Nghiên cứu chế tạo chất trợ nghiền tăng mác cho quá trình nghiền xi măng

- Hà Nội,ngày 08 tháng 9 năm 2014 Người viết cam đoan Đặng Văn Tấn iii CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT STT Ký hiệu viết tắt Diễn giải 1 CHĐBM Chất hoạt động bề mặt 2 CTN Chất trợ nghiền 3 ASTM American Society for Testing and Materials: Hiệp hội vật liệu và thử nghiệm hoa kỳ 4 DKĐ Dịch thải kiềm đen 5 ĐKN Độ kị nước 6 ĐLĐ Độ linh động 7 ĐVC Độ vón cục 8 HCBM Hợp chất bề mặt 10 PGTN Phụ gia trợ nghiền 11 PGTNTM Phụ gia trợ nghiền tăng mác 14 SCBM Sức căng bề mặt 16 N/X Tỷ lệ nước : xi măng 17 FLC Ferocromlignin 18 TEA Triethanolamin 19 TIPA Triisopropanolamine 20 PKL Phần khối lượng iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1.
- Thành phần đá vôi ở một số cơ sở sản xuất xi măng ở nước ta [1.
- Thành phần đất sét của một số cơ sở sản xuất xi măng [1.
- Thành phần hoá học của một số phụ gia điều chỉnh phối liệu [1.
- 6 Bảng 1.4: Hàm lượng các ôxyt chính trong clinker xi măng [1, 8.
- So sánh tính chất xi măng phụ thuộc vào các hệ số KH, n và p [1.
- Ảnh hưởng của nồng độ TEA đến cường độ chịu nén của xi măng.
- 53 Bảng 3.2: Ảnh hưởng của nồng độ FCL đến cường độ chịu nén của xi măng.
- 54 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ TIPA đến cường độ chịu nén của xi măng.
- 59 Bảng 3.6: So sánh hiệu quả nghiền giữa mẫu có phụ gia và không có phụ gia trợ nghiền.
- 61 Bảng 3.7: So sánh cường độ và tỷ diện giữa mẫu có phụ gia và không có phụ gia trợ nghiền.
- Bảng kết quả thử nghiệm phụ gia trợ nghiền BK007 khi sản xuất PCB30 tại nhà máy xi măng Bỉm Sơn.
- Bảng kết quả thử nghiệm phụ gia trợ nghiền BK007 khi sản xuất PCB40 tại nhà máy xi măng Bỉm Sơn.
- Côn đo độ linh động của xi măng.
- Sơ đồ nguyên tắc chế tạo mẫu phụ gia.
- 43 Hình 3.1: Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ TEA trong phụ gia đến cường độ chịu nén của xi măng.
- 53 Hình 3.2: Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ FLC trong phụ gia đến cường độ chịu nén của xi măng.
- 54 Hình 3.3: Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ TIPA trong phụ gia đến cường độ chịu nén của xi măng.
- Giới thiệu chung về xi măng.
- Tóm tắt sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất xi măng Việt Nam.
- Nguyên liệu, phụ gia và nhiên liệu dùng trong sản xuất xi măng.
- Quy trình công nghệ sản xuất xi măng trong công nghiệp.
- Quá trình đóng rắn của xi măng.
- Một số chỉ tiêu để đánh giá chất lượng của xi măng.
- Những đặc trưng cơ bản của quá trình nghiền clinker xi măng.
- Nghiền clinker xi măng.
- Phụ gia trợ nghiền trong sản xuất xi măng.
- Chất trợ nghiền.
- Một số phụ gia trợ nghiền trong sản xuất xi măng.
- Cơ chế trợ nghiền của phụ gia trợ nghiền.
- Cơ chế tăng mác của phụ gia trợ nghiền.
- Mác của xi măng là gì.
- Cơ chế tăng mác của phụ gia trợ nghiền tăng mác [7, 11.
- Phương pháp đánh giá xi măng và hiệu quả của chất trợ nghiền [5, 14.
- Đánh giá dựa trên độ mịn của xi măng.
- Đánh giá độ linh động của xi măng có chất trợ nghiền.
- Đánh giá tốc độ suy giảm chất lượng của xi măng.
- Đánh giá độ ổn định của xi măng.
- Xác định cường độ chịu nén ( mác xi măng) của xi măng.
- Tạo pha trợ nghiền.
- Phương pháp thí nghiệm phụ gia trợ nghiền.
- Xây dựng quy hoạch thực nghiệm ảnh hưởng của thành phần phụ gia đến cường độ chịu nén của xi măng.
- Ảnh hưởng của TEA đến cường độ chịu nén của xi măng.
- Ảnh hưởng của FCL đến cường độ nén của xi măng.
- Ảnh hưởng của TIPA đến cường độ nén của xi măng.
- Ảnh hưởng của phụ gia trợ nghiền tăng mác đến tính chất hóa lý khác của xi măng.
- Đánh giá hiệu quả của phụ gia khi triển khai ở quy mô công nghiệp.
- 70 1 MỞ ĐẦU Trong bối cảnh hội nhập hiện nay, ngành sản xuất xi măng đang trong sự cạnh tranh cao về giá cả và chất lượng sản phẩm.
- Do đó xu hướng phổ biến trên thế giới là sử dụng các giải pháp công nghệ để tạo ra xi măng chất lượng cao mà chi phí nguyên nhiên liệu, năng lượng thấp.
- Một trong những giải pháp ưu việt nhất đã và đang được sử dụng là tạo ra các chất hoạt động bề mặt làm phụ gia nhằm tăng mác, tăng năng suất máy nghiền clinker công nghiệp, giảm tiêu hao năng lượng đồng thời tăng độ linh động và độ kị nước cho xi măng.
- Các phương án tăng mác xi măng được đưa ra chủ yếu dựa vào sự thay đổi thành phần khoáng trong clinker (C3S, C2S, C3A, C11A7CaX2), thành phần cấp khối xi măng nên công nghệ phức tạp và chi phí cao.
- Do đó đề tài đi vào một phương án rẻ tiền nhưng hiệu quả cao là nghiên cứu chế tạo ra một loại phụ gia từ các chất hoạt động bề mặt cho công đoạn nghiền clinker nhằm mục đích: biến tính năng lượng bề mặt của các hạt xi măng để tăng hiệu quả nghiền và điều chỉnh quá trình hydrat hoá xi măng, điều khiển quá trình nghiền xi măng đến cấp phối cỡ hạt hợp lý để tăng cường độ chịu nén 28 ngày do đó làm tăng mác xi măng.
- Việc nghiên chế tạo chất trợ nghiền tăng mác cho quá trình nghiền clinker xi măng đã góp tăng năng suất chất lượng xi măng.
- hỗ trợ hướng phát triển sản xuất xi măng mác cao đồng thời góp phần thúc đẩy ngành công nghiệp xi măng Việt Nam hòa nhập với công nghiệp xi măng thế giới.
- Giới thiệu chung về xi măng 1.1.1.
- Tóm tắt sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất xi măng Việt Nam Ngành công nghiệp xi măng Việt Nam đã ra đời cách đây hơn 100 năm với cơ sở đầu tiên là xi măng Hải Phòng.
- Từ điều kiện sản xuất thô sơ ban đầu của một số cơ sở sản xuất như: Xi măng Sài Sơn của tổng cục hậu cần, xi măng Cầu Đước – Nghệ an, xi măng 3/2 Thanh hoá, Hà Tiên Ngày nay nền công nghiệp xi măng Việt Nam đã bước sang một giai đoạn phát triển mới.
- Rất nhiều các nhà máy với công suất lớn đã ra đời với công nghệ sản xuất hiện đại như xi măng Bỉm Sơn, xi măng Hoàng Thạch với công suất mỗi nhà máy trên 1.000.000 tấn/năm và nhiều nhà máy xi măng lò đứng khác.
- Các năm trở lại đây sản lượng xi măng liên tục tăng, năm 1990 tổng sản lượng xi măng sản xuất được là 2.608.127 tấn, năm 1995 là 6.000.000 tấn, năm 2000 sản lượng xi măng đạt khoảng tấn.
- Năm 2010 sản lượng xi măng đạt khoảng tấn.
- Trên thị trường Việt Nam hiện nay có rất nhiều loại xi măng khác nhau như: Xi măng bền sulfat, xi măng chịu nhiệt, xi măng xỉ...với các loại mác khác nhau PC30, PC40, PC50… Tuy nhiên phổ biến hiện nay có hai loại xi măng được sản xuất và tiêu thụ rộng rãi là: Xi măng Poóc lăng thường và xi măng Poóc lăng hỗn hợp.
- Xi măng Poóc lăng thường ( Ký hiệu PC) Ra đời vào năm 1812, đây là chất kết dính thuỷ lực được tạo ra bằng cách nghiền mịn clinker xi măng Poóc lăng với thạch cao và các phụ gia khác.
- *Xi măng Poóc lăng hỗn hợp ( Ký hiệu PCB) Xi măng Poóc lăng hỗn hợp được chế tạo bằng cách nghiền clinker xi măng Poóc lăng với thạch cao và các phụ gia khác.
- Nó khác xi măng Poóc lăng thông thường là ở tỷ lệ phụ gia.
- Theo tiêu chuẩn Việt Nam, trong xi măng Poóc lăng hỗn 3 hợp tỷ lệ phụ gia khoáng cho phép sử dụng là 40 % phụ gia hoạt tính và phụ gia trơ trong đó phụ gia trơ không quá 20% 1.1.2.
- Nguyên liệu Để sản xuất xi măng Poóc lăng người ta dùng các loại nham thạch trầm tích như đá vôi, đất sét, các loại nguyên liệu nhân tạo như xỉ lò cao và các phụ gia.
- Hàm lượng thành phần chứa cacbonnat trong hỗn hợp nguyên liệu xi măng là rất lớn, do đó tính chất hoá lý của thành phần này gây ảnh hưởng quyết định đến việc chọn công nghệ sản xuất xi măng và các thiết bị dùng cho sản xuất.
- Đá vôi: là nguyên liệu cơ bản cung cấp CaO cho phối liệu để sản xuất clinker xi măng.
- Theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN đá vôi sử dụng làm nguyên liệu sản xuất xi măng phải thoả mãn: hàm lượng CaCO3  85%, MgCO3  5%, Na2O + K2O  1%.
- Hầu hết các nhà máy xi măng nước ta đều dùng nguyên liệu là đá vôi.
- Khi chọn đá vôi làm xi măng tốt nhất là chọn đá vôi sét có tạp chất sét trên 20% phân tán đều là loại đá rất phù hợp cho nguyên liệu sản xuất xi măng Bảng 1.1.
- Thành phần đá vôi ở một số cơ sở sản xuất xi măng ở nước ta [1].
- Thứ tự Nhà máy, xí nghiệp xi măng Thành phần hoá học MKN SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 1 Xi măng Bỉm Sơn Xi măng Hoàng Thạch Xi măng Hồng Gai Xi măng Mỹ Đức Xi măng Hải Phòng Xi măng Hà Tiên Xi măng Nguyên Bình Xi măng Sài Sơn Xi măng Cầu Đước Đất sét Đất sét là nguyên liệu quan trọng khác dùng cho việc sản xuất xi măng, thành phần cơ bản là các silicat nhôm ngậm nước, nó cung cấp SiO2, Al2O3, Fe2O3 cho phối liệu sản xuất xi măng.
- Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN đất sét dùng làm nguyên liệu sản xuất xi măng phải thoả mãn điều kiện sau: SiO .
- Những loại đất này thường có hàm lượng SiO2 thấp, hàm lượng Al2O3 cao hơn, để khắc phục đặc điểm đó có thể sử dụng phụ gia điều chỉnh hàm lượng các oxít cho phù hợp.
- Thành phần đất sét của một số cơ sở sản xuất xi măng [1].
- TT Nhà máy, xí nghiệp xi măng Thành phần hoá học MKN SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 1 Xi măng Bỉm Sơn .
- 2 Xi măng Sài Sơn .
- 3 Xi măng Hồng Gai Xi măng Hải Phòng Xi măng Bố Hạ Các loại phụ gia sử dụng trong sản xuất xi măng Các loại phụ gia dùng để điều chỉnh hỗn hợp phối liệu khi thành phần hoá học của phối liệu không đủ tiêu chuẩn quy định.
- Tuỳ theo sự thiếu hụt các ôxyt mà sử dụng các phụ gia khác nhau như: ôxyt magiê, các chất kiềm, lưu huỳnh, các clorua, các florua, phốt pho, sắt.
- Phụ gia điều chỉnh modul aluminát: Thường sử dụng là các phụ gia cao silíc (chứa nhiều oxyt silíc) như cát mịn, đất đá (có chứa hàm lượng SiO2 > 80.
- Phụ gia cao nhôm (chứa nhiều oxyt nhôm) như quặng bôxít (44 – 58% Al2O3.
- cao lanh, tro xỉ…Phụ gia cao sắt (chứa nhiều sắt) như xỉ pirit Lâm Thao (55 – 68% Fe2O3), quặng sắt Thái Nguyên (65 – 68% Fe2O3.
- Phụ gia khoáng hoá thường được sử dụng trong nhà máy xi măng lò đứng nhằm làm giảm nhiệt độ phân huỷ nguyên liệu ban đầu thành các ôxyt có hoạt tính cao.
- Loại phụ gia thường được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là hợp chất của florua như CaF2 tinh khiết, khoáng thiên nhiên, các phế thải công nghiệp phân phốt phát dưới dạng phôt pho thạch cao, thạch cao thiên nhiên hay thạch cao nung.
- 6 - Thạch cao: dùng làm phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết cho xi măng, hàm lượng thạch cao tuỳ thuộc vào yêu cầu, tính chất của sản phẩm và công suất của nhà máy.
- Ngoài ra còn rất nhiều loại phụ gia khác được sử dụng để sản xuất các loại xi măng khác nhau.
- Một số phụ gia hoạt tính thiên nhiên hay nhân tạo được sử dụng là: xỉ lò cao, quặng màu thiên nhiên.
- hàm lượng của chúng tuỳ thuộc vào yêu cầu và chủng loại xi măng.
- Thành phần hoá học của một số phụ gia điều chỉnh phối liệu [1].
- TT Tên phụ gia Thành phần hoá học MKN SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 1 Đất cao silic Pháp Cổ Quặng zít phong hoá Xỉ pirít Lâm Thao Bô xít Cao Bằng Bô xít Lạng Sơn .
- Nhiên liệu dùng trong công nghiệp sản xuất xi măng.
- Nhiên liệu trong các nhà máy xi măng dùng để.
- Sấy nguyên liệu: đối với phương pháp khô là 11%, phương pháp ướt là 1% Trong công nghiệp sản xuất xi măng, nhiên liệu được sử dụng ở ba dạng: rắn, lỏng, khí

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt