Công nghệ nghiền xi măng với máy nghiền đứng không có cyclon thu hồi

MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT XI MĂNG
VIỆT NAM:................................................................................................................
Lịch sử và sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất xi măng ở nước ta........4
CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ CHUNG NHÀ MÁY:................................................11
2.1: Sơ đồ công nghệ:.................................................................................................11
2.2: Thuyết minh sơ đồ công nghe.............................................................................13
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN PHỐI LIỆU VÀ CÂN BẰNG VẬT
CHẤT
3.1: Tính toán thành phần phối liệu:..........................................................................18
3.2: Tính toán cân bằng vật chất:...............................................................................32
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN KHO ĐẤT SÉT,ĐÁ VÔI,LATERÍT
4.1: Phân xưởng đất sét..............................................................................................44
4.1.1:Thuyết minh dy chuyền cơng nghệ...............................................................45
4.1.2:Chọn thiết bị và kiểm tra các thông số kỹ thuật của phân xưởng đất sét.....46
4.1.2.1:Máy xúc nhiều gàu xúc đất sét................................................................46
4.1.2.2:Chọn my cắt thái đất sét...........................................................................47
4.1.2.3:Kho chứa đất sét.......................................................................................48
4.2: Phân xưởng đá vôi...............................................................................................50
4.2.1:Thuyết minh dy chuiyền cơng nghệ..............................................................51
4.2.2:Lựa chọn thiết bị chính v kiểm tra thơng số kỹ thuật....................................53
4.2.2.1:My khoan.................................................................................................53
4.2.2.2:Chọn my ủi...............................................................................................55
4.2.2.3:My xc........................................................................................................57
4.2.2.4:Xe ben vận chuyển...................................................................................58
4.2.2.5:Máy đạp búa.............................................................................................60
4.2.2.6:Tính kho chứa đá vôi...............................................................................61
4.3: Phân xưởng laterít...............................................................................................63
4.3.1:Thuyết minh dy chuyền cơng nghệ...............................................................64
1

4.3.2Chọn thiết bị v kiểm tra cc thơng số kỹ thuật của phn xưởng.......................64
4.3.2.1:Chọn cầu trục xe ben...............................................................................64
4.3.2.2:Chọn máy đập hàm..................................................................................66
4.3.2.3:Tính kho chứa laterit................................................................................67
CHƯƠNGV: PHÂN XƯỞNG XẤY NGHIỀN LIN HỢP
5.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ..............................................................................68
5.2: Thuyết minh dy chuyền cơng nghệ.....................................................................69
5.3: Lựa chọn tính tốn my xấy nghin lin hợp............................................................69
5.4: Silơ chứa phối liệu..............................................................................................70
CHƯƠNG VI: PHÂN XƯỞNG NGHIỀN XI MĂNG:...........................................71
6.1: Nghiền xi măng và ảnh hưởng của quá trình nghiền.........................................71
6.2 : Lựa chọn công nghệ nghiền xi măng.................................................................76
6.2.1:Giới thiệu chung.............................................................................................76
6.2.2:Cc mơ hình nghiền xi măng...........................................................................77
6.3:Tính toán và lựa chọn thiết bị phân xưởng nghiền xi măng...............................80
6.3.1:Tính tốn, lựa chọn kho chứa nguyn liệu........................................................80
6.3.1.1:Kho thạch cao và kho đá vôi làm phụ gia đấy........................................84
6.3.1.2:Kho puzzơlăn...........................................................................................86
6.3.2:Tính toán lựa chọn Bunke chứa cho trạm định lượng...................................87
6.3.2.1: Tính tốn lựa chọn Bunke chứa thạch cao...............................................87
6.3.2.2: Tính toán lựa chọn Bunke chứa puzzơlăn..............................................88
6.3.2.3: Tính toán lựa chọn Bunke chứa đá vôi làm phụ gia đầy........................89
6.3.2.4: Tính tốn lựa chọn Bunke chứa clinker...................................................89
6.3.3: Tính toán lựa chọn máy nghiền đứng...........................................................91
6.3.3.1:Thuyết minh dy chuyền cơng nghệ.........................................................91
6.3.3.2:Tính tốn giới thiệu cc thit bị chính.........................................................92
6.3.3.2.1:Máy nghiền đứng...............................................................................92
6.3.3.2.2:Lọc bụi ti............................................................................................101
6.3.3.2.3:Cyclone thu hồi..................................................................................108

2


6.3.3.2.4:Tính toán và thiết kế silo chứa xi măng............................................108
CHƯƠNG VII:AN TOÀN LAO ĐỘNG_VỆ SINH CÔNG NGHIỆP
7.1: Kiểm tra sản xuất................................................................................................111
7.2: An toàn lao động ................................................................................................113
7.3: Vệ sinh môi trường.............................................................................................114

3


CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT XI
MĂNG VIỆT NAM
Lịch sử và sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất xi măng ở nước ta:
1.Lịch sử:
-Xi măng là một trong những ngành công nghiệp được hình thành sơm nhất ở
nước ta (cùng với các ngành than, dệt, đường sắt…). Cái nôi đầu tiên của ngành Xi
măng Việt Nam là Nhà máy Xi măng Hải Phòng, được khởi công xây dưng đến nay đã
có trên 105 tuổi. Sản phẩm xi mănng mang thương hiệu con rồng của nhà máy Xi
măng Hải Phòng đã có một thòi nổi tiếng không chỉ ở Việt Nam mà còn có mặt ở vùng
Viễn đông, Vla-đi-stôc, Java (Inđônêxia), Hoa Nam (Trung Quốc), Xingapo…
Trước măn 1975, ngoài các nhà máy Xi măng lò đứng công suất nhỏ của các
địa phương, bộ ngành, Xi măng Hải Phòng là Nhà máy duy nhất của miền Bắc đảm
đương việc sản xuất xi măng chất lượng cao để xây dựng các công trình trọng điểm
phục vụ cho chiến đấu và bảo vệ Tổ quốc. Đặc biệt, Nhà máy đã sản xuất được xi
măng mác cao P600 để phục vụ xây lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh, cũng là để thể hiện
tấm lòng sâu nặng của công nhân Xi măng Hải Phòng đối với Bác Hồ kính yêu và

tưỡng nhớ kỷ niệm lần Người về thăm Nhà máy năm 1957.
Sau ngày miền Nam hoàn toàn được giải phóng (30-4-1975), ngành Xi măng
Việt Nam tiếp quản thêm Nhà máy Xi măng Hà Tiên xây dựng từ thời Mỹ- Nguỵ
.Cũng từ đó đội ngũ xi măng Việt Nam được bổ sung thêm những người anh em đồng
nghiệp từ miền Nam thân yêu để trao đổi, học tập kinh nghiêm, cùng giúp nhau xây
dựng phát triền ngành xi măng Việt Nam ngày càng lớn mạnh trên quy mô cả nước.
Được Đảng và Nhà nước quan tâm, sau một thời gian tập trung xây dựng, đầu
những năm 80 của thề kỷ trước ngành xi măng Việt Nam có thêm Nhà máy Xi măng
Bỉm Sơn và Xi măng Hoàng Thạch đi vào hoạt động. Cùng với việc thành lập Liên
hiệp các xí nghiệp Xi măng Việt Nam (nay là Tổng công ty Xi măng Việt Nam) từ
ngày 1-4-1980, đội ngũ công nhân ngành Xi măng Việt Nam tiếp tục phát huy truyền
thống cách mạng của cha anh đã phân đấu lao động, học tập, rèn luyện và trưởng thành
lên một bước mới.
Trong những năm 1990, (thế kỷ XX) Xi măng lò đứng đã được định hướng
phát triển và đạt được tổng công suất trên 3 triệu tấn Xi măng/năm với thiết bị công
4


nghệ tiên tiến hơn, có trang bị điều khiển tự động từng phần đảm bảo chất lượng ổn
định, góp phần cân đối cung cầu xi măng trong cả nước.
Thực hiện đường lối đổi mới do Đảng Cộng sản Việt Nam khởi xướng, nhằm đẩy
mạnh sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đầt nước, tích cực hội nhập, khu vực và
quốc tế, đưa xi măng trở thành ngành công nghiệp mạnh, từ năm 1996, Hiệp hội Xi
măng Việt Nam ra đời, cho đến nay đã quy tụ gần 100 đơn vị thành viên trực tiếp sản
xuất và phục vụ sản xuất xi măng trong cả nước với trên 43.500 công nhân lao
động.Với thành phần đa dạng: Từ các nhà my trung ương đến địa phương, từ doanh
nghiệp Nhà nước đến Công ty cổ phần, công ty liên doanh…, từ các nhà máy công
nghệ đến công nghệ lò quay và các trạm nghiền xi măng trong cả nước, từ sản xuất
theo phương pháp ướt đến phương pháp khô…Hiệp hội Xi măng Việt Nam đang thực
sự là một đại gia đình của các nhà sản xuất xi măng cả nước.

Sản lượng xi măng của Tổng công ty Xi măng nói riêng và của các thành viên
trong Hiệp hội Xi măng nói chung thực hiện hàng năm đều vượt mức kế hoạch được
giao và liên tục năm sau cao hơn năm trước. Riêng năm 2004, cả nước sản xuất và tiêu
thụ ước đạt trên 27.000.000 tấn (trong đó: Tổng công ty Xi măng đạt 12.500.000 tấn,
Xi măng địa phương đạt 7.100.000 tấn, xi măng liên doanh đạt 7.400.000 tấn). Đội
ngũ công nhân Xi măng ngày một trưởng thành và lớn mạnh. Riêng trong Tổng công
ty Xi măng Việt Nam, số cán bộ công nhân hiện nay đ ln tới trn 18.900 người, trong
đó 4.250 người có trình độ đại học và trên đại học, 950 người biết giỏi từ một ngoại
ngữ trở lên, 2.057 người sử dụng thành thạo máy vi tính, có trên l0.000 công nhân kỹ
thuật, trong đó 4.665 người có bậc thợ từ bậc 5 trở lên, 283 lượt người đ được tặng
bằng và huy hiệu Lao động sáng tạo về thành tích sáng kiến, cải tiến kỹ thuật. Hàng
nghìn sng kiến v nhiều đề tài khoa học đ được cán bộ công nhân trong ngành nghiên
cứu áp dụng đưa vào sản xuất kinh doanh mang lại hiệu quả kinh tế cao, làm lợi mỗi
năm
hàng
chục
tỷ
đồng.
75 năm truyền thống ngành Xi măng Việt Nam đ được Đảng, Nhà nước tặng thưởng
nhiều danh hiệu cao quí như: Danh hiệu Anh hùng lực lương vũ trang và Huân chương
Độc lập hạng nhất tặng CB CNVC Công ty Xi măng Hải Phịng; Danh hiệu Anh hng
lao động thời kỳ đổi mới tặng cho CB CNVC các Công ty: Xi măng Bỉm sơn, Xi măng
Sài Sơn, xi măng Đông Trường Sơn (tức Xi măng Quảng Trị); Danh hiệu Anh hùng
lao động thời kỳ đổi mới tặng cho 2 tập thể l: Phịng điều hành trung tâm Công ty Xi
măng Hoàng Thạch và Phân xưởng sản xuất chính Công ty Xi măng Hà tiên 2; Tổng
công ty Xi măng Việt Nam được tặng Huân chương Độc lập hạng nhì; 1 tổ sản xuất v
5 c nhn được phong tặng Danh hiệu Anh hùng lao động và hàng trăm tập thể, cá nhân
được lặng Huân chương lao động, Bằng khen Chính phủ, Chiến sỹ thì đua toàn quốc

5

và

nhiều

danh

hiệu

cao

quí

khc.

2. Sự phát triển của ngành xi măng nước ta:
Vai trò của ngành công nghiệp Xi măng trong sự nghiệp công nghiệp hóa nền
kinh tế nước ta và tương lai của nó :
Nếu trong năm 1995 cả nước có 4 nhà máy Ximăng lò quay và 50 nhà máy
Ximăng lò đứng với tổng công suất thiết kế là 4.45 triệu tấn/ năm thì tới năm 2000 đã
có 9 nhà máy Ximăng lò quay và 55 nhà máy Ximăng lò đứng với tổng công suất thiết
kế là 15.5 triệu tấn/năm ( tăng 248% ) (theo tài liệu của bộ xây dựng) .
Ở nước ta lĩnh vực này được đầu tư khá đa dạng
Về qui mô công suất nhà máy : lớn , vừa và nhỏ .
Về hình thức đầu tư : nhà nước, liên doanh, địa phương, tư nhân.
Về nguồn đầu tư : vốn trong nước, vốn ngoài nước .

Các cơ sở sản xuất Ximăng của Việt Nam .
Công suất

Danh mục

thiết kế

Công nghệ
sản xuất

( triệu tấn/năm)
I. CƠ SỞ CỦA BỘ XÂY DỰNG

6.55

1. Công ty Ximăng Hải Phòng

0.35

Ướt

2. Công ty Ximăng Hoàng Thạch

2.4

Khô

3. Công ty Ximăng Bút Sơn

1.4

Khô

6


4. Công ty Ximăng Biểm Sơn

1.2

Ướt

5. Công ty Ximăng Hà Tiên 1+2

1.3

Khô+ướt

II. CƠ SỞ LIÊN DOANH

5.95

1. Công ty Ximăng CHINGFONG

1.4

Khô

2. Công ty Ximăng Nghi Sơn

2.27

Khô

3. Công ty Ximăng Sao Mai

1.76

Khô

4. Công ty Ximăng Vân Xá

0.5

Khô

III. CÁC CƠ SỞ ĐỊA PHƯƠNG-TƯ
NHÂN

3.02

Khô

Các cơ sở sản xuất Ximăng lò đứng
Những năm gần đây, ngành công nghiệp xi măng (CNXM) được đánh giá là đ cĩ
bước tăng trưởng mạnh, luôn đảm bảo ổn định về nguồn cung cũng như giá cả. Theo
Bộ Xây dựng, hiện nay ngành xi măng vẫn đang tiếp tục thực hiện chiến lược đầu tư
xây dựng các nhà máy theo Quy hoạch phát triển xi măng Việt Nam đến năm 2010 và
định hướng đến năm 2020 đ được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt (có điều chỉnh vào
năm 2002). Cụ thể sản lượng tiêu thụ đạt:

Sản lượng tiêu thụ xi măng

Năm

2001

2002

2003

2004

2005

Triệu tấn

16.38

20.02

23.19

25.7

29.1

Từ thực tế đó, các chuyên gia trong ngành xây dựng đ khẳng định rằng, ngành
XMVN sẽ thực hiện được vượt mức chỉ tiêu mà Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ IX đề
ra trước thời hạn 1 năm, cụ thể sản lượng xi măng năm 2005 sẽ đạt trên 29 triệu tấn so
với chỉ tiu l 24,5 triệu tấn.
Hiệu quả đầu tư cho ngành xi măng trong những năm qua cũng được thể hiện
qua việc suất đầu tư giảm dần trên 1 đơn vị công suất (nếu như trong giai đoạn 19961998, suất đầu tư bình qun gần 150 USD/tấn, thì giai đoạn 2001-2002, suất đầu tư đ

giảm,
chỉ cịn 125-130 USD/tấn). Dự kiến những năm tiếp theo, con số này sẽ tiếp tục giảm
xuống ở mức 100 - 110 USD/tấn.
7


Quan trọng hơn là các dự án đầu tư xi măng giai đoạn 2001-2005 và đến năm
2010 đang dần chứng minh được việc không cịn bao cấp trong cc dự n đầu tư. Điều
này thể hiện qua việc các DN đang chi trả tiền điện, than, xăng dầu, cước vận tải theo
cơ chế thị trường và chịu mức thuế giá trị gia tăng chung 10%, không hề được cấp vốn
ngân sách.
Khi đánh giá về khả năng cạnh tranh của xi măng Việt Nam, Bộ trưởng Bộ Xây
dựng Nguyễn Hồng Quân cho biết, sản phẩm xi măng đ v đang thực hiện đúng lộ trình
cắt giảm thuế quan theo tiến trình hội nhập CEPT/AFTA. Theo đó, giá thành sản xuất
của các nhà my Hồng Thạch, H Tin 2 v của Chinfon Hải Phịng đang dao động ở mức
24 -27 USD/tấn (chưa kể khấu hao). Nếu chỉ tính riêng clinker thì tại Hồng Thạch gi
thnh khoảng 20,5 USD/tấn, thấp hơn mức giá FOB của clinker Thái Lan mà hiện nay
ta đang nhập (giá FOB clinker Thái Lan khoảng 21-21,5 USD/tấn). Như vậy, nếu cộng
chi phí vận tải về đến Việt Nam, giá clinker nhập khẩu sẽ cao hơn nhiều so với clinker
tự sản xuất trong nước. Đây là cơ sở để hy vọng rằng, xi măng VN hội đủ điều kiện để
có thể cạnh tranh trên thị trường.
Giá bán xi măng trong nước thời gian qua cũng luôn được giữ ở mức ổn định.
Hiện giá bán dao động từ 46 đến 48,5 USD/tấn ở phía Bắc và 52,5 đến 58 USD/tấn ở
phía Nam, thấp hơn giá bán nội địa của các nước trong khu vực (Malaysia là 58 đến 60
USD/tấn, Indonesia 55-58 USD/tấn, Thái Lan 65-66 USD/tấn và Brunei là 64 đến 65
USD/tấn).
Theo một quan chức thuộc Bộ Xây dựng, đối chiếu với Quy hoạch điều chỉnh
phát triển Xi măng Việt Nam đến năm 2010 và định hướng đến 2020 thì tình hình đầu
tư phát triển của ngành này trong thời gian qua rất đáng khích lệ. Công tác triển khai
thực hiện Quy hoạch đ đi đúng hướng, các dự án đầu tư đều nằm trong quy hoạch

được duyệt. Tuy có một số khó khăn gây chậm trễ tiến độ đầu tư của một số dự án
đang triển khai xây dựng, song Bộ Xây dựng đ cng cc bộ ngnh lin quan, cc tỉnh cĩ dự n
xi măng từng bước tháo gỡ để đẩy nhanh tiến độ. Chính vì vậy, về tổng thể, đầu tư cho
ngành trong thời điểm hiện nay là có hiệu quả, đảm bảo được tính cạnh tranh trong quá
trình hội nhập.
Phó thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng vừa có công văn yêu cầu Bộ Kế hoạch Đầu tư
khẩn trương thẩm định Quy hoạch điều chỉnh phát triển xi măng để trình Thủ tướng
xem xét phê duyệt. Đây sẽ là cơ sở để cấp phép cho các dự án xin đầu tư trong lĩnh
vực này.
Theo Phó Thủ tướng, hiện nay năng lực sản xuất trong nước chưa đáp ứng đủ nhu cầu
tiêu thụ, hằng năm vẫn phải nhập 3-4 triệu tấn clinker, do vậy các bộ ngành cần rà soát

8


lại danh mục các dự án đầu tư lựa chọn thêm quy mô công suất thích hợp trên cơ sở
công nghệ sản xuất tiên tiến để nhanh chóng cân đối cung cầu
Chính phủ sẽ hỗ trợ đối với các dự án xi măng có sản xuất clinker ở miền núi
vùng sâu vùng xa được vay ưu đi từ Quỹ hỗ trợ pht triển v sẽ cĩ những biện php cụ thể
đối với từng dự án về việc bảo lnh vay vốn nước ngoài. Thủ tướng cũng đ đồng ý áp
dụng một số cơ chế chính sách đặc thù nhằm phát huy tối đa tính chủ động của các chủ
đầu tư các dự án. Trong dự thảo Quy hoạch điều chỉnh phát triển xi măng, Bộ Xây dự
báo về nhu cầu xi măng trong những năm tới.
Dự đoán nhu cầu xi măng trong tương lai.
Năm

2005

2010

2015

2020

Triệu tấn

28.4

46.8

62.5

68-70

Nhu cầu xi măng tại 8 vùng kinh tế bao gồm Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng
sông Hồng, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và đồng bằng
sông Cửu Long cũng được dự báo cụ thể cho từng năm, từ 2005, 2010, 2015.Song
song với nhu cầu xi măng, nhu cầu vốn đầu tư phát triển xi măng trong giai đoạn
2004-2005 là 1.420,29 triệu USD; giai đoạn 2006-2010 cần 3.382,2 triệu USD và giai
đoạn 2010-2015 cần 175,4 triệu USD, tương đương 2.755,9 tỷ đồng.
Thứ trưởng Xây dựng Tống Văn Nga cho biết, trong giai đoạn 2005-2008, sẽ ưu
tiên cho các dự án đầu tư mở rộng các nhà máy xi măng hiện có, phát triển các dự án
xi măng đầu tư mới tại khu vực miền Nam, miền Trung và các tỉnh miền núi phía Bắc;
không cho đầu tư mới các dự án nhà máy xi măng lị đứng.
Trên quan điểm ấy, quy hoạch phát triển ngành Công nghiệp XM sẽ phải hướng
tới các yêu cầu: đầu tư bảo đảm hiệu quả kinh tế - x hội, sản phẩm cĩ sức cạnh tranh
trong điều kiện hội nhập kinh tế khu vực và quốc tế, sử dụng hợp lý ti nguyn, bảo vệ
mơi trường sinh thái, di tích lịch sử văn hóa, cảnh quan và bảo đảm các yêu cầu về an
ninh quốc phịng; ưu tiên phát triển các dự án đầu tư mở rộng, các dự án mới tại khu
vực miền Nam, miền Trung, các tỉnh miền núi phía Bắc; không đầu tư mới các nhà

máy XM lị đứng, các trạm nghiền độc lập không gắn với cơ sở sản xuất clinker trong
nước.
Công nghệ phát triển công nghiệp XM phải là công nghệ tiên tiến, tự động hóa
ở mức cao, thiết bị được lựa chọn phù hợp nhằm bảo đảm làm ra sản phẩm đạt chất
lượng cao, ổn định, giá thành hợp lý v đa dạng. Quá trình sản xuất XM phải tiết kiệm
tối đa tài nguyên, khoáng sản và năng lượng; đa dạng hóa nguồn nguyên liệu, nhiên
liệu (trong đó có sử dụng phế liệu, phế thải của các ngành công nghiệp khác), bảo đảm
các chỉ tiêu về chất lượng sản phẩm và bảo vệ môi trường theo tiêu chuẩn quy định;
9


chuyển đổi dần công nghệ lị đứng sang lị quay để tiến tới loại bỏ công nghệ XM lị
đứng trước năm 2020.
Ưu tiên phát triển các nhà máy quy mô công suất lớn; lựa chọn quy mô công
suất phù hợp đối với các dự án ở vùng núi, vùng sâu, vùng xa, dự án chuyển đổi công
nghệ từ lị đứng sang lị quay...
Để phục vụ các yêu cầu trên, Thủ tướng Chính phủ yêu cầu phải cĩ sự phối hợp
lin ngnh cao, kết hợp hi hịa, đồng bộ giữa sản xuất và tiêu thụ. Huy động tối đa năng
lực của các ngành liên quan trong nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị, công nghệ và
phụ tùng thay thế để tăng nhanh tỉ lệ thiết bị chế tạo trong nước... Bộ Xây dựng có
trách nhiệm xây dựng, quản lý v chỉ đạo kế hoạch 5 năm để triển khai thực hiện đầu tư
phát triển ngành công nghiệp XM, trong đó tập trung các biện pháp cụ thể để đẩy
nhanh tiến độ đầu tư các dự án XM đ được phê duyệt.
Trên đây là những thông tin toàn cảnh về ngành công nghiệp sản xuất xi măng
trong nước. Là ngành công nghiệp có lịch sử ra đời sớm và có đóng góp không nhỏ
vào nền kinh tế quốc dân.

CHƯƠNG II

CÔNG NGHỆ CHUNG NHÀ MÁY

2.1: Sơ đồ công nghe.
2.1.1: Giới thiệu chung về xi măng và xi măng PCB40.
2.1.1.1: Giới thiệu chung về xi măng.
Xi măng là chất kết dính thuỷ lực, sản phẩm nghiền mịn của clinker với các phụ
gia thích hợp với những mục đích sử dụng khác nhau.
2.1.1.2: Xi măng PCB40.
Theo TCVN 6260-1997, xi măng hổn hợp PCB (Portland Cement Blended) là
loại xi măng pha thêm phụ gia hoạt tính và phụ gia gầy ( trong đó tổng hàm lượng phụ
gia tối đa tới 40%, trong đó phụ gia đầy không quá 20% và phụ gia công nghệ không
quá 1%). Đây là loại xi măng có thể dùng rất tốt trong những yêu cầu xây dựng dân
dụng thông thường do ổn định thề tích khi đóng rắn, ìt toả nhiệt.
Các tính chất cơ lý của PCB phụ thuộc nhiều vào tính chất phụ giađược sử dụng.
Hiện nay, phần lớn các nhà máy dùng phụ gia hoạt tính là các loại đá núi lửa (đất
10


pzzơlana, đá bọt (đá xốp Mu rùa), diatomit, tepen… Thường lượng nước tiêu chuẩn
tăng hơn, tôc độ ninh kết và đóng rắn chậm hơn xi măng Portland thông thường. Phụ
gia đầy thường dùng là bột đá vôi (CaCO3 nghiền mịn). Các loại PCB được đánh giá là
dẻo, dể thi công, đặc biệt khi làm vữa tô trát.
Xi măng Portland hổn hợp theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6260-1997 có:
Thành phần khoáng , hoá:

Thành phần khoáng hoá của xi măng PCB.
Mức (%)
Tên chỉ tiêu

PCB30

01-Tổng hàm lượng phụ gia hoạt tính, nay, ≤ 40

công nghệ (% khối lượng)
20.0
- Hàm lượng phụ gia đầy

PCB40

Phương
pháp
thử

≤ 40
29.0

1.0

1.0

02-Hàm lượng MgO (%)

≤ 5.0

≤ 5.0

03-Hàm lượng SO3 (%)

≤ 3.5

≤ 3.5

- Hàm lượng phụ gia công nghệ

Tính chất cơ lý:
Tính chất cơ lý của xi măng PCB.
Tên chỉ tiêu

Xi măng PCB
PCB30

01-Độ ổn định thể tích xác định
theo phương pháp Le Chartelier,
(mm)

Phương pháp thou

PCB40
TCVN
6017-1995

≤ 10.0

ISO9397-1989

02-Giới hạn bền nén (N/mm2), min

TCVN

-Sau 3 ngày đêm

6016-1995

-Sau 28 ngày đêm

≥ 16.0
11

≥ 18.0

ISO 679-1989


≥ 30.0

≥ 40.0

-Bề mặt riêng xác định theo ≥ 2700
phương pháp Blain (cm2/g)

≥ 2700

03- Độ nghiền mịn

-Lượng sót sàng 0.08 mm(%)

≤ 12

04- Thời gian đông kết

TCVN
4030-85

≤ 12
TCVN

-Bắt đầu không sớm hơn (phút)

45

6017-1995

-Kết thúc không muộn hơn (phút)

375

ISO 9397-1989

05-Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu

TCVN
4787-89

2.1.2: Sơ đồ công nghệ.
Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng được xây dựng dựa trên đặc tính kỹ thuật của
sản phẩm, đặc điểm của hệ nguyên liệu, khả năng cung cấp thiết bị cũng như các giá
trị kinh tế của dự án. (Bản vẽ kèm theo)
2.2: Thuyết minh sơ đồ công nghe.
2.2.1: Khai thác:
* Đá vôi:
Đá vôi có nhiệm vụ cung cấp
CaO. Bởi vì đây là oxit cĩ hàm
lượng cao nhất trong clinker xi

măng poocland nên thành phần hoá
của nguyên liệu cung cấp CaO đóng
vai trò quyết định tới việc lựa chọn
công nghệ. Đá vôi có công thức hoá
học là CaCO3 . Độ cứng đá vôi 1.8 –
3 theo thang Mohs, khối lượng thể
tích 2.6 – 2.8 tấn/m3. dạng nguyên
chất có màu trắng, khi lẫn tạp chất
có màu xm. Tạp chất gay màu chủ
yếu là oxit sắt làm đá có màu xám.
Đá vôi thường khai thác từ các mỏ lộ thiên. Sau khi bóc bỏ các lớp đất đá kém
chất lượng vỏ ngoài núi đá, đá vôi được khai thác theo phương pháp cắt tầng bằng
12


hình thức nổ mìn vi sai. Sau khi khoan lỗ, thuốc nổ được nhồi vào lỗ khoan và được
gắn kíp nổ. Quá trình nổ diễn ra lần lượt từ ngoài vào trong trong khoảng thời gian
một phần nghìn giây nên có cảm giác nổ cùng một lúc. Mìn nổ ở tầng trên làm đá vôi
tự dồn đống ở tầng dưới và được máy xúc xúc lên xe ben vận chuyển về nhà máy. Đá
vôi được khai thác bằng hình thức nổ mìn vi sai có kích thước < 800mm. Những tảng
lớn hơn 800mm sẽ dùng máy phá đá phá vỡ. Xe tải chở đá vôi về đổ vào bunke chứa
rồi được xích vận chuyển đưa vào máy va đập phản hồi. Sau khi ra khỏi máy va đập
phản hồi, đá vôi có kích thước < 25mm theo băng tải đưa lên thiết bị rải đổ rải vào kho
chứa. Từ kho chứa, đá vôi được máy cào đá cào vào băng tải cao su vận chuyển đến
két chứa và được định lượng bằng tiếp liệu băng trươc khi đổ vào băng tải chung.
* Đất sét:
Đất sét cung cấp đồng thời SiO 2, Al2O3 và Fe2O3. Đất sét được cấu tạo từ các thành
phần khoáng chính là các alumo silicat ngậm nước, chủ yếu là các nhóm khoáng:
caolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O), montmorilonhit (Al2O3.4SiO2.H2O + nH2O)...
Trong công nghệ sản xuất xi măng,

thành phần khoáng nguyên liệu sét ít
được quan tâm, người ta chỉ quan tâm
đến thành phần hoá chung (đặc biệt
Fe2O3) của đất sét .
Yêu cầu thành phần hoá đất sét
như sau:
SiO2 > 50%
Al2O3 < 20%
Fe2O3 : 7 – 10%

Khai thác đất sét

SO3 < 1%
R2O < 1%
Đất sét được khai thác bằng máy xúc nhiều gàu cắt từng lớp đất mỏng theo một
góc nghiêng đã được điều chỉnh. Máy xúc nhiều gàu di chuyển qua lại được nhờ hệ
thống đường ray có thể tháo lắp. Đất sét sau khi múc lên được đổ vào băng tải vận
chuyển lên thiết bị rải đổ đổ vào kho chứa. Sau đó đất sét được cào vào băng tải (nhờ
máy cào nhiều gàu) đưa đến két chứa, qua máy nhai đất rồi được đổ vào băng tải
chung sau khi được định lượng bởi tiếp liệu băng.
* Laterite:

13


Là nguyên liệu không thể thiếu cung cấp Fe 2O3 nhằm tạo pha lỏng cần thiết cho
quá trình nung luyện clinker và tạo khoáng C4AF cho xi măng.
Được chở từ Đồng Nai về nhà máy bằng xà lan và được đưa vào kho chứa nhờ
máy xúc gầu ngoạm rồi cũng được đưa vào băng tải chung nhờ tiếp liệu băng.
2.2.2: Nghiền bột phối liệu:

Nghiền bột phối liệu là khâu vô cùng quan trọng ảnh hưởng lớn đến chất lượng
clinker. Nếu bột phối liệu quá thô sẽ làm clinker khó chín dẫn đến chất lượng clinker
không đảm bảo. Hiện nay, ở nước ta tồn tại 2 công nghệ nghiền cơ bản là máy nghiền
bi và máy nghiền đứng. Sở dĩ ta chọn máy nghiền đứng do những có ưu điểm vượt
trội so với máy nghiền bi như sau:
-

Chiếm diện tích mặt bằng ít.

-

Ít tiêu hao năng lượng.

-

Ít gây tiếng ồn.

-

Dễ duy tu bảo dưỡng.

Từ băng tải chung, vật liệu được đổ vào máy nghiền đứng. Sau khi nghiền
xong, bột phối liệu được thu hồi bởi cyclone thu hồi và được vận chuyển đưa vào máy
nâng khí nén nhờ máng tháo khí nén. Máy nâng khí nén sẽ bơm bột phối liệu lên silo
điều chỉnh và chứa bột phối liệu. Tại đây, bột phối liệu sẽ tiếp tục được đồng nhất nhờ
hệ thống sục khí trong silo. Sau đó bột phối liệu sẽ được tháo bằng máng tháo khí nén
đưa vào máy nâng khí nén bơm lên tháp cyclone trao đổi nhiệt.
2.2.3: Nung:
Phối liệu là hỗn hợp cơ học dạng bột mịn. Để tạo clinker phải nung phối liệu ở
nhiệt độ cao. Trong phối liệu diễn ra một loạt quá trình lý hoá như: bay hơi ẩm,

phân huỷ cacbonat, tạo silicat, tạo pha lỏng, phản ứng tạo khoáng và kết khối. Kết
quả những biến đổi tạo thành phần pha và những khoáng cần thiết có khả năng kết
dính.
Nhiên liệu sử dụng cho quá trình nung clinker là than đá. Yêu cầu của than
dùng cho lò quay: phải có chất bốc cao, tạo được ngọn lửa dài, tro nhiên liệu ít.
Yêu cầu kỹ thuật của than đá:
-

Nhiệt năng ≥ 5500 Kcal/kg.

-

Chất bốc: 20 – 30%.

-

Hàm lượng tro: 10 – 20%

14


Nếu than không đạt được một trong những tính năng kỹ thuật trên, phải phối
hợp hai hay nhiều loại than để tạo hỗn hợp than mịn bảo đảm tính năng kỹ thuật trên.
Than dùng cho lò quay phải sấy khô và nghiền mịn, yêu cầu độ mịn 8 – 12% tính theo
lượng còn sót lại trên sàng N009 và hàm ẩm của than mịn W ≤ 3%. Độ mịn của than
còn phụ thuộc vào hàm lượng tro và chất bốc. Than có tro ít chất bốc nhiều thường
nghiền thô hơn than có tro nhiều chất bốc ít.
Trong hệ cyclone trao đổi nhiệt, khí nóng đi từ dưới lò nung lên và vật liệu đi từ
trên xuống, quá trình trao đổi nhiệt nhìn một cách tổng quát là ngược chiều. Khí nóng
sau khi ra khỏi tháp trao đổi nhiệt sẽ được dẫn về máy nghiền bột phối liệu để sấy vật

liệu. Dòng khí và bụi sau khi đã làm nhiệm vụ sấy vật liệu được dẫn qua lọc bụi điện
thu hồi lại phần bụi, còn khí thải được hút ra ống khói. Bột phối liệu từ tháp trao đổi
nhiệt sẽ được dẫn vào lò nung nung thành clinker xi măng. Clinker ra lò sẽ được làm
lạnh bằng thiết bị làm lạnh kiểu dàn. Phía cuối dàn làm lạnh là hệ thống máy đập trục
đập clinker ra kích thước 30 – 40 mm rồi được vận chuyển về kho chứa clinker bằng
hệ thống gầu múc.
Clinker sau khi ủ một thời gian (khoảng 10 – 15 ngày) sẽ được định lượng bằng
tiếp liệu băng đưa vào băng tải chung vận chuyển đến máy nghiền đứng.
Clinker sau khi làm nguội được đập sơ bộ nhằm phá huỷ những kết tảng lo8n1. sau đó
được đưa vào kho chứa để ủ trong vòng 7-15 ngày.
U chính là giai đoạn hoàn thiện nốt quá trình làm nguội clinker trước khi nghiền
mịn với các phụ gia thành xi măng Portland. Công đoạn ủ là cần thiết vì những lý do
sau:
1. Giảm lượng CaO tự do: một phần CaO tự do phản ứng với hơi nước trong

không khí, phân rã thuận lợi cho quá trình nghiề tiếp sau.
2. Khoáng γ-C2S phản ứng với hơi nước phân rã trước , không làm hại xi

măng Portland.
3. Clinker khi ra khỏi thiết bị làm nguội nhanh nhiệt độ còn tương đối cao,

khó nghiền và làm mòn thiết bị nghiền.
4. Clinker ở nhiệt độ cao dễ làm phụ gia thạch cao CaSO 4.2H2O mất nước và

do đó mất tác dụng làm chậm thời gian đóng rắn của xi măng, tạo hiện
tượng “ninh kết giả” (hiện tượng thạch cao đóng rắn trước khi xi măng
đóng rắn).
5. Kho ủ có thể phối trộn các mẻ nung để ổn địng chất lượng clinker, chủ

yếu là hạ hàm lượng CaO và MgO tự do tới mức cho phép.

2.2.4: Nghiền xi măng
15


Thạch cao, puzzoland được mua và vận chuyển về nhà máy bằng xà lan, đạt kích
thước yêu cầu < 25mm rồi được đưa về kho chứa. Sau đó thạch cao (cũng như
puzzoland) được băng tải vận chuyển đến phễu chứa và được định lượng bằng tiếp liệu
băng trước khi đổ vào băng tải chung. Từ băng tải chung, clinker, thạch cao,
puzzoland được đưa vào máy nghiền đứng bằng gàu nâng để nghiền thành xi măng.
Xi măng sau khi nghiền sẽ được thu hồi bởi lọc bụi tỉnh điện và hệ thống vít tải khí
nén đưa vào bơm hòm khí nén bơm lên silo chứa ximăng. Bột xi măng đươc chứa
trong các silos chứa, tại đây bột xi măng tiếp tục đưực đồng nhất nhờ hệ thống sục khí
trong silo. Từ đây, xi măng có thể được vận chuyển tới thiết bị đóng bao nhờ máng
trượt khí động hay là được xuất ra xe bồn nhờ hệ thống xả liệu được thiết kế ngay dưới
silo. Khí ra khỏi lọc bụi là khí sạch đảm bảo các yêu cầu về môi trường và được thải ra
ngoài qua ống thải khí. Một phần không khí sạch sẽ được trích lại và tham gia vào quá
trình sấy vật liệu trong máy nghiền đứng nghiền xi măng.

CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN PHỐI LIỆU VÀ CÂN BẰNG VẬT
CHẤT
3.1: Tính toán thành phần phối liệu.
Chất lượng ximăng trước hết phụ thuộc vào chất lượng clinker. Chất lượng clinker
quyết định bởi thành phần khoáng chứa trong clinker. Các thành phần khoáng do sự kết
hợp của các oxit trong thành phần hỗn hợp phối liệu. Vì vậy, việc lựa chọn nguyên liệu,
tính toán hỗn hợp phối liệu hợp lí cho ta xi măng có chất lượng tối ưu.

3.1.1: Các hệ số trong tính toán:
3.1.1.1: Hệ số bão hòa vôi KH :

- Là tỉ số giữa hàm lượng CaO thực tế cần thiết để tạo ra C 3S và C2S sau khi đã
bão hoà hoàn toàn với Al203 và Fe2O3 để tạo thành C3A, C4AF với lượng CaO lý thuyết
cần thiết để bão hòa hoàn toàn SiO2 để tạo ra C3S.

KH =

C − (1.65 * A + 0.35 * F )
2 .8 * S

16


- KH biểu thị mức độ bão hòa vôi của SiO2.
- KH nói lên mức độ tạo thành C3S thực tế và C3S tạo thành theo lý thuyết. Khi hệ
số KH tăng thì lượng vôi thực tế liên kết với SiO 2 tạo thành C3S tăng; SiO2 bão hòa vôi
càng nhiều thì tỷ lệ thành phần C3S tăng so với C3S lý thuyết. Ngược lại, hệ số KH giảm
thì lượng vôi thực tế kết hợp với SiO 2 giảm do đó tỷ lệ thành phần C 3S thực tế giảm so
với C3S lý thuyết.
- Hệ số bão hòa vôi KH càng lớn hàm lượng C3S càng cao, xi măng đóng rắn
càng nhanh cho cường độ càng cao. Nhưng để tạo thành khoáng C 3S rất khó, quá trình
nung luyện phải có pha nóng chảy, dẫn đến nhiệt độ kết khối cao, khó nung luyện.
- Tuy nhiên, KH càng thấp, hàm lượng C3S thấp clinker dễ nung luyện nhưng
chất lượng thấp.
3.1.1.2: Modun Silicat (n):
- Đặc trưng bằng tỉ lệ hàm lượng SiO2 so với hàm lượng Al2O3 và Fe2O3

n=

% SiO 2
%( Al2 O3 + Fe2 O3 )

- Hệ số silicat n khống chế tỉ lệ giữa tổng khối lượng hai khoáng silicat C 3S và
C2S so với tổng khối lượng hàm lượng hai khoáng nóng chảy C3A và C4AF .
- Hệ số silicat n lớn, hàm lượng C 3S và C2S càng cao nhưng khi nung sẽ gặp khó
khăn do khó tạo thành pha lỏng.
- Hệ số silicat n nhỏ, khi nung dễ tạo thành pha nóng chảy nhưng chất lượng
clinker thấp.
. 3.1.1.3: Modun Alumin(p):
- Đặc trưng bằng tỉ lệ hàm lượng Al2O3 so với hàm lượng Fe2O3.

p=

% Al 2 O3
% Fe2 O3

- Hệ số alumin p khống chế tỉ lệ giữa khối lượng thành phần khoáng C 3A so với
khối lượng hàm lượng thành phần khoáng C4AF .
- Hệ số alumin p lớn, dẫn đến hàm lượng C 3A tăng, xi măng rắn chắc nhanh, toả
nhiều nhiệt, không bền trong môi trường nước. Nhưng nhiệt độ nóng chảy càng cao.
- P quá thấp, nhiệt độ nóng chảy thấp, dễ tạo Anô trong lò quay và dễ dính trong
lò đứng.
17


3.1.1.4: Modul thuỷ lực (HM):
Được định nghĩa theo công thức:

HM=

CaO

SiO 2 + Al 2 O3 + Fe2 O3

Để đảm bảo chất lượng ximăng cần phải kiểm tra các thành phần khoáng, tít phối
liệu (T) và hàm lượng pha lỏng (L) :
L = 1.12C3A + 1.35 C4AF : Kiểm tra hàm lượng pha lỏng
T = 1.785CaO + 2.09MgO: Kiểm tra hàm lượng carbonat.

3.1.2: Các phương pháp tính toán:
Cc ký hiệu trong tính tốn:
Thnh
phần

Clinker

Phối liệu

Cấu tử 1

Cấu tử 2

Cấu tử 3

Cấu tử 4 Tro than

CaO

C

Co

C1

C2

C3

C4

CA

SiO2

S

So

S1

S2

S3

S4

SA

Al2O3

A

Ao

A1

A2

A3

A4

AA

Fe2O3

F

Fo

F1

F2

F3

F4

FA

3.1.2.1:Tính theo modul thuỷ lực:[12]
Tính toán với hệ các cấu tử không lẩn tro than:

Cơ sở lý thuyết của phương pháp tính này là khi ta cho HM của phối liệu bằng
với HM của clinker xi măng:

HM=

C
S + A+ F

HMo=

Co
S o + Ao + Fo

Khi biểu HM theo thành phần hoá của các cấu tử trong phối liệu ta có:

18


HM=

C
S + A+ F

=

Co
S o + Ao + Fo

Với hệ hai cấu tử ta có:

Co =

So =

xC1 + C 2
x +1

Ao =

xS1 + S 2
x +1

xA1 + A2
x +1

Fo =

xF1 + F2
x +1

Trong x là phẩn trọng lượng của cấu tử 1 so với một phần trọng lượng cấu tử 2.
Từ trên ta có kết quả:

HM=

xC1 + C 2
1+ x
xS1 + S 2 xA1 + A2 xF1 + F2
+
+

1+ x
1+ x
1+ x

Trong phương trình trên chỉ có một ẩn là x nên hoàn toàn có thể giải được. Sau
khi giải phương trình ta sẽ có phần trăm cấu tử trong phối liệu.
Sẽ giải tương tự với hệ 3 hoặc 4 cấu tử, tuy nhiên với hệ 4 hay 4 cấu tử ta phải kết hợp
thêm hệ số silic hay hệ số Aluminat với hệ 3 cấu tử còn hệ 4 cấu tử thì phải kết hợp
với cả hai hệ số trên. Và khi đó, ta gọi x,y là phần trọng lượng của cấu tử 2,3 so với
một phần trọng lượng cấu tử 1 hay lả x,y,z là phần trọng lượng cấu tử 2,3,4 so với một
phần trọng lượng cấu tử 1.
Tính toán với hệ cấu tử có lẩn tro than:
Ta sẽ tính toán tương tự như trên, mặc dầu vậy,khi có tro lẩn vào trong khi nung
nên ta cân bằng hệ số HM theo sau:

HM=

C
S + A+ F

xC1 + C 2 + qC A
1+ x + q
xS1 + S 2 + qS A xA1 + A2 + qAA xF1 + F2 + qF3
+
+
1+ x + q
1+ x + q
1+ x + q

=

Trong đó: q- hàm lượng tro than lẩn vào trong khi nung đã được xác định.
Như vậy, phương trình trên sẽ được giải và ta có kết qủa là phần trọng lượng của
cấu tử 1 so với cấu tử 2 và ta có thể tính được phần trăm từng cấu tử trong hệ phối
19


liệu.Va ta có hoàn toàn tính được với hệ 3, 4 cấu tử lẩn tro khi kết hợp với các hệ số
silic và aluminat.
3.1.2.2: Tính toán với thành phần hoá của clinker đ được xác định
Phương pháp tính toán này được áp dụng khi thành phần khoáng của clinker có
yêu cầu đặc biệt.
Trong phương pháp này từ các oxít trong các thành phần nguyên liệu ta tính ra
các thành phần khoáng theo công thức Bogue. Sau đó áp dụng công thức

x=

A−R
A−B

Với: x- phần trăm cấu tử thứ 2 trong tính toán hệ 2 cấu tử không lẩn tro.
phần trăm khoáng được yêu cầu trong cấu tử 1
phần trăm khoáng được yêu cầu trong cấu tử 2
R- phần trăm khoáng được yêu cầu trong clinker
Sau khi tính toán các thành phần nguyên liệu ta tính lại các thành phần khoáng
trong clinker để kiểm tra kết quả tính toán.
3.1.2.3: Tính toán theo Kind. (Trình bày trong phần tính toán thành
phần phối liệu sau):
3.1.3: Tính toán thành phần phối liệu. (Tính theo Kind)
3.1.3.1: Chỉ tiêu tính toán:

Để sản xuất PCB 40 ta phải dùng clinker PC 50
Đối với clinker PCB 40 ta có những chỉ tiêu sau:
Các chỉ tiêu trong sản xuất xi măng PCB40
Hệ số bảo hoà vôi (KH)

0.89 - 0.9

Modun silicat (n)

2.3 - 2.4

Modun alumin (p)

1.5 - 1.6

Tít phối liệu (T)

75 - 80 (%)

Hàm lượng pha lỏng (L)

25 - 30 (%)

3.1.3.2: Tính cho hệ hai cấu tử có lẫn tro nhiên liệu:
Cấu tử 1: Đá vôi
20


Cấu tử 2: Đất sét
Cấu tử 3: Than

Thành phần hoá của nguyên liệu.
Cấu tử

S

A

F

C

M

SO3

MKN

∑ (%)

Đá vôi

0.68

0.24

0.2

53.8

2.2

0

42.6

99.72

Đất sét

60.2

15.9

6.8

2.7

1.6

0

8.1

95.3

Than

60.5

27.2

5

6.6

0.8

0.2

0

102.5

SO3

MKN

∑ (%)

Tính qui đổi về 100% với các hệ số chuyển đổi:

K1 =

K2 =

K3 =

100
99.72

100
95.3

= 1.0028

= 1.0493

100
102.5

= 0.9970

Bảng chuyển đổi về 100%:
Cấu tử

S

A

F

C

M

Đá vôi

0.68

0.24

0. 2

53.95 2.21

0

42.72

100

Đất sét

63.17 16.68

7.14

2.83

1.68

0

8.5

100

Than

60.32 27.12

4.99

6.58

0.8

0.2

0

100

Hệ số chuyển đổi về sau khi nung:

K1 =

100
100 − MKN1

=

100
100 − 42.72

21

= 1.7458

K2 =

100
100 − MKN 2

=

100
100 − 8.5

= 1.0929

Thành phần nguyên liệu sau khi nung:
Cấu tử

S

A

F

C

M

SO3

∑ (%)

Đá vôi

1.19

0.42

0.35

94.19

3.85

0

100

Đất sét

69.04

18.23

7.8

3.1

1.83

0

100

Than

60.32

27.12

4.99

6.58

0.8

0.2

100

Cứ nung được 100kg clinker cần 25kg than
Lượng xỉ lẫn trong than là 15%
Gọi X là phần trăm cấu tử thứ nhất đã nung
Gọi Y là phần trăm cấu tử thứ hai đã nung
Gọi q là phần trăm tro nhiên liệu lẫn vào

q=

25 * 15 * 100
100 * 100

= 3.75%

Chọn KH = 0.9
Thiết lập phương trình tính toán:
X + Y + q = 100

(i)

Các biểu thức:

C=

F=

S=

X * F1 + Y * F2 + q * F3
X +Y + q
X * S1 + Y * S 2 + q * S 3
X +Y + q

X * C1 + Y * C 2 + q * C 3
X +Y + q

(2)

(3)
22

(1)

A=

X * A1 + Y * A2 + q * A3
X +Y + q

KH =

(4)

C − (1.65 * A + 0.35 * F )
2.8 * S

(5)

Thay các giá trị C, F, A, S ở các phương trình (1), (2), (3), (4) vào (5) ta có
phương trình bậc nhất 2 ẩn số:
a1X + b1Y = c1

(ii)

Trong đó: a1 = (2.8*S1*KH + 1.65*A1 + 0.35*F1) – C1
= (2.8*1.19*0.9 + 1.65*0.42 + 0.35*0.35) – 94.19= -90.372
b1 = (2.8*S2*KH + 1.65*A2 + 0.35*F2) – C2
= (2.8*69.04*0.9 + 1.65*18.23 + 0.35*7.8) – 3.1 = 203.022
c1 = (C3 - (2.8*S3*KH + 1.65*A3 + 0.35*F3) )*q
= (6.58 – (2.8*60.32*0.9 + 1.65*27.12 + 0.35*4.99))*3.75
= -719.703
Từ (i), (ii) ta có hệ phương trình
a1 X + b1Y = c1


 X + Y = 100 − q

Trong đó a2 = b2 = 1
c2 = 100 – q = 100 – 3.75 = 96.25
− 90.372 X + 203.022Y = −719.703
⇔
 X + Y = 96.25

Giải hệ ta tìm được
 X = 69.12

Y = 27.13

Thành phần (phần trọng lượng) nguyên liệu chuyển về chưa nung:

X0 =

X * 100
100 − MKN1

=

69.12 *100
100 − 42.72

23

= 120.67 (PTL)

Y0 =

Y * 100
100 − MKN 2

=

27.13 *100
100 − 8.5

= 29.65 (PTL)

Phần trăm các cấu tử trước khi nung:
Xo
100%
X o + Yo

% Đá vôi =

%Đất sét =

Yo
100%
X o + Yo

=

120.63
100%
120.67 + 29.65

30.55
100%
120.63 + 30.55

=

= 80.24%

= 19.76%

Thành phần nguyên liệu trước khi nung:
Cấu tử

S

A

F

C

M

SO3

MKN

∑ (%)

Đá vôi

0.55

0.19

0.16

43.29

1.77

0

34.28

80.24

Đất sét

12.48

3.3

1.41

0.56

0.33

0

1.68

19.76

Phối liệu

13.03

3.49

1.57

43.85

2.1

0

35.96

100

Thành phần clinker:
Cấu tử

S

A

F

C

M

SO3

∑ (%)

Đá vôi

0.82

0.29

0.24

65.11

2.66

0

69.12

Đất sét

18.73

4.94

2.12

0.84

0.5

0

27.13

Than

2.26

1.02

0.19

0.25

0.03

0

3.75

Clinker

21.81

6.25

2.55

66.2

3.19

0

100

Kiểm tra các hệ số đã chọn

KH =

n=

C − (1.65 * A + 0.35 * F )
2.8 * S

% SiO2
%( Al2O3 + Fe2O3 )

=

21.81
6.25 + 2.55

=

66.2 − (1.65 * 6.25 + 0.35 * 2.55)
2.8 * 21.81

= 2.508

24

= 0.899971


p=

% Al 2 O3
% Fe2 O3

=

6.25
2.55

= 2.3836
% Al 2 O3
% Fe2 O3

Do hệ số alumin quá cao mà p =
nên để giảm p ta cần chọn lại hệ
nguyên liệu có ít Al2O3 hoặc nhiều sắt. Điều này là không thể vì mỗi nhà máy đều

được đặt tại vị trí gần với vùng nguyên liệu sản xuất, không thể lấy nguyên liệu từ
vùng khác. Chính vì vậy ta chọn phương án thêm cấu tử thứ 3 chứa hàm lượng oxit
sắt lớn.
3.1.3.3: Tính cho hệ ba cấu tử có lẫn tro nhiên liệu:
Cấu tử 1: Đá vôi
Cấu tử 2: Đất sét
Cấu tử 3: Laterite
Cấu tử 4: Than
Thành phần hoá của Laterite:
Cấu tử

S

Laterite 15.7

A

F

C

M

SO3

MKN

∑ (%)

3.8

68.7

2

0.4

0

8.56

99.16

Tính qui đổi về 100% với hệ số chuyển đổi:

K3 =

100
99.16

= 1.0085

Bảng chuyển đổi về 100%:
Cấu tử

S

A

F

C

M

SO3

MKN

∑ (%)

Đá vôi

0.68

0.24

0. 2

53.95

2.21

0

42.72

100

Đất sét

63.17

16.68

7.14

2.83

1.68

0

8.5

100

Laterite 15.83

3.83

69.28

2.02

0.4

0

8.63

100

Than

27.12

4.99

6.58

0.8

0.2

0

100

60.32

Hệ số chuyển đổi về sau khi nung:
25