Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH NUNG CLINKER CHO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CEMENT THEO PHƯƠNG PHÁP ƯỚT CẤU TẠO LÒ QUAY NUNG KLINKER THEO PHƯƠNG PHÁP ƯỚT CẤU TẠO MẶT CẮT DỌC LÒ QUAY NUNG CLINKER CẤU TẠO CỦA THIẾT BỊ LỌC ĐỐT NÓNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BỘ MÔN : VẬT LIỆU XÂY DỰNG • Môn Học: • Đề Tài : • • KỸ THUẬT SẢN XUẤT CEMENT PORTLAND • VÀ CÁC CHẤT KẾT DÍNH NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH NUNG CLINKER CHO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CEMENT THEO PHƯƠNG PHÁP ƯỚT • • • • • • GVGD : Ths Huỳnh Thò Hạnh SVTH : Hồ Trọng Khánh Nguyễn Đình Hoà Lê Nguyễn Hoàng Anh Tuấn LỚP : XD04BVL NHÓM : 05 TÀI LIỆU THAM KHẢO : Giaó trình “kỹ thuật sx chất kết dính” Ths.Huỳnh Thò Hạnh Các tài liệu khoá trước CÁC BƯỚC CHÍNH TRONG SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XMP PP ƯỚT ĐÁ VÔI ĐẤT SÉT QUẶNG SẮT Đập nghiền Bể bừa bùn Silo chứa Kho chứa Bể chứa Cát MÁY NGHIỀN BI ƯỚT (Nổ mìn) Nhiên liệu Phụ gia (FeS2) (múc, xúc) Than mòn Dầu Thạch cao Đất, đá núi lửa MÁY NGHIỀN MỊN Bể chứa Điều chỉnh Tồn trữ LÒ QUAY Làm nguội nhanh Silo (ủ) Silo chứa Xuất clinker Đóng bao Tiêu thụ CẤU TẠO LÒ QUAY NUNG KLINKER THEO PHƯƠNG PHÁP ƯỚT Lò quay nung clinker theo phương pháp ướt 1.Thành lò Bệ đỡ bê tông Động lò 4.Hệ thống bánh 5.Thiết bò phun nhiên liệu Thiết bò làm lạnh kiểu ống quay Ống khói Máng cấp phối liệu Hệ thống lưới xích LẮP RÁP VÀ TRUYỀN ĐỘNG CỦA LÒ QUAY CẤU TẠO MẶT CẮT DỌC LÒ QUAY NUNG CLINKER THEO PHƯƠNG PHÁP ƯỚT CẤU TẠO CỦA THIẾT BỊ LỌC ĐỐT NÓNG CẤU TẠO LƯỚI XÍCH VÀ CHUỖI XÍCH TRONG ZONE XÍCH CẤU TẠO CÁC TẤM GỐM TRAO ĐỔI NHIỆT Tấm gốm trao đổi nhiệt zone đốt nóng Tấm gốm trao đổi nhiệt zone xích CÁC LOẠI GẠCH CHỊU LỬA LÓT TRONG LÒ QUAY PREHEATING ZONE Gạch chòu lửa samos CALCINATION ZONE (fireclay bricks) UPPER TRANSITION ZONE Gạch magnesi – crom BURNING ZONE LOWER TRANSITION ZONE (magnesite-crome bricks) Gạch chòu lửa có hàm lượng nhôm cao OUTLET ZONE (high alumina bricks) CẤU TẠO GẠCH CHỊU LỬA THEO TỪNG ZONE CẤU TẠO CÁC THIẾT BỊ LÀM LẠNH CLINKER Thiết bò làm lạnh kiểu hành tinh Thiết bò làm lạnh kiểu ghi HÌNH DẠNG CẤU TẠO GẠCH CHỊU LỬA LÓT TRONG LÒ QUAY CÁCH THI CÔNG GẠCH TRONG LÒ QUAY CÁC HỆ NGHIỀN VÀ ĐỐT THAN Hệ nghiền đốt trực tiếp Bunke than Máy nghiền Bơm Vòi phun than Lò nung Khí lò hồi lưu (gió ba) Khí nén Hệ nghiền đốt gián tiếp Bunke than Máy nghiền bi Xyclon Máy lọc bụi Bunke chứa than mòn Vòi phun than Lò nung Quạt Khí nóng hồi lưu (gió ba) CÁC HỆ NGHIỀN VÀ ĐỐT THAN THAM KHẢO Hệ nghiền đốt than trực tiếp Hệ nghiền đốt than gián tiếp CÁC CẤU KIỆN CHỨA VÀ ĐỐT NHIÊN LIỆU NGUYÊN LÝ QUÁ TRÌNH CHÁY VÀ SỰ CHÁY TRONG LÒ Sơ đồ nguyên lý trình cháy Sự cháy lò quay CẤU TẠO QUẠT CAO ÁP CẤU TẠO QUẠT TRUNG ÁP QUÁ TRÌNH LÝ HỌC XẢY RA TRONG LÒ QUAY PHƯƠNG PHÁP ƯỚT • • • - Lò quay nung clinker làm việc theo nguyên tắc ngược chiều Quá trình cháy nhiên liệu xảy khoảng 20-30m chiều dài lò Tốc độ dòng khí khu vực lò khác tùy theo khu vực Tốc độ dòng khí lớn trục lo, nhỏ gần lớp gạch lát thành lò Xích trao đổi nhiệt làm tốc độ dòng khí theo tiết diện lò vùng đặt xích - Vật liệu chuyển động theo chiều dài lò phức tạp, chủ yếu trượt bề mặt lớp lót vỏ lò với tốc độ khác kích thước chúng khác - Thời gian lưu vật liệu lò khoảng 3-6 Kích thước phối liệu lớn thời gian nung dài Do tác động xích thiết bò trao đổi nhiệt mà hệ số chiếm chổ vật liệu lò vùng khác Hạt phối liệu hình thành vùng zone sấy Ở zone phân hủy cacbonat, lượng lớn CO2 tách ra, tốc độ chuyển động vật liệu tăng dần Ở zone kết khối, có xuất pha lỏng phối liệu, đồng thời có kết hợp hạt clinker nhỏ thành hạt clinker lớn tốc độ chuyển đông hại clinker giảm Do nhiều yếu tố tác động mà vật liệu lò chuyển động theo hình sin QUÁ TRÌNH HÓA HỌC XẢY RA TRONG LÒ QUAY PHƯƠNG PHÁP ƯỚT • • • • • • • • • • • • • 1- Zone xích (zone sấy): ( t =20oC – 200oC ) Xảy trình nước lý học Phối liệu vào zone sấy dạng bùn sệt Nhờ có xích trao đổi nhiệt mà cường độ sấy tăng lên, độ ẩm phối liệu giảm dần, độ nhớt tăng lên, vật liệu vón thành cục Do tác dụng va đập xích quay lò mà vật liệu tạo viên có kích thước khác nhau, xích có nhiệm vụ ngăn bụi thoát khỏi lò Phối liệu khỏi zone xích độ ẩm 8-10% Cuối zone xích nhiệt độ phối liệu đạt o 200 C, đất sét phần tính dẻo, có hạt tương đối nhỏ 2- Zone đốt nóng: ( t =200oC – 650oC ) Xảy trình cháy tạp chất hữu nước hóa học (Đốt nóng vật liệu khô khử nước caolinits) Al2O3.2SiO2.2H2O => Al2O3 + 2SiO2 + 2H2O Nhiệt độ vật liệu zone đốt nóng từ 200-650oC, 450-500oC chủ yếu nước hóa học đất sét Khi đất sét hoàn toàn tính dẻo, cường độ hạt phối liệu giảm 3- Zone phân hủy cacbonat: ( t =650oC – 1200oC ) Đốt nóng nguyên vật liệu kéo theo phân tích đá cacbonat CaCO3 => CaO + CO2 MgCO3 => MgO + CO2 Nhiệt độ vật liệu từ 650-1200oC Ở CaCO3 MgCO3 bò phân hủy, đồng thời khoáng khác đất sét bò phân tích thành oxýt riêng biệt hoạt tính SiO2 Al2O3 Khi oxýt canxi kết hợp với oxýt khác tạo thành khoáng C2S, CA, C2F Quá trình tạo khoáng tùy thuộc vào nhiệt độ độ mòn phối liệu QUÁ TRÌNH HÓA HỌC XẢY RA TRONG LÒ QUAY PHƯƠNG PHÁP ƯỚT (tt) • • • 4- Zone toả nhiệt : ( t =1200oC – 1300oC ) Là zone có tạo thành khoáng nhờ phản ứng toả nhiệt Các phản ứng hóa học xảy sau: CaO Al O3 + 2CaO → 3CaO Al O3 2CaO + Fe2 O3 → 2CaO.Fe2 O3 2CaO.Fe2 O3 + CaO Al O3 + CaO → 4CaO Al O3 Fe2 O3 CaO + SiO2 → 2CaO.SiO2 • • • • • • • • • • Trong zone toàn Al2O3 Fe2O3 phản ứng hết tạo thành 3CaO.Al2O3 4CaO.Al2O3.Fe2O3 toàn SiO2 phản ứng hết với CaO để tạo thành 2CaO.SiO2 , cuối zone phản ứng toả nhiệt ta có thành phần khoáng sau: CaO tự do, khoáng 3CaO.Al2O3, 4CaO.Al2O3.Fe2O3, 2CaO.SiO2 tồn dạng rắn Zone kết khối : ( t =1300oC – 1450oC – 1300oC ) Ở t =1300oC ta thấy bắt đầu xuất pha lỏng chảy Có tác dụng tạo thành viên clinker Hoà tan phân2tá n pha lỏng tiếp xúc với CaO tạo thành C3S CaO.SiO + SiO → 3CaO.SiO 2 Phản ứng xảy mạnh t =1450oC Lượng pha lỏng phụ thuộc vào đặc trưng tính chất clinker Nếu clinker có KH lớn khoáng C 3S, C2S nhiều C3A, C4AF pha lỏng ít, kết khối khó khăn Nhưng lượng pha lỏng nhiều dễ tạo ano gây tắc lò Zone làm nguội : ( t =1300oC – 1100oC ) Clinker làm lạnh từ 1300oC – 1100oC không khí lạnh Lúc C3S tiếp tục tạo thành tách khỏi pha lỏng Sau cliker tiếp tục làm lạnh xuống 1000oC Khi nhiệt độ xuống đến 1200oC, có tái kết tinh C3S, C2S, C3A, C4AF Pha lỏng lại kết tinh dạng thuỷ tinh Clinker làm lạnh nhanh đến t =100oC Quá trình làm lạnh nhanh quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng clinker: – Làm lạnh nhanh làm khoáng kết tinh dạng tinh thể nhỏ ([...]... than Lò nung Quạt Khí nóng hồi lưu (gió ba) CÁC HỆ NGHIỀN VÀ ĐỐT THAN THAM KHẢO Hệ nghiền và đốt than trực tiếp Hệ nghiền và đốt than gián tiếp CÁC CẤU KIỆN CHỨA VÀ ĐỐT NHIÊN LIỆU NGUYÊN LÝ QUÁ TRÌNH CHÁY VÀ SỰ CHÁY TRONG LÒ Sơ đồ nguyên lý quá trình cháy Sự cháy trong lò quay CẤU TẠO QUẠT CAO ÁP CẤU TẠO QUẠT TRUNG ÁP QUÁ TRÌNH LÝ HỌC XẢY RA TRONG LÒ QUAY PHƯƠNG PHÁP ƯỚT • • • - Lò quay nung clinker. .. khối, có sự xuất hiện của pha lỏng trong phối liệu, đồng thời có sự kết hợp các hạt clinker nhỏ thành các hạt clinker lớn do đó tốc độ chuyển đông của hại clinker sẽ giảm Do nhiều yếu tố tác động mà vật liệu trong lò chuyển động theo hình sin QUÁ TRÌNH HÓA HỌC XẢY RA TRONG LÒ QUAY PHƯƠNG PHÁP ƯỚT • • • • • • • • • • • • • 1- Zone xích (zone sấy): ( t =20oC – 200oC ) Xảy ra quá trình mất nước lý học... quay nung clinker làm việc theo nguyên tắc ngược chiều Quá trình cháy nhiên liệu xảy ra trong khoảng 20-30m chiều dài lò Tốc độ dòng khí trong các khu vực lò khác nhau tùy theo từng khu vực Tốc độ dòng khí lớn nhất ở trục lo, nhỏ nhất ở gần lớp gạch lát thành lò Xích trao đổi nhiệt làm tốc độ dòng khí đều nhau theo tiết diện lò tại vùng đặt màn xích - Vật liệu chuyển động theo chiều dài lò rất phức... viên clinker Hoà tan và phân2tá n đều trong pha lỏng tiếp xúc với CaO tạo thành C3S CaO.SiO + SiO → 3CaO.SiO 2 2 2 Phản ứng xảy ra mạnh ở t =1450oC Lượng pha lỏng phụ thuộc vào đặc trưng và tính chất của clinker Nếu clinker có KH lớn khoáng C 3S, C2S nhiều và C3A, C4AF ít pha lỏng ít, kết khối khó khăn Nhưng nếu lượng pha lỏng nhiều thì dễ tạo ano gây tắc lò 6 Zone làm nguội : ( t =1300oC – 1100oC ) Clinker. .. Khi đó oxýt canxi kết hợp với các oxýt khác tạo thành các khoáng như C2S, CA, C2F Quá trình tạo khoáng trên tùy thuộc vào nhiệt độ và độ mòn của phối liệu QUÁ TRÌNH HÓA HỌC XẢY RA TRONG LÒ QUAY PHƯƠNG PHÁP ƯỚT (tt) • • • 4- Zone toả nhiệt : ( t =1200oC – 1300oC ) Là zone có sự tạo thành các khoáng chính nhờ các phản ứng toả nhiệt Các phản ứng hóa học xảy ra như sau: CaO Al 2 O3 + 2CaO → 3CaO Al 2 O3... ZONE (high alumina bricks) CẤU TẠO GẠCH CHỊU LỬA THEO TỪNG ZONE CẤU TẠO CÁC THIẾT BỊ LÀM LẠNH CLINKER Thiết bò làm lạnh kiểu hành tinh Thiết bò làm lạnh kiểu ghi HÌNH DẠNG CẤU TẠO GẠCH CHỊU LỬA LÓT TRONG LÒ QUAY CÁCH THI CÔNG GẠCH TRONG LÒ QUAY CÁC HỆ NGHIỀN VÀ ĐỐT THAN 1 2 3 4 5 6 7 Hệ nghiền và đốt trực tiếp Bunke than Máy nghiền Bơm Vòi phun than Lò nung Khí lò hồi lưu (gió ba) Khí nén 1 2 3 4 5 6... thì thời gian nung dài hơn Do tác động của màn xích và các thiết bò trao đổi nhiệt mà hệ số chiếm chổ vật liệu trong lò ở từng vùng sẽ khác nhau Hạt phối liệu sẽ được hình thành trong vùng zone sấy Ở zone phân hủy cacbonat, một lượng lớn CO2 được tách ra, tốc độ chuyển động của vật liệu tăng dần Ở zone kết khối, có sự xuất hiện của pha lỏng trong phối liệu, đồng thời có sự kết hợp các hạt clinker nhỏ... tục được làm lạnh xuống 1000oC Khi nhiệt độ xuống đến 1200oC, có sự tái kết tinh của C3S, C2S, C3A, C4AF Pha lỏng còn lại sẽ kết tinh dạng thuỷ tinh Clinker được làm lạnh nhanh đến t =100oC Quá trình làm lạnh nhanh rất quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng clinker: – Làm lạnh nhanh làm khoáng kết tinh ở dạng tinh thể nhỏ ( CaO + CO2 và MgCO3 => MgO + CO2 Nhiệt độ vật liệu từ 650-1200oC Ở đây CaCO3 và MgCO3 bò phân hủy, đồng thời các khoáng khác của đất sét cũng bò phân tích thành các