LUẬN văn CÔNG NGHỆ hóa NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của KÍCH cỡ hạt đến CHẤT LƯỢNG XI MĂNG
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.25 MB, 125 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG
CỦA KÍCH CỠ HẠT
ĐẾN CHẤT LƢỢNG XI MĂNG
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
Ths. Ngô Trƣơng Ngọc Mai
Kỹ sƣ Nguyễn Đào Hoàng Minh
Thạch Ngọc Sửa
MSSV: 2072202
Ngành: Công Nghệ Hóa Học- khóa 33
Tháng 05/2011
Lời cảm ơn
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, con xin ghi nhớ mãi công ơn cha mẹ sinh thành, nuôi dạy con nên
người. Gia đình đã hết lòng quan tâm, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho việc học
của con và dành cho con những điều tốt đẹp nhất.
Qua đây, em cũng xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô bộ môn Công nghệ hóa
học đã tận tình chỉ dạy, luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quãng thời gian em
học tập tại trường.
Và em xin gửi lời cảm ơn tri ân cô Ngô Trương Ngọc Mai- Bộ môn Công nghệ
Hóa học, người đã hướng dẫn, chỉ dạy, giúp đỡ tận tình và luôn ủng hộ em từ ngày
mới nhận đề tài đến ngày hoàn thành.
Em cũng xin chân thành cảm ơn kỹ sư Nguyễn Đào Hoàng Minh và các Cô Chú,
Anh Chị phòng KCS- Trạm nghiền Thủ Đức- Công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 đã
hướng dẫn em tận tình trong những ngày thực tập tại công ty.
Em xin cảm ơn Ban Giám đốc Công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 và Phòng thí
nghiệm KCS- Trạm nghiền Thủ Đức đã tạo điều kiện tốt cho em thực tập và quá trình
thực tập này sẽ là những kinh nghiệm quý báu cho công việc của em sau này.
Nhân đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn tập thể lớp Công nghệ Hóa học khóa 33 đã
quan tâm, giúp đỡ và luôn ủng hộ em trong suốt quá trình làm luận văn.
Cuối cùng em xin chúc Quý Thầy Cô trường Đại học Cần Thơ, các Cô Chú, Anh
Chị trong Công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 dồi dào sức khỏe và thành đạt.
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
iii
Lời nói đầu
LỜI NÓI ĐẦU
Xi măng là vật liệu xây dựng cổ truyền và lâu đời nhất so với những vật liệu khác.
Thế nhưng cho tới nay, công nghệ sản xuất các chủng loại xi măng vẫn trên đà phát
triển và không ngừng hoàn thiện. Ở nước ta hiện nay tốc độ đô thị hóa nhanh, đời sống
người dân ngày càng cao do đó nhu cầu xây dựng rất lớn. Vì vậy, ngành công nghiệp
sản xuất xi măng đòi hỏi phải luôn đổi mới để tăng năng suất và cải thiện chất lượng
sản phẩm.
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại xi măng khác nhau và chất lượng của
các loại xi măng cũng khác nhau tùy thuộc vào thành phần và kích cỡ hạt các nguyên
vật liệu để sản xuất cũng như độ mịn của xi măng thành phẩm. Vậy làm thế nào người
tiêu dùng có thể phân biệt được và lựa chọn cho mình một loại xi măng có chất lượng
như mong muốn? Với đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước cỡ hạt đến chất
lượng xi măng” làm tại Phòng thí nghiệm KCS Trạm nghiền Thủ Đức- Công ty Cổ
phần Xi măng Hà Tiên 1 có thể cung cấp cho người tiêu dùng một số kiến thức về tính
chất và chất lượng của xi măng. Từ đó, sẽ lựa chọn loại xi măng phù hợp với mục đích
sử dụng.
Đề tài khảo sát ảnh hưởng kích cỡ hạt của đá vôi, phụ gia pouzoland, clinker và
xi măng đến tính chất và chất lượng của xi măng thông qua các rây 0,09mm, 0,08mm,
0.045mm và thời gian nghiền khác nhau để tìm ra cường độ thích hợp cho xi măng
cung cấp cho người tiêu dùng.
Do kiến thức còn hạn chế, thời gian thực tập ngắn, tài liệu tham khảo không nhiều,
chưa có kinh nghiệm nên luận văn không tránh khỏi sai sót. Em rất mong nhận được
sự góp ý từ Quý Thầy Cô, bạn bè để luận văn được hoàn chỉnh hơn.
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
vii
Phiếu nhận xét
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
v
Phiếu nhận xét
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
vi
Phiếu nhận xét
NHẬN XÉT CỦA PHÒNG THÍ NGHIỆM- KCS
TRẠM NGHIỀN THỦ ĐỨC
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
iv
Phiếu đăng ký đề tài
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt
Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
---------Cần Thơ, ngày 15 tháng 12 năm 2010
PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI
Năm học: 2010 – 2011
----------
1. Tên đề tài
Nghiên cứu ảnh hƣởng của kích thƣớc cỡ hạt đến chất lƣợng xi măng
2. Họ và tên sinh viên thực hiện đề tài
Thạch Ngọc Sửa
MSSV: 2072202
Lớp: Công nghệ Hóa Học – Khóa 33
3. Họ và tên cán bộ hướng dẫn
Kỹ sƣ Nguyễn Đào Hoàng Minh – Phòng thí nghiệm KCS- Trạm nghiền Thủ
Đức – Công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1
Ths. Ngô Trƣơng Ngọc Mai– Bộ môn Công nghệ Hóa Học– Khoa Công
nghệ- Trƣờng Đại học Cần Thơ
4.
Đặt vấn đề
Ngày nay cùng với sự phát triển vƣợt bậc về kinh tế xã hội ngành sản xuất xi
măng đã và đang đóng một vai trò quan trọng và thiết yếu ,sự ra đời của nhiều nhà
máy hoạt động trong lĩnh vực này càng làm phong phú thêm về sản lƣợng cũng nhƣ
chất lƣợng xi măng. Và theo đó những công nghệ xi măng cũng luôn đƣợc đổi mới
từng ngày để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trƣờng.
Hiện nay, trên thị trƣờng có rất nhiều chủng loai xi măng khác nhau. Tuy
nhiên, vấn đề “chất lƣợng và giá cả xi măng” là một vấn đề nan giải. Chất lƣợng của
một loại xi măng phụ thuộc rất nhiều yếu tố nhƣ: kích thƣớc hạt xi măng, nguyên
vật liệu sản xuất, thành phần hóa học của clinker, phụ gia,… Trong đó, kích cỡ hạt
xi măng là rất quan trọng quyết định đến chất lƣợng xi măng. Vì vậy, đề tài
“Nghiên cứu ảnh hƣởng của kích thƣớc cỡ hạt đến chất lƣợng xi măng” sẽ cho
chúng ta biết đƣợc rõ hơn. Từ đó có thể lựa chọn đƣợc loại xi măng phù hợp với
mục đích thi công.
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
i
Phiếu đăng ký đề tài
5. Mục tiêu nghiên cứu
Khảo sát kích ảnh hưởng kích cỡ hạt đến chất lượng xi măng
So sánh chất lượng xi măng khi sử dụng các kích cỡ hạt khác nhau.
6. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đề tài bao gồm:
- Ảnh hưởng của kích thước hạt đến chất lượng xi măng
- Chỉ khảo sát quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy Xi măng Hà Tiên 1.
7. Địa điểm thực hiện và thời gian thực hiện
Địa điểm: Trạm nghiền Thủ Đức – Công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1.
Thời gian: Từ ngày 05/01/2011 đến 05/04/2011
8. Giới thiệu các thực trạng có liên quan tới vấn đề trong đề tài
Do làm nhiều thí nghiệm nên trong quá trình làm các điều kiện có thể khác
nhau.
Clinker làm thí nghiệm có thể khác nhau do thời gian để lâu.
Phụ gia có thể không như mong muốn do nguồn cung cấp nên có thể ảnh
hưởng đến quá trình khảo sát.
Lần đầu làm nên ít có kinh nghiệm, còn nhiều thiếu sót.
Sinh viên thực hiện
Thạch Ngọc Sửa
Ý kiến của bộ môn
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
Cán bộ hướng dẫn
Ngô Trương Ngọc Mai
Nguyễn Đào Hoàng Minh
Ý kiến của hội đồng LVTN
ii
Mục lục
2.2.2.2. Phân loại xi măng ................................................................................................... 23
2.2.2.3. Cơ sở kỹ thuật sản xuất xi măng portland .............................................................. 24
2.2.3. Nguyên liệu sản xuất xi măng portland ........................................................... 26
2.2.3.1. Nguyên liệu sản xuất clinker xi măng portland ........................................... 26
2.2.3.2. Phụ gia nghiền với clinker sản xuất ra xi măng ........................................... 28
2.2.4. Yêu cầu nguyên liệu sản xuất xi măng portland ........................................................ 29
2.2.5. Quá trình chuẩn bị nguyên liệu và hỗn hợp phối liệu ................................................ 29
2.2.5.1. Khai thác và vận chuyển nguyên liệu .......................................................... 29
2.2.5.2. Gia công sơ bộ nguyên liệu ........................................................................ 30
2.2.5.3. Nghiền mịn hỗn hợp nguyên liệu ................................................................. 31
2.2.5.4. Đồng nhất và điều chỉnh phối liệu .......................................................................... 31
2.2.6. Nung clinker xi măng porland ........................................................................ 32
2.2.6.1. Quá trình hóa lý khi nung clinker xi măng portland .................................... 32
2.2.6.1.1. Quá trình lý học ......................................................................................... 32
2.2.6.1.2. Quá trình hóa học ...................................................................................... 33
2.2.6.2. Quá trình tạo khoáng khi nung clinker xi măng portland ....................................... 35
2.2.6.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nung luyện và chất lượng clinker xi măng
portland ................................................................................................................................ 36
2.2.6.3.1. Thành phần hóa học của phối liệu .......................................................... 36
2.2.6.3..2. Độ mịn của hỗn hợp phối liệu .................................................................. 36
2.2.6.3.3. Chế độ nung luyện clinker ....................................................................... 36
2.2.6.3.4. Làm lạnh clinker .................................................................................................. 37
2.2.7. Nghiền clinker xi măng portland .......................................................................... 37
2.2.7.1. Ủ clinker xi măng portland .......................................................................... 37
2.2.7.2. Nghiền clinker xi măng portland ................................................................. 38
2.2.7.3. Làm lạnh và vận chuyển xi măng bột về silô chứa ...................................... 38
2.2.7.4. Bảo quản và đóng bao xi măng .................................................................... 39
2.2.8. Hóa học quá trình đóng rắn của xi măng portland .......................................... 39
2.2.8.1. Lý thuyết về đóng rắn .................................................................................. 39
2.2.8.2. Sự hydrate hóa của các khoáng clinker xi măng portland ........................... 40
2.2.8.2.1. Sự hydrate hóa của khoáng C3S (3CaO.SiO2) .......................................... 40
2.2.8.2.2. Sự hydrate của khoáng C2S (2CaO.SiO2) ................................................. 40
2.2.8.2.3. Sự hydrate hóa của khoáng C3A (3CaO.Al2O3) ....................................... 41
2.2.8.2.4. Sự hydrate hóa của khoáng C4AF (4CaO.Al2O3.Fe2O3) .......................... 41
2.2.8.3. Quá trình đóng rắn của xi măng portland .................................................... 42
2.2.8.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đóng rắn và sự phát triển cường độ của
xi măng portland
.................................................................................................. 43
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
ix
Mục lục
2.2.8.4.1. Ảnh hưởng của thành phần khoáng và kích thước hạt xi măng ................ 43
2.2.8.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đóng rắn .......................................... 43
2.2.8.4.3. Ảnh hưởng của lượng nước trong quá trình hydrate hóa (N/X) ............... 44
2.2.8.4.4. Ảnh hưởng của phụ gia điều chỉnh ........................................................... 44
2.2.9. Một số tính chất đặc trưng của xi măng portland .......................................... 44
2.2.9.1. Khối lượng riêng ( a ) .................................................................................. 44
2.2.9.2. Khối lượng thể tích ( o ) .............................................................................. 44
2.2.9.3. Thành phần khoáng ...................................................................................... 45
2.2.9.4. Hàm lượng vôi tự do .................................................................................... 46
2.2.9.5. Độ mịn của xi măng ..................................................................................... 46
2.2.9.6. Lượng nước tiêu chuẩn ................................................................................ 47
2.2.9.7. Tốc độ ninh kết............................................................................................. 47
2.2.9.8. Biến đổi thể tích ........................................................................................... 48
2.2.9.9. Mác xi măng và chất kết dính ..................................................................... 48
2.2.9.10. Sự tỏa nhiệt khi đóng rắn ........................................................................... 48
2.2.9.11. Tính chịu lửa của xi măng .......................................................................... 48
2.3. Ảnh hưởng của kích thước cỡ hạt đến chất lượng xi măng .............................. 49
2.3.1. Ảnh hưởng cỡ hạt đá vôi ................................................................................. 49
2.3.2. Ảnh hưởng của cỡ hạt phụ gia pouzoland ....................................................... 50
2.3.3. Ảnh hưởng của cỡ hạt clinker ......................................................................... 51
CHƯƠNG III: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........... 53
3.1. Phương tiện nghiên cứu ..................................................................................... 53
3.1.1. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm ........................................................................... 53
3.1.2. Nguyên liệu sử dụng ....................................................................................... 53
3.2. Các chỉ tiêu cần nghiên cứu .........................................................................53
3.2.1. Lượng nước tiêu chuẩn ................................................................................... 53
3.2.2. Tốc độ ninh kết................................................................................................ 54
3.2.3. Độ mịn qua sàng.............................................................................................. 54
3.2.4. Độ mịn thông qua tỷ diện blaine ..................................................................... 54
3.2.5. Cường độ nén .................................................................................................. 54
3.2.6. Độ giãn nóng ................................................................................................... 54
3.2.7. Mất khi nung ................................................................................................... 54
3.2.8. Hàm lượng chất không tan .............................................................................. 55
3.2.9. Hàm lượng SO3 ............................................................................................................................................... 55
3.3. Các phương pháp thí nghiệm ............................................................................. 55
3.3.1. Lượng nước tiêu chuẩn ................................................................................... 55
3.3.1.1. Dụng cụ, hóa chất ......................................................................................... 55
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
x
Mục lục
3.3.1.2. Tiến hành thí nghiệm ................................................................................... 56
3.3.1.3. Tính toán kết quả .......................................................................................... 57
3.3.2. Tốc độ ninh kết................................................................................................ 57
3.3.2.1. Dụng cụ, hóa chất ......................................................................................... 57
3.3.2.2. Tiến hành thí nghiệm ................................................................................... 57
3.3.2.3. Tính toán kết quả .......................................................................................... 58
3.3.3. Độ mịn qua sàng.............................................................................................. 58
3.3.3.1. Dụng cụ, hóa chất ......................................................................................... 58
3.3.3.2. Tiến hành thí nghiệm ................................................................................... 58
3.3.3.3. Tính toán kết quả ......................................................................................... 59
3.3.4. Độ mịn thông qua tỉ diện blaine ......................................................................59
3.3.4.1. Dụng cụ, hóa chất .........................................................................................59
3.3.4.2. Tiến hành thí nghiệm ................................................................................... 59
3.3.4.3. Tính toán kết quả .......................................................................................... 61
3.3.5. Cường độ nén .................................................................................................. 62
3.3.5.1. Dụng cụ, hóa chất ......................................................................................... 62
3.3.5.2. Tiến hành thí nghiệm ................................................................................... 62
3.3.5.3. Tính toán kết quả .......................................................................................... 63
3.3.6.2. Tiến hành thí nghiệm ................................................................................... 64
3.3.6. Độ giãn nóng ................................................................................................... 64
3.3.6.1. Dụng cụ, hóa chất ......................................................................................... 64
3.3.7. Mất khi nung ................................................................................................... 65
3.3.7.1. Dụng cụ, hóa chất ......................................................................................... 65
3.3.8.3. Tính toán kết quả .......................................................................................... 65
3.3.7.2. Nguyên tắc ................................................................................................... 65
3.3.7.3. Tiến hành thí nghiệm ................................................................................... 65
3.3.7.4. Tính toán kết quả .......................................................................................... 65
3.3.8. Chất không tan ................................................................................................ 66
3.3.8.1. Dụng cụ, hóa chất ......................................................................................... 66
3.3.8.2. Nguyên tắc ................................................................................................... 66
3.3.8.3. Tiến hành thí nghiệm ................................................................................... 66
3.3.8.4. Tính toán kết quả .......................................................................................... 66
3.3.9. Hàm lượng SO3 ............................................................................................... 67
3.3.9.1. Dụng cụ, hóa chất ......................................................................................... 67
3.3.9.2. Nguyên tắc ................................................................................................... 67
3.3.9.3. Tiến hành thí nghiệm ................................................................................... 67
3.3.9.4. Tính toán kết quả .......................................................................................... 67
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
xi
Mục lục
3.3.10. Tỷ lệ cấp phối cho máy nghiền ..................................................................... 67
CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN ............................... 69
4.1. Thành phần hóa của clinker ............................................................................... 69
4.2. Thành phần khoáng trong clinker ..................................................................... 69
4.3. Ảnh hưởng cỡ hạt đá vôi đến chất lượng xi măng ............................................. 70
4.3.1. Ảnh hưởng cỡ hạt đá vôi qua các rây khác nhau ............................................ 70
4.3.2. Ảnh hưởng cỡ hạt đá vôi qua các thời gian nghiền khác nhau ....................... 72
4.4. Ảnh hưởng cỡ hạt phụ gia pouzoland đến chất lượng xi măng ......................... 75
4.5. Ảnh hưởng cỡ hạt clinker đến chất lượng xi măng ............................................ 78
4.6. Ảnh hưởng cỡ hạt xi măng đến chất lượng xi măng .......................................... 80
4.6.1. Xi măng có độ mịn blaine 3200 ...................................................................... 80
4.6.2. Xi măng có độ mịn blaine 3400 ...................................................................... 83
4.6.3. Xi măng có độ mịn blaine 3600 ...................................................................... 85
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 90
5.1. Kết luận .............................................................................................................. 90
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................ 90
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
xii
Danh mục bảng
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Năng suất các máy nghiền clinker xi măng ...................................................... 4
Bảng 1.2: Năng suất các silô chứa .................................................................................... 5
Bảng 1.3: Các sản phẩm xi măng Hà Tiên 1 ..................................................................... 7
Bảng 2.1: Chất lượng các loại chất kết dính gốc từ vôi các loại ..................................... 14
Bảng 2.2: Giới hạn hàm lượng các oxyt chính................................................................ 14
Bảng 2.3: Giới hạn hàm lượng các oxyt khác ................................................................. 14
Bảng 2.4: Các thành phần khoáng của clinker xi măng portland ................................... 16
Bảng 2.5: Phân loại clinker XMP theo nhóm khoáng silicate ........................................ 22
Bảng 2.6: Phân loại clinker XMP theo nhóm khoáng nóng chảy ................................... 23
Bảng 2.7: Yêu cầu độ ẩm của nguyên liệu trước khi vào máy nghiền bi ....................... 31
Bảng 2.8: Sự hình thành các khoáng cơ bản trong quá trình nung luyện clinker ........... 35
Bảng 2.9: Phân loại clinker XMP theo khoáng silicate .................................................. 45
Bảng 2.10: Phân loại theo hệ số p ................................................................................... 45
Bảng 2.11: Mức độ tỏa nhiệt các khoáng khi bị hydrate hóa.......................................... 46
Bảng 2.12: Ảnh hưởng của độ mịn đến cường độ của XMP .......................................... 47
Bảng 2.13: Thành phần hóa trung bình của các oxyt trong đá vôi ................................. 49
Bảng 3.1: Kích thước kim vica ....................................................................................... 56
Bảng 3.2: Độ nhớt của không khí phụ thuộc vào nhiệt độ .............................................. 62
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
xiii
Danh mục hình
Hình 4.7: Đồ thị biểu diễn lượng nước tiêu chuẩn .................................................... 76
Hình 4.8: Đồ thị biểu diễn thời gian ninh kết ........................................................... 76
Hình 4.9: Đồ thị biểu diễn cường độ nén .................................................................. 77
Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn lượng nước tiêu chẩn clinker........................................ 78
Hình 4.11: Đồ thị biểu diễn lượng nước tiêu chẩn clinker........................................ 79
Hình 4.12: Đồ thị biểu diễn cường độ nén của clinker ............................................. 80
Hình 4.13: Đồ thị biểu diễn lượng nước tiêu chuẩn xi măng blaine 3200 ................ 81
Hình 4.14: Đồ thị biểu diễn thời gian ninh kết của xi măng blaine 3200 ................. 82
Hình 4.15: Đồ thị biểu diễn cường độ nén của xi măng blaine 3200 ....................... 82
Hình 4.16: Đồ thị biểu diễn lượng nước tiêu chuẩn của xi măng blaine 3400 ......... 83
Hình 4.17: Đồ thị biểu diễn thời gian ninh kết của xi măng blaine 3400 ................. 84
Hình 4.18: Đồ thị biểu diễn cường độ nén cuae xi măng blaine 3400 ...................... 85
Hình 4.19: Đồ thị biểu diễn lượng nước tiêu chuẩn của xi măng blaine 3600 ......... 86
Hình 4.20: Đồ thị biểu diễn thời gian ninh kết của xi măng blaine 3600 ................. 86
Hình 4.21: Đồ thị biểu diễn cường độ nén của xi măng blaine 3600 ....................... 87
Hình 4.22: Đồ thị biểu diễn cường độ 3 ngày của xi măng 3200, 3400, 3600 ......... 88
Hình 4.23: Đồ thị biểu diễn cường độ 7 ngày của xi măng blaine 3200,
3400, 3600 ................................................................................................................. 88
Hình 4.24: Đồ thị biểu diễn cường độ 28 ngày của xi măng blaine 3200,
3400, 3600 ................................................................................................................. 89
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
xv
Danh mục hình
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 ......................................................... 1
Hình 1.2: Phòng thí nghiệm- KCS .............................................................................. 3
Hình 1.3: Nguyên liệu được chứa trong kho ............................................................... 5
Hình 1.4: Quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy ................................................ 6
Hình 1.5: Máy nghiền bi 2 ngăn.................................................................................. 6
Hình 1.6: Nhãn hiệu Kỳ Lân Xanh nổi tiếng .............................................................. 8
Hình 1.7: Xi măng Hà Tiên 1 ...................................................................................... 8
Hình 1.8: Vữa công nghiệp ......................................................................................... 8
Hình 1.9: Vữa cao cấp ................................................................................................. 8
Hình 1.10: Cát tiêu chuẩn............................................................................................ 8
Hình 1.11: Gạch block ................................................................................................ 9
Hình 1.12: Gạch lát tự chèn ........................................................................................ 9
Hình 2.1: Quy trình công nghệ tổng quát sản xuất xi măng portland ....................... 25
Hình 3.1: Vicat đo lượng nước tiêu chuẩn ................................................................ 55
Hình 3.2: Kim to ....................................................................................................... 56
Hình 3.3: Vành khâu ................................................................................................. 56
Hình 3.4: Vicat đo thời gian ninh kết ........................................................................ 57
Hình 3.5: Kim nhỏ..................................................................................................... 57
Hình 3.6: Rây N o 008 ................................................................................................ 58
Hình 3.7: Cân và dụng cụ đo tỉ diện blaine ............................................................... 59
Hình 3.8: Máy đo cường độ nén ............................................................................... 62
Hình 3.9: Máy trộn vữa ............................................................................................. 62
Hình 3.10: Khuôn tạo mẫu ........................................................................................ 63
Hình 3.11: Khu ngâm mẫu đo cường độ nén ............................................................ 63
Hình 3.12:Khuôn Le Chatelier đo độ giãn nóng ....................................................... 64
Hình 3.13: Nồi đun mẫu đo độ giãn nóng ................................................................. 64
Hình 3.14: Chén nung ............................................................................................... 65
Hình 3.15: Máy đập clinker ...................................................................................... 68
Hình 3.16: Máy nghiền bi ......................................................................................... 68
Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn lượng nước tiêu chuẩn đá vôi ......................................... 70
Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn thời gian ninh kết đá vôi................................................. 71
Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn cường độ nén đá vôi ....................................................... 72
Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn lượng nước tiêu chuẩn đá vôi ......................................... 73
Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn thời gian ninh kết ........................................................... 74
Hình 4.6: Đồ thị biểu diễn cường độ nén .................................................................. 75
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
xiv
Danh mục viết tắt
DANG MỤC VIẾT TẮT
XPM: Xi măng portland.
CKT: Chất không tan
MKN: Mất khi nung
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
xvi
Giới thiệu công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 và Trạm nghiền Thủ Đức
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ PHẦN
XI MĂNG HÀ TIÊN I VÀ TRẠM NGHIỀN THỦ ĐỨC
1.1. Quá trình hình thành và phát triển [9]
1.1.1. Tổng quan về Công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1
Hình 1.1: Công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1
Công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 tiền thân là Nhà máy Xi măng Hà Tiên
được khởi công xây dựng vào năm 1960 do hãng VENOT.PIC của Cộng hòa Pháp
cung cấp thiết bị. Công ty Xi măng Hà Tiên 1 là đơn vị chủ lực của Tổng Công ty
Xi măng Việt Nam tại miền Nam. Hơn 40 năm qua, công ty đã cung cấp cho thị
trường trên 33 triệu tấn xi măng các loại với chất lượng cao, ổn định, phục vụ các
công trình trọng điểm cấp quốc gia, các công trình xây dựng công nghiệp và dân
dụng.
Ngày 21/03/1964, Nhà máy chính thức đưa vào hoạt động với công suất ban
đầu là 240.000 tấn clinker/năm tại Kiên Lương, và 280.000 tấn xi măng/năm tại
Nhà máy Thủ Đức. Năm 1974, Nhà máy Xi măng Hà Tiên đã ký thỏa ước tín dụng
và hợp tác với hãng POLYSIUS (Pháp) để mở rộng nhà máy, nâng công suất thiết
kế từ 300.000 tấn xi măng/năm lên đến 1.300.000 tấn xi măng/năm.
Năm 1981, Nhà máy xi măng Hà Tiên được tách ra thành Nhà máy Xi măng
Kiên Lương và Nhà máy Xi măng Thủ Đức. Đến năm 1983, hai Nhà máy được sáp
nhập và đổi tên là Nhà máy Liên hợp Xi măng Hà Tiên.
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
1
Giới thiệu công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 và Trạm nghiền Thủ Đức
Ngày 19/08/1986, máy nghiền số 3 chính thức đi vào hoạt động và đến tháng
2/1991 dây chuyền nung clinker ở Kiên Lương cũng được đưa vào hoạt động đưa
công suất của toàn nhà máy lên 1.300.000 tấn xi măng/năm.
Ngày 01/01/1993, Nhà máy lại tách thành hai công ty là Nhà máy Xi măng Hà
Tiên 2 (cơ sở sản xuất tại Kiên Lương) với công suất là 1.100.000 tấn clinker/năm
và 500.000 tấn xi măng/năm và Nhà máy Xi măng Hà Tiên 1 (cơ sở sản xuất tại
Thủ Đức- Thành phố Hồ Chí Minh) với công suất là 800.000 tấn xi măng/năm.
Ngày 01/04/1993, Công ty Cung ứng Vật tư số 1 được sáp nhập vào Nhà máy
Xi măng Hà Tiên 1 theo quyết định số 139/BXD – TCLĐ của Bộ Xây dựng.
Ngày 30/09/1993, Nhà máy Xi măng Hà Tiên 1 được đổi thành Công ty Xi
măng Hà Tiên 1 theo quyết định số 441/BXD-TCLĐ của Bộ Xây dựng. Ngày
03/12/1993, Công ty Xi măng Hà Tiên 1 đã ký hợp đồng liên doanh với tập đoàn
Holderbank- Thụy Sĩ thành lập Công ty Liên doanh Xi măng Sao Mai có công suất
là 1.760.000 tấn xi măng/năm. Tổng vốn đầu tư 441 triệu USD, vốn pháp định
112,4 triệu USD trong đó Công ty Xi măng Hà Tiên 1 đại diện 35% tương đương
39,34 triệu USD.
Tháng 04/1995, được thừa ủy nhiệm liên doanh giữa Tổng Công ty Xi măng
Việt Nam với Supermix Asia Pte Ltd (Malaysia và Singapore), Công ty tham gia
Liên doanh Bê tông Hỗn hợp Việt Nam (SPMV) với công suất thiết kế 100.000m3
bê tông /năm. Vốn pháp định là 1 triệu USD trong đó Công ty xi măng Hà Tiên 1
đại diện 30% tương đương 0,3 triệu USD.
Để xử lý triệt để tình trạng ô nhiễm môi trường, Công ty đã xây dựng dự án
đầu tư cải tạo môi trường và nâng cao năng lực sản xuất. Tháng 11/1994 dự án đã
được Chính phủ phê duyệt với tổng kinh phí là 23.475.000 USD, công trình đã khởi
công ngày 15/06/99 và đã hoàn tất đưa vào hoạt động từ 2001, nâng công suất sản
xuất của Công ty thêm 500.000 tấn xi măng/năm (tổng công suất là 1.300.000 tấn xi
măng/năm).
Ngày 21/01/2000, Công ty Xi măng Hà Tiên 1 đã thực hiện cổ phần hoá Xí
nghiệp Vận tải trực thuộc công ty thành Công ty Cổ phần Vận tải Hà Tiên, trong đó
Công ty Xi măng Hà Tiên 1 nắm giữ 30% cổ phần tương đương 14,4 tỷ đồng.
Ngày 06/02/2007, Công ty Xi măng Hà Tiên 1 đã chính thức làm lễ công bố
chuyển từ doanh nghiệp Nhà nước thành Công ty cổ phần theo Quyết định số
1774/QĐ-BXD của Bộ Xây dựng về việc điều chỉnh phương án cổ phần và chuyển
Công ty Xi măng Hà Tiên 1 thành Công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 và chính
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
2
Giới thiệu công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 và Trạm nghiền Thủ Đức
thức hoạt động theo Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số 4103005941 của Sở
Kế hoạch – Đầu tư Thành phố Hồ Chí Minh cấp ngày 18/01/2007 với vốn điều lệ
ban đầu là 870 tỷ đồng.
Năm 2009, xây dựng thêm Nhà máy Xi măng Bình Phước và Trạm nghiền Xi
măng Phú Hữu. Chuyển trụ sở về 360 Bến Chương Dương, phường Cầu Kho, quận
1, Thành phố Hồ Chí Minh, đổi tên Công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 tại Thủ
Đức thành Trạm nghiền Thủ Đức.
1.1.2. Tổng quan về Trạm nghiền Thủ Đức
Địa phận nhà máy thuộc km số 8, xa lộ Hà Nội, phường Trường Thọ, quận
Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh. Đây là một vị trí thuận lợi cho trạm nghiền Hà
Tiên 1 cả về giao thông đường bộ lẫn đường thủy. Bởi lẽ mặt trước của nhà máy
tiếp giáp với xa lộ Hà Nội, mặt sau lại tiếp giáp với một kênh đào nhân tạo với hệ
thống cầu cảng tương đối hoàn chỉnh.
1.1.3. Tổng quan về Phòng thí nghiệm- KCS
Ph ng thí nghiệm KCS được xây
dựng trong khuôn viên của trạm nghiền
Thủ Đức vào ngày 16/10/1993 với diện
tích là 338 m2.
Chức năng:
- Tổ chức và thực hiện công tác
trạm nghiền và kiểm soát chất lượng
nguyên vật liệu phục vụ sản xuất- kinh
doanh và sản phẩm Trạm nghiền Thủ Đức.
- Quản lý không ngừng nâng cao
chất lượng hoạt động phòng thí nghiệm
hợp chuẩn.
Hình 1.2: Phòng thí nghiệm- KCS
- Hợp tác với các phòng thí nghiệm khác để phục vụ tốt nhiệm vụ.
- Đáp ứng các phân công khác của giám đốc trạm nghiền.
Nhiệm vụ:
- Xây dựng và thực hiện các quy định, quy trình cụ thể để thực hiện tốt nhất
chức năng của phòng trong hoạt động chung của toàn bộ trạm nghiền.
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
3
Giới thiệu công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 và Trạm nghiền Thủ Đức
- Xây dựng phòng thí nghiệm hợp chuẩn, có đủ thiết bị tiên tiến và đủ năng
lực đáp ứng yêu cầu kiểm soát chất lượng nguyên vật liệu đầu và sản phẩm.
- Kiểm tra, giám sát chất lượng sản phẩm từ giai đoạn cung ứng nguyên vật
liệu, sản xuất, lưu kho cho đến xuất cho khách hàng, bảo đảm các tiêu chí thể hiện
trong mục tiêu chất lượng của trạm nghiền.
- Thực hiện các yêu cầu tác nghiệp cụ thể của giám đốc và phó giám đốc.
1.2. Công nghệ sản xuất của nhà máy [6]
Trạm nghiền Thủ Đức đang có 3 máy nghiền bi để sản xuất xi măng theo 2
công nghệ khác nhau, bao gồm 2 chu trình: chu trình hở và chu trình kín.
- Chu trình hở: xi măng ra khỏi máy nghiền được loại bỏ phần hạt có kích
thước không đạt bằng sàng lồng quay (Trommel), thành phẩm xi măng được bơm
đến silô chứa.
- Chu trình kín: xi măng sau khi ra khỏi máy nghiền được đưa đến thiết bị
phân ly, ở đây phần hạt thô được phân loại và hồi lưu trở lại đầu vào máy nghiền, xi
măng thành phẩm được bơm đến các si lô chứa. Ưu điểm của chu trình kín là tận
dụng được năng suất tối đa của máy nghiền, tiêu hao điện năng thấp, chất lượng xi
măng tốt hơn so với chu trình kín.
Trong số 3 máy nghiền thì máy 3 năng suất lớn nhất 120 tấn xi măng/giờ, năng
suất các máy c n lại được thể hiện trong bảng 1.1.
Bảng 1.1: Năng suất các máy nghiền clinker xi măng
Máy
nghiền
Chu trình
Phân ly
Năng suất
thực tế
(tấn/giờ)
Năng suất
thiết kế
(tấn/giờ)
MN1
Hở
Không có
40
MN3
Kín
Phân ly không khícơ khí
120
90
MN4
Kín
Phân ly
hiệu suất cao
70
64
Xi măng sau khi nghiền xong được chuyển về silô chứa để đóng bao. Nhà máy
có 7 silô chứa xi măng, năng suất của mỗi silô được thể hiện trong bảng 1.2.
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
4
Giới thiệu công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 và Trạm nghiền Thủ Đức
Bảng 1.2: Năng suất các silô chứa
Xi măng
Clinker
Si lô
A9
Sức chứa
(tấn)
A15
A
B
C
D
C1
C2
C3
27.000 20.000 2.000 2.000 2.000 2.000 8.000 8.000 16.000
Nguyên liệu sản xuất:
Nguyên liệu clinker sản xuất từ
Bình Phước, và một phần được nhập
từ nước ngoài ( Thái Lan, Trung
Quốc). nguyên liệu chính sản xuất xi
măng gồm: clinker chiếm 73% - 75%,
đá phụ gia pouzoland ở mỏ Vĩnh Tân
trực thuộc công ty chiếm 18 – 19%,
thạch cao chiếm 3-5%, được nhập từ
Thái Lan về bằng đường thủy.
Hình 1.3: Nguyên liệu được chứa trong kho
Nguyên liệu được kiểm tra thành phần khoáng, nếu không đạt sẽ thêm phụ gia.
Quy trình công nghệ:
Các công đoạn chính: Nguyên liệu một phần sản xuất trong nước một phần
nhập từ Thái Lan bằng đường thủy dùng cầu múc bốc dỡ đưa vào silô chứa clinker
(A9, A15). Tỷ lệ pha trộn khi bốc dỡ tuỳ thuộc vào nguồn và chất lượng clinker sau
đó được cho vào máy nghiền. Quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy thể hiện ở
hình 1.4.
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
5
Giới thiệu công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 và Trạm nghiền Thủ Đức
Nguyên liệu
(3 thành phần)
Định lượng
Nghiền
Phân hạt động
Hạt mịn
Hạt thô
Cylo chứa
Xe bồn
Đóng bao
Hình 1.4: Quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy
Các thiết bị chính:
Thiết bị nghiền: Sử dụng máy nghiền
bi có 2 ngăn. Ngăn 1 dùng để dập với
đường kính bi từ 70 – 100 mm, ngăn 2
dùng để chà với đường kính bi từ 20 -50
mm máy nghiền bi hoạt động liên tục, sử
dụng bi cầu. Dùng để nghiền clinker với
phụ gia tạo ra các hạt có kích cỡ nhỏ để
làm cho xi măng phản ứng nhanh với nước
(thủy hóa), tăng mác xi măng, tốc độ ninh
kết,…
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
Hình 1.5: Máy nghiền bi 2 ngăn
6
Giới thiệu công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 và Trạm nghiền Thủ Đức
Thiết bị phân hạt động: Dùng để tách các hạt đạt tiêu chuẩn ra khỏi các hạt thô.
Phân loại bằng quạt thổi, hạt to sẽ rơi xuống và được đưa về máy nghiền.
Silô chứa: Dùng để chứa thành phẩm sau khi nghiền để ở đây một thời gian để
ổn định thành phần của xi măng. Có 7 silô trong đó 4 silô nhỏ mỗi silô chứa 2000
tấn (silô A, B, C, D), 2 silô cỡ trung bình mỗi silô chứa 8000 tấn (silô C1, C2), 1
silô lớn chứa 16000 tấn (si lô C3).
Xe bồn: Dùng để cung cấp xi măng ra thị trường dưới dạng xi măng xá.
Đóng bao: Dùng để đóng bao thành phẩm cung cấp ra thị trường dễ dàng hơn,
để lưu trữ trong kho với thời gian lâu.
Xi măng được vận chuyển từ máy nghiền vào silô bằng bơm hút.
1.3. Sản phẩm xi măng và hệ thống kiểm tra chất lượng
1.3.1. Sản phẩm hiện có
1.3.1.1. Xi măng [7]
Các chủng loại xi măng đều mang nhãn hiệu KỲ LÂN XANH nổi tiếng với
phụ gia pouzoland có hoạt tính cao, tăng độ dẻo khi thi công, chống thấm tốt hơn,
bền vững trong môi trường xâm thực. Công dụng các loại xi măng này thể hiện ở
bảng 1.3.
Bảng 1.3: Các sản phẩm xi măng Hà Tiên 1
Loại xi măng
Tiêu chuẩn Việt Nam
Công dụng
Xi măng Hà Tiên 1
PCB-40
6260:2009
Dùng cho các công trình
thông dụng, đúc bê
tông, đà kiềng.
Xi măng Hà Tiên 1
PC-40
2682:2009
Xây nhà cao tầng, trụ cầu,
bến cảng, sân bay.
6069:1995
Dùng trong các công
trình thuỷ điện, bê tông
khối lớn.
6067:2004
Đặc biệt dùng trong môi
trường nước mặn như cầu
cảng biển.
Xi măng Hà Tiên 1
PCs-40 (moderated
sulfate resistant cement
or low heat cement)
Xi măng Hà Tiên 1
PCHs-40 (high sulfate
resistant cement)
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
7
Giới thiệu công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 và Trạm nghiền Thủ Đức
Hình 1.6: Nhãn hiệu Kỳ Lân Xanh nổi tiếng
Hình 1.7: Xi măng Hà Tiên 1
1.3.1.2. Các sản phẩm mới
Vữa xây tô: Hỗn hợp vật liệu 3 trong 1 pha chế sẵn gồm 2 loại: Vữa công
nghiệp (mác 50) và vữa cao cấp (mác 75 và trở lên). Có 3 cỡ bao: 10kg, 20kg, 50kg.
- Chỉ cấn trộn đều với nước sạch (định lượng ghi trên bao bì) là dùng được
ngay.
- Tiện lợi và an toàn.
- Sản xuất theo đơn đặt hàng với các loại vữa khác.
Hình 1.8: Vữa công nghiệp
Hình 1.9: Vữa cao cấp
Cát tiêu chuẩn: Sản xuất từ nguồn cát
giàu silic trong nước, đóng bao nylon
1.350g/bao.
Cát tiêu chuẩn Hà Tiên 1 thay thế cát thí
nghiệm nhập cảng, cung cấp cho các ph ng thí
nghiệm chuyên ngành vật liệu xây dựng trên
toàn quốc.
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
Hình 1.10: Cát tiêu chuẩn
8
Giới thiệu công ty Cổ phần Xi măng Hà Tiên 1 và Trạm nghiền Thủ Đức
Gạch block: Sản xuất từ xi măng Hà Tiên 1 + bột đá + phụ gia theo phối
liệu đúng tiêu chuẩn.
- Dùng xây tường nhà, cao ốc, công trình công nghiệp.
- Cách âm, cách nhiệt tốt, hạn chế phát tán lửa.
- Thuận tiện, tiết kiệm, bền vững.
- Nhiều loại với kich thước đa dạng, có ba loại gạch block: gạch xây, gạch đờ
mi, gạch cột.
- Nhiều loại mác từ 35 đến 100 theo yêu cầu khách hàng.
Hình 1.11: Gạch block
Gạch lát tự chèn: Được sản xuất từ xi măng Hà Tiên 1 + bột đá + phụ gia.
Có nhiều loại mác : 100-200 hoặc theo đơn đặt hàng.
- Dùng lát vỉa hè, công viên, gia trang.
- Không tốn hồ chèn mạch, có thể thay thế từng viên khi cần.
- Lớp mặt bền chắc với các màu cơ bản: xanh, đỏ, càng, xám.
- Nhiều loại mác : 100-200 hoặc theo đơn đặt hàng
Hình 1.12: Gạch lát tự chèn
SVTH: Thạch Ngọc Sửa
9
