Bài giảng Kỹ thuật sản xuất xi măng Portland (XMP)

KỸ THUẬT SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND (XMP) Những khái niệm cơ bản Cơ sở kỹ thuật của quá trình sản xuất XMP THÀNH PHẦN HOÁ OXIT CHÍNH (95 – 97%) OXIT KHÁC (3 – 5%) CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3,… MgO, TiO2, Na2O, K2O, P2O5, Mn2O3,…và phụ gia điều chỉnh Ảnh hưởng Thành phần khoáng clinker và tính chất sử dụng của XM Trong clinker XMP, các oxit nằm trong giới hạn: CaO = 63 – 67% SiO2 = 21 – 24% Al2O3 = 4 – 7% Fe2O3 = 2 – 4% MgO 19000C * Chiếm 40-60% trong clinker XMP * Đóng rắn nhanh, phản ứng nhanh hơn C2S, cho cường độ cao * Đóng góp phần lớn vào việc cho cường độ tốt BELLITE (C2S – 2CaO.SiO2) * Tồn tại dưới nhiều dạng thù hình: α – C2S, α’ – C2S, αH’ – C2S, β – C2S, γ – C2S Nóng chảy 21300C α – C2S 1425±100C 1169±100C Làm lạnh chậm αL’– C2S αH’– C2S Làm lạnh nhanh 1169±100C αL’– C2S 630-6800C 690±100C βH’– C2S 630-6800C 690±100C βL’– C2S γ – C2S < 5250C 780-8300C Kết tinh thô Kết tinh mịn 5μm Tổng hợp C2S 850-9000C (1425-21300C) (830-14250C) CELLITE (C4AF – 4CaO.Al2O3.Fe2O3) * Là hỗn hợp của nhiều khoáng (C6A2F-C4AF-C6AF2 & 1 phần C3A, C2F,… ), nhưng chủ yếu là C4AF * Nhiệt độ nóng chảy: 14000C * Chiếm 10-18% trong clinker XMP * Đóng rắn cho cường độ tương đối thấp * Bền trong môi trường nước và môi trường ăn mòn sulfat ALUMINATE CALCI (C3A – 3CaO.Al2O3) * Là hỗn hợp của nhiều khoáng nhưng chủ yếu là C3A (có thể ở dạng C12A7/C5A3) (trong dung dịch rắn có thể chứa thêm 2,5% MgO) * Nhiệt độ nóng chảy: 15350C * Chiếm 7-15% trong clinker XMP * Đóng rắn nhanh, cho cường độ thấp * Không bền trong môi trường nước khoáng CHẤT TRUNG GIAN CÁC KHOÁNG CHỨA KIỀM CÁC OXIT KHÁC (CaOtự do, MgOtự do) CÁC HỆ SỐ ĐẶC TRƯNG CHO THÀNH PHẦN CLINKER Modun thủy lực (chịu nước), m Modun silicat, n Modun aluminat, p Hệ số bão hoà vôi Đánh giá chất lượng clinker XMP: Khả năng đóng rắn Tính chất cường độ Độ bền nước Khả năng nung luyện Khả năng nghiền mịn Modun thủy lực: (Clinker XMP: m = 1,7 – 2,4) Modun silicat: (Clinker XMP: n = 1,7 – 3,5) (C3S + C2S) (C3A + C4AF) Modun aluminat: (Clinker XMP: p = 1 – 3) Hệ số bão hoà vôi: (Clinker XMP: KH = 0,85 – 0,95) (hàm lượng CaO và SiO2 tự do < 1%) CƠ SỞ KỸ THUẬT CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT XMP