho q trình nung luyện clinker nhằm đảm bảo
vệ sinh mơi trường nên trong tính tốn khơng có lẫn tro than, và các đặc tính của
dầu Mazut được xác định thơng qua các tiêu chuẩn kỹ thuật sau:
Nhiệt lượng toả ra: Q > 8000 Kcal/kg dầu.
Hàm ẩm: 1 ÷ 15 %.
Tạp chất: 0,1 ÷ 0,3 %.

Các quy ước trong q trình tính tốn:
Oxít
Ký hiệu
Cấu tử
Đá vơi

SiO2
S

Al2O3
A

(cấu tử 1)

SiO2
S1

SVTH: Dương Bình Phương
MSSV:80101989

Fe2O3
F

MgO
M

Al2O3
A1
5

CaO
C
CaO
C1

Mất khi nung
MKN
Fe2O3
F1


GVHD:Th.S Nguyeón Ngoùc Thaứnh

ỏn Cụng Ngh Sn Xut Cht Kt Dớnh

t sột (cu t 2)
Qung sột(cu t 3)

Phi liu
Clinker

S2
S3
S0
S

A2
A3
A0
A

C2
C3
C0
C

F2
F3
F0
F

Quỏ trỡnh tớnh toỏn:
Tớnh toỏn cho h hai cu t:
Cỏc nguyờn liu c khai thỏc v qua cỏc khõu phõn tớch cho ta cỏc thnh phn
khoỏng nh sau:
Cu t
ỏ vụi
t sột

S
0,34
64,26

A
0,3
15,5

F
0,18
6,67

C
54,4
-

M
0,51
-

MKN
42,7
7,1

%
98,43
93,53

MKN

43,381
7,591

%
100
100

Cỏc h s chuyn i v 100% khi lng:
Kỏ vụi = 1,016.
Kt sột = 1,0692.
Sau khi chuyn i v 100% khi lng ta cú bng sau:
Cu t
ỏ vụi
t sột

S
0,345
68,705

A
0,305
16,572

F
0,183
7,131

C
55,268

M
0,518

Bi toỏn tớnh 2 cu t khụng ln tro nờn ta chn mt h s trc l KH = 0,903.
Theo lý thuyt tớnh toỏn c 1 phn trng lng cu t th hai cn kt hp vi X 0
phn trng lng cu t th nht nờn ta cú phng trỡnh sau:
X0 =

(2,8S 2 ì KH + 1,65 A2 + 0,35F2 ) C 2
C1 (2,8S1 ì KH + 1,65 A1 + 0,35F1 )

Thay s vo ta cú:
X0 =

(2,8 ì 68,705 ì 0,903 + 1,65 ì 16,572 + 0,35 ì 7,131) 0
= 3,78
55,268 (2,8 ì 0,345 ì 0,903 + 1,65 ì 0,305 + 0,35 ì 0,183)

Vy c mi phn trng lng cu t hai s kt hp vi 3,78 phn trng lng ca
cu t 1.
Thnh phn phn trm cỏc cu t l:
X0
3,78
ì 100(%) =
ì 100 = 79,1%
X0 +1
3,78 + 1
1
1
ì 100(%) =

ì 100 = 20,9%
%cu t 2 = %cu t ỏ vụi =
X0 +1
3,78 + 1

%cu t 1 = %cu t ỏ vụi =

SVTH: Dửụng Bỡnh Phửụng
MSSV:80101989

6


GVHD:Th.S Nguyeón Ngoùc Thaứnh

ỏn Cụng Ngh Sn Xut Cht Kt Dớnh

Ta dựng % cu t ỏ vụi v t sột nhõn tng ng vi tng thnh phn
khoỏng ca ỏ vụi v t sột ta cú bng sau:
Bng tớnh thnh phn phi liu ca 2 cu t:

MKN

%

Cu t

S

A

F

C

M

ỏ vụi

0,2729

0,2413

0,1448

43,717

0,4097 34,314

79,1

t sột

14,359

3,4635

1,49

-

-

20,9

Phi liu

14,632

3,7048

1,6348

43,717

0,4097 35,9005

1,5865

100

H s tớnh cho clinker l:
H s K0 =

100
100
=
= 1,5601
100 MKN 100 35,9005

Ta cú thnh phn clinker nh sau: ly K0 nhõn vi phi liu ta c:
MKN

%

Cu t

S

A

F

C

M

ỏ vụi

0,2729

0,2413

0,1448

43,717

0,4097 34,314

79,1

t sột

14,359

3,4635

1,49

-

-

20,9

Phi liu

14,632

3,7048

1,6348

43,717

0,4097 35,9005

Clinker

22,8274 5,7799

2,5506

68,2029 0,6392 -

1,5865

Kim tra li cỏc h s ta cú:
KH =

C (1,65 A + 0,35F ) 68,2029 (1,65 ì 5,7799 + 0,35 ì 2,5506)
=
= 0,9039
2,8S
2,8 ì 22,8274

KH = |0,903 0,9039| = 0,0009 < 0,005
A 5,7799
p= =
= 2,266
F 2,5506
S
22,8274
n=
=
= 2,74
A + F 5,7799 + 2,5506

Ta nhn thy n v p iu khụng tho nờn ta cn phi thờm cu t th 3.
Tớnh toỏn cho h 3 cu t:

SVTH: Dửụng Bỡnh Phửụng
MSSV:80101989

7

100
100


GVHD:Th.S Nguyeón Ngoùc Thaứnh

ỏn Cụng Ngh Sn Xut Cht Kt Dớnh

Ta thờm mt cu t th 3 l laterit vi cỏc thnh phn khoỏng c phõn tớch cú
cỏc hm lng nh sau:
Cu t
ỏ vụi
t sột
Laterit

S
0,34
64,26
15,7

A
0,3
15,5
3,8

F
0,18
6,67
68,7

C
54,4
2

M
0,51
0,4

MKN
42,7
7,1
8,56

%
98,43
93,53
99,16

MKN
43,381
7,591
8,633

%
100

100
100

Cỏc h s chuyn i v 100% khi lng:
Kỏ vụi = 1,016.
Kt sột = 1,0692.
Klaterite = 1,0085.
Sau khi chuyn i v 100% khi lng ta c bng sau:
Cu t
ỏ vụi
t sột
Laterit

S
0,345
68,705
15,833

A
0,305
16,572
3,832

F
0,183
7,131
69,282

C
55,268

2,017

M
0,518
0,403

Bi toỏn tớnh phi liu gm 3 cu t khụng ln tro nờn ta chn 2 thụng s trc l:
KH = 0,9 v p = 1,4.
Theo lý thuyt tớnh toỏn c 1 phn trng lng cu t th 3 cn phi hp vi X0
phn trng lng cu t th 1 v Y0 phn trng lng cu t th 2, sau khi rỳt gn
cỏc biu thc ta cú h phng trỡnh sau:
X0.a1+Y0b1= c1
X0.a2+Y0b2= c2
Trong ú:
a1 = (2,8S1KH + 1,65A1 + 0,35F1) C1
= (2,8 ì 0,345 ì 0,9 + 1,65 ì 0,305 + 0,35 ì 0,183) 55,268 = - 53,83
b1 = (2,8S2KH + 1,65A2 + 0,35F2) C2
= (2,8 ì 68,705 ì 0,9 + 1,65 ì 16,572 + 0,35 ì 7,131) 0
= 202,977
c1 = C3 (2,8S3KH + 1,65A3 + 0,35F3)
= 2,017 (2,8 ì 15833 ì 0,9 + 1,65 ì 3,832 + 0,35 ì 69,282)
= 68,454
SVTH: Dửụng Bỡnh Phửụng
MSSV:80101989

8


GVHD:Th.S Nguyeón Ngoùc Thaứnh

ỏn Cụng Ngh Sn Xut Cht Kt Dớnh

a2 = pF1 A1 = 1,4 ì 0,183 0,305 = 0,0488
b2 = pF2 A2 = 1,59 ì 7,131 16,572 = 6,5886
c2 = A3 pF3 = 3,832 (1,59 ì 69,282) = 93,163
Thay cỏc h s trờn vo h phng trỡnh ta gii h tỡm c cỏc nghiờm nh sau:
X0 = 53,1064
Y0 = 13,7464
Vy ta thy rng c mi phn trng lng cu t th 3 s kt hp vi 77,103 phn
trng lng cu t th 1 v 20,111 phn trng lng cu t th 2.
Thnh phn phn trm cỏc cu t:
X 0 ì 100
53,1064 ì 100
=
= 78,267%
X 0 + Y0 + 1
67,8531
Y0 ì 100
13,7464 ì 100
=
= 20,260%
%cu t 2 =
X 0 + Y0 + 1
67,8531
100
100
=
= 1,474%
%cu t 3 =
X 0 + Y0 + 1 67,8531

%cu t 1 =

Tng t nh cỏch lm i vi 2 cu t nh trờn ta dựng % cu t ỏ vụi (cu t
1), t sột (cu t 2) v qung st (cu t 3) nhõn tng ng vi tng thnh phn
khoỏng ca ỏ vụi, t sột v laterit ta cú c bng sau:
Bng tớnh thnh phn phi liu ca 3 cu t:
Cu t

S

A

F

C
M
MKN
%
0,144 43,388 0,407
34,056
78,505

0,271

0,239

14,068

3,393

1,46

0,161

0,039

0,705

0,021

14,501
3,672
Phi liu
H s tớnh cho clinker l:

2,309

43,409

ỏ vụi
t sột
Laterit

H s K0 =

1,554

20,477

0,004

0,088

1,018

0,411

36,699

100

100
100
=
= 1,555
100 MKN 100 35,699

Ta cú thnh phn clinker nh sau: ta ly K0 nhõn vi phi liu ta c:
Cu t

S

A

SVTH: Dửụng Bỡnh Phửụng
MSSV:80101989

F

C

9

M

MKN

%


GVHD:Th.S Nguyeón Ngoùc Thaứnh

ỏn Cụng Ngh Sn Xut Cht Kt Dớnh

0,271

0,239

0,144

14,068

3,393

1,46

0,161

0,039

0,705

0,021

14,501

3,672

2,309

22,551

5,71

3,591

ỏ vụi
t sột
Laterit
Phi liu
Clinker

42,388

0,407

34,056

78,505

1,554

20,477

0,004

0,088

1,018

43,409

0,411

36,699

100

67,508

0,639

Kim tra li cỏc h s ta cú:
KH =

C (1,65 A 0,35F ) 67,508 (1,65 ì 5,71 + 0,35 ì 3,591)
=
= 0,9
2,8S

2,8 ì 22,551

KH = |0,9 0,9| = 0,000 < 0,005
p=

A 5,71
=
= 1,59
F 3,591

p = |1,59 1,59| = 0,000 < 0,05
n=

S
22,551
=
= 2,4245
A + F 5,71 + 3,591

Ta thy n = 2,4245 tha iu kin t ra.
Tớnh thnh phn cỏc khoỏng trong clinker:
Khoỏng silicỏt:
%C3S = 3,8 ì (3KH 2) ì S = 3,8 ì (3 ì 0,9 2) ì 22,551 = 59,986 %
%C2S = 8,6 ì (1 KH) ì S = 8,6 ì (1 0,9) ì 22,551 = 19,394%
Kim tra ta thy %C3S (58 ữ 60)% tho iu kin
Khoỏng núng chy:
%C3A = 2,65 ì(A 0,64F) = 2,65 ì (5,71 0,64 ì 3,591) = 9,041%
%C4AF = 3,04F = 3,04 ì 3,591 = 10,917%
Hm lng pha lng:
L = 1,12 ì C3A + 1,35 ì C4AF = 1,12 ì 9,041 + 1,35 ì 10,917 = 24,864%.

Tớt phi liu:
T = 1,785 ì CaO + 2,09 ì MgO = 1,785 ì 43,409 + 2,09 ì 0,411 = 78,344%.
Sau khi tớnh toỏn ta thy ó tho vi bi toỏn cú 3 cu t.

SVTH: Dửụng Bỡnh Phửụng
MSSV:80101989

10

100


GVHD:Th.S Nguyễn Ngọc Thành

Đồ án Cơng Nghệ Sản Xuất Chất Kết Dính

Phần 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT
CHẤT
A.Cơ sở tính tốn:
Cơng suất của nhà máy: 1.500.000 Tấn/năm.
Chế độ làm việc:
Khối văn phòng:
Tuần làm việc: 6 ngày → số ngày nghỉ chủ nhật là 52 ngày.
Ngày nghỉ lễ: 8 ngày và dự trữ: 5 ngày.
Vậy số ngày làm việc trong 1 năm là: 365 – 8 – 5 – 52 = 300.
Khối sản xuất:
Khu sản xuất chính ra thành phẩm xi măng:
Tuần làm việc: 7 ngày.
Ngày làm 3 ca.
Mỗi ca làm việc: 8 giờ

Ngày nghỉ lễ: 8 ngày và dự trữ: 5 ngày.
Ngày dự trữ duy tu, sửa chữa: 52 ngày.
Vậy số ngày làm việc trong 1 năm là: 365 – 8 – 5 – 52 = 300.
Khu khai thác:
Khai thác đá vơi:
Do u cầu của cơng việc khai thác đá vơi là khoan lỗ nổ mìn nên chỉ thực hiên
được mỗi ngày 1 ca, mỗi ca 8 giờ, số ngày làm việc cũng 300 ngày trong 1 năm.
Khai thác đất sét, laterit:
Đất sét được khai thác theo phương pháp ướt.
Ngày làm 2 ca, mỗi ca 8 giờ, số ngày làm việc cũng 300 ngày trong 1 năm.

B. Phần tính tốn
Ta thấy các ngun liệu có số liệu hao hụt trong sản xuất như sau:
Khai thác
1%.
Nung
0,5%.
Nghiền
1%.
Các đặt điểm, tính chất của vật liệu:
Ngun liệu
Đá vơi
Đất sét
Laterit
Thạch cao
SVTH: Dương Bình Phương
MSSV:80101989

Độ ẩm w(%)
7

20
18
6
11

Khối lượng thể tích(g/cm3)
2,6
1,7
1,8
2,4


GVHD:Th.S Nguyeãn Ngoïc Thaønh

Đồ án Công Nghệ Sản Xuất Chất Kết Dính

Clinker
0,5
Ta thấy rằng trong xi măng gồm có các thành phần sau:
Clinker:
Thạch cao:
Phụ gia:

76%.
4%.
20%.

Nhà máy có năng suất là: P = 1.500.000 Tấn/năm.
→ năng suất thực tế là: P1 = P( 1 + 1% ) = 1.500.000( 1 +0,01 ) = 1.515.000
Tấn/năm.

Lượng các thành phần nguyên liệu trước khi nghiền thành xi măng là:
Tính theo năm:
Clinker:
C% = P1 × 76% = 1.151.400 tấn/năm.
Thạch cao: TC% = P1 × 4% = 60.600 tấn/năm.
Phụ gia:
PG% = P1 × 20% = 303.000 tấn/năm.
Tính theo tháng: lấy năng xuất của năm từng thành phần có trong xi măng ta
chia cho 12 tháng ta được:
Clinker:
Thạch cao:
Phụ gia:

95.950 tấn/tháng.
5.050 tấn/tháng.
25.250tấn/tháng.

Tính theo ngày: lấy năng xuất của năm từng thành phần có trong xi măng ta
chia cho số ngày làm việc là 300 ngày ta được:
Clinker:
Thạch cao:
Phụ gia:

3838 tấn/ngày.
202 tấn/ngày.
1010tấn/ngày.

Tính năng suất theo ca – theo giờ :
Đối với khu sản xuất ra bán thành phẩm xi măng(clinker):
Clinker:

3838
3838
= 1279,333 tấn/ca ;
= 159,917 tấn/giờ.
3
3×8

Đối với khu khai thác:
Thạch cao:
Phụ gia:

202
202
= 101 tấn/ca ;
= 12,625 tấn/giờ.
2
2×8
1010
1010
= 505 tấn/ca =
= 63,125 tấn/giờ.
2
2×8

Lượng nguyên vật liệu tự nhiên:

Clinker: C1% = C% × (1 + Wclinker) = 1.151.400 × (1 + 0,5%) = 1157157tấn/năm.
SVTH: Döông Bình Phöông
MSSV:80101989

12


GVHD:Th.S Nguyeãn Ngoïc Thaønh

Đồ án Công Nghệ Sản Xuất Chất Kết Dính

Thạch cao:TC1% = TC% × (1 + Wthạch cao) = 60.600 × (1 + 6%) = 64236 tấn/năm.
Phụ gia: PG1% = PG% × (1 + Wphụ gia) = 303.000 × (1 + 8%) = 327240 tấn/năm.
Lượng nguyên vật liệu thực tế khi kể luôn hao hụt do nung:
Lượng clinker có kể đến hao hụt trong quá trình nung là 0,5%:

1157157 × (1 + 0,5%) = 1162942.785 tấn/năm.
1162942,785
= 96911,899 tấn/tháng.
=
12
1162942
= 3876,476 tấn/ngày.
=
300
3876,476
= 1292,159 tấn/ca.
=
3
3876,476
= 161,52 tấn/giờ.
=
3×8

Lượng clinker thưc tế khi kể cả lượng hao hụt trong quá trình nghiền 1%:
1162942,785 × (1 + 1%) = 1174572,213 tấn/năm.
1174572,213
= 97881,018 tấn/tháng.
12
1174572,213
= 3915,241 tấn/ngày.
=
300
3915,241
= 1305,08 tấn/ca.
=
3
3915,241
= 163,135 tấn/giờ.
=
3× 8

=

Lượng thạch cao thực tế khi kể luôn cả lượng hao hụt trong quá trình nghiền
là 1%:

64236 × (1 + 1%) = 64878,36 tấn/năm.
64878,36
= 5406,53 tấn/tháng.
=
12
64878,36

= 216,261 tấn/ngày.
=
300
216,261
= 72,087 tấn/ca.
=
3
216,261
= 9,011 tấn/giờ.
=
3×8

Lượng phụ gia thực tế khi kể luôn cả lượng hao hụt trong quá trình nghiền là

1%:

327240 × (1 + 1%) = 330512,4 tấn/năm.

SVTH: Döông Bình Phöông
MSSV:80101989

13


GVHD:Th.S Nguyeón Ngoùc Thaứnh

ỏn Cụng Ngh Sn Xut Cht Kt Dớnh

330512,4
= 27542,7 tn/thỏng.

12
330512,4
= 1101,708 tn/ngy.
=
300
1101,708
= 367,236 tn/ca.
=
3
1101,708
= 45,905 tn/gi.
=
3ì 8

=

Lng nguyờn liu thụ cn thit sn xut 1 tn clinker:
Hm lng phi liu trc khi nung:
PL% =

C1
1157157
=
= 1828023,254 tn/nm.
1 MKN 1 0,36699

Hm lng phi liu cú k n hao ht 0,5%:(nung)
PL1% =PL%(1 + 0,5%) = 1828023,254 ì (1 + 0,5%)
= 1837163,37 tn/nm.
Hm lng phi liu thc t khi k luụn m:

õy ta sn xut xi mng theo phng phỏp khoõ nờn m phi liu Wphi liu
=5%.
PL2% =PL1%(1 + 5%) = 1837163,37 ì (1 + 5%) = 1929021,539
tn/nm.
Hm lng tng thnh phn trong phi liu:
Ta cú trong phi liu gm cú:
ỏ vụi:
t sột:
Laterit:

78,505%
20,477%
1,018%

V% = PL2 ì 78,505% = 1929021,539 ì 78,505% = 1514378,359 tn/nm.
S% = PL2 ì 20,477% = 1929021,539 ì 20,477% = 395005,741tn/nm.
LA% = PL2 ì 1,018% = 1929021,539 ì 1,018% = 19637,439 tn/nm.
Hm lng tng thnh phn trong phi liu cú k n hao ht 1%:(nghien)
V1% = V ì (1 + 1%) = 1514378,359 ì 1,01 = 1529522,143tn/nm.
S1% = S ì (1 + 1%) = 395005,741tn ì 1,01 = 398955,798 tn/nm.
LA1% = LA ì (1 + 1%) = 19637,439 ì 1,01 = 19833,814 tn/nm.
Hm lng thc t tng thnh phn trong phi liu khi k thờm m W%:
V2% = V1 ì (1 + 7%) = 1529522,143ì 1,07 = 1636588,693 tn/nm.
SVTH: Dửụng Bỡnh Phửụng
MSSV:80101989

14


GVHD:Th.S Nguyễn Ngọc Thành

Đồ án Cơng Nghệ Sản Xuất Chất Kết Dính

ĐS2% = ĐS1 × (1 + 20%) = 398955,798 × 1,2 = 478746,958 tấn/năm.
LA2% = LA1 × (1 + 18%) = 19833,814 × 1,18 = 23403,901 tấn/năm.
Sau khi tính tốn cân bằng vật chất ta có:
Bảng tính tốn cân bằng vật chất (tấn/thời gian):
Thời gian tính
Năm
Tháng
Ngày
Ca
Giờ

Clinker
1174572,213
97881,018
3915,241
1305,08
163,135

Thạch cao
64878,36
5406,53
216,261
72,087
9,011

Phụ gia
330512,4

27542,7
1101,708
367,236
45,905

Phần 4: THIẾT LẬP SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN
CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY
A.Thiết lập sơ đồ cơng nghệ:
Nhà máy sản xuất xi măng theo phương pháp ướt lò quay với năng suất là
2.000.000 tấn/năm.
Khai thác đá vơi:
Đá vơi hầu hết ở trạng thái là mỏ lộ thiên, trước khai thác ta cần bóc bỏ lớp võ bề
mặt. Sau đó khai thác bằng cách khoan lỗ, nỗ mìn. Cắt theo từng tầng từ trên xuống
rồi dùng máy gạt gom lại, dùng máy xúc đổ lên xe tải vận chuyển về nhà máy. Đến
nhà máy dùng máy đập búa va đập phản hồi để làm nhỏ kich thước từ 500
÷1000mm xuống còn 5 ÷ 25mm. Sau đó vận chuyển vào kho.
Khai thác đất sét:
Đất sét được khai thác bằng phương pháp ở độ sâu từ 15 ÷ 22m so với mặt đất tự
nhiên. Đất sét sau khi khai thác có dạng dẻo, rời. Khai thác bằng máy xúc nhiều gầu.
Khai thác laterit:
Laterit được khai thác mõ Dĩ An ở Bình Dương và vận chuyển về nhà máy bằng ơ
tơ tải. Sau đó, dùng máy đập đập nhỏ đưa vào kho chứa.
Khai thác thach cao:
Việc khai thác thạch cao gần giống như khai thác đá vơi. Tại nước ta khơng có mỏ
thạch cao nên ta nhập thạch cao từ Lào về bằng xe tải. Đến nhà máy, dùng máy đập
búa cho thạch cao có kích thước 5 ÷ 25mm. Sau đó, vận chuyển về kho chứa.

SVTH: Dương Bình Phương
MSSV:80101989

15