Quá trình hóa lý khi nung luyện clinker trong lò quay

Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

122
Phäúi liãûu vo l dảng viãn.
Phäúi liãûu trỉåïc khi vo l phi qua thiãút bë lm áøm tảo viãn ( nãúu phäúi liãûu dảng
bäüt ) hồûc qua thiãút bë sáúy, ẹp lc ( nãúu phäúi liãûu dảng bn ); viãn phäúi liãûu vo l
phi âm bo W = 10 - 12%.
L âỉïng nung clinker ximàng.
L âỉïng l 1 äúng hçnh trủ âỉïng räùng, ngoi l gảch thỉåìng (hiãûn nay låïp v
bàòng thẹp), trong lọt váût liãûu cạch nhiãût v gảch chëu lỉía. Chiãưu cao v âỉåìng kênh
l thỉåìng cọ tè lãû xạc âënh H / D= 3,5 - 4 láưn. Ty theo kêch thỉåïc l m cọ nàng
sút khạc nhau, âãø tàng hiãûu qu sáúy ngỉåìi ta thỉåìng måí räüng dän sáúy.
L âỉï
ng cå khê họa cao thỉåìng cọ thiãút bë nảp liãûu, thạo clinker han tan tỉû
âäüng, bäüt phäúi liãûu tỉì silä chỉïa vo thiãút bë lm áøm sau âọ vo thiãút bë tảo viãn,
chuøn xúng thiãút bë nảp liãûu vo l v quạ trçnh nung luûn âỉåüc tiãún hnh trong
l âỉïng tỉång tỉû nhỉ trong l quay.
Dỉûa vo chiãưu cao l, nhiãût âäü nung m phán chia l âỉïng thnh 3 hồûc 4
dän. Phäø biãún hån l 3 dän: dän sáúy, dän nung v dän lm lảnh. Âãø tàng cỉåìng quạ
trçnh nung trong l âỉïng ngỉåìi ta thỉåìng âỉa giọ nọng hồûc giọ giu äxy vo khu
nung ( thäng giọ phủ).
2.11 Quạ trçnh họa l khi nung luûn clinker trong l quay
2.11.1 Quạ trçnh l hc
L quay nung clinker lm viãûc theo ngun tàõc ngỉåüc chiãưu, sỉû chạ
y xy ra
trong khang 20 - 30m chiãưu di l. Täúc âäü dng khê trong l tỉìng khu vỉûc khạc

nhau thç khạc nhau, v thay âäøi trong giåïi hản 6 - 13m/s, täúc âäü dng khê låïn nháút
l sạt trủc l, täúc âäü nh nháút l gáưn låïp gảch lọt thán l, xêch trao âäøi nhiãût cọ kh
nàng lm täúc âäü dng khê phán bäú âãưu theo tiãút diãûn l åí dän xêch.
Váût liãûu chuøn âäüng theo chiãưu di ca l ráút phỉïc tảp, ch úu l trỉåüt trãn
bãư màût låïp trạm hay gảch chëu lỉía våïi täúc âäü khạc nhau ca nhỉỵng hảt váût liãûu cọ
kêch thỉåïc khạc nhau. Thåìi gian lỉu váût liãûu trong l phủ thüc vo nhiãưu úu täú
v
cọ thãø trong khang 3 - 6 giåì. Do tạc dủng cå hc ca mn xêch v cạc thiãút bë trao
âäøi nhiãût m hãû säú âäø âáưy váût liãûu ca l åí tỉìng khu vỉûc khạc nhau thç khạc nhau. ÅÍ
dän sáúy do sỉû tạc dủng ca mn xêch v cạc thiãút bë trao âäøi nhiãût m váût liãûu
chuøn âäüng âiãưu ha, viãn phäúi liãûu cng âỉåüc tảo thnh åí khu vỉûc ny. ÅÍ dän
âãưcacbonat 1 lỉåüng låïn CO
2
âỉåüc tạch ra nãn täúc âäü ca váût liãûu chuøn âäüng tàng
lãn. ÅÍ dän kãút khäúi cọ sỉû xút hiãûn pha lng, âäưng thåìi cọ sỉû dênh kãút cạc hảt
clinker nh thnh hảt clinker låïn, do âọ täúc âäü chuøn âäüng ca váût liãûu bë gim.
Tọm lải do nhiãưu úu täú tạc dủng m váût liãûu trong l chuøn âäüng theo dảng hçnh
sin ( dảng sọng ).





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

123
Viãûc xạc âënh nhiãût âäü ca váût liãûu theo chiãưu di l quay mäüt cạch chênh
xạc l mäüt khọ khàn låïn, cho âãún nay váùn cn täưn tải v tiãúp tủc nghiãn cỉïu.
Vê dủ: L quay cọ L = 135m, âàûc trỉng cho sỉû thay âäøi nhiãût âäü ca váût liãûu v
dng khê nhỉ sau:

Trong khang 40m chiãưu di l (åí âáưu lảnh ca l), nhiãût âäü váût liãûu thay âäøi
khäng låïn làõm (khang 100
0
C) cn nhiãût âäü dng khê thay âäøi khạ låïn tỉì 800
0
C -
250
0
C, åí khu vỉûc ny nhiãût cung cáúp ch úu l âãø bäúc håi áøm ca phäúi liãûu, sau
khu vỉûc ny thç nhiãût âäü váût liãûu bàõt âáưu tàng nhanh. Khi váût liãûu âảt nhiãût âäü
900
0
C thç bàõt âáưu quạ trçnh phán gii CaCO
3
. Khi cạc phn ỉïng ta nhiãût xy ra
mảnh thç nhiãût âäü váût liãûu tàng ráút nhanh âãún 1200 - 1300
0
C, åí 1400 - 1450
0
C thç
nhiãût âäü váût liãûu tàng cháûm lải. Sỉû chãnh lãûch nhiãût âäü ca váût liãûu v dng khê êt
nháút l åí dän kãút khäúi, cn åí cạc dän khạc thç chãnh nhau 400 - 600
0
C. Nhiãût âäü täúi
âa ca dng khê trong l quay phỉång phạp ỉåït l 1700 - 1900
0
C, cn l quay
phỉång phạp khä thç nhiãût âäü cao hån mäüt chụt.
2.11.2 Quạ trçnh họa hc
Vê dủ: Sn xút clinker ximàng phỉång phạp ỉåït l quay phäúi liãûu W = 29 - 32%.

Dän sáúy : Phäúi liãûu vo dän sáúy åí dảng bn lng, nhåì cọ xêch trao âäøi nhiãût m
cỉåìng âäü sáúy tàng lã, âäü áøm phäúi liãûu gim dáưn, âäü nhåït tàng lãn, váût liãûu vọn thnh
củc. Do tạc dủng va âáûp ca xêch v sỉû quay ca l m váût liãûu âỉåüc tảo viãn cọ
kêch thỉåïc khạc nhau. Âäü áøm váût liãûu ra khi dän xêch khäng âỉåüc tháúp hån 8 -
10%. Vç dãù xy ra hiãûn tỉåüng chạy mn xêch v bủi mang ra ngoi nhiãưu. Cúi dän
xêch nhiãût âäü váût liãûu âảt khang 200
0
C khi âọ âáút sẹt máút mäüt pháưn tênh do, hảt
váût liãûu cọ kêch thỉåïc tỉång âäúi nh.
Dän âäút nọng : Nhiãût âäü váût liãûu âảt 200 - 650
0
C .
ÅÍ 450 - 500
0
C ch úu l máút nỉåïc họa hc ca âáút sẹt, khi âọ âáút sẹt máút han
tan tênh do, cỉåìng âäü hảt phäúi liãûu bë gim.
Dän phán gii: Nhiãût âäü váût liãûu âảt 650 - 1100
0
C.
ÅÍ dän ny CaCO
3
v MgCO
3
âỉåüc phán hy han tan, âäưng thåìi cạc khọang ca
âáút sẹt cng bë phán hy thnh cạc äxit riãng biãût v hat tênh nhỉ SiO
2
, Al
2
O
3

,
Fe
2
O
3
, khi âọ CaO kãút håüp våïi cạc oxit ny tảo thnh cạc khọang nhỉ C
2
F, CA,
C
2
S. Quạ trçnh tảo cạc khọang trãn phủ thüc nhiãût âäü v âäü mën phäúi liãûu.
Dän phn ỉïng ta nhiãût : Nhiãût âäü váût liãûu 1200 - 1350
0
C.
Cạc khọang âỉåüc tảo thnh åí dän ny l : C
3
A, C
4
AF, C
5
A
3
, sn pháøm ra khi dän
ta nhiãût l cạc khọang : C
2
S, C
2
F, C
3
A , C

4
AF, C
5
A
3
v 1 lỉåüng CaO tỉû do, MgO,
hảt váût liãûu cọ kêch thỉåïc 2 - 10mm.
Dän kãút khäúi : Nhiãût âäü váût liãûu âảt 1350
0
C - 1450
0
C - 1350
0
C





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

124
ÅÍ 1350
0
C mäüt pháưn váût liãûu bë nọng chy tảo cháút lng, sn pháøm âi vo khu vỉûc
kãút khäúi gäưm: C
3
A, C
4
AF, C

5
A
3
, C
2
S, C
2
F, MgO v 1 lỉåüng CaO tỉû do. Khọang ch
úu âỉåüc tảo thnh åí dän kãút khäúi l alit do sỉû tạc dủng ca C
2
S v CaO tỉû do khi
cọ màût pha lng trong clinker.
Quạ trçnh tảo alit âỉåüc han tan trong khang 15 - 25phụt. Âäúi våïi phäúi liãûu
cọ thnh pháưn họa hc khạc nhau thç nhiãût âäü kãút khäúi khạc nhau thỉåìng khang
1400 - 1500
0
C v hm lỉåüng pha lng khang 15 - 30%. Nãúu nhiãût âäü nung quạ
cao, hm lỉåüng pha lng quạ låïn thç clinker cọ thãø tảo thnh nhỉỵng củc låïn hồûc ráút
låïn, âäưng thåìi cọ thãø tảo anä trong l, nh hỉåíng âãún sỉû chuøn váûn ca váût liãûu
trong l v nàng sút l. Cháút lỉåüng clinker âỉåüc âạnh giạ så bäü dỉûa vo kêch
thỉåïc hảt clinker, mu sàõc v dung trng ca nọ.
Trong thỉûc tãú phäúi liãûu nung clinker dãù kãút khäúi khi hãû säú KH tháúp v hm
lỉåüng pha lng trong phäúi liãûu cao, nhỉng cháút lỉåüng clinker kẹm. Ngỉåüc lải khi hãû
säúï KH cao, hm lỉåüng pha lng trong clinker tháúp thç phäúi liãûu khọ kãút khäúi, nhiãû
t
âäü nung phi cao, thu âỉåüc clinker cháút lỉåüng täút.
Dän lm lảnh : Nhiãût âäü clinker tỉì 1350 - 1000
0
C.
Mäüt pháưn pha lng âỉåüc kãút tinh, cn C

2
S, C
3
A, C
4
AF, MgO, CaO tỉû do v 1
lỉåüng nh C
3
S tạch ra khi pha lng åí dảng tinh thãø, mäüt pháưn pha lng âọng cỉïng
lải thnh thy tinh clnker.
Quạ trçnh hoa l khi nung clinker trong l âỉïng
Trong thåìi gian hiãûn nay, viãûc sỉí dủng l âỉïng âãø nung clinker ximàng hản
chãú hån l quay vç:
Nàng sút l tháúp.
Cháút lỉåüng sn pháøm khọ âm bo v êt äøn âënh.
Phäúi liãûu nung trong l âỉïng cng tỉång tỉû nhỉ trong l quay chè khạc l hm
lỉåüng cháút chy trong phäúi liãûu cáưn khäúng chãú tháúp hån l quay, nãúu hm lỉåüng
cháút chy cao gáy dênh l, nh hỉåíng âãún nàng sút v thiãút bë, âáy cng l 1 trong
nhỉỵng ngun nhán hản chãú viãûc sỉí dủng l âỉïng nung clinker ximàng.
Thûn låüi hån l dng phäú
i liãûu trong l âỉïng cọ n cao v KH tháúp hån l
quay, cn p = 1,3 - 1,5. Kêch thỉåïc viãn phäúi liãûu vo l tỉì 5 - 12mm, âãø tàng hãû säú
âäø âáưy l thç viãn phäúi liãûu phi cọ kêch thỉåïc khạc nhau.
Vê dủ: Khi viãn phäúi liãûu cọ kêch thỉåïc âãưu nhau, hãû säú âäø âáưy thãø têch l åí dän
canxi họa âảt 55%, nãúu viãn phäúi liãûu cọ kêch thỉåïc 5 - 12mm thç hãû säú âäø âáưy tàng
lãn âãún 65 - 70%, khi âọ kh nàng chuøn âäüng xọay ca dng khê lải cng tàng, v
sỉû truưn nhiãût tỉì dng khê cho váût liãûu l täút nháút, nãúu gim kêch thỉåïc viãn phäúi
liãûu xúng tỉì 2 - 4mm thç quạ trçnh thäng giọ khäng täút. Hiãûn nay âäúi våïi l âỉïng
ngỉåìi ta sỉí dủng viãn phäúi liãûu cọ
kêch thỉåïc thêch håüp l 5 - 12mm. Nhiãût âäü täúi

Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

125
âa ca dng khê trong dän nung l 1500
0
C, täúc âäü tảo clinker trong l âỉïng phủ
thüc vo nhiãưu úu täú:
Täúc âäü dng khê trong l.
Kêch thỉåïc củc váût liãûu.
Nhiãût âäü nung trong l ...
Tan bäü thåìi gian lỉu váût liãûu trong l âỉïng khang 10 - 12giåì, thåìi gian lỉu váût
liãûu trong dän kãút khäúi khang 10 - 25 phụt. Nãúu tàng täúc âäü dng khê, gim kêch
thỉåïc viãn phäúi liãûu v hảt nhiãn liãûu thç sỉû chạy xy ra åí dän nung mnh liãût v
nhiãût âäü nung âảt âỉåüc täúi âa.
Dỉûa vo chiãưu cao l, nhiãût âäü nung v quạ trçnh họa l xy ra trong l âỉïng
ta chia thnh 3 dän :
Dän sáúy: Nhiãût âäü váût liãûu âảt 600
0
C - 1000
0
C, häùn håüp phäúi liãûu máút nỉåïc cå hc,
họa hc, cháút bäúc trong nhiãn liãûu bàõt âáưu chạy åí khu vỉûc thiãúu äxy, nhiãût âäü chạy
cng tàng, váût liãûu chuøn dáưn xúng dän nung thç sỉû chạy xy ra cng âáưy â äxy
hån, sỉû phán gii âạ väi, phán hy âáút sẹt âỉåüc tiãún hnh v cạc phn ỉïng åí trảng
thại ràõn xy ra våïi täúc âäü tàng dáưn.

Dän nung: Nhiãût âäü váût liãûu âảt 1350 - 1450
0
C - 1350, cạc phn ỉïng åí trảng thại
ràõn tiãúp tủc han thnh, pha lng trong phäúi liãûu xút hiãûn CaO v C
2
S khúch tạn va
pha lng v phn ỉïng tao C
3
S.
Dän lm lảnh : nhiãût âäü clinker tỉì 1350
0
C - 1200
0
C - 100
0
C.
Clinker tỉì dän kãút khäúi âi xúng tiãúp xục våïi khäng khê lảnh tỉì dỉåïi âi lãn v
clinker ngüi dáưn. Täúc âäü lm lảnh clinker trong l âỉïng cháûm hån l quay. Vç váûy
dãù cọ hiãûn tỉåüng chuøn họa mäüt säú khọang lm gim cháút lỉåüng clinker.
Nhỉỵng úu täú nh hỉåíng âãún quạ trçnh nung luûn v cháút lỉåüng clinker.
Cọ nhiãưu úu täú nh hỉåíng âãún quạ trçnh nung v cháút lỉåüng clinker, åí âáy
chè xẹt âãún mäüt säú úu täú cå bn.
Thnh pháưn họa hc ca phäúi liãûu
Trong phäúi liãûu nung clinker ximàng nãúu tàng hm lỉåüng CaO lãn nghéa l
tàng hãû säú bo ha KH, clinker s chỉïa nhiãưu khọang C
3
S, cháút lỉåüng clinker tàng
lãn. Tuy nhiãn nhiãût âäü nung phi cao, thåìi gian lỉu váût liãûu trong l phi láu hån,
tiãu täún nhiãût låïn, nh hỉåíng âãún âäü bãưn gảch chëu lỉía lọt l v nàng sút l.
Nãúu tàng hm lỉåüng SiO

2
trong phäúi liãûu nung clinker tỉïc l tàng hãû säú
silicat, do âọ trong clinker hm lỉåüng khọang silicat (C
3
S + C
2
S ) tàng lãn v hm
lỉåüng khọang nọng chy (C
3
A + C
4
AF ) gim xúng, phäúi liãûu khọ kãút khäúi trong
khi nung luûn, ngỉåìi ta thỉåìng khäúng chãú n = 1,5 - 2,5; v p = 1,4 - 1,8.
Nãúu tàng hãû säú p lãn trong clinker xút hiãûn nhiãưu CaO tỉû do, âäü nhåït pha
lng tàng, gáy khọ khàn cho viãûc tảo khọang alit.





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

126
Âäü mën ca phäê liãûu:
Phäúi liãûu cọ âäü mën cng cao, cạc phn ỉïng xy ra khi nung luûn clinker
cng nhanh, cng triãût âãø, cháút lỉåüng clinker cng täút. Nãúu phäúi liãûu cọ âäü mën >
100 - 120 µK v âäü âäưng nháút kẹm thç quạ trçnh phn ỉïng họa hc xy ra khäng
han tan, trong clinker s cọ nhiãưu CaO tỉû do, khọang C
3
S êt, C

2
S nhiãưu.
Chãú âäü nung luûn clinker
Khi nung clinker trong l quay, thåìi gian lỉu váût liãûu trong dän kãút khäúi
khang 20 - 25 phụt våïi nhiãût âäü nung 1300
0
C - 1450
0
C - 1300
0
C thç quạ trçnh tảo
khọang xy ra han tan. Nãúu lỉu váût liãûu trong dän kãút khäúi våïi thåìi gian quạ
ngàõn, quạ trçnh tảo khọang s xy ra khäng han tan, trong clinker s xút hiãûn
nhiãưu CaO tỉû do, cháút lỉåüng clinker gim. Nãúu kẹo di thåìi gian lỉu váût liãûu trong
dän kãút khäúi quạ nhiãưu thç mäüt säú khọang s bë phán hy trong khi nung, nàng sút
l gim, thu âỉåüc clinker khọ nghiãưn, täún nhiãût nàng.
Âãø tàng quạ trçnh tảo alit trong dän kãút khäúi ngỉåìi ta thỉûc hiãûn phỉång phạp
nung nhanh bàòng cạch pha vo phäúi liãûu mäüt lỉåüng phủ gia khọang họa hồûc dng
biãûn phạp tàng nhiãût âäü nung.Vê dủ: phäúi liãûu nung clinker gäưm âạ väi v âáút sẹt cọ
hãû säú KH = 0,95 khi nung åí cạ
c nhiãût âäü sau:
t
0
= 1600
0
C kãút thục viãûc tảo khọang sau 5 - 10 phụt.
t
0
= 1700 - 1800
0

C kãút thục viãûc tảo khọang sau 1 phụt.
Tuy nhiãn trong thỉûc tãú ngỉåìi ta khäng nung åí nhiãût âäü quạ cao nhỉ trãn, vç mäüt säú
khọang dãù bë phán hy gim cháút lỉåüng clinker, thu âỉåüc clinker khọ nghiãưn, täún
nhiãưu nhiãût nàng , nh hỉåíng âãún âäü bãưn ca l v cạc thiãút bë khạc .
nh hỉåíng ca nhiãût âäü v thåìi gian lỉu lãn mỉïc âäü liãn kãút väi %
Thåìi gian lỉu (phụt) 1350
o
C 1415
o
C 1450
o
C 1520
o
C
1 25 66 72,5 75,5
2 57,5 77 80,5 82,5
3 70 80,5 83 84,5
4 72,7 82 84 85,5
5 74 83 85 86,3
8 76,5 84,5 86,2 87,5
20 79 86,5 88,3 88,8
Lm lảnh clinker xi màng pooclàng
Quạ trçnh lm lảnh clinker: Lm lảnh clinker l mäüt giai âan quan trng
trong quạ trçnh sn xút clinker, nọ nh hỉåíng âãún cháút lỉåüng sn pháøm.
Khi lm lảnh clinker tỉì 1450
0
C - 1300
0
C trong clinker váùn cn 1 lỉåüng pha
lng v váùn tiãúp tủc cọ phn ỉïng tảo khọang C

3
S.





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

127
2CaO . SiO
2
+ CaO 3CaO .SiO
2

ọửng thồỡi tinh thóứ C
3
S taùch ra khoới pha loớng.
Khi laỡm laỷnh clinker õóỳn nhióỷt õọỹ < 1300
0
C pha loớng trong clinker mọỹt phỏửn
õổồỹc kóỳt tinh laỷi thaỡnh nhổợng tinh thóứ C
3
A, C
4
AF, C
3
S vaỡ MgO, coỡn mọỹt phỏửn pha
loớng õoùng cổùng laỷi thaỡnh pha thuớy tinh clinker. Tọỳc õọỹ laỡm laỷnh clinker coù aớnh
hổồớng õóỳn sổỷ kóỳt tinh caùc khoùang vaỡ haỡm lổồỹng pha thuớy tinh trong clinker .

Nóỳu laỡm laỷnh chỏỷm: trong clinker seợ chổùa caùc tinh thóứ MgO coù kờch thổồùc
lồùn ( 30 - 40 àK) hydrat hoùa rỏỳt chỏỷm khi ximng õoùng rừn, saớn phỏứm õoùng rừn seợ
khọng ọứn õởnh thóứ tờch. Mỷt khaùc laỡm laỷnh clinker chỏỷm seợ coù hióỷn tổồỹng chuyóứn
hoùa khoùang C
2
S C
2
S vaỡ C
3
S phỏn huớy thaỡnh C
2
S vaỡ CaO tổỷ do, hai hióỷn tổồỹng
trón õóửu laỡm giaớm chỏỳt lổồỹng clnker.
Nóỳu laỡm laỷnh nhanh: clinker seợ chổùa tinh thóứ MgO coù kờch thổồùc nhoớ ( 8 -
10àK) coỡn 1 lổồỹng MgO nũm trong pha thuớy tinh clinker. MgO ồớ daỷng tinh thóứ nhoớ
dóự daỡng hydrat hoùa khi ximng õoùng rừn, saớn phỏứm õoùng rừn ọứn õởnh thóứ tờch hồn,
õọửng thồỡi khi laỡm laỷnh nhanh clinker traùnh õổồỹc hióỷn tổồỹng chuyóứn hoùa
khoùangC
2
S C
2
S vaỡ C
3
S ờt bở phỏn huớy thaỡnh C
2
S vaỡ CaO tổỷ do, vỗ vỏỷy chỏỳt
lổồỹng clinker tọỳt kồn.
Thaỡnh phỏửn khoùang clinker phuỷ thuọỹc tọỳc õọỹ laỡm laỷnh.
Thaỡnh phỏửn (%) caùc khoùang clinker khi laỡm laỷnh vồùi tọỳc õọỹ
Tón khoùang

Chỏỷm Trung bỗnh Nhanh Rỏỳt nhanh
C
3
S 59,8 65,2 65,2 70,0
C
2
S 18,5 14,5 9,2 3 - 4
C
3
A 12,8 8,0 0 0
C
4
AF 6,1 6,1 0 0
Thuớy tinh
clinker
0 0 22,4 20,6
U, nghióửn clinker vaỡ thaùo saớn phỏứm.
U clinker: Clinker ra khoới thióỳt bở laỡm laỷnh õổồỹc õổa ra kho uớ tổỡ 7 - 10 ngaỡy nhũm
muỷc õờch:
+ Tióỳp tuỷc laỡm laỷnh clinker õóỳn nhióỷt õọỹ thổồỡng.
+ Taỷo õióửu kióỷn cho CaO tổỷ do trong clinker taùc duỷng vồùi hồi nổồùc trong khọng khờ,
laỡm cho saớn phỏứm sau naỡy ọứn õởnh thóứ tờch khi õoùng rừn.
+ Clinker doỡn, dóự nghióửn.
óứ õaỷt õổồỹc nhổợng muỷc õờch trón ngổồỡi ta coỡn phun nổồùc ồớ daỷng sổồng muỡ
vaỡo clinker mồùi ra loỡ, nhổ vỏỷy hióỷu quaớ laỡm laỷnh clinker nhanh hồn, ruùt ngừn thồỡi
gian uớ, giaớm dióỷn tờch kho.

Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

128
Ngoi nhỉỵng l do trãn khäng cho phẹp nghiãưn clinker nọng vç thu âỉåüc sn
pháøm cọ nhiãût âäü quạ cao, nh hỉåíng viãûc âọng bao giao hng, màût khạc nghiãìn
clinker quạ nọng, nàng sút mạy nghiãưn s gim, nh hỉåíng âãún thiãút bë trong mạy
nghiãưn v thảch cao hai nỉåïc cọ thãø bë âãư hydrat họa ngay trong mạy nghiãưn, lm
gim tạc dủng âiãưu chènh täúc âäü âọng ràõn ximàng.
Âáûp clinker v phủ gia
Trỉåïc khi nghiãưn clinker v phủ gia trong mạy nghiãưn cáưn tiãún hnh gia cäng
så bäü bàòng cạch âáûp thä clinker v phủ gia trong mạy âáûp hm âãún kêch thỉåïc âảt
u cáưu, ngỉåìi ta cọ thãø âáûp clinker ngay sau khi ra khi l nung räưi âỉa vo kho .
Âáûp clinker v phủ gia trỉåï
c khi nghiãưn ráút cọ låüi:
+ Tàng nàng sút mạy nghiãưn.
+ Trạnh âỉåüc nhỉỵng ạch tàõc sỉû cäú khi nghiãưn.
Thỉûc tãú cho tháúy kêch thỉåïc củc clinker vo mạy tỉì 8 - 10 mm, nàng sút mạy
nghiãưn tàng lãn 10 - 15%, nãúu kêch thỉåïc củc clinker 2 - 3mm nàng sút mạy
nghiãưn tàng 25 - 30 %.
2.12 Nghiãưn clinker v phủ gia trong mạy nghiãưn.
Trong mạy nghiãưn gäưm: clinker, cạc loải phủ gia nhỉ phủ gia thy, phủ gia
âiãưu chènh, phủ gia lỉåìi... Mạy nghiãưn ngoi tạc dủng nghiãưn mën häùn håüp trãn cn
cọ tạc dủng träün âãưu.
Cỉåìng âäü ximàng, täúc âäü âọng ràõn phủ thüc nhiãưu vo âäü nghiãưn mën ca bäüt
ximàng. Ximàng nghiãưn cng mën quạ trçnh âọng ràõn cng nhanh, cỉåìng âäü cng cao.
Thỉûc nghiãû
m â tháúy ràòng:
+ Âäü låïn ca hảt ximàng 0,005mm hydrat họa han tan sau 2 - 3 tưn.
+ Âäü låïn ca hảt ximàng 0,005mm - 0,02mm, hydrat họa han tan sau 1 - 2 thạng

.+ Âäü låïn ca hảt ximàng 0,04 - 0,06mm, hydrat họa bãn ngoi.
+ Âäü låïn ca hảt ximàng 0,06 - 1mm, bë trå khäng hydrat họa.
Âãø tàng hiãûu qu nghiãưn ngỉåìi ta cọ thãø pha thãm 1 säú phủ gia hat tênh bãư
màût ( phủ gia tråü nghiãưn) hồûc nghiãưn ỉåït clinker trong mạy nghiãưn. Tuy nhiãn
nghiãưn ximàng cọ âäü mën cao thç lỉåüng nỉåïc träün vỉỵa cng låïn, khi âọng ràõn ta
nhiãưu nhiãût, gáy hiãûn tỉåüng biãún dảng co ca sn pháøm.
Âäü mën ca ximàng cn phủ thüc vo thnh pháưn khọang clinker. Clinker chỉïa
nhiãưu khọang C
3
S v C
3
A thç khọ nghiãưn mën hån clinker chỉïa êt khọang C
3
S v C
3
A.
Âãø nghiãưn mën clinker ximàng ngỉåìi ta sỉí dủng mạy nghiãưn loải nghiãưn khä
l phäø biãún, v cọ thãø:
+ Nghiãưn theo cäng nghãû nghiãưn chung.
+ Nghiãưn theo cäng nghãû nghiãưn riãng.





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

129
Lm lảnh v váûn chuøn ximàng bäüt vãư silä
Ximàng bäüt tỉì mạy nghiãưn ra cọ nhiãût âäü thỉåìng l 80

0
C - 130
0
C cng cọ khi
cao hån, ximàng âỉåüc tiãúp tủc lm lảnh trong cạc silä chỉïa, quạ trçnh lm lảnh ny
xy ra ráút cháûm. Vç váûy cáưn phi nhiãưu silä thç måïi âạp ỉïng u cáưu ca nh mạy.
Âãø gim båït säú silä chỉïa ximàng, trỉåïc âáy åí mäüt säú nỉåïc ngỉåìi ta lm lảnh
ximàng bàòng thiãút bë lm lảnh kiãøu vêt nàòm, vêt âỉïng, mạy khúy cọ nỉåïc lm lảnh
bãn ngoi, ximàng v nỉåïc âi ngỉåüc chiãưu nhau, cúi cng nhiãût âäü ximàng ra khi
thiãút bë lm lảnh l 30
0
C - 50
0
C. Ximàng bäüt sau khi lm lảnh âỉåüc váûn chuøn lãn
silä chỉïa bàòng cạc thiãút bë váûn chuøn nhỉ: vêt ti, bàng ti, gáưu náng, khê nẹn ...
2.13 Quạ trçnh họa lê khi xi màng âọng ràõn
2.13.1 Quạ trçnh l hc khi âọng ràõn ximàng
 cọ ráút nhiãưu thuút nọi vãư quạ trçnh âọng ràõn ca ximàng cng våïi nhỉỵng
l gii vãư liãn kãút hrä, liãn kãút phäúi trê v.v ...Vê dủ nhỉ thuút Le chatelier, thuút
Bai - cäp. Tuy nhiãn âãún nay thuút Bai - cäp váùn âỉåüc sỉí dủng cho mi cháút kãút
dênh. Thuút ny cho ràòng khi âọng ràõn cháút kãút dênh chia lm 3 giai âoản.
+ Giai âoản 1: Gi l giai âoản chøn bë.
+ Giai âoản 2: Gi l giai âoản keo hoạ hay cn gi l chu k ninh kãút.
+ Giai âoản 3: Gi l giai âoản kãút tinh hay cn gi l chu k
âọng ràõn
Giai âoản 1
Nỉåïc tiãúp xục våïi cạc hảt ximàng v ngay láûp tỉïc tham gia phn ỉïng hoạ hc våïi
váût cháút trãn låïp bãư màût ca hảt. Nhỉỵng sn pháøm ho tan ca phn ỉïng (kiãưm, väi,
thảch cao, khoạng clinker khäng bãưn bë phán hu) ngay tỉïc khàõc chuøn vo dung
dëch v cạc låïp tiãúp theo ca hảt ximàng lải tiãúp tủc phn ỉïng våïi nỉåïc. Phn ỉïng

xy ra liãn tủc cho tåïi khi pha lng tråí nãn bo ho båíi sn pháøm phn ỉïng.
Giai âoản 2
L giai âoản trỉûc tiãúp tảo thnh sn pháøm phn ỉïng åí trảng thại ràõn m khäng
cáưn thäng qua sỉû ho tan trung gian ca cạc sn pháøm ban âáư
u. Sn pháøm ca phn
ỉïng åí giai âoản ny nàòm åí trảng thại ràõn khäng thãø bë ho tan trong pha lng â
bo ho. Vç váûy, chụng trỉûc tiãúp tạch ra thnh sn pháøm dảng cháút ràõn cọ kêch thỉåïc
hảt vä cng nh - trảng thại phán tạn mën tảo nãn hãû keo dỉåïi dảng cạc gel. Trong
sút quạ trçnh ny, bn tênh linh âäüng ca häư nho ximàng dáưn dáưn bë ninh kãút
nhỉng chỉa tảo cho häư ximàng cọ cỉåìng âäü. Båíi váûy giai âoản ny cn âỉåüc gi l
chu k ninh kãút, cn giai âoản 1 gi l quạ trçnh hoạ hc.





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

130
Giai õoaỷn 3
Nhổợng haỷt keo daỷng gel dỏửn dỏửn mỏỳt nổồùc, sờt chỷt laỷi taỷo nón vổợa bừt õỏửu phaùt
trióứn cổồỡng õọỹ nhổng coỡn yóỳu. Tổỡ gel mỏỳt nổồùc, haỷt vỏỷt chỏỳt vọ cuỡng nhoớ trồớ thaỡnh
tỏm cuớa nhổợng mỏửm tinh thóứ vỏỷt chỏỳt mồùi bở kóỳt tinh vaỡ phaùt trióứn kờch thổồùc taỷo
nón vỏỷt lióỷu ximng coù cổồỡng õọỹ phaùt trióứn theo thồỡi gian vaỡ sổỷ kóỳt tinh toaỡn khọỳi
vỏỷt lióỷu. Khi vỏỷt lióỷu kóỳt tinh hóỳt thỗ kóỳt thuùc quaù trỗnh õoùng rừn laỡm cho ximng
hoaù õaù coù õọỹ bóửn rỏỳt cao. Coù thóứ toùm từt nhổ sau:
Hydrat hoaù (sol) Gel Keo tuỷ Kóỳt tinh
Vổợa linh õọỹng Bừt õỏửu ninh kóỳt Kóỳt thuùc ninh kóỳt oùng rừn
Quaù trỗnh ninh kóỳt Quaù trỗnh õoùng rừn
2.13.2 Quaù trỗnh hoaù hoỹc khi õoùng rừn ximng

Ximng coù nhióửu thaỡnh phỏửn hoùa vaỡ thaỡnh phỏửn khoaùng. Vỗ vỏỷy, khi ximng
phaớn ổùng hoaù hoỹc vồùi nổồùc thỗ noù cuợng xaớy ra rỏỳt phổùc taỷp. Khi trọỹn ximng vồùi
nổồùc, caùc thaỡnh phỏửn khoaùng rióng bióỷt õọửng thồỡi taùc duỷng vồùi nổồùc song song vồùi
nhau. Sau õoù caùc saớn phỏứm hydrat laỷi taùc duỷng vồùi nhau hay saớn phỏứm hydrat cuớa
ximng phaớn ổùng vồùi nhổợng thaỡnh phỏửn hoaỷt tờnh trong phuỷ gia luùc nghióửn v.v ...
Theo I.un, quaù trỗnh hoaù hoỹc xaớy ra hai giai õoaỷn :
Giai õoaỷn õỏửu: Goỹi laỡ phaớn ổùng sồ cỏỳp. Chuớ yóỳu caùc khoaùng ximng phaớn ổùng
thuyớ phỏn hay thuyớ hoaù vồùi nổồùc.
Giai õoaỷn thổù hai: Goỹi laỡ phaớn ổù
ng thổù cỏỳp. Caùc saớn phỏứm thuyớ phỏn, thuyớ hoaù
cuớa ximng taùc duỷng tổồng họự vồùi nhau hay taùc duỷng vồùi caùc phuỷ gia hoaỷt tờnh
trong ximng.
ọỳi vồùi ximng portland thổồỡng, giai õoaỷn õỏửu laỡ giai õoaỷn chuớ yóỳu. ỏửu giai
õoaỷn hai laỡ quaù trỗnh õoùng rừn ximng Portland. Quaù trỗnh phaớn ổùng giổợa phuỷ gia
nghióửn trong ximng vồùi caùc saớn phỏứm hydrat khoaùng ximng chố xaớy ra õọỳi vồùi
ximng portland xố, ximng portland puzồlan, ximng portland cacbonat. Nóỳu
ximng portland pha 10% õóỳn 15% caùc loaỷi phuỷ gia hoaỷt tờnh thỗ vỏựn coù quaù trỗnh phaớn
ổùng. I.un õaợ phỏn tờch vaỡ toùm từt quaù trỗnh hydrat hoaù cuớa tổỡng khoaùng ximng nhổ sau:
Khoaùng 3CaO.SiO
2
(C
3
S)
C
3
S phaớn ổùng thuyớ phỏn vồùi nổồùc taỷo thaỡnh hydrosilicat canxi coù tố lóỷ phỏn tổớ
CaO/SiO
2
< 3

Thaỷc si- GVC NGUYN DN

131
3CaO.SiO
2
+ nH
2
O = x Ca(OH)
2
+ y CaO.SiO
2
.mH
2
O
Trong õoù: x +y = 3
m = n - 2.x
a sọỳ taỡi lióỷu cho rũng saớn phỏứm hydrosilicat canxi do C
3
S thuyớ phỏn laỡ
2CaO.SiO
2
.mH
2
O. Trở sọỳ m thổỷc tóỳ rỏỳt giao õọỹng. Theo Tọrọpọp vaỡ Bólakin, m coù
thóứ tổỡ 1 õóỳn 4 mol H
2

O cho 1 mol 2CaO.SiO
2
.
Mọỹt sọỳ taỡi lióỷu nghión cổùu sổỷ thuyớ phỏn C
3
S thaỡnh hydrosilicat canxi coù tố lóỷ
CaO/SiO
2
= 3/2
2[3CaO.SiO
2
] + nH
2
O 3CaO.2SiO
2
.2H
2
O + 3Ca(OH)
2

3CaO.2SiO
2
.2H
2
O vióỳt từt laỡ C
3
S
2
H
2

goỹi laỡ aprinit
Coù rỏỳt nhióửu tranh caợi vóử traỷng thaùi cuớa saớn phỏứm thuyớ phỏn C
3
S .Coù taùc giaớ cho
rũng hydrosilicat canxi taỷo thaỡnh ồớ traỷng thaùi keo, cuợng coù taùc giaớ laỷi cho rũng
hydrosilicat canxi taùch ra ồớ daỷng tinh thóứ . Tuy nhión, kờch thổồùc cuớa chuùng thuọỹc
hóỷ keo, vỗ vỏỷy ngổồỡi ta õaợ kóỳt luỏỷn laỡ: Hydrosilicat canxi taùch ra coù kờch thổồùc traỷng thaùi keo.
Khi nghión cổùu bũng kờnh hióứn vi õióỷn tổớ cuợng cho kóỳt quaớ khọng nhỏỳt quaùn. Mọỹt
sọỳ taùc giaớ quan saùt thỏỳy hydrosilicat canxi traỷng thaùi 2CaO.SiO
2
.mH
2
O thóứ hióỷn roợ
raỡng cỏỳu truùc tinh thóứ laỡ nhổợng haỷt tỏỳm hỗnh thoi tỏỷp hồỹp dờnh kóỳt laỷi vồùi nhau. Tuy
nhión, cuợng coù mọỹt sọỳ taùc giaớ quan saùt thỏỳy hydrosilicatcanxi ồớ traỷng thaùi
2CaO.SiO
2
.mH
2
O laỡ hỗnh cỏửu daỷng gel keo, coỡn cỏỳu truùc tinh thóứ tỏỳm hỗnh thoi
thổỷc chỏỳt laỡ tinh thóứ CaCO
3
do cacbonat hoaù Ca(OH)
2
. Vỗ vỏỷy, ta taỷm chỏỳp nhỏỷn
2CaO.SiO
2
.mH
2
O taùch ra ồớ daỷng keo hay nhổợng haỷt phỏn taùn mởn coù kờch thổồùc

vọ cuỡng nhoớ thuọỹc traỷng thaùi keo.
Theo Vet, tuyỡ õióửu kióỷn mọi trổồỡng khi hydrat, õióửu kióỷn õoùng rừn vaỡ nọửng õọỹ
vọi trong pha loớng maỡ caùc khoaùng C
3
S, C
2
S thổỷc hióỷn phaớn ổùng thuyớ phỏn hay
thuyớ hoaù.
Khoaùng C
3
S vaỡ C
2
S thuyớ phỏn toaỡn phỏửn khi coù dổ nổồùc.
3CaO.SiO
2
+ nH
2
O 3Ca(OH)
2
+ SiO
2
.(n - 3)H
2
O
2CaO.SiO
2
+ nH
2
O 2Ca(OH)
2

+ SiO
2
.(n - 2)H
2
O





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

132
H
2
O
H
2
O
H
2
O
H
2
O
Trong thổỷc tóỳ 2 phaớn ổùng trón khọng xaớy ra õóỳn cuỡng, vỗ pha loớng dỏửn dỏửn baớo
hoaỡ laỡm cho phaớn ổùng ngổỡng hay chỏỷm laỷi. Do õoù tuyỡ theo nọửng õọỹ vọi trong pha
loớng maỡ C
3
S xaớy ra caùc phaớn ổùng khaùc nhau.

Taỷo thaỡnh CaO.SiO
2
.H
2
O (CSH) laỡ khoaùng bóửn. Khi tố lóỷ CaO/SiO
2
= 0,8
õóỳn 1,5 ổùng vồùi nọửng õọỹ vọi trong pha loớng bũng 0,08 (1,1 gam CaO/lờt )
Khi nọửng õọỹ vọi laỡ 1,1 g/l tờnh theo CaO thỗ hydrosilicat canxi coù cọng thổùc laỡ:
2CaO.SiO
2
.2H
2
O (C
2
SH
2
)
Tọứng hồỹp quaù trỗnh nhổ sau:
+ Nọửng õọỹ CaO < 0.08 g/l phaớn ổùng xaớy ra nhổ sau:
C
3
S 3Ca(OH)
2
+ SiO
2
.nH
2
O
+ Nọửng õọỹ CaO = 0.08 g/l phaớn ổùng xaớy ra nhổ sau:

C
3
S CSH (bóửn) + Ca(OH)
2

+ Nọửng õọỹ CaO =1,1 g/l phaớn ổùng xaớy ra nhổ sau:
C
3
S C
2
SH
2
+ Ca(OH)
2

ióửu kióỷn thổỷc tóỳ seợ theo sồ õọử sau:
C
3
S C
2
SH
2
+ Ca(OH)
2

CSH (bóửn)
Cuợng coù mọỹt sọỳ taùc giaớ nóu lón hóỷ sọỳ cuỷ thóứ laỡ:

Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

133
H
2
O
3CaO.SiO
2
+ 3H
2
O 1,5Ca(OH)
2
+ C
1,5
S
1,5
H
2
O
Hồûc: 3C
3
S + 5H
2
O 3Ca(OH)
2
+ C
3
S

2
.2H
2
O
Tọm lải phn ỉïng hoạ hc giỉỵa C
3
S våïi nỉåïc ln cọ Ca(OH)
2
trong pha ràõn. Âáy
chênh l tênh cháút riãng biãût ca C
3
S khi tạc dủng våïi nỉåïc bao giåì cng sinh ra
phn ỉïng thu phán.
Khoạng 2CaO.SiO
2
(C
2
S)
Theo I.un khoạng ny ch úu thu hoạ.
2CaO.SiO
2
+ nH
2
O 2CaO.SiO
2
.nH
2
O
Nhiãưu tạc gi âãưu thäúng nháút ràòng: Nãúu thu hoạ khi cho êt nỉåïc thç khäng tháúy
Ca(OH)

2
tiãút ra. Nãúu ta làõc liãn tủc C
2
S trong nỉåïc väi cọ hm lỉåüng CaO l 0,4
g/l thç väi trong kãút ta khäng tan ra dung dëch, nãúu tàng näưng âäü väi trong dung
dëch lãn 0,6 g/l v cng làõc C
2
S liãn tủc thç väi trong s bë kãút ta háúp thủ làõng
âng lải.
Theo Vet, C
2
S khi tạc dủng våïi nỉåïc cng tỉång tỉû nhỉ C
3
S, nghéa l nãúu nhỉ
nhiãưu nỉåïc v làõc liãn tủc thç chụng cng s bë thu phán.
2CaO.SiO
2
+ nH
2
O 2Ca(OH)
2
+ SiO
2
.(n - 2)H
2
O
Thäng thỉåìng, våïi näưng âäü CaO nháút âënh trong dung dëch thç cọ thãø cọ theo så âäư
C
2
S C

2
SH
2
CSH (bãưn)
Hydrosilicat canxi l mäüt trong säú nhỉỵng váût cháút tảo nãn tênh cháút dênh kãút bo
âm cho âạ ximàng phạt triãøn cỉåìng âäü v cọ âäü bãưn vénh cỉíu.
Khoạng aluminat canxi (C
3
A).
Theo I.Un, kãút qu hydrat C
3
A tảo nãn hydroaluminatcanxi khạc hàón hydrosilicat
canxi åí chäø hydroaluminat canxi ráút nhảy dáùn âãún kãút tinh tảo tinh thãø måïi. Cáúu
trục tinh thãø ca chụng cọ 2 nhọm .





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

134
Nhoùm tỏỳm Hecxa vaỡ nhoùm tỏỳm giaớ Hecxa. Vỗ vỏỷy, tuyỡ õióửu kióỷn coù thóứ coù
hydroaluminat canxi nhổ sau:
4CaO.Al
2
O
3
.nH
2

O. Trong õoù n = 12 -14
3CaO.Al
2
O
3
.nH
2
O. Trong õoù n = 6 - 12
2CaO.Al
2
O
3
.nH
2
O. Trong õoù n = 5 - 9
Ngoaỡi 2 cỏỳu truùc Hecxa noùi trón coỡn coù cỏỳu truùc khọỳi lỏỷp phổồng
3CaO.Al
2
O
3
.6H
2
O.
Khi nghión cổùu cỏỳu truùc bũng Rồnghen, nhióửu taùc giaớ phaùt hióỷn thỏỳy
hydroaluminatcanxi chố coù 2 loaỷi cỏỳu truùc tỏỳm gọửm coù 2 lồùp Hecxa cuớa Ca(OH)
2
vaỡ
Al(OH)
3
.

2Ca(OH)
2
. 2Al(OH)
3
.3H
2
O
4Ca(OH)
2
. 2Al(OH)
3
.6H
2
O
Khi nghión cổùu hóỷ CaO -SiO
2
- H
2
O, ngổồỡi ta thỏỳy rũng ồớ nhióỷt õọỹ 21
0
C - 90
0
C,
pha bóửn vổợng chuớ yóỳu laỡ Gipxit (Al
2
O
3
.3H
2
O), khi nọửng õọỹ CaO laỡ 0,33 g/l. Nóỳu

nọửng õọỹ CaO lồùn hồn 0,33 g/l thỗ coù daỷng 3CaO.SiO
2
.6H
2
O kóỳt tinh daỷng tinh thóứ
khọỳi lỏỷp phổồng taùch ra ồớ pha rừn vaỡ Ca(OH)
2
taùch ra ồớ pha rừn.
Hydroaluminat 2canxi hay 4 canxi trong hóỷ naỡy laỡ hồỹp chỏỳt khọng bóửn.Vỗ vỏỷy,
thaỡnh phỏửn hydroaluminat canxi phuỷ thuọỹc vaỡo nhióửu yóỳu tọỳ nhổ: Tố lóỷ pha rừn C
3
A
vaỡ pha loớng laỡ nổồùc, nọửng õọỹ CaO trong dung dởch rừn, nhióỷt õọỹ thổỷc hióỷn quaù
trỗnh.v.v...
nhióỷt õọỹ thỏỳp < 25
0
C, daỷng hydroaluminat thu õổồỹc chuớ yóỳu laỡ hỗnh tỏỳm.
nhióỷt õọỹ cao > 25
0
C hydroaluminat ồớ daỷng hỗnh khọỳi C
3
AH
6
coỡn daỷng Hecxa laỡ giaớ
bóỳn seợ mau choùng chuyóứn sang daỷng khọỳi .
Khoaùng C
5
A
3
coù thóứ coù trong clinker ximng (coù taỡi lióỷu goỹi laỡ C

12
A
7
) khi taùc
duỷng vồùi nổồùc seợ bở thuyớ phỏn taỷo nón hydroaluminat kióửm cao CaO/Al
2
O
3
> 5,3 vaỡ
thoaùt ra Al(OH)
3
. Cỏỳu truùc hydroaluminat C
5
A
3
luùc thuyớ phỏn laỡ daỷng khọỳi C
3
AH
6
.
C
5
A
3
+ 42H
2
O = 5C
3
AH
6

+ 8Al(OH)
3