Đồ án: thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker năm

Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA : HĨA

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
Họ tên sinh viên: Trần Như Khoa

Số thẻ sinh viên: 107170131

Lớp: 17KTHH1
Khoa: HĨA
Ngành: Kỹ thuật Hóa học
1. Tên đề tài đồ án:
Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
- Nguyên liệu: tự chọn (khu vực Đồng Lâm), Nhiên liệu: Than cám
- Lò nung: lị quay phương pháp khơ
- Cơng nghệ sản xuất: phương pháp khô
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
- Tổng quan về tình hình sản xuất clinker tại Việt Nam và tập trung nói về sản xuất
tại Thừa Thiên Huế, Quảng Bình
- Nguyên liệu và lựa chọn ngun liệu Khu vực Thừa Thiên Huế
- Tính tốn bài phối liệu.
- Sơ đồ công nghệ và thuyết minh sơ đồ công nghệ sản xuất clinker
- Cân bằng vật chất

- Tính kết cấu lị nung
- Tính tốn nhiên liệu và cân bằng nhiệt
- Tính tốn và chọn thiết bị phụ [nếu có yêu cầu]
5. Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ):
- Bản vẽ sơ đồ cơng nghệ
- Bản vẽ lị nung clinker và mặt cắt
6. Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
08/01/2021
8. Ngày hoàn thành đồ án:
/ /2021
Đà Nẵng, ngày 08 tháng 01 năm 2021
Trưởng Bộ môn ……………………..
Người hướng dẫn

PGS.TS Phạm Cẩm Nam

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
1


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

MỤC LỤC
Lời cảm ơn......................................................................................................................... 5
LỜI MỞ ĐẦU.................................................................................................................... 6
CHƯƠNG 1:......................................................................................................................7

TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SẢN XUẤT..........................................................................7
1.1 Tại Việt Nam............................................................................................................7
1.2 Tại Miền Trung........................................................................................................8
CHƯƠNG 2:....................................................................................................................10
NGUYÊN LIỆU VÀ LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU.......................................................10
2.1 Nguồn cung cấp nguyên liệu cho nhà máy.............................................................10
2.1.1 Đá vôi...............................................................................................................10
2.1.2 Đất sét............................................................................................................... 10
2.1.3 Nguyên liệu phụ................................................................................................10
2.2 Nguồn cung cấp nhiên liệu cho nhà máy................................................................11
2.2.1 Than cám........................................................................................................... 11
2.2.2 Dầu mỡ.............................................................................................................11
2.2.3 Điện..................................................................................................................11
2.2.4 Nước.................................................................................................................11
2.2.5 Giao thông vận tải.............................................................................................11
2.2.6 Nguồn nhân lực.................................................................................................11
2.2.7 Thị trường tiêu thụ............................................................................................12
CHƯƠNG 3:....................................................................................................................13
TÍNH TỐN BÀI PHỐI LIỆU........................................................................................13
3.2 Ngun tắc và phương pháp...................................................................................13
3.1 Mục đích................................................................................................................13
3.3 Trình tự tính tốn....................................................................................................13
3.4 Một số kí hiệu và quy ước......................................................................................14
3.5 Tính phối liệu.........................................................................................................14
SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
2

Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.
3.6 Tính tốn sự cháy nhiên liệu...................................................................................22
3.6.1 Xác định nhiệt trị thấp của nhiên liệu...............................................................22
3.6.2 Chọn hệ số tiêu hao khơng khí và xác định lượng khơng khí cần thiết.............23
3.6.3 Tính lượng sản phẩm cháy và thành phần cháy................................................24
3.6.4 Tính khối lượng riêng của sản phẩm cháy........................................................25
3.6.5 Tính nhiệt độ cháy lý thuyết của nhiên liệu và nhiệt độ thực tế của lò..............25
CHƯƠNG 4:....................................................................................................................29
SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ...........................................................................29
4.1 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ..................................................................................29
4.2 Thuyết minh dây chuyền cơng nghệ.......................................................................30
CHƯƠNG 5:....................................................................................................................32
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT......................................................................................32
5.1 Mục đích................................................................................................................32
5.2 Ngun tắc.............................................................................................................32
5.3 Trình tự tính tốn....................................................................................................32
5.4 Chọn lị và thông số kĩ thuật...................................................................................33
5.4.1 Hệ số sử dụng thời gian của lò nung.................................................................33
5.4.2 Năng suất phân xưởng lò nung.........................................................................33
5.5 Tính cân bằng vật chất cho tồn nhà máy...............................................................34
5.5.1 Xác định lượng nguyên liệu tiêu hao để tạo thành 1 tấn clinker........................35
5.5.2 Lượng nguyên, nhiên liệu thực tế cần thiết cho hoạt động lò nung trong 1 năm:
37
5.5.3 Lượng vật chất vào lò:......................................................................................37
5.5.4 Lượng vật chất ra lò:.........................................................................................40
5.5.5 Cân bằng vật chất cho tháp trao đổi nhiệt:........................................................43
5.5.6 Xác định lượng bụi phối liệu đi qua các cyclon tính cho 1kg clinker:...............43
CHƯƠNG 6:....................................................................................................................47
CÂN BẰNG NHIỆT........................................................................................................47

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
3


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.
6.1 Nhiệm vụ và yêu cầu của phân xưởng lò nung.......................................................47
6.2 Cân bằng nhiệt cho lò nung....................................................................................47
6.2.1 Lượng nhiệt vào................................................................................................47
6.2.2 Lượng nhiệt ra:..................................................................................................49
CHƯƠNG 7:....................................................................................................................54
TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ.......................................................................54
7.1 Tính tốn ống khói.................................................................................................54

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
4


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

Lời cảm ơn

Nhờ sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của các thầy, cơ giáo cùng gia đình và bạn bè.
Em đã đạt được mục đích của mình.
Đầu tiên em xin gửi lời cám ơn sâu sắc và sự kính trọng đến thầy giáo Phạm Cẩm

Nam, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình học tập
và làm đồ án công nghệ 2.
Em cũng xin gửi lời cám ơn đến tồn thể các thầy, các cơ trong bộ môn KTHH đã
dạy dỗ và truyền đạt cho em những kinh nghiệm, kiến thức khoa học.
Cuối cùng em xin cám ơn bạn bè, người thân đã luôn chia sẽ động viên và giúp đỡ
em vượt qua những khó khăn trong học tập và trong cuộc sống.

Đà Nẵng, ngày 8 tháng 1 năm 2021.
Sinh viên: Trần Như Khoa.

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
5


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay thế giới đang ở trong đà phát triễn mạnh mẽ, vì vậy đòi hỏi mỗi đất nước cố
gắng để hội nhập chung với thế giới. Việt Nam cũng không ngoại lệ, chúng ta tận dụng
tất cả thế mạnh vốn có như: tài nguyên và khoáng sản, nguồn lao động, nguồn vốn đầu tư
nước ngồi, dễ tiếp cận với những cơng nghệ,.. Người ta thường nói, xi măng là bánh mì
của ngành xây dựng. Xây dựng nhà cửa, xây dựng cầu đường, xây dựng cảng hàng
không, cảng biển, xây dựng dân dụng, quốc phịng, trên cạn, dưới biển, cơng trình chọc
trời, cơng trình ngầm trong lịng đất, cơng trình chịu sự xâm thực của hóa chất, của thời
tiết,...đều phải dùng đến xi măng. Ngày nay xi măng là một ngành kinh tế công nghiệp, xi
măng được tiêu thụ nội địa, được xuất khẩu ra nhiều nước trên thế giới, góp phần khơng
nhỏ vào việc phát triễn nền kinh tế quốc dân.

Khái niệm về chất kết dính được nghiền sau khi nung hỗn hợp đá vôi và đất sét
được phát hiện năm 1750 ở Anh Quốc và nó thực sự được xác nhận tính công nghệ năm
1812 tại Pháp. Ngành công nghiệp xi măng ở Việt Nam ra đời cách đây hơn 100 năm. Bắt
đầu từ nhà máy xi măng đầu tiên ở Hải Phòng, bước ngoặc là sự ra đời của 2 nhà máy xi
măng lị quay Hồng Thạch (tỉnh Hải Dương ) và Bỉm Sơn( tỉnh Thanh Hóa). Đến nay có
khoảng 14 nhà máy xi măng lị quay với tổng cơng suất thiết kế là 21,5 triệu tấn/năm, cho
ra thị trường nhiều loại,tuy nhiên thông dụng nhất là PC và PCB.
Trong điều kiện kinh tế xã hội hiện nay Nhu cầu xi măng của Việt Nam sẽ tăng
trưởng nhanh chóng trong giao đoạn 5 năm tới, với nhu cầu mong đợi hằng năm vượt 80
triệu tấn cho đến năm 2023, ( theo báo cáo của Việt Nam 2023, xuất bản hôm nay bởi
Nghiên cứu ICR.). tuy nhiên nguồn sản xuất trong nước chưa đáp ứng được nhu cầu này,
để tận dụng hết thế mạnh của đất nước chúng ta hồn tồn có thể thiết kế và xây dựng
thêm một nhà máy mới.

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
6


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SẢN XUẤT
1.1 Tại Việt Nam
Trong Quý 1 năm 2020, các doanh nghiệp xi măng Việt Nam ước tính thiệt hại
2,8 nghìn tỷ đồng về doanh thu (-8% YoY)(YoY là chỉ số so sánh kết quả tài chính
trong cùng một khoản thời gian, được áp dụng rất nhiều trong lĩnh vực tài chính,
chứng khốn). Dịch bệnh Covid-19 đã tác động trực tiếp tới các thị trường tiêu thụ

của Việt Nam như (1) làm gián đoạn hoạt động xuất khẩu sang các thị trường tiêu thụ
chính là Trung Quốc, Philippines và Bangladesh, (2) làm chậm tiến độ các cơng trình
trong nước và gây suy giảm về nhu cầu xây dựng nội địa. Theo số liệu của Hiệp hội
Xi măng Việt Nam và Tổng cục Hải quan, so với cùng kỳ năm 2019, sản lượng tiêu
thụ tồn ngành trong QI/2020 ước tính giảm gần 12% YoY, với sản lượng xuất khẩu
giảm 15% YoY và tiêu thụ trong nước giảm 11% YoY. Tồn kho toàn ngành trong
Q1/2020 tăng mạnh lên mức 4,8 triệu tấn, tương đương với khoảng 30 - 45 ngày tiêu
thụ.
Trong QI/2020, sản lượng xi măng sản xuất tăng nhẹ 3% so với cùng kỳ năm
2019 và hoạt động sản xuất tại các nhà máy được duy trì bình thường, kể cả trong
thời gian Việt Nam áp dụng biện pháp cách ly toàn xã hội. Yếu tố đầu vào cho sản
xuất đang có sự thuận lợi nhất định khi các Bộ đã và đang đề xuất thực hiện giảm
một số chi phí như than, điện hay thuế khai thác tài nguyên trong năm nay để hỗ trợ
kinh tế Việt Nam sau đại dịch Covid-19.
thụ Việt Nam các giai
Cơ cấu tiêu thụ xi măng tại Việt Nam; Sản lượng tiêu thụTổng
xi tiêu
măng
-12% YoY

đoạn
120

Xuất khẩu

dựng nhà
ở, 31%

Triệu tấn

35

Xây

90
60
30

Xâydựng
nhà
không để ở,

0
2015

Cơ sở hạ
tầng, 22%

12%

Nội địa

2016

2017

2018

2019 Q1/2019 Q1/2020

Xuất khẩu

Nguồn: Hiệp hội Xi măng Việt Nam, FPTS tổng hợp

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
7


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

Cho tới thời điểm hiện tại, dịch bệnh đã có dấu hiệu lắng xuống và các hoạt động của
ngành xi măng sẽ có thể sớm ổn định trở lại. Tuy nhiên, nhiều doanh nghiệp xi măng Việt
Nam đang gặp khó khăn để phục hồi vì ảnh hưởng tiêu cực của dịch bệnh trong nửa đầu
năm 2020 tới sức khỏe tài chính và hoạt động kinh doanh, đi kèm với những dấu hiệu suy
giảm rõ rệt về nhu cầu tiêu thụ xi măng sau đại dịch.
/>sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwj6h6Xcn8HuAhVG7GEKHcAWAj0QFjACegQIA
hAC&url=http%3A%2F%2Fwww.fpts.com.vn%2FFileStore2%2FFile
%2F2020%2F10%2F08%2FFPTSInitialCementIndustryReport092020_90e99d2f.pdf&usg=AOvVaw2dR6yAlPKJ94EbGnZ5Faf
w&cshid=1611926946225434

1.2 Tại Miền Trung
Tổng lượng tiêu thụ xi măng 5 tháng đầu năm 2020 tại thị trường miền Trung hơn
6,2 triệu tấn. Riêng tháng 5 tiêu thụ xi măng đạt 1,39 triệu tấn, chiếm 24% tổng sản lượng
tiêu thụ cả nước.

Hình 1.3. Sản lượng tiêu thụ của các công ty miền Trung vào tháng 4, tháng 5 năm 2020.

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
8


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

Năm 2020, dịch bệnh Covid-19 ảnh hưởng mạnh đến nhu cầu xi măng cho xây dựng; sản
lượng bán ra sụt giảm mạnh; giao hàng khó khăn; chi phí đầu vào tăng cao do thực hiện
các biện pháp phòng dịch và ảnh hưởng đại dịch. Trong khi đó, các tháng cuối năm 2020,
Xi măng ở Miền Trung còn ảnh hưởng các đợt mưa lũ lớn kéo dài, sản xuất khó khăn,
tiêu thụ sụt giảm, gián đoạn giao hàng.
Các hoạt động vận chuyển và bốc xếp clinker trong xuất khẩu chịu ảnh hưởng rất nặng,
nhiều đơn hàng phải tạm dừng do đường biển từ các cảng xuất khẩu bị hạn chế để đảm
bảo an tồn trong tình hình dịch bệnh.

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
9


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

CHƯƠNG 2:
NGUYÊN LIỆU VÀ LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU
Nhận xét: về điều kiện thực tế ở Việt Nam thì khó có địa điểm nào thõa mãn tất cả các

yếu tố cần thiết. Điều kiện thuận lợi để thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5
triệu tấn clinker/năm tại Đường số 3, khu công nghiệp Phú Bài, Thừa Thiên Huế.
2.1 Nguồn cung cấp nguyên liệu cho nhà máy
2.1.1 Đá vôi
Theo TCVN 6072-1996, đá vôi dùng làm nguyên liệu để sản xuất clinker xi măng
phải thỏa mãn yêu cầu về hàm lượng của các chất là: CaCO 3 ≥ 85%, CaO = 48 ÷ 54%,
SiO2 dạng quartz càng nhỏ càng tốt.
 Mỏ đá vôi Thượng Long- Thượng Quảng, Nam Đông, Thừa Thiên Huế với Thành
phần đá vôi tại đây gồm: CaO 53,96%, MgO 0,42%... Mỏ có trữ lượng tiềm năng
khoảng 61,706 triệu tấn.1
 Mỏ đá vôi xi măng Đồng Lâm, xã Phong Xuân, huyện Phong Điền với diện tích
90.5ha; trữ lượng 49.595.788 tấn; cơng suất khai thác 1.752.075 tấn/năm, Thành
phần CaO 52,62%, SiO2 2,55%...2 phù hợp để sản xuất clinker xi măng Portland.
2.1.2 Đất sét
 Mỏ sét tại huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình với tiềm năng khai thác lớn, có trữ
lượng khoảng 20,834 triệu tấn. Khống vật sét 59,64%, thành phần gồm SiO 2
37,97 – 59%, Al2O3 17 – 18,02%, Fe2O3 9,35%...3
2.1.3 Nguyên liệu phụ
 Quặng sắt: có thể mua tại nhà máy hóa chất supephotphat Lâm Thao (Phú
Thọ) sau đó vận chuyển về bằng một số đường như: đường sắt, đường bộ,
đường biển. SiO2: 21–23%, Al2O3 : 13–15, Fe2O3 : 48–50%...
 Thạch cao: có thể nhập khẩu tại nước ngoài như Thái Lan, Lào vận chuyển về
bằng đường bộ qua cửa khẩu quốc tế Thanh Thủy, hoặc vận chuyển bằng đường
thủy.
 Phụ gia xi măng: phụ gia trợ nghiền, phụ gia khống hóa,..Thu mua tại nhà máy
hóa chất tỉnh Phú Thọ vận chuyển về nhà máy bằng đường bộ.

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
10


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

2.2 Nguồn cung cấp nhiên liệu cho nhà máy
2.2.1 Than cám
Dùng than cám Quảng Ninh, được vận chuyển bằng đường thủy và đường bộ.
Yêu cầu của than dùng cho lị quay là: than phải có chất bốc cao, ngon lửa dài, tro
nhiên liệu ít, sử dụng loại than có:
- Nhiệt trị thấp ≥5500 Kcal/kg
- Chất bốc ( 15 – 30 ) %
- Hàm lượng tro = (10  20) %
- Hàm lượng lưu huỳnh < 1%
2.2.2 Dầu mỡ
Các loại dầu và mỡ bôi trơn được mua và vận chuyển về nhà máy bằng ô tô.
2.2.3 Điện
Sử dụng mạng lưới điện quốc gia, tại Huế có nhiều trạm biến áp. Đồng thời lượng
nắng chiếu xuống đây rất lớn có thể tận dụng để lắp đặt sử dụng pin năng lượng mặt trời
để đưa vào sản xuất.
2.2.4 Nước
Lấy từ sông Hương, đồng thời nguồn nước ngầm tại Huế khá dồi dào, tương đối
sạch và có thể đưa vào sản xuất và sinh hoạt.
2.2.5 Giao thông vận tải
Đường bộ: địa điểm lựa chọn xây dựng nằm gần tuyến quốc lộ 1A , quốc lộ 49 và
một số tuyến quốc lộ lớn khác, gần trung tâm thành phố.
Đường thủy: cảng biển Chân Mây, cảng biển Thuận An thích hợp để vận chuyển
các loại nguyên liệu có tỉ trọng lớn và trên một đoạn đường dài với chi phí rẻ.
Đường sắt: Tuyến đường sắt Bắc-Nam chạy qua tỉnh Thừa Thiên Huế dài

101,2 km đóng một vai trị quan trọng trong giao thơng của tỉnh
2.2.6 Nguồn nhân lực
Thừa Thiên Huế có dân số khoảng 1.163.500 người, trong đó người trong độ tuổi
lao động chiến khoảng 2/3. Do đó việc cung ứng cơng nhân cho nhà máy là điều dễ dàng.
SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
11


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

Địa điểm lựa chọn xây dựng nhà máy nằm gần nguồn nhân lực cấp cao như kỹ sư
được đào tạo tại trường DHBK Đà Nẵng, trường đại học Kinh Tế Đà Nẵng, Đại học Kinh
Tế Huế,...
2.2.7 Thị trường tiêu thụ
Sản phẩm có thể cung cấp cho các tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình, Hà Nội... được vận
chuyển bằng đường bộ phục vụ cho nhu cầu xây dựng một cách thuận lợi.
Với những thông tin đã nêu, việc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại Đường số 3,
khu cơng nghiệp Phú Bài, Thừa Thiên Huế hồn tồn thích hợp.

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
12


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

CHƯƠNG 3:
TÍNH TỐN BÀI PHỐI LIỆU
3.2 Nguyên tắc và phương pháp
Nguyên tắc
Từ yêu cầu chất lượng của xi măng, ta dựa vào thực tế lựa chọn các LSF, MS,
MA. Chọn cấu tử hiệu chỉnh phù hợp 3 chỉ số đặc trưng rồi tiến hành tính bài phối liệu.
Phương pháp
Phương pháp tốn học dựa vào cơng thức của Bút để tính 3 hệ số đặc trưng LSF,
MS, MA và thành phần hóa học của nguyên liệu.
3.1 Mục đích
Mục dích của bài tính phối liệu là để xác định tỉ lệ pha trộn giữa các cấu tử khi
nung luyện để có clinker chất lượng đúng yêu cầu. Bài phối liệu của tơi gồm 4 cấu tử
chính là đá vơi, đất sét, quặng sắt và sét cao silic. Vì dùng nhiên liệu là than nên có tro
than lẫn vào clinker. Vậy bài phối liệu của tôi gồm 5 cấu tử: đá vôi, đất sét, quặng sắt, sét
cao silic, tro than.
3.3 Trình tự tính tốn
 Bước 1: Căn cứ vào chất lượng của xi măng dựa vào thực tế để chọn hàm lượng
bốn khống cho hợp lí và tổng của chúng ln nhỏ hơn 100%. Sau đó dùng cơng
thức thực nghiệm của Bút để tính LSF, MS, MA.
 Bước 2: Thành phần hóa học của các ngun liệu cần tính tốn đã phân tích, nếu
tổng thành phần hóa học chưa đủ 100% hay lớn hơn 100% phải quy đổi về 100%.
- Bài phối liệu có tro nhiên liệu lẫn vào nên sau khi quy đổi về 100% lại tiếp tục
chuyển từ nguyên liệu chưa nung sang bảng thành phần hóa học của ngun liệu
đã nung để tiện việc tính tốn.( nghĩa là trừ đi mất khi nung: MKN).
 Bước 3: Ấn định hệ số cơ bản LSF, MS, MA, ( dựa vào u cầu bài tính phối liệu
có mấy cấu tử mà chọn các hệ số).
 Bước 4: Thiết lập các phương trình và tiến hành tính tốn theo các cơng thức
hướng dẫn.
 Bước 5: Giải hệ phương trình tìm tỉ lệ % của các cấu tử chính, phụ. Tính thành

phần % các oxit có trong phối liệu, trong clinker, hàm lượng các khống chính,
lượng pha lỏng trong clinker và tít phối liệu.
 Bước 6: Tính xong phải kiểm tra các hệ số đã ấn định ban đầu như LSF, MS, MA,
hàm lượng các khống chính có sai số trong giới hạn quy định (< 1%).
SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
13


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

3.4 Một số kí hiệu và quy ước
Bảng 3.1: Kí hiệu các thành phần hóa học của nguyên liệu
Cấu tử
Cấu tử 1
Cấu tử 2
Cấu tử 3
Cấu tử 4
Hỗn hợp PL
Clinker

SiO2
S1
S2
S3
S4
S0
S

Al2O3
A1
A2
A3

Fe2O3
F1
F2
F3
F4
F0
F

A4
A0
A

CaO
C1
C2
C3
C4
C0
C

MgO
M1
M2
M3

M4
M0
M

3.5 Tính phối liệu
Thành phần hóa của nguyên liệu chính sản xuất clinker được thể hiện trong Bảng
3.2 như sau:
Bảng 3.2: thành phần hóa của nguyên liệu
Nguyên liệu
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
Đá vôi
2-3
≤1.45
≤0.2
51.5-53
≤0.35
Đất sét
58-60
17-18.03
9-10
≤0.23
≤0.67
Quặng sắt
21-23
13-15
48-50

≤3.5
≤1.5
Sét cao silic
80-82
7-8.5
3.5-4.5
≤4
≤0.2
Tro than
57-58
22 -24
8-9.5
3.5-5.2
≤2.23
Từ Bảng 3.2 xác định được thành phần hóa của nguyên liệu ở Bảng 3.3.
Bảng 3.3: Thành phần hóa của nguyên liệu đã chọn
Nguyên liệu
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
Đá vôi
2.55
1.06
0.12
52.62
0.29
Đất sét
59

18
9.35
0.19
0.54
Quặng sắt
22.12
14.5
49.5
2.64
1.38
Sét cao silic
81
7.6
3.79
3.3
0.14
Tro than
57.78
23.17
8.59
4
1.89

MKN
43.3
7.21
8.5
1.33
0

Tổng
99.94
94.29
98.64
95.83
95.43

Quy đổi về 100% với các hệ số chuyển đổi như sau:
Đá vôi:

K1 = 1.006

Đất sét:

K2 = 1.0606

Quặng sắt:

K3 = 1.0138

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
14


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

Sắt cao silic: K4 = 1.0292

Tro than:

K5 = 1.0479

Bảng 3.4. Thành phần hóa của nguyên liệu quy đổi về 100%
Nguyên
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
liệu
Đá vôi
2.552
1.061
0.120
52.652
Đất sét
62.573
19.090
9.916
0.202
Quặng
22.425
14.700
50.182
2.676
sắt
Sét cao
83.368
7.822

3.901
3.396
silic
Tro than
60.547
24.280
9.001
4.192
Chọn thành phần các khoáng được giới hạn như sau:

MgO

MKN

Tổng

0.290
0.573

43.326
7.647

100
100

1.399

8.617

100

0.144

1.369

100

1.981

0.000

100

C2S + C3S = 75–85%
C3A + C4AF = 15–25%
C2S + C3S + C4AF + C3A = 95-98%
LFS = 95–97%
Chọn: LFS = 96
MS = 2.4
MA= 1.6
LSF =
MA =
MS =
Chuyển thành phần hóa học ban đầu của nguyên liệu chưa nung sang thành phần
hóa học đã nung bằng cách trừ đi phần mất khi nung (MKN) ta có bảng sau:

Bảng 3.5. Thành phần hóa của nguyên liệu đã nung
Nguyên liệu

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Tổng

Đá vôi
Đất sét
Quặng sắt

4.502
67.754
24.540

1.871
20.671
16.086

0.212
10.737
54.915

92.903
0.218
2.929

0.512
0.620
1.531

100.000
100.000
100.000

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
15


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

Sét cao silic

84.525

7.931

3.955

3.444

0.146

100.000

Tro than

60.547

24.280

9.001

4.192

1.981

100.000

Cứ 100 phần Clinker (phối liệu đã nung) thì ta có:
X1 phần trăm cấu tử 1 (đá vôi) đã nung
X2 phần trăm cấu tử 2 (đất sét) đã nung
X3 phần trăm cấu tử 3 (quặng sắt) đã nung
X4 phần trăm cấu tử 4 (sắt cao silic) đã nung
X5 phần trăm tro than lẫn vào.
Ta có phương trình : X1+X2+X3+X4+X5 = 100%
Lượng tro nhiên liệu lẫn vào clinker được xác định theo công thức:
Trong đó:
P: là lượng nhiên liệu tiêu tốn riêng (kg nhiên liệu /kg clinker)
A: là hàm lượng tro có trong nhiên liệu (%)
n: là lượng tro lẫn vào clinker xi măng so với tổng hàm lượng tro có trong nhiên liệu,
nó phụ thuộc vào loại lò và phương pháp sản xuất.
Bảng 3.6. Thành phần của than như sau :

Cd

Hd

79
2.94
Trong đó:
Wd
Ad
Sd
Cd
Hd
Nd
Od

Od

Nd

Sd

Wd

Ad

TỔNG

1.25

1.42

0.8

3.17

11.42

100

Độ ẩm làm việc của than.
Hàm lượng tro than làm việc.
Hàm lượng lưu huỳnh làm việc trong than.
Hàm lượng cacbon làm việc trong than.
Hàm lượng hidro làm việc trong than.
Hàm lượng nitơ làm việc trong than.
Hàm lượng oxi làm việc trong than.

Trong đó:
SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
16


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

q: là lượng nhiệt tiêu tốn riêng (kcal/kg clinker)
Qt: là nhiệt trị thấp của nhiên liệu (kcal/kg nhiên liệu)
(Dựa vào bảng thành phần sử dụng của than trang 75 - Công nghệ sản xuất chất kết dính

vơ cơ - Nguyễn Dân)
Ta chọn: q= 1350 (kcal/kg clinker)
Áp dụng cơng thức tính nhiệt trị thấp của nhiên liệu ta có:
Qt=81×Cd+246×Hd26(OdSd)6×Wd =7091.52(Kcal/Kg clinker)
 Lượng than cần thiết để nung 1kg clinker:
= 0.1904 (kg nhiên liệu/kg clinker)
 Lượng tro than lẫn trong clinker xi măng:
= 0.0217
Suy ra: t = 2.17 %
 Lập và giải hệ phương trình:
Gọi xi (i = 1÷5) là phần trăm các cấu tử: Đá vơi, đất sét, quặng sắt, đá cao Silic, tro than.
Phương trình 1: Tổng % các cấu tử
∑xi = 100% ↔ x1+x2+x3+x4+x5 = 100 (%)
x1+x2+x3+x4 = 100-x5 = 100 2.17
x1+x2+x3+x4 = 97.83 (1)
Với x5 = t = 2.17 (%)
Phương trình 2: Từ hệ số bão hịa vơi
LSF =
↔ ∑[LSF(2.8Sik+1.18Aik+0.65Fik)100Cik]xi = 0
Trong đó: Cik, Sik, Aik, Fik: % CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 của cấu tử i có trong
clinker.
Đặt ai = LSF(2.8Sik+1.18Aik+0.65Fik)100Cik (i = 1÷4)
a5 = [100C5LSF(2.8S5+1.18A5+0.65F5)]t
a1
a2
7854.86
21201.98
Ta có phương trình:
SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

a3
11552.27

a4
23521.05

a5
41594.45813

LSF
96

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
17


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

7854.86x1+21201.98x2+11552.27x3+23852.09x4=42504.02535(2)
Phương trình 3: Từ hệ số môđun alumin
MA =
↔ ∑(MAFikAik)xi = 0
Đặt bi = (MAFikAik) (i = 1÷3)
b5 = (Aik MAFik)t
b1
1.5325

b2
3.4910

b3
71.7772

b4
1.6028

b5
21.4340

MA
1.6

Ta có phương trình: 1.5325x13.491x2+71.7772x31.6254x4 = 21.4340(3)
Phương trình 4: Từ hệ số mơđun silicat
MS =
∑[(MS(Aik+Fik)Sik]xi = 0
Đặt ci = MS(Aik+Fik)Si  c5 = [SikMS(Aik+Fik)]t
Ta có hệ phương trình: 0.191584x116.9181x2+158.71865x3+201.86874x4= 18.350 (4)
c1
c2
c3
0.498
7.625
145.862
Từ (1), (2), (3), (4) ta có hệ phương trình:

c4
55.999

c5
41.940

MS
2.4

x1 + x2 + x3 + x4 = 97.83
7854.86x1+21201.98x2+11552.27x3+23852.09x4=-42504.02535
1.5325x13.491x2+71.7772x31.6254x4 = 21.4340
0.191584x116.9181x2+ 158.71865x3+ 201.86874x4= 18.350
Ta có ma trận:
1
7854.86
1.5325
0.498

1
21201.98
3.4910
7.625

1
11552.27
71.7772
145.862

1
23521.05
1.6028
55.999

97.83
41594.458
21.4340
41.940

-Dùng hàm Minverse tính được ma trận nghịch đảo của ma trận hệ số trên.
0.72874029
0.15343643
0.02509249
SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

3.42288E05
2.80041E05
7.53414E07

0.00198852
0.03834629
0.01264286

0.00130664
0.01559997
0.00040267

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
18


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

0.09273078

5.47131E06

0.02769195

-Giải hệ phương trình ta có:
x1=
x2=
x3=
x4=

0.014696

72.73
12.37
2.68
10.05

-Kết quả :
Đá vôi đã nung:
Đất sét đã nung :
Quặng sắt đã nung
Đá cao silic đã nung
Tro lẫn vào:
Tổng

72.73
12.37

2.68
10.05
2.170
100.000

%
%
%
%
%
%

- Tính kiểm tra:
Thành phần hóa học của nguyên liệu đã nung chuyển sang thành phần hóa chưa nung
của ngun liệu:
x0= x×100/(100MKN1)
y0=100/(100MKN2)
z0=x×100/(100MKN3)
m0= m×100/(100MKN4)
Tổng

128.33
13.39
2.93
10.19
154.84

Đổi sang thành phần phần trăm:
x0=
y0=

z0=
m0=
Tổng

82.88
8.65
1.89
6.58
100.000

Bảng 3.7: Thành phần hóa học trước khi nung của clinker:
Nguyên liệu

SiO2

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

MKN

Tổng

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
19


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

Đá vôi
Đất sét

2.113
5.104

0.879
1.651

0.100
0.809

43.636
0.016

0.240
0.054

35.907
0.624

82.88
8.65

Quặng sắt

0.418

0.274

0.935

0.051

0.026

0.161

1.89

Sét cao silic

5.332

0.515

0.257

0.227

0.009

0.088

6.58

Phối liệu

12.967

3.319

2.101

43.930

0.329

36.779 100.00

Bảng 3.8: Thành phần hóa của clinker:
Ngun liệu

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Tổng

Đá vơi

3.27

1.36

0.15

67.57

0.37

72.73

Đất sét

8.38

2.56

1.33

0.03

0.08

12.37

Quặng sắt

0.66

0.43

1.47

0.07

0.04

2.68

Đá cao silic

8.50

0.80

0.40

0.35

0.01

10.05

Tro than

1.31

0.50

0.19

0.09

0.04

2.17

clinker

22.12

5.65

3.54

68.10

0.55

100.00

 Tính kiểm tra các hệ số
LSF =
= 96
MA= 1.6
2.4

 LSF = 100 =0% <5% ( thỏa mãn)
MA = ×100 = 0% <5% ( thỏa mãn)
MS =×100 =0% <5% ( thỏa mãn)
+ Thành phần khống clinker
SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
20


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

C3S = 4.07×Ck7.6×Sk6.72×Ak1.43×Fk= 63.8 (%)
C2S = 3.07×Ck+8.6×Sk+5.07×Ak+1.083×Fk =13.67 (%)
C3A = 2.65×Ak 1.69×Fk= 8.99(%)
C4AF =3.04×Fk =10.75 (%)
+ Tổng khoáng silicat:
C3S +C2S =77.47 (%) trong giới hạn 7582%
+ Tổng khoáng cao alumin:
C3A + C4AF = 19.74 (%) trong giới hạn 1525%
+ Tổng 4 khống chính:
C3A + C4AF +C3S + C2S = 97.21 %
+ Tính lượng pha lỏng:
L = 1.12×C3A+ 1.35×C4AF= 24.59 %
Lượng pha lỏng ở 1338
L = 6.1 × F × M
=
Lượng pha lỏng ở 1400
L = 2.95 × A + 2.2 × F + M =

Lượng pha lỏng ở 1450
L = 3 × A + 2.25 × F + M
=
Tít phối liệu: T=1.785×CaO+2.09MgO=79.1

11.817
18.120
25.452

Nằm trong giới hạn
(C: là hàm lượng CaO trong phối liệu)
(M: là hàm lương MgO trong phối liệu)
×Nhận xét:
- Các kết quả tính tốn cho thấy moodun và các hệ số ban đầu ta chọn là phù hợp.
- Hàm lượng pha lỏng L= 24.59 % phù hợp cho q trình tạo khống diễn ra theo yêu
cầu.
- Tít = 79.1 nằm trong khoảng giới hạn cho phép % nên q trình nung luyện dễ dàng.
3.6 Tính toán sự cháy nhiên liệu
Đối với sản xuất xi măng khơ bằng lị quay - phương pháp khơ, sử dụng nguyên
liệu than cám (thành phần làm việc như trong Bảng 3.9), vấn đề quan trọng là tính tốn
sao cho lượng khơng khí đưa vào hợp lí để cháy nhiên liệu và cung cấp nhiệt tối ưu cho
lò hoạt động.
Cd

Bảng 3.9: Thành phần làm việc của than (% khối lượng)
Hd
Od
Nd
Sd
Wd

Ad

SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

TỔNG

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
21


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

79

2.94

1.25

1.42

0.8

3.17

11.42

100

3.6.1 Xác định nhiệt trị thấp của nhiên liệu

Sử dụng công thức Menđêlêep áp dụng cho nhiên liệu rắn
Qt = 81×Cd + 246×Hd 26(Od Sd)
Trong đó:

6×Wd = 7091.52 [Kcal/kg nhiên liệu]

Cd, Hd, Od, Sd, Wd là các thành phần cacbon, hidro, oxy, lưu huỳnh, nước

trong nhiên liệu sử dụng (%) và Ad là lượng tro.
3.6.2 Chọn hệ số tiêu hao khơng khí và xác định lượng khơng khí cần thiết
3.6.2.1 Chọn hệ số khơng khí dư
Hệ số khơng khí dư là tỷ số giữa lượng khơng khí thực tế L α và lượng khơng khí lý
thuyết L0 khi đốt cùng một đơn vị nhiên liệu.
Lα: Lượng khơng khí thực tế.
L0: Lượng khơng khí lý thuyết.Theo Bảng 1.4/10 - Tính tốn kĩ thuật nhiệt lị cơng
nghiệpi, đối với nhiên liệu than muội cháy hoàn toàn với α = 1.21.3 ở đây ta chọn
α= 1.25
3.6.2.2 Tính lượng khơng khí cần thiết để đốt cháy hồn tồn 1 kg nhiên liệu
Lượng khơng khí khơ lý thuyết:
(m3/kg than)
Lượng khơng khí ẩm lý thuyết:
L0 = (1+0.00124×dkk)L0k
Với: Lko: Lượng khơng khí khơ lý thuyết, m3/kg
Lo: Lượng khơng khí ẩm lý thuyết, m3/kg
dkk: Hàm ẩm của khơng khí ẩm, [g ẩm/kg kkk]
Ta có: dkk = 0.0180 [kg ẩm/kg kkk] = 18.00 [g ẩm/ kg kkk]
Vậy: L0 = (1+ 0.00124 x 18.00) × 7.792= 7.966[m3/kg]
3.6.2.3 Tính lượng khơng khí thực tế:
Lượng khơng khí khơ thực tế:
Lαk = α×Lok = 1.25×7.792 = 9.74(m3/kg than)

Tương ứng với khối lượng:
Gαk = Lαk×29/22.4 = 12.61(g/Kg than)
SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
22


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

Lượng khơng khí ẩm thực tế:
Lα = α. L0 = 1.25×7.966 = 9.958(m3/kg than)
Tương ứng với khối lượng:
Gα = Lα×29/22.4 = 12.89(g/Kg than)
3.6.3 Tính lượng sản phẩm cháy và thành phần cháy
3.6.3.1 Lượng sản phẩm cháy
Ta có ở điều kiện tiêu chuẩn:
= 0.0187×Cd = 1.4773 [m3/kg than]
= 0.112×Hd + 0.0124×Wd + 0.00124×dkk×Lα = 0.591 [m3/kg than]
= 0.007×Sd = 0.0056 [m3/kg than]
= 0.21×(α 1)×L0 = 0.418 [m3/kg than]
= 0.008×Nd + 0.79× Lα = 7.878 [m3/kg than]
Vα = + + + = 10.370 [n.m3/kg than]
3.6.3.2 Thành phần phần trăm sản phẩm cháy
Ta có:

Từ đó ta tổng kết được lượng sản phẩm cháy như trong Bảng 3.10.
Bảng 3.10. Bảng tổng kết lượng sản phẩm cháy (ĐKTC)
VCO2

VH2O
VSO2
VO2
VN2
Tổng

Lượng khí thải (m3/kg than)
1,4773
0,591
0,0056
0,418
7,878
10,370

%
14,246
5,697
0,054
4,033
75,970
100,000

3.6.4 Tính khối lượng riêng của sản phẩm cháy
Ta có:
SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
23

Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

 Spc 

44 %CO2  18 % H 2O  28 % N 2  32 %O2  64 % SO2
22.4 100

ρspc= 1.334 [kg/m3]
Khối lượng các chất tham gia phản ứng cháy
Than: m = 1[kg]
Lượng không khí tham gia phản ứng cháy:

Từ đó ta có bảng cân bằng vật chất khi đốt cháy một đơn vị nhiên liệu trong Bảng 3.10.
Bảng 3.11: Cân bằng vật chất khi đốt cháy một đơn vị nhiên liệu
Chất tham gia

Khối lượng [Kg]

Sản phẩm cháy

Khối lượng [Kg]

Than

1.00

CO2

2.902

SO2

0.016

Khơng khí
O2

2.987

H2 O

0.475

N2

9.833

O2

0.597

N2

9.847

Tro

0.01

TỔNG

13.847

TỔNG

13.820

Kiểm tra sai số:
Δ = = = 0.2%
Sai số nằm trong giới hạn cho phép nên ta chấp nhận các kết quả tính tốn trên.
3.6.5 Tính nhiệt độ cháy lý thuyết của nhiên liệu và nhiệt độ thực tế của lò
3.6.5.1 Nhiệt độ cháy lý thuyết của nhiên liệu:
Theo cơng thức
Trong đó:
t1, t2: nhiệt độ giả thiết của sản phẩm cháy chọn nhỏ hơn và lớn hơn nhiệt độ
cháy lý thuyết, thường t2t1 = 100 0C.
i∑: nhiệt hàm tổng cộng của sản phẩm cháy nhiên liệu, kJ/m3.
SVTH:TRẦN NHƯ KHOA
17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
24


Tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất clinker năng suất 2.5 triệu tấn clinker/năm.

CSpc: nhiệt dung của sản phẩm cháy, kJ/m3
Qt: nhiệt trị thấp của nhiên liệu, kJ/kg
Qt = 7091.5 (kcal/kg)

Qt =7091.5×4.187 = 29692.194 (kJ/kg)
Vα: lượng sản phẩm cháy tạo thành khi đốt 1kg nhiên liệu, m3/kg.
tnl: nhiệt độ của nhiên liệu, 0C
Ckk1, Ckk2: nhiệt dung riêng của không khí ứng với nhiệt độ t1 và t2, kJ/m3độ
tkk1, tkk2: nhiệt độ của gió tươi vào lị (gió 1) và gió 2 được lấy từ thiết bị làm
lạnh, 0C
: lượng khơng khí ẩm thực tế, 9.952(m3/kg than)
Nhiên liệu sau khi được sấy nghiền liên hợp và qua các thiết bị vận chuyển trung
gian nên nhiệt độ nhiên liệu còn khoảng, tnl = 600C.
Theo công thức I.48 – Trang 153 – Sổ tay q trình và thiết bị hóa chất – Tập 1:
Cnl = 837 + 3,7tnl + 625V (J/kg độ)
Cnl = 837+3.7×60+625×8 = 6059 (J/kg.độ) = 6.059 (kJ/kg.độ)
Ta có: tkk1= 23.40C, là nhiệt độ gió tươi.
Gió 2 được lấy từ khí nóng từ thiết bị làm lạnh, chọn: tkk2 = 9000C.
Dựa vào bảng phục lục I - Trang 404 - Tính tốn kỹ thuật nhiệt luyện kim i - Hồng
Kim Cơ, ta có:
Ở 00C: Ckk1 = 1.3009 (kJ/m3độ)
Ở 1000C: Ckk1 = 1.3051 (kJ/m3độ)
Dùng cơng thức nội suy tính Ckk1 ở 23.40C:
Ckk1 = 1.3009 + = 1.302 (kJ/m3độ)
Ở 9000C: Ckk2 = 1.3993 (kJ/m3độ)
Tỉ lệ giữa gió 1 và gió 2: k = 0.2
Vậy: = + +
i∑ = 3871.71 (kJ/m3)
Giả thiết hàm nhiệt tổng nằm trong giới hạn i 1 (tương ứng t1) và i2 (tương ứng t2)
nghĩa là i1 < < i2 trong điều kiện t2t1 = 1000C.
Dùng phép nội suy xác định nhiệt độ cháy theo cơng thức:
Trong đó: t1, t2: nhiệt độ sản phẩm cháy nhỏ hơn và lớn hơn nhiệt độ cháy lý thuyết với
điều kiện t2t1 = 100 0C.
SVTH:TRẦN NHƯ KHOA

17KTHH1

GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM
25