Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Thiết kế cấp phối trong quá trình sản xuất xi măng

Thiết kế cấp phối trong quá trình sản xuất xi măng

Tải bản đầy đủ - 0trang

Thơng thường KH= 0.82-0.95

+ Hệ số bão hòa vơi LSF

LSF =



100(C − C td − 0,7 S )

2,8S + 1,18 A + 0,65 F



LSF trong giới hạn: 90 97.

+ Mô đun Silicat

n = MS =



(hoặc có thể ký hiệu là n, thường MS = 1,9– 3,2) tốt



S

A+ F



nhất là MS trong giới hạn2,2 – 2,6.



+ Mô đun nhôm

p = MA =



(hoặc có thể ký hiệu là p, thường MA = 1,5 – 2,5) Modul



A

F



MA còn giàu trữ lượng pha lỏng trong clinker.



Để phối liệu vừa đảm bảo thành phần hóa , vừa đảm bảo thành phần khoáng của

clinker sau nung, vừa đảm bảo lượng pha lỏng phù hợp cho việc tạo khống chính.

Chọn LSF=95, p=1,55, n=2,5.

5.2. Chọn số ngun liệu

5.2.1. Nguyên liệu

− Nguyên liệu chính để sản xuất clinker XMP là đá vơi và đất sét. Chúng có thành

phần chính như sau :

Bảng 5.1 Thành phần hóa của hai nguyên liệu chính 100%

Ngun liệu



S



A



F



Đá vơi



2,66



0,82



0.44 52,78



0,49 0,07 0,01 1,19 41,59



100,05



Đất sét



59,92



17,18



5,67 4,20



0,85 1,79 1,11



100



GVHD: Lê Minh Sơn



23



C



M



R



SO3



CK



MKN



0,56 8,72







Bảng 5. 2 Bảng quy đổi về nguyên liệu khô chưa nung 100%

Nguyên liệu S



A



F



C



M



R



SO3



CK



MKN







Đá vơi



2,66



0,82



0,44



52,75



0,49



0,07



0,01



1,19



41,57



100



Đất sét



59,92



17,18



5,67



4,20



0,85



1,79



1,11



0,56



8,72



100



Ta có:

= 2,111



=



= 1,864



=



=



= 2,622



= 3,03



− Nhận thấy các mô đun MA, Ms của đá vôi và đất sét đều nằm ngồi giới hạn của

các mơ đun đối với lò quay phương pháp khơ.

MA = 1,5

MS = 2,2

Ta bổ sung thêm quặng sắt để giảm alumin .

Khi cố định alumin P =



Suy ra :



GVHD: Lê Minh Sơn



=



–F



24



= 1,55 =



Trên ta đã có:



nên ta suy ra



Khi đó



=



=



– F = 0,955F



= 2,121



do đó ta phải bổ sung cả diatomit để tăng hàm lượng Si

Bảng 5.3 Thành phần cấu tử điều chỉnh (nguyên liệu khô chưa nung 100%)

Nguyên liệu

Quặng sắt

Diatomit



19,5

81,04



4,03

7,00



65,26

2,14



3,08

3,45



5,44

1,01



W

4

2



2,69

5,36



100

100



5.2.2. Nhiên liệu

Sử dụng 100% altracite_loại cám 3.

Bảng 5.4 Thành phần hóa học của tro than .

Than

Cám 3



S

A

F

C

M

60,32

27,12

4,99

6,58

0,79

Vậy ta sẽ chọn bài phối liệu 4 cấu tử có lẫn tro than.



CK

0,2



100



5.3.Quy về ngun liệu khơ đã nung 100% và tính lượng tro trong clinker

5.3.1.Nguyên liệu khô đã nung 100% và các modun, hệ số:



Hệ số chuyển đổi: k0 =



100

100 − MKN



Bảng 5.5 Nguyên liệu khô đã nung 100%

Nguyên liệu



GVHD: Lê Minh Sơn



25



.



Đá vôi



4,55



1,4



0,75



90,28



0,84



0,12



0,02



2,04



Đất sét



65,64



18,82



6,21



4,61



0,93



1,96



1,22



0,61



Quặng sắt



20,04



4,14



67,06



3,17



-



-



-



5,59



Diatomit



85,63



7,40



2,26



3,65



-



-



-



1,07



Than



60,32



27,12



4,99



6,58



0,79



-



-



100



Bảng 5.6 Các modun, hệ số

Nguyên liệu



Các hệ số



Ban đầu



kH



MA



MS



Đá vôi



a



1.00



76,144



0,24



-0,816



Đất sét



b



1.00



-195,367



9,193



3,006



Quặng sắt



c



1.00



-96,219



-102,81



-158,889



Diatomit



d



1.00



-233,385



3,887



61,495



Than



e



0.98



-200.37



19.39



-19.96



5.3.2. Lượng tro trong clinker

t% = n.A.B.100%

Trong đó:

• n : hệ số lắng tro trong clinker. Chọn n = 100%.

• A : độ tro của than. A = 15,12%

• B : lượng than tiêu tốn cho 1 kg clinker, kg/kgCL.

Ta có : B =



GVHD: Lê Minh Sơn



26



Với q : nhiệt tiêu tốn để nung 1 kg clinker. Chọn q = 730 kcal/kgCl.

: nhiệt sinh thấp của than, kcal/kg than.

= 81



+ 246



– 26(



-



)-6



= 81.77,763+246.1,512 – 26.(1,62-2,15) – 6,1

= 6678,535 ( kg/kgthan)

Suy ra: B =



= 0,109 (kg/kgCL)



Vậy, t% = 1.0,1512.0,109.100% = 1,648%

5.4. Dựng và giải hệ phương trình:

− Gọi x1, x2, x3, x4 lần lượt là tỉ lệ của đá vôi , đất sét, quặng sắt, diatomit trong

clinker. Ngồi ra, xtro = t% = 1.648%

Ta có: x1 + x2 + x3 + x4 + xtro = 100

Thay số liệu ở bảng 5.6 vào các phương trình sau:



76,144x1 − 195,367x 2 − 96, 219x 3 − 233.85x 4 − 187, 55.1, 648 = 0



Ta được hệ sau: 0, 24x1 + 9,193 x2 − 102,81x3 + 3,887 x4 + 19, 379.1, 648 = 0



−0.816x1 + 3.006 x2 − 158.889 x3 + 61, 495x 4 − 19.893.1, 648 = 0



 x1 + x2 + x3 + x4 + 1.648 = 100



Giải hệ bằng phương pháp Gauss ta có:

x1 = 72,0012%



x3 = 2,29176%



x2 = 17,5049%



x4 = 6,65414



GVHD: Lê Minh Sơn



27



xtro = 1,648%



5.5. Tính kiểm tra

5.5.1 Tính kiểm tra thành phần hóa clinker

Sk =

=



Sik .x1 + S 2k .x2 + S3k .x3 + S 4k .x4 + Stro .xtro

100



4,55.72, 0012 + 65, 64.17,5049 + 20, 04.2, 29176 + 85, 63.6, 655414 + 60,32.1, 648

100



= 21,8319%

Aik .x1 + A2k .x2 + A3k .x3 + A4k .x4 + Atro .xtro

100



Ak =

=



1, 40.72, 0012 + 18,82.17,5049 + 4,14.2, 29176 + 7,39.6, 55414 + 27,12.1, 648

100



= 5,3286%

Fi k .x1 + F2k .x2 + F3k .x3 + F4k .x4 + Ftro .xtro

F =

100

k



=



0, 75.72, 0012 + 6, 21.17,5049 + 67, 06.2, 29176 + 2, 26.6,55414 + 4,99.1, 648

100



=3,3943%

Ck =

=



Cik .x1 + C2k .x2 + C3k .x3 + C4k .x4 + Ctro .xtro

100



90, 28.72, 0012 + 4, 61.17,5049 + 3,17.2, 29176 + 3, 65.6,55414 + 6,58.1, 648

100



=66,2401%

Mk =



M ik .x1 + M 2k .x2 + M 3k .x3 + M 4k .x4 + M tro .xtro 0,84.72, 0012 + 0,93.17,5049 + 0, 79.1, 648

=

= 0, 7738%

100

100



Rik .x1 + R2k .x2 0,12.72, 0012 + 1,96.17,5049

R =

=

= 0, 4392%

100

100

k



Sik .x1 + S 2k .x2 0, 02.72, 0012 + 1, 22.17,5049

S =

=

= 0, 215%

100

100

k



GVHD: Lê Minh Sơn



28



CK k =

=



CK ik .x1 + CK 2k .x2 + CK3k .x3 + CK 4k .x3 + CK tro .xtro

100



2, 04.72.0012 + 0, 61.17,5049 + 5,59.2, 29176 + 1, 07.6,55414 + 0, 21.1, 648

100



= 1,7771%

5.5.2. Tính kiểm tra các modun, hệ số:

100.C k

LS F =

2,8.S k + 1,18A k + 0, 65.F k

100.66, 2401

=

= 95,14

2,8.21,8319 + 1,18.5,3286 + 0, 65.3,3943

MA =



Ak 5,3286

=

= 1,56

F k 3, 3943



MS =



Sk

21,8319

=

= 2,50

k

k

A +F

5,3286 + 3,3943



5.5.3. Tính kiểm tra thành phần khoáng của clinker:

C3S = 4,072.Ck – 7,602.Sk – 6,723



– 1,433.Fk



= 4,07.66,2401 – 7,6.21,8319 – 6,72.5,3286 – 1,42.3,3943 = 63,047%

C2S = 8,6.Sk + 5,07.Ak + 1,07Fk – 3,07.Ck

= 8,6.21,8319 + 5,07.5,3286 + 1,07.3,3943 – 3,07.66,2401 = 15,045%

C3A = 2,65.Ak – 1,7.Fk = 2,65.5,3286 – 1,7.3,3943 = 8,350%

C4AF = 3,04.Fk = 3,04.3,3943 = 10,3187%

Tổng 4 khống chính = 63,047 + 15,045 + 8,350 + 10,3187 = 96,7607%

5.5.4. Hàm lượng pha lỏng nóng chảy:

+ Tính theo thành phần khống:

L% = 1,12C3A + 1,35.C4AF = 1,12.8.350 + 1,35.10,3187 = 23,2822%

+ Tính theo thành phần hóa:

GVHD: Lê Minh Sơn



29



L1450 = 3.Ak + 2,25Fk + Mk + Rk

= 3.5,3286 + 2,25.3,3943 + 0,7738 + 0,4392 = 24,836%

5.6. Tính thành phần hóa phối liệu, thành phần đóng góp của ngun liệu trong phối

liệu và tít phối liệu:

5.6.1. Phần đóng góp của nguyên liệu trong phối liệu

+ Đá vôi:

100 x1

.100%

100 − MKN10

X1 =

100 x3

100 x1

100 x2

100 x4

+

+

+

0

0

0

100 − MKN1 100 − MKN 2 100 − MKN 3 100 − MKN 40

100.72, 0012

.100%

123, 2264

100 − 41, 57

=

=

.100% = 81, 239%

100.72, 0012 100.17,5049 100.2, 29176 100.6,55414 151, 6841

+

+

+

100 − 41, 57

100 − 8, 72

100 − 2.69

100 − 5,36



+ Đất sét

100.17,5049

.100%

100 − 8, 72

X2 =

= 12.643%

151, 6841



+ Điatomit

100.6,55414

.100%

100 − 5,36

X3 =

= 4,565%

151, 6841



+ Quặng sắt

100.2, 29176

.100%

100 − 2, 69

X4 =

= 1,553%

151, 6841



GVHD: Lê Minh Sơn



30



5.6.2. Thành phần hóa của phối liệu

S10 . X 1 + S 20 . X 2 + S30 . X 3 + S 40 . X 4

100

2, 66.81, 239 + 59,92.12,643 + 19,5.1,553 + 81, 04.4,565

=

= 13, 739%

100

S0 =



A10 . X 1 + A20 . X 2 + A30 . X 3 + A40 . X 4

100

0,82.81, 239 + 17,18.12, 643 + 4, 03.1,553 + 7.4,565

=

= 3, 220%

100

A0 =



F10 . X 1 + F20 . X 2 + F30 . X 3 + F40 . X 4

100

0, 44.81, 239 + 5, 67.12, 643 + 65, 26.1,553 + 2,14.4, 565

=

= 2,186%

100

F0 =



C10 . X 1 + C20 . X 2 + C30 . X 3 + C40 . X 4

C =

100

52, 75.81, 239 + 4, 20.12, 643 + 3, 08.1,553 + 3, 45.4, 565

=

= 43,59%

100

0



M 10 . X 1 + M 20 . X 2

M =

100

0, 49.81, 239 + 0,85.12, 643

=

= 0,506%

100

0



R10 . X 1 + R20 . X 2

100

0, 07.81, 239 + 1, 79.12, 643

=

= 0, 283%

100

R0 =



S10 . X 1 + S 20 . X 2

100

0,01.81, 239 + 1,11.12, 643

=

= 0,148%

100

S0 =



MKN10 . X 1 + MKN 20 . X 2 + MKN 30 . X 3 + MKN 40 . X 4

100

41,57.81, 239 + 8, 72.12, 643 + 2, 69.1,553 + 5,36.4,565

=

= 35,16%

100

MKN 0 =



GVHD: Lê Minh Sơn



31



CK10 . X 1 + CK 20 . X 2 + CK 30 . X 3 + CK 40 . X 4

100

1,19.81, 239 + 0,56.12, 643 + 5, 44.1,553 + 1, 01.4,565

=

= 1,168%

100



CK 0 =



5.6.3. Tính tít phối liệu

T = 1,785.C0 + 2,09.M0 = 1,785.43,590 + 2,09.0,506 = 78,886%

6. Nhận xét

− Các kết quả tính tốn cho thấy các mo đun, hệ số ta chọn ban đầu là phù hợp

− Hàm lượng



sau khi nung phối liệu tạo clinker là cao (63,047%) có thể đảm



bảo cho xi măng có cường độ yêu cầu (mác 40) nhưng cũng làm cho q trình

nung luyện khó khan hơn

− Bài phối liệu có đưa tro than vào nhưng số phương trình khơng đổi. Vế trái không

đổi nhưng vế phải thay đổi. Mặc dù vậy, các thông số của tro than đưa vào đều

tính được ngay nên hệ vẫn giải bình thường bằng phương pháp Gauss.

− Hàm lượng pha lỏng L = 24,836% là phù hợp cho q trình tạo khống diễn ra

theo yêu cầu.

− Tít phố liệu T = 78,886% là phù hợp.

7. Tính cường độ của clinker

− Giả sử tổng hàm lượng kiềm có trong clinker gồm 2 loại là

thiết hàm lượng của chúng là như nhau, ta có:

Na 2 O = K 2 O =



R k 0,4392

=

= 0,2196%.

2

2



Suy ra K = K 2 O + 1,52.Na 2 O = 0,2196 + 1,52.0,2196 = 0,5534%

MSO3 =



GVHD: Lê Minh Sơn



SO3

0,85.K



=



0,215

= 0,457 < 0,5

0,85.0,5534



32







. Giả



Do đó : K s = 1,18.SO3 = 1,18.0,215 = 0,2537%

Vậy, Rn28 = 52 − 10.K s + 0,15.C 3 S = 52 − 10.0,2357 + 0,15.63,047 = 58,92( N / mm 2 )

Cường độ xi măng là : R = 58,92.100 − 58,92.(21 + 4) = 44,19( N / mm 2 )

− Tiêu chuẩn xi măng PCB40 nhà máy dự định sản xuất theo tiêu chuẩn chất lượng

TCVN 6260-1997.



Bảng 7.1Tiêu chuẩn xi măng PCB40 của Việt Nam

Các yêu cầu kỹ thuật



PCB 40



Cường độ nén (N/mm 2 ) :

+ 72 giờ ± 45 phút



≥ 18



+ 28 ngày ± 8 giờ



≥ 40



Thời gian đông kết:

+ Bắt đầu (phút)



≥ 45



+ Kết thúc (giờ)



≤ 420



Độ nghiền mịn:

+ Phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09mm (%)



≤ 10



+Bề mặt riêng theo phương pháp Blaine (



≥ 2800



+ Độ ổn định thể tích theo phương pháp Le Chatelier (mm)



≤ 10



Hàm lượng SO3 (%)



≤ 3,5



8. Tính cân bằng vật chất của tồn nhà máy

8.1. Tiêu hao nguyên liệu khô lý thuyết cho 1 kg clinker

AC =



100

100

=

= 1,542(kg / kgCL)

0

100 − 35,16

100 − MKN



GVHD: Lê Minh Sơn



33



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Thiết kế cấp phối trong quá trình sản xuất xi măng

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×