Xi măng đã được tạo ra như thế nào ?
4 thg 12, 2017 | 13:06

Xi măng đã được tạo ra như thế nào ?


Tại bài viết này EBOOKBKMT sẽ giới thiệu đến các bạn các thông tin cơ bản về xi măng và làm thế nào để tạo ra xi măng. Một câu hỏi mà khá nhiều bạn thắc mắc.

Thành phần xi măng.

Xi măng là 1 thành phần cơ bản của bê tông. Xi măng sẽ phản ứng thủy hóa với nước tạo thành keo giúp kết dính các cốt liệu như cát với đá lại thành một khối bê tông, từ đó xây dựng thành các công trình bất động sản vững chắc.
Thành phần xi măng được chế xuất thông qua sự kết hợp hóa học chặt chẽ của canxi, silic, nhôm, sắt và các thành phần khác.
Các cốt liệu thông dụng để chế tạo sản phẩm xi măng bao gồm đá vôi, vỏ sò, đá phấn hoặc đá cẩm thạch cùng với đá phiến sét, đá phiến, cát silica và quặng sắt. Những thành phần này, khi được nung nóng ở nhiệt độ cao, tạo thành một chất dạng đá giống như chất bột mịn mà chúng ta thường nghĩ đến là xi măng.
Các phòng thí nghiệm phát triển vật liệu xây dựng trên thế giới kiểm tra kỹ lưỡng từng bước trong việc chế xuất các loại xi măng poóc lăng khác nhau bằng các bài kiểm tra về hóa học và vật lý thường xuyên. Các phòng thí nghiệm trên thế giới cũng phân tích và thử nghiệm thành phẩm để đảm bảo rằng nó tuân thủ tất cả các quy cách công nghiệp trước lúc đưa ra thị trường.
Cách phổ biến nhất để chế xuất là thông qua một quy cách khô. Bước đầu là khai thác các cốt liệu chế xuất, nhất là đá vôi. Sau khi lấy đá trong hầm ra, đá sẽ bị nghiền nát. Điều này liên quan đến nhiều giai đoạn. Đầu tiên, việc nghiền đá sẽ làm giảm kích thước đá tối đa xuống khoảng 6 inch. Sau đó, đem các đá này cho các nhà máy xi măng nghiền thứ cấp hoặc máy xay búa để giảm xuống còn khoảng 3 inch hoặc nhỏ hơn.

Lò nung xi măng.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)

Đá nghiền được kết hợp cùng với các thành phần khác như quặng sắt, tro bay và đất (phụ gia), silic, trộn lẫn đều theo tỉ lệ vào silo liệu để đồng nhất và cho vào lò nung tại các nhà máy xi măng.
Lò nung xi măng nung nóng tất cả các thành phần trên lên khoảng 1480 độ C trong các lò quay hình trụ bằng thép có lớp lót bằng gạch chịu lửa đặc biệt. Các lò nung thường có đường kính 12 feet - đủ lớn để chứa một chiếc ô tô và thậm chí dài hơn so với chiều cao của tòa nhà 40 tầng trong nhiều trường hợp. Các lò nung lớn được gắn với trục nghiêng theo chiều ngang.
Cốt liệu thô hoặc bùn được cho vào từ phía dưới của lò nung. Ở phía dưới, có một ngọn lửa cháy rực do việc đốt cháy than bột mịn (cấp bằng quạt root), dầu lửa, xăng thay thế hoặc khí đốt dưới áp lực cưỡng bức.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)


Công dụng của vật liệu xi măng.

Công dụng của vật liệu xi măng được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành do có điểm mạnh là thực hiện đơn giản, cốt liệu ban đầu sẵn có, có tính chất cơ học tốt và tuổi thọ cao. Trong ngành xây dựng công trình dân dụng , đây là vật liệu chính để xây cầu đường, nhà cao tầng, các con kênh, những cái cống... Trong việc xử lý các chất thải hạt nhân, loại vật liệu này đóng vai trò thực hiện thủy hóa cho phép làm bất động các chất phóng xạ một cách triệt để trong môi trường vi cấu trúc.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)


Nguyên liệu sản xuất xi măng.

Theo tin tức mới nhất, xi măng được chế xuất tại nhà máy chủ yếu với các thành phần chính là đá vôi. Thông thường các nhà máy sản xuất xi măng đều được đặt ở khu vực gần các núi đá vôi để tiết kiệm chi phí và giúp giảm một phần giá thành của xi măng. Nguyên liệu thô được tách chiết từ các núi đá vôi sau đó thông qua băng chuyền được vận chuyển đến các nhà máy. Ngoài ra còn có rất nhiều nguyên liệu thô  khác được sử dụng trong quá trình sản xuất xi măng. Ví dụ như đá phiến, tro bay, vảy thép cán và bô xit.những nguyên liệu thô này được mang lại từ nhiều nguồn khác nhau bởi vì lượng yêu cầu nhỏ. Trước khi vận chuyển đến nhà máy thì khối đã lớn được nghiền nhỏ ra, và làm cho kích thước của đá tương đương với kích thước của các viên sỏi.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)

Sự tạo thành clinker.

Nhiệt độ này đạt được là bắt nguồn từ phản ứng hóa học gọi là phản ứng khử Cacbon và phản ứng này còn thải ra khí CO2. Nhiệt độ cao trong lò làm cho nguyên liệu nhão ra. Chuỗi phản ứng hóa học giữa Ca và SiO2 tạo ra thành phần chính trong xi măng (CaSiO3). Lò nhận nhiệt từ bên ngoài nhờ khí tự nhiên hoặc than đá. Khi nguyên liệu ở phần thấp nhất của lò nung thì nó sẽ hình thành lên sỉ khô.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)


Khi các thành phần được cho vào lò nung tại nhà máy phản ứng khử Cacbon xảy ra và phản ứng này còn thải ra khí CO2. Nhiệt độ cao trong lò làm cho nguyên liệu nhão ra. Chuỗi phản ứng hóa học giữa Ca và SiO2 tạo ra thành phần chính trong xi măng (CaSiO3). Lò nhận nhiệt từ bên ngoài nhờ khí tự nhiên hoặc than đá. Khi nguyên liệu ở phần thấp nhất của lò nung thì nó sẽ hình thành lên sỉ khô. Như vậy các ngoài một số nguyên tố sẽ được loại bỏ dưới dạng khí, các nguyên tố còn lại kết hợp cùng với nhau để tạo thành một chất mới gọi là clinker hay còn gọi là xi măng chưa nung. Clinker ra khỏi lò có hình dạng như quả bóng màu xám và có kích thước tương tự như một viên bi.
Clinker sẽ được làm mát từ ngăn dưới của lò nung và được xử lý nhiệt độ bằng bộ làm mát. Không khí nóng từ bộ làm mát được quay trở lại lò, một chu trình tiết kiệm nhiên liệu và tăng hiệu suất khí đốt.
Sau lúc clinker được làm lạnh, nhà máy xi măng sẽ nghiền nó và trộn nó với một lượng nhỏ canxi sunfat và đá vôi. Clinker bây giờ đã sẵn sàng để vận chuyển cho các doanh nghiệp kinh doanh bê tông trộn sẵn để sử dụng trong nhiều dự án xây dựng.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)


 Quy trình sản xuất xi măng bằng lò quay khô tại thị trường Việt Nam trong năm 2017.

Theo các số liệu báo cáo của những doanh nghiệp vật liệu xây dựng, để chế xuất bằng phương pháp khô, ta cần có đá vôi, đất sét, sau lúc các thành phần đã được kiểm tra đạt tiêu chuẩn sẽ được cấp vào máy thông qua hệ thống DOSIMAT và hệ thống cân bằng điện tử. Máy sử dụng hệ thống nghiền bi sấy tức là nghiền liên hợp có phân ly trung gian, năng suất máy dây chuyền 1 là 248 tấn/giờ, máy dây chuyền 2 là 300tấn/h. Các bộ điều khiển tự động khống chế tỷ lệ % của đá vôi, đá sét, bô xít và quặng sắt cấp vào nghiền được điều khiển bằng máy tính điện tử thông qua các số liệu phân tích của hệ thống KCS, đảm bảo khống chế các hệ số chế tạo. Bột liệu ngay sau lúc nghiền được vận chuyển cho các silô đồng nhất, bằng công nghệ gầu nâng, máng khí động. Tuy nhiên, cần tuyển dụng nhiều nhân công cho khâu này.

Dây chuyền chế xuất công nghệ lò quay bằng lò quay khô tại nhà máy xi măng Việt Nam có chu trình kín và hệ thống trao đổi nhiệt 4 tầng (Cyclon) và hệ thống làm nguội kiểu hành tinh gồm 10 lò con. Nhiên liệu hỗn hợp gồm 85% than cám 3 và 15% dầu MFO, nhưng hiện nay đã cải tạo lại vòi phun và đốt 100% than cám 3, dầu nặng MFO chỉ dùng cho sấy lò và sử dụng khi nghiền than gặp sự cố thiếu than mịn. Với phương pháp chế xuất này từ khâu khai thác đến nghiền, xuất liệu và kinh doanh quảng cáo được tự động hoàn toàn.

Clinker từ các xilô, phụ gia từ kho chứa tổng hợp được đem tới két máy bằng hệ thống băng tải và gầu nâng, từ két máy nghiền clinker, thạch cao, phụ gia cấp vào máy được định lượng bằng công nghệ DOSIMAS. Máy được làm việc theo chu trình kín. Xi măng ra khỏi máy độ mịn đạt 3.200 cm2/g, được đem tới 5 xilô chứa xi măng bột bằng hệ thống băng tải, máng khí động, 5 xilô chứa này có tổng sức chứa 3. Từ đáy các xilô chứa, qua hệ thống cửa tháo liệu xi măng tiếp tục được đem tới các két chứa của máy đóng bao hoặc các bộ phận xuất rời đường bộ.

Công nghệ máy đóng trên một bao xi măng gồm: Dây chuyền I có 6 máy mỗi máy 12 vòi, năng suất 100 tấn/giờ, dây chuyền II gồm 2 máy mỗi máy có 8 vòi, năng suất 120 tấn/giờ, các sản phẩm này sau khi được đóng xong qua hệ thống băng tải sẽ được vận chuyển đến các máng xuất đường bộ, đường sắt và đường thuỷ theo quy định của các văn bản pháp luật.




 Các bạn có thể tham khảo thêm video về công nghệ sản xuất xi măng bằng lò quay khô.






TÀI LIỆU THAM KHẢO:

TỔNG HỢP - Vật liệu xi măng.


Chúc các bạn thành công!


Tại bài viết này EBOOKBKMT sẽ giới thiệu đến các bạn các thông tin cơ bản về xi măng và làm thế nào để tạo ra xi măng. Một câu hỏi mà khá nhiều bạn thắc mắc.

Thành phần xi măng.

Xi măng là 1 thành phần cơ bản của bê tông. Xi măng sẽ phản ứng thủy hóa với nước tạo thành keo giúp kết dính các cốt liệu như cát với đá lại thành một khối bê tông, từ đó xây dựng thành các công trình bất động sản vững chắc.
Thành phần xi măng được chế xuất thông qua sự kết hợp hóa học chặt chẽ của canxi, silic, nhôm, sắt và các thành phần khác.
Các cốt liệu thông dụng để chế tạo sản phẩm xi măng bao gồm đá vôi, vỏ sò, đá phấn hoặc đá cẩm thạch cùng với đá phiến sét, đá phiến, cát silica và quặng sắt. Những thành phần này, khi được nung nóng ở nhiệt độ cao, tạo thành một chất dạng đá giống như chất bột mịn mà chúng ta thường nghĩ đến là xi măng.
Các phòng thí nghiệm phát triển vật liệu xây dựng trên thế giới kiểm tra kỹ lưỡng từng bước trong việc chế xuất các loại xi măng poóc lăng khác nhau bằng các bài kiểm tra về hóa học và vật lý thường xuyên. Các phòng thí nghiệm trên thế giới cũng phân tích và thử nghiệm thành phẩm để đảm bảo rằng nó tuân thủ tất cả các quy cách công nghiệp trước lúc đưa ra thị trường.
Cách phổ biến nhất để chế xuất là thông qua một quy cách khô. Bước đầu là khai thác các cốt liệu chế xuất, nhất là đá vôi. Sau khi lấy đá trong hầm ra, đá sẽ bị nghiền nát. Điều này liên quan đến nhiều giai đoạn. Đầu tiên, việc nghiền đá sẽ làm giảm kích thước đá tối đa xuống khoảng 6 inch. Sau đó, đem các đá này cho các nhà máy xi măng nghiền thứ cấp hoặc máy xay búa để giảm xuống còn khoảng 3 inch hoặc nhỏ hơn.

Lò nung xi măng.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)

Đá nghiền được kết hợp cùng với các thành phần khác như quặng sắt, tro bay và đất (phụ gia), silic, trộn lẫn đều theo tỉ lệ vào silo liệu để đồng nhất và cho vào lò nung tại các nhà máy xi măng.
Lò nung xi măng nung nóng tất cả các thành phần trên lên khoảng 1480 độ C trong các lò quay hình trụ bằng thép có lớp lót bằng gạch chịu lửa đặc biệt. Các lò nung thường có đường kính 12 feet - đủ lớn để chứa một chiếc ô tô và thậm chí dài hơn so với chiều cao của tòa nhà 40 tầng trong nhiều trường hợp. Các lò nung lớn được gắn với trục nghiêng theo chiều ngang.
Cốt liệu thô hoặc bùn được cho vào từ phía dưới của lò nung. Ở phía dưới, có một ngọn lửa cháy rực do việc đốt cháy than bột mịn (cấp bằng quạt root), dầu lửa, xăng thay thế hoặc khí đốt dưới áp lực cưỡng bức.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)


Công dụng của vật liệu xi măng.

Công dụng của vật liệu xi măng được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành do có điểm mạnh là thực hiện đơn giản, cốt liệu ban đầu sẵn có, có tính chất cơ học tốt và tuổi thọ cao. Trong ngành xây dựng công trình dân dụng , đây là vật liệu chính để xây cầu đường, nhà cao tầng, các con kênh, những cái cống... Trong việc xử lý các chất thải hạt nhân, loại vật liệu này đóng vai trò thực hiện thủy hóa cho phép làm bất động các chất phóng xạ một cách triệt để trong môi trường vi cấu trúc.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)


Nguyên liệu sản xuất xi măng.

Theo tin tức mới nhất, xi măng được chế xuất tại nhà máy chủ yếu với các thành phần chính là đá vôi. Thông thường các nhà máy sản xuất xi măng đều được đặt ở khu vực gần các núi đá vôi để tiết kiệm chi phí và giúp giảm một phần giá thành của xi măng. Nguyên liệu thô được tách chiết từ các núi đá vôi sau đó thông qua băng chuyền được vận chuyển đến các nhà máy. Ngoài ra còn có rất nhiều nguyên liệu thô  khác được sử dụng trong quá trình sản xuất xi măng. Ví dụ như đá phiến, tro bay, vảy thép cán và bô xit.những nguyên liệu thô này được mang lại từ nhiều nguồn khác nhau bởi vì lượng yêu cầu nhỏ. Trước khi vận chuyển đến nhà máy thì khối đã lớn được nghiền nhỏ ra, và làm cho kích thước của đá tương đương với kích thước của các viên sỏi.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)

Sự tạo thành clinker.

Nhiệt độ này đạt được là bắt nguồn từ phản ứng hóa học gọi là phản ứng khử Cacbon và phản ứng này còn thải ra khí CO2. Nhiệt độ cao trong lò làm cho nguyên liệu nhão ra. Chuỗi phản ứng hóa học giữa Ca và SiO2 tạo ra thành phần chính trong xi măng (CaSiO3). Lò nhận nhiệt từ bên ngoài nhờ khí tự nhiên hoặc than đá. Khi nguyên liệu ở phần thấp nhất của lò nung thì nó sẽ hình thành lên sỉ khô.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)


Khi các thành phần được cho vào lò nung tại nhà máy phản ứng khử Cacbon xảy ra và phản ứng này còn thải ra khí CO2. Nhiệt độ cao trong lò làm cho nguyên liệu nhão ra. Chuỗi phản ứng hóa học giữa Ca và SiO2 tạo ra thành phần chính trong xi măng (CaSiO3). Lò nhận nhiệt từ bên ngoài nhờ khí tự nhiên hoặc than đá. Khi nguyên liệu ở phần thấp nhất của lò nung thì nó sẽ hình thành lên sỉ khô. Như vậy các ngoài một số nguyên tố sẽ được loại bỏ dưới dạng khí, các nguyên tố còn lại kết hợp cùng với nhau để tạo thành một chất mới gọi là clinker hay còn gọi là xi măng chưa nung. Clinker ra khỏi lò có hình dạng như quả bóng màu xám và có kích thước tương tự như một viên bi.
Clinker sẽ được làm mát từ ngăn dưới của lò nung và được xử lý nhiệt độ bằng bộ làm mát. Không khí nóng từ bộ làm mát được quay trở lại lò, một chu trình tiết kiệm nhiên liệu và tăng hiệu suất khí đốt.
Sau lúc clinker được làm lạnh, nhà máy xi măng sẽ nghiền nó và trộn nó với một lượng nhỏ canxi sunfat và đá vôi. Clinker bây giờ đã sẵn sàng để vận chuyển cho các doanh nghiệp kinh doanh bê tông trộn sẵn để sử dụng trong nhiều dự án xây dựng.


(Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn)


 Quy trình sản xuất xi măng bằng lò quay khô tại thị trường Việt Nam trong năm 2017.

Theo các số liệu báo cáo của những doanh nghiệp vật liệu xây dựng, để chế xuất bằng phương pháp khô, ta cần có đá vôi, đất sét, sau lúc các thành phần đã được kiểm tra đạt tiêu chuẩn sẽ được cấp vào máy thông qua hệ thống DOSIMAT và hệ thống cân bằng điện tử. Máy sử dụng hệ thống nghiền bi sấy tức là nghiền liên hợp có phân ly trung gian, năng suất máy dây chuyền 1 là 248 tấn/giờ, máy dây chuyền 2 là 300tấn/h. Các bộ điều khiển tự động khống chế tỷ lệ % của đá vôi, đá sét, bô xít và quặng sắt cấp vào nghiền được điều khiển bằng máy tính điện tử thông qua các số liệu phân tích của hệ thống KCS, đảm bảo khống chế các hệ số chế tạo. Bột liệu ngay sau lúc nghiền được vận chuyển cho các silô đồng nhất, bằng công nghệ gầu nâng, máng khí động. Tuy nhiên, cần tuyển dụng nhiều nhân công cho khâu này.

Dây chuyền chế xuất công nghệ lò quay bằng lò quay khô tại nhà máy xi măng Việt Nam có chu trình kín và hệ thống trao đổi nhiệt 4 tầng (Cyclon) và hệ thống làm nguội kiểu hành tinh gồm 10 lò con. Nhiên liệu hỗn hợp gồm 85% than cám 3 và 15% dầu MFO, nhưng hiện nay đã cải tạo lại vòi phun và đốt 100% than cám 3, dầu nặng MFO chỉ dùng cho sấy lò và sử dụng khi nghiền than gặp sự cố thiếu than mịn. Với phương pháp chế xuất này từ khâu khai thác đến nghiền, xuất liệu và kinh doanh quảng cáo được tự động hoàn toàn.

Clinker từ các xilô, phụ gia từ kho chứa tổng hợp được đem tới két máy bằng hệ thống băng tải và gầu nâng, từ két máy nghiền clinker, thạch cao, phụ gia cấp vào máy được định lượng bằng công nghệ DOSIMAS. Máy được làm việc theo chu trình kín. Xi măng ra khỏi máy độ mịn đạt 3.200 cm2/g, được đem tới 5 xilô chứa xi măng bột bằng hệ thống băng tải, máng khí động, 5 xilô chứa này có tổng sức chứa 3. Từ đáy các xilô chứa, qua hệ thống cửa tháo liệu xi măng tiếp tục được đem tới các két chứa của máy đóng bao hoặc các bộ phận xuất rời đường bộ.

Công nghệ máy đóng trên một bao xi măng gồm: Dây chuyền I có 6 máy mỗi máy 12 vòi, năng suất 100 tấn/giờ, dây chuyền II gồm 2 máy mỗi máy có 8 vòi, năng suất 120 tấn/giờ, các sản phẩm này sau khi được đóng xong qua hệ thống băng tải sẽ được vận chuyển đến các máng xuất đường bộ, đường sắt và đường thuỷ theo quy định của các văn bản pháp luật.




 Các bạn có thể tham khảo thêm video về công nghệ sản xuất xi măng bằng lò quay khô.






TÀI LIỆU THAM KHẢO:

TỔNG HỢP - Vật liệu xi măng.


Chúc các bạn thành công!

M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: