Published on
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ
1. 1. NGUYỄN TRƯỜNG AN 2. PHAN THỊ THUẬN TÂM 3. NGUYỄN NGỌC PHI 4. PHẠM THỊ TRINH 5. ĐỖ TRẦN THANH TÂM 6. TRẦN NGUYỄN THÚY NGA GVHD: TRẦN THỊ THU PHƯƠNG
2. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG HƯỚNG XỬ LÝ SO SÁNH CNSX XM LÒ QUAY KHÔ VỚI CÁC CNSX KHÁC I II III IV
3. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG I
4. chúng tôi B 4 5 I. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG Xi măng là vật liệu thông dụng nhất trong ngành công nghiệp xây dựng.
5. chúng tôi I. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG Xi măng là chất kết dính thủy lực, thành phần cơ bản gồm có: CaO (59-67%), SiO2 (16-26%), Al2O3 (4-9%), Fe2O3 (2-6%), MgO (0,3-3%).
6. chúng tôi I. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG Hiện nay có khoảng 20 loại xi măng khác nhau đang được sản xuất, được chia thành 2 loại chính: – Xi măng Pooc-lăng thường (PC 30, PC 40,…) Clinker + Phụ gia thạch cao. – Xi măng Pooc-lăng hỗn hợp (PCB 30, PCB 40,…) Clinker + Phụ gia thạch cao + Phụ gia khác (pudôlan, xỉ lò)
7. chúng tôi I. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG Các công trình xây dựng: đường xá, cầu cống, thủy điện, công trình thủy lợi, nhà ở,… tiêu thụ một lượng xi măng rất lớn nhu cầu sử dụng xi măng ngày càng tăng
8. chúng tôi I. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG Nhà máy xi măng được xây dựng ngày càng nhiều hơn. Trong đó, các nhà máy xi măng sử dụng công nghệ lò quay, đặc biệt là theo phương pháp khô. Tính ưu việt: tiết kiệm nhiên liệu, điện năng và các vật tư sản xuất, đảm bảo chất lượng clinker ra lò, giảm bớt được lực lượng lao động trực tiếp trong nhà máy,…
9. chúng tôi I. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG Cả nước có 14 nhà máy xi măng lò quay với tổng công suất thiết kế 21,5 triệu tấn/năm. Hầu hết các nhà máy sử dụng lò quay theo phương pháp khô, năng suất trộn xi măng từ 1,4-2,3 triệu tấn/năm. Các nhà máy xi măng trong nước: Hải Phòng, Hà Tiên 1, Hà Tiên 2, Hoàng Thạch, Hoàng Mai, Tam Điệp,…
10. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG HƯỚNG XỬ LÝ SO SÁNH CNXN XM LÒ QUAY KHÔ VỚI CÁC CNSX KHÁC I II III IV
11. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ II
12. chúng tôi II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ 1. Nguyên liệu chính trong sản xuất xi măng: a) Đá vôi: Là loại đá canxit (đá canxi cacbonat CaCO3). Thường lẫn các tạp khoáng dolomit (muối kép MgO.CaO.(CO2)2), đá sét, đá silic, quặng sắt, phôtphoric, kiềm, muối clorua,… Các chỉ tiêu về hàm lượng, thành phần, độ cứng, độ kết tinh, hoạt tính đảm bảo cho các phản ứng tạo khoáng trong quá trình nung luyện clinker.
13. chúng tôi II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ 1. Nguyên liệu chính trong sản xuất xi măng: Khai thác đá vôi
14. chúng tôi II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ 1. Nguyên liệu chính trong sản xuất xi măng: b) Đất sét: Đất sét được lựa chọn phải đảm bảo các chỉ tiêu về hàm lượng, thành phần, trị số modun silic, độ ẩm, độ cứng của đá sét,… Đất sét và khai thác đất sét
15. chúng tôi II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ 1. Nguyên liệu chính trong sản xuất xi măng: c) Các phụ gia điều chỉnh: Thạch cao: phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết của xi măng. Để điều chỉnh môđun silic, người ta sử dụng sét cao silic hoặc cát mịn thạch anh. Để điều chỉnh môđun alumin, người ta dùng sét cao nhôm hoặc quặng sắt . Đánh giá chất lượng đất sét cho phù hợp Đảm bảo chất lượng xi măng.
16. chúng tôi II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ 1. Nguyên liệu chính trong sản xuất xi măng: Thạch cao Quặng sắt Một số phụ gia điều chỉnh trong sản xuất xi măng
17. chúng tôi II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ 2. Nhiên liệu chính trong sản xuất xi măng: Dầu nặng (FO, MFO, DO, mazut,…), khí đốt tự nhiên, các loại than hoặc hỗn hợp của chúng như than nâu, than mỡ, than antraxit, than cám,… và các chất thải công nghiệp như xăm lốp, bả thãi cao su vụn,… Than cám
18. II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ 3. Quá trình sản xuất xi măng Pooc-lăng: Quá trình sản xuất xi măng Pooc-lăng được bắt đầu từ công đoạn khai thạch, vận chuyển, đập nhỏ và đống nhất sơ bộ các nguyên liệu đến nghiền và xuất sản phẩm cuối cùng cho khách hàng.
19. Sơ đồ tóm tắt quá trình sản xuất
20. II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ 3. Quá trình sản xuất xi măng Pooc-lăng: Các công đoạn chính: – Nghiền nguyên liệu và đồng nhất – Nung Clinker sơ bộ và nung trong lò quay – Làm nguội Clinker – Ủ nghiền, đồng nhất và đóng bao
21. Các công đoạn chính
22. Yêu cầu: đảm bảo thành phần hoá học và ổn định độ mịn của bột sống phối liệu cấp cho lò nung clinke. Nghiền nguyên liệu và đồng nhất Sử dụng hệ thống nghiền bi sấy để nghiền nghiên liệu. Bột liệu sau khi nghiền được vận chuyển đến các xilô đồng nhất bằng hệ thống gầu nâng, máng khí động. Đá vôi, đá sét và phụ gia điều chỉnh sau khi được khống chế tỷ lệ % nhờ các bộ điều khiển tự động sẽ được cấp vào máy nghiền tạo thành bột liệu.
23. Công đoạn nung clinker: Hình ảnh về Clinker
24. Công đoạn nung clinker: Nung sơ bộ trong hệ thống trao đổi nhiệt Hệ thống trao đổi nhiệt: Tháp xyclon
25. Công đoạn nung clinker: Nung sơ bộ trong hệ thống trao đổi nhiệt Xylon bậc 1 Nhiệt độ khí đầu vào khoảng 5000C, đầu ra khoảng 3000C. Ở nhiệt độ này, với bụi phối liệu từ xylon bậc 2 vào có nhiệt độ khoảng 450 – 5000C. Quá trình chủ yếu trong xylon bậc 1 là quá trình sấy (bay hơi ẩm). Đây là xylon 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, xylon bậc 1 thường gồm hai xylon có bán kính nhỏ hơn và dài so với các xylon bậc còn lại. Có thể coi như hai xylon lọc bụi.
26. Công đoạn nung clinker: Nung sơ bộ trong hệ thống trao đổi nhiệt Xylon bậc 2 Nhiệt độ khí đầu vào (từ xylon bậc 3) khoảng 6500C 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 xylon này. Khí thải nhiều hơi ẩm H2O, CO, CO2, SO2…đi vào xylon bậc 1, phối liệu khô đi xuống xylon bậc 3.
27. Công đoạn nung clinker: Nung sơ bộ trong hệ thống trao đổi nhiệt Xylon bậc 3 Nhiệt độ khí đầu vào xylon bậc bậc 3 khoảng 8000C (từ xylon bậc 4), nhiệt độ khí đầu ra khoảng 6500C (vào xylon bậc 2). Nhiệt độ phối liệu đầu vào khoảng 5000C và đầu ra 6500C. Quá trình chính trong xylon bậc này sẽ là đất sét mất nước hóa học, biến đổi thù hình của SiO2, bắt đầu phân hủy cacbonat. Tạp chất hữu cơ lẫn trong nguyên liệu. Bột than trộn nhiên liệu cũng sẽ cháy hết trong giai đoạn này.
28. Công đoạn nung clinker: Nung sơ bộ trong hệ thống trao đổi nhiệt Xylon bậc 4 Nhiệt độ khí đầu vào của xylon bậc 4 là khoảng 11000C (là nhiệt khí thải từ lò quay, hoặc thiết bị làm nguội và ra khoảng 8000C được đưa vào xylon bậc 3. Nhiệt độ phối liệu tương ứng đầu vào 6500C, đầu ra khoảng 8000C đi vào lò quay nung clinker. Quá trình chủ yếu trong xylon này là tận dụng nhiệt khí thải từ lò nung đốt nóng bột phối liệu.
29. Hệ thống trao đổi nhiệt (tháp xyclon) và lò quay
30. Quá trình nung Clinker trong lò quay: Khi lò quay hoạt động, dòng khí nóng từ ngọn lửa của nhiên liệu được phun theo ống vòi phun từ phía đầu thấp của lò, chuyển vận từ đầu thấp lên đầu cao. Còn phối liệu được cấp vào phía đầu cao của lò theo ống dẫn vật liệu chuyển vận dần xuống phía đầu thấp, ngược chiều dòng khí nóng.
31. Quá trình nung Clinker trong lò quay: Trong quá trình vận chuyển, phối liệu sẽ được đưa qua các vùng có nhiệt độ khác nhau phân bố dọc theo chiều dài lò (gọi là các Zôn) thực hiện các giai đoạn chuyển biến hóa lý để chuyển hóa thành clinker. Các diễn biến hóa lí chủ yếu của quá trình nung luyện Clinker như sau:
32. Quá trình nung Clinker trong lò quay:
33. Quá trình nung Clinker trong lò quay:
34. Quá trình nung Clinker trong lò quay:
35. Quá trình nung Clinker trong lò quay:
36. Quá trình nung Clinker trong lò quay:
37. Làm nguội Clinker: Mục tiêu: làm tăng hoạt tính của các khoáng clinker, thu hồi nhiệt thải để cấp khí nóng cho vòi đốt và máy nghiền than, cũng như tải clinker đến máy đập nhỏ rồi đưa lên đổ vào 1 silô hoặc các silô chứa. Người ta thường dùng máy làm nguội clinker kiểu ghi thép ở giai đoạn này.
38. Công đoạn ủ nghiền, đồng nhất và đóng bao:
39. II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ 3. Những ưu, nhược điểm của công nghệ: – Chất lượng xi măng sản xuất ra đảm bảo đầy đủ các tiêu chuẩn kĩ thuật. a. Ưu điểm: – Làm giảm thiểu tác động xấu đến môi trường thông qua việc sử dụng các công nghệ hiện đại. – Sản xuất ra một lượng lớn xi măng đáp ứng nhu cầu tiêu thụ xi măng trong và ngoài nước. – Tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu, giảm hao phí cho quá trình sản xuất.
40. II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ 3. Những ưu, nhược điểm của công nghệ: – Còn một số hạn chế về độ bền khi sử dụng xi măng cho các công trình tiếp xúc với nước biển, tiếp xúc với hóa chất, các chất phóng xạ,… a. Nhược điểm: – Việc sử dụng nhiều đá vôi, đã thải ra môi trường một lượng lớn khí CO2 hiệu ứng nhà kính. – Việc vận chuyển nguyên liệu từ các mỏ về gây tốn kém kinh phí, gây ô nhiễm môi trường
41. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ QUAY KHÔ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG HƯỚNG XỬ LÝ SO SÁNH CNXN XM LÒ QUAY KHÔ VỚI CÁC CNSX KHÁC I II III IV
42. SO SÁNH CNXN XM LÒ QUAY KHÔ VỚI CÁC CNSX KHÁC III
43. III. SO SÁNH CNXN XM LÒ QUAY KHÔ VỚI CÁC CNSX KHÁC – Phối liệu được nghiền ướt thành dạng bùn past (độ ẩm 45%), đi vào lò quay từ đầu phía trên, trải qua các biến đổi hóa lý xảy ra cả trong pha rắn và pha lỏng Clinke. SƠ LƯỢC VỀ LÒ QUAY ƯỚT – Clinke sau đó được ủ trong silo, sau đó được nghiền với phụ gia thành xi măng. Lò quay là ống trụ dài 120-150m, đường kính 2,4-4m, độ nghiêng 4-60, quay với tốc độ 40-70m/s. Nhiên liệu phun vào lò theo hướng ngược với chiều chuyển động của phối liệu. – Người ta thường lắp thêm hệ thống trao đổi nhiệt phía trong lò như xích sắt, thiết bị trao đổi nhiệt bằng gốm,…
44. III. SO SÁNH CNXN XM LÒ QUAY KHÔ VỚI CÁC CNSX KHÁC – Các quá trình biến đổi hóa lý của phối liệu khô (độ ẩm <1%) xảy ra chủ yếu ở pha rắn được thực hiện trong hệ thống trao đổi nhiệt kiểu treo. Phần phản ứng pha lỏng được thực hiện trong lò quay. TÓM TẮT VỀ LÒ QUAY KHÔ So sánh các chỉ tiêu kĩ thuật. – Lò quay có chiều dài 60-80m. Lò quay có đường kính, độ nghiêng và tốc độ tương đương lò quay ướt. Nhiên liệu phun vào lò theo hướng ngược với chiều chuyển động của phối liệu.
45. III. SO SÁNH CNXN XM LÒ QUAY KHÔ VỚI CÁC CNSX KHÁC Chỉ tiêu kĩ thuật: Nguyên lí làm việc Công nghệ lò đứng Công nghệ lò quay Phương pháp khô Phương pháp ướt – Làm việc gián đoạn – Phối liệu được cấp vào theo từng mẻ, đi từ trên xuống – Quá trình tạo khoáng diễn ra theo chiều cao của lò trong từng viên phối liệu. – Làm việc liên tục – Phối liệu được nạp từ đầu cao của lò, đảo trộn đều theo vòng quay của lò – Quá trình tạo khoáng được diễn ra theo chiều dài lò
46. III. SO SÁNH CNXN XM LÒ QUAY KHÔ VỚI CÁC CNSX KHÁC Chỉ tiêu kĩ thuật: Phối liệu (Đá vôi, đất sét, phụ gia) Công nghệ lò đứng Công nghệ lò quay Phương pháp khô Phương pháp ướt – Phối liệu đưa vào lò dưới dạng viên, độ ẩm 12-16% – Phối liệu đưa vào lò dưới dạng bột mịn, độ ẩm 12% (lò xyclon trao đổi nhiệt) hoặc dạng viên có độ ẩm 12-14% (lò có xích canxinato) – Phối liệu đưa vào lò dưới dạng bùn, độ ẩm 35-40%, – Phối liệu có trộn lẫn với than (phối liệu đen) – Phối liệu không trộn lẫn với than (phối liệu xám)
47. III. SO SÁNH CNXN XM LÒ QUAY KHÔ VỚI CÁC CNSX KHÁC Chỉ tiêu kĩ thuật: Nhiên liệu Công nghệ lò đứng Công nghệ lò quay Phương pháp khô Phương pháp ướt – Mức độ tiêu tốn nhiên liệu trên 1 đơn vị sản phẩm ở mức trung bình. – Mức độ tiêu tốn nhiên liệu trên 1 đơn vị sản phẩm là nhỏ nhất – Mức độ tiêu tốn nhiên liệu trên 1 đơn vị sản phẩm là lớn nhất – Chỉ dùng nhiên liệu rắn (than). – Có thể dùng than hoặc dầu, khí.
48. III. SO SÁNH CNXN XM LÒ QUAY KHÔ VỚI CÁC CNSX KHÁC Chỉ tiêu kĩ thuật: Quá trình nung Công nghệ lò đứng Công nghệ lò quay Phương pháp khô Phương pháp ướt – Sử dụng lò đứng – Phải trải qua giai đoạn sấy giảm độ ẩm từ 14% xuống 2%. – Sử dụng lò quay. – Lò quay khô có hệ thống trao đổi nhiệt, tháp xylon. – Sử dụng lò quay. – Phải trải qua giai đoạn sấy giảm độ ẩm từ 40% xuống 2%.
49. III. SO SÁNH CNXN XM LÒ QUAY KHÔ VỚI CÁC CNSX KHÁC Chỉ tiêu kĩ thuật: Nhiệt độ, chất lượng Công nghệ lò đứng Công nghệ lò quay Phương pháp khô Phương pháp ướt
50. III. SO SÁNH CNXN XM LÒ QUAY KHÔ VỚI CÁC CNSX KHÁC Chỉ tiêu kĩ thuật: Mức độ gây ô nhiễm Công nghệ lò đứng Công nghệ lò quay Phương pháp khô Phương pháp ướt – Lượng khí thải gây ô nhiễm lớn. Đặc biêt công nghệ này thải ra 1 lượng HF- chất khí rất độc hại, cần công nghệ xử lí hiện đại và chi phí cao – Lượng khí thải gây ô nhiễm là nhỏ nhất – Lượng khí thải gây ô nhiễm là lớn nhất do sử dụng rất nhiều nhiên liệu
51. VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG HƯỚNG XỬ LÝ IV
53. chúng tôi IV. VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG HƯỚNG XỬ LÝ 1. Nguồn gây ô nhiễm: – Các chất gây ô nhiễm (bụi, khí thải, nước thải, các chất thải rắn,…): + Từ các công đoạn trong quá trình sản xuất. VD: Quá trình nung luyện Clinker thải ra môi trường lượng lớn khí CO2. + Từ các phân xưởng chuyển tải; đập, nghiền nguyên liệu. + Từ các quá trình làm nguội thiết bị. + Từ việc rửa và vệ sinh thiết bị. – Tiếng ồn phát ra trong quá trình sản xuất
54. chúng tôi IV. VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG HƯỚNG XỬ LÝ 2. Các phương án giải quyết: – Tăng tối đa hiệu quả các thiết bị và công nghệ chế tạo để sử dụng nguyên liệu nhiên liệu hiệu quả hơn. Áp dụng 3 biện pháp kĩ thuật sau trong việc xử lý ô nhiễm: – Giảm lượng nhiên liệu hóa thạch trong quá trình sản xuất thay thế bằng một phần sinh khối và phế thải có khả năng cung cấp nhiệt lượng và các vật liệu có hàm lượng cacbon thấp. – Thay thế một phần clinker bằng các phụ gia không đòi hỏi phải gia công nhiệt, giảm thải khí CO2 trên một tấn sản phẩm.
55. chúng tôi IV. VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG HƯỚNG XỬ LÝ 2. Các phương án giải quyết: – Xây dựng hệ thống thoát nước, hệ thống bể, bồn tự hoại. – Xử lý nước thải nhiễm dầu bằng các bể tách dầu có hoặc không có sục khí. – Xử lý nước thải sản xuất tập trung bằng phương pháp sinh học trước khi xả thải ra môi trường. – Thu hồi và xử lý nước làm nguội thiết bị để sử dụng lại trong vòng cấp nước tuần hoàn a. Biện pháp giảm ô nhiễm nguồn nước:
56. chúng tôi IV. VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG HƯỚNG XỬ LÝ 2. Các phương án giải quyết: Các chất thải rắn: xỉ than, bụi,… + Xỉ than: thu gom và bán cho các cơ sở tái sử dụng với mục đích khác. + Bụi: thu hồi bằng hệ thống lọc bụi và được tái sử dụng. a. Biện pháp thu gom, xử lý chất thải rắn: Hệ thống lọc bụi
57. chúng tôi IV. VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG HƯỚNG XỬ LÝ 2. Các phương án giải quyết: – Trong quá trình vận chuyển: + Khép kín hệ thống vận chuyển nguyên liệu từ nơi khai thác về nhà máy bằng hệ thống băng tải. + Bao bọc kín hệ thống vận chuyển và lắp đặt các túi lọc khí. c. Biện pháp giảm ô nhiễm không khí:
58. chúng tôi IV. VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG HƯỚNG XỬ LÝ 2. Các phương án giải quyết: – Trong quá trình sản xuất: + Cần làm kín các nguồn phát sinh bụi, làm kín các thiết bị vận chuyển; trang bị các thiết bị lọc bụi túi, lọc bụi xyclon, lọc bụi tĩnh điện tại các nguồn phát sinh. + Lựa chọn chiều cao các ống xả, ống khói hợp lí để nồng độ bụi phát tán ra môi trường đảm bảo tiêu chuẩn cho phép. + Lựa chọn phụ gia hợp lý để giảm thiểu nguồn khí SO2 (từ quá trình nung sấy) phát tán ra môi trường. c. Biện pháp giảm ô nhiễm không khí:
59. LET’S cement YOUR DREAM THANKS FOR WATCHING