Mục lục

Trang

Mở đầu
Phần I Tổng quan.
I. Giới thiệu XMP.
II. Lợc sử phát triển XM.
III. Định hớng của nghành công nghiệp XM từ 2002 ữ 2020.
IV. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy.
V. Lựa chọn phơng pháp sản xuất và dây chuyền công nghệ.
VI.Thiết lập dây chuyền sản xuất.
Phần II - Tính toán chung.
Chơng I : Tính phối liệu.
I.Các ký hiệu viết tắt.
II.Chọn các hệ số của Clinke.
III.Nguyên liệu, nhiên liệu.
IV.Tính bài phối liệu.
A. Xác định tính chất làm việc của than.
B. Tính bài phối liệu.
Chơng II: Tính cân bằng vật chất cho nhà máy.
I. Số liệu đầu.
II. Các ký hiệu.
III. Tính toán cân bằng vật chất nhà máy.
Phần III - Các phân xởng chính.
Chơng I: Phân xởng lò nung.
I. Nhiện vụ phân xởng.
II. Dây chuyền phân xởng lò nung.
III. Tính cân bằng vật chất cho hệ thống lò.
IV.Tính nhiệt lý thuyết tạo clinker, tính cân bằng nhiệt hệ thống lò
A. Số liệu ban đầu.

B. Tính toán.
V. Tính và lựa chọn thiết bị cho phân xởng.
Chơng I: Phân xởng nguyên liệu.
I. Nhiệm vụ phân xởng.
II. Tính và chọn thiết bị cho phân xởng.
Chơng III: Phân xuởng nghiền xi măng.
I. Nhiệm vụ phân xởng.
II. Tính và chọn thiết bị chính trong phân xởng.
ChơngV: Phân xởng đóng bao.
I. Nhiệm vụ phân xởng.
II. Tính và chọn thiết bị chín trong phân xởng.
PhầnIV: Các công đoạn phụ trợ cho sản xuất.
I. Nhiệm vụ phân xởng.
II. Tiêu chuẩn chất lợng của nhiên liệu.
III. Tính và chọn máy nghiền than.
PhầnV - Kết luận.
Tài liệu tham khảo

3
3
6
9
11
14
17
20
20
20
20
20

22
22
23
28
28
28
28
32
32
32
32
35
40
40
40
47
52
52
53
71
71
71
77
77
77
79
79
79
79
82

83

1


Mở ĐầU

Xi măng (XM) là vật liệu thông dụng nhất trong ngành công nghiệp xây
dựng vì chúng là chất kết dính rẻ tiền hơn so với các loại chất kết dính khác.
Mặc khác khi sử dụng XM lại cho cờng độ chịu nén, chịu uốn cao. XM đã có
mặt trong đời sống của con ngời hàng nghìn năm qua và cho đến nay con ngời
vẫn sử dụng nó trong hầu hết các công trình xây dựng. Theo những dự đoán
thì XM vẫn là chất kết dính chủ lực trong thế kỷ tới. Đất nớc ta trải qua 2 cuộc
chiến tranh tàn phá cơ sở hạ tầng còn thấp kém. Do vậy nhu cầu sử dụng XM
ngày càng tăng khi nớc ta bớc vào thời kỳ đổi mới tiến tới công nghiệp hoá
hiện đại hoá đất nớc. Hàng loạt các công trình xây dựng: thuỷ điện, cầu cống,
đờng xá, các công trình thuỷ lợi, nhà ở. sẽ tiêu thụ một lợng XM rất lớn. Mặc
dù, sản lợng XM sản xuất trong nớc ngày càng tăng nhanh nhng vẫn không đủ
nhu cầu sử dụng trong nớc. Vì vậy, việc tăng sản lợng XM nhằm cân đối giữa
cung - cầu trong nớc, một phần tham gia xuất khẩu đang là mục tiêu của
ngành công nghiệp XM Việt Nam. Để góp phần thúc đẩy sự tăng trởng kinh tế
của đất nớc đồng thời thực hiện đợc mục tiêu trên thì việc xây dựng các nhà
máy XM là rất cần thiết.
Qua sự phân tích và đánh giá tình hình nhu cầu tiêu thụ XM trong nớc,
trong đồ án thiết kế này dự định sẽ xây dựng một nhà máy XM với công suất
1,4 triệu tấn XM/năm. Nhà máy sẽ đợc áp dụng công nghệ tiên tiến và hiện
đại, trình độ tự động hoá ở mức cao nhằm tiết kiệm nhiên liệu, điện năng và
các vật t sản xuất, đảm bảo chất lợng clinke ra lò, giảm bớt ngời lao động trực
tiếp trong nhà máy. Sản phẩm của nhà máy sản xuất đạt chất lợng mác XM
Poóclăng hỗn hợp 40 (XMPCB 40).


2


Phần I
tổng quan
I. giới thiệu xi măng poóc lăng
1.các khái niệm chung
Ximăng poóclăng (XMP) là chất kết dính vô cơ bền nớc, là sản phẩm
nghiền mịn của clinke XMP Với (3ữ5%) thạch cao và một số phụ gia khác
(nếu cần) nh: chất trợ nghiền, chất độn làm tăng hàm lợng sản phẩm.
Chất lợng XMP phụ thuộc chủ yếu vào chất lợng clinke.
Clinke XMP là sản phẩm sau khi nung đến kết khối của hỗn hợp bao gồm
đá vôi, đất sét, và một số nguyên liệu phụ (nếu cần) nh quặng sắt, sét cao
silíc
Ximăng Poóclăng hỗn hợp (XMPCB) là chất kết dính vô cơ bền nớc, sản
phẩm nghiền mịn của clinke với (3ữ5%) thạch cao và lợng phụ gia.
Nh vậy, XMPCB khác với XMP về hàm lợng phụ gia có trong ximăng.
Sở dĩ XM có tính chất kết dính là bởi vì nó có chứa một số các khoáng
nh C3S, C3A, C2S, C4AF. . . Các khoáng này khi phản ứng với nớc tạo thành
các sản phẩm có tính chất kết dính.
Ph gia hn hp l hn hp ca hai loi ph gia, ph gia y, ph gia li v
ph gia khoỏng hot tớnh.
* Ph gia y (li) l cht n a vo vi mc ớch lm tng sn lng xi
mng gim giỏ thnh sn phm, nú khụng tham gia phn ng trong quỏ trỡnh
úng rn sau ny ca xi mng. Yờu cu k thut ca nú l khụng c lm
gim t ngt cỏc c tớnh tt ca clinker xi mng pooclng (ch yu l vn
cng ngoi ra cũn cú th cú vn v mu sc).
* Ph gia khoỏng hot tớnh l ph gia a vo nhm mc ớch ci thin
hay ci to mt hoc mt vi tớnh cht no ú ca xi mng. Ph gia ny s

tham gia mt phn vo cỏc phn ng sau ny trong quỏ trỡnh úng rn ca xi
mng. Ph gia ny cú ngun gc t thiờn nhiờn v mt phn t ph thi cụng
nghip , tuy nhiờn hin nay ngi ta ó ó ch to ra mt s loi ph gia
khoỏng hot tớnh c bit vi hot tớnh rt cao v dựng trong cỏc trng
hp ũi hi xi mng cht lng cao.
Ph gia cụng ngh vi hm lng úng gúp nh hn 1%. Cỏc loi ph gia
cụng ngh thng l ph gia tr nghin v ph gia bo qun
2. Clinker xi măng pooclăng
2.1. Thnh phn húa.
+ Nhúm Oxớt chớnh CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3. chim 95 ữ 97%.
+ Nhúm Oxớt khỏc R2O, MgO, Cr2O3, TiO, P2O3, Mn2O3, SO3.
3


* Oxít canxi (CaO) có hàm lượng 62 ÷ 69%, nó tác dụng với các Oxít khác
tạo ra bốn khoáng chính và một số khoáng phụ trong Clinker. CaO tự do là
lượng CaO không tham gia phản ứng tạo khoáng còn lại trong Clinker nó sẽ
góp phần gây mất sự ổn định thể tích của xi măng có được từ Clinker này.
CaOtd + H2O = Ca(OH)2 + ∆V.
Clinker có nhiều hàm lượng CaO thì sẽ cho xi măng mác cao, đóng rắn hanh,
nhưng không bền trong môi trường xâm thực.
* Oxít SiO2 có hàm lượng trong Clinker từ 17 ÷ 26%. Oxít SiO2 chủ yếu tác
dụng với CaO để tạo ra các khoáng Silicát. Nhiều SiO 2 Clinker cho xi măng
đóng rắn chậm nhưng vẫn đảm bảo cường độ về lâu về dài và tăng độ bền
xâm thực.
* Oxít nhôm (Al2O3) chiếm hàm lượng từ 4 ÷ 10%, chủ yếu tác dụng với CaO
và Fe2O3 tạo ra các khoáng aluminát caxi và khoáng alumôferít canxi. Nếu
nhiều Al2O3 tạo khoáng đóng rắn toả nhiều nhiệt khi hydrát hoá và kém bền
nhiệt trong môi trường xâm thực.
* Oxít Fe2O3 với hàm lượng 0.1 ÷ 5%, nó chủ yếu tác dụng với CaO và Al 2O3

để tạo khoáng alumôferít canxi. Nhiều Fe 2O3 thì giảm mác xi măng nhưng
tăng độ bền trong môi trường xâm thực và môi trường băng giá.
* Oxít MgO, hàm lượng 0 ÷ 4% tối đa 5% hầu như tồn tại ở dạng tự do tinh
thể Periclaz gây tính không ổn định thể tích cho đá xi măng về lâu về dài. Nếu
nó tồn tại trong dung dịch rắn hoặc pha thuỷ tinh thì không gây ảnh hưởng
đến tính ổn định thể tích.
* Oxít kiềm R2O, hàm lượng 0.3 ÷ 2%, tổng của chúng nhỏ hơn 1%. Đối với
xi măng ít kiềm quy định < 0.6%. Oxít kiềm tham gia tạo một số khoáng mà
thực chất là sự thay thế của Oxít kiềm trong mạng lưới khoáng C 2S và C3A .
Ở nhiệt độ cao một lượng kiềm bay hơi và nhưng tụ ở nhiệt độ thấp tạo ra các
muối sun fát hoặc Clorua gây khả năng tắc nghẽn trong hệ thống lò. Kiềm làm
giảm mác xi măng, không ổn định thể tích, gây loang mầu bề mặt và ăn mòn
cốt thép.
* Oxít lưu huỳnh (SO3). Hàm lượng 0 ÷ 1%. Trong vùng nhiệt độ cao nếu có
mặt đồng thời SO3 và hơi kiềm làm cho quá trình hoạt động lò không ổn định
(đối với lò quay phương pháp khô có hệ thống Cyclone trao đổi nhiệt).
SO3 tác dụng với H2O tạo ra H2SO4 gây ăn mòn thiết bị.
2.2. Thành phần khoáng.
Các khoáng chính C3S, C2S, C3A, C4AF chiếm hàm lượng 95 ÷ 97% còn lại là
các khoáng khác và Oxít tự do và pha thuỷ tinh.
* Khoáng C3S (Tricalci silicát). Hàm lượng 40 ÷ 60%. Khối lượng riêng 3.28
g/cm2. C3S tinh khiết chỉ tồn tại trong phòng thí nhgiệm. Trong điều kiện công
nghiệp C3S chỉ tồn tại trong dung dịch rắn có tên Alít. Tuy nhiên tính chất của
C3S và Alít là giống nhau nên thông thường gọi C 3S là Alít. C3S tồn tại trong
vùng nhiệt độ từ 1250 ÷ 19000C. Xi măng có nhiều C3S thì cho mác cao khi
đóng rắn toả nhiều nhiệt nhưng không bền trong môi trường xâm thực.

4



* Khoáng C2S (Dicalci silicát). Hàm lượng 15 ÷ 45%. C2S có bốn loại thù
hình đó là: α, α’, β, γ với khối lượng riêng lần lượt là 3.04, 3.40, 3.28, 2.97
g/cm3.
Trong bốn dạng thù hình trên thì dạng β được quan tâm nhiều nhất vì chỉ có
dạng này tồn tại và có lợi trong Clinker xi măng pooclăng, dạng α và α’
không tồn tại được trong điều kiện công nghiệp còn dạng γ thì hầu như không
có hoạt tính.
- Dạng α tồn tại trong khoảng nhiệt độ từ 1425 ÷ 21300C.
- Dạng α’ tồn tại trong vùng nhiệt độ 830 ÷ 14250C.
- Tại khoảng nhiệt độ 8300C nếu ta làm lạnh nhanh thì được dạng β nếu làm
lạnh chậm được dạng γ (qúa trình chuyển thù hình này kèm theo hiện tuợng
tăng 10% thể tích gây tả Clinker).
- Dạng γ tồn tại ở nhiệt độ < 6750C.
Trong điều kiện công nghiệp chỉ tồn tại β C2S trong dung dịch rắn có tên
Bêlít. Tuy nhiên tính chất của chúng tương tự nhau nên trong thực tế đôi khi
gọi C2S là Bêlít. Bêlít đóng rắn chậm toả ít nhiệt khi đóng rắn nhưng cường
độ về lâu về dài không kém gì C3S.
* Khoáng Calcialuminát (C3A).Hàm lượng 5 ÷ 15% , khối lượng riêng 3.04
g/cm3 là khoáng chủ yếu trong dãy dung dịch rắn từ C 3A đến CA6. C3A có cấu
trúc xốp phản ứng rất nhanh với nước toả nhiều nhiệt bền trong môi trường
xâm thực.
* Khoáng alumôferít calxi (C4AF).Hàm lượng từ 10 ÷ 18%, khối lượng riêng
3.77 g/cm3. C4AF là khoáng chủ yếu trong dãy dung dịch rắn từ C 6A2F đến
C6AF2 . Đây là khoáng đóng rắn chậm và cho cường độ không cao, bền trong
môi trường xâm thực và băng giá.
* Các khoáng khác.Chủ yếu là hai khoáng chứa kiềm KC 21S12 (gốc C2S) và
NC8A3 (gốc C3A). Các khoáng chứa kiềm sẽ bị phân huỷ khi có mặt CaSO 4
trong hệ nung.
Na2O.8CaO.3Al2O3 + CaSO4 → Na2SO4 + 9C3A
K2O.23CaO.12SiO2 + CaSO4 → K2SO4 + 12C2S

* Oxít tự do. Chủ yếu là CaO và MgO ngoài ra có thể có TiO… Với hàm
lượng nhỏ hơn 1%.
* Pha thuỷ tinh. Hàm lượng 5 ÷ 10%. Lượng và thành phần của pha thuỷ tinh
phụ thuộc vào thành phần hoá của lỏng nóng chảy. Thuỷ tinh chủ yếu chứa
phức Silíc ngoài ra còn có các oxít kim loại.
2.3. Hệ số và Modul Clnker.
C − 1.65 * A − 0.35 * F
.
2.8 * S
100 * C
* Hệ số bão hoà vôi LSF: LSF =
.
2.8 * S + 1.18 * A + 1.65 * F
S
n=
* Modul silíc n (MS):
.
A+ F

* Hệ số bão hoà vôi KH: KH =

5


* Modul alumin p (MA): p =

A
.
F


Di vi xi mng thụng thng gii hn cỏc modul h s nh sau:
KH = 0.82 ữ 0.92.
p = 1 ữ 3.
n = 1.7 ữ 3.5.
2.4. Quỏ trỡnh hoỏ lý khi nung luyn Clinker xi mng pooclng.
Quỏ trỡnh hoỏ lý xy ra trong quỏ trỡnh nung luyn to Clinker xi mng
Pooclng l mt quỏ trỡnh phc tp, khụng cú cỏc vựng nhit m ti ú cỏc
phn ng to khoỏng xy ra tỏch bit m chỳng luụn an xen nhau trong sut
quỏ trỡnh nõng nhit ca h thng lũ.
Bng: quỏ trỡnh hoỏ lý to clinker.
Nhit 0C
Quỏ trỡnh
Phn ng xy ra
Tỏch nc t do
< 100
H2O(l) H2O(h)
Bay hi nc hp th
100 ữ 400
H2O(l) H2O(h)
Mt nc hoỏ hc (phõn
400 ữ 750
AS2H2 AS2 + 2H2O
hu Caolinớt)
Phõn hu Meta caolinớt
600 ữ 900
AS2 A + 2S
ti cỏc oxớt t do
Phõn hu ỏ vụi to ra
CaCO3 CaO + CO2
khoỏng

CS,
CA
600 ữ 1000
C + S CS
C + A CA
To khoỏng C2S, C3A,
CS + C C2S
C
AF
4
800 ữ 1300
CA + 2C C3A
CA + 3C + F C4AF
To C3S
1250 ữ 1450
C2S + Ctd C3S
II. Lợc sử phát triển ximăng.
1). Lợc sử phát triển Xi măng thế giới
Từ xa loài ngời đã biết dùng các loại nguyên liệu thiên nhiên có tính kết
dính để xây dựng các công trình, nhng nói chung các chất kết dính này có cờng độ thấp không đáp ứng đợc nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con ngời.
Mãi đến năm 1812 đến năm 1825 XMP mới đợc phát hiện, XMP đã đợc phát
triển qua gần hai thế kỷ nên công nghệ sản xuất ngày càng cao. Trớc đây xi
măng đợc sản xuất chủ yếu theo phơng pháp bán khô, phối liệu đợc vê viên
trong lò đứng, phơng pháp ớt lò quay, phơng pháp khô chỉ là thứ yếu, sản lợng
xi măng sản xuất theo phơng pháp ớt chiếm 70 ữ 80% sản lợng xi măng sản
xuất ra. Ngày nay để tiết kiệm nhiên liệu, nhiệt lợng, cùng với sự phát triển
của khoa học công nghệ thì công nghệ sản xuất xi măng theo phơng pháp khô
chiếm vị trí chủ đạo. hiện nay công nghệ sản xuất xi măng trên thế giới đạt
đến trình độ cao, sản lợng tăng, chất lợng tốt, phong phú về chủng loại. đứng
đầu là các nớc có nền công nghiệp tiên tiến nh Mỹ, Nhật và các nớc Tây âu.


6


* Sản lợng xi măng của một số nớc Đông Nam á trong những năm đầu và
cuối thập kỷ 90 nh sau (triệu tấn):
Bảng 1: Sản lợng XM của một số nớc Đông Nam á

Năm
1990
1991
1998
1999
2000

Thái lan
18, 044
18, 890
22, 829
25, 700
26, 700

Inđônêxia
16, 298
16, 238
22, 314
33, 212
43, 983

Malaixia

6, 732
7, 738
11, 722
15, 840
18, 050

Philipin
6, 632
7, 536
12, 888
13, 394
15, 039

Nhận xét: Sản lợng xi măng tăng nhanh, sau 10 năm sản lợng tăng gần
gấp ba nh Indônêxa, Malaixia, Philipin. Riêng Thái Lan do chịu khủng hoảng
tài chính những năm cuối của thập kỷ nên sản lợng tăng chậm hơn.
So sánh bình quân xi măng trên một đầu ngời của nớc ta và một số nớc
trong khu vực (kg/ngời/năm).
Bảng 2 Lợng XM trên đầu ngời của các nớc trong khu vực.
Năm Hàn quốc Malaixia Thái lan Philipin Inđonêxia Việt Nam
1990
772
321
330
112
87
45
1997
1205
690

655
235
140
125
Nhận xét: Bình quân xi măng trên đầu ngời của nớc ta còn rất thấp, điều
đó chứng tỏ cùng với sự phát triển của xã hội thì nhu cầu xi măng của nớc ta
còn tăng cao.
Vào năm 2003 nớc ta gia nhập thị trờng AFTA, vì vậy ngành XM phải
phát triển cân sứng với khu vực.
2). Lợc sử phát triển của xi măng Việt Nam
*Cuối thế kỷ XIX thực dân Pháp thấy nguồn nguyên liệu ở nớc ta phong
phú và nhân công rẻ mạt nên Pháp đã xây dựng nhà máy xi măng Hải phòng
vào năm 1899 chủ yếu để phục vụ xây dựng cầu cống, công trình quân sự và
các công sở để phục vụ cho chơng trình khai phá và bóc lột thuộc địa, nên nhà
máy có công xuất nhỏ chỉ đáp ứng cho nhu cầu xây dựng của tầng lớp xã hội
thợng lu.
*Năm 1899 đến 1922 xây dựng 5 hệ thống lò đứng có năng suất 12 vạn
tấn, năm 1928 ữ 1939 xây 5 lò quay có năng suất 30 vạn tấn.
* Sau hoà bình lập lại ở miền bắc 1954 các nớc xã hội chủ nghĩa giúp ta
khôi phục và cải tạo nhà máy xi măng Hải Phòng đa tổng công suất nên 70
vạn tấn. Từ năm 1960 ữ 1970 xây dựng thêm hàng chục nhà máy xi măng lò
đứng. ở miền nam vào năm 1963 xây dựng nhà máy XM Hà tiên I (theo phơng
pháp ớt) nhằm phục vụ nhu cầu Xi măng tại chỗ.
7


*Trong thời kỳ chiến tranh phá hại của các thế lực bên ngoài nên chúng ta
cha thể đầu t xây dựng các nhà náy Xi măng có công xuất lớn. Sau hoà bình
lập lại chúng ta có điều kiện để xây dựng các nhà máy Xi măng có công xuất
lớn và có công nghệ hiện đại nhằm đáp ứng đủ nhu cầu Xi măng để khôi phục

cơ sở hạ tầng sau chiến tranh. Từ năm 1976 ữ 1982 xây dựng nhà máy xi
măng Bỉm Sơn theo phơng pháp ớt có năng suất 1,2 triệu tấn và nhà máy xi
măng Hoàng Thạch với năng suất 1,1 triêu tấn theo phơng pháp khô.
*Bớc sang thời kỳ đổi mới nhu cầu tiêu thụ xi măng có một bớc nhảy vọt
sản lợng Xi măng sản suất ra không đủ đáp ứng nhu cầu xây dựng của đất nớc,
do vậy một loạt các nhà máy Xi măng có công xuất lớn và có công nghệ hiện
đại nhất trên thế giới đợc nhà nớc đầu t xây dựng. Vào những năm 1993 ữ
1996 xây dựng hơn 40 dây truyền xi măng lò đứng với công nghệ, và thiết bị
của Trung Quốc. Năm 1994 sản lợng Xi măng sản xuất theo phơng pháp ớt
đạt 914 nghìn tấn, năm1995 đạt 1200000 tấn, năm 1995 đạt 2, 384 triệu tấn.
Năm 1998 xây song Hoàng Thạch II với năng suất 1,2 triệu tấn, năm 1999 xây
song Bút Sơn với năng suất 1,4 triệu tấn. Ngoài ra còn xây dựng thêm 3 cơ sở
liên doanh: Chinh Poong năng suất 1,5 triệu tấn, Sao Mai 1,7 triệu tấn, Nghi
Sơn 2,3 triệu tấn. Năm 2001 xây dựng song nhà máy Xi măng Hoàng Mai với
công suất 1,4 triệu tấn.
Bỏng3: Công suất các nhà máy Xi măng đang sản xuất đến năm 2005
Tên công ty
công suất công suất
Hãng cung cấp
(nhà may)
Clinke
Xi măng
TT
thiết bị
(triệu tấn) (triệu tấn)
Tổng công ty Xi
I
7,750
8,800
măng việt nam

1 Xi măng Hải Phòng
0,324
0,400
Rumani
2 XM Bỉm Sơn
1,650
1,800
Liên xô
3 XM Hoàng Thạch
2,016
2,300
FLS. Đan Mạch
4 XM Hà Tiên
1,240
1,500
Vernot, Polysius
5 XM Bút Sơn
1,260
1,400
Cle, Technip
6 XM Hoàng Mai
1,260
1,400
FCB
7 XM Tam Điệp
1,260
1,400
FLS Đan Mạch
II XM liên doanh
4,750

5,810
XM Chin Fon Hải
7
1,260
1,400
Nhật
Phòng
8 XM Sao Mai
1,260
1,760
Kobe Nhật
9 XM Vân Xá
0,400
0,500
Trung Quốc
10 XM Nghi Sơn
1,830
2,150
Mitsubishi Nhật
Xi Măng lò đứng
Việt Nam, Trung
III
2,500
3,000
Quốc
Tổng cộng
15,000
17,610

8



Hiện nay đang tiếp tục xây dựng 3 nhà máy Xi măng mới đó là XM
Hải Phòng mới, XM Sông Gianh, XM Quảng Ninh mới sản xuất theo phơng
pháp khô lò nung có công suất 4000 tấn Clinke/ngày
Công suất Cl Công suất
Hãng cung cấp
TT
Tên nhà máy
(triệu tấn)
thiết kế XM
thiết bị
1
XM Quảng Ninh
2,016
2, 400
2 XM Hải Phòng mới
1, 260
1, 400
FLS Đan Mạch
3
XM Sông Gianh
1, 260
1, 400
Krupp Polysius
Tổng
3, 780
4, 200
Đến năm 2005 năng lực sản xuất XM toàn nghành XM sẽ lên 18,780 triệu
tấn Clinke tơng ứng với 21,810 triệu tấn XM trong nớc sản xuất (không tính

đến trạm nghiền XM phải nhập Clinker).
3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ XM từ năm 1990 đến năm 2002
- Nhu cầu XM trong 12 năm qua không ngừng tăng, năm 1990 là 2,75 triệu
tấn thì đến năm 1995 là 7,2 triệu tấn tăng 2,8 lần, và đến năm 2000 là 13,621
triệu tấn và năm 2002 là 19,6 triệu tấn, dự kiến năm 2003 vào khoảng 22 triệu
tấn. Tốc độ tăng trởng bình quân trong vòng 12 năm từ năm 1990 đến năm
2002 là 18,5%.
- Mặc dù các công ty XM đã nỗ lực phấn đấu, qua những trở ngại khó
khăn, sản xuất nhiều năm vợt công suất thiết kế, nhng vẫn cha đáp ứng đủ nhu
cầu nội địa, cung vẫn cha đáp ứng đợc cầu, hàng năm vẫn phải nhập Clinker.
Trên thị trờng vẫn xẩy ra hiện tợng sốt XM (giá XM tăng đột biến không nằm
trong vùng kiểm soát, đặc biệt là khu vực phía nam khu vực nhạy cảm vì có ít
nhà máy sản xuất Clinker XM).
-Sản lợng XM sản xuất và tiêu thụ thồi kỳ từ năm 1990 đến năm 2002 (đơn
vị triệu tấn).
Năm

Sản lợng
Lựơng
tiêu thụ
nhập
khẩu
tỷlệ%

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 2000 2001 2002
2,55 2,99 3,88 4,22 4,62 5,24 6,1 7,6

9,53 12,7 14,8 16

2,75 3,00 3,88 4,85 6,16 7,20 8,2 9,3


10,1 13,6 16,7 19,5

0,15 0,01 0,02 0,53 1,54 2,63 1,88 1,46 0,3
93

99,5 99,5 86,9

75

0,5

1,33 3,3

72,8 72,8 84,7 99,4 92,9 87,4 82,5

III. Định hớng của ngành công nghiệp XM từ năm 2002 đến năm 2020
-Theo dự báo trong giai đoạn từ nay đến năm 2005 tốc độ tăng trởng tiêu
thụ XM ở nớc ta vào khoảng từ 13 ữ 15% nhu cầu XM nội địa sẽ là 28 triệu
tấn vào năm 2005
Dự báo nhu cầu XM 2002 ữ 2005
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Tốc độ tăng trởng tiêu thụ % 17,9 16,5 15
14
13

9


Nhu cầu XM (triệu tấn)


13,94 16,4

19,5

21,8

24,9

28,1

Nhu cầu XM 2005 là 28 triệu tấn, nhng khả năng khai thác từ trong nớc chỉ
đợc khoảng 21 triệu tấn còn phải nhập khoảng 8 triệu tấn
-Trong giai đoạn 2006 ữ 2010, dự báo tăng trởng hàng năm trong tiêu thụ
XM nớc ta từ 9 ữ 12%, và vào năm 2010 nhu cầu tiêu thụ XM là vào khoảng
42 ữ 45 triệu tấn tăng 1,5 ữ 1,6 lần so với năm 2005. Trong giai đoạn từ năm
2011 ữ 2015 dự báo tốc độ tăng trởng tiêu thụ XM vào khoảng 5 ữ 8%, nhu
cầu XM sẽ là 60 ữ 62 triệu tấn. Trong giai đoạn từ năm 2016 ữ 2020 dự báo
vào khoảng 2 ữ 3% nhu cầu XM sẽ vào khoảng 66 ữ 68 triệu tấn
Tổng hợp dự báo nhu cầu XM từ 2005 ữ2020
2000 2005
2010
2015 2020
Tốc độ tăng trởng trong tiêu thụ %
13 ữ 18 9 ữ 12
5ữ8 2ữ3
Nhu cầu Xi măng (triệu tấn)
13,91 28 ữ 29 42 ữ 46 60 ữ 62 66ữ68
Để đáp ứng nhu cầu Xi măng trên thị trờng trong nớc từ năm 2005 ữ 2020
đáp ứng đủ lợng XM cho xã hội thì đòi hỏi phải xây dựng một loạt các nhà

máy XM u tiên xây dựng các nhà máy XM có công suất lớn, có công nghệ
hiện đại, và tập trung ở những vùng có nguồn nguyên liệu tốt, và thuận tiện
trong việc tiêu thụ, tập trung xây dựng các nhà máy mà thuận tiện trong giao
thông vận tải, có sẵn cơ cở vật chất giảm giá thành xây dựng cơ bản. Tiến tới
giản suất đầu t xuống dới 100 USD/tấn Xi măng. Xây dựng các nhà máy có
cảng nớc sâu thuận tiện cho quá trình suất khẩu, cũng nh suất Clinker vào thị
trờng phía nam nơi sẽ đặt các trạm nghiền Clinke, tập trung xây dựng các nhà
máy tại Quảng Ninh, và phía nam tỉnh Thanh Hoá nơi có nguồn nguyên liệu
và có cảng nớc sâu. Mặc dù vậy việc đầu t xây dựng cần phải có trọng điểm có
tính đến ảnh hởng đến môi trờng. Sau đây là bảng số liệu các dự án XM sẽ đợc xây dựng trong thời gian tới
.Bảng thông kê các nhà máy XM sẽ đầu t xây dựng nh sau.
Công suất thiết Thời gian xây
TT
Tên nhà máy
Ghi chú
kế (tr tấn)
dựng
1 Xi măng Thái Nguyên
1, 5
2002 ữ 2006 Dự án đợc duyệt
2 XM Hạ Long
2, 0
2002 ữ 2006 Dự án đợc duyệt
3 XM Tuyên Quang
1, 4
2006 ữ 2009
4 XM Thăng Long
2, 3
2002 ữ 2006 Dự án đợc duyệt
5 XM Cẩm Phả

2, 3
2003 ữ 2006 Dự án đợc duyệt
6 XM Bình Phớc
2, 0
2003 ữ 2007 Dự án đợc duyệt
7 XM Phúc Sơn
1, 8
2003 ữ2005 Dự án đợc duyệt
8 XM Hoàng Thạch 3
1, 2
2003 ữ 2005 Dự án đợc duyệt
9 XM Bút Sơn 2
2, 3
2003 ữ 2006
10 XM Bỉm Sơn 2
2, 3
2003 ữ 2006 Đang trình duyệt
11 XM Chin Fon HP 2
1, 5
2005 ữ 2008
10


XM Thạch Mỹ
2, 5
Đang lập dự án
2003 ữ 2007
XM Hà Tiên 3
1, 2
2004 ữ 2007

XM Mỹ Đức
2, 3
2010 ữ 2014
XM Đồng Lâm
2, 3
2004 ữ 2008
XM Nghi Sơn 2
3, 0
2007 ữ 2010
XM Đồng Bánh
1, 5
2004 ữ 2008
XM Sông Gianh 2
2, 3
2007 ữ 2010
XM Hạ Long 2
3, 0
2010 ữ 2013
XM Cẩm Phả 2
3, 0
2009 ữ 2012
XM Yên Bái
1, 4
2010 ữ 2015
XM Thăng Long 2
3, 0
2008 ữ 2012
Với các nhà máy đang và sẽ xây dựng nó sẽ đáp ứng đủ nhu cầu XM xây
dựng của nớc ta trong tơng lai gần đây, góp một phần vào công cuộc xây dựng
đất nớc. Đa đất nớc ta trở thành một nớc công nghiệp, với lợng XM tiêu thụ

trên một đầu ngời ngang tầm với các nớc khu vực, cũng nh trên thế giới.
IV. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy.
1. Các yêu cầu đối với địa điểm xây dựng nhà máy.
Việc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy là rất quan trọng bởi vì nó ảnh
hởng trực tiếp đến hiệu quả kinh tế, khả năng cạnh tranh sản phẩm trên thị tr ờng. Chính vì vậy, một địa điểm để xây dựng nhà máy XM phải thoả mãn đợc
những yêu cầu sau:
a. Yêu cầu về tổ chức sản xuất.
Địa điểm phải gần các nguồn cung cấp nguyên liệu, đặc biệt là nguồn
nguyên liệu chính, nh đá vôi, đá sét, còn các loại nhiên liệu khác nh là sét cao
silic, quặng sắt, hàm lợng của nguyên liệu này có trong phối liệu là thấp, cho
nên nguồn cung cấp nguyên liệu này có thể xa địa điểm xây dựng nhà máy,
song tốt nhất là ở gần địa điểm xây dựng nhà máy. Nguồn cung cấp năng lợng
phải thuận tiện, nớc cung cấp cho nhà máy là nhuồn nuớc tự nhiên khi phải sử
lý phải đơn giản không quá phức tạp. Nơi tiêu thụ sản phẩm phải thuận tiện
trong quá trình vận chuyển, gần trung tâm tiêu thụ với số lợng lớn.
b. Yêu cầu hạ tầng kỹ thuật, và quy hoạnh của vùng xây dựng nhà máy.
Phù hợp và tận dụng tối đa hệ thống giao thông quốc gia bao gồm: cầu
cảng, đờng thuỷ, đờng biển (nếu có) đờng sắt, đờng bộ. Tận dụng đợc cơ sở hạ
tầng kỹ thuật của khu vực nh hệ thống điện, nớc, mạng lới thông tin liên lạc.
Phù hợp quy hoạch lãnh thổ, quy hoạch vùng, quy hoạch cụm kinh tế công
nghiệp, nhằm tạo điều kiện phát huy lợi thế của việc khuyến khích đầu t của
ngành, của địa phơng để giảm tối đa chi phí đầu t ban đầu. Phát huy tối đa
công suất của nhà máy khi đa nó vào hoạt động, và khả năng hợp tác với các
nhà máy khác ở vùng lân cận.
c. Yêu cầu về xây lắp và vận hành nhà máy.
Thuận tiện trong việc cung cấp vật liệu, vật t, xây dựng nhằm giảm chi phí
vận chuyển, giảm tối đa lợng vận chuyển từ xa đến.
12
13
14

15
16
17
18
19
20
21
22

11


Thuận tiện trong việc cung cấp nhân công cho nhà máy trong quá trình xây
dựng cũng nh vận hành nhà máy sau này.
d. Yêu cầu về kỹ thuật xây dựng.
Về địa hình khu đất có kích thớc hình dạng thuận lợi trong việc xây dựng
trớc mắt cũng nh mở rộng diện tích nhà máy sau này và thuận lợi cho việc
thiết kế bố trí dây truyền công nghệ sản xuất. Khu đất phải cao ráo, tránh ngập
lụt về mùa ma lũ, có mực nớc ngầm thấp tạo điều kiện cho việc thoát nớc. Độ
dốc tự nhiên thấp hạn chế việc san lấp mặt bằng. Về địa chất, địa điểm phải
không đợc nằm trên các vùng có mỏ khoáng sản hoặc vùng địa chất không ổn
định. Cờng độ khu đất xây dựng từ 1, 5 2 kg/cm2.
Nhận xét:
Trong điều kiện thực tế thì khó có địa điểm nào có thể thoả mãn đợc hầu
hết các yêu cầu trên. Do đó sau khi cân nhắc mọi mặt, thấy hết đợc những khó
khăn, thuận lợi nhà máy xi măng dự định xây dựng theo dây truyền hai của
nhà máy XM Hệ Dỡng tại xã Ninh Vân Hoa L - Ninh Bình.
2. Phân tích u điểm, nhợc điểm của nhà máy xi măng Tam Điệp.
1.2. u điểm:
a. Nguồn nguyên liệu.

*Nguyên liệu:
- Mỏ đá vôi :
Dãy núi đá vôi Tam Điẹp - Đồng Giao có trữ lợng hàng trăm triệu
3
m Trong đó có các mỏ Đồng Giao, Hang nớc đã thăm dò,khảo sát có ch lợng
196.877 nghìn tấn. Đảm bảo cho nhà máy hoạt động trên 70 năm. độ cao
trung bình của dãy núi đá vôi t 150 ữ200m. Nói chung nguần đá vôI Hang nớc
đạt chất lợng tốt về thành phần hoá học và độ cứng trung bình dễ gia công thô
và nghiền mịn. Nguồn nguyên liệu đá vôI có thành phần hoá học:
CaO : 40 ữ 55%
MgO < 2%
Đủ điều kiện để cho nhà máy sản xuất xi măng Poóc lăng.
- Mỏ đất sét:
Nguồn cung cấp cho nhà máy đợc lấy từ mỏ đất sét - Quyền Cây: cách nhà
máy 5Km có chữ lợng hàng trăm triệu tấn. Đất sét Quyền Cây là loại sét đòi
có độ cao trung bình là 100m. Đất sét Quyền Cây hoàn toàn thoả mãn. yêu
cầu về chất lợng, đặc biệt có hàm lợng kiềm thấp đảm bảo sản xuất ra Clinker
có chất lợng tốt. Đất sét có thành phần hoá học:
SiO2 : 63 ữ 68% .
Al2O3 : 14 ữ 17%
Fe2O3 : 6 ữ 8%
R2O <3%
* Tóm lại đá vôi đá sét đơc khai thác bằng phơng pháp khoan nổ mìn cắt tầng
và đợc vận chuyển về nhà máy bằng xe tải rất thuận tiện.
a. Nguồn nớc
- Nớc dùng cho sản xuất và sinh hoạt cần khoảng 4000m 3/ngày đêm đợc
khai thac từ các mỏ nớc ngầm cách nhà máy khoảng 800m
12



- Nguồn nớc ngầm dự phòng thứ hai có lu lợng khoảng 10.000m3/ngay
đêm, cách nhà máy 3km đã đợc đoàn địa chất khoan thăm dò.
- Cả hai nguần nớc trên khi sử dụng đều phải sử lý lọc. Nớc sinh hoạt phải
khử trùng đạt tiêu chuẩn quy định.
- Để đảm bảo vệ sinh môi trờng, nớc thải sinh hoạt và nớc thải công nghiệp
đều phải đợc sử lý trớc khi đổ ra sông.
- Điện năng nguồn điện lấy từ mạng lới điện quốc gia trạm Ninh KhánhNinh Bình, hoặc tại nhà máy nhiệt điện Ninh Bình.
c. Địa hình, địa chất và khí hậu, và giao thông vận tải:
- Địa hình:
Xây dựng nhà máy tơng đối bằng phẳng, đô dốc vừa phải thuận tiện
cho quá trình xây dựng và thoát nớc khi đa nhà máy vào hoạt động.
- Địa chất công trình:
Khu vực xây dựng nhà máy là tơng đối ổn định về địa chất, không có hiện tợng sói mòn, động đất, đảm bảo sự hoạt động ổn định của nhà
máy sau này.
- Khí hậu:
Nhà máy xi măng Tam Điêp nằm trong vùng có đặc điểm khí hậu nhiệt đới
gió mùa và đợc phân làm hai mùa rõ rệt.
- Mùa khô từ tháng 11 đến thán 4 năm sau
- Mùa ma t tháng 5 đến tháng 10
- Lợng ma trung bình hàng năm là 1800 mm
- Năm có nợng ma lớn nhất đo đợc là 2800mm (1973)
- Năm có nợng ma thấp nhất đo đợc là 1166mm (1969)
- Nhiệt độ cao nhất trung bình nhiều năm là 28,50C
- Nhiệt độ thấp nhất trung bình nhiều năm là 100C
- Độ ẩm trung bình 90%
Hớng gió chủ đao về mùa lạnh( từ tháng 11 đén tháng 4 là gió Đông Bắc).
Hớng gió chủ đạo ề mùa hè là Đông Nam
- Giao thông vận tải.
+ Đờng bộ,nhà máy nằm cách quốc lộ 1A 1,5km. Tuyến đờng quốc gia
này đang đợc nâng cấp cải tạo trong dự án đầu t 158USD cho đoạn đờng Hà

Nội- Vinh và Sai Gòn Cần Thơ, mở ra nhiều triển vọng thuận lợi cho vận
tải xi măng bằng ôtô từ nhà máy đến các vùng lân cận. Để hoà và mạng lới
vận chuyển đờng bộ từ nhà may phải mở đờng ôtô ra đờng quốc lộ 1A
+ Đờng sắt: Nhà máy cách ga Đồng Giao khoảng 0,7km từ ga Đồng Giao
tới Ninh Bình qua ga Gềnh , ga Cầu Yên chiều dài 3 khu trung gian là 20km
Ga Ninh Binh đã đợc duyệt thiết kế nậng cấp cải tạo. hiện tại năng lực thông
qua đờng sắt Bắc Nam vẫn còn dữ dội từ 10 15 đôi tàu/ngayđêm. Để hoà
vào mạng lới vận chuyện đờng sắt quốc gia, phải mở tuyến đờng sắt nối từ nhà
máy ra ga Đồng Giao.
+ Đòng thuỷ: Nà máy xi măng Tam Điêp có điều kiện đặc biệt thuận lợi
về giao thông đờng thuỷ. Cách nhà máy 15km về phía Bắc có cảng Cầu
Yêẩutên sông Vân hiện tại cảng này chủ yếu đợng sử dụng để bốc dỡ thạn.
Cảng Ninh Phúc cách nhà máy khoảng 18 20km là cảng quốc gia. Cảng
13


này sau khi đợc nạo vét có thể đón tàu phà sông biển có trọng tải 1000 tấn ra
vào quanh năm. Từ năm 2000, bộ Giao thông vận tải đã đầu t nâng cấp lực bốc
xeeps của cảng t 1,5 triệu tấn đến 2triệu tấn/ năm phục phụ kịp thời cho nhu
cầu phát triển kinh tế của khu vực.
+ Tóm lại giao thông nhà máy thuận lợi cả 3 đờng thuỷ, sắt, bộ
d. Nguồn tiêu thụ sản phẩm.
+ Sản phẩm xi măng nói chung đợc tiêu thụ tập chung vào các thành phố
lớn, các khu công nghiệp tập trung. Do nhà máy thuận tiên về ba đờng vận
chuyển nên vân chuyển tới các thành phố lớn và suất khẩu ra nớc ngoài là
thuận tiện.
2.2. Nhợc điểm
Bên cạnh những thuận lợi còn có một số những khó khăn nh phải nhập
một sô thành phần:
- Sét caoSilic (cát non): Đợc khai thác ở bãi biển hoặc sông có hàm lợng silic

cao, có trữ lọng lớn đủ phục vụ cho nhà máy hoạt động lâu dài, thành phần
hoá của sét cao silic có hàm lợng thay đổi không đáng kể khai thác thuận tiện.
Chủ yếu đợc khai thác ở Thanh Hoá.
- Xỷ pyrit : Mua của nhà máy Supefosfat Lâm Thao - Vĩnh Phú. Xỷpyrit đợcvận chuyển bằng tảu hoả về nhà máy.
- Phụ gia đầy : đá đen tại Tam Điệp , đá ba zan ơ Nghệ An đủ chữ lợng để
sản xuất đợc vận chuyển về bằng ôtô hoặc tàu hoả.
- Thạch cao mua từ Trung Quốc vận chuyển về nhà máy bằng đờng biển về
nhà máy qua cảng Ninh Phúc- Ninh Bình. Thạch cao nhập t Lào vận chuyển
về bằng xe tải và tàu hoả.
* Nhiên liệu
- Dùng than cám 3 Quảng Ninh, đợc vận chuyển bằng đờng thuỷ về cảng nhà
máy.
Thành phần hoá:
W
8,0

A
15,0

S
2,0

C
71,0

H
1,6

N
0,8


O
1,5

CK
0,1

MKN
100

- Dầu FO nhập từ Singapo vận chuyển về nhà máy từ cảng Ninh Phúc, và vận
chuyển về nhà máy bằng ôtô chuyên dụng.- Khí đốt nhập từ khu công nghiệp
Phú Mỹ Bà Rịa - Vũng Tàu nhập về nhà máy qua trạm phân phối của Tổng
công ty Dầu Khí Việt Nam tại Hải Phòng về nhà máy qua cảng Ninh Phúc.
* Với nguần phụ gia và nhiên liệu đợc vận chuyển về nhà máy rất tốn kém
và gây ô nhiễm môi trờng.
V. Lựa chọn phơng pháp sản xuất và dây chuyền công nghệ.
1. Lựa chọn phơng pháp sản xuất.
Đối với bất kỳ nhà máy sản suất nào khi thiết kế xây dựng thì vấn đề về
hiệu quả kinh tế phải đợc đặt lên hàng đầu. Chính vì vậy mà vấn đề lựa trọn
phơng án sản xuất là khâu quan trọng nhất trong khi thiết kế, vì nó ảnh hởng
trực tiếp đến hiệu quả kinh tế của nhà máy.
14


Để sản suất Clinke XMP có 2 phơng pháp sản suất chính đó là: Phơng
pháp ớt, phơng pháp khô, và một phơng pháp trung gian giữa phơng pháp ớt và
phơng pháp khô là phơng pháp bán khô, phơng pháp bán khô chủ yếu dùng
trong các lò đứng với công suất thiết kế nhỏ, chất lợng Clinke ra không đều và
thờng có chất lợng thấp, khả năng tự động hoá là thấp, chủ yếu là lao động

bán cơ khí (năng suất lao thấp), cho nên nó chỉ phù hợp với các nhà máy có
năng suất nhỏ và phục vụ trong phạm vi hẹp (địa phơng). Đối với những nhà
máy có năng suất lớn sản phẩm phục vụ trong phạm vi rộng thì chỉ có hai phơng pháp đáp ứng đợc yêu cầu đó là phơng pháp khô, và phơng pháp ớt. Để
tìm ra phơng pháp sản xuất đạt hiệu quả nhất ta đi so sánh hai phơng pháp sản
xuất đó là phơng pháp khô và phơng pháp ót
*Lịch sử sản suất của hai phơng pháp này:
- Vào trớc năm 1965, khối lợng sản xuất Xi măng theo phơng pháp ớt chiến
2/3 tổng sản lợng XM toàn thế giới. Sở dĩ nh vậy vì ngời ta cho rằng sản xuất
theo phơng pháp ớt có chất lợng tốt hơn phơng pháp khô, bởi vì phơng pháp ớt
có quá trình đồng nhất tốt hơn phơng pháp khô, do phơng pháp ớt đồng nhất
nhờ sự khuấy trộn dới dạng bùn nên các cấu tử có độ linh động tốt. Ngoài ra
phơng pháp sản xuất ớt còn có các u điểm khác nh : chi phí đầu t xây dựng
thấp, vệ sinh công nghiệp tốt hơn phơng pháp khô. Trong phơng pháp ớt thì
dung tích chứa liệu dới dạng bùn thấp hơn.
-Tuy nhiên phơng pháp ớt còn tồn tại một số nhợc điểm sau: tiêu hao nhiệt
để sản suất lớn, diện tích xây dựng lớn, khó khăn trong việc lắp đặt lò, và vận
hành lò nung do chiều dài của lò là rất lớn. Tiêu hao vật liệu chịu lửa lớn, và
mức tự động hoá là rất thấp
- Ngày nay, do sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nên một số nhợc điểm
của phơng pháp khô đã đợc khắc phục. Nhờ sự hoàn chỉnh của các thiết bị
đồng nhất hoá nguyên liệu bằng khí nén tầng sôi mà phơng pháp khô cũng thu
đợc bột liệu có độ đồng nhất tơng tự phơng pháp ớt, vì vậy mà không có sự
khác biệt nào về chất lợng giữa hai phơng pháp. Hơn nữa phơng pháp khô lại
tiết kiệm đợc hơn 50% nhiên liệu, nhờ giản đợc nhiệt tiêu hao riêng tính cho
một kg Clinke. Phơng pháp khô sử dụng hệ thống trao đổi nhiệt trớc lò nung,
do đó mà kích thớc lò giảm đi cả chiều dài lẫn đờng kính của lò, tăng đợc
năng suất riêng tính cho một m 3 lò lên. . . Nhờ sử dụng các thiết bị thu hồi bụi
nh các xyclôn, lọc bụi tay áo, lọc điện mà khí thải ra đảm bảo môi trờng.
Thêm vào đó khối lợng vận chuyển vật liệu trong nhà máy nhỏ hơn so với phơng pháp ớt giảm chi phí vận chuyển. Khả năng tự động hoá của phơng pháp
khô là rất lớn, nó sẽ giảm lợng công nhân làm việc trực tiếp trong nhà máy,

giản chi phí trả các khoản lơng và bảo hiển xã hội cho ngời lao động. Do tự
động hoá cao, năng suất lao động tăng lên, ngời lao động không phải làm việc
với cờng độ cao và không phải tiếp xúc với môi trờng độc hại. Phơng pháp
khô tiêu hao vật liệu chịu lửa thấp.
-Tuy nhiên phơng pháp khô còn tồn tại một số nhợc điểm sau: Tiêu hao năng
lợng đập nghiền lớn, Ví dụ để nghiền cùng một loại vật liệu tới cùng một kích
thớc thì phơng pháp khô tăng 30% điện năng so với phơng pháp ớt, nhng bù
lại mức độ bào mòn tấm lót nhỏ hơn 30 - 40% mức độ mòn của phơng pháp 15


ớt. Ngoài ra chi phí đầu t xây dựng ban đầu lớn hơn so với phơng pháp ớt, xây
dựng các hạng mục nh si lô chứa là khó khăn, các cyclôn trao đổi nhiệt do
chiều cao của công trình là rất cao và lớn do đó phải đòi hỏi địa chất công
trình phải ổn định (vùng không có động đất, không có sự biến đổi địa tầng)
Bảng dới đây so sánh các chỉ tiêu của 2 phơng pháp khác nhau nhng có
cùng công suất.
Phơng
Phơng
Chỉ tiêu
pháp khô
pháp ớt
2, 7 (W =
54 (W =
Nhiệt bay hơi ẩm phối liệu (Kcal/kgcl)
1%)
36%)
Nhiệt mất ra môi trờng xung quanh (cal/kgcl)
52
207
Tiêu hao điện (KWh/tấn xi măng)

100 ữ 110
145 ữ 165
Tiêu hao gạch chịu lửa (Kg/tấn xi măng)
1, 0 ữ 1, 5
2 ữ 2, 5
Tiêu hao bi đạn nghiền (Kg/tấn xi măng)
0, 6 ữ 0, 8
1, 5 ữ 2
Mức độ tự động hoá sản xuất (%)
90 ữ95
10 ữ 15
Năng suất lao động(tấn xi măng/ngời/năm)
800 ữ 1200
250 ữ 450
Qua bảng trên ta thấy rằng phơng pháp khô có nhiều u thế hơn về kinh tế
kỹ thuật. Vì vậy mà ngày nay sản lợng xi măng trên thế giới sản xuất theo phơng pháp khô chiếm tỷ trọng cao, tuy nhiên nếu vùng nguyên liệu có độ ẩm
cao từ 15 - 20% thì phơng pháp ớt lại cho hiệu quả kinh tế cao hơn phơng
pháp khô. Bởi vì nguyên liệu có độ ẩm cao thì chi phí năng lợng cho quá trình
sấy liệu là rất lớn nên tiêu hao năng lợng sẽ lớn nên
Hiện nay trên thế giới, sản xuất Clinke XMP theo phơng pháp khô chủ yếu
có hai loại hệ thống lò là: lò quay có hệ thống trao đổi nhiệt không có
canxinơ, và hệ trao đổi nhiệt có canxinơ. Loại có canxinơ có nhiều u điểm hơn
so với hệ không có canxinơ.
+ Đó là bộ trao đổi nhiệt có canxinơ bột liệu đợc đecacbonat hoá 95 % trớc
khi vào lò, trong khi đó hệ không có canxinơ thì chỉ đạt đợc 10-15 %, do vậy
tỷ lệ chiều dài trên đờng kính của lò giảm suống chỉ còn 12-13 thậm chí chỉ
còn10, do vậy khả năng xây dựng và lắp đặt thiết bị lò, và quá trình vận hành
lò là đơn giản.
+ Nhiên liệu cấp vào lò chiến 35% và vào canxinơ 65%, do đó trong lò cờng độ nhiệt xẽ giảm đi so với lò không có canxinơ. Vì vậy tuổi thọ của vật
liệu chịu lửa đợc nâng cao.

+ Do bột liệu đợc đecacbonat trong một thời gian ngắn (chủ yếu diễn ra ở
trong canxinơ) do vậy các sản phẩm decacbonat có cấu trúc không hoàn chỉnh
dễ tạo các khoáng, các khoáng này thờng có khả năng hoạt tính vì vậy Clinke
có chất lợng tốt và thuận lợi trong việc tạo khoáng C3S có hàm lợng cao.
+ Giảm tổn thất nhiệt (do chiều dài của lò là ngắn), nâng đợc năng suất
riêng lên, và có thể xây dựng nhà máy có năng suất lên tới 10000 tấn/ngày.
Quá trình điều khiển nhiệt độ lò nung một cách thuận tiện hơn.
+ Một ví dụ sau đây sẽ chứng minh đợc những u điểm của hệ lò có
canxinơ.

16


Danh mục
Hệ trao đổi nhiệt
Đờng kính, chiều dài của lò
Tốc độ của lò quay
Năng suất, (tấn/ngày)

Hoàng Thạch I
4 tầng
5, 5 ì 89 (m)
2 (vòng/phúp)
3100

Hoàng Thạch II
5 tầng
4, 35ì71(m)
3 (v/p)
3300


Kết luận: Qua hai phép phân tích ở trên và ví dụ về hai lò nung theo
phơng pháp khô có canxinơ và không có. Ta nhận thấy rằng lò nung theo phơng pháp khô có canxinơ có các u điểm nổi bật nh: có năng suất cao tiêu hao
nhiệt năng thấp, tiết kiện đợc tối đa điện năng, đảm bảo một số chỉ tiêu kỹ
thuật nh nồng độ bụi, tiếng ồn, nhiệt độ đúng tiêu chuẩn. Chất lợng Clinke ra
lò ổn định, và có chất lợng tốt.
Do đặc điểm nhà máy có nguồn nguyên liệu có độ ẩm tự nhiên thấp
nên ta lựa chọn phơng pháp sản xuất theo phơng pháp khô có hệ thống trao
đổi nhiệt và có canxinơ. Với phơng pháp sản xuất này sẽ đảm bảo nhà máy
xây dựng là đạt trình độ tiên tiến trên thế giới. Sản phẩm có tính cạnh tranh
trên thị trờng trong nớc cũng nh thị trờng trong khu vực đông nam á mà chúng
ta sắp phải hội nhập.

2. Lựa chọn hệ thống lò nung.

Phân xởng lò nung là phân xởng trọng tâm của nhà máy. bởi vì tại phân
xởng lò nung có hệ thống lò, nơi mà các quá trình hoá học xẩy ra. Các quá
trình hoá học này ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng clinke, Clinke có chất lợng
tốt hay sấu nó sẽ phản ánh trực tiếp đến hiệu quả sản xuất của nhà máy. Do
vậy khi lựa chọn dây chuyền sản xuất thì lò nung đợc đặt lên hàng đầu để đảm
bảo hiệu quả kinh tế của nhà máy.
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều hãng cung cấp thiết bị cho các nhà
máy XM, mỗi một hãng có các thiết bị có đặc chng riêng, tính năng kỹ thuật
phù hợp với dây chuyền của nó. Mặc dù vậy trong nớc ta hiện nay có một số
hãng cung cấp thiết bị đã để lại uy tín thiết bị hoạt động tốt nh hãng F. L.
Smith (Đan Mạch), Kobe, Mitsubishi (Nhật), FCB (Pháp) vv
Qua việc tìm hiểu và cân nhắc kỹ lò nung và Canxinơ kiểu tầng sôi của
hãng F. L. Smith đợc lựa chọn cho hệ thống lò. Hệ thống này bao gồm một
canxinơ, kiểu tầng sôi có tổn thất áp lực thấp, Xyclôn làm việc với áp suất âm,
có hiệu suất lắng cao. Hệ thống này có u điểm là có thể đốt đợc nhiên liệu có

phẩm chất thấp trong đó có than cám 3.
Đặc tính kỹ thuật của hệ thống lò đã chọn(theo tài liệu của hãng
FL.Smidth:
- Hệ thống trao đổi nhiệt gồm 2 nhánh 5 tầng tơng đơng nhau và calciner
- Bộ Canxinơ có đặc tính nh sau:
+ Đờng kính canxinơ : = 6,2 m
+ Chiều cao canxinơ : L = 15 m
+ Thời gian lu trong canxinơ : t =2, 7 s
+ Tốc độ khí trong canxinơ : v = 4, 5 ữ 5, 5 m/s
- Các số liệu khác sẽ đợc tính ở phần cân bằng vật chất của nhà máy.
17


VI. Thiết lập dây chuyền sản xuất.
* Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ.
Đá vôi đợc khai thác tại mỏ theo phơng pháp nổ mìn, cắt tầng, kích thớc
vật liệu < 1500 mm, sau khi khai thác ở mỏ vật liệu đợc ô tô có năng suất lớn
vận chuyển về phễu tiếp liệu. Nhờ băng tải xích đá vôi đợc vận chuyển vào
máy đập búa một trục có va đập phản hồi để đập đá vôi đến kích thớc 25
mm.
Đất sét đợc khai thác tại mỏ vận chuyển về phễu tiếp liệu bằng xe tải có
công suất lớn. Nhờ băng tải xích, đất sét chuyển vào máy đập búa hai trục để
đập đá sét từ kích thớc 800 mm xuống kích thớc 25 mm.
Đá vôi, đá sét sau khi đập đến kích thớc theo yêu cầu, đợc vận chuyển
vào kho đồng nhất sơ bộ. Kho đồng nhất sơ bộ thực hiện việc đồng nhất riêng
rẽ từng cấu tử, đồng nhất kiểu đống mái nhà.
Xipyrít, sét cao silic (cát non) đợc nhập về nhà máy bằng đờng bộ và
tàu hoả vào kho chứa sau đó đợc hệ thống băng tải cao su đa đến silô chứa.
Từ kho đồng nhất sơ bộ đá vôi và đá sét đợc cào xích cào vào máng
liệu, liệu đợc đổ vào băng tải qua hệ thống cân định lợng theo tỷ lệ bài phối

liệu. Đồng thời xipyrit, sét cao silic cũng đợc tháo xuống băng tải qua hệ
thống cân định lợng. Sau đó cả 4 cấu tử đợc băng tải vận chuyển đến máy
nghiền đứng trên đờng đi phối liệu đi qua máy dò sắt và dò kim loại để loại bỏ
các cấu tử cứng khó nghiền.
Máy nghiền liệu là máy sấy nghiền liên hợp kiểu con lăn trục đứng, làm
việc theo chu trình kín, có hệ thống phân ly khí động hiệu suất cao, kích thớc
vật liệu vào máy nghiền 25 mm, vật liệu ra 10% trên sàng N008. Độ ẩm của
vật liệu ra khỏi máy sấy nghiền liên hợp 1%. Để xác định lợng liệu có trong
máy sấy nghiền này có đầy hay không, máy có thiết bị đo độ dung của máy.
Bột liệu ra khỏi máy nghiền vào xyclôn lắng, khí thải thải ra ngoài qua
hệ thống lọc bụi điện, thải ra ngoài qua ống khói của nhà máy, còn bột liệu
sau xyclôn lắng hệ thống gầu nâng, máng khí động đổ vào đỉnh silô đồng nhất
liên tục bột liệu. Đáy silô có hệ thống khí nén thổi qua các cửa ở đáy silô để
đồng nhất phối liệu và tạo sự linh động cho phối liệu để tháo dễ dàng.
Bột liệu sau khi đã đợc đồng nhất đạt yêu cầu đợc tháo khỏi silô xuống
két chứa tại két chứa có cân định lợng, liệu đợc cân định lợng rồi chảy vào vít
tải chuyển tới gầu nâng đổ vào cân định lợng, đổ vào máng khí động rồi đổ
vào két trung gian, từ két trung gian này liệu đợc cấp vào van quay rồi qua
phễu tiếp liệu đổ vào hệ thống xyclôn trao đổi nhiệt. Trong hệ xyclôn trao đổi
nhiệt bột liệu đi từ trên xuống, khí nóng đi từ dới lên, do có sự chênh lệch
nhiệt độ giữa khí thải và bột liệu nên có sự trao đổi nhiệt khí thải lạnh đi còn
bột liệu tăng lên, sau khi liệu vào canxinơ và vào lò, bột liệu đã đợc
decacbonat 95%.
Clinke sau khi ra khỏi lò quay sẽ đợc làm lạnh bằng máy làm lạnh kiểu
ghi sau khi Clinke ra khỏi máy làm lạnh những hạt có kích thớc lớn hơn 25
mm sẽ đợc đập nhỏ đến kích thớc 25 mm rồi đợc băng tải xích đa vào silô ủ
chứa Clinke trớc khi vào máy nghiền XM.
18



Khí thải từ hệ lò qua hệ thống quạt hút, một phần khí nóng vào máy sấy
nghiền liệu liên hợp, phần khí d sẽ đi qua tháp làm lạnh vào máy lọc điện, thải
ra ngoài qua ống khói.
Nhiên liệu sử dụng cho hệ thống lò nung là than cám loại 3 đợc nhập từ
đờng thuỷ, qua cảng vào kho chứa, sau đó than đợc băng xích cào đa vào két
chứa và đổ vào phễu tiếp liệu qua cân định lợng vào máy sấy nghiền than liên
hợp kiểu con lăn trục đứng có hệ thống phân ly hiệu suất cao, có vòi phun nớc
để làm mát khí thải và tạo cho than có độ sít vào nhau tạo điều kiện cho quá
trình nghiền. Tác nhân sấy là khí thải của máy làm lạnh. Than mịn sau khi sấy
nghiền có độ ẩm 1%, lợng sót sàng N009 5% đợc đa vào két chứa. Tại các
két chứa than có các hệ thống bơm khí CO2 và đo nhiệt độ của két để tránh
hiện tợng cháy nổ. Than từ hệ thống két chứa đợc bơm khí nén đến các vòi
phun với áp suất cao vào trong lò nung và canxinơ. Ngoài ra dầu và khí đốt
cũng đợc sử dụng cho sấy, và khởi động lò. dầu trớc khi đốt cần đợc sấy và
chuyển vào vòi đốt đa kênh.
Xỉ than, đá đen đợc nhập về kho của nhà máy sau đó đợc cào xích cào
đa đến két trung gian trớc khi đổ vào máy nghiền qua cân định lợng. Thạch
cao nhập về nhà máy có kích thớc lớn, chứa trong kho chứa trớc khi nghiền đợc đập nhỏ đến kích thớc 25 mm.
Clinke từ két chứa tháo xuống băng cân định lợng theo tỷ lệ xác định đổ
đến băng tải cao su đến máy nghiền đứng nghiền sơ bộ, sau khi Clinke đợc
nghiền sơ bộ có kích thớc 1 mm. Sản phẩm sau khi ra khỏi máy nghiền đứng
đợc sàng dung hạt không qua sàng sẽ hồi lu lại máy nghiền. Hạt nhỏ cùng với
các phụ gia khác bao gồm thạch cao, phụ gia đầy và xỉ than, các phụ gia này
cũng đợc cân định lợng vào máy nghiền bi hai ngăn hoạt động theo chu trình
kín sản phẩm sau khi nghiền mịn ra khỏi máy nghiền bi đợc hệ thống máng
khí động, gầu nâng đa lên máy phân ly, hạt mịn sẽ vào xyclôn lắng, còn hạt
thô quay trở lại máy nghiền. Trong máy nghiền bi có vòi phun nớc có tác
dụng làm mát không khí tránh hiện tợng thạch cao chết do trong quá trình
nghiền nhiệt độ máy nghiền tăng.
Xi măng từ xyclôn lắng có độ mịn xác định đợc máng khí động vận

chuyển đến gầu nâng đa vào silô chứa, tại silô chứa có hệ thống khuấy trộn
XM bằng khí nén đến độ đồng nhất nhất định. Tại đây XM có thể đợc xuất rời
hoặc đóng bao, có hai máy đóng bao có nhiện vụ đóng bao và vận chuyển bao
vào kho chứa và xuất hàng theo các con đờng: thuỷ, sắt, bộ.
Kết luận : Trong phần này đã giới thiệu lợc sử sự pháp triển XM trên
thế giới và ở Việt Nam, lựa chọn phơng pháp sản suất, địa điểm xây dựng, hệ
thống lò phù hợp. Trong phần sau sẽ tính toán bài phối liệu và cân bằng vật
chất của nhà máy.

19


PHN II
TNH TON CHUNG

Chơng : tính

phối liệu

I. các ký hiệu viết tắt.
Tên công thức hoá học đầy đủ
CaO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MgO
Na2O + K2O
Chất khác
Mất khi nung
Tổng

Độ ẩm
Độ chất bốc
Đất sét
Đá vôi
Sét cao Silic
Xứpyrít
Clinke
Điều kiện tiêu chuẩn
Độ tro

Ký hiệu viết tắt
C
S
A
F
M
R2O
CK
MKN

W
V
đs
đv
Sc
Xp
Cl
đktc
A


II. chọn các hệ số của Clinker
- Đối với Xi măng Poóclăng giới hạn các hệ số mô đun nh sau: (II-47)
LSF = 90 ữ 100.
MS = 1, 7 ữ 3, 5.
MA = 1 ữ 3.
- Lựa chọn các hệ và mô đun nh sau:
LSF = 95
MS = 2,5
MA = 1,55
* Nhận xét: Việc lựa chọn các hệ số mô đun trên là phù hợp trong khoảng
cho phép và nó nằm trong giới hạn, đối với lò quay thì LFS > 92, các hệ số
trên là phù hợp cho lò quay phơng pháp khô.
Với các hệ số và mô đun đã chọn sẽ đảm bảo quá trình kết khối diễn ra
một cách thuận lợi Clinke đạt chất lợng cao (hàm lợng thành phần khoáng
nằm trong giới hạn cho phép).
III. Nguyên liệu - Nhiên liệu.
20


1. Nguyên liệu.
Nguyên liệu chính để sản xuất Clinke XMP đó là: Đá vôi, Đất sét. Hai
nguồn nguyên liệu chính này đợc khai thác gần nhà máy
Bảng 1 - Thành phần hoá của đá vôi, đất sét
Ctử

TPHH

ĐV
ĐS


S

A

F

M

C

R2O SO3

CK

MKN



2,68 0,52 0,44 52,98 0,55 0,02 0,03 1,21 41,59100,02
59,82 17,95 6,70 2,02 0,35 1,49 1,72 1,84 7,96 99,85

- Tính MA, MS của đất sét
MS đ/s =

59,82
S
=
=2,427
17,95 + 6,7
A+ S


MA đ/s =

17,95
A
=
=2,679
6,7
F

- So sánh với MA, MS ban đầu và giả thiết
MAđ/s > MA
MSđ/s < MS
Điều nay chứng tỏ cấu tử đất sét thiếu Fe 2O3 vá SiO2 .Vậy ta chọn
nguyên liệu xỉpirit và sét cao silic là phụ gia diều chỉnh thành phần hoá giàu
Fe2O3, SiO2
Bảng 2 - Thành phần cấu tử điều chỉnh
THHH

Cấu tử
Xứpyrít
Sétcao silic

S

A

F

C


12,2
91,8

2,58
3,26

68,7
1,3

M

2,25 O,77
0,7 0,16

R

SO3 MKN

0,4

4,25
2,8

7,5


98,65
100


2. Nhiên liệu.
Nhà máy dùng nhiên liệu rắn là than đá ( có lò đốt 100% )
Những yêu cầu kỹ thuật của than dùng than cho lò quay:
+ Nhiệt sinh : Qhl > 5500 kcal/kgthan
+ Chất bốc

: Vp = 10 ữ 20%

+ Độ tro : Ap =10 ữ 20%
Căn cứ vào những yêu cầu kỹ thuật của than và chỉ tiêu kinh tế ta chọn
than cám 3 Quảng Ninh làm nhiêm liệu cho nhà máy thiết kế . Những chỉ tiêu
kỹ thuật của than cám 3: + Nhiệt sinh : Qhl >6500 kcal/kgthan
+ Chất bốc : Vl = 8%
+ Độ tro
: Al =15%
Than cám 3 có chất bốc thấp ( V l = 8%) do đó khi dùng để đối cho lò
quay và caxinơ ta có thể khắc phục bằng cách nghiền mịn và sử dụng vòi phun

21


hiện đại.Ưu điểm của việc dùng than antraxit là cho nhiệt lợng cao, giá thành
của than là rẻ tiền so với các loại nhiên liệu khác. Nguồn nhiên liệu này có sẵn
tại Việt Nam do đó nguồn cung cấp của nó là ổn định.
Nhợc điểm : Than này khó cháy cho nên khi khởi động đốt lò phải dùng
vòi đốt phụ để nhóm lò, khi thiết kế phải thiết kế vòi đốt phụ. Trong than có
hàm lợng lu huỳnh khi đốt cháy sinh ra khí SO3 khí này rất có hại trong lò làm
ảnh hởng đến quá trình tạo Clinke. Ví dụ khí SO 3 phản ứng với Na2O có trong
phối liệu làm giảm cờng độ Clinke, tạo vòng alô cản trở quá trình lu thông
phối liệu trong lò.

Bảng 3 - Thành phần hoá học của than cám 3 (II - 28).
Than

W0

Cám 3

A0

8, 00 15,00

S0

C0

H0

N0

O0

CK

2,00

71,00

1,60

0,80


1,50

0,1


100

Để sử dụng tốt than đợc nghiền mịn và sấy từ độ ẩm W = 8% Đến độ ẩm
W = 1%
100 1
= 1, 076.
100 8
Thành phần làm việc của than đợc tính bằng cách lấy Ksd nhân với từng
thành phần hoá học của than ở bảng 3.
Bảng 4 - Thành phần làm việc của than quy về 1%
Hệ số sử dụng than Ksd =

THAN

TPHH

Cám 3

Wl

Al

Sl


Cl

Hl

Nl

Ol

CKl

1,00 16,14 2,152 76,396 1,722 0,861 1,614 0,108


100

Bảng 5 - Thành phần hoá học của tro than (II -29)
TPHH

TRO

cám 3

S
A
60,50 27,20

F
5,00

C

6,60

M
0,80

R2O
-

SO3
0, 20


100,3

IV. Tính bài phối liệu.
A. Xác định tính chất làm việc của than.
1. Nhiệt trị thấp của than Qhl: tính theo Mendeleev.
Qlh = 81.Cl + 300.Hl - 26.( Ol + Sl ) - 6.( 9.Hl + Wl )
=81.76,396 + 300.1,722 - 26.( 1,614 - 2,152 ) - 6.(9.1,722 + 1)
=6619,676 kcal/kgthan
2. Xác định lợng tro than lẫn trong CL:
t=
Với:

A l * n* B
;
100 *100

Mặt khác: B =


q
QH

l

* 100 (kg/kgCL)

q: nhiệt tiêu tốn riêng cho 1kgCL (theo hệ số lò, giả thiết
q = 730KCal/kgCL)
B: lợng than cần để nung 1kgCL (kg/kgCL)
A: hàm lợng tro của than (A = 16, 14%)
22


n: hàm lợng tro lắng lại trong lò (chọn n = 100%)
Thay số :
B=

730
.100 = 0,1103(kgthan / kgCL)
6619,676
0,1133.100.16,14
= 1,78%
t=
100.100

B. Tính toán bài phối liệu:

1. Quy đổi về nguyên liệu khô cha nung với tổng các oxit là 100%.
Bảng 6: Bảng thành phần nguyên liệu khô cha nung:

TPHH
S
A
F
C
M R2O SO3 CK MKN
Ctử
Đá vôi
2,68 0,52 0,44 52,97 0,55 0,02 0,03 1,21 41,58
Đất sét
59,91 17,98 6,71 2,02 0,35 1,49 1,72 1,85 7,97
Xỉpyrít
12,2 2,58 68,7 2,25 0,77 0,4 4,25 1,35 7,5
Sét cao
91,8 3,26 1,3 0,7 0,16
2,78
Silic
Tro than 60,32 27,13 4,99 6,58 0,79
0,19
-


100
100
100
100
100

2. Quy đổi về nguyên liệu khô đã nung: (MKN = 0)
Si o

2,68
.100% =
.100% = 4,588
100 MKNi
100 41,58
CKi o
Ckik=
.100%
100 MKNi

Vi dụ: Sik =

Bảng 7: Bảng thành phần nguyên liệu khô đã nung:
TPHH
A
F
C
M
R2O SO3
CK
S
Ctử
Đá vôi
4,588 0,89 0,753 90,671 0,942 0,034 0,051 2,071
Đất sét
65,098 19,537 7,292 2,195 0,38 1,619 1,869 2,01
Xỉpyrít
13,189 2,789 74,27 2,432 0,833 0,432 4,596 1,459
Sétcaosilic 94,425 3,353 1,337 0,72 0,165
Tro than

60,32 27,13 4,99
6,58 0,79
0,19


100
100
100
100
100

3. Lập hệ phơng trình .
Gọi Xi (i = 1 ữ 4) là phần trăm các cấu tử: Đá vôi, Đất sét, Xỉpyrít, Sét
Caosilíc, tro than.
Nh vậy cứ 100% clinker có: + X1% cấu tử 1 đã nung
+ X2% cấu tử 2đã nung
+ X3% cấu t 3 đã nung
+ X4% cáu tử 4 đã nung
+ t% cấu tử tro than đã nung
- Thiết lập phơng trình :
Đối với bài phối liệu 4 cấu tử ta có hệ phơng trình nh sau:

23



(1)
X 1 + X 2 + X 3 + X 4 + t tro = 100

C1* X 1 + C 2* X 2 + C 3* X 3 + C 4* X 4 + C tro*t tro = 0 ( 2 )


S X + S X + S X + S X + S t = 0 ( 3)
2*
2
3*
3
4*
tro* tro
1* 1

A1* X 1 + A2* A2 + A3 X 3 + A4* X 4 + Atro*t tro = 0 ( 4 )


Tính:
LSFi, MSi, MAi
Ci , Si , Ai
+ LSFi =

100.C i
2,8.Si + 1,18 Ai + 0,65Fi

+ MAi =

Ai
Fi

+ MSi =

Si
Ai + Fi


LSF 0
+ Ci = C .( 1- LSF )
i
k
i

MS 0
+ Si = Si .( 1- MS )
i
k

MA 0
+ Ai = A .( 1- MA )
i
k
i

Từ bảng(7) thay số vào công thức ta có kết quả theo bảng sau:
Hệ số
LSFi
MSi
MAi
Ci
Si
Ai
Ct
Đá vôi
603,27 2,792
1,182

77,004
0,479
- 0,277
Đất sét
1,045
2,426
2,68
- 197,35 - 1,986
8,238
Xỉ py rít
2,748
0,171
0,038
- 81,644 - 179,633 - 110,973
Sétcaosilic
0,267 20,133
2,508
- 255,46
82,699
1,281
Tro than
3,223
1,878
5,437
- 187,37 - 19,978
19,396
- thay số vao hệ phơng trình ta có:

(1)
X 1 + X 2 + X 3 + X 4 + 1,78 = 100


77,004 X 197,35 X 81,644 X 255,46 X 187,37 1,78 = 0 ( 2)
*
1
*
2
*
3
*
4
*

0,479 X 1,986 X 179,633 X + 82,699 X 19,978 1,78 = 0 ( 3)
*
1
*
2
*
3
*
*


0,277 * X 1 + 8,238* A2 110,973* X 3 + 1,281* X 4 + 19,396 *1,78 = 0 ( 4 )


Giải hệ 4 phơng trình trên ta có:
% Đá vôi = X1 = 72,039%
% Đất sét = X2 = 20,325%
% Xipyrít = X3 = 1,688%

% Sét caosilic = X4 = 4,168%
% Tro than = ttro = 1,78%
24


Tính chuyển X1, X2, X3, X4 phối liệu đã nung sang X10, X20, X30, X04
phối liệu đã nung.
X 100

72,039 100

1*
*
X10 = 100 MKN = 100 41,58 = 123,312 (phần trọng lợng)
1

X 100

20,325 100

X 100

1,688 100

X 100

4,168 100

2*
*

X20 = 100 MKN = 100 7,97 = 22,085
2
3*
*
X30 = 100 MKN = 100 7,5 = 1,825
3

(phần trọng lợng)
( phần trọng lợng)

4*
*
X40 = 100 MKN = 100 2,78 = 4,287
(phần trọng lợng)
4
Ta có: X10 + X20 + X30 + X04 =151,509 (phần trọng lợng.)
Tính chuyển X10, X20, X30, X04 phần trọng lợng sang X10, X20, X30, X04
phần trăm.

%X1 =

X 01( ptl ) .100
123,312.100
=
= 81,389%
0
0
0
151,509
+ X2 + X3 + X4


0

X 01

%X 2 =

X 01

22,085*100
X 0 2( ptl ) .100
=
= 14,577%
0
0
0
151,509
+ X2 + X3 + X4

X 01

1,825*100
X 0 3( ptl ) .100
=
= 1,205%
0
0
0
151,509
+ X2 + X3 + X4


X 01

4,287 *100
X 0 4 ( ptl ) .100
=
= 2,829%
0
0
0
151,509
+ X2 + X3 + X4

0

%X 3 =
0

%X04 =

%X10 + % X20 + %X30 + %X04 = 100%
4.Tính thành phần hoá học của phối liệu và clinker.
a.Tinh thành phần hoá học của phối liệu cha nung:
n

0

0

0


%X

0

% X 1 S1 + % X 2 .S 2 + % X 3 .S 3 + % X 4 .S 4
=
%So =
%X1 + %X 2 + %X 3 + %X 4

i =1
n

%X
i =1

n

n

%A0 =

% X i * Ai
i =1

%F0 =

n

%X i


%X

i =1

n

%C0 =

%X
i =1

i*

i

i =1

i *

.S i
i

Fi

n

i = %X i
i =1


n

Ci

%M0 =

n

%X i
i =1

%X
i =1

Mi

n

%X
i =1

25

i *

i