LOỉ XI MAấNG

Presented by: ThS. Hoaứng Trung Ngoõn

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Trung Ngon

1


Toång quan

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

2


Toång quan veà QTCN SX ximaêng

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

3

Lò đứng




Ưu điểm:


Vốn đầu tư thấp, diện tích mặt bằng nhỏ.



Cấu tạo đơn giản, dễ dàng vận hành và sử chũa.



Xây dựng nhanh chóng, thích hợp với quy mô đòa phương nhỏ

Nhược điểm:


Năng suất thấp, không đáp ứng nhu cầu tiêu thụ



Chất lượng cliker thấp (do quá trình kết khối không tốt)



Tổn hao năng lượng lớn, gây ô nhiễm môi trường…


10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

4


Lò đứng
nguyên lý hoạt động


Phối liệu vào có độ ẩm khoảng 12-20%, được tạo khối để không bò tắc lò
và tổn hao ra ngoài



Nhiên liệu dùng để đốt lò có thể dạng rắn, lỏng và khí. Thông thường sử
dụng nhiên liệu rắn là than cốc có hàm lượng chất bốc thấp.



Không khí nén phun từ dưới đáy lò lên trên, lấy nhiệt từ clinker tỏa ra cấp
nhiệt vào “zôn” nung kết khối.



Sau đó cấp nhiệt cho phối liệu ở “zôn” đốt nóng và “zôn” sấy, hạ nhiệt độ
rồi thoát ra ngoài.




Tốc độ làm nguội clinker vì vậy không thể quá nhanh, ảnh hưởng “zôn”
nung.
10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

5


Lò đứng






Nhiên liệu than cốc hoặc antraxít có kích thước
30–50% (khoảng 5mm) viên phối liệu trộn đều
với phối liệu, hoặc trộn nghiền cùng phối liệu.
Nhờ vậy, khi nhiên liệu cháy trực tiếp truyền
nhiệt cho phối liệu, tạo hiệu quả nhiệt tương
đối cao.
Nếu tính năng lượng tiêu tốn cho một đơn vò
khối lượng clinker (kcal/kgclinker) các lò đứng
tốn ít nhiên liệu hơn lò quay(phương pháp ướt).
10/14/16


Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

Phối liệu vào

Khí
nóng
hồi
lưu

Khí nén
Clinker

Trục quay
ghi tháo liệu

Lò đứng nung clinker
XMP
6


Loø xi maêng theo pp öôùt

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

7



Loø xi maêng theo pp öôùt

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

8


Lò nung phương pháp ướt


Lò quay là ống thép hình trụ, trong lót gạch chòu lửa (samốt hoặc cao
nhôm vùng làm nguội, phần nung lót các loại gạch chòu lửa kiềm
tính manhêzi, manhêzi-crôm).



Thông thường, với phương pháp ướt lò có chiều dài L= 80 – 120m,
đường kính D = 3 – 6 m. Tỷ lệ L/D = 30 – 40



Lò đặt với tang góc nghiêng góc 2– 6% so với mặt đất trên những bệ
đỡ có con lăn và quay với tốc độ 0,5 – 0,75 vòng/phút




Chuyển vận của nguyên liệu và khí nóng trong lò quay theo nguyên
tắc ngược chiều.
10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

9


Lò nung phương pháp ướt


Chuyển vận của nguyên liệu và khí nóng trong lò quay theo
nguyên tắc ngược chiều.



Nguyên liệu ướt vào lò từ đầu cao, theo độ nghiêng và lực quay
của lò, chuyển động dần tới phấn thấp (cuối lò) với vận tốc 3545cm/phút.



Trong quá trình chuyển vận, phối liệu luôn thay đổi bề mặt nhận
nhiệt đốt nóng từ khí cháy,



Nhiên liệu được phun vào lò từ đầu thấp, cháy và truyền nhiệt cho

khối phối liệu, Nhiệt độ khí thải khoảng 200 – 3000C.
10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

10


Lò nung phương pháp ướt
Zôn Sấy


Phối liệu vào dạng bùn sệt (past), nhận nhiệt khí thải đạt tới
nhiệt độ khoảng 1200C, xảy ra quá trình mất nước lý học.



Để tăng hiệu quả truyền nhiệt, ở zôn này, người ta thường mắc
thêm những xích kim loại, vì vậy, còn gọi là zôn xích.



Ngoài ra, các xích sắt còn có tác dụng ngăn bụi thoát khỏi lò.
Chiều dài zôn sấy khoảng 33% chiều dài lò.

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon


11


Lò nung phương pháp ướt
Zôn nâng nhiệt


Trong zôn này, nhiệt độ phối liệu tăng từ 120 tới 6500C.



Quá trình chủ yếu là cháy tạp chất hữu cơ và mất nước hóa học
của các khoáng đất sét.



Đất sét bò phân hủy tạo meta caolinhít hoặc các dạng ôxít tự do
hoạt tính rất cao.



Bắt đầu phân hủy một phần cácbonát.



Zôn đốt nóng chiếm khoảng 14% chiều dài lò..

10/14/16


Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

12


Lò nung phương pháp ướt
Zôn phân hủy cácbonát (nhiệt độ 10000C)


Đóng vai trò phân hủy cácbonát, tạo oxít Ca0 hoạt tính

Zôn kết khối


Nhiệt độ phối liệu từ 1000 tới 14500C.



Đây là zôn có nhiệt độ cao nhất trong lò, pha lỏng hình thành
nhiều (15 – 25%).



Với sự có mặt pha lỏng có độ nhớt cao, cùng tác dụng chuyển
động quay theo lò rồi trượt xuống do trọng lượng, các viên clinker
dạng sỏi được tạo thành.

10/14/16


Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

13


Lò nung phương pháp ướt
Zôn phân hủy cácbonát (nhiệt độ 10000C)


Đóng vai trò phân hủy cácbonát, tạo oxít Ca0 hoạt tính

Zôn kết khối


Nhiệt độ phối liệu từ 1000 tới 14500C.



Đây là zôn có nhiệt độ cao nhất trong lò, pha lỏng hình thành
nhiều (15 – 25%).



Với sự có mặt pha lỏng có độ nhớt cao, cùng tác dụng chuyển
động quay theo lò rồi trượt xuống do trọng lượng, các viên clinker
dạng sỏi được tạo thành. Zôn kết khối chiếm khoảng 20% chiều dài lò

10/14/16


Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

14


Lò nung phương pháp ướt
Zôn làm nguội


Zôn làm nguội chiếm khoảng 8% chiều dài lò. Ở đây, chưa kể tới
thiết bò làm nguội clinker với tốc độ nhanh (cooler) để ổn đònh thành
phần pha trong clinker XMP.



Các thiết bò này làm nguội clinker với tốc độ rất nhanh từ 1300
xuống còn 100 – 1500C và thường đặt riêng. Phổ biến nhất là các
thiết bò làm nguội kiểu hành tinh và thiết bò làm nguội kiểu ghi.



Nếu kể tới toàn bộ công đoạn làm nguội, nhiệt độ clinker ra lò còn
khoảng 100 -1500C
10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

15



Khả năng truyền nhiệt của PP ướt

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

16


So sánh lò cải tiến pp ướt (lò lepol)
và lò pp khô
DRYING

550

1900
PREHEATING

SINTERING
CALCINING

3200
COOLING

Preheater Precalciner Kiln
10/14/16


Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

17


Loø xi maêng theo pp khoâ

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

18


Loø xi maêng theo pp khoâ

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

19


Thiết bò trao đổi nhiệt dạng treo
SP – Suspension Preheater




Hệ thống tháp trao đổi nhiệt kiểu treo gồm hệ thống xyclon nhiều
tầng (hoặc bậc) mắc nối tiếp.



Đóng vai trò quyết đònh trong việc tiết kiệm năng lượng nhiệt của lò
nung clinker.



Truyền nhiệt và truyền khối trong các cyclone là dạng tầng sôi.



Trong hệ thống tháp trao đổi nhiệt kiểu treo, các biến đổi hóa lý
tương ứng với giai đoạn đầu của quá trình nung luyện, tới khoảng
10000C.



Những biến đổi trong giai đoạn này chủ yếu ở pha rắn.
10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

20



Thiết bò trao đổi nhiệt dạng treo
SP – Suspension Preheater



Cylone bậc 1






Nhiệt độ khí đầu vào khoảng 5000C, nhiệt độ khí đầu ra ( khí thải)
khoảng 3000C.
Ở nhiệt độ này, với bụi phối liệu từ xyclon bậc hai vào có nhiệt độ 50–
600C và khi ra khoảng 450 – 5000C).
Quá trình chủ yếu trong xyclon bậc I là quá trình sấy ( bay hơi ẩm).
Đây là xyclon cuối cùng tính theo chiều khí chuyển động, cần thiết kế
sao cho lượng bụi theo khí thải ra ngoài là ít nhất.
Vì vậy, xyclon bậc I thường gồm hai xylon có bán kính nhỏ hơn và dài
hơn so với các xyclon những bậc còn lại. Có thể coi như hai xyclon lọc
bụi.

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

21



Thiết bò trao đổi nhiệt dạng treo
SP – Suspension Preheater



Cylone bậc 2


Nhiệt độ khí vào (từ xyclon bậc III) khoảng 650 0C và nhiệt độ
khí đầu ra khoảng 5000C.



Phối liệu đầu vào có nhiệt độ 50 – 600C, đầu ra khoảng 5000C.



Quá trình chính sẽ là quá trình sấy và bắt đầu mất nước hóa
học, các chất hữu cơ lẫn trong phối liệu cũng sẽ cháy trong
xyclon này.



Khí thải nhiều hơi ẩm H2O, CO, CO2, SO2… đi vào xyclon bậc I,



Phối liệu khô đi xuống xyclon bậc III


10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

22


Thiết bò trao đổi nhiệt dạng treo
SP – Suspension Preheater



Cylone bậc 3


Nhiệt độ khí đầu vào xyclon bậc III khoảng 8000C (từ xyclon bậc bốn),
nhiệt độ khí đầu ra khoảng 6500C (vào xyclon bậc hai).



Nhiệt độ bột phối liệu đầu vào khoảng 5000C và đầu ra 6500C.



Quá trình chính trong xyclon bậc này là đất sét mất nước hóa học, biến
đổi thù hình của SiO2, bắt đầu phân hủy cácbonát. Tạp chất hữu cơ lẫn
trong nguyên liệu,




Bột than trộn vào nguyên liệu (nếu phối liệu thêm bột than), cũng sẽ
cháy nốt trong giai đoạn này.

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

23


Thiết bò trao đổi nhiệt dạng treo
SP – Suspension Preheater



Cylone bậc 4


Nhiệt độ khí đầu vào của xyclon bậc IV khoảng 11000C (là nhiệt độ khí thải
từ lò quay, hoặc nhiệt độ khí làm nguội clinker từ thiết bò làm nguội và ra
khoảng 8000C được đưa vào xyclon bậc III.



Nhiệt độ bột phối liệu tương ứng đầu vào 6500C và đầu ra khoảng 8000C đi
vào lò quay nung clinker.




Quá trình chủ yếu trong các xyclon này là tận dụng nhiệt khí thải từ lò nung
đốt nóng bột phối liệu.



Quá trình cácbonát hóa CaCO3 → CaO + CO2 trong xyclon bậc bốn rất nhỏ
(khoảng 10 -15%).

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

24


Thiết bò trao đổi nhiệt dạng treo
SP – Suspension Preheater



Cylone bậc 4


Điều này được giải thích do lượng nhiệt trao đổi với bột phối liệu bò
giới hạn bởi thời gian lưu trong thiết bò.




Như vậy, để tăng hiệu quả cácbonát hóa, phải thiết kế thiết bò riêng
(calciner) sẽ trình bày trong phần sau.



Các xyclon bậc II, III và IV thường có cùng kích thước.



Khi vận hành thiết bò trao đổi nhiệt, nếu áp lực khí cân bằng với trọng
lực khối hạt từ trên xuống sẽ làm tắc nghẽn ống dẫn, phải kiểm tra sự
thông bột phối liệu thường xuyên,

10/14/16

Presented By:ThS Hoang Tr
ung Ngon

25