Thiết kế phân xưởng chuẩn bị phối liệu và nghiền xi măng trong sản xuất xi măng (thuyết minh+bản vẽ)

B Chơng một
GIới thiệuchung về xi măng

Hiện nay, công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá ở n ớc ta diễn ra
rất sôi động và rộng khắp trên cả nớc, và đã thu đợc những thành quả to
lớn.
Để đáp ứng nhu cầu xây dựng của đất nớc, ngành sản xuất vật liệu
xây dựng đã có những bớc phát triển không ngừng, đó là việc các nhà
máy, xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng đã mọc lên ở khắp mọi nơi đáp
ứng kịp thời nhu cầu sử dụng nguyên vật liệu cho ngành xây dựng. Xi
măng là vật liệu không thể thiếu trong xây dung.Chính vì vậy,mà các nhà
máy xi măng xuất hiện ngày càng nhiều nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu sử
dụng xi măng cho xây dựng của nớc ta đồng thời tận dụng đợc nguồn
nguyên liệu, nguồn nhân lực dồi dào ở địa phơng góp phần vào công cuộc
xây dựng chung của đất nớc.
Ximăng poóclăng là chất kết dính hyđrát có khả năng đông kết rắn chắc
và phát triển cờng độ trong môi trờng không khí và nớc, thờng đợc gọi là chất
kết dính rắn trong nớc hay chất kết dính thuỷ lực, nó đợc phát minh và đa vào
sử dụng trong xây dựng từ đầu thế kỷ 19, về sau nó đợc phát triển ngày càng
hoàn thiện về tính năng kỹ thuật và công nghệ sản xuất. Các chủng loại xi
măng poóclăng là chất kết dính đợc sử dụng chủ yếu trong xây dựng quốc gia,
nó còn dợc coi là một trong các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự tăng trởng
của ngành xây dựng và phát triển đất nớc.
Xi măng poóclăng (PC) đợc sản xuất bằng bằng công nghệ nghiền mịn
clanhke xi măng poóclăng với thạch cao ( phụ gia điều chỉnh thời gian đông
kết). Để cải thiện tính chất kỹ thuật và giảm giá thành sản phẩm, trong quá
trình nghiền clanhke ngời ta đa vào các chất phụ gia khoáng hoạt tính, phụ gia
đầy( phụ gia trơ) và ta gọi sản phẩm này là xi măng poóclăng hỗn hợp (PCB).


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

I. Clanhke ximăng poóclăng :
Clanhke ximăng poóclăng là bán thành phẩm của công nghệ sản xuất xi
măng tồn tại ở dạng hạt, kích thớc từ (10 ữ 14 mm) và phụ thuộc vào dạng lò
nung. Theo cấu trúc vi mô clanhke xi măng là hỗn hợp các hạt nhỏ của nhiều
pha tinh thể và một lơng nhỏ pha thuỷ tinh .
1. Thành phần khoáng của clanhke xi măng poóclăng :
Trong clanhke xi măng poóclăng gồm chủ yếu là các khoáng silíccát canxi
(hàm lợng 70 ữ 80%), các khoáng Aluminat canxi và Alumôferit Canxi.
Khoáng silíccát canxi gồm hai loại khoáng là khoáng Alít và khoáng Bêlít.
- Khoáng Alít (Al2O3.SO2 ký hiệu là C 3S ) là khoáng quan trọng nhất của
clanhke xi măng, tạo cho xi măng có cờng độ cao, tốc độ đông kết rắn chắc
nhanh và loại khoáng này có ảnh hởng nhiều đến các tính chất của xi măng.
Trong clanhke xi măng khoáng C 3S chiếm từ (45 ữ 60)%. Alit là một dung
dịch rắn của 3CaO.SiO 2 và một lợng nhỏ các chất khác có hàm lợng nhỏ từ
(2 ữ 4)% nh MgO, P2O5, Cr2O3,... C3S ở dạng tinh khiết sẽ bền vững trong
khoảng nhiệt độ (1200 ữ 1250) 0C đến (1900 ữ 2070) 0C. Nhiệt độ lớn hơn
20700C thì C3S bị nóng chảy, nhỏ hơn 1200 0C thì bị phân huỷ thành C 2S và
CaO tự do.
- Khoáng bêlít (2CaO.SiO2: đicalcium silicát, ký hiệu C2S ):
Trong clanhke xi măng C2S chiếm khoảng 20 ữ 30%, là thành phần quan
trọng của clanhke, có đặc tính là đông kết rắn chắc chậm nhng cờng độ cuối
cùng cao. Bêlít là dung dịch rắn của 2CaO.SiO2 với một lợng nhỏ các ô xít khác
nh Al2O3, Fe2O3, Cr2O3 ... Khoáng C2S đợc tạo thành trong clanhke ở 4 dạng
thù hình C2S, C2S ,

C2S , C2S .

+ C2S : bền vững ở điều kiện nhiệt độ cao từ 1425 ữ 2130 0C, ở nhiệt độ
lớn hơn 21300C, C2S bị chảy lỏng, ở nhiệt độ nhỏ hơn 1425 0C khoáng C2S
chuyển sang dạng C2S .
+ C2S bền vững ở nhiệt độ 830 ữ 14250C, khi nhiệt độ nhỏ hơn 8300C
và làm lạnh nhanh thì C2S chuyển sang dạng C2S, còn khi làm nguội chậm
bị chuyển sang dạng C2S.

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

2


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

+ C2S không bền luôn có xu hớng chuyển sang dạng C2S đặc biệt là ở
nhiệt độ nhỏ hơn 5200C. Khi C2S chuyển thành C2S làm tăng thể tích
khoảng 10% và bị phân rã thành bột.
+ C2S thì hầu nh không tác dụng với nớc và không có tính chất kết
dính, chỉ trong điều kiện hơi nớc bão hoà, khoảng nhiệt độ 150 ữ 2000C, C2S
mới có khả năng dính kết.
Chất trung gian phân bố giữa khoáng Alít và Bêlít là các pha Aluminôferit,
pha canxi Aluminat và pha thuỷ tinh.
- Pha Alumôferit là dung dịch rắn của các khoáng canxi Alumôferit (còn
đợc gọi là xêlít). Khoáng canxi Aluminôferit có thành phần khác nhau phụ

thuộc vào thành phần nguyên liệu ban đầu, điều kiện nung luyện, ... trong
clanhke chúng thờng tồn tại dới dạng sau: C6A2F, C4AF, C2F, nhng thành phần
chính là C4AF và trong đó hoà tan khoảng 1% MgO và TiO2.
- Pha canxi Aluminat tồn tại trong clanhke ở hai dạng C3A, C5A3. Do
trong clanhke lợng CaO d nên pha Canxi Aluminat thờng nằm chủ yếu ở dạng
C3A, đặc điểm của C3A là đông kết rắn chắc nhanh, dễ tạo nên các ứng suất
làm nứt, tách cấu trúc đá xi măng khi chúng làm việc trong môi trờng xâm thực
sunfat.
- Pha thuỷ tinh có trong clanhke xi măng poóclăng với hàm lợng từ 5
ữ 15%. Thành phần của pha thuỷ tinh bao gồm một số loại ô xít nh CaO,
Fe2O3, Na2O, K2O,.
- Ngoài ra trong clanhke xi măng poóclăng còn tồn tại một lợng CaO và
MgO tự do, chúng thờng là các hạt già lửa nên tác dụng với nớc rất chậm khi xi
măng đã đông kết rắn chắc chúng mới thuỷ hoá gây nên ứng suất phá hoại cấu
trúc của sản phẩm nh bị nứt, rữa, ... Làm thay đổi thể tích của sản phẩm và làm
giảm cờng độ của đá xi măng.
2 . Thành phần hoá của clanhke xi măng poóclăng :
Clanhke xi măng poóclăng bao gồm các khoáng chính là CaO, SiO 2,
Al2O3, Fe2O3 với tổng hàm lợng là 95 ữ 97% (theo khối lợng). Ngoài ra còn có
các ôxít khác với hàm lợng nhỏ nh : MgO, TiO2, Na2O, P2O5, SO3,... Hàm lợng
các ô xít phụ thuộc vào nguyên vật liệu ban đầu và quy trình công nghệ sản

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

3


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

xuất. Trong clanhke xi măng poóclăng tỷ lệ thành phần các ôxít thờng dao
động trong khoảng:
CaO : 63 ữ 66 % ;
SO3
:
0,3 ữ 1 %
SiO2
: 21 ữ 24% ;
P2O5
:
0,1 ữ 0,3 %
Al2O3 : 4 ữ 9 % ;
K2O + Na2O :
0,4 ữ 1 %
Fe2O3 : 2 ữ 4 5 ;
TiO2 + Cr2O3 : 0,2 ữ 0,5 %
Hàm lợng các ô xít này thay đổi sẽ làm cho tính chất của xi măng cũng
thay đổi theo.
- Canxi ôxít (CaO): Chủ yếu trong nguyên liệu đá vôi, trong quá trình nung
luyện tạo thành clanhke ở các điều kiện nhất định chúng sẽ liên kết với các ôxít
khác tạo nên các hợp chất hoá học quyết định tốc độ đông kết rắn chắc và cờng
độ của xi măng. Khi hàm lợng CaO càng lớn thì khả năng tạo thành các hợp
chất dạng khoáng canxi silicat có độ bazơ cao (C 3S) trong clanhke càng nhiều,
cho xi măng đông kết rắn chắc nhanh cờng độ cao nhng xi măng lại kém bền
trong môi trờng xâm thực sunfat. Hàm lợng CaO nhiều đòi hỏi nhiệt độ nung
phải lớn khó nung luyện và để lại trong clanhke một lợng canxi ôxít tự do
nhiều, có hại cho xi măng. Vì vậy, trong clanhke xi măng ngời ta phải khống

chế hàm lợng CaO hợp lý(khoảng 63 ữ 66%). Tuy nhiên, khả năng phản ứng
CaO với các ôxít khác để tạo thành các khoáng trong clanhke còn phụ thuộc
vào bản chất của các ôxít trong nguyên liệu, chế độ gia công hỗn hợp nguyên
liệu và chế độ nung.
- ôxít Silic điôxít (SiO2) :Chủ yếu trong nguyên liệu đất sét, trong quá trình
nung luyện clanhke SiO2 sẽ tác dụng với CaO tạo thành các hợp chất dạng
khoáng canxi silicat. Khi hàm lợng SiO2 càng nhiều thì ngoài việc tạo thành
khoáng C3S ra, khoáng canxi silicat có độ bazơ thấp (C 2S) đợc hình thành sẽ
tăng lên. Hàm lợng khoáng C2S tăng làm xi măng đông kết rắn chắc chậm và cờng độ phát triển chậm ở thời kỳ đầu của quá trình rắn chắc đá xi măng. Tuy
nhiên loại xi măng có hàm lợng C2S cao lại có khả năng bền trong nớc và môi
trờng xâm thực sunfat. Khi hàm lợng SiO2 trong clanhke ít, khoáng C3S đợc tạo
thành nhiều, sẽ làm cho xi măng đông kết rắn chắc nhanh, cờng độ cao song
quá trình nung luyện khó, để lại lợng vôi (CaO) tự do lớn. Vì vậy trong clanhke

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

4


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

xi măng thì ôxít SiO2 cần phải khống chế ở một tỉ lệ thích hợp (thờng chiếm
khoảng 21 ữ 24% khối lợng clanhke).
Ngoài ra, khi SiO2 có độ hoạt tính càng cao thì quá trình tạo khoáng khi nung
càng nhanh và càng triệt để.
- Nhôm ô xít (Al2O3): Trong clanhke xi măng ôxít này đợc đa vào chủ yếu

từ đất sét, khi nung luyện, ôxít nhôm tham gia vào quá trình tạo nên các khoáng
nóng chảy canxi Aluminat. Khi hàm lợng Al2O3 càng nhiều khoáng C3A tạo
thành càng lớn, khả năng xuất hiện pha loãng trong clanhke càng sớm và càng
nhiều, nó có khả năng tạo cho xi măng đông kết rắn chắc nhanh nhng cờng độ
thấp và kém bền trong môi trờng sunfat. Trong clanhke hàm lợng ô xít nhôm
chiếm khoảng 4 ữ 8%.
- Sắt ôxít (Fe2O3): có tác dụng làm giảm nhiệt độ thiêu kết của quá trình
nung luyện và tham gia vào quá trình tạo khoáng tetracalcium Aluminôferit
(C4AF). Hàm lợng ô xít này trong clanhke xi măng càng lớn thì nhiệt độ nung
đợc hạ thấp, khoáng C4AF đợc tạo thành nhiều xi măng nâng cao đợc độ bền
trong môi trờng xâm thực sunfat nhng lại cho mác xi măng không cao. Thông
thờng tổng hàm lợng ôxít Fe2O3 chiếm khoảng 2 ữ 4%.
Ngoài các ôxít chính tham gia vào quá trình tạo khoáng còn có một hàm
lợng nhỏ các ô xít khác nh :
- Magiê ô xít (MgO): là thành phần có hại cho xi măng, là nguyên nhân
gây sự mất ổn định thể tích khi xi măng đã đông kết rắn chắc. Thờng trong
clanhke sản xuất xi măng lợng ôxít MgO đợc khống chế với hàm lợng < 5%.
- Titan ô xít (TiO2): Hàm lợng của nó từ 0,1 ữ 0,5% thì sẽ làm tốt cho quá
trình kết tinh các khoáng, khi hàm lợng từ
2 ữ 4% thì TiO2 sẽ thay thế một
phần SiO2 trong xi măng, làm tăng cờng độ của xi măng.
- Crôm ô xít (Cr2O3) và phốt pho ô xít (P2O5) : khi hàm lơng của các ôxít
này nằm vào khoảng 0,1 ữ 0,3% sẽ có tác dụng tốt là thúc đẩy quá trình đông
kết ở thời kỳ đầu, tăng cờng độ cho xi măng. Nhng với hàm lợng lớn (1 ữ 2%) có
tác dụng ngợc lại làm chậm thời gian đông kết rắn chắc và làm suy giảm cờng
độ của đá xi măng.
- Ôxít kiềm kali và kiềm natri (K2O + Na2O) do đất sét đa vào: trong
clanhke hàm lợng chúng khoảng 0,5 ữ 1%. Khi hàm lợng các ô xít này lớn hơn
1% sẽ gây nên sự mất ổn định thể tích của xi măng đặc biệt là gây nên sự tách, nứt

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

5


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

trong bê tông thuỷ công do các ô xít kiềm này có khả năng tác dụng với CaO,
Al2O3 tạo nên các khoáng trơng nở thể tích là Na2O.8CaO.3Al2O3(NC8A3),
K2O.8CaO.3Al2O3 (KC8A3) hoặc tác dụng với SO3 tạo nên khoáng nở thể tích là
K2SO4, Na2SO4,...
3 . Đặc trng của clanhke xi măng poóclăng :
Chất lợng của clanhke xi măng đợc đánh giá qua thành phần hoá học và
thành phần khoáng. Để đánh giá một cách tổng quát hơn thành phần của xi
măng ngời ta thờng đánh giá chúng thông qua các hệ số đặc trng.
Các hệ số đắc trng của clanhke xi măng là:
a. Hệ số bazơ (kýhiệu m) :
m=

Cao
SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3

Thông thờng hệ số bazơ vào khoảng 1,7 ữ 2,4.
b. Hệ số Silicat(ký hiệu n) :

n=

SiO 2
Al2 O 3 + Fe 2 O 3

Đối với xi măng poóclăng thờng hệ số n từ 1,7 ữ 3,5.
c. Hệ số Alumin (P):

P=

Al 2 O 3
Fe 2 O 3

Hệ số P xác định tỉ lệ giữa khoáng C3A và C4AF. Thông thờng hệ số p từ 1 ữ 2,5.
d. Hệ số bão hoà (ký hiệu KH):
KH =

CaO 1,65 ì Al 2 O 3 0,35 ì Fe 2 O 3
2,8 ì SiO 2

Giá trị KH trong clanhke xi măng phụ thuộc vào thành phần và tính chất
của nhiên liệu sử dụng, dạng lò nung, điều kiện nung luyện và một số nhân
tố khác. Khi giá trị KH lớn thì khoáng C 3S tạo thành nhiều, xi măng đông
kết rắn chắc nhanh cờng độ cao nhng không bền trong môi trờng nớc và
sunfat, hỗn hợp nguyên liệu khó thiêu kết. Khi giá trị KH thấp thì khoáng
C3S tạo thành ít hơn C 2S nên xi măng đông kết rắn chắc chậm, cho cờng độ
thấp ở thời kỳ đầu nhng cờng độ cuối cùng lại cao. Hệ số KH thích hợp
thuờng dao động trong khoảng 0,85 ữ 0,95.
Ngoài ra để đánh giá tỉ lệ thành phần clanhke xi măng ngời ta còn dùng
một số các hệ số khác nh:

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

6


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ
* Hệ số MS :

Võ Anh Tuấn

MS =

44VL

C 3S + C 2S
C 4 AF + C 3 A

Khi MS tăng thì độ bền của xi măng trong môi trờng ăn mòn tăng lên và cờng
độ tăng lên.
ME =

* Hệ số đóng rắn ME:

C 3S
C 2S

Khi ME lớn thì cờng độ ban đầu của xi măng cao, nhiệt hyđrat lớn nhng độ bền
trong môi trờng xâm thực thấp.
C 3S + C 3 A
C 2S + C 4 AF

Khi MK càng lớn thì xi măng toả nhiệt càng lớn, M K thờng nằm trong giới
hạn 0,3 ữ 1,8.
Mk =

* Hệ số nhiệt MK:

II. Các phụ gia trong sản xuất xi măng:
Trong công nghệ sản xuất chất kết dính vô cơ ngời ta sử dụng nhiều loại
phụ gia nhằm mục đích: cải thiện các tính chất kỹ thuật của chất kết dính, điều
chỉnh mác chất kết dính (phụ gia đầy), nâng cao hiệu suất của thiết bị công
nghệ (phụ gia công nghệ).
1. Phụ gia thạch cao:
Đây là phụ gia bắt buộc phải đa vào khi nghiền clanhke xi măng, khi đa
vào nghiền cùng clanhke, thạch cao có tác dụng điều chỉnh tốc độ ninh kết và
đóng rắn của xi măng. Thạch cao có thành phần khoáng chủ yếu là
CaSO4.2H2O.
2. Phụ gia khoáng hoạt tính:
Là loại phụ làm tăng khả năng chịu lực và độ bền trong môi trờng nớc cho
sản phẩm. Phụ gia hoạt tính gồm có hai loại : Loại có nguồn gốc tự nhiên,
trêpen, điatômíc, , ... Loại có nguồn gốc nhân tạo bao gồm các phế thải công
nghiệp nh tro xỉ bazơ (thải phẩm của nhà máy thép), tro xỉ axít (thải phẩm của
nhà máy nhiệt điện nồi hơi,...),.

Chơng hai
giới thiệu công nghệ sản xuất xi măng

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

7

Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

Quá trình sản xuất xi măng poóclăng bao gồm ba giai đoạn chính: chuẩn bị
nguyên liệu, nung và nghiền clanhke .
1. Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu :
Tuỳ theo tính chất của nguyên liệu sử dụng nhiều hay ít nớc, tình hình thiết bị
và lò nung ngời ta chuẩn bị nguyên liệu theo phơng pháp khô, ớt và phơng pháp
kết hợp giữa khô và ớt. Giai đoạn chuẩn bị chia ra làm các bớc sau:
- Tính toán sự phối hợp nguyên liệu đạt tỉ lệ yêu cầu.
- Đập vụn đá vôi thành cỡ từ 1 ữ 3 cm, đất sét cũng đợc đập nhỏ, sau đó có
thể đa vào sấy để làm giảm bớt độ ẩm (đối với phơng pháp khô) hoặc đa vào bể
lọc đánh tơi đất sét (đối với phơng pháp ớt). Các chất phụ gia điều chỉnh đợc đa
vào (nếu cần) để điều chỉnh thành phần phối liệu theo yêu câù. - Đem nghiền
nhỏ hỗn hợp nguyên liệu trong máy nghiền bi và đa qua hệ thống xi lô để kiểm
nghiệm lại thành phần hoá học và thành phần hạt cho đạt yêu cầu trớc khi đa
vào nung.
Trong việc chuẩn bị nguyên liệu cần chú ý đến độ nghiền mịn. Nguyên
liệu càng nghiền nhỏ, phản ứng khi nung càng nhanh, đỡ tốn nhiên liệu. Mặt
khác, có nghiền nhỏ thì SiO2 mới có khả năng phản ứng triệt để với CaO, làm
giảm bớt lợng CaO tự do sau này trong xi măng do đó chất lợng xi măng càng
đợc nâng cao.
2. Giai đoạn nung : Nung là giai đoạn kế tiếp theo việc chuẩn bị nguyên
liệu, gồm có các bớc chính là: làm khô ( làm bay hơi nớc tự do), gia nhiệt trớc,
phóng nhiệt, dung kết và làm nguội clanhke.
Tốc độ nung clanhke không những phụ thuộc vào thành phần hoá học mà

còn phụ thuộc vào độ nhỏ và mức độ trộn đều của hỗn hợp nguyên liệu sống.
Nung xi măng thờng dùng hai loại lò đứng và lò quay.
3. Giai đoạn nghiền clanhke thành xi măng bột :
Clanhke sau khi ra lò thờng phải để ở trong kho từ 1 ữ 2 tuần mới đem
nghiền thành bột. Mục đích là để cho CaO tự do trong clanhke hút hơi ẩm
trong không khí đợc tôi thành Ca(OH)2 hoặc cacbonat hoá thành CaCO3 làm
cho xi măng có tính ổn định tốt hơn

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

8


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

Khi nghiền clanhke, ngời ta thờng pha trộn thêm 2 ữ 5% thạch cao
sống (CaSO4. 2H2O) để điều chỉnh thời gian ninh kết của xi măng cho phù hợp
với điều kiện thi công. Ngoài ra còn trộn thêm vào xi măng poóclăng dới 20%
chất phụ gia hoạt tính hoặc dới 20% chất phụ gia trơ, vừa để cải thiện tính chất
của xi măng poóclăng, vừa để tăng sản lợng và hạ giá thành.
Đá vôi

Đất sét

Than

dây chuyền công nghệ

Kho
đá vôi
Khopháp
đất sétsản xuất : Kho than
I. Lựa
chọn phơng

Quặng sắt
Kho quặng
sắt

Đối với các nhà máy sản xuất xi măng việc lựa chọn dây chuyền sản xuất
Đập hàm
Đập hàm
Đập búa
là hết sức quan trọng, nó quyết định đến phơng pháp sản xuất cũng nh chất lợng Đập
sản búa
phẩm. ViệcSấy
lựathùng
chọnquay
dây chuyềnSấy
sảnthùng
xuấtquay
phải căn cứ vào tính chất
của nguyên nhiên liệu, vào khả năng kinh tế kỹ thuật của đất nớc và công suất
ke phép
đá nhà máy.Xy
lô thansản xuất hợp Bun

yêu Xy
cầulôcủa
Nếu
lựasét
chọn đợc dâyXy
chuyền
lý cho
lô đất
nâng cao chất lợng sản phẩm, hạ giá thành sản phẩm, nâng cao hiệu quả kinh
Định lượng
Định lượng
Định lượng
Định lượng
tế. Hiện nay ta đang có 3 phơng pháp sản xuất xi măng đó là phơng pháp ớt,
phơng pháp khô và phơng pháp liên hợp.
Phơng pháp khô sản xuất
xi măng:
Là phơng pháp nghiền và trộn
Nghiền
bi
nguyên liệu ở dạng khô, vì vậy nguyên liệu khó nghiền mịn, độ đồng nhất của
Xy pháp
lô đồng
phối liệu không cao bằng phơng
ớt.nhất
Nhng tiêu tốn ít nhiên liệu, kích thớc
lò nung nhỏ, hệ thống trao đổi nhiệt phức tạp, hệ thống làm sạch nguyên liệu
Trộn hai trục ẩm
cũng phức tạp, mức độ cơ giới hoá và tự động hoá cao hơn phơng pháp ớt, hệ số
sử dụng thiết bị theo thời gian thấp

Máyhơn.
vê viên
Dựa vào điều kiện kinh tế của đất nớc và dựa vào đặc điểm của các phnung
ơng pháp sản xuất ở trên, vào đặcLò
điểm
của nguồn cung cấp nguyên nhiên liệu
ta chọn phơng pháp khô với công nghệ lò đứng sản clinke xi măng poóclăng.
Kho thạch cao
Đập hàm clanhke
Với trình độ khoa học kỹ thuật ngày nay các máy móc và thiết bị đã đáp ứng đợc yêu cầu về
mịn, độ đồng
phối liệu Phụ
trớcgia
khikhoáng
đem đi nung luyện
Đậpđộhàm
Xynhất
lô ủ của
clanhke
(khắc phục đợc nhợc điểm tồn tại của phơng pháp khô) đồng thời làm tăng chất
lượng sản phẩm. Bun ke
lợng cũng nhBun
sản ke
lợng dẫn tới hạĐịnh
giá thành
Định lượng

Nghiền bi

5. Sơ đồ dây chuyền công nghệ tổng quát:

Định lượng

Xy lô chứa
Bun ke

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm
Đóng bao

Kho xi măng bao

9


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

Chơng ba

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

10


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

Tính toán phối liệu
1. Lập bảng thành phần phối liệu:
Nguyên liệu dùng cho sản xuất clanhke gồm có 3 cấu tử:
- Đá vôi
- Đất sét
- Quặng sắt
Bảng 1. thành phần hoá học của nguyên liệu.
CaO

SiO2

Fe2O3

Al2O3

MgO

MKN

Tổng

Đá vôi

53,9

1,97

0,12

0,25

1,2

43

100,44

Đất sét

1,19

64,31

6,02

20,35

1,10

5,53

98,50

Quặng sắt

1,52

13,65

72,02

5,59

2,85

3,12

98,75

Trong tính toán phối liệu thì tổng hàm lợng các thành phần phải bằng 100%. Vì
vậy ta phải quy về 100% bằng cách:
1
ì 100 =0,996
i
- i : hàm lợng ôxít thứ i.
sau khi qui về 100% ta có bảng sau:
Bảng 2. thành phần nguyên liệu qui về 100%:
Ri =

Với đá vôi hệ số chuyển đổi Ri:

CaO

SiO2

Fe2O3

Al2O3

MgO

MKN

C-khác

Tổng

Đá vôi

53,66

1,95

0,12

0,25

1,2

42,82

-

100

Đất sét

1,19

64,31

6,02

20,35

1,10

5,53

1,5

100

Quặng sắt

1,52

13,65

72,02

5,59

2,85

3,12

1,25

100

Trong qúa trình nung ta phải dùng nhiên liệu là than, nên trong thành phần sản
phẩm thu đợc phải kể đến hàm lợng các ôxít trong than đọng lại. Qui tất cả
thành phần các ôxít của các khoáng về sau khi nung.
Với đá vôi
Với đất sét
Với quặng sắt

Ki =
Ki =

100
= 1,75
100 MKN

100
= 1,06
100 MKN

Ki =

100
=1,03
100 MKN

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

11


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

Bảng 3. Thành phần phối liệu sau khi nung:

Đá vôi

92,93

3,42

0,21

0,44

2,1

Ckhá
c
-

Đất sét

1,25

68,15

6,35

21,55

1,17

1,59

100

Quặng sắt

1,57

14,06

74,18

5,76

2,94

1,29

100

Tro than

6,6

60,5

5

27,2

0,7

-

100

CaO

SiO2

Fe2O3

Al2O3

MgO

Tổng
100

2. Xác định lợng tro đọng lại trong clanhke:
Độ tro : 15%.

Thành phần hoá của tro than:
SiO2

Al2O3

60,5

27,2

Fe2O3

CaO

MgO

Tổng

6,6

0,7

100

5

Thành phần hoá của than cám 3:
Clv

Hlv

Slv

Olv

Nlv

Alv

Wlv

Tổng

68

1,6

1

1,5

0,8

15

12

100

* Xác định nhiệt trị của than: áp dụng công thức tính trực tiếp:
Qclv = 81 ì C lv + 300 ì H lv 26 ì (O lv S lv )

= 81 ì 68 + 300 ì 1,6 26 ì (1,5 1)
= 5975 (Kcal/kg)
Q lvt = Q lvc 6 ì (9 H lv + W lv )
= 5975 6 ì (9 ì 1,6 + 12)
= 5816,6 (Kcal/kg)

* Tính hàm lợng tro đọng lại trong clanhke :
PìAìB
100 ì 100
q: hàm lợng tro lẫn trong clanhke.
A: hàm lợng tro than A = 15%.
B: mức hấp thụ tro của clanhke, đối với lò đứng B = 100%.
P: lợng than tiêu tốn nung 1kg clanhke .

áp dụng công thức:
Trong đó: -

q=

Q tt
P đợc xác định bằng công thức: P = lv
Qt

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

12


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

Q tt : Nhiệt trị cần tiêu tốn để nung 1kg clanhke. Đối với lò đứng cơ
giới hoá chọn Q tt = 1200 Kcal/kg.
Qtlv = 5816,6 Kcal/kg : Nhiệt trị thấp làm việc của than.

Tính đợc: P =

1200
= 0,21 ( kg than/kg clanhke).
5816,6

Thay các giá trị vừa tính đợc ở trên vào công thức tính hàm lợng tro ở trên
ta đợc hàm lợng tro trong clanhke là:
q=

0,21 ì 15 ì 100
= 0,0315 = 3,15%
100 ì 100

3. Xác định các hệ số bão hoà vôi, môđun Silicát, môđun Aluminát theo
thành phần khoáng:
Theo yêu cầu thiết kế xi măng có thành phần hoá của clanhke nh sau:
C3S

C2S

C3 A

C4AF

Tổng

54

20

9

14

97

Quy thành phần hoá của các khoáng trong clanhke về 100% ta có:

C3 S

C2S

C3A

C4AF

Tổng

55,67

20,62

9,28

14,43

100

* Hệ số bão hoà vôi ( KH = 0,85 ữ 0,95 ):
KH =

C 3 S + 0.89 ì C 2 S
C 3 S + 1.33 ì C 2 S

55,67 + 0,89 ì 20,62
55,67 + 1,33 ì 20,62
= 0,891
=

* Môđun Silícát n ( n = 1,7 ữ 3,5 ):
n=

C 3 S + 1.33 ì C 2 S
1.44 ì C 3 A + 2.05 ì C 4 AF

55,67 + 1,33 ì 20,62
1,44 ì 9,28 + 2,05 ì 14,43
= 1,935
=

* Môđun aluminát (p = 1 ữ 2,5):

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

13


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

p=
=

44VL

1,15 ì C 3 A
+ 0,64
C 4 AF

1,15 ì 9,28
+ 0,64 = 1,380
14,43

4. Tính cấp phối cho phối liệu:
Do trong clanhke xi măng sau khi nung có lẫn tro nên ta phải tính hàm lợng các khoáng tạo thành phối liệu theo bảng thành phần hoá của nguyên liệu
qui về đã nung (bảng 3).
Gọi: - Phần trọng lợng của đá vôi là x , %
- phần trọng lợng của đất sét là y , %
- Phần trọng lợng của quặng sắt là z , %
- Phần trọng lợng của tro than là q , %

Ta ký hiệu các cấu tử, thành phần hoá của các ô xít trong mỗi cấu tử tơng ứng
nh sau:
+S, A, F, C: hàm lợng ô xít SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO trong clanhke.
+ Si, Ai, Fi, Ci : Hàm lợng của ô xít tơng ứng trong cấu tử i.
Ô xít

Đá vôi
Cấu tử 1

Đất sét
Cấu tử 2

Quặng sắt
Cấu tử 3

Tro than
Cấu tử 4

Clanhke

SiO2

S1

S2

S3

S4

S

Al2O3

A1

A2

A3

A4

A

Fe2O3

F1

F2

F3

F4

F

CaO

C1

C2

C3

C4

C

Các giá trị S, A, F, C đợc tính bằng các công thức sau:
xC1 + yC2 + zC 3 + qC 4
x+y+z+q
xA1 + yA 2 + zA 3qA 4
A=
x+y+z+q
xF + yF2 + zF3 + F4
F= 1
x+y+z+q
xS + yS2 + zS3 + qS4
S= 1
x+y+z+q
C=

trong đó: x + y + z + q = 100.
Theo tính toán trên ta đã tính đợc hàm lợng tro lẫn trong clanhke là q = 3,15%.
Để tìm x, y, z ta giải hệ phơng trình sau:

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

14

Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

a 1 x + b1 y + c1z = d1

a 2 x + b 2 y + c 2 z = d 2
a x + b y + c z = d
3
3
3
3
Trong đó các hệ số trong các phơng trình đợc xác định nh sau:
a1=(2,8 ì KH ì S1 + 1,65 ì A1+ 0,35 ì F1) C1
= (2,8 ì 0,891 ì 3,42 + 1,65 ì 0,44 +0,35 ì 0,21) 92,93 = - 83,598.
b1=(2,8 ì KH ì S2 + 1,65 ì A2+ 0,35 ì F2) C2
= (2,8 ì 0,891 ì 68,15 + 1,65 ì 21,55 + 0,35 ì 6,35) 1,25 = 206,55
c1= (2,8 ì KH ì S3 + 1,65 ì A3 + 0,35 ì F3) C3
= (2,8 ì 0,891 ì 14,06 + 1,65 ì 5,76 + 0,35 ì 74,18) 1,57 = 68,974.
d1= [-(2,8 ì KH ì S4 + 1,65 ì A4 + 0,35 ì F4) + C4] ì q
= [-(2,8 ì 0,891 ì 60,5 + 1,65 ì 27,2+ 0,35 ì 5) + 6,6] ì 3,15
=
- 601,541
a2= n ì (A1 + F1) - S1 = 1,935 ì (0,44 + 0,21) 3,42 = - 2,162.
b2= n ì (A2 + F2) - S2 = 1,935 ì (21,55 + 6,35) 68,15 = - 14,164.
c2= n ì (A3 + F3) S3= 1,935 ì (5,76 + 74,18) 14,06 = 140,624.
d2= q ì [S4 n ì (A4 + F4)] = 3,15 ì [60,5 1,935 ì (27,2 + 5)] = -5,692.

a3 = b3 = c3 = 1.
d3 = 100 - q = 100 3,15 = 96,85.
Thay các giá trị trên vào hệ phơng trình ta đợc:
83,598 x + 206,55 y + 68,974 z = 570,455

2,162 x 14,164 y + 140,824 z = 5,692

x + y + z = 96,85

x = 69,276

Giải hệ phơng trình ta đợc: y = 24,125
z = 3,450


Vậy ta có bảng thành phần hoá của các cấu tử trong phối liệu ( quy về đã nung):

Bảng 4. Thành phần hoá của phối liệu quy về đã nung <thành phần clanhke>:

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

15


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

1,455

Ckhac
-

69,276

5,199

0,282

0,384

24,125

2,559

0,199

0,101

0,045

3,450

1,905

0,157

0,856

0,022

-

3,149

21,199

4,393

6,559

1,86

0,429

100

CaO

SiO2

Fe2O3

Al2O3

MgO

Đá vôi

64,378

2,369

0,145

0,305

Đất sét

0,302

16,440

1,532

Quặng sắt

0,054

0,485

Tro than

0,208

Tổng

64,942

Tổng

5. Tính thành phần hoá của phối liệu:
Để nung đợc 100 kg clanhke thì cần:
* Khối lợng đá vôi là: X =

100 x
100 ì 69,276
=
= 121,154 < kg >
100 MKN 100 42,82

Với MKN = 43 % là lợng mất khi nung của đá vôi.
* Khối lợng đất sét là:

Y=

100 y
100 ì 24,125
=
= 25,537 < kg >
100 MKN
100 5,53

Lợng mất khi nung của đất sét là : MKN = 5,53 %.
* Khối lợng quặng sắt là:

Z=

100 z
100 ì 3,450
=
= 3,561 < kg >
100 MKN 100 3,12

Lợng mất khi nung của quặng sắt (MKN) là: 3,12 %.
* Khối lợng của than là: Q = P =21 < kg > ( Đã tính ở trên).
Lợng mất khi nung( MKN) của than là : 100 tro than = 100 15 =85 %.
Vậy tổng thành phần khối lợng của các khoáng hợp thành phối liệu là:
X + Y + Z + Q = 121,154 + 25,537 + 3,561 + 21 = 171,252 < phần khối lợng>
Qui thành phần khối lợng của các khoáng về 100 phần khối lợng phối liệu
ta đợc:
Đá vôi =

100 X
100 ì 121,154
=
= 70,746 < kg >
X +Y + Z +Q
171,252

Đất sét =

100Y
100 ì 25,537
=
= 14,912 < kg >
X +Y + Z +Q
171,252

Quặng sắt =
Than =

100Z
100 ì 3,561
=
= 2,079 <kg >
X +Y + Z +Q
171,252

100Q
100 ì 21
=
= 12,263 < kg >
X + Y + Z + Q 171,252

Bảng 5. Thành phần hoá của phối liệu:

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

16


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

30,293

Ckhac
-

70,746

0,164

0,824

0,224

14,912

0,116

0,059

0,065

0,026

2,079

0,092

0,5

0,013

10,423

-

12,263

2,571

3,827

1,085

41,605

0,25

100

CaO

SiO2

Fe2O3

Al2O3

MgO

MKN

Đá vôi

37,962

1,380

0,085

0,177

0,849

Đất sét

0,177

9,590

0,897

3,034

Quặng sắt

0,032

0,284

1,497

Than

0,121

1,11

Tổng

38,292 12,363

Tổng

6 . Tính tít phối liệu và hàm lợng pha lỏng:
* Tính tít phối liệu:
T = 1,785 ì CaO + 2,09 ì MgO
= 1,785 ì 38,292 + 2,09 ì 1,085
= 70,62

theo qui phạm thì T = 65 ữ 75. Vậy tít phối liệu phù hợp.
* Hàm lợng pha lỏng xác định theo công thức:
L = 1,12 ì C 3 A + 1,35 ì C 4 AF
= 1,12 ì 9,28 + 1,35 ì 14,43
= 29,874.

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

17

Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

Chơng bốn
Tính cân bằng vật chất.
I. Chọn chế độ làm việc cho nhà máy:
Gồm ba phân xởng chính là:
- Phân xởng nghiền.
- Phân xởng nung luyện
- Phân xởng chuẩn bị phối liệu.
A. Lập chế độ làm việc cho phân xởng nghiền
*Công đoạn đóng bao :
Số ngày trong năm: 365 ngày
Số ngày chủ nhật : 51 ngày
Số ngày nghỉ tết, lễ: 10 ngày
Thời gian sửa chữa: 9 ngày
Tổng số thời gian công nhân đợc nghỉ trong 1 năm: 51 + 9 + 10 = 70 ngày
Tổng thời gian công nhân làm việc trong 1 năm là : 365 - 70 = 295 ngày
ở công đoạn này công nhân làm việc mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 8 tiếng.
Số ca làm việc trong 1 năm : 295 ì 2 = 590 ca
Số giờ làm việc trong 1 năm: 590 ì 8 = 4720 giờ
* Công đoạn nghiền clanhke : ở công đoạn này công nhân không nghỉ chủ
nhật, mỗi ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 8 tiếng
Trong năm: Các ngày nghỉ lễ tết 10 ngày
Sửa chữa bảo dỡng 55 ngày
Tổng số ngày làm việc trong năm: 365 - 65 = 300 ngày.
B. Phân xởng nung luyện:

ở phân xởng này yêu cầu phải làm việc liên tục không nghỉ chủ nhật và những
ngày lễ trong năm chỉ nghỉ 6 ngày tết và 49 ngày sửa chữa bảo dỡng. Mỗi ngày
làm việc 3 ca, mỗi ca 8 tiếng.
Số ngày làm việc trong năm: 365 - ( 49 + 6) = 310 ngày
C. Phân xởng chuẩn bị phối liệu:
Số ngày trong năm 365 ngày
Số ngày dừng sửa chữa 45 ngày

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

18


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

Số ngày nghỉ các ngày lễ 10 ngày
* Riêng với phân xởng gia công đá và phân xởng phụ gia quặng sắt làm việc
2 ca trong ngày, khâu sấy thùng quay làm việc 3 ca, mỗi ca 8tiếng.
Tổng số ngày làm việc trong năm: 365 45 10 = 310 ngày.
Bảng 6. Phân bố thời gian làm việc của các phân xởng nh sau:
Ngày nghỉ Ngày nghỉ
sửa chữa
chế độ
Phân xởng
nghiền

Ngày
làm việc

ca/ngày

Khâu đóng bao

9

61

295

2

Khâu nghiền

50

15

300

2

Phân xởng nung luyện clanhke

49

6

310

3

Phân xởng
phối liệu

Sấy nguyên liệu

45

10

310

3

Các khâu khác

45

10

310

2

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

19


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

II.Tính cân bằng vật chất:
A. Tính cân bằng vật chất cho phân xởng lò nung:
Sơ đồ công nghệ:
Xy lô PL đồng nhất
Gầu nâng
Bunke
Nước

Trộn hai trục và làm ẩm

Nước

Máy vê viên
Băng tải
Máy rải liệu
Lò nung
Băng tải tấm
Máy đập hàm
Gầu tải
Xy lô clanhke

1.Tại xi lô clanhke chuẩn bị đa vào nghiền cùng với phụ gia có công suất là:
Q1 = 300000 < tấn/năm>
2. Công suất tại gầu tải đa clanhke vào xi lô:
Q2 = Q1 ì

100
100
= 300000 ì
= 300300,300 < tấn/năm>
100 h1
100 0,1

h1 = 0,1% : hao hụt tại xylô clanhke.

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

20


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

3. Công suất tại máy đập hàm :
Q3 = Q2 ì

100
100

= 300300,300 ì
= 300600,901 < tấn/năm>
100 h2
100 0,1

h2 = 0,1% : hao hụt tại gầu nâng.
4. Công suất tại băng tải tấm :
Q4 = Q3 ì

100
100
= 300600,901 ì
= 301505,417 < tấn/năm>
100 h3
100 0,3

h3 = 0,3% : hao hụt tại máy đập hàm.
5. Công suất lò nung clanhke :
Q5 = Q4 ì

100
100
= 301505,417 ì
= 301807,225 < tấn/năm>
100 h4
100 0,1

h4 = 0,1% : hao hụt tại băng tải tấm.
6. Công suất tại máy rải liệu:
Q6 = Q5 ì

100
100
100
ì
ì
100 h5 100 MKN 100 W pl

= 301807,225 ì

100
100
100
ì
ì
100 3 100 41,605 100 12

= 612439,202 < tấn/năm>
Trong đó:
h5 = 3% : hao hụt ở lò nung .
MKN = 41,605 : lợng mất khi nung.
WPL= 12% : độ ẩm của phối liệu khi đa vào nung.
7. Công suất băng tải vận chuyển viên phối liệu :
Q7 = Q6 ì

100
100
= 612439,202 ì
= 613666,535 < tấn/năm>
100 h6

100 0,2

h5 = 0,2% : hao hụt tại máy rải liệu.
8. Công suất máy vê viên:
Q8 = Q7 ì

Trong đó:

100
100
ì
100 h7 100 + w

- h7 = 0,1 : hao hụt ở băng tải.
- w : lợng hơi ẩm (nớc) cần cung cấp cho phối liệu để đợc độ
ẩm theo yêu cầu. Chọn độ ẩm sau khi ra khỏi máy vê viên
là 12%, độ ẩm trớc khi vào máy và đã đợc làm ẩm ở máy
trộn hai trục là 8%. Ta có w = 12 8 = 4 %.

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

21


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ
Q8 = 613666,535 ì

Võ Anh Tuấn

44VL

100
100
ì
= 590654,631 <tấn/năm>
100 0,1 100 + 4

Lợng nớc cần cung cấp là:
N w = Q7 ì

w
100
4
100
ì
= 613666,535 ì
ì
= 24571,233 t/n
100 100 h7
100 100 0,1

9. Công suất máy trộn hai trục là:
Đá vôi chiếm 70,453% có W = 1%
Đất sét chiếm 14,912% có W = 2%
Quặng sắt chiếm 2,079% có W = 2,5%
Than chiếm 12,263% có W = 1,5%
Ta tính độ ẩm tơng đối W = khối lợng khô/Khối lợng ớt. Ta có lợng ớt tơng
ứng từng cấu tử là.
70,453
14,912

.100 = 71,164 ;Đất sét =
.100 = 15,22
100 1
100 2
12,263
2,079
.100 = 12,45
.100 = 2,13;Than =
Quặng sắt =
100 1,5
100 2.5
Tổng : = 71,164 + 15,22 + 2,13 + 12,45 = 100,964

Đá vôi =

Độ ẩm phối liệu
w2 =

1
2
1,5
2,5
ì 71,164 +
ì 15,22 +
ì 12,45 +
ì 2,13 = 1,242%
100,964
100,964
100,964
100,964

khối lợng nớc có trong Q8:
QNớc= Q8.0,08=590654,631.0,08=47252,37 <tấn/năm>
Khối lợng khô
Qkhô= Q8.0,92=543402,26 <tấn/năm>.
Khối lợng nớc có trong bột phối liệu trớc khi tạo ẩm tại máy nhào hai trục.
Qnớc có=

W pl .Qkho
100 W pl

=

1,242.543402,26
= 6833,93 <tấn/năm>
100 1,242

Khối lợng nớc đa vào.
Qnớc vào = Qnớc - Qnớc có = 47252,37 6833,93 =40418,44 <tấn/năm>
100

100

Công suất tại máy trộn Q9 = Qkho ì 100 h ì 100 w = Q9
8
pl
= 543402,26 ì

100
100

ì
= 554373,731 < tấn/năm>
100 - 0,2 100 1,242

- h8 = 0,2% : hao hụt ở máy vê viên
10. Công suất bun ke chứa phối liệu :
Q10 = Q9 ì

100
100
= 554373,731 ì
= 554928,66 < tấn/năm>
100 h9
100 0,1

h9 = 0,1% : hao hụt tại máy trộn hai trục và làm ẩm.

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

22


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

11. Công suất tại gầu nâng phối liệu lên bunke:
Q11 = Q10 = 554928,66 < tấn/năm>

Hao hụt tại bun ke nhỏ nên có thể bỏ qua.
12. Công suất xy lô phối liệu đồng nhất :
Q12 = Q11 ì

100
100
= 554928,66 ì
= 555484,1438 < tấn/năm>
100 h11
100 0,1

h11 = 0,1% : hao hụt tại gầu nâng phối liệu.

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

23


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

B. Tính cân bằng vật chất cho phân xởng gia công phối liệu:
Sơ đồ dây chuyền công nghệ:

`

Kho đá vôi

Kho đất sét

Kho than

Kho quặng sắt

Băng tải xích

Băng tải

Băng tảichịu nhiệt

Băng tải

Máy đập hàm

Máy đập trục

Sấy thùng quay

Đập hàm

Băng tải cao su

Băng tải cao su

Băng tải chịunhiệt

Gầu nâng

Máy đập búa

Sấy thùng quay

Gầu tải

Bun ke

Băng tải cao su

Băng tải chịunhiệt

Xi lô than

Gầu tải đá

Gầu tải đất sét

Xy lô đá

Xy lô đất

Định lượng

Định lượng

Định lượng

Định lượng

Băng tải cao su
Gầu nâng
Bun ke
Máy nghiền bi
Gầu tải

Gầu tải

Máy phân ly

Vít tải

Vít tải
Gầu tải
Xi lô đồng nhất

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

24


Đồ án Chất Kết Dính Vô Cơ

Võ Anh Tuấn

44VL

1. Công suất tại gầu tải phối liệu lên xy lô đồng nhất :
Q1 = Q12 ì

100
100
= 555484,144 ì
= 558275,521 < tấn/năm>
100 h12
100 0,5

h12 = 0,5% : hao hụt ở xy lô phối liệu.
2. Công suất tại vít tải :
100
100
= 558275,521 ì
= 558834,355 < tấn/năm>
100 h1
100 0,1

Q2 = Q1 ì

h1 = 0,1% : hao hụt ở gầu tải.
3. Công suất tại máy phân ly phối liệu :
Q3 = Q2 ì

100
100
= 558834,355 ì
= 559393,749 < tấn/năm>
100 h2
100 0,1

h2 = 0,1% : hao hụt ở vít tải.
Ta đã biết đối với máy nghiền bi thì chỉ nghiền đợc khoảng 80% bột phối liệu
đạt yêu cầu về độ mịn còn lại khoảng 20% lợng bột không đạt yêu cầu sẽ đợc
máy phân ly tách ra đa trở lại máy nghiền bi. Ta chọn thiết bị đa lợng bột trở lại
máy nghiền gồm vít tải và gầu nâng. Công suất yêu cầu của các thiết bị là:
Q3' =

20
20
ì Q3 =
ì 559393,749 = 111878,75 < tấn/năm>
100
100

4. Công suất tại gầu tải :
Q4 = Q3 ì

100
100
= 559393,749 ì
= 561076,98 < tấn/năm>
100 h3
100 0,3

h3 = 0,3% : hao hụt tại máy phân ly phối liệu.
5. Công suất tại máy nghiền bi :
Q5 = Q4 ì

100
100

= 561076,98 ì
= 561638,62 < tấn/năm>
100 h4
100 0,1

h4 = 0,1% : hao hụt tại gầu nâng.
6. Công suất tại bun ke hỗn hợp nguyên liệu:
Q6 = Q5 ì

100
100
= 561638,62 ì
= 564460,923 < tấn/năm>
100 h5
100 0,5

h5 = 0,5% : hao hụt tại máy nghiền bi.
7. Công suất tại gầu nâng hỗn hợp nguyên liệu :
Q7= Q6 = 564460,923 < tấn/năm>
hao hụt ở bun ke nhỏ có thể coi bằng 0.
8. Công suất tại băng tải cao su :

Nhà máy xi măng lò đứng công suất 300.000 tấn clanhke/năm

25