CÁCH ĐỂ MÀ XI MĂNG ĐƯỢC TẠO RA?
Sản xuất xi măng là một quá trình phức tạp bắt đầu bằng việc khai thác và sau đó nghiền nguyên liệu thô bao gồm đá vôi và đất sét thành bột mịn, gọi là bột thô, sau đó được nung ở nhiệt độ thiêu kết cao tới 1450 °C trong lò nung xi măng. Trong quá trình này, các liên kết hóa học của nguyên liệu thô bị phá vỡ và sau đó chúng được kết hợp lại thành các hợp chất mới. Kết quả được gọi là Clanhke (Clinker), là các liên kết khối viên có đường kính từ 1mm đến 25mm. Clinker được nghiền thành bột mịn trong máy nghiền xi măng và trộn với thạch cao để tạo thành xi măng. Xi măng dạng bột sau đó được trộn với nước và cốt liệu để tạo thành bê tông được sử dụng trong xây dựng.
Trong Clinker có 4 khoáng chính và hàng loạt các khoáng khác.
- Khoáng Alit C3S hàm lượng 45 ¸60%.
- Khoáng Bêlit C2S hàm lượng 20 ¸30%.
- Khoáng Alumin canxi C3A hàm lượng 5 ¸15%.
- Khoáng Alumôferit canxi C4AF hàm lượng 10¸18%.
- Pha thuỷ tinh , hàm lượng từ 15 ¸ 30%.
Trong xi măng PCB Clinker chiếm đến 60 %.
Chất lượng clinker phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu thô, cần được theo dõi chặt chẽ để đảm bảo chất lượng xi măng. Ví dụ, vôi tự do dư thừa sẽ dẫn đến các tác động không mong muốn như giãn nở thể tích, tăng thời gian đông kết hoặc giảm cường độ. Có thể sử dụng một số hệ thống phòng thí nghiệm và trực tuyến để đảm bảo kiểm soát quy trình trong từng bước của quy trình sản xuất xi măng, bao gồm cả quá trình hình thành clinker.
Các nhà sản xuất xi măng có thể giúp đảm bảo chất lượng xi măng như thế nào?
Từ mỏ đá vôi, đến nghiền, pha trộn, nhà máy nghiền thô, lò nung và hơn thế nữa, phân tích nguyên tố là một thành phần quan trọng để thúc đẩy kiểm soát quy trình, hiệu quả và sản phẩm cuối cùng có chất lượng cao hơn. Các máy phân tích mạnh mẽ có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về thành phần của nguyên liệu thô và giúp bạn kiểm soát tốt hơn các quy trình sản xuất hạ nguồn.
Máy phân tích XRF cầm tay có thể xác định thành phần vật liệu và chất gây ô nhiễm hoặc thu thập dữ liệu địa hóa tại hiện trường hoặc bất kỳ nơi nào trong nhà máy. Các hệ thống huỳnh quang tia X (XRF) trong phòng thí nghiệm được các phòng kiểm soát chất lượng xi măng sử dụng để xác định các oxit chính và phụ trong clinker, xi măng và nguyên liệu thô như đá vôi, cát và bô xít.* Các hệ thống huỳnh quang tia X (XRF) và nhiễu xạ tia X (XRD) kết hợp thực hiện cả hai phân tích pha hóa học để mô tả mẫu hoàn chỉnh hơn. Phân tích pha clinker đảm bảo chất lượng clinker đồng nhất. Thiết bị đo lường như vậy có thể được lắp với một số máy đơn sắc XRF để phân tích các oxit chính và hệ thống nhiễu xạ nhỏ gọn (XRD) có khả năng đo thạch anh trong bột thô, vôi tự do (CaO) và pha clinker cũng như canxit (CaCO3) trong xi măng.
Máy phân tích băng chéo dựa trên công nghệ Phân tích kích hoạt neutron gamma nhanh (PGNAA) cung cấp phân tích nguyên tố trực tuyến tần số cao của toàn bộ luồng quy trình nguyên liệu thô. Máy phân tích sử dụng PGNAA/PFTNA được đặt trực tiếp trên băng chuyền và xuyên qua toàn bộ mặt cắt ngang của nguyên liệu thô, cung cấp phép đo đồng đều từng phút của toàn bộ luồng vật liệu, không chỉ là mẫu hoặc phép đo bề mặt. Các thành phần nguyên tố chính của xi măng là canxi, nhôm, sắt và silic. Tuy nhiên, đôi khi các nguyên tố không mong muốn như magiê oxit và kiềm như natri, kali và lưu huỳnh tồn tại trong đá vôi, đất sét và đá sa thạch có hại cho quy trình. Trong những trường hợp này, công nghệ PGNAA cho phép người dùng cuối theo dõi mức MgO trong đá vôi và điều chỉnh cho phù hợp.
Sản xuất xi măng chính xác cũng phụ thuộc vào hệ thống cân băng tải để theo dõi sản lượng và hàng tồn kho hoặc điều chỉnh tải sản phẩm, cũng như máy dò kim loại tramp để bảo vệ thiết bị và duy trì hoạt động trơn tru. Sơ đồ quy trình sản xuất xi măng tóm tắt vị trí trong quy trình mà từng loại công nghệ tạo ra sự khác biệt.
Người vận hành xi măng cũng sử dụng các hệ thống phân tích này để phân tích và điều chỉnh hỗn hợp than trong dòng, cho phép nhà máy giảm mức tiêu thụ năng lượng bằng cách sử dụng chính xác lượng nhiên liệu than cần thiết để đáp ứng các giá trị nhiệt cụ thể cần thiết để xử lý vật liệu trong lò nung và máy nghiền. Vật liệu nạp lò nung có biến đổi hóa học cao cần nhiều nhiên liệu hơn để phản ứng đúng cách và nhiều năng lượng hơn tại máy nghiền hoàn thiện để nghiền clinker phản ứng quá mức.
Lưu ý rằng "xi măng không được tái chế, nhưng một lượng lớn bê tông được tái chế để sử dụng làm cốt liệu xây dựng. Lò nung xi măng có thể sử dụng nhiên liệu thải, bụi lò nung xi măng tái chế và nguyên liệu thô tái chế như xỉ và tro bay. Nhiều vật liệu thứ cấp khác nhau có thể được kết hợp làm vật liệu xi măng bổ sung (SCM) trong xi măng hỗn hợp và trong hồ xi măng trong bê tông.”
Xi măng thường chỉ sử dụng trong nội địa của một quốc gia, và rất khó gần như không thể xuất khẩu.
