1. Trang chủ >
  2. Luận Văn - Báo Cáo >
  3. Thạc sĩ - Cao học >

+ Xi măng Pooc lăng (XMP): Là sản phẩm nghiền mịn của hỗn hợp gồm clinker XMP và thạch cao ( CaSO4.2H2O) (35%).Ngoài ra có thể có phụ gia công nghệ ( phụ gia trợ nghiền , phụ gia bảo quản).

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (350.93 KB, 31 trang )


Q trình và thiết bị silicate 2



Nhóm 2



nhất. Bột phối liệu khơ có mức đồng nhất đạt u cầu được bơm khí nén chuyển

vào lò nung. Do phối liệu khơ, lò nung có cấu tạo hai phần: phần thiết bị trao đổi

nhiệt kiểu treo và phần lò quay.

− Than đá được nghiền bằng máy nhiền phun cháy trong lò theo chiều ngược với

chiều

− Chuyển vận của bột phối liệu. Khói lò có thể qua tháp làm nguội, vào thiết bị lọc

bụi tĩnh điện, rồi thải ra ngồi theo ống khói. Một phần khói lò được dẫn vào máy

nghiền để sấy than. Làm nguội clinker bằng thiết bị làm nguội kiểu ghi, sau đó

chứa trong silo. Từ đây, có thể xuất clinker trực tiếp theo hệ thống vận tải, hoặc

nghiền với các phụ gia và thạch cao thành xi măng chứa trong các silo.

1.3. Sơ lược về phương pháp khơ lò quay trong sản xuất xi măng :



Hình 1.2 Lò quay phương pháp khơ

1.3.1.Phương pháp khơ với thiết bị lò quay

− Nhằm tăng hiệu quả trao đổi nhiệt ở mức cao nhất trong lò quay nung Clinker

XMP.

− Các q trình biến đổi hóa lý của phối liệu khơ ( độ ẩm <1%) xảy ra chủ yếu ở

pha rắn (sấy, đốt nóng , phân hủy cacbonat canxi ) được thực hiện trong những

thiết bị đặc biệt gọi là hệ thống trao đổi nhiệt kiểu treo .Phần phản ứng pha lỏng

GVHD: Lê Minh Sơn



5



Q trình và thiết bị silicate 2



Nhóm 2



( tạo pha lỏng , kết khối tạo Clinker , làm nguội ) thực hiện nốt trong phần lò

quay.

− Nhược điểm : Trước đây , chất lượng có thấp hơn phương pháp ướt.

− Ưu điểm : Lò quay được giảm bớt chiều dài ( còn 60-80m), năng lượng tiết kiệm

hơn nhiều so với nung Clinker bằng phương pháp ướt . Vấn đề môi trường cũng

được xem là dễ giải quyết hơn.

1.3.2. Cấu tạo lò quay phương pháp khơ

Lò quay được chia làm 3 khu vực chính:

• Phần đầu lò: tạo khống C2S, C3A, C4AF

• Phần giữa lò : tạo khống C3S

• Phần cuối lò : làm nguội .

1.3.3. Qúa trình hóa lý khi nung luyện

Bảng 1.1 Diễn biến q trình hóa lý khi nung luyện

Nhiệt độ



Qúa trình



Phản ứng



< 1000C

100 ÷ 4000 C

400 ÷ 7500 C



Tách nước tự do

Bay hơi nước hấp phụ

Mất nước hóa học ( Phân

hủy Caolinit)

Phân hủy MêtaCaolinit



H2OL → H2Oh

H2OL → H2Oh

AS2H2 → AS2 + 2Hh ↑



600 ÷ 9000 C

600 ÷ 10000 C



Phân hủy đá vơi ,tạo

khống CS , CA



800 ÷ 13000 C



Tạo khống C2S, C3A,

C4AF



1250 ÷ 14500C



Tạo khống C3S



AS2 → AS + S

Hoặc AS2 → A + 2S

CaCO3 → CaO + CO2 ↑

C + S → CS

C+ F →

CF

C + A → CA

CA + 2C → C3A

CS + C → C2S

C3A + CF → C4AF

C2S + Ctd → C3S



− Trong hệ thống lò cũng diễn ra đủ tất cả các q trình trên:

• Tại cyclone tầng 1 : Mất nước lý học.

• Tại cyclone tầng 2,3:Phân hủy Caolinit

• Tại cyclone tầng 4,5 : Phân hủy một phần đá vôi (<15%)

− Phối liệu ở Cylone tầng 4 vào Calciner , sau đó vào Cylone tầng 5 rồi được đưa

GVHD: Lê Minh Sơn



6



Q trình và thiết bị silicate 2



Nhóm 2



vào lò quay . Vật liệu Canxi hóa tới 90-95% trước khi vào lò. Có một lượng nhỏ

khống đã tạo ra trong calciner và cyclone tầng 5 . Tại Calciner , 80% đá vơi

được phân hủy ,sau đó bột liệu phân hủy nốt trong lò và xảy ra q trình tạo

khống .

1.4. Q trình cháy của nhiên liệu than

1.4.1. Mục đích

− Mục đích tính q trình cháy nhiên liệu là xác định lượng nhiệt trị, lượng khơng

khí cần thiết để cháy nhiên liệu, lượng sản phẩm cháy, thành phần của nó và nhiệt

độ cháy. Trong nhiều trường hợp lò yêu cầu đạt nhiệt độ cao khi nhiên liệu lại có

nhiệt trị thấp thì lò khơng thể hoạt động được. Cũng có trường hợp nhiên liệu có

nhiệt trị cao nhưng lò lại u cầu nhiệt độ q cao 1700-1800 thì lò cũng khó đạt

đến nhiệt độ yêu cầu. Vì vậy nếu nhiệt độ cháy của nhiên liệu khơng đạt được

nhiệt độ nung của lò, thì ta phải xác định nhiệt độ cần thiết phải nung nóng sơ bộ

khơng khí hoặc cả nhiên liệu khí trước khi vào cháy nhiên liệu. Trên cơ sở đó mà

quyết định hay lựa chọn thiết bị đốt nóng khơng khí hoặc nhiên liệu khí đó.

− Lượng khơng khí cần thiết để cháy nhiên liệu và lượng khí thải hay sản phẩm

cháy được xác định trên cơ sở cân bằng vật chất của quá trình cháy nhiên liệu.

− Nhiệt độ cháy nhiên liệu xác định trên cơ sở cân bằng nhiệt, bao gồm nhiệt của

nhiên liệu, khơng khí mang vào và nhiệt của các sản phẩm cháy tạo thành.

− Khi tính tốn cần phân biệt sản phẩm cháy và khói lò. Thơng thường khi tính tốn

thì sản phẩm cháy là những khí tạo ra do q trình cháy trong phạm vi buồng

cháy của lò nhằm đạt được nhiệt độ yêu cầu của công nghệ nung. Để đạt được

nhiệt độ này, nhiên liệu cần được đốt cháy với lượng khơng khí dư nhỏ nhất có

thể có. Hệ số này tùy thuộc vào từng loại lò và nhiệt độ cần có. Khói lò có lưu

lượng lớn hơn nhiều so với sản phẩm cháy torng khu vực của lò. Có hai ngun

nhân làm lưu lượng khói lò tăng lên đó là khơng khí lọt vào lò và khí và O sản

sinh từ vật liệu nung.

− Nhằm đạt nhiệt độ cao trong vùng nung ta dùng hệ số khơng khí dư nhỏ. Khi khí

thốt ra khỏi lò nung có nhiệt độ rất cao nên ta phải tìm cách hạ nhiệt bằng cách

pha thêm khơng khí lạnh vào. Như vậy hệ số khơng khí dư của khói lò sẽ tăng lên

rất nhiều so với u cầu của vùng nung. Trong trương hợp sử dụng hàm nhiệt của

sản phẩm cháy để gai nhiệt sơ bộ vật liệu nung thì trên đường đi của sản phẩm

cháy khơng khí sẽ lọt vào lò và làm tăng hệ số khơng khí dư.

− Vật liệu nung như gốm sứ được nung nóng và sẽ phân hủy khống sét cũng như

bay hơi do độ ẩm nên trong khói lò thải ra khơng khí có kèm theo những hơi nước

này. Khi nấu thủy tinh từ phối liệu soda thì khói lò còn có thêm phân hủy từ soda

và độ ẩm của phối liệu. Khi nung clinker xi măng thì ngồi độ ẩm của phối liệu

còn có do phân hủy từ đá vơi. Do phối liệu nung clinker xi măng chứa gần 80%

đá vôi nê để sản xuất 1kg clinker xi măng theo phương pháp khô sẽ thải ra từ phối

liệu gân 0,5kg và khoảng 0,01kg hơi nước. Vì vậy mà khói của lò quay nung

GVHD: Lê Minh Sơn



7



Q trình và thiết bị silicate 2



Nhóm 2



clinker xi măng sẽ rất lớn mặc dù để sản xuất 1kg clinker chỉ dùng khoảng 0,10 –

0,12kg than.

1.4.2. Quy ước trong tính tốn

− Q trình cháy trong tính tốn khơng phụ thuộc vào lượng nhiên liệu dùng vì

lượng khơng khí cần thiết và thể tích sản phẩm cháy tạo ra khi cháy nhiên liệu

được xác định theo một đơn vị khối lượng hoặc thể tích của nhiên liệu và biểu thị

bằng N ( mét khối tiêu chuẩn trên kg nhiên liệu) hoặc N (mét khối tiêu chuẩn trên

mét khối tiêu chuẩn nhiên liệu). Từ đây ta quy ước đơn vị mét khối trong tính

tốn đều là mét khối chuẩn (thay cho Nviết dài).

− Nhiệt độ cháy nhiên liệu -nhiệt độ lý thuyết cực đại có thể có, được xác định theo

tồn bộ hàm nhiệt của khói lò. Nhiệt độ này cũng không phụ thuộc vào lượng

nhiên liệu cháy trong một đơn vị thời gian và xác định với độ chính xác cao.

− Mỗi trường hợp tính tốn cần phải liên hệ đến những điều kiện thực tế cháy nhiên

liệu và những đặc điểm của thiết bị nhiệt. Trên cơ sở thực tế đó chúng ta lấy hệ số

khơng khí dư cho phù hợp để cháy nhiên liệu. Nhiệt độ thực tế hay nhiệt độ tác

dụng của khói lò phụ thuộc vào rất nhiều nhân tố khác nhau và rất khó tính tốn.

− Khi tính tốn q trình cháy của nhiên liệu ta sử dụng đơn vị chuẩn, tức thể tích

khí ứng với 0 và áp suất 1atm và ký hiệu N, thể tích tốc độ . Song để đơn giản

các ký hiệu thể tích V, đơn vị m hay đều hiểu là ở dạng chuẩn khi tính tốn hoặc

viết tay trong các cơng thức.

− Nhiệm vụ đầu tiên khi tính tốn q trình cháy của nhiên liệu là phải xác định

thành phần làm việc của nhiên liệu, sau đó xác định nhiệt trị của nó theo các cơng

thức đã cho. Trong thành phần làm việc sẽ có lượng hơi ẩm của nhiên liệu rắn

hoặc lượng hơi ẩm ở trạng thái cân bằng của nhiên liệu khí.

2. Nhiên liệu sản xuất clinker XMP:

− Trong công nghiệp sản xuất xi măng, người ta có thể dùng các dạng nhiên liệu:

• Rắn: than đá, than nâu, than mỡ, than cốc (cho xi măng lò đứng), vỏ xe phế

thải.

• Lỏng: các loại dầu, chủ yếu là dầu mazut,…

• Khí: khí tự nhiên (hiện chưa được sử dụng ở Việt Nam).

− Việc sử dụng loại nhiêu liệu nào trên thực tế phụ thuộc vào điều kiện cụ thể, quan

trọng nhất là yếu tố kinh tế (giá thành).

− Trong điều kiện Việt Nam hiện nay, than là nhiên liệu quan trọng nhất trong cộng

nghiệp sản xuất xi măng Pooclang (XMP).

− Các chỉ tiêu kỹ thuật thông thường dùng để đánh giá nhiên liệu: nhiệt trị, hàm

lượng chất bốc, tro, nhiệt độ lửa.

GVHD: Lê Minh Sơn



8



Q trình và thiết bị silicate 2



Nhóm 2



2.1. Nhiên liệu than:

− Than đá là nhiên liệu rắn chủ yếu dùng trong công nghệ sản xuất XMP, do ưu thế

về giá thành, lưu trữ và vận chuyển đơn giản so với những dạng nhiệu liệu khác.

− Ngoài ra, trong những hồn cảnh cụ thể như vấn đề mơi trường, tiết kiệm năng

lượng, có thể dùng những nhiên liệu rắn khác như vỏ ruột ơ tơ phế thải. Khi đó,

phần đốt nhiên liệu có thiết kế riêng.

− Thành phần hóa của than:

− Thành phần hóa của than đá gồm các chất hữu cơ và vơ cơ, ngồi ra lượng ẩm 215%

− Cacbon (C), hidro (H), lưu huỳnh (S) là những thành phần cháy được trong than,

Thành phần các chất cháy được trong nhiên liệu càng cao thì nhiệt tỏa ra khi cháy

càng nhiều. Tuy nhiên, khi đánh giá chất lượng nhiên liệu, người ta thường dựa

vào thành phần C và H, còn S là thành phần khơng mong muốn trong nhiên liệu.

Thành phần hóa của nhiên liệu rắn thường khơng ổn định so với nhiên liệu dạng

lỏng và khí.

− Tro và ẩm trong nhiên liệu hồn tồn khơng tham gia vào quá trình cháy. Tuy

nhiên, cần chú ý lượng ẩm bay hơi chỉ có tác dụng vật lí, còn tro sẽ lưu lại trong

thành phần clinker.

− Thành phần hóa của tro than trong khoảng:

• Al2O3: 15-20%

• SiO2: 20-40%

• Fe2O3: 20-45%

• CaO: 1-5%

• MgO: 0,5-1%

• SO3:2-8%

• Clorit: 0,01-0,1%

• Florit: < 0,02%

− Tro than làm thành phần clinker không ổn định, giảm chất lượng.

2.2. Nhiên liệu lỏng

− Trong công nghệ sản xuất XMP: Phổ biến nhất là mazút và chất thải lỏng từ cơng

nghệ lọc dầu.

− Có thể dung nhiên liệu lỏng chung nhiên liệu than (với lượng hạn chế hoặc tận

dụng nhiên liệu thải từ sản xuất sản phẩm khác.

− Mazút được dự trữ trong những bể chứa lớn. Để phun vào lò cần đốt nóng sơ bộ

từ 50-110 bằng các thiết bị nồi hơi đặc biệt hoặc đốt nóng bằng lò điện trở, nhằm

GVHD: Lê Minh Sơn



9



Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.docx) (31 trang)

×