Đồ án Thiết kế lò quay cho nhà máy sản xuất xi măng công suất 1,4 triệu tấn/năm

t seùt vaø sau ñoù laø cacbonat canxi , keát khoái vaø laøm nguoâi nhanh thaønh clinker . Clinker ñöôïc uû trong siloâ , sau ñoù nghieàn vôùi phuï gia thaønh XM . Loø quay laø oáng hình truï . Nhieân lieäu boät than phun vaøo ñoát trong loø theo höôùng ngöôïc vôùi chieàu chuyeån ñoäng cuûa phoái lieäu . Ñeå taêng hieäu quaû trao ñoåi nhieät trong loø quay ngöôøi ta thöôøng laép theâm caùc thieát bò trao ñoåi nhieät phía trong loø nhö xích saét , thieát bò trao ñoåi nhieät baèng goám … Phöông phaùp khoâ nhaèm taêng hieäu quaû trao ñoåi nhieät ôû möùc cao nhaát trog loø quay nung clinker . Caùc quaù trình hoùa lyù cuûa phoùi lieäu khoâ xaûy ra chuû yeáu ôû pha raén ñöôïc thöïc hieän trong thieát bò ñaëc bieät goïi laø heä thoáng trao ñoåi nhieät kieåu treo .Phaàn phaûn öùng pha loûng thöïc hieän trong phaàn loø quay . Nhôø vaäy loø quay giaûm bôùt chieàu daøi , naêng löôïng tieát kieäm hôn nhieàu so vôùi nung clinker baèng phöông phaùp öôùt . Vaán ñeà moâi tröôøng cuõng ñöôïc coi laø deã giaûi quyeát hôn . 1> Nung clinker trong loø ñöùng Loø ñöùng laø thieát bò coù khoaûng khoâng laøm vieäc daïng thaùp ñöùng , tieát kieäm troøn hoaëc caùc hình daïng khaùc . Chieàu cao loø thöôøng laø L= 8÷12 m , ñöôøng kính D = 2.4÷ 3 m . Nhieân lieäu ñöôïc troän vôùi phoái lieäu vaø ñöôïc taïo thaønh vieân tröôùc khi naïp vaøo loø . Nhôø vaäy , nhieân lieïu chaùy truyeàn nhieät tröïc tieáp cho phoái lieäu taïo hieäu quaû söû duïng nhieät töông ñoái cao . Quùa trình hoùa lyù xaûy ra theo chieàu cao loø . Theo chieàu cao , loø ñöùng ñöôïc chia ra caùc khu vöïc nhö sau : Khu vöïc saâyù nung noùng Khu vöïc phaân huûy ñaát seùt vaø cacbonat Khu vöïc nung luyeän vaø keát khoái Khu vöïc laøm laïnh Quùa trình hoùa lyù coøn xaûy ra theo tieát dieän loø . Gaàn töôøng loø , trôû löïc thaáp giaù maïnh , nhieân lieäu deã chaùy neân nhieät ñoä cao . Theo chieàu töø töôøng loø vaøo , luùc vieân lieä ñaït nhieät ñoä cao bò co laïi vaø theo xu höôùng vaän chuyeån rôi theo chieàu loøng chaûo vaøo taâm laøm cho trôû löïc gioù caøng vaøo taâm caøng cao , toác ñoä gioù caøng vaøo taâm caøng yeáu . Do ñoù , vuøng taâm loø laø vuøng saáy ñoát noùng , keá tieáp laø vuøng phaân huûy , tieáp theo laø vuøng lieäu ôû khu vöïc toûa nhieät vaø gaàn töôøng loø laø vuøng keát khoái . Quùa trình hoùa lyù khi nung clinker trong loø ñöùng coøn dieãn ra ngay trong moät vieân lieäu . Gío noùng töø phía döôùi leân bao quanh vieân lieäu vaø saáy khoâ beà maët bieân lieäu .Oxy khuyeách taùn vaøo beà maët vieân lieäu laøm cho haït than treân beà maët vieân lieäu chaùy toûa nhieät thöïc hieän quaù trình saáy , nung noùng , phaân huûy nhieät … Khi beà maët haït phoái lieäu noùng ñoû ñaït 1300 ñoä c thì lôp beân trong ñang ôû nhieät ñoä döôùi 1000ñoä c , thöïc hieän quaù trình phaân huûy cacbonat coøn taâm haït phoái lieäu coøn ñang ôû giai ñoaïng saáy vaø ñoát noùg . Khi nhieân lieäu lôùp beân trong chaùy thì nhieân lieäu lôùp ngoaøi cuøng ñaõ chaùy heát . Nhieät ñoä do bò ñoát noùng toûa ra vaø do caùc vieân lieäu xung quanh toûa ra laøm cho lôùp ngoaøi keát khoái , trong khi ñoù lôùp beân trong coøn ôû giai ñoaïn toûa nhieät , tieáp theo laø lôùp phaân huûy caùcbonat vaø trong cuøng laø lôùp saáy khoâ .Vì vaäy caàn khoaûng thôøi gian daøi ñeå keát thuùc quaù trình taïo khoaùng clinker trong vieân lieäu neân naêng suaát cuûa loø ñöùng thaáp . 2> Heä thoáng sp Ñoùng vai troø quyeát ñònh trong vieäc tieát kieäm naêng löôïng nhieät cuûa loø nung clinker XMP phöông phaùp khoâ. Goàm heä thoáng xyclon nhieàu taàng maéc noái tieáp.Maãu taàng coù 1 hoaëc nhieàu xyclon (thöôøng laø boán taàng).Phía trong caùc xyclon thöôøng ñöôïc laép gaïch chòu löûa cao nhoâm. Heä thoáng xyclon 4 baäc , chieàu cao chung thieát bò khoaûng 50m, thôøi gian nguyeân lieäu löu trong heä thoáng SP khoaûng 25s. 2.1 Nguyeân lí hoaït ñoäng Boät phoái lieäu ñaõ nghieàn mòn ñi vaøo caùc xyclon ôû traïng thaùi lô löûng coù khaû naêng trao ñoåi nhieät raát maïnh vôùi khí noùng do haàu nhö toaøn boä beà maët haït tham gia trao ñoåi nhieät.Haït phoái lieäu raén chuyeån ñoäng xoaùy voøng theo höôùng töø treân xuoáng döôùi, ñi töø xyclon naøy vaøo xyclon khaùc coù nhieät ñoä cao hôn.Moät phaàn buïi phoái lieäu tuaàn hoaøn trôû laïi xyclon phía treân.Ban ñaàu boät phoái lieäu ñöôïc ñöa vaøo xyclon baäc I vaø di chuyeån ñeán xyclon baäc III , moät phaàn tuaàn hoaøn trôû laïi xyclon baäc II. Boät phoái lieäu töø xyclon baäc II xuoáng xyclon baäc IV, moät phaàn tuaàn hoaøn trôû laïi xyclon baäc III . Boät phoái lieäu töø xyclon baäc III rôùt xuoáng loø quay , moät phaàn tuaàn hoaøn trôû laïi xyclon baäc IV ,sau ñoù xuoáng loø quay.Khí thaûi töø loø vôùi nhieät ñoä 900÷10000C ñöôïc hoài löu , daãn vaøo caùc xyclon chuyeån ñoäng ngöôïc chieàu doøng buïi phoái lieäu, truyeàn nhieät cho phoái lieäu.Khi ra khoûi xyclon khí thaûi coù nhieät ñoä 250 ÷ 3000C ñi qua caùc thieát bò loïc buïi tónh ñieän roài thaûi ra ngoaøi .Trong khí thaûi cuûa loø quay coù raát nhieàu buïi.Heä thoáng xyclon coù taùc duïng trao ñoåi nhieät toát vaø thu hoài laïi löôïng buïi lôùn.Ngoaøi nhieät do khí thaûi töø loø quay coù theå troän than nghieàn mòn trong phoái lieäu, naâng cao hieäu suaát nhieät.Qua caùc xyclon , phoái lieäu coù nhieät ñoä 650-8000C.ÔÛ nhieät ñoä naøy keát thuùc caùc quaù trình saáy, maát nöôùc hoaù hoïc, moät phaàn phaân huûy caùc muoái cacbonat trong phoái lieäu. 2.2-Nhöõng bieán ñoåi hoaù lí cô baûn Trong heä thoáng SP , caùc bieán ñoåi hoaù lí töoâng öùng vôùi giai ñoaïn ñaàu cuûa quaù trình nung luyeän, tôùi khoaûng 8000C.Nhöõng bieán ñoåi trong giai ñoaïn naøy chuû yeáu ôû pha raén. Xyclon baäc I: Nhieät ñoä khí ñaàu vaøo khoaûng 5000C, sau khi trao ñoåi nhieät vôùi boät nguyeân lieäu, nhieät ñoä khí ñaàu ra khoaûng 3000C.Phoái lieäu vaøo coù nhieät ñoä khoaûng 50-600C, phoái lieäu ra coù nhieät ñoä khoaûng 2500C.Quaù trình chuû yeáu trong xyclon baäc I laø saáy. Xyclon baäc I thöôøng goàm 2 xyclon coù baùn kính nhoû hôn vaø daøi hôn so vôùi caùc xyclon coøn laïi ñeå löôïng buïi theo khí thaûi ra ngoaøi laø ít nhaát. Xyclon baäc II: Nhieät ñoä khí ñaàu vaøo(töø xyclon baäc III) khoaûng 6500C, nhieät ñoä khí ñaàu ra khoaûng 5000C. Phoái lieäu vaøo coù nhieät ñoä khoaûng 2500C, phoái lieäu ra coù nhieät ñoä khoaûng 4500C. Quaù trình chính laø quaù trình saáy vaø baét ñaàu maát nöôùc hoaù hoïc, caùc chaát höõu cô chaùy. Xyclon baäc III: Nhieät ñoä khí ñaàu vaøo(töø xyclon baäc IV) khoaûng 8000C, nhieät ñoä khí ñaàu ra khoaûng 6500C(vaøo xyclon baäc II). Phoái lieäu vaøo coù nhieät ñoä khoaûng 5000C, phoái lieäu ra coù nhieät ñoä khoaûng 6500C. Quaù trình chính laø quaù trình ñaát seùt maát nöôùc hoaù hoïc, caùc haït caùt bieán ñoåi thuø hình β-SiO2→α-SiO2 (5730C), baét ñaàu phaân huûy cacbonat.Taïp chaát höõu cô laãn trong nguyeân lieäu hoaëc boät than troän vaøo nguyeân lieäu cuõng seõ chaùy noát trong giai ñoaïn naøy. Xyclon baäc IV: Nhieät ñoä khí ñaàu vaøo cuûa xyclon baäc IV khoaûng 11000C(laø nhieät ñoä khí thaûi töø loø quay hoaëc nhieät ñoä khí laøm nguoäi clinker töø thieát bò laøm nguoäi), nhieät ñoä khí ñaàu ra khoaûng 8000C ñöôïc ñua vaøo xyclon baäc III. Phoái lieäu vaøo coù nhieät ñoä khoaûng 6500C, phoái lieäu ra coù nhieät ñoä khoaûng 8000C ñi vaøo loø quay nung clinker. Quaù trình chính laø taän duïng nhieät khí thaûi töø loø nung ñoát noùng boät phoái lieäu.Maëc duø nhieät khí thaûi 1000-11000C, ngöng quaù trình cacbonat hoaù CaCO3→CaO + CO2 raát nhoû (10-15%).Nhö vaäy ñeå taêng hieäu quaû cacbonat hoùa, phaûi thieát keá thieát bò rieâng. 3> Loø quay nung clinker theo phöông phaùp khoâ Loø quay laø oáng theùp hình truï, trong loùt gaïch chòu löûa (samot hoaëc cao nhoâm vuøng laøm nguoäi , phaàn nung loùt caùc loaïi gaïch chòu löûa kieàm tính manheâzi, manheâzi-crom).Ñeå taêng tuoåi thoï loø , ngöôøi ta coù theå duøng theâm caùc loaïi gaïch caùch nhieät. Loø nung laø thieát bò thöïc hieän toát nhaát nhöõng quaù trình hoaù lí nhö sau : saáy, ñoát noùng ,phaân huûy cacbanat,keát khoái ,laøm nguoäi ôû qui moâ coâng nghieäp.Loø nung ñöôïc thieát keá sao cho caùc quaù trình truyeàn nhieät , truyeàn khoái laø toát nhaát , taïo clinker coù chaát löôïng ñaùp öùng naêng suaát caàn thieát .Clinker coù chaát löôïng laø clinker coù thaønh phaàn khoaùng , hoaù ñaït tieâu chuaån . Khi nung clinker theo phöông phaùp khoâ, boät phoái lieäu sau khi ñöôïc nghieàn thoâ coù ñoä aåm w khoaûng 1% ñöôïc ñöa vaøo thieát bò trao ñoåi nhieät kieåu treo , sau ñoù ñöôïc ñöa vaøo loø quay vaø cuoái cuøng vaøo thieát bò laøm nguoäi.Phöông phaùp naøy tieát kieäm ñöôïc nhieàu nhieät naêng hôn so vôùi phöông phaùp öôùt do khoâng phaûi tieâu toán nhieät ñeå saáy hoãn hôïp buøn paste coù ñoä aåm raát cao. Quaù trình bieán ñoåi hoaù lí cuûa phoái lieäu döôïc thöïc hieän nhö sau: Quaù trình saáy, ñoát noùng, ñaát seùt maát nöôùc hoùa hoïc vaø phaân huûy cacbonat ñöôïc thöïc hieän trong thieät bò trao ñoåi nhieät kieåu treo, thieát bò calciner.Coøn caùc phaûn öùng taïo caùc khoaùng silicat canxi, aluminat canxi,alumoferit, taïo pha loûng vaø keát khoái clinker ñöôïc thöïc hieän trong loø quay. Sau ñoù clinker ñöôïc laøm nguoäi nhanh nhaèm oån ñònh nhöõng thaønh phaàn pha caàn thieát vaø khoáng cheá kích thöôùc caùc tinh theå naèm trong moät giôùi haïn nhaát ñònh. Nhôø coù thieát bò trao ñoåi nhieät kieåu treo laøm giaûm chieàu daøi loø quay moät caùch ñaùng keå so vôùi loø quay phöông phaùp öôùt. Chieàu daøi loø giaûm giuùp cho keát caáu ,vaät lieäu , dieän tích xaây döïng phaàn loø quay ñôn giaûn hôn. Phoái lieäu sau khi phaân huûy cacbonat ñi vaøo loø quay baét ñaáu quaù trình phaûn öùng coù maët pha loûng .Quaù trình phaûn öùng coù maët pha loûng , keát khoái clinker töø pha loûng ñaït hieäu quaû cao nhaát trong loø quay.ÔÛ nhieät ñoä töông ñoái cao khoaûng 1450-15000C quaù trình truyeàn nhieät chuû yeáu nhôø ñoái löu vaø böùc xaï , trong phoái lieäu xuaát hieän löôïng pha loûng ngaøy caøng taêng theo nhieät ñoä taê 4>CAÙC BIEÁN ÑOÅI HOAÙ LÍ KHI SAÁY NUNG Boät phoái lieäu töø ñaù voâi , quaëng saét , ñaát seùt ñöôïc ñem nung luyeän seõ traûi qua caùc bieán ñoåi hoaù lí ñeå taïo thaønh clinker ximaêng nhö sau: 1)Quaù trình saáy:vôùi phöông phaùp öôùt ñoä aåm phoái lieäu töø 18-45%, vôùi phöông phaùp khoâ ñoä aåm phoái lieäu nhoû hôn 1%.Trong khoaûng nhieät ñoä tôùi 1200C, quaù trình chuû yeáu laø bay hôi löôïng aåm naøy. 2) Quaù trình ñoát noùng: 200-4000C.Phoái lieäu khoâ coù nhieät ñoä tôùi khoaûng 6500C.Trong giai ñoaïn naøy caùc taïp chaát höõu cô chaùy toûa nhòeât, daát seùt bò phaân huûy do maát nöôùc hoaù hoïc taïo meâtacaolinhit hoaït tính raát cao(400-6000C) Al2O3.2 SiO2.2H2O Al2O3.2SiO2 + 2H2O 3) ) Quaù trình phaân huûy cacbonat: Nhieät ñoä phoái lieäu leân tôùi 1000oC.Quaù trình chuû yeáu laø phaân huûy CaCO3 vaø MgCO3 .Caùc muoái cacbonat nhö MgCO3 ,dolomit bò phaân huûy ôû nhieät ñoä thaáp hôn khoaûng 6000C. MgCO3MgO + CO2 ÔÛ khoaûng 800-1000oC thì CaCO3 phaân huûy maïnh nhaát laø ôû nhieät ñoä8700C.Phaûn öùng thu nhieät vaø toûa khí raát maïnh.Söï phaân huûy taïo CaO hoaït tính cao deã phaûn öùng vôùi caùc oxit hoaït tính cuûa ñaát seùt nhö SiO2, Al2O3, caùc silicat canxi CS, C3S2… baét ñaàu taïo thaønh. CaCO3 CaO + CO2 4Quaù trình k)eát khoái Nhieät ñoä taêng töø 1100-1450oC , pha loûng do caùc hôïp chaát etecti noùng chaûy (chuû yeáu laø hoãn hôïp noùng chaûy chöùa Fe2O3) hình thaønh ngaøy caøng nhieàu taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho quaù trình taïo caùc khoaùng caàn thieát.ôû 10000C , luùc ñaàu Al2O3 phaûn öùng vôùi CaO taïo thaønh CaO. Al2O3 vaø SiO2 keát hôïp vôùi CaO taïo thaønh 2CaO. SiO2 .Ñeán nhieät ñoä 1200-1300oC CaO. Al2O3 laáy theâm CaO taïo thaønh 5CaO.3Al2O3 töø ñoù chuyeån sang 3CaO. Al2O3 (C3A), ñoàng thôøi C4AF cuõng ñöôïc taïo thaønh.Tôùi nhieät ñoä 13000C, C3A vaø C4AF chaûy taïo thaønh pha loûng.Moät phaàn CaO töï do vaø C2S hoøa tan trong pha loûng vaø keát hôïp vôùi nhau taïo thaønh C3S.Tæ leä hôïp lí cuûa pha loûng trong khoaûng 15-25%. 5) Quaù trình laøm nguoäi Khi laøm nguoäi phaàn pha loûng khoâng keát tinh seõ taïo thaønh pha thuûy tinh trong clinker.Thaønh phaàn pha cuûa clinker goàm nhöõg khoaùng chính nhö C3S, C2S, C3A, C4AF vaø pha thuûy tinh.Nhieät ñoä giaûm caùc tinh theå C3S, C2S, C3A phaùt trieån chaäm tôùi kích thöôùc naøo ñoù cho tôùi khi ngöøng haún. Trong quaù trình laøm nguoäi ôû nhieät ñoä 12750C C3S phaân huûy taïo thaønh C2S vaø 6750C coù söï bieán ñoåi thuø hình. C3S Ñaây laø caùc bieán ñoåi khoâng toát cho chaát löôïng xi maêng do C3S laø khoaùng taïo cöôøng ñoä chính cho xi maêng vaø γ- C2S laø daïng thuø hình khoâng taïo cöôøng ñoä cho xi maêng coøn laøm giaûm chaát löôïng neân caàn haïn cheá.Toác ñoä laøm nguoäi nhanh seõ laøm haïn cheá löôïng bieán ñoåi chaát sau naøy . Toác ñoä laøm nguoäi coøn aûnh höôûng tôùi kích thöôùc tinh theå, haïn cheá söï hình thaønh caùc tinh theå lôùn hôn 60μm. Khi haøm löôïng pha loûng trong phoái lieäu ñuû lôùn (15-25%), söï quay cuûa loø coù taùc duïng veâ vieân taïo neân nhöõng vieân soûi nhoû keát khoái vôùi kích thöôùc khaùc nhau.Ñöôøng kính loø D=3-6m, chieàu daøi loø L = 40-80m , ñaët vôùi goùc nghieâng 3-70 vaø quay vôùi toác ñoä 1-2 v/f.Thôøi gian löu phoái lieäu trong loø phuï thuoäc kích thöôùc loø,goùc nghieâng vaø toác ñoä quay cuûa loø. Nhieân lieäu than ñaù , daàu hoaëc khí ñoát seõ ñöôïc phun vaøo loø qua voøi phun ñaët ôû cuoái loø , ngöôïc chieàu chuyeån ñoäng cuûa phoái lieäu .Khi nhieân lieäu chaùy , taïo ngoïn löûa daøi , coù nhieät ñoä cao hôn nhieät ñoä caàn ñeå taïo clinker khoaûng 100-2000C. II.Nhieân lieäu vaø söï chaùy nhieân lieäu 1-Nhieân lieäu 1.1)Khaùi nieäm:Laø nhöõng chaát khi chaùy trong khoâng khí toaû nhieät cung caáp naêng löôïng. 1.2)Yeâu caàu: Nhieät trò lôùn , deã chaùy. Deã baûo quaûn. Gaàn nôi khai thaùc. Yeáu toá kinh teá. 1.3> Phaân loaïi: a)Raén:than ñaù , than naâu , than môõ, than coác, voû xe pheá thaûi. b)Loûng: caùc loaïi daàu, chuû yeáu laø daàu mazuùt. c)Khí Töï nhieân : Khí töï nhieân Nhaân taïo : Khí than , khí loø coác Trong ñieàu kieän Vieät Nam hieän nay than laø nhieân lieäu quan troïng nhaát trong coâng ngheä saûn xuaát ximaêngP. Caùc chæ tieâu kó thuaät thoâng thöôøng ñeå ñaùnh giaù nhieân lieäu : nhieät trò , haøm löôïng chaát boác, tro , nhieät ñoä löûa. Nhieät löôïng tieâu hao trong quaù trình saûn xuaát XMP coù tæ leä phaân boá nhö sau: Phuông phaùp khoâ:83% cho loø nung,14% saáy nguyeân lieäu,3% saáy than. Phuông phaùp öôùt : 96% cho loø nung, 4% saáy than. 2>- Quaù trình chaùy cuûa nhieân lieäu Quaù trình chaùy laø quaù trình phaûn öùng vôùi oxi , phaùt saùng vaø toûa nhieät.Caùc giai ñoaïn cuûa nhieän lieäu ñeå chaùy thaønh ngoïn löûa phun trong loø: - Hoaù khí - Hoaø troän vôùi khoâng khí, ñoát noùng hoãn hôïp khoâng khí vaø nhieân lieäu tôùi nhieät ñoä chaùy. -Tham gia quaù trình chaùy:caùc thaønh phaøn chaùy nhö cacbon, hydrocacbon………….trong nhieân lieäu phaûn öùng toûa nhieät vôùi oâxy trong khoâng khí. 2.1) Caáu truùc ngoïn löûa Khaû naêng truyeàn nhieät phuï thuoäc raát nhieàu vaøo caáu truùc ngoïn löûa. Daïng ngoïn löûa bao goàm nhöõng thaønh phaàn cô baûn sau: -Vuøng hoaù khí vaø ñoát noùng:nhöõng quaù trình trung gian tröôùc khi tham gia quaù trình chaùy.Nhieân lieäu ñuôïc ñoát noùng, hoaù khí , troän laãn vôùi khoâng khí vaø phaân huûy . Tuøy thuoäc vaøo thaønh phaàn hoaù cuûa nhieân lieäu, caùc saûn phaåm phaân huûy vaø maøu saéc löûa khi chaùy seõ khaùc nhau.Thöôøng caùc saûn phaåm laø CO,hydrocacbon,hydro….Vuøng naøy coù maøu xanh, trong so vôùi nhöõng phaàn khaùc cuûa löûa.Sau ñoù xaûy ra quùa trình phaân huûy nhieät maïnh hôn, taïo moà hoùng, löûa coù maøu vaøng muoái vaø saùng röïc hôn. -Vuøng chaùy : xaûy ra phaûn öùng cuûa oâxy trong khoâng khí vôùi caùc saûn phaåm phaân huûy cuûa giai ñoaïn tröôùc, löûa coù theå maøu xanh da trôøi hoaëc saùng vaøng traéng.Ñaây laø vuøng xaûy ra phaûn öùng maïnh, aùp suaát sinh ra ñuû ngaên söï xaâm nhaäp khí töø ngoaøi vaøo. Sau khi chaùy heát oxy saûn phaåm chaùy laø khí noùng cuûa saûn phaåm chaùy, phaàn chöa chaùy heát,phaàn khoâng theå chaùy cuûa nhieân lieäu.Hoãn hôïp naøy coù nhieät ñoä raát cao, theå tích taêng hôn nhieàu so vôùi theå tích caùc khí ban ñaàu. 3> Than ñaù: Than laø nhieân lieäu raén chuû yeáu duøng trong coâng ngheä saûn xuaát ximaêngP, do öu theá lôùn veà giaù thaønh , löu tröõ vaø vaän chuyeån ñon giaûn so vôùi nhöõng daïng nhieân lieäu khaùc. Nhieät löôïng than duøng trong coâng ngheä XMP töø 5500-6000kcal/kgthan, löôïng chaát boác ñuû lôùn ñeå ñaûm baûo ngoïn löûa daøi , ít tro.Than antraxít nhieät löôïng cao nhöng chaát boác ít,löûa ngaén, thaønh phaàn hoùa khoâng oån ñònh.Caùc loaïi than nhö than naâu, than than môõ thích hôïp hôn trong coâng ngheä ximang.Yeâu caàu veà chaát löôïng than coøn phuï thuoäc coâng ngheä saûn xuaát .Than duøng trong coâng ngheä saûn xuaát clinker theo phuông phaùp öôùt coù yeâu caàu kó thuaät khaét khe hôn , caàn löûa daøi ,löôïng chaát boác cao. Theo phuông phaùp khoâ ñaëc bieät vôùi nhöõng loø nung coù boä phaän cacbonat hoùa laép rieâng vaán ñeà löûa daøi laø khoâng caàn thieát. Than antraxít nhieät löôïng cao nhöng chaát boác ít,löûa ngaén khoâng thích hôïp vôùi coâng ngheä saûn xuaát XMP.Neáu duøng thì phaûi phoái troän vôùi daàu hoaëc khí töï nhieân ñeå taêng löôïng chaát boác. Khi duøng coâng ngheä nung theo phöông phaùp khoâ , vai troø cuûa than atraxít ñöôïc naâng leân do coù theå ñoát tröïc tieáp ,chay ù hoaøn toaøn trong buoàng phaân huûy cacbonat.Coù theå troän boät than vôùi phoái lieäu laøm taêng hieäu quaû truyeàn nhieät. Thaønh phaàn hoaù cuûa than: Thaønh phaàn chaùy ñöôïc : C,H,S. Thaønh phaàn khoâng chaùy ñöôïc : thaønh phaàn aåm(W), thaønh phaàn tro (A).Khi ñaùnh giaù chaát löôïng nhieân lieäu , ngöôøi ta thöôøng döïa vaøo thaønh phaàn C vaø H , coøn S laø thaønh phaàn khoâng mong muoán trong nhieân lieäu. Vai troø cuûa S: Toàn taïi ôû daïng muoái pyrit , SO42- Toàn taïi ôû daïng hôïp chaát höõu cô : micraptan Daïng SO42- khoâng chaùy döôïc , toàn taïi ôû daïng tro xæ. Hai daïng coøn laïi chaùy ñuôïc. S laø thaønh phaàn khoâng mong muoán coù trong nhieân lieäu vì khi chaùy sinh ra SO2 trong moâi tröôøng coù hôi nöôùc taïo thaønh H2SO3, aûnh höôûng tôùi moâi tröôøng, laøm hö haïi chi tieát kim loaïi cuûa loø do ñoù choïn haøm löôïng S caøng thaáp caøng toát. Taùc duïng tích cöïc cuûa S laø löu huyønh sunfat hoùa caùc oxyt kieàm taïo hôïp chaát beàn, laøm gæam löôïng kieàm tuaàn hoaøn trong loø nung clinker. Khí thieân nhieân thöôøng khoâng coù S. Khí loø than , loø coác , daàu mazut coù S. 4>Tro xæ : phaàn coøn laïi sau khi ñoát chaùy hoaøn toaøn nhieân lieäu, laø taïp chaát trô , khoâng chaùy. Phaàn tro ñoïng laïi trong clinker khoâng ñeàu , thöôøng taïo daïng gioït noùng chaûy giaøu SiO2.Nôi gioït SiO2 ñoïng laïi seõ giaøu SiO2 hôn , thieáu CaO caàn thieát ñeå taïo C3S .Trong haït clinker sau ñoù ,taïo nhöõng veát khoaùng C2S khaù roõ. Thaønh phaàn hoaù cuûa tro than trong khoaûng : Al2O3 :15-21% SiO2 : 20-40% Fe2O3 :20-45% CaO :1-5% MgO :0.5-1% SO3 : 2-8% Clorít : 0.01-0.1% Florít < 0.02% Tro than laøm thaønh phaàn clinker khoâng oån ñònh , giaûm chaát löôïng. Neáu nhieân lieäu coù nhieàu tro xæ : Laøm baån vaät lieäu nung, moâi tröôøng loø, oâ nhieãm moâi tröôøng. Qt giaûm. Nhieân lieäu chaùy khoâng hoaøn toaøn laøm toån thaát tieâu hao nhieân lieäu. Toán coâng thaùo tro xæ ra khoûi loø laøm nhieät ñoä loø thaáp do ñoù phaûi tieâu toán naêng löôïng naâng cao nhieät ñoä loø. Toán coâng troän ñaûo nhieân lieäu ñeå tro xæ rôùt ra. 5> Chaát boác Khi nung nhieân lieäu raén trong ñieàu kieän thieáu khoâng khí ôû nhieät ñoä 700÷ 7500C thì phaàn khí thoaùt ra laø chaát boác, phaàn coøn laïi laø than cuûi hay than coác. Chaát boác: CO,CO2, hôi H2O,H2, H2S. Haøm löôïng chaát boác aûnh höôûng lôùn quaù trình chaùy cuûa nhieân lieäu: Nhieân lieäu haøm löôïng chaát boác lôùn:löûa daøi, theå tích ngoïn löûa lôùn. Nhieân lieäu haøm löôïng chaát boácthaáp :löûa ngaén, theå tích ngoïn löûa nhoû. Hieän nay than coù haøm löôïng chaát boác lôùn, löûa daøi khoâng coøn laø yeâu caàu caàn thieát vôùi caùc loø nung clinker coù heä thoáng SP vaø ñaëc bieät vôùi caùc loø nung coù thieät bò phaân huûy cacbonat do loø quay ñaõ ngaén laïi. Löôïng chaát boác toái öu cuûa than trong caùc loø quay nung clinker XMP khoaûng 18-22% .Tæ leä naøy coøn phuï thuoäc vaøo kích thöôùc haït khi chaùy vaø kieåu loø nung. 6>Nhieät sinh(Q) :Laø löôïng nhieät toûa ra khi ñoát chaùy hoaøn toaøn 1 ñôn vò nhieân lieäu. Nhieät sinh goàm 2 quaù trình: Quaù trình toûa nhieät : Laø quaù trình oxi hoaù caùc thaønh phaàn. Quaù trình thu nhieät : Quaù trình tieâu toán nhieät ñeå taùch aåm,ñoát noùng aåm, ñoát noùng tro xæ. Qt :nhieät trò thaáp :laø luôïng nhieät khi ñaõ tröø löôïng nhieät laøm bay hôi aåm trong nhieân lieäu.luôïng nhieät höõu ích lôùn nhaát chæ coù theå laø nhieät trò thaáp. Qc : nhieät trò cao Nhieân lieäu raén, loûng hoaëc kcal/m3khí: Qt = Qc – (Vw+Fw).R Vw: löôïng aåm trong 1kg nhieân lieäu(kg) Fw: löôïng nöôùc taùch ra khi chaùy 1 kg nhieân lieäu raén, loûng hoaëc 1 m3khí (kg). R : nhieät bay hôi nöôùc (539kcal/kg taïi 100oC) Nhieät trò cuûa than: Qt = 80,8C+287(H2 – O2/8) + 22,45S-6W Nhieân lieäu caøng aåm hay haøm löôïng tro caøng nhieàu thì Qt caøng giaûm. So saùnh Qt vôùi nhieät sinh chuaån = 7000 Kcal/ñvnl Neáu Qt > 7000 :toát Neáu Qt < 7000 :xaáu 7) Chuaån bò than laøm nhieân lieäu Khi chuaån bò than laøm nhieân lieäu, caøn chuù yù caùc möùc giôùi haïn sau: -Haøm löôïng buïi than :10-15% soùt saøng 0.088mm laø 150-1500g/Nm3. -Tæ leä oxi trong hoãn hôïp khí :löôïng oxi trong hoãn hôïp khí trong caùc thieát bò saáy nghieàn khoâng vöôït quaù 14%. -Löôïng nhieät vöùa ñuû. a) Saáy than Tuyø thuoäc vaøo ñoä aåm ban ñaàu cuûa than (15-40%) löïa choïn cheá ñoä saáy hôïp lí.Thieát bò saáy laø maùy saáy thuøng quay hoaëc maùy nghieàn ñöùng .Nhieät ñoä khi saáy khoâng vöôït quaù 3500C , nhieät ñoä khí noùng 1200C, khí thaûi 700C.Nhieät löôïng tieâu toán vôùi maùy saáy thuøng quay laø 1500kcal/kgaåm..Ñoä aåm than khi ra khoûi maùy saáy khoaûng 1-1.5%. b) nghieàn vaø saáy than Than duøng trong coâng nheä saûn xuaát XMP phaûi ñöôïc saáy khoâ vaø nghieàn mòn tröôùc khi ñöa vaøo loø nung.Maùy nghieàn than coù theålaø maùy nghieàn bi hoaëc phoå bieán hôn laø maùy nghieàn ñöùng .Than ñöôïc saáy khoâ baèng naêng löôïng nghieàn hoaëc baèng nguoàn khí thaûi töø thieát bò laøm nguoäi clinker. Heä thoáng nghieàn than coù theå chia thaønh 2 loaïi :tröïc tieáp vaø giaùn tieáp. -Heä tröïc tieáp :boät than mòn sau khi nghieàn tröïc tieáp ñöa vaøo loø quay.Cheá ñoä laøm vieäc cuûa maùy nghieàn phaûi töông thích vôùi cheá ñoä laøm vieäc cuûa loø quay.Ngöôøi ta duøng moät bunker nhoû ñeå phaân taùch nöôùc , giaûm löôïng aåm trong khí loø. -Heä giaùn tieáp:Than nghieàn ñöôïc chöùa trong bunker sau ñoù ñua daàn vaøo ñoát.Trong giai ñoaïn döï tröõ than ñöôïc phaân li hôi nöôùc tröôùc khi phun vaøo loø. CHÖÔNG IV XIMAÊNG PCB 40- QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT XMPCB 40 THUYEÁT MINH DAÂY CHUYEÀN COÂNG NGHEÄ I Khaùi nieäm veà PCB: Ximaêng Portland Blended(PCB) laø loaïi ximaêng portland hoãn hôïp beàn nöôùc ñöôïc cheá taïo töø hoãn hôïp Clinke ximaêng vaø ph ụ gia ho ạt t ính pozuland, saûn phaåm phuï trong coâng nghieäp xæ loø, tro buïi. Ñaëc tính quan troïng nhaát cuûa PCB laø beàn nöôùc vaø taêng ñoä beàn theo thôøi gian. Nguyeân nhaân taïo ra söï beàn nöôùc laø do phuï gia thuyû hoaït tính(pozuland) coù thaønh phaàn SiO2* , Al2O3, phaûn öùng vôùi saûn phaåm cuûa quaù trình hydrat hoùa, chuû yeáu laø Ca(OH)2 taïo thaønh hôïp chaát coù tính beàn nöôùc cao: ySiO2 * + xCa(OH)2 + (z-x)H2O xCaO.ySiO2.zH2O nAl2O3* + mCa(OH)2 + (p-m)H2O mCaO.nSiO2.pH2O xCaO.ySiO2.zH2O, mCaO.nSiO2.pH2O laø nhöõng hôïp chaát beàn trong moâi tröôøng nöôùc . Nhö vaäy PC vaø PCB khaùc nhau chuû yeáu ôû giai ñoaïn nghieàn clinke thaønh ximaêng, nghóa laø veà thaønh phaàn clinke saûn xuaát ximaêng töông ñoái gioáng nhau. Tuy nhieân trong quaù trình tính toaùn phoái lieäu, pha noùng chaûy tít phoái lieäu…ñeå saûn xuaát clinke cuõng coù söï khaùc bieät. II.Vai Troø Cuûa PCB: Ñaát nöôùc ta ñang trong quaù trình coâng ngieäp hoaù hieän ñaïi hoaù, neân vieäc phaùt trieån xaây döïng noâng thoân laø ñieàu caàn thieát, phaàn lôùn ñieàu kieän töï nhieân, moâi tröôøng xung quanh nhöõng coâng trình naøy laø aåm öôùt hay nöôùc. Vì vaäy ñeå ñoâ thò hoaù noâng thoân thì vieäc cung caáp moät löôïng ximaêng PCB trong quaù trình xaây döïng cô sôû haï taàng laø raát lôùn. Maët khaùc, moät ñaát nöôùc phaùt trieån ñöôïc ñaùnh giaù tröôùc heát ôû heä giao thoâng, caàu ñöôøng, heä thoáng caáp thoaùt nöôùc ñoâ thò, caùc coâng trình ngaàm… caùc coâng trình naøy caàn coù moät chuûng loaïi ximaêng coù ñaày ñuû yeâu caàu kyõ thuaät ñeå ñaùp öùng, ñoù chính laø PCB: + Choáng xaâm thöïc nöôùc ngaàm, keå caû nhöõng vuøng hieãm maën laãn nhieãm pheøn. + Phuø hôïp vôùi ñieàu kieän k