TM-CKD-Nung chuan

ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ
GVHD: TS. NGUYỄ N DUY HIẾ U
SVTH : BÙI XUÂN CHIẾN
CNBM VLXD: TS.NGUYỄ N DUY HIẾ U

ĐỀ BÀ I:

Chữ ký :
MS:1251090004

Lớ p: 12VL

Chữ ký :

Nhiệm vụ thiết kế:
Thiế t kế phân xưở ng lò nung củ a nhà má y sả n xuấ t xi măng Poó cLăng, phương phá p
khô lò quay, công suấ t 2500 tấ n clanhke/ngày đêm.
1. Tí nh bà i toá n phố i liê ̣u theo thà nh phầ n khoá ng hoă ̣c hê ̣ số đă ̣c trưng củ a clanhke.
2. Tí nh cân bằ ng vâ ̣t chấ t cho nhà má y.
3. Tí nh cho ̣n thiế t bi ̣ cho phân xưở ng nung clanhke.
Số liê ̣u thiế t kế : KH=0,92

MS=2,6

MA=1,5

Bảng 1. Thành phầ n hóa của đá vôi.

SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
0,32
0,48
0,31
53,50

MgO
0,94

MKN
42,90

Bảng 2. Thành phầ n hóa của đấ t sét.
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
64,25
15,51
7,67
2,7

MgO
0,8

MKN
7,11

MKN

Quă ̣ng sắ t

Bảng 3.Thành phầ n hóa của phu ̣ gia điề u chỉnh
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
1,6
15
4,2
69
2,5

Quắ c zít

92,8

3,95

2,35

0,86

0,3

-

4

59

25

0,4

0,1

10,1

H0
1,7

N0
0,8

Thành phần
Hàm lượng

Thành phần
Hàm lượng

Quă ̣ng Bôxit

Bảng 4. Thành phần hóa học của than D
W0
A0

S0
C0
7
20,5
2,1
66,2

Thành phần
Than D, %

Thành phần
Than D

S
59,8

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

Bảng5. Thành phần hoá của tro than:
A
F
C
M
25,8
7,8
3,9
0,8

SO3
0,6

7


98,7

1


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

MỤC LỤC
MỤC LỤC............................................................................................................................... 2
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................................... 4
LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 5
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CLANHKE XI MĂNG POÓCLĂNG ........ 6
1.1. CLANHKE XI MĂNG POÓC LĂNG ................................................................... 6
1.1.1. Khái niệm .............................................................................................................. 6
1.1.2. Thành phần khoáng của Clanhke xi măng Póoclăng ............................................ 6
1.1.3. Thành phần hóa của Clanhke xi măng Póoc lăng ................................................. 8
1.1.4. Đặc trưng của clanhke xi măng poóclăng ........................................................... 10
1.1.4.1. Hệ số bazơ (ký hiệu m)................................................................................. 10
1.1.4.2. Hệ số Silicat (ký hiệu n) ............................................................................... 10
1.1.4.3. Hệ số Alumin (ký hiệu p).............................................................................. 11
1.1.4.4. Hệ số bão hồ (ký hiệu KH)......................................................................... 11
1.1.4.5. Nhân tố bão hịa vơi (lime saturation factor) .............................................. 11
1.1.4.6. Một số hệ số đặc trưng khác ........................................................................ 11
1.1.5. Các tính chất cơ bản của xi măng poóclăng ....................................................... 12

1.1.5.1. Khối lượng riêng và khối lượng thể tích ...................................................... 12
1.1.5.2. Độ mịn của xi măng ..................................................................................... 12
1.1.5.3. Lượng nước yêu cầu và độ dẻo tiêu chuẩn của hồ xi măng ........................ 13
1.1.5.4. Sự đông kết của xi măng poóclăng .............................................................. 13
1.1.5.5. Cường độ của xi măng ................................................................................. 13
1.1.5.6. Tính ổn định thể tích của xi măng................................................................ 15
1.1.5.7. Sự co ngót và trương nở của đá xi măng khi thay đổi độ ẩm ...................... 15
1.1.5.8. Tính từ biến của đá xi măng ........................................................................ 16
1.1.5.9. Tính bền nứt ................................................................................................. 17
1.2. CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG PĨOC LĂNG ......................................... 17
1.2.1. Nguyên liệu sản xuất Xi măng Póoc lăng ........................................................... 17
1.2.1.1. Đá vôi ........................................................................................................... 18
1.2.1.2. Đất sét .......................................................................................................... 18
1.2.1.3. Các phụ gia trong sản xuất xi măng ............................................................ 18
1.2.2. Nhiên liệu để sản suất xi măng ........................................................................... 20
1.2.3. Các phương pháp sản xuất xi măng .................................................................... 21
1.2.3.1. Phương pháp ướt sản xuất xi măng ............................................................. 21
1.2.3.2. Phương pháp khô sản xuất xi măng ............................................................. 21
1.2.3.3. Phương pháp liên hợp.................................................................................. 21
1.2.4. Các giai đoạn sản xuất ........................................................................................ 22
1.2.4.1. Gia công nguyên liệu và chuẩn bị hỗn hợp nguyên liệu.............................. 22
1.2.4.2. Nghiền nguyên liệu ...................................................................................... 23
1.2.4.3. Nung luyện và làm lạnh clanhke .................................................................. 23
1.2.4.4. Nghiền clanke và thạch cao hoặc phụ gia ................................................... 24
1.2.4.5. Đóng bao ...................................................................................................... 24
CHƯƠNG II. THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG .................................................................... 25
2.1. TÍNH TỐN PHỐI LIỆU ....................................................................................... 25
2.1.1. Cơ sở khoa học của việc tính phối liệu ............................................................... 25
2.1.2. Bài toán phối liệu ................................................................................................ 26
2.1.2.3. Nhiên liệu ...................................................................................................... 27

2.1.2.4. Tính bài phối liệu .............................................................................................. 27
Bùi Xuân Chiến – 2012VL

2


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

a. Xác định thông số làm việc của than ..................................................................... 27
Nhiệt trị thấp của than QH : tính theo Mendeleev. ..................................................... 27
2.2. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT .............................................................................. 32
2.2.1. Chế độ làm việc của nhà máy: ............................................................................. 32
2.2.1.1. Đặc điểm quá trình sản xuất xi măng của nhà máy: ......................................... 32
2.2.1.2. Đối với phân xưởng gia công nguyên liệu và chuẩn bị phối liệu ..................... 33
2.2.1.3. Đối với phân xưởng lò nung ............................................................................. 33
2.2.1.4. Đối với phân xưởng nghiền CLK .................................................................... 33
2.2.1.5. Đối với phân xưởng xi măng ............................................................................ 33
2.2.2. Tính cân bằng vật chất ........................................................................................ 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 65

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

3


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Chỉ tiêu cường độ của xi măng poóclăng theo TCVN 2682:2009 ...................... 13
Bảng 1.2. Sự phụ thuộc của cường độ cà tốc độ phát triển vào hàm lượng các khống xi măng
pclăng (Theo C.Đ.Ơkơrơkốp) ......................................................................................... 14
Bảng 1.3. Một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật so sánh giữa các phương pháp sản xuất ......... 22
Bảng 2.6. Thành phần hoá học của nguyên liệu ban đầu ...Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.7. Thành phần hoá học của nguyên liệu quy về 100% ......... Error! Bookmark not
defined.
Bảng 2.8. Thành phần hố học của quặng sắt và quắc zít ..Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.9. Thành phần hoá học của quặng sắt và quắc zít quy về 100% . Error! Bookmark
not defined.
Bảng 2.10. Thành phần hóa học của các nguyên liệu quy về 100%. Error! Bookmark not
defined.
Bảng 2.12. Thành phần làm việc của than ..........................Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.13. Thành phần hoá học của tro than......................Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.14. Thành phần hoá học của tro than quy về 100%Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.15. Thành phần các oxit của cấu tử chưa nung ......Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.16. Thành phần các oxit của cấu tử đã nung ..........Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.17. Bảng kí hiệu......................................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.18. Bảng thành phần hóa học của clanhke .............Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.19. Thành phần hóa trước khi nung cuả CLK ........Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.20. Chế độ làm việc của nhà máy ...........................Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.21. Bảng hao hụt qua các công đoạn chuẩn bị phối liệu ....................................... 40
Bảng 2.22. Bảng hao hụt qua các công đoạn nung clanke ................................................ 44
Bảng 2.23. Bảng cân bằng vật chất cho phân xưởng nung .Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.24. Bảng cân bằng vật chất cho phân xưởng chuẩn bị phối liệu . Error! Bookmark
not defined.
Bảng 2.25. Bảng tổng hợp thiết bị ......................................Error! Bookmark not defined.

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

4


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

LỜI MỞ ĐẦU
Vật liệu xây dựng có vai trị quan trọng trong nền kinh tế quốc dân vì nó là nguyên
liệu không thể thiếu trong ngành xây dựng. Ở nước ta, ngay cả khi trong thời kì đất nước
cịn chiến tranh, vật liệu đã góp phần to lớn vào việc phục vụ chiến đấu và bảo vệ sản xuất
không ngừng phát triển. Ngày nay, đất nước đã thống nhất, vật liệu xây dựng càng trở nên
quan trọng và cần thiết. Nhận rõ vai trò và tầm quan trọng của vật liệu xây dựng, Đảng và
Nhà nước đã không ngừng đầu tư cho sự phát triển của ngành. Với sự đầu tư có trọng điểm
và đúng hướng, nhiều thiết bị, cơng nghệ mới đã được đưa vào hoạt động tạo ra nhiều sản
phẩm mới, làm thay đổi sâu sắc bộ mặt của ngành vật liệu xây dựng, từng bước hòa nhập
vào tình độ chung của khu vực và thế giới.
Trong ngành vật liệu xây dựng, công nghiệp sản xuất chất kết dính đóng vai trị đặc biệt
quan trọng và chiếm tỷ trọng lớn nhất về giá trị sản lượng. Ở nước ta hiện nay, chất kết dính
vơ cơ sử dụng trong xây dựng chủ yếu là vôi, thạch cao, xi măng, trong đó xi măng chiếm tỷ
trọng cao nhất. Nhận rõ vai trị của ngành cơng nghiệp sản xuất xi măng trong sự phát triển
của nền kinh tế quốc dân. Thủ tướng chính phủ đã ký Quyết định số 108/2005/QD-TT về
việc quy hoạch và phát triển công nghiệp xi măng Việt Nam đến năm 2010 và định hướng
đến năm 2020.
Trong những năm qua, nhờ đổi mới thiết bị và công nghệ sản xuất, sản lượng xi măng đã
tăng nhanh đấng kể về số lượng và chất lượng sản phẩm. Việc sử dụng dây chuyền cơng
nghệ sản xuất xi măng lị quay phương pháp khơ với mức độ tự động hóa cao đã làm giảm
nhiên liệu và điện năng tiêu tốn, hạn chế sự ô nhiễm môi trường va mang lại lợi ích kinh tế

cao.
Xi măng là loại vật liệu xây dựng quan trọng hang đầu trong ngành xây dựng. Ở nước ta
hiện nay, có rất nhiều chủng loại xi măng như: xi măng poóclăng, xi măng sun phát, xi
măng bền axit… đã đáp ứng yêu cầu cơ bản của ngành xây dựng.
Với nhiệm vụ được giao: Thiết kế phân xưởng nung của nhà máy sản xuất xi măng
Poóclăng , phương pháp khơ lị quay, cơng suất 2500tấn clanke/ Ngày Đêm . Đây là cơ hội
cho chúng em học hỏi, và trang bị những kiến thức chuyên ngành để mai này góp chút sức
mình vào cơng cuộc xây dựng đất nước.
Được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cơ trong bộ mơn Vật Liệu Xây Dựng, chúng em
sẽ cố gắng hồn thành tốt nhiệm vụ được giao. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các
quý thầy cô và đặc biệt là T.S Nguyễn Duy Hiếu đã tận tình giúp đỡ em trong suốt q trình
hồn thành đồ án.
Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cơ để bài làm của em được
hồn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn..!

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

5


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CLANHKE XI MĂNG
POÓCLĂNG
1.1. CLANHKE XI MĂNG PC LĂNG
1.1.1. Khái niệm
Ximăng pclăng (PC) là chất kết dính hyđrát có khả năng đơng kết rắn chắc và phát
triển cường độ trong mơi trường khơng khí và nước, thường được gọi là chất kết dính rắn

trong nước hay chất kết dính thuỷ lực, nó được phát minh và đưa vào sử dụng trong xây
dựng từ đầu thế kỷ 19, về sau nó được phát triển ngày càng hồn thiện về tính năng kỹ thuật
và cơng nghệ sản xuất. Các chủng loại xi măng poóclăng là chất kết dính được sử dụng chủ
yếu trong xây dựng quốc gia, nó cịn dược coi là một trong các chỉ tiêu quan trọng để đánh
giá sự tăng trưởng của ngành xây dựng và phát triển đất nước.
Xi măng poóclăng được sản xuất bằng bằng cơng nghệ nghiền mịn clanhke xi măng
pclăng với thạch cao (thạch cao đóng vai trị là phụ gia điều chỉnh thời gian đơng kết).
Thành phần chính trong xi măng là clanhke, phụ gia thạch cao và một số các loại phụ
gia khác. Clanhke là nguyên liệu chính đóng vai trị quyết định cho tính chất của xi măng.
Clanhke được sản xuất bằng cách nung đến thiêu kết hỗn hợp nguyên liệu đồng nhất phân
tán mịn gồm đá vơi, đất sét (ngun liệu chính) và một số nghun liệu khác đóng vai trị
điều chỉnh (xỉ pyrít, quặng sắt, cát quắc, ... ).
Clanhke ximăng poóclăng là bán thành phẩm của công nghệ sản xuất xi măng tồn tại ở
dạng hạt, kích thước từ 10  40 mm và phụ thuộc vào dạng lị nung. Theo cấu trúc vi mơ
clanhke xi măng là hỗn hợp các hạt nhỏ của nhiều pha tinh thể và một lượng nhỏ pha thuỷ
tinh.
1.1.2. Thành phần khống của Clanhke xi măng Póoclăng
Trong clanhke xi măng pclăng gồm chủ yếu là các khống siliccát canxi (hàm lượng 70

 80%). Các khống này là alít và belít, chúng quyết định tính chất chủ yếu của xi măng. Các
khống tricanxi aluminát, tetracanxi aluminơferit và pha thủy tinh nằm xen kẽ giữa các khống
alít và belít được gọi là chất trung gian.
Khống Alít (3CaO.SiO2 ký hiệu là C3S): Đây là khoáng quan trọng nhất của
clanhke xi măng, tạo cho xi măng có cường độ cao, tốc độ đơng kết rắn chắc nhanh và
loại khống này có ảnh hưởng nhiều đến các tính chất của xi măng. Trong clanhke xi
măng khoáng C3S chiếm từ (45  60)%. Alit là một dung dịch rắn của 3CaO.SiO2 và một
lượng nhỏ các chất khác có hàm lượng nhỏ từ (2  4)% như MgO, P2O5, Cr2O3,... C3S ở
dạng tinh khiết sẽ bền vững trong khoảng nhiệt độ (1200  1250)0C đến (1900 

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

6


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

2070)0C. Nhiệt độ lớn hơn 20700C thì C3S bị nóng chảy, nhỏ hơn 12000C thì bị phân huỷ
thành C2S (C3S = C2S + CaO tự do).
Khống bêlít (2CaO.SiO2: đicalcium silicát, ký hiệu C2S ): Trong clanhke xi măng
C2S chiếm khoảng 20  30%, là thành phần quan trọng của clanhke, có đặc tính là đơng kết
rắn chắc chậm nhưng cường độ cuối cùng cao. Bêlít là dung dịch rắn của 2CaO.SiO2 với
một lượng nhỏ các ơ xít khác như Al2O3, Fe2O3, Cr2O3 ... Khoáng C2S được tạo thành trong
clanhke ở 4 dạng thù hình C2S, ’C2S, C2S , C2S .

C2S : bền vững ở điều kiện nhiệt độ cao từ 1425  2130 0C, ở nhiệt độ lớn hơn
21300C, C2S bị chảy lỏng, ở nhiệt độ nhỏ hơn 14250C khoáng C2S chuyển sang dạng
’C2S .

’C2S: bền vững ở nhiệt độ 830  14250C, khi nhiệt độ nhỏ hơn 8300C và làm lạnh
nhanh thì ’C2S chuyển sang dạng C2S, cịn khi nhiệt độ ≤ 67oC làm nguội chậm bị
chuyển sang dạng C2S.

C2S: khơng bền ln có xu hướng 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 như khơng tác dụng với nước và khơng có tính chất kết dính, chỉ trong
điều kiện hơi nước bão hoà, khoảng nhiệt độ 150  2000C, C2S mới có khả năng dính kết.

Chất trung gian phân bố giữa khống Alít và Bêlít là các pha canxi alumoferit, pha
canxi aluminat và pha thuỷ tinh.
Khoáng canxi aluminat: Tồn tại trong clanhke ở hai dạng C3A, C5A3. Do trong
clanke lượng CaO dư nên pha Canxi Aluminat thường 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 trường xâm thực sunfat. Trong một số loại xi măng
chuyên dụng có khống chế hàm lượng khống này (ximăng thuỷ cơng lượng C3A < 5%, xi
măng bền sunfat lượng C3A < 8%).
Khống canxi alumơferit: Là dung dịch rắn của các khống canxi Alumơferit (cịn
được gọi là xêlít). Khống canxi Aluminơferit có thành phần khác nhau phụ thuộc vào thành
phần nguyên liệu ban đầu, điều kiện nung luyện, ... trong clanhke chúng thường tồn tại dưới
dạng sau: C6A2F, C4AF, C2F, nhưng thành phần chính là C4AF và trong đó hồ tan khoảng
1% MgO và TiO2.
Pha thuỷ tinh: Có trong clanhke xi măng poóclăng với hàm lượng từ

5  15%.

Thành phần của pha thuỷ tinh bao gồm một số loại ơxít như MgO, CaO, Fe2O3, Na2O, K2O,
Bùi Xuân Chiến – 2012VL

7


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

... Hàm lượng của pha thuỷ tinh phụ thuộc vào thành phần hỗn hợp nguyên liệu ban đầu và
điều kiện làm lạnh clanhke. Sự có mặt của pha này trong clanhke xi măng pclăng làm ảnh
hưởng đến tính chất của các khoáng khác và đặc biệt là làm thay đổi nhiệt độ tạo khống

chính.
Ngồi ra trong clanhke xi măng pclăng còn tồn tại một lượng CaO và MgO tự do,
chúng thường là các hạt già lửa nên tác dụng với nước 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 như bị nứt, rữa,
... Làm thay đổi thể tích của sản phẩm và làm giảm cường độ của đá xi măng.
1.1.3. Thành phần hóa của Clanhke xi măng Póoc lăng
Clanhke xi măng poóclăng bao gồm các khống chính là CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 với
tổng hàm lượng là 95  97% (theo khối lượng). Ngoài ra cịn có các ơxít khác với hàm lượng
nhỏ như : MgO, TiO2, Na2O, P2O5, SO3,... Hàm lượng các ơxít phụ thuộc vào ngun vật
liệu ban đầu và quy trình cơng nghệ sản xuất. Trong clanhke xi măng poóclăng tỷ lệ thành
phần các ơxít thường dao động trong khoảng:
CaO

= 63  66 % ;

SO3

=

0,3  1 %

SiO2

= 21  24% ;

P2O5

=

0,1  0,3 %

Al2O3

= 4  9%

;

K2O + Na2O

=

0,4  1 %

Fe2O3

= 2  4%

;

TiO2 + Cr2O3

=

0,2  0,5 %

Hàm lượng các ơ xít này thay đổi sẽ làm cho tính chất của xi măng cũng thay đổi theo.
Canxi ơxít (CaO): Đá vơi có chủ yếu trong ngun liệu đá vơi, trong quá trình nung
luyện tạo thành clanhke ở các điều kiện nhất định chúng sẽ liên kết với các ơxít khác tạo
nên các hợp chất hoá học quyết định tốc độ đông kết rắn chắc và cường độ của xi măng. Khi
hàm lượng CaO càng lớn thì khả năng tạo thành các hợp chất dạng khống canxi silicat có

độ bazơ cao (C3S) trong clanhke càng nhiều, cho xi măng đông kết rắn chắc nhanh cường
độ cao nhưng xi măng lại kém bền trong môi trường xâm thực sunfat. Hàm lượng CaO
nhiều địi hỏi nhiệt độ nung phải lớn khó nung luyện và để lại trong clanhke một lượng
canxi ơxít tự do nhiều, có hại cho xi măng. Vì vậy, trong clanhke xi măng người ta phải
khống chế hàm lượng CaO hợp lý (khoảng 63  66%). Tuy nhiên, khả năng phản ứng CaO
với các ơxít khác để tạo thành các khống trong clanhke cịn phụ thuộc vào bản chất của các
ơxít trong ngun liệu, chế độ gia cơng hỗn hợp ngun liệu và chế độ nung.
Ơxít Silic (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 lượng SiO2 càng nhiều thì ngồi việc tạo thành khống C3S ra, khống canxi silicat có
độ bazơ thấp (C2S) được hình thành sẽ tăng lên. Hàm lượng khống C2S tăng làm xi măng
đơng kết rắn chắc chậm và cường độ phát triển chậm ở thời kỳ đầu của quá trình rắn chắc đá
Bùi Xuân Chiến – 2012VL

8


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

xi măng. Tuy nhiên loại xi măng có hàm lượng C2S cao lại có khả năng bền trong nước và
mơi trường xâm thực sunfat. Khi hàm lượng SiO2 trong clanhke ít, khoáng C3S được tạo
thành nhiều, sẽ làm cho xi măng đông kết rắn chắc nhanh, cường độ cao song q trình
nung luyện khó, để lại lượng vơi (CaO) tự do lớn. Vì vậy trong clanhke xi măng thì ơxít
SiO2 cần phải khống chế ở một tỉ lệ thích hợp (thường chiếm khoảng 21  24% khối lượng
clanhke). Ngoài ra, độ hoạt tính của SiO2 cũng ảnh hưởng đến quá trình cơng nghệ sản
xuất xi măng, khi SiO2 có độ hoạt tính càng cao thì q trình tạo khống khi nung càng
nhanh và càng triệt để.
Nhơm ơxít (Al2O3): Chúng chủ yếu nằm ở dạng khoáng C3A và C4AF. Trong clanhke

xi măng ơxít này được đưa vào chủ yếu từ đất sét, khi nung luyện, ơxít nhơm tham gia vào
q trìmh tạo nên các khống nóng chảy canxi Aluminat. Khi hàm lượng Al2O3 càng nhiều
khoáng C3A tạo thành càng lớn, khả năng xuất hiện pha loãng trong clanhke càng sớm và
càng nhiều, cịn đối với xi măng, nó có khả năng tạo cho xi măng đông kết rắn chắc nhanh
nhưng cường độ thấp và kém bền trong môi trường sunfat. Trong clanhke hàm lượng ơxít
nhơm chiếm khoảng 4  8%.
Sắt ơxít (Fe2O3): Nó có tác dụng làm giảm nhiệt độ thiêu kết của quá trình nung luyện
và tham gia vào quá trình tạo khống Tetracalcium Aluminơferit (C4AF). Hàm lượng ơxít
này trong clanhke xi măng càng lớn thì nhiệt độ nung được hạ thấp, khoáng C4AF được tạo
thành nhiều xi măng nâng cao được độ bền trong môi trường xâm thực sunfat nhưng lại cho
xi măng có cường độ thấp (mác thấp). Vì vậy trong quá trình nung luyện clanhke cần đặc
biệt chú ý thành phần ơxít này ở một tỷ lệ hợp lý mới có tác dụng tốt cho việc giảm nhiệt độ
nung luyện, nếu quá nhiều, pha lỏng xuất hiện trong clanhke sẽ lớn, gây nên hiện tượng bám
dính lị đặc biệt trong cơng nghệ xi măng lị đứng, thơng thường tổng hàm lượng ơxít Fe2O3
chiếm khoảng 2  4%.
Ngồi các ơxít chính tham gia vào q trình tạo khống cịn có một hàm lượng nhỏ các
ơxít khác cũng hồ tan trong đó, có khả năng làm ảnh hưởng lớn đến tính chất và chất lượng
của xi măng đó là:
Magiê ơxít (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. Thường trong sản xuất xi măng lượng ơxít
MgO được khống chế với hàm lượng nhỏ hơn 5%.
Titan ơxít (TiO2): Thành phần ơxít này gây ảnh hưởng tới xi măng tuỳ thuộc vào hàm
lượng của nó trong clanhke. Nếu hàm lượng của nó từ 0,1  0,5% thì sẽ làm tốt cho quá trình
kết tinh các khoáng, ngược lại khi hàm lượng từ 2  4% thì TiO2 sẽ thay thế một phần SiO2
trong xi măng có tác dụng làm tăng cường độ của xi măng.
Bùi Xuân Chiến – 2012VL

9

ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

Crơm ơxít (Cr2O3) và phốt pho ơxít (P2O5) : Khi hàm lượng của các ơxít này nằm
vào khoảng 0,1  0,3% sẽ có tác dụng tốt là thúc đẩy quá trình đơng kết ở thời kỳ đầu, tăng
cường độ cho xi măng. Nhưng với hàm lượng lớn (1  2%) có tác dụng ngược lại làm chậm
thời gian đơng kết rắn chắc và làm suy giảm cường độ của đá xi măng.
Ơxít kiềm Kali và kiềm Natri (K2O + Na2O): Trong clanhke hàm lượng chúng
khoảng 0,5  1%. Khi hàm lượng các ơ 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 trong bê tông thuỷ cơng do các ơxít kiềm này có
khả năng tác dụng với CaO, Al2O3 tạo nên các khoáng trương nở thể tích là
Na2O.8CaO.3Al2O3(NC8A3), K2O.8CaO.3Al2O3 (KC8A3) hoặc tác dụng với SO3 tạo nên
khống nở thể tích là K2SO4, Na2SO4,...
1.1.4. Đặc trưng của clanhke xi măng poóclăng
Chất lượng của clanhke xi măng được đánh giá qua thành phần hoá học và thành phần
khống. Trong q trình nung luyện, các ơxít trong clanhke tương tác với nhau theo một
mối liên hệ xác định được biểu diễn bằng các hệ số (môđun). Để đánh giá một cách tổng
quát hơn thành phần của xi măng người ta thường đánh giá chúng thông qua các hệ số đặc
trưng. Các hệ số đắc trưng của clanhke xi măng là:
1.1.4.1. Hệ số bazơ (ký hiệu m)
m

(Cao toång - CaOtự do )%
[(SiO2 tổng  SiO 2 tự do )  Al2O3  Fe 2O3 ]%

= 1,7 ÷ 2,4

Thơng thường hệ số bazơ vào khoảng 1,7  2,4.
-

Khi m nhỏ hơn 1,7 xi măng có cường độ khơng cao.

-

Khi m lớn hơn 2,4 xi măng có cường độ cao nhưng nhiệt độ nung phải lớn, độ ổn

định thể tích kém, nhiệt độ thuỷ hố lớn và kém bền trong mơi trường nước xâm thực.
1.1.4.2. Hệ số Silicat (ký hiệu n)
Biểu thị tỷ số của SiO2 so với tổng làm lượng Al2O3 và Fe2O3.
n

-

(SiO 2 tổng  SiO 2 tự do )%
(Al2 O3  Fe 2 O3 )%

= 1,7 ÷ 3,5

Khi hệ số n tăng làm tăng hàm lượng khoáng silicat canxi có độ bazơ thấp, do đó

xi măng có thể ninh kết đóng rắn chậm ở thời kỳ đầu và cường độ cuối cùng cao.
-

Khi n giảm thì hàm lượng các khống nóng chảy lớn, clanhke có nhiệt độ nung

thấp, dễ nung luyện.

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

10


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

1.1.4.3. Hệ số Alumin (ký hiệu p)
Hệ số alumin là tỷ lệ Al2O3 đối với Fe2O3 trong clanke xi măng, bởi vậy nó thể hiện tỷ
lệ khống tricanxi aluminat (C3A) và khống tetracanxi almuoferit (C4AF) và thường trong
khoảng 1 ÷ 2,5.
Al 2 O 3 %
P
= 1 ÷ 2,5
Fe 2 O 3 %
- Khi p nhỏ thì xi măng có độ ổn định trong môi trường xâm thực của nước và sunfat.
-

Khi p lớn thì xi măng đơng kết rắn chắc nhanh nhưng cường độ cuối cùng thấp.
-Khi p  0,637 thì trong clanke xi măng sẽ khơng tốn tại khống C3A

1.1.4.4. Hệ số bão hoà (ký hiệu KH)

Là biểu thị lượng canxi ơxít (CaO) trong thực tế liên kết với ơxít Silic (SiO2) tạo
thành khống C3S trong clank xi măng :
: KH 

(Cao tổng - CaOtự do )  1,65Al2O3  0,35Fe 2O3  0, 7SO3
2,8(SiO2 tổng  SiO2 tự do )

= 0,85 ÷ 0,95

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 khống C3S tạo thành nhiều, xi măng đơng kết rắn chắc

nhanh cường độ cao nhưng không bền trong môi trường nước và sunfat, hỗn hợp nguyên
liệu khó thiêu kết.
-

Khi giá trị KH thấp thì khống C3S tạo thành ít hơn C2S nên xi măng đông kết

rắn chắc chậm, cho cường độ thấp ở thời kỳ đầu nhưng cường độ cuối cùng lại cao. Hệ
số KH thích hợp thuờng dao động trong khoảng 0,85  0,95.

Khi hệ số KH = 1 có nghĩa là CaO liên kết hồn tồn với SiO2 để tạo thành
khoáng C3 S .
1.1.4.5. Nhân tố bão hịa vơi
Nhân tố bão hịa vơi LSF là tý số của hàm lượng vôi thực tế so với hàm lượng vôi lớn
nhất trong clanke (%);
100CaO
khi p > 0,637
2,8SiO 2  1,65 Al2O3  0,35Fe2O3
100CaO
LSF 
khi p  0,637
2,8SiO 2  1,1 Al2O3  0,7 Fe2O3

LSF 

Do trong pha lỏng, các kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng 1 phân tử Al2O3 liên kết chỉ với
2,15 phân tử CaO, vì vậy 1 phân tử Fe2O3 liên kết với 4-2,15 = 1,85 phân tử CaO.
=> LSF 

100CaO
2,8SiO 2  1,18 Al2O3  0,65Fe2O3

1.1.4.6. Một số hệ số đặc trưng khác
Bùi Xuân Chiến – 2012VL

11


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

Ngoài ra để đánh giá tỉ lệ thành phần clanhke xi măng người ta còn dùng một số các hệ
số khác như:
Hệ số MS :

MS 

C3 S  C 2 S
C4 AF  C3 A

Khi MS tăng thì độ bền của xi măng trong mơi trường ăn mịn tăng lên và cường độ tăng lên.

ME 

Hệ số đóng rắn ME:

C 3S
C 2S

Khi ME lớn thì cường độ ban đầu của xi măng cao, nhiệt hyđrat lớn nhưng độ bền trong mơi
trường xâm thực thấp. Đối với xi măng pclăng thường thì ME > 0,5; xi măng pclăng
đơng kết nhanh thì ME = 0,8; xi măng bêlít thì ME < 0,5.
Hệ số nhiệt MK:

Mk 

C 3S  C 3 A
= 0,3 ÷ 1,8
C 2S  C 4 AF

Khi M K càng lớn thì xi măng toả nhiệt càng lớn, MK thường nằm trong giới hạn
0,3  1,8.
1.1.5. Các tính chất cơ bản của xi măng poóclăng
1.1.5.1. Khối lượng riêng và khối lượng thể tích
Khối lượng riêng (a) là tỷ số giữa khối lượng của xi măng với thể tích của xi măng.
Nó phụ thuộc vào thành phần khống clanhke xi măng và phụ thuộc vào thành phần phụ gia
trong nó. Xi măng pclăng thơng thường có khối lượng riêng a = 3,0 ÷ 3,2 g/cm3, xi măng
pclăng xỉ và xi măng pclăng puzơlan thường có a = 2,7 ÷ 2,9 g/cm3
Khối lượng thể tích đổ đống (đ) là tỷ số giữa khối lượng của xi măng với thể tích đổ
đống của nó. Khối lượng thể tích đống phụ thuộc vào khối lượng riêng và khả năng lèn chặt
của xi măng. Để đặc trưng cho khối lượng thể tích của xi măng pclăng thường sử dụng
hai dạng:

Khối lượng thể tích ở dạng tơi: o = 900 ÷ 1100 kg/m3
Khối lượng thể tích ở dạng chặt: o = 1400 ÷ 1700 kg/m3
Thơng thường trong tính tốn, khối lượng thể tích đổ đống lấy là o = 1200 kg/m3
1.1.5.2. Độ mịn của xi măng
Độ mịn của xi măng ảnh hưởng đến chất lượng xi măng. Hạt xi măng càng mịn tốc độ
thuỷ hoá càng nhanh đạt đến triệt để, do đó cường độ xi măng sẽ phát triển nhanh. Để đánh
giá độ mịn của hạt xi măng người ta dùng một đại lượng gọi là tỷ diện tích, đó là tổng diện
tích bề mặt các hạt của một đơn vị trọng lượng xi măng. Độ mịn có thể được xác định bằng
Bùi Xuân Chiến – 2012VL

12


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

cách sàng trên sàng No008 (4900 lỗ/cm2) hoặc đo tỷ diện tích bề mặt của xi măng (cm2/g).
Đối với loại xi măng bình thường u cầu lượng sót trên sàng khơng q 15%, tương ứng
với tỷ diện tích là 2500 ÷ 3000 cm2/g.
1.1.5.3. 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 hyđrat hoá
các khoáng của clanhke xi măng đảm bảo cho hồ xi măng có độ linh động cần thiết, tương
ứng với lượng nước tiêu chuẩn cho ta hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn. Lượng nước yêu cầu
của xi măng phụ thuộc vào thành phần khoáng của clanhke, độ mịn của xi măng và loại phụ gia
cho vào khi nghiền clanhke xi măng. Thông thường lượng nước yêu cầu của xi măng pclăng
từ 24 ÷ 28% và xi măng pclăng puzơlan thì từ 35 ÷ 40%.
1.1.5.4. Sự đơng kết của xi măng poóclăng
Là thời gian từ khi trộn xi măng với nước tạo thành hỗn hợp bê tơng có độ linh
động theo yêu cầu cho đến khi hỗn hợp đó đặc lại và đạt được cường độ ban đầu nào

đó thì gọi là thời gian đơng kết của xi măng. Thời gian đơng kết phụ thuộc vào thành
phần khống của clanhke, độ nghiền mịn của xi măng, phụ gia trong xi măng, điều kiện
môi trường và lượng nước tiêu chuẩn khi đưa vào nhào trộn. Theo tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN 2682 – 2009 yêu cẩu về thời gian đông kết của xi măng poóclăng như sau:
- Thời gian bắt đầu đông kết không sớm hơn 45 phút.
- Thời gian kết thúc đông kết không muộn hơn 375 phút.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6260 – 1997 yêu cầu về thời gian đông kết của xi
măng pooc lăng hỗn hợp (PCP) như sau:
- Thời gian bắt đầu đông kết không sớm hơn 18 phút.
- Thời gian kết thúc đông kết không muộn hơn 600 phút.
1.1.5.5. Cường độ của xi măng
Cường độ của xi măng là độ bền của đá xi măng khi chịu tác động của các lực cơ học
mà không bị phá hoại. Cường độ của xi măng phụ thuộc vào thành phần khoáng, cấu trúc của
clanke, lượng nước nhào trộn, lượng dùng phụ gia và môi trường rắn chắc.
Bảng 1.1. Chỉ tiêu cường độ của xi măng poóclăng theo TCVN 2682:2009
Mác xi măng
Tên chỉ tiêu
1. Cường độ nén, Mpa, không nhỏ hơn:
- 3 ngày  45 min
- 28 ngày  8h
Bùi Xuân Chiến – 2012VL

PC 30

PC 40

PC 50

16
30

21
40

25
50
13


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

2. Thời gian đông kết, min
- Bắt đầu, không nhỏ hơn

45

- Kết thúc, không nhỏ hơn

375

3. Độ nghiền mịn, xác định theo :
- Phần cịn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09 mm, % không lớn

10

hơn

2800

- Bề mặt riêng, PP blaine, cm2/g, khơng nhỏ hơn
4. Độ ổn định thể tích, xác định theo phương pháp Le

10

Chatelier, mm, không lớn hơn
5. Hàm lượng anhydric sunphuric ( SO3 ), %, không lớn hơn

3,5

6. Hàm lượng magie oxit (Mgo), %, không lớn hơn

5,0

7. Hàm lượng mất khi nung (KMN), %, không lớn hơn

3,0

8. Hàm lượng cặn không tan (CKT), %, không lớn hơn

1,5

9. Hàm lượng kiềm quy đổi(1) (Na20qđ)2, %, không lớn hơn

0,6

Chú thích:

1)

Quy định đối với xi măng pooc lăng khi sử dụng với cốt liệu có khả năng

xảy ra phản ứng kiềm – silic
2)

Hàm lượng kiềm quy đổi ( Na2Oqđ) tính theo công thức: %Na2O = %Na2O + 0,658

%K2O
Bảng 1.2. Sự phụ thuộc của cường độ cà tốc độ phát triển vào hàm lượng các khống xi
măng pclăng (Theo C.Đ.Ơkơrơkốp)
Thành phần khoáng (%)

Cường độ nén (kG/cm2)

Tốc độ phát triển cường độ

Sau (ngày)

% (so với 28 ngày)

C3S

C2S

C3A

C4AF

3

7

28

180

3

7

28

180

70

5

12,5

12,5

138

238

346

398

40

69

100

115

55

20

12,5

12,5

126

197

369

375

38

60

100

102

40

35

12,5

12,5

63

116

264

293

31

57

100

11

25

50

12,5

12,5

33

88

203

269

16

43

100

133

Cường độ xi măng phụ thuộc vào cấu trúc của clanke. Clanke có hàm lượng pha lỏng
lớn và kích thước các tinh thể C3S, C2S nhỏ thì cường độ xi măng cao. Độ mịn của xi măng
và thành phần hạt của nó cũng ảnh hưởng đến cường độ và các tính chất khác của xi măng.
Bùi Xuân Chiến – 2012VL

14


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

Thời gian bảo quản cũng ảnh hưởng đến cường độ xi măng. Sau 3 tháng bảo quản, cường độ
xi măng có thể giảm từ 15÷20%, sau 6 tháng cường độ giảm 20÷30% so với xi măng mới
nghiền. Xi măng có pha các loại phụ gia khống hoạt tính như trêpen, điatơmít... gây nên sự
giảm cường độ nhanh hơn trong thời gian bảo quản.
1.1.5.6. Tính ổn định thể tích của xi măng
Khi xi măng đông kết rắn chắc cần phải ổn định thể tích. Sự thay đổi thể tích trong q
trình đông kết rắn chắc của xi măng sẽ làm giảm cường độ của bê tơng khi đóng rắn, gây
các vết nứt, rạn hoặc phá hoại sản phẩm. Nguyên nhân chính của sự thay đổi thể tích là do
trong xi măng có chứa một lượng CaO và MgO tự do, các hạt này ở dạng hạt già lửa nên tác
dụng với nước rất chậm, sau khi xi măng đã đông kết rắn chắc, chúng mới tham gia phản
ứng thuỷ hoá làm tăng thể tích, phá hoại cấu trúc sản phẩm.
Theo TCVN 2682:2009, độ ổn định thể tích của xi măng được xác định theo phương
pháp Lơ Chatelier không lớn hơn 10 mm.
1.1.5.7. Sự co ngót và trương nở của đá xi măng khi thay đổi độ ẩm
Các sản phẩm được sản xuất từ hồ, vữa và bê tơng xi măng có sự co ngót hay trương
nở thể tích khác nhau phụ thuộc vào điều kiện môi trường sử dụng. Khi sử dụng tron g mơi
trường khơng khí có độ ẩm tương đối thấp hơn độ ẩm của sản phẩm, nước sẽ bị bốc hơi và
sản phẩm bắt đầu bị sấy khô. Đầu tiên nước tự do trong các lỗ rỗng lớn và trên bề mặt bị
bay hơi, sau đó đến nước trong các mao quản có kích thước nhỏ bị bay hơi. Sự bay hơi nước
của sản phẩm xảy ra cho đến khi đạt được sự cân bằng giữa hàm lượng ẩm trong mơi trường
khơng khí và trong mẫu.
Khi sấy sản phẩm ở nhiệt độ cao, nước trong sản phẩm bị bốc hơi. Nhiệt độ sấy sản
phẩm càng cao, sự bốc hơi nước xảy ra càng mạnh, không những nước trong mao quản bị
bay hơi mà cả nước liên kết hóa học cũng bị bay hơi. Quá trình mất nước và làm khô sản
phẩm làm suất hiện áp lực lớn dẫn đến co ngót thể tích sản phẩm, gây nên vết nứt lớn hoặc
nứt tế vi làm giảm cường độ. Khi lượng nước bị bốc hơi từ sản phẩm càng lớn, áp lực tạo
nên trong mẫu càng lớn, vì vậy biến dạng co ngót càng lớn. Độ ẩm tương đối của mơi

trường càng nhỏ, sự co ngót sản phẩm càng lớn.
Sự trương nở và co ngót của sản phẩm phụ thuộc không những vào điều kiện độ ẩm
của môi trường mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác. Khi cấu trúc sản phẩm đá xi măng
càng đặc chắc thì sự thay đổi thể tích càng nhỏ. Sử dụng xi măng có độ mịn cao làm tăng
sự co ngót ở giai đoạn đầu đóng rắn. Hàm lượng nước nhào trộn xi măng có ảnh hưởng lớn
đến co ngót của sản phẩm. Khi lượng nước nhào trộn càng lớn thì lượng nước dư càng
nhiều, lỗ rỗng trong sản phẩm càng lớn, do đó sự co ngót của sản phẩm càng lớn. Mặt khác

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

15


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

lượng nước nhào trộn lớn làm tăng độ ẩm cân bằng của sản phẩm, do đó khả năng bốc ẩm
trong môi trường càng lớn.
Áp suất của môi trường xung quanh giảm làm bốc hơi nước từ các mao quản nhỏ của
đá xi măng, do đó sản phẩm bị co ngót. Nước trong các lỗ rỗng lớn của đá xi măng bị bốc
hơi khi áp suất tương đối của hơi nước trong mơi trường gần băng áp suất hơi bão hịa vốn
có, nhưng sự co ngót này khơng đáng kể. Khi độ ẩm tương đối trong mơi trường thấp, sự co
ngót cịn xảy ra do sự mất nước hóa học của các sản phẩm hyđrơ silicát canxi thủy hóa trong
đá xi măng. Các hyđrơ silicát canxi có tỷ lệ C/S = 0,8 ÷ 1 chứa từ 2,5 ÷ 2,8 phần tử nước
trong mơi trường có độ ẩm tương đối ≤ 35% sẽ bị mất nước dần. Sự bay hơi nước của các
tinh thể tôbermorit và các pha khác như CSH(B) kèm theo sự co ngót lớn khi độ ẩm của mơi
trường thấp.
Độ co ngót của đá xi măng hay bê tơng phụ thuộc nhiều vào điều kiện rắn chắc. Khi
gia công nhiệt ẩm sản phẩm đá xi măng hay bê tông bằng hơi nước với áp suất từ 8 ÷ 15 at,

sự co ngót của sản phẩm giảm đi khoảng 2 lần.
1.1.5.8. Tính từ biến của đá xi măng
Tính từ biến của đá xi măng hay bê tơng là tính chất bị biến dạng không thuận nghịch
dưới ảnh hưởng của lự tác dụng lên chúng do tải trọng bên ngoài, do nhiệt độ, độ co ngót và
các nhân tố khác. Tính từ biến được xác định là hiệu giữa độ biến dạng toàn phần εn và tổng
độ biến dạng ban đầu tức thời tại thời điểm đặt lực εo và co ngót εY được xác định trên mẫu
khơng tải tại thời điểm t:
εtb = εn – (εo + εY)
Người ta xác định đặc trưng của từ biến theo công thức:
φ(t) = εtb(t)/ εo
Mức độ từ biến sẽ là C(t ) 

tb(t )
Eo



 tb(t )
o

Trong đó: σo là đại lượng ứng lực trong bê tông vào thời điểm chất tải.
Biến dạng từ biến của đá xi măng hay bê tơng có thể ổn định hay tăng liên tục đến khi
phá hoại mẫu phụ thuộc vào tải trọng đặt vào mẫu. Khi tải trọng đặt vào mẫu đạt 50 – 60%
giới hạn bền nén thì tính từ biến có đặc tính tuyến tính. Nếu lực đặt vào mẫu lớn hơn 60%
giới hạn bền nén thì tính từ biến khơng cịn tuyến tính nữa và trong mẫu xuất hiện vết nứt tế
vi. Tiếp tục tăng tải trọng đến 80 ÷ 90% giới hạn bền nén dẫn đến phá hủy sản phẩm.
Tính từ biến của đá xi măng hay bê tông phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Trước hết tính từ
biến phụ thuộc vào tải trọng đặt lên sản phẩm. Nếu tải trọng tác dụng lên sản phẩm bằng

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

16


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

50% giới hạn bền nén thì tính từ biến của sản phẩm lớn gấp 2 lần khi tải trọng bằng 25%
giới hạn bền nén của mẫu.
Nguyên nhân của tính từ biến trong đá xi măng và bê tông là do tính lưu biến của các
thành phần dạng gel và hiện tượng mao dẫn trong đá.
Tính từ biến có ảnh hưởng tốt khi các sản phẩm có kích thước lớn vì nó làm giảm lực
căng trong bê tơng nhưng chúng làm giảm ứng lực ban đầu và tăng độ rỗng của sản phẩm
dối với bê tơng dự ứng lực.
1.1.5.9. Tính bền nứt
Sự tạo thành vết nứt trong cấu trúc bê tông làm giảm khả năng chịu lực và ảnh hưởng
có hại đến tuổi thọ cơng trình. Các vết nứt xuất hiện là do ứng lực hay biến dạng xuất hiện
khi sản phẩm chịu tác động của tải trọng ban đầu ,do sự thay đổi độ ẩm hay nhiệt độ cao.
Khả năng tạo thành vết nứt trong bê tông phụ thuộc vào gía trị chênh lệch của nhiệt độ
và độ ẩm, vào tính chất của bê tơng , cường độ sản phẩm. Ngồi ra tính bền nứt cịn phụ
thuộc vào khả năng chịu kéo tới hạn, kích thước và hình dạng sản phẩm, loại xi măng sử
dụng... Khi sử dụng xi măng rắng chắc nhanh, tính bền nứt của bê tơng tăng lên. Đưa vào
hỗn hợp bê tông các loại phụ gia, đặc biệt là phụ gia hoạt tính bề mặt có ảnh hưởng lớn đến
khả năng chịu kéo do đó làm tăng itnhs bề nứt. khi đưa vào xi măng hay hỗn hopo bê tơng
các phụ gia hoạt tính bề mặt với hàm lượng 0,1 ÷ 2% trọng lượng xi măng có thể tăng tính
bề nứt của sản phẩm lên 1,3 ÷ 1,7 lần . Kích thước sản phẩm càng lớn, cường độ sản phẩm
càng nhỏ, lượng nước nhào trộn hỗn hợp chế tạo sản phẩm càng lớn thì tính bề nứt càng
giảm.
1.2. CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG PĨOC LĂNG

1.2.1. Nguyên liệu sản xuất Xi măng Póoc lăng
Nguyên liệu trực tiếp để sản xuất clanhke xi măng bao gồm đá, đá sét và các phụ gia
điều chỉnh thành phần phối liệu như quặng sắt, nguyên liệu giàu silíc, ... các ngun liệu
chính dùng để sản xuất clanhke xi măng pclăng cần phải thoả mãn các qui phạm đã qui
định sau:
Nguyên liệu

Đá vôi

Đá sét

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

Các chỉ tiêu

Giá trị

Hàm lượng CaO, %

> 65

Hàm lượng MgO, %

<3

Hàm lượng SiO2, %

<8

Hàm lượng sét,

<7

%

Hàm lượng SiO2, %

60  68

Hàm lượng Al2O3,%

12  22
17


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

Quặng sắt

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

Hàm lượng Fe2O3,%

> 5

Hàm lượng MKN,%

< 8

Hàm lượng Fe2O3,%

> 63

Hàm lượng CaO, %

> 0,5

Hàm lượng SiO2, %

> 9

Hàm lượng Al2O3, %

> 0,9

Hàm lượng MgO, %

< 0,5

1.2.1.1. Đá vôi
Đá vôi để sản xuất clanhke xi măng chủ yếu để cung cấp ơxít CaO, trong đá vơi hàm
lượng các cấu tử CaO chiếm từ 76  80% và các oxit như MgO < 5%, SiO2 < 8%, sét < 7%,
các tạp chất hữu cơ, ... Tính chất và thành phần của loại đá vôi ảnh hưởng đến việc lựa chọn
công nghệ sản xuất xi măng.
1.2.1.2. Đất sét
Đất sét sử dụng để sản xuất clanhke xi măng nhằm cung cấp các ơxít SiO2 chiếm
60-68%, Al2O3 chiếm 12-22%, Fe2O3 > 5% bao gồm đất sét, đất hoàng thổ, phiến thạch sét.
Đất sét là khoáng kết tủa giàu hạt nhỏ, dễ tạo thành huyền phù khi khuấy trộn với nước.
Thành phần khoáng chủ yếu của đất sét là khống Alumơ silicat ngậm nước tồn tại ở dạng
Al2O3.2SiO2.2H2O. Ngồi ra trong đất sét cịn có lẫn các hợp chất khác như cát, tạp chất

hữu cơ, Fe2O3 và các ơxít kiềm, ...
1.2.1.3. Các phụ gia trong sản xuất xi măng
Trong công nghệ sản xuất chất kết dính vơ cơ người 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).
a. Phụ gia thạch cao
Đây là phụ gia bắt buộc phải đưa vào khi nghiền clanhke xi măng, khi đưa vào nghiền
cùng clanhke, thạch cao có tác dụng điều chỉnh tốc độ đơng kết và đóng rắn của xi măng.
Thạch cao có thành phần khống chủ yếu là CaSO4.2H2O, ngồi ra cịn có các chất khác với
hàm lượng nhỏ. Màu sắc của đá thạch cao phụ thuộc vào lượng tạp chất lẫn trong nó, thơng
thường đá thạch cao thường có màu trắng đục, có ố vàng và mềm hơn đá vơi.
a. Phụ gia khống hoạt tính
Là loại phụ gia có thể kết hợp với Ca(OH)2 ở nhiệt độ thường qua các phản ứng silicát
ngậm nước làm tăng khả năng chịu lực và độ bền trong môi trường nước cho sản phẩm. Phụ
gia hoạt tính gồm có hai loại : Loại có nguồn gốc tự nhiên như khống puzơlan, trêpen,
điatơmít, bazan, bọt núi lửa, tro núi lửa, ... Loại có nguồn gốc nhân tạo bao gồm các phế thải
Bùi Xuân Chiến – 2012VL

18


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

công nghiệp như tro xỉ bazơ (thải phẩm của nhà máy thép), tro xỉ axít (thải phẩm của nhà
máy nhiệt điện nồi hơi,...), tro trấu, gạch đất sét non lửa.
b. Phụ gia đầy
Là loại phụ gia khơng có khả năng kết hợp với vôi ở nhiệt độ thường, nhưng ở mơi
trường hơi nước bão hồ và có nhiệt độ áp suất cao chúng có khả năng kết hợp với

Ca(OH)2 theo các phản ứng silicát nâng cao khả năng chịu lực và rắn chắc cho sản phẩm,
phụ gia đầy thường là cát thạch anh và đá vôi nghiền mịn. Trong xi măng loại phụ gia
đầy không vượt quá 20% so với khối lượng clanhke.
c. Phụ gia cải thiện tính chất đặc biệt cho chất kết dính
Các phụ gia này có khả năng tăng độ bền nhiệt, bền kiềm và bền axít cho chất kết
dính. Các chất loại này thường là các vật liệu chịu nhiệt, chịu axít, chịu kiềm có trong tự
nhiên hoặc nhân tạo.
d. Phụ gia hoạt tính bề mặt
Loại phụ gia này có khả năng hoạt tính bề mặt cao, khi chất kết dính thuỷ hố chúng sẽ
tạo thành một màng mỏng trên bề mặt hạt chất kết dính làm thay đổi trạng thái bề mặt hạt
chất kết dính khi thấm nước, giảm ma sát trượt tăng độ dẻo của hỗn hợp nên nên thường
được gọi là các chất phụ gia tăng dẻo hay phụ gia siêu dẻo. Mộtsố phụ gia thuộc loại này là
bã rượu sunfit, nước thải bã giấy, các loại axít béo tổng hợp.
e. Phụ gia cải thiện một số tính chất của chất kết dính
Loại phụ gia này làm tăng nhanh hay làm chậm thời gian đơng kết của chất kết dính,
phụ gia gây mầm tinh thể thúc đẩy quá trình kết tinh rắn chắc của chất kết dính
f. Phụ gia cơng nghệ
Để nâng cao hiệu suất của thiết bị công nghệ như : phụ gia thúc đẩy q trình tạo
khống trong lị nung xi măng, phụ gia trợ nghiền nâng cao hiệu suất nghiền clanhke xi
măng, phụ gia kéo dài thời gian bảo quản xi măng.
g. Phụ gia điều chỉnh
- Phụ gia giàu silic : Để điều chỉnh mô đun silicat ( n ), trong trường hợp nguồn sét
của nhà máy có SiO2 thấp, có thể sử dụng các loại phụ gia cao silic. Các phụ gia thường sử
dụng là các loại đất hoặc đá cao silic có SiO2 > 80%.
- Phụ gia giàu sắt : Để điều chỉnh mô đun aliminat (p) nhằm bổ sung hàm lượng
Fe2O3 cho phối liệu , vì hầu hết các loại sét đều khơng có đủ Fe2O3 theo yêu cầu .Các loại
phụ gia cao sắt thường được sử dụng ở nước ta là : quặng sắt ( Thái Nguyên, Thanh Hóa,
Lạng Sơn) , xỉ pirit Lâm Thao hoặc quặng Laterit ở các tỉnh miền Trung.
Bùi Xuân Chiến – 2012VL

19


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

- Phụ gia giàu nhôm: Để điều chỉnh mô đun aliminat (p) nhằm bổ sung hàm lượng
Al2O3 cho phối liệu.
1.2.2. Nhiên liệu để sản suất xi măng
Nhiên liệu để sản xuất xi măng là nguyên liệu dùng để sản xuất clanhke như sấy phối
liệu và nung phối liệu thành clanhke. Nhiên liệu thường dùng là rắn, lỏng hoặc khí.
Nhiên liệu khí sử dụng thường là khí thiên nhiên có nhiệt trị từ 8000  9000 kCal/kg.
Nhiên liệu lỏng thường dùng là dầu mazut có nhiệt trị từ 8000  11000 kCal/kg.
* Nhiên liệu rắn sử dụng chính: than là nhiên liệu cung cấp nhiệt năng cho quá trình nung
clanke, chủ yếu sử dụng ở buồng phân hủy đá vôi và ở lò nung clanke. Đối với lò đứng
thường sử dụng nhiên liệu rắn là than ngắn lửa, chất bốc thấp từ 3  6%, nhiệt trị của than
cao 5500  6500 kcal/kg. Nếu nung trong lị quay thì sử dụng than có chất bốc cao từ 15 
20%, nhiệt trị lớn hơn 5500 kcal/kg.
Đặc điểm của than: là một loại nhiên liệu hóa thạch hoặc đá trầm tích hữu cơ gồm
thành phần hữu cơ và vơ cơ được hình thành chủ yếu bởi tác động của nhiệt đọ và áp suất
trên những mảnh xác thực vật với độ ẩm và khoáng chất khác nhau. Hiện nay các nhà máy
xi măng chủ yếu dùng loại than đá lửa dài, nhiều chất bốc để pha hỗn hợp than bụi hoặc
than atraxit phân loại theo số cám 1, 2, 3, 4, 5 làm nhiên liệu.
Thành phần hóa của than:
Cácbon

= 60  92 % ;

Lưu huỳnh

=

0,3  1 %

Hyđrô

= 1  5% ;

Tro

=

5  15 %

Ôxy

= 2  14 %;

Độ ẩm

Nitơ

= 0,3  2 %;

=

2  15 %

Yêu cầu kỹ thuật của than dùng trong lò quay:

+ Nhiệt trị: QH  5500 kCal/ kgthan
+ Chất bốc: V = 15-30%
* Nhiên liệu lỏng : Dầu mazut nhiệt năng cao, ít tro, dễ điều chỉnh khi nung nhưng giá
thành cao gấp 2-3 lần than và phải gia nhiệt trước khi phun vào lò ( 90-10000C ). Dầu mazut
sử dụng làm nhiên liệu cho sản xuất xi măng Pooc lăng phải thỏa mãn những yêu cầu kỹ
thuật sau:
+ Nhiệt lượng  9200 Kcal/ Kgdầu
+ Lượng nước lẫn  1%
+ Tỷ trọng ở 2000C  0,98 Tấn/ m3
Bùi Xuân Chiến – 2012VL

20


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

+ Hàm lượng lưu huỳnh  2,1%
* Nhiên liệu khí: dùng khí thiên nhiên rất sạch , dễ điều chỉnh, khơng có tro, dùng để sản
xuất xi măng trắng rất tốt. Sử dụng không phải gia công.
1.2.3. Các phương pháp sản xuất xi măng
Đối với các nhà máy sản xuất xi măng việc lựa chọn dây chuyền là hết sức quan trọng,
nó quyết định đến phương pháp sản xuất cũng như chất lượng sản phẩm. Việc lựa chọn dây
chuyền sản xuất phải dựa vào thành phần của nguyên liệu, nhiên liệu, yêu cầu kích thước
sản phẩm, hiệu quả kinh tế…Việc lựa chọn dây chuyền hợp lý sẽ nâng cao chất lượng sản
phẩm, nâng cao năng suất, hạ giá thành, nâng cao hiệu quả kinh tế.
Hiện nay, đang có 3 phương pháp sản xuất xi măng đó là phương pháp ướt, phương
pháp khô và phương pháp liên hợp.
1.2.3.1. Phương pháp ướt sản xuất xi măng

Là phương pháp nghiền và trộn nguyên liệu với nước. Ưu điểm của phương pháp này
là dễ nghiền phối liệu có độ đồng nhất cao. Nhược điểm là tiêu tốn nhiên liệu 1,5-2 lần khi
nung clanke, kích thước lị nung và diện tích xây dựng lớn.Wẩm = 30-50%. Hiện nay phương
pháp này ít được sử dụng.
1.2.3.2. Phương pháp khô sản xuất xi măng
Là phương pháp nghiền và trộn ngun liệu ở dạng khơ, vì vậy ngun liệu khó
nghiền mịn, độ đồng nhất của phối liệu khơng cao bằng phương pháp ướt. Nhưng tiêu tốn ít
nhiên liệu, kích thước lò nung nhỏ, hệ thống trao đổi nhiệt phức tạp, hệ thống làm sạch bụi
cũng phức tạp, mức độ cơ giới hoá và tự động hoá cao hơn phương pháp ướt, nhưng hệ số
sử dụng thiết bị theo thời gian thấp hơn.Wẩm = <1%.
Thể tích khí cháy nhỏ=>giảm giá thành cho việc làm sạch khói lị.
Có thể sử dụng nhiệt của khí thải để sấy nguyên liệu => giảm tiêu tốn nhiên liệu sản xuất
clanke,tiết kiệm chi phí điện.
Kích thước lò nung nhỏ=>mặt bằng xây dựng nhà máy nhỏ
1.2.3.3. Phương pháp liên hợp
Là phương pháp trung gian giữa phương pháp ướt và phương pháp khô. Việc chuẩn bị
phối liệu và gia công nguyên liệu theo phương pháp ướt, nhưng nung phối liệu tiến hành
theo phương pháp khơ (có hệ thống ép lọc bùn phối liệu để tách nước). Wẩm = 12-15%.
Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì nhược điểm của phương pháp khơ (khó
nghiền mịn, đống nhất kem) đã được khắc phục. Việc sử dụng các thiết bị bổ trợ như thiết bị
tiền nung, thiết bị phân hủy đá vơi làm tang năng suất của lị nung cũng như tiết kiệm được
nhiên liệu. Hiện nay ở việt nam các nhà máy xi măng mà được xây dựng đều sử dụng
phương pháp khơ lị nung, các nhà máy cũ sử dụng phương pháp ướt, lò đứng đã và đang
được cải tiến để chuyển sang phương pháp khô lò quay.

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

21

ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

Bảng 1.3. Một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật so sánh giữa các phương pháp sản xuất
Các chỉ tiêu
Lò quay PP ướt
Lị quay PP khơ
Nhiệt tiêu tốn cho 1kg clinker ( Kcal/ kg )

1350 – 1600

< 800

Điện tiêu tốn cho 1 tấn clinker ( KWh/ T )

55

79 - 83

Kích thước lị

Dài

Ngắn

Số lượng thiết bị

Ít

Nhiều

Diện tích sản xuất

Lớn

Nhỏ

Độ đồng nhất phối liệu

Tốt

Tương đối tốt

Chất lượng sản phẩm

Đảm bảo

Đảm bảo

Vệ sinh cơng nghiệp

Tốt

Tốt
Đạt mức

Chỉ tiêu

Đơn vị tính

Phương pháp

Phương pháp khơ

ướt

Trước 1990

Sau 1990

Nhiệt năng

Kcal/kg clinker

1450 – 1700

780 – 820

730

Điện năng

KWh/T cement

120 – 130

115 – 125

90 – 100

Gạch chịu lửa

Kg/T clinker

2 – 2,5

1 – 1,5

0,5 – 0,8

VL nghiền

Kg/T cement

1,5 – 2

0,3 – 0,6

0,2 – 0,5

NS lao động

Tcement/người/năm

200 – 600

1000 – 1500

2500 – 3800

Nồng độ bụi

Mg/m3 kk

100 – 150

50 – 100

=> Trong nội dung đồ án em lựa chọn phương pháp khơ-lị quay có sử dụng buồn
phân hủy đá vôi.
1.2.4. Các giai đoạn sản xuất
1.2.4.1. Gia công nguyên liệu và chuẩn bị hỗn hợp nguyên liệu
Đá vôi: được khái thác ở mỏ bằng phương pháp khoan nổ mìn cắt tầng rồi được vận
chuyển bằng ô tô về trạm đập sơ bộ. Máy đập đá vơi là loại máy đập búa một trục, kích
thước đá vôi trước khi vào máy đập búa < 1500mm, và được đập nhỏ xuống kích thước 
75mm rồi được tập trung vào kho đồng nhất sơ bộ bằng hệ thống băng tải. Tại kho đồng
nhất sơ bộ, đá vôi được đồng nhất theo phương pháp rải liệu Chervon ( hình mái ) rồi được
máy dỡ liệu và hệ thống băng tải vận chuyển về két chứa trước khi nghiền.
Đất sét : Sau khi khai thác vận chuyển bằng ô tô về trạm đập, đập xuống kích thước 
50mm rồi đưa vào kho đồng nhất sơ bộ. Tại kho, đất sét cũng được đồng nhất theo phương
Bùi Xuân Chiến – 2012VL

22


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

pháp rải liệu Windrow ( kiểu lớp ) rồi được máy dỡ liệu và hệ thống băng tải vận chuyển về
két chứa trước khi nghiền.
Xỉ quặng sắt: nhập về bằng đường sắt rồi tập chung vào kho chứa tổng hợp. Trước khi
vận chuyển về két chứa Quặng sắt cũng được qua máy đập sơ bộ.
Sét caosilic: sau khi khai thác được vận chuyển về kho chứa bằng ô tô rồi qua máy đập
sơ bộ và vận chuyển về két chứa.
1.2.4.2. Nghiền nguyên liệu
Đá vôi, đất sét, quặng sắt, sét caosilic được tháo từ két chứa, qua hệ thống cân định
lượng theo tỷ lệ bài phối liệu và được băng tải tổng hợp vận chuyển về máy sấy nghiền liên
hợp con lăn kiểu đứng làm việc theo chu trình kín có hệ thống phân ly khí động hiệu quả
cao, sử dụng tác nhân sấy là khói lị. Trong máy nghiền ngun liệu bị nghiền nhỏ và sấy
đến độ ẩm < 1%. Dịng khí nóng có chức năng sấy và cuốn các hạt liệu nhỏ, dịng khí và bột
liệu qua hệ thống phân ly tĩnh và động của máy nghiền, những hạt thơ được thu hồi lưu lại
bàn nghiền cịn các hạt mịn bị dịng khí cuốn ra khỏi máy nghiền và được thu hồi nhờ hệ
thống cyclone thu hồi liệu. Tại máy sấy nghiền chúng được nghiền đến độ mịn có độ sót
sàng <10% trên sàng No008, độ ẩm < 1% rồi vận chuyển về silo đồng nhất CF bằng hệ
thống máng khí động và gầu nâng.
1.2.4.3. Nung luyện và làm lạnh clanhke
Phối liệu từ silo được qua két cân định lượng rồi vận chuyển về hệ thống cyclon trao
đổi nhiệt bằng hệ thống gầu nâng và máng khí động. Liệu vào ống nối giữa cylone tầng 4
và tầng 5, liệu được chia vào 2 dãy cylone theo kỷ lệ 1:1. Trong hệ thống cylone, liệu và
khí chuyển động cùng chiều và thực hiện quá trình trao đổi nhiệt, nhờ được gia nhiệt bột
liệu xảy ra các quá trình tách hơi ẩm và phân hủy caolinit. Phối liệu xuống cyclone tầng 2 sẽ
qua van chia liệu: 65% liệu vào ống nối giữa canciner và ống nối gió 3, cịn lại 35% liệu rơi
vào ống đứng nối từ lò lên cyclone tầng 1. Phần liệu vào canciner theo phương tiếp tuyến và
chuyển động xoáy xuống dưới, nhờ nhiệt trị của than của canciner khoảng 900 – 10000C.
Phần liệu vào ống đứng được gia nhiệt nhờ gió 2, hai phần liệu bày được trộn lẫn trong ống
đứng và bị cuốn vào 2 cyclone tầng 1. Do có nhiệt độ cao và hành trình dài nên phối liệu bị
phân hủy 95%, xuống lò quay phối liệu sẽ thực hiện các phản ứng hóa lý tạo thành các
khoáng cần thiết của clinhker. Clinhker được làm lạnh nhờ hệ thống làm lạnh kiểu ghi và

đập sơ bộ rồi được vận chuyển về silo chứa.

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

23


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

1.2.4.4. Nghiền clanke và thạch cao hoặc phụ gia
Clanke từ các silo chứa thạch cao và các phụ gia từ kho chứ tổng hợp được vận chuyển
lên két máy nghiền bằng hệ thống bang tải và gầu nâng,từ két máy nghiền clanke,thạch
cao,phụ gia cấp vào máy nghiền qua hệ thống cân định lượng.
1.2.4.5. Đóng bao
Xi măng từ silo có thể được xuất trực tiếp qua hệ thống xuất xi măng rời hoặc có thể
được vận chuyển về hệ thống đóng bao. Tại đây, xi măng được đóng bao rồi xuất theo các
hệ thống xuất xi măng bao hay có thể được tập chung về kho chứa.

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

24


ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ

GVHD: T.S Nguyễn Duy Hiếu

CHƯƠNG II. THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG

2.1. TÍNH TỐN PHỐI LIỆU
2.1.1. Cơ sở khoa học của việc tính phối liệu
Cơ sở khoa học tính tốn phối liệu sản xuất Clanhke xi măng Póoc lăng là phương
pháp xác định thành phần hóa học của phối liệu, đảm bảo hình thành các khống cần thiết
cho CLK XMP, phù hợp với tính chất và trình độ của cơng nghệ sản xuất, đảm bảo tận dụng
tài nguyên, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường trong điều kiện Việt Nam.
Tính tốn thành phần hỗn hợp nguyên liệu là xác định tỷ lệ hàm lượng các loại nguyên
liệu sử dụng phù hợp với công nghệ nung luyện để chế tạo CLK XM có thành phần hóa học
và thành phần khống u cầu.
Để tính tốn phối liệu SX CLK XM có thể sử dụng các phương pháp tính tốn khác
nhau. Đối với các bài tốn phức tạp có 3 cấu tử có lẫn tro hay 4 cấu tử không lẫn tro thường
sử dụng phương pháp điều chỉnh. Với bài tốn có 2 hay 3 cấu tử thường sử dụng các
phương pháp lựa chọn các hệ số. Các nhà máy sản xuất XM PL ở nước ta hiện nay thường
sử dụng phương pháp tính tốn phối liệu theo các hệ số KH hay LSF, n, p.MA,MS .Với
phương pháp tính tốn phối liệu theo các hệ số, tùy theo công nghệ nung, nguyên liệu và
nhiên liệu sử dụng mà ta có các dạng bài tốn phối liệu hệ 2 hay nhiều cấu tử hoặc bài tốn
có lẫn tro hay không lẫn tro nhiên liệu. Khi sử dụng nhiên liệu rắn là than thì bài tốn
thường thuộc dạng có lẫn tro nhiên liệu. Nếu sử dụng nhiên liệu là khí thiên nhiên hay dầu
thì bài tốn thuộc về dạng không lẫn tro nhiên liệu.
Phụ gia (PG) điều chỉnh thành phần hóa học của phối liệu thường sử dụng quăng sắt
khi hàm lượng sắt oxit trong đất sét ít hay sử dụng phụ gia khống giàu Silic như trepan,
điatơmit…khi hàm lượng Silíc điơxit thấp. Trong trường hợp ngun liệu ban đầu có hàm
lượng oxit nhơm thấp, người ta thường sử dụng quặng bôxit làm phụ gia điều chỉnh.

Bùi Xuân Chiến – 2012VL

25