Kimura [PDF]

Zitiervorschau

Kiln operation test §1. Kiến thức cơ bản về xi măng: a, Thành phần hóa của xi măng và quá trình thủy hóa của các thành phần trong clinker: - Nguyên liệu bao gồm: đá vôi cung cấp CaO, đá sét, quặng silíc, quặng sắt cung cấp SiO2, Al2O3, Fe2O3, thạch cao cung cấp CaSO4.2H2O. - Thành phần chính của clinker: 3CaO.SiO2( C3S- alite), 2 CaO. SiO2( C2Sbelit), 3CaO.Al2O3( C3A- aluminate), 4CaO.Al2O3.Fe2O3( C4AF- celit). Trong các khoáng trên, Alite là khoáng tham gia phản ứng hydrate hóa sớm nhất, nó cho cường độ sớm và thời gian phản ứng hydrate ngắn chỉ trong 1 vài tuần. Trong khi đó tốc độ hydrate hóa của các khoáng belit thấp. Kết quả là cường độ trong thời gian đầu là thấp nhưng lại cho cường độ về lâu dài. Phản ứng của khoáng Alite với nước là hoạt tính quan trọng nhất, và interstitial material( vật liệu chèn khe hở) cũng phản ứng cao với nước.

§2. Các hệ số cho quá trình điều khiển chất lượng: Xi măng có 4 o xít chính. Chúng là SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO. Sự khác nhau về tỉ lệ phối trộn giữa các ô xít trên làm cho điều kiện nung luyện clinker thay đổi, và cũng làm thay đổi các tính chất của xi măng như là cường độ, nhiệt hydrat hóa, và hóa tính... Do đó, chúng tôi điều khiển 4 thành phần hóa trên liên tục thông qua việc quản lý thành phần phối liệu và clinker. a, Mô đun thủy lực HM: CaO

HM = SiO2  Al 2O3  Fe2O3 Trong đó CaO là thành phần cơ bản và các ô xít còn lại là thành phần phụ. HM là tỉ lệ cơ bản của thành phần cơ bản trên thành phần phụ. Trong quá trình nung luyện, các thành phần phụ kết hợp theo 1 tỉ lệ cơ bản dưới nhiệt độ cao. Tỉ lệ này là hệ số cơ bản trong sản phẩm clinker. 1

HM trong mỗi loại xi măng: Xi măng Portland thường: 2.05÷ 2.13 trung bình 2.10 Xi măng Portland đóng rắn nhanh: trung bình 2.26 Xi măng Portland nhiệt thấp: trung bình 2.00 Thông thường, HM tăng thì nhiệt độ quá trình nung luyện là yêu cầu tăng cao lên và thời gian nung cũng cần dài hơn. Xi măng có HM cao chứa nhiều C3S hơn, do đó cho cường độ sớm hơn và nhiệt trong quá trình đóng rắn cao hơn. b, Mô đun silic SM: SiO 2

SM= Al 2O3  Fe2O3 Mẫu số trong công thức tính HM là tổng các thành phần phụ và trong HM không bao gồm tỉ lệ của các thành phần phụ. SM hển thị tỉ lệ giữa các thành phần phụ. Nếu thành phần silica tăng lên, việc nung luyện trở nên khó khăn. Do đó nhiệt độ nung luyện cần yêu cầu cao hơn. Và kết quả là nhiệt tiêu hao tăng lên. Clinker cao Sm chứa nhiều C2S, do đó, cường độ phát triển trong thời gian dài.Trong trường hợp ngược lại, nếu SM quá thấp, pha lỏng nhiều hơn, dễ dàng xuất hiện anô trong lò. SM trong các loại xi măng khác nhau: Xi măng Portland thường: trung bình 2.62 Xi măng Portland đóng rắn nhanh: trung bình 2.65 Xi măng Portland nhiệt thấp: trung bình 2.80 c, Mô đun iron IM: Al 2O3

IM= Fe2O3 IM thể hiện tỉ lệ giữa lượng Al2O3 và Fe2O3. Khi IM thấp điều khiện nung luyện dễ dàng, nhưng khi Fe2O3 thì buồng khói dễ bị bám dính. Trong clinker có IM cao thì có nhiều C3A. C3A cao làm quá trình đóng rắn diễn ra nhanh và nhiệt của quá trình hydrate cao. Xi măng kém bền trong môi trường sulfate. Xi măng có IM thấp có ít Al2O3, do đó có ít C3A và C4AF nhiều hơn kết quả là tăng khả năng chịu trong môi trường sulfate. Xi măng Portland thường: trung bình 1.66 Xi măng Portland đóng rắn nhanh: trung bình 1.67 Xi măng Portland nhiệt thấp: trung bình 1.00 d, Hệ số LSF: Nếu IM > 64: CaO

LSF= 2.8SiO 2  1.65 Al 2O3  0.35Fe2O3 Nếu IM < 64: CaO

LSF= 2.8SiO 2  1.1Al 2O3  0.7 Fe 2O3 Hệ số này chỉ thị lượng max của CaO có thể kết hợp với các thành phần phụ. LSF là 1 hệ số quan trọng. Khi LSF xấp xỉ 1.0 clinker có nhiều CaO tự do. Nếu LSF cao hơn 1.0 thì vôi tự do không thể giảm thậm chí khi nhiệt độ nung luyện cao. 2

Tại các nước Châu âu, đây là hệ số quan trọng nhất nhưng tại Nhật Bản, tất cả các công ty đề sử dụng HM để điều khiển cấp liệu lò và luôn luôn kiểm tra LSF. e, Lượng pha lỏng( phần trăm pha lỏng): Đây cũng là 1 thông số điều khiển quan trọng cho các vận hành lò. Có 1 vài công thức tính toán phần trăm pha lỏng: Lp-1 = 2.65( Al2O3) + 1.39( Fe2O3) + MgO + SO3 + 1.0 ở 14000C. Công thức của Lea và Parker: ( MgO < 2%, IM > 1,38%) Lp-2= 6.10( Fe2O3) + MgO + R2O. ở 1340oC Lp-3= 2.959 (Al2O3) + 2.2 ( Fe2O3) + MgO + R2O ở 14000C Lp-4= 3.0 ( Al2O3) + 2.25( Fe2O3) + MgO + R2O ở 14500C Thông thường trong clinker xi măng Porland có khoảng 25 ÷ 27 % pha lỏng ở 1450oC. Lượng pha lỏng nhiều ở 1450oC tạo ra clinker chảy lỏng ở zôn nung và có quá nhiều pha lỏng ở1350oC là nguyên nhân tạo ra bám dính ở các khu vực sâu trong lò. Phần trăm pha lỏng cao sẽ dễ dàng tạo clinker trong zôn nung bởi vì Al2O3, Fe2O3, MgO, R2O là chảy lỏng. Quá nhiều chất lỏng là nguyên nhân gây ra bám dính và hoặc là anô trong lò. Chú ý: như đã nói ở trên, các vận hành lò sẽ phải kiểm tra các thông số trên trong mỗi 8h và cũng kiểm tra dung trọng và vôi tự do. Sau khi bạn kiểm tra các thông số trên, bạn phải điều chỉnh điều kiện nung cho phù hợp như là nhiệt độ zôn nung, hình dạng ngọn lửa, tốc độ lò... Với các nguyên nhân này, phòng QC sẽ ghi lại chúng cho vận hành lò và sau đó xác định điều kiện lò cùng với vận hành lò để có điều kiện lò tốt nhất. f, Các thông số khác: 1, Công thức của Bogue cho tính toán các thành phần của xi măng portland thông thường: C3S= 4.07CaO – 7.6SiO2 – 6.72Al2O3 – 1.43Fe2O3- 2.85 SO3 (%). C2S= 2.87SiO2 – 0.754C3S (%) C3A= 2.65Al2O3 -1.65Fe2O3 C4AF= 3.04Fe2O3. Trong trường hợp tính toán các khoáng có trong clinker, SO3 bằng 0. 1, Quá trình thủy hóa của xi măng: - C3S và C2S phản ứng với nước và tạo ra Ca(OH)2 :

Quá trình hydrat hóa của C3S diễn ra rất chậm trong thời gian đầu nhưng lại phản ứng rất nhanh sau vài giờ. Quá trình ngưng tụ và đóng rắn diễn ra chính nhờ quá trình phản ứng hydrat hóa của khoáng C3S. Quá trình hydrat hóa của khoáng C2S rất chậm do đó sự phát triển cường độ diễn ra trong 12 thời gian dài. - Phản ứng hydrat hóa của C3A như sau:

3

Quá trình này diễn ra rất nhanh. Nếu không có thạch cao trong xi măng, thì vữa xi măng sẽ đóng rắn trong vài phút nhờ sự hydrat hóa của C3A cùng với nhiệt phát sinh cao. Nếu có thạch cao trong xi măng, ettringite( C3A.3CaSO4.32H2O) sẽ được sinh ra. Ettringite sinh ra tạo ra 1 lớp vỏ trên bề mặt các hạt xi măng. Và kết quả là việc điều chỉnh thời gian đông kết được thực hiện nhờ điều khiển thời gian đông kết của C3A. - Quá trình hydrat hóa của C4AF: Phản ứng của các khoáng trong clinker là các phản ứng tỏa nhiệt. Nhiều nhất là C3A sau đó đến C3S và C2S thấp nhất. §3. Quá trình nung luyện clinker và ảnh hưởng của nó đến chất lượng: Trong quá trình vận hành lò, các vật liệu yêu cầu là tiêu hao nhiệt thấp, tiêu hao điện năng thấp và chất lượng tốt. - Các điều kiện về các vật liệu: + Loại vật liệu, thành phần hóa, thành phần khoáng. + Độ mịn của phối liệu + Thành phần hóa và tỉ lệ cấp liệu - Điều khiện nung luyện: + Nhiệt độ nung + Thời gian nung + Điều kiện làm nguội + Môi trường nung. 3.1 Ảnh hưởng của các vật liệu: Đá vôi có các thành phần ở dạng tinh thể không tốt bằng các dạng không tinh thể, đá vôi có nhiều tạp chất dễ nung hơn. Đất sét phong hóa tôt dễ nung hơn. Silic ở dạng không tinh thể dễ nung hơn dạng tinh thể. 3.2. Độ mịn của phối liệu: Càng mịn càng dễ nung bởi vì diện tích bề mặt càng lớn, diện tích phản ứng càng lớn, diện tích hòa tan vào pha lỏng càng lơn.

IM=1.60

4

Trong thời gian gần đây, nhiều nhà máy xi măng có độ xót sàng cao là để giảm điện năng tiêu thụ cho các máy nghiền. Điều này chỉ ra rằng họ cần phải chú ý đến điều kiện lò và chất lượng clinker. Ví dụ như: khi HM là 2.12, R88 là 25% trong điều kiện vận hành. Nếu HM tăng lên 2.22, R88 sẽ giảm xuống 20% để có clinker cùng dung trọng và vôi tự do. Trong các nhà máy của chúng tôi, R88 khoảng 20 tới 25%, giá trị cũ là 8%. 3,3. Ảnh hưởng của HM:

HM có ảnh hưởng lớn đến chất lượng clinker, khi độ mịn càng cao thì ảnh hưởng của nó càng lớn. Sự ảnh hưởng của HM không chỉ là 1 giá trị chính xác mà là 1 giá trị có sai số. SM, IM cũng ảnh hưởng tới quá trình nung luyện clinker nhưng không nhiều bằng HM.

5

Ảnh hưởng của HM, SM, IM tới vôi tự do: Hệ số Sai lệch HM ±0.01% SM ±0.1% Fe2O3 ±0.1%

Biến thiên vôi tự do ± 0.2% ± 0.5% ± 0.1%

3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung và thời gian nung:

Quá trình phản ứng tạo clinker trong khu vực zôn nung tăng theo nhiệt độ, tuy nhiên nhiệt độ zôn nung bị hạn chế do giới hạn về nhiệt độ nóng chảy của vật liệu chịu lửa và có thể là cả tấm ghi. Do đó, thời gian nung cũng quan trọng như nhiệt độ nung. 3.5. Ảnh hưởng của áp suất trong quá trình nung: 6

Các lò xi măng không thể làm việc trong điều kiện khử, đây là điểm khác so với công nghệ sản xuất gốm sứ. Các trường hợp xảy ra môi trường khử và hậu quả thường gặp: - Tắc các cyclone dẫn tới việc làm giảm điểm nóng chảy của các hạt vật liệu có hại. - Tắc cyclone dẫn tới việc tăng vòng tuần hoàn sulfate - Anô trong lò dẫn tới việc tăng vòng tuần hoàn sulfate. - Tạo ra clinker có màu nâu. - Quá trình phá hủy cấu trúc của gạch do việc lập đi lập lại quá trình giãn nở và xây . - Quá trình cháy không hoàn toàn sinh ra CO. - Thay đổi cấu trúc của alite và belite, và làm giảm cường độ cũng như khả năng nghiền. - Tổn thất áp suất hệ thống 5 tầng tăng dẫn tới tăng việc bám dính. - Công suất và nhiệt tiêu thụ tăng. §4. Làm thế nào để hiểu điều kiện bên trong lò: Thông thường, sự thay đổi của công suất lò( KW) chỉ rõ điều kiện bên trong của lò nung. Ví dụ, khi công suất của động cơ lò tăng lên, nhiệt độ zôn nung sẽ tăng lên ngay sau đó. Ngược lại, khi công suất động cơ lò giảm, nhiệt độ zôn nung sẽ giảm sau đó 1 thời gian. Do đó, các vận hành lò phải vận hành để giữ cho công suất lò không đổi. Nhưng trong quá trình vận hành, điều kiện vận hành bị chi phối bởi 1 số nguyên nhân như là việc thay đổi các môđun, hệ số hóa học. Bằng mọi cách, khi công suất lò thay đổi, các vận hành lò cần phải phân tích các nguyên nhân và sau đó cần phải xử lý để công suất lò có thể ổn định nhất có thể. Sau đây là các trường hợp thay đổi công suất lò theo kinh nghiệm của Mr. Kimura: 4.1. Các trường hợp thay đổi công suất lò: 1, Công suất lò tăng dần:

- KW là công suất lò. - TBZ là nhiệt độ zôn nung

7

- Hình trên là công suất lò tăng sau đó 10’ thì nhiệt độ zôn nung tăng, nguyên nhân chính là do có sự thay đổi giảm của HM, SM hay LSF. - Hình dưới là công suất lò tăng, nhiệt độ zôn nung giảm gần như đồng thời, nguyên nhân là do chiều dài ngọn lửa tăng. 2. Công suất lò giảm từ từ: - Nguyên nhân là do thay đổi lớn về các môđun, hệ số.

- Nguyên nhân là do ngọn lửa ngắn lại.

- Khi công suất giảm, nhiệt độ zôn nung tăng cao trong thời gian ngắn sau đó giảm xuống là do vật liệu bị chảy ra

3, Công suất lò tăng cao sau đó bất ngờ giảm xuống: Đây là trường hợp quá nhiệt. Một phần vật liệu trong lò trở nên rất dính ở đoạn đầu và như nước ở đoạn cuối. Đây là trường hợp rất nguy hiểm, không được chủ quan. Nguyên nhân là do giảm HM hay LSF. 4, Công suất tăng dựng đứng: Đây là trường hợp có thê gặp khi 1 tảng côla lớn bị vỡ. Nhưng có thể có nguyên nhân khác khi 1 băng đa dừng dẫn tới nóng chảy kim loại đỡ. Vì vậy khi hiện tượng này xảy các vận hành lò cần kiểm tra sự hoạt động của các băng đa, bệ đỡ cũng như các vị trí bị phá hủy khác.

8

5, Công suất tăng chậm cùng với dao động lớn:

Đây là trường hợp gặp phải khi côla đổ từng ít một. Nguyên nhân là do sự thay đổi về lượng pha lỏng. Trường hợp này là giảm pha lỏng. 6, Công suất tăng chậm có dải rộng: - Có thể gặp khi côla tăng lên. - Lưu ý cần phải giữ áp suất của buồng khói

7, Công suất bình thường trở nên rộng: - Trong trường hợp này, côla có hình dạng đều bị đổ từng ít một và kết quả là lớp côla không đồng đều. - Trường hợp này giống như trường hợp các môđun, hệ số tăng cao. - Khi vòng anô lớn lên, vật liệu trượt lên và rơi xuống làm tắc tại vị trí anô 8, Công suất đang rộng trở nên bình thường: Khi lớp côla không đều bị đổ dần và có côla mới tạo ra bám dính trên lớp côla cũ. Trường hợp này dễ dàng xuất hiện khi các mô đun, hệ số giảm xuống.

9

§5. Làm thế nào để tăng năng suất: Đây là 1 việc rất quan trọng trong quá trình vận hành lò, người vận hành phải có 1 sản lượng trong quá trình vận hành tương ứng. Phương pháp tăng sản lượng trong quá trình vận hành rất dễ theo cách sau:

Nhiệt độ tháp C1 hoặc C2

1, Điểm 1 là điểm bắt đầu: việc tăng hoặc giảm cấp liệu thực hiện khi nhiệt độ tháp ở điểm peak. 2, Điểm 2 là điểm peak của công suất động cơ lò: Đọc phạm vi của công suất tăng lên và thời gian giữa peak của nhiệt độ ra tháp với peak công suất động cơ. 3, Điểm 3 là điểm peak của nhiệt độ clinker ra: Đọc phạm vi tăng của nhiệt độ clinker ra và kiểm tra thời gian giữa peak của công suất và peak của nhiệt độ. 4, Thực hiện bảng kết quả sau: Lượng Điểm 1 Điểm 2 Điểm 3 Cấp liệu Nhiệt độ tháp Công suất động cơ Nhiệt độ clinker ra Giảm 3t/h T0C2 tăng 50C Tăng 7kw với Tăng 500C với khoảng khoảng thời gian thời gian y=10’ x=18’ 10

Theo bảng trên, bạn dễ dàng hiểu được năng suất trong quá trình vận hành. 28 phút là thời gian lưu bột liệu trong lò. Ví dụ, Khi ban muốn giảm nhiệt độ clinker ra xuống khoảng 100oC, bạn cần cấp liệu bao nhiêu? Câu trả lời là tăng cấp liệu thêm 6t/h nữa. Lưu ý rằng nếu bạn cố gắng tăng thêm nhiên liệu cho lò hoặc calciner thì bảng trên là không còn chính xác.

§6. Khái niệm cơ bản về vận hành lò: 6-1. Giữ nhiệt độ của hệ thống tháp sấy không đổi: Nếu nhiệt độ của bột liệu ở đáy cyclone bị dao động, công suất của động cơ lò cũng như nhiệt độ zôn nung cũng bị dao động theo. Do đó ưu tiên hàng đầu là điều khiển nhiệt độ không đổi. Bằng cách làm này chúng tôi có thể tạo cho lò ổn định. Theo kinh nghiệm của Mr. Kimura, đối với lò SP, nhiệt độ phía trên đáy của C2 là điểm tốt nhất. Bởi vì nhiệt độ đáy C1 thay đổi không đáng kể. Ví dụ khi sự thay đổi nhiệt độ ít, khoảng 20C, sẽ cho công suất lò và TBZ ảnh hưởng lớn. Đối với lò NSP, nhiệt độ bột đáy cyclone là 1 yếu tố tốt để điều khiển, bởi vì tỉ lệ giữa nhiệt độ bột ở đáy C1 và độ decacbonation như sau:

SP

Theo đồ thị trên, dải của lò SP là 1 góc nhọn, do đó chỉ 1 thay đổi nhỏ nhiệt độ thì độ decacbonation cũng thay đổi rất lớn. Ngược lại, đối với hệ thống lò NSP là góc tù nên sự ảnh hưởng thấp hơn. 6-2. Thay đổi điểm đặt nhiệt độ bột liệu ở cyclone: Về cơ bản phải giữ cho nhiệt độ của tháp là không đổi. Tuy nhiên, các môđun, hệ số của phối liệu dao động xung quanh giá trị chuẩn. Kết quả là mặc dù nhiệt độ tháp là không đổi nhưng công suất lò và hoặc nhiệt độ clinker dao động từ giá trị thông thường.

11

Trên đây là trường hợp điều kiện lò trở nên xấu hơn. Điểm quan trọng cho việc điều chỉnh: Bạn sẽ phải tăng nhiệt độ tháp cao hơn giá trị ban đầu. Nếu không sự hoàn nhiệt là không đủ, điều kiện lò không thể cải thiện tốt hơn được. Nhìn chung khi nhiệt độ bột liệu vào trong zôn nung tăng thì công suất động cơ lò cũng tăng lên. Việc tăng lên bao nhiêu phụ thuộc vào kinh nghiệm của bạn. Có thể dễ dàng đạt được mức độ tăng nếu cố gắng thử, đồng thời cũng phải quan tâm tới nhiệt tiêu thụ. 6-3. Sự dao động của lò: Mr.Kimura đã có nhiều kinh nghiệm về công suất lò, nhiệt độ clinker ra lò, nhiệt độ tháp, nhiệt độ gió 2 và gió 3 dao động gián đoạn( như hình 8). Chúng tôi gọi nó là “Kiln hunting”. Hiện tượng này thường xuất hiện trong quá trình vận hành với ngọn lửa quá ngắn. Ví dụ, nếu HM dao động rất ít thì nhiệt độ clinker ra khỏi lò tăng rất cao. Kết quả là mạch điều khiển áp suất chụp lò không thể theo áp suất đặt trước và khi đó nhiệt độ gió 2 và gió 3 là dao động. Sự dao động này ảnh hưởng tới nhiệt độ tháp sấy, cuối cùng điều kiện này sẽ tạo ra 1 vòng tuần hoàn.

12

Khi điều tra sự dao động trong 33 phút, Mr.Kimura đã đưa ra : 5min

Nhiệt độ tháp

14 min

Mômen

Nhiệt độ 19 CLK ra lò min 8min 12 min

Nhiệt độ 10 gió 2 min

6 min

Nhiệt độ gió 3

Nồng độ O2 tại BK Lưu lượng gió 3

Vòng tuần hoàn này lập lại, do đó, nếu bạn muốn cải thiện dao động, bạn phải điều khiển mọi thông số ở giá trị không đổi. Trong các yếu tố trên, nhiệt độ tháp sấy là thông số dễ điều chỉnh nhất để đạt cân bằng. Phương pháp thực hiện:

13

1, Kiểm tra mối tương quan giữa nhiệt độ gió 2 và nhiệt độ tháp từ kết quả ghi lại được. Ví dụ, 80oC gió 2 tương ứng với 5oC nhiệt độ tháp. 2, Xác định lượng điều chỉnh theo bảng 5. Ví dụ, 5oC tháp tương ứng với 3t/h năng suất cấp liệu. 3, Xác định thời gian bắt đầu thay đổi: Bạn cần quan sát tốt thời điểm bắt đầu khi nhiệt độ tháp bắt đầu tăng và giảm ngược với nhiệt độ gió 2. 4, Thực hiện điều chỉnh cấp liệu theo việc thay đổi nhiệt độ gió 2. Bạn cần xác định, đúng hay không, lượng điều chỉnh là chính xác cũng như thời gian thực hiện. 5, Điều chỉnh lượng vận hành theo giá trị dao động. Bởi vì độ dao động của nhiệt độ gió 2 giảm dần theo mỗi vòng tuần hoàn. Như vậy, bạn sẽ phải giảm lượng cấp liệu. Lựa chọn các điểm vận hành: Khi chúng tôi cải thiện lò hunting, có thể điều chỉnh 1 vài yếu tố như là nhiên liệu cho lò, nhiên liệu cho SP, cấp liệu lò, điều chỉnh áp suất ghi làm lạnh. Cách tốt nhất là điều chỉnh năng suất cấp liệu, điều chỉnh nhiên liệu calciner chỉ có tác dụng đối với trường hợp hunting nhỏ. Trong trường hợp hunting lớn, khi điều chỉnh nhiên liệu calciner lại làm cho hunting nhiều hơn. Điều chỉnh nhiên liệu lò có hiệu quả đối với hunting lớn. Tác động như sau: Tăng nhiên liệu lò khi nhiệt độ clinker ra khỏi lò bắt đầu tăng lên. Giảm nhiên liệu lò khi nhiệt độ clinker ra lò bắt đầu giảm xuống. Điều này các có tác động ngược lại với các hoạt động thông thường. Người vận hành lò có ít kinh nghiệm sẽ không thể làm điều này do họ sợ. Trong mọi trường hợp khi cần thiết thay đổi nhiên liệu phải bao gồm cả việc điều chỉnh thể tích khí cháy. Do đó, công việc này rất phức tạp. Vận hành cooler trong điều kiện hunting; Khi lò dao động, áp suất khoang 1 của ghi làm lạnh cũng dao động theo do lượng clinker và nhiệt độ clinker xuống ghi thay đổi. Trong trường hợp này, nếu mạch điều khiển áp suất PID đặt ở chế độ Auto, điều khiển áp suất gây ra over-shooting. Kết quả là dao động nhiệt độ gió 2 sẽ bị khếch đại. Do đó khi lò bị hunting, cần chuyển mạch điều khiển áp suất chụp lò về Manual. Trong trường hợp lò bị hunting nhỏ có thể làm theo cách đặt tốc độ trung bình của ghi không đổi. Ví dụ vận hành ở trạng thái Manual:

14

6-3. Điều kiện lò bụi: Điều kiện lò trở nên bụi là do có quá nhiều hạt mịn trong clinker. Trong trường hợp này dung trọng của clinker thấp hơn 1.15kg/l. Khi hiện tượng này xuất hiện thì nhiệt tiêu thụ tăng và chất lượng clinker giảm. Các nguyên nhân: 1, Ngọn lửa dài( cháy không ổn định, điều chỉnh ngọn lửa không ổn định). 2, Sự dao động các môđun, hệ sô quá lớn như là HM, SM, IM, LSF. 3, Phối liệu quá thô. Thông thường, điều kiện lò bụi gây nên tuần hoàn bụi trong thời gian dài. Trạng thái này thường xuất hiện trong hệ thống đốt than. Đặc biệt nhất là khi HM biến thiên nhiều. Trong một vài trường hợp, ngọn lửa trở nên dài ra khi điều kiện lò là yếu trong thời gian dài và sau đó liên tục trong điều kiện bụi. Nếu chiều dài ngọn lửa là lớn, kích thước các hạt khoáng C3S là lớn. Hạt alite lớn là đối tượng gây nên bụi trong zôn nung và làm hạn chế sự phát triển của alite, do đó khả năng nghiền và cường độ của alite kém. Một phần các hạt mịn tăng trong zôn nung là do các hạt clinker trong pha lỏng đổ xuống ghi làm lạnh. Các hạt vật liệu bụi là đối tượng bụi sau khi nung. Theo cách này, điều kiện lò bụi liên tục tuần hoàn trong thời gian dài. Vòng tuần hoàn bụi ảnh hưởng tới hiệu quả của ghi làm lạnh. Việc tăng độ mịn của clinker làm tăng sự phân tách clinker trong ghi. Kết quả là tạo ra dòng sông đỏ trong ghi. Trong trường hợp này, nhiệt tiêu thụ tăng và bề mặt các tấm ghi đặc biệt bị phá hủy do clinker mịn. Hơn nữa, NOx, SOx có thể tăng lên. Bởi các nguyên nhân trên, các vận hành lò cần cải thiện ngay tình trạng này. Vòng tuần hoàn bụi:

15

* Tuần hoàn liên tục: Nếu không có bất kỳ 1 hành động nào thì vòng tuần hoàn này là mãi mãi. Nhưng nếu có cơ hội làm giảm HM và SM, vòng tuần hoàn này có thể bị biến mất do điều kiện nóng ở zôn nung. Trong thời gian này dung trọng cũng cao hơn 1.18kg/l. Đặc điểm của lò bụi: A, Dung trọng thấp, vôi tự do thấp. B, Kéo dài thời gian vật liệu trong lò. C, Mômen lò cao hơn điều kiện thường(dung trọng cao) D, Nhiệt độ clinker ra lò thấp và đặc tính của ngọn lửa là ngắn. E, Tỉ lệ nạp đầy tăng. F, Kết quả thông qua kính hiểm vi: 1, Chế độ nung chậm Kích thước Alite lớn 2, Thời gian nung dài Kích thước Belite lớn 3, Nhiệt độ nung max thấp Tính lưỡng chiết Alite thấp 4, Chế độ làm nguội chậm Belite có màu vàng G, Tiêu thụ nhiệt tăng( 20÷30 kcal/kg-cl). H, Hiệu quả làm lạnh giảm 16

1, Tăng phân tách cỡ hạt tăng dòng sông đỏ 2, Phát sinh sự thổi bung lên 3, Dễ dàng xuất hiện kết khối lần 2 trên khoang 1 4, Nhiệt độ gió 2 thấp. 5, Nhiệt độ gió 3 cao. I, Decacbonation tăng. J, Nhiệt độ buồng khói tăng. K, Tăng bụi bay ra từ ghi. L, Kéo dài lớp côla và dịch chuyển vòng tuần hoàn bụi vào trong. M, NOx tăng hoặc giảm tùy thuộc vào loại nhiên liệu sử dụng. N, Côla không ổn định. 6-3-1, Các mục cần kiểm tra trước khi cải thiện điều kiện bụi lò: A, Vôi tự do và dung trọng:

B, Phối liệu: 1, HM, SM, IM có bình thường không? 2, Chất lượng silica có bình thường không ? 3, Độ mịn của phối liệu có bình thường không ? 4, Chất lượng của đất sét có tốt không ? C, Nhiên liệu có bình thường không ? D, Decacbonation là bao nhiêu? E, Điều kiện của ngọn lửa thế nào ? F, Tình trạng nung luyện như thế nào ? Mô men, TCL( nhiệt độ clinnker ra lò), nhiệt độ đầu vào lò, áp suất chụp lò, O2, CO( IDF rpm), NOx, SOx, Cooler EP rpm. G, Điều kiện ghi làm lạnh : 1, Nhiệt độ gió 3. 2, Áp suất các khoang( tốc độ ghi) 3, Thể tích khí làm mát. 4, Chiều dầy lớp clinker. 5, Dòng sông đỏ. 6, Nhiệt độ tấm ghi( kết khối lần 2 ). 6-3-2. Lựa chọn phương pháp : a, Thay đổi dạng của lớp côla( xác định quá khứ nhiệt độ của bột liệu)

17

Chú ý mục 1: Giảm nhiên liệu SF. Kiểm tra độ decacbonation Thay đổi tỷ lệ nhiên liệu giữa lò và calciner theo tính toán. Mục đích là thấp hơn 88% độ decacbonation Chú ý mục 3: Giảm nhiên liệu lò để cải thiện tình trạng cháy. Nâng nhiệt độ gió 2 lên. b, Nâng nhiệt độ clinker ra khỏi lò lên khoảng 14000C, và giữ trong khoảng 4h. Bạn cần giám sát nhiệt độ vỏ lò. 1, Với việc nâng nhiệt độ clinker lên 1000C, thông thường chỉ số CO không đổi nhưng O2 giảm

2, Ngọn lửa của lò có thể chấp nhận bức xạ nhiệt để tăng nhiệt độ clinker. 3, Nhiệt độ gió 2 tăng lên do nhiệt độ clinker tăng. Chú ý 4: Việc giảm thể tích khí làm mát và hoặc tăng chiều dầy lớp clinker chỉ trong giới hạn do việc sinh ra kết khối lần 2 của clinker. Chú ý 5: Cần tạo ra dạng quá khứ nhiệt tối ưu có thể. Vận hành lò cần tạo ra điều kiện nhiệt nhẹ để có dung trọng cao. Chờ cho việc thay đổi nhiệt độ gió 3: - Nhiệt gió 3 vẫn cao - Nhiệt gió 3 giảm. Điểm 1 là điểm chuyển đổi gián đoạn. Nếu bạn không dừng phục hồi hoạt động này thì điều kiện lò trở nên bụi. Điểm 2 là điểm hầu như kết thúc quá trình phục hồi( dung trọng cần cao hơn1.18kg/l). 6-3-3. Hoạt động trở lại: Sau khi xác định điều kiện lò, bạn phải trờ 4h, và thực hiện trở lại từ từ. Nhiều vận hành lò không thể chờ, và không kiểm tra dung trọng, vôi tự do, điều kiện của ghi làm lạnh. Ví dụ như, điều kiện lò trông như không có bụi nhưng điều kiện ghi lại bụi. Trong trường hợp này, điều kiện bụi lò chưa kết thúc nhưng 18

nhiều vận hành nghĩ là đã kết thúc, và sau đó tăng nhiên liệu hoặc cấp liệu. Kết quả là điều kiện bụi xuất hiện trở lại. Chờ là cách tốt nhất để loại bỏ trạng thái lò bụi trở lại. §7. Điều khiển độ nạp đầy vật liệu trong lò: Có nhiều phương trình tính toán cho tỉ lệ nạp đầy ví dụ như là công thức của Sullivan và của Allis- Chalmers. 1. Thời gian lưu của bột liệu: a. Phương trình tính toán của Sullivan:

B, Phương trình tính toán của Allis- Chalmers:

Các công thức tính toán trên dựa trên thời gian của thiết kế lò. Trong quá trình vận hành thực tế, giá trị K không phải là consant. Ví dụ như so sánh điều kiện lò bụi và lò bình thường thì mômen là không giống nhau. Điều này có nghĩa là các giá trị K khác nhau. Thỉnh thoảng tôi kiểm tra thời gian lưu bột liệu trong lò của chúng tôi. Với phương pháp dưới đây là kiểm tra thời gian giữa các peak: Thông thường thời gian lưu của bột liệu với điều kiện lò sạch ngắn hơn thời gian lưu của lò bụi. Giá trị này xấp xỉ khoảng 10 ÷ 15 phút. Điều này có nghĩa là giá trị K rất khác nhau. Trong lò của chúng tôi, khi lò trong thời gian lưu khoảng 25÷30 phút, còn lò bụi khoảng 40÷45 phút.

19

2, Sự khác biệt của điều kiện lò khi thời gian lưu khác nhau: Điều kiện lò là rất khác nhau khi thời gian lưu khác nhau.

3, Tỉ lệ nạp đầy bột liệu:

Trong đó: S: Tỉ lệ nạp đầy(%). A: Diện tích mặt cắt ngang của zôn nung( m2). M: Năng suất clinker(t/h). R: Bột liệu kết khối trên 1 tấn clinker( t/t-cl). r: Dung trọng trung bình( t/m3). R1: Bột liệu kết khối trên 1 tấn clinker ở ống trút C1 độ decacbonation. R1= 1.55( raw meal)t/t-cl X {1-(ΦC1/100)} + 1.0( clinker) X -(ΦC1/100). R= ( R1 + 1.0)/2(t/t-cl) và r= 1.085 (t/m3). Tỉ lệ nạp đầy phụ thuộc vào thời gian lưu của bột liệu trong lò. Trong điều kiện lò bụi, bạn phải tăng tốc độ lò nhiều hơn điều kiện lò trong. Nếu không tăng tốc độ lò rất khó có thể cải thiện điều kiện lò bụi. 20

Bạn phải hiểu rằng thời gian lưu của bột liệu trong lò là không giống nhau, thậm chí nếu cả tốc độ lò và năng suất cấp liệu là giống nhau. Do đó, chúng tôi rất cần tính đo thời gian lưu khi dung trọng thấp và dòng lò cao hơn điều kiện thường. Tỉ lệ nạp đầy chính xác là 6÷7%. Trong trường hợp trên thời gian lưu là 25÷30 phút. Nhưng 1 vài lò không thể vận hành với điều kiện trên. Nguyên nhân là do sự dao động của thành phần phối liệu, và họ phải vận hành ngọn lửa dài hơn. Như vậy, tiêu thụ nhiệt tăng và sản lượng giảm. Do đó, chúng tôi phải làm tất cả nỗ lực để đồng nhất thành phần phối liệu. §8. Kiểm tra chiều dài ngọn lửa: 8-1, Phương pháp phán đoán chiều dài ngọn lửa bằng kính hiểm vi: Đầu tiên, cần phải hiểu được các loại đặc tính của ngọn lửa:

Đặc tính nhiệt độ của ngọn lửa ngắn và dài: 1- Short flame, deep burning 2- Short flame, close burning, calcination zone comes close. 3- Long Flame, deep burning. 4- Long flame, close burning, burning zone comes near. Trong các dạng đặc tính của ngọn lửa, có 4 dạng quan trọng: 1- Tốc độ nung  ảnh hưởng tới kích thước khoáng alite 2- Nhiệt độ cao nhất  Ảnh hưởng tới lưỡng chiết của tinh thể belite. 3- Thời gian nung  ảnh hưởng tới kích thước khoáng belite 21

4- Tốc độ làm lạnh  ảnh hưởng tới mầu khoáng belite

1. Tốc độ nung và kích thước khoáng alite: Đường 1 là tốc độ nung. Kích thước alite phụ thuộc vào độ lớn của tốc độ nung. Nếu tốc độ nung rất chậm( đường nét đứt), kích thước khoáng alite rất lớn. Thông thường, ngọn lửa dài cho alite lớn, ngọn lửa ngắn thì clinker có alite nhỏ. Nếu nung clinker rất chậm với nhiệt độ khoảng 1200÷13000C, CaO tự do và khoáng belite là kém hoạt tính, và tiếp theo là các khoáng alite tạo ra chậm hơn và alite trở nên lớn hơn. Các khoáng alite lớn có cường độ thấp và là nguyên nhân gây ra bụi. Kết quả là lò trở nên bụi và clinker có cường độ và khả năng nghiền giảm. 2. Nhiệt độ max và lưỡng chiết của khoáng alite: Đường 2 là đường nhiệt độ max, độ lưỡng chiết của alite phụ thuộc vào hàm lượng tạp chất. Độ hòa tan của tạp chất phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ cao, khả năng hòa tan tăng. Lượng tạp chất tăng, tính lưỡng chiết tăng. Do đó, chúng tôi có thể đánh giá mức nhiệt độ thông qua việc sử dụng kính hiểm vi Và tính lưỡng chiết cũng tăng khi lượng pha lỏng tăng. Việc nhiều pha lỏng thì độ xít đặc tăng. Trong các trường hợp khác dung trọng là cao hơn. Thông thường dung trọng tăng, khả năng nghiền và cường độ cũng tăng. Clinker quá xít đặc cho khả năng nghiền và cường độ thấp, và gạch chịu lửa có thể bị phá hủy khi diễn ra hiện tượng này. 3, Thời gian nung: Đường 3 là thời gian nung. Nếu thời gian nung quá ngắn, kích thước của khoáng belite trở nên lớn hơn và vôi tự do giảm. Cường độ và khả năng nghiền trở nên tốt hơn. Thời gian nung quá dài, do việc giới hạn kích thước hạt tinh thể khoáng belite sẽ làm cho lò trở nên bụi và khả năng nghiền của clinker thấp. 4, Tốc độ làm nguội( từ 14000C xuống 10000C) và màu của khoáng belite: Đường 4 mô tả tốc độ làm nguội, nếu quá chậm, quá trình kết tinh các tinh thể belite trở nên hoàn chỉnh làm cho cường độ giảm. Thông qua kính hiểm vị, màu của belite khác nhau thông qua tốc độ làm lạnh. Nếu rất nhanh, màu là sáng rõ, nếu làm lạnh chậm, màu của tinh thể từ vàng nhạt đến vàng và hổ phách. 22

Bằng phương pháp trên, nếu chúng tôi có thể dùng kính hiểm vi, chúng tôi có thể kiểm tra lại nhiệt độ bột liệu vào lò. Nhưng nhiều công ty có kính hiểm vi lại không sử dụng. 8-2. Phán đoán hình dạng ngọn lửa qua kính hiểm vi: Nếu bạn không có kính hiểm vi, kỹ thuật của chúng tôi có thể được sử dụng như sau: A, Cân nhắc nhiệt độ nung max ảnh hưởng tới dung trọng, thời gian lưu tới vôi tự do. Bởi vì nhiệt độ nung cao nhất thì lượng pha lỏng là nhiều nhất. Thông thường, khi giầu pha lỏng thì dung trọng tăng. B, Tiếp theo, nếu thời gian nung dài, thời gian phản ứng hóa học của phối liệu là dài, kết quả là vôi tự do thấp. C, Hơn nữa, Kiểm tra chiều dài của côla trong lò. Cân nhắc chiều dài của côla và chiều dài của ngọn lửa. Như vậy, khi bạn kiểm tra cả vôi tự do và dung trọng bạn có thể hình dung ra hình dạng của ngọn lửa. Ví dụ: Nếu vôi tự do và dung trọng thấp, điều này được giải thích như sau: Vôi tự do thấp do thời gian nung quá dài còn dung trọng thấp do nhiệt độ nung thấp. Như vậy, ngọn lửa dài. Nếu vôi tự do và dung trọng cao, điều này được giải thích như sau: Vôi tự do cao do thời gian nung ngắn, dung trọng cao do nhiệt độ nung cao. Như vậy, ngọn lửa là ngắn. Dung trọng Vôi tự Phán đoán do 1 1.2÷1.25 0.3÷0.5 Đạt được điều kiện nung tôt nhất 2 1.35 1.0÷1.2 Dung trọng cao nhiệt độ max rất cao Vôi tự do cao  Không đủ thời gian nung Ngọn lửa quá ngắn 3 1.05÷1.12 0.1÷0.2 Dung trọng thấp  nhiệt độ max không đủ Vôi tự do thấp  thời gian nung đủ Ngọn lửa dài 4 1.35 0.0÷0.1 Dung trọng cao  nhiệt độ nung max rất cao Vôi tự do thấp  thời gian nung quá dài Đây là trường hợp over burning 5 1.15 1.0÷1.1 Dung trọng thấp  nhiệt độ nung max không đủ Vôi tự do cao  không đủ thời gian nung Đây là trường hợp poor burning. Bằng những giải thích trên, quá khứ nhiệt độ của vật liệu và hình dạng của ngọn lửa có thể dễ dàng dự đoán và chính xác dựa trên việc kiểm tra cả dung trọng và vôi tự do. Chú ý: - Nhiều vôi tự do trong clinker có thể kéo dài thời gian đông kết của vữa xi măng. 23

- Khi bạn cố gắng điều chỉnh chiều dài ngọn lửa, bạn phải nghĩ đến các điều kiện sẽ tác động đến dung trọng và vôi tự do. 8-3. Phán đoán chiều dài ngọn lửa: Điều này rất dễ dàng thực hiện bằng cách đo nhiệt độ của vỏ lò. Bởi vì lớp côla được hình thành do hình dạng của ngọn lửa và điểm cuối cùng của lớp côla ứng với nhiệt độ khoảng 12500C, nơi bắt đầu có pha lỏng. Chiều dài ngọn lửa xấp xỉ với điểm cuối của lớp côla.

Khi bạn muốn xác định điểm cuối của lớp côla, bạn sẽ phải cân nhắc tới HM, vôi tự do, dung trọng và tải nhiệt của mặt cắt ngang của zôn nung cũng như là chiều dài ngọn lửa. Bởi vì điểm cuối của lớp côla chịu ảnh hưởng của HM và tải nhiệt của mặt cắt tiết diện ngang của zôn nung. Nếu tải nhiệt là cao, điều này có nghĩa là nhiên liệu cho lò là nhiều. Trong các trường hợp khác mối liên hệ giữa HM, tải nhiệt, và chiều dài ngọn lửa có quan hệ qua lại. Trong trường hợp cố định, bạn phải kiểm tra vị trí anô bên trong so với điểm cuối của côla. Nếu không thỉnh thoảng bạn sẽ dự đoán không chính xác hình dạng ngọn lửa. Ngọn lửa có hình dạng tốt nhất: Khi chúng tôi nghĩ đến hình dạng ngọn lửa, chúng tôi có cân nhắc đến luồng nhiệt. Luồng nhiệt có nghĩa là calorie trên mỗi diện tích truyền nhiệt.

24

Nếu hình dạng ngọn lửa là dài, Hf là nhỏ. Nếu hình dạng ngọn lửa ngắn, Hf lớn hơn. Bạn nghĩ thế nào về hình dạng ngọn lửa? Cái nào là tốt nhất, ngọn lửa rộng hay ngọn lửa mảnh? Giả thiết rằng chiều dài ngọn lửa là như nhau. Ngọn lửa mảnh là tốt nhất bởi vì diện tích bề mặt cháy là nhỏ nhất, nhiệt độ max của ngọn lửa là cao hơn.

Đánh giá chiều dài ngọn lửa: Khi bạn tác động vào vòi đốt, bạn cần chú ý các cân bằng sau: Cân bằng A-L CUDE:

Va= Tốc độ gió sơ cấp ở đầu ra vòi đốt(m/s). K= Hệ số phụ thuộc vào loại vòi đốt. Loại ngọn lửa dài: k= 350, ngọn lửa ngắn k=200 Vòi đốt của bạn có k bằng bao nhiêu. Bằng mọi cách người vận hành phải hiểu biết về cân bằng trên. Khi bạn tăng thể tích gió 1 lên, chiều dài ngọn lửa tỉ lệ nghịch với động lượng ngọn lửa, chiều dài ngọn lửa là ngắn hơn. 25

§9. Điều chỉnh ngọn lửa: Nếu bạn hiểu về chiều dài ngọn lửa, bạn có thể điều chỉnh được ngọn lửa tương ứng. Có vài cách điều chỉnh chiều dài ngọn lửa như sau: 1, Bằng điều chỉnh vị trí vòi đốt. 2, Bằng điều chỉnh gió 1. 3, Bằng dòng lưu lượng. 4, Bằng cách tăng sức hút đầu lò. a, Phương pháp điều chỉnh vị trí vòi đốt: Đây là phương pháp dễ dàng nhất và chính xác nhất theo kinh nghiệm của Mr.Kimura. Nếu chúng tôi đẩy vòi đốt vào trong lò, ngọn lửa trở nên dài hơn, ngược lại khi đưa ra thì ngọn lửa trở nên ngắn hơn. Mức độ như sau: Kiln: Φ4.75m x 70m. SP kiln 2500 t/ng. Nhiên liệu: dầu nặng.

Thông thường, nếu chúng tôi dịch chuyển vòi đốt 0,1m, chiều dài ngọn lửa thay đổi 1m, và do đó dung trọng và vôi tự do cũng thay đổi theo. b, Phương pháp điều chỉnh theo gió sơ cấp: 1, Gió xoáy: Bằng việc mở van gió xoáy, lượng tuần hoàn trong của ngọn lửa tăng làm cho áp suất bên trong ngọn lửa tăng. Kết quả là ngọn lửa ngắn và bề mặt cháy của ngọn lửa ổn định.

26

2. Gió thẳng của vòi đốt đơn kênh: Tăng van gió dọc trục, chiều dài ngọn lửa tăng. 3, Gió dọc trục của vòi đốt đa kênh: Bằng việc mở tăng van gió dọc trục việc hòa trộn của gió 2 và than trở nên tốt hơn cùng với các vòng tuần hoàn ngoài. Tuy nhiên khi mở van gió dọc trục quá lớn, bạn có thể làm tăng quá nhiều vòng tuần hoàn ngoài, kết quả là các khí dễ cháy tuần hoàn và kéo dài ngọn lửa của bạn. Đảm bảo rằng tất cả các thông số khác trong quá trình vận hành là như nhau, và bạn mở tăng van gió dọc trục: 1, Nếu tăng sức hút qua lò, bạn có ngọn lửa dài 2, Nếu sức hút qua lò giảm, ngọn lửa ngắn lại.

27

§10, Điều khiển độ decacbonation như thế nào: Mối quan hệ giữa quá trình calcination và nhiệt độ ở đáy cyclone dưới cùng như sau:

28

Khi độ canxi hóa vượt qua 90% nó không còn tuyến tính với nhiệt độ của bột liệu. Điều này có nghĩa là nhiệt độ sau cyclone tăng lên. Trong mọi trường hợp bạn nên ngăn cản việc tăng nhiên liệu tháp năm tầng khi độ cal xi hóa đã vượt 90%. Nếu can xi hóa vượt quá 90%, góc nghỉ của bột liệu tăng và cũng trở nên rất lỏng. Do đó cyclone dễ bị tắc. Một vài công ty không kiểm tra độ can xi hóa mặc dù điều này là rất quan trọng. Trong 1 số trường hợp muốn độ can xi hóa là 93%, và kết quả là họ bị tắc cyclone Trong nhiều trường hợp, bị tắc khi môđun như là HM, SM, IM đột ngột giảm a, Vòng anô bên trong lò tăng nhanh. b, Burning balls are produced. Mối liên quan giữa tỉ lệ nhiên liệu RSP/kiln.

§11. Điều kiển áp suất tháp: Bạn cần phải hiểu về động học chất lỏng và đặc tính của quạt. Nếu tốc độ quạt ID chạy ở tốc độ không đổi, thể tích khí đầu ra không đổi, nhưng nếu xuất hiện bám dính, giảm áp của tháp tăng lên. 29

Mối liên quan giữa độ sụt áp và đặc tính quạt: Khi trở lực là R1, quạt ID làm việc ở áp suất P1 và thể tích V1. Khi nó là R2, quạt vận hành ở P2 và V2. Khi thể tích khí giảm từ V1 về V2 thì áp suất tháp tăng P2 lên P1. Trong các trường hợp khác, nếu bạn muốn cấp liệu là không đổi bạn phải tăng tốc độ quạt ID. Nếu trong điều kiện này, tốc độ quạt ID là max, bạn cần giảm năng suất cấp liệu. Do nguyên nhân này, chúng tôi điều khiển áp suất tháp. Tuy nhiên, áp suất tháp khác nhau theo điểm đặt cấp liệu. Khi bạn nghiên cứu về áp suất hệ thống tháp, bạn cần giữ năng suất không đổi. Ví dụ: Giả thiết rằng tiêu chuẩn cấp liệu là 285t/h và áp suất tiêu chuẩn tháp là 370mmH2O. Chúng tôi đã kiểm tra điều kiện lò và kết quả là: Năng suất lò 260t/h áp suất tháp là 340mmH2O. Chúng tôi có phán đoán và xem xét xem điều kiện lò có bình thường hay không. Đầu tiên, chuyển đổi áp suất ở 285t/h: 340mm x (285/260)2 = 408 mmH2O. Tiếp theo, so sánh với áp suất tiêu chuẩn: 408 – 370 = 38 mmH2O( điều này là cao hơn áp suất tiêu chuẩn). Bạn cần tìm nguyên nhân làm tăng áp suất lên 38mmH2O. Nguyên nhân có phải do bị bám dính tháp hay không. Xa hơn nữa bạn cần kiểm tra xem: Nhiệt tiêu hao là bao nhiêu? Phần trăm O2 là bao nhiêu? Áp suất buồng khói là bao nhiêu? Kiểm tra xem các van đối trọng làm việc như thế nào? Nếu các nguyên nhân trên là ok thì tháp bị tắc. Trong trường hợp này, bạn cần làm sạch tháp để tăng cấp liệu và giảm tiêu hao nhiệt.

30

§12. Anô và xử lý: Nguyên nhân chính là do điều kiện khử hoặc overburning. a, Điều kiện khử: Một trong các nguyên nhân là sự giảm điểm nóng chảy của các vật liệu như là đất sét, Fe2O3, và tạp chất.

Trong điều kiện này, sự tích tụ SO3 tăng làm tăng việc xuất hiện anô và cũng làm tắc cyclone. Nhưng trạng thái này có thể dễ dàng nắm bắt được thông qua kiểm tra áp suất buồng khói và áp suất cyclone. b, Trường hợp overburning: Trong trường hợp này cần tăng cường giám sát. Khoảng 10 năm trước, tôi có nhiều kinh nghiệm về anô mà không phải do điều kiện khử. Ở thời điểm này, tôi có cách để vượt qua chúng: Thực hiện như sau: Đầu tiên: Tôi đã nghĩ về các yếu tố ảnh hưởng tới bám dính và sau đó tôi tạo đường trend. Tôi đã tìm ra nguyên nhân. Nguyên nhân và cách thực hiện: 1, Pha lỏng tăng khi SM và hoặc IM giảm. 2, Phần trăm SO3 trong clinker giảm. 3, Vôi tự do thấp hơn 0.2%. 4, Cả áp buồng khói và đầu vào C1 tăng Thứ 2: Kiểm tra mối liên hệ giữa nhiệt độ zôn nung và hàm lượng SO3 trong clinker:

31

Khi SO3 trong clinker là giảm tương ứng với nhiệt độ zôn nung cao. Từ trạng thái này, kết luận rằng overburning khi SM và hoặc IM đã quá sai lệch.

32

Thứ 3: Tôi đã đo đường kính của vị trí bị bám dính và nghiên cứu nhiệt độ vỏ lò theo thời gian:

Kết quả nghiên cứu: Tôi đã nhận thấy sự tăng nhẹ của nhiệt độ ở lúc đầu và điều kiện này liên tục trong 3 đến 4h. Sau đó nhiệt độ vỏ lò bắt đầu giảm nhiều. Thông thường vòng bám dính tăng nhanh. Các vận hành lò cần phải hiểu kết quả này để bảo vệ quá trình khi bám dính. §13. Điều khiển sự cháy: Các vận hành lò phải luôn nghĩ về hiệu quả nhiệt để làm giảm chi phí sản phẩm: Có 1 khoảng tối ưu hóa của tỉ lệ gió dư thừa. Nếu tỉ lệ gió dư thừa nhiều hơn 1.02, sự cháy là không ổn định và CO xuất hiện do không cháy hết. Do đó, tổn thất trong quá trình cháy không hoàn toàn tăng lên. Trong khi đó, nếu tỉ lệ vượt quá 1.10 tổn thất khí thoát ra tăng lên. Với nguyên nhân này, các vận hành lò cần điều khiển nồng độ O2 và CO. Chú ý: cần phải ghi lại các thông tin về NOx, SOx, CO, O2 và tất cả các áp suất bởi vì chúng cung cấp các thông tin quan trong trong quá trình sử dụng. Đầu tiên tìm hiểu về SOx và NOx: 1. NOx: Có 2 loại NOx, đầu tiên là NOx trong nhiên liệu, sau đó là NOx sinh ra do nhiệt. Tính chất của mỗi loại như sau: NOx trong nhiên liệu NOx sinh ra do nhiệt Phụ thuộc vào O2 Phụ thuộc vào O2 Không phụ thuộc vào nhiệt độ Phụ thuộc vào nhiệt độ

33

Trong quá trình cháy gas, NOx sinh ra tất cả là do nhiệt. Nếu O2 là không đổi, NOx có thể cao lên khi lò nóng hơn. Trong trường hợp khi nồng độ O2 là thay đổi, NOx nhiệt có thể cao hơn khi O2 cao hơn. Trường hợp này không chỉ do điều kiện nhiệt bởi vì NOx nhiệt phụ thuộc vào nồng độ O2.

2. SOx: 34

SOx được tạo ra từ nguyên liệu hoặc nhiên liệu. Mong muốn SOx kết hợp với CaO hoặc R2O. Phản ứng như sau:

Các phản ứng trên sẽ không diễn ra trong môi trường nghèo O2. Nếu môi trường nghèo O2 SOx sẽ tạo ra. Hơn nữa, nếu có 1 phần Cacbon không cháy, phản ứng sau có thể xuất hiện:

Đầu tiên sự tạo thành SOx do nghèo O2 hoặc và có nhiều sự cháy không hiệu quả của nhiên liệu. Trong quá trình tác động của vận hành, bạn cần lưu ý CO, NOx ,áp suất tháp và nồng độ O2. Thỉnh thoảng có thể xuất hiện như sau. Nó rất quan trọng khi bạn không quan sát: Như trong trường hợp, nếu bạn làm và bám dính tháp tăng lên rất nhanh. Kết quả là năng suất cấp liệu lò thấp hơn do sụt áp và hoặc tắc cyclone.

§14. Điều khiển ghi làm lạnh: Để điều khiển tốt ghi làm lạnh, bạn cần phải có sự hiểu biết cơ bản. Đầu tiên là đặc tính của quạt. Nếu bạn không hiểu đặc tính quạt, bạn sẽ gặp 1 vài khó khăn. Một vài quạt có các tính chất về đường đặc tính đặc biệt. Hơn nữa, có sự khác nhau về độ mở van và hoặc tốc độ quay. Trong các trường hợp lưu lượng trong đường ống, một vài trở lực sẽ xuất hiện và trở lực này tỉ lệ với áp suất động học. Áp suất động học tính như sau:

35

Tổn thất áp suất được tính theo công thức sau: 1, Trong trường hợp đường ống thẳng:

2, Trong các trường hợp khác:

3, Tổng sụt áp:

Chúng tôi muốn thông gió phòng nghiền xi măng như hình dưới đây: Thể tích khí cần cung cấp là 500m3/ph, đường kính đường ống là 600mm. - Hệ số trở lực: Hình dạng Thẳng Góc Khu vực A-C-E-G B-D-F (f) 0.02 x (L/d) 0.26 Các khu vực thẳng: l= 3+6+3+10= 22m d= 0.6m f1= 0.02 x (22/0.6)= 0.733 Các khu vực góc: f2= 0.26 x 3 =0.78 Khu vực đầu ra: f3= 1.0

 f= f1+f2+f3 =2.513

Tính toán tốc độ bên trong đường ống: V= Q/60A= 500/(60x0.283)= 29.4 m/s (Q= 500m3/min, A= (3.14/4)x0.62 = 0.283m2). Tính toán áp suất cần thiết cho quạt:



 p=

 f x(V /2g)x  2

= 2.513x [29.42/(2x9.8)] x 1.2= 133mmH2O. Trong đó  là khối lượng riêng của khí ở 20oC. 36

Đầu ra H 1.0

Câu trả lời là quạt này cần lưu lượng 500m3/min và áp suất 133mm aq ở 200C. 14-1. Vẽ đường cong trở lực trên đường ống: Tính toán áp suất tương ứng với thể tích khí. Áp suất cần thiết tỉ lệ với Q2:

Bản đồ theo áp suất trên: Trong đó: R là đường cong trở lực Ps áp suất tĩnh của quạt.

37

Khu vực đường ống Đường ống tròn thẳng

Hình dạng ống

Điều kiện

Hệ số 0.02x(L/d)

D L

Đường ống tròn cong

R/D=0.5 = 0.75 = 1.0 = 1.5 = 2.0

D R Đường ống vuông cong

D L

R

W/D 0.5

13

R/D 0.5 0.75 1.0 1.5 0.5 0.75 1.0 1.5

0.73 0.38 0.26 0.17 0.15

1.3 0.47 0.28 0.18 0.95 0.33 0.20 0.13

Bạn cần hiểu về đường cong trở lực, mối liên quan giữa đường cong trở lực và áp suất tĩnh của quạt. Điểm đang chạy của quạt liên quan trực tiếp tới đường cong áp suất tĩnh của quạt và đường cong trở lực bởi vì quạt không thể tạo ra 1 điểm ngoài áp suất quạt. Đường cong đặc tính có thể thay đổi phụ thuộc vào độ mở van, số vòng quay trên mỗi phút và nhiệt độ đầu ra quạt. 14-2. Điều khiển quạt A, Điều khiển độ mở van của quạt: Có 2 phương pháp. Một là điều khiển van trước quạt và điều khiển van đầu ra quạt. Trong trường hợp điều khiển van trước quạt, áp suất và lưu lượng quạt có thể thay đổi. Đường cong trở lực là không thay đổi nhưng đường cong đặc tính có thể thay đổi.

38

B, Trong trường hợp điều chỉnh van đầu ra quạt, đường cong Ps có thể thay đổi nhưng đường cong trở lực có thể thay đổi theo vị trí van

C, Trong trường hợp điều chỉnh tốc độ quạt, mối liên hệ giữa tốc độ, áp suất, lưu lượng như sau:

D, Nhiệt độ đầu vào quạt thay đổi, khi đó Q, P và kw thay đổi như sau:

14-3. Điểm quá tải của quạt: Đây là 1 điểm rất quan trọng cho tất cả các vận hành lò. Tất cả các quạt đều có điểm quá tải. 39

Trong đặc tính của quạt thì lưu lượng (D) và dong (E) ngược nhau. Thông thường, điểm quá tải nằm bên trái của điểm peak của Ps. Ví dụ, quạt số 1 của ghi làm lạnh đang làm việc ở điểm (F). Một vài tảng côla rơi xuống ghi, làm cho đường cong trở lực thay đổi từ (R1) sang (R2). Điểm làm việc chạy từ (F) sang (A). Chúng tôi gọi đó là đường quá tải( giữa A và D). Khi điểm làm việc thay đổi tới (A) nó nhảy tới (B). Đường cong giữa D và (E) gọi là đường ngược. Trong thời gian này, khí từ quạt thổi lên và sau đó điểm làm việc dịch chuyển (B)(D)(C)(A). Vòng tuần hoàn này lặp lại cho tới khi trở lực giảm xuống. Điều kiện quá tải xuất hiện trong trường hợp lò quá nóng hoặc đổ côla. Các tảng côla lớn rơi xuống ghi là việc thường của quá trình vận hành không thể tác động. Nhưng trường hợp lò nóng có thể ngăn chặn bằng nhiều cách. Nếu không hiện tượng kết khối lân 2 xuất hiện trên ghi. Các vận hành lò cần hiểu về điểm quá tải của mỗi quạt trên ghi đặc biệt là các quạt 1, 2,3. Nếu bạn hiểu biết về điều kiện này, khi áp suất các quạt này tăng lên bạn sẽ tăng tốc độ ghi lên cho phù hợp, giảm nhiên liệu lò tương ứng, và giảm tốc độ lò để giảm lượng clinker rơi xuống ghi cho tới khi hết quá trình này. 14-4. Quá trình clinker đổ xuống ghi: Clinker đổ xuống ghi không đồng nhất về kích thước. Trong ghi làm lạnh, bên phải là clinker thô và bên trái là clinker mịn. Kết quả là dòng sông đỏ bên trái bị nhiều hơn bên phải. Trở lực của dòng khí đi qua lớp clinker mịn cao hơn phía clinker thô. Hơn nữa, chiều rộng của lớp clinker trên ghi chỉ tập chung trong khoảng 1÷1.2m ở vị trí đổ xuống. Sau đó clinker được phân bố đều ra nhờ sự dịch chuyển của hệ thống piston đẩy. Theo hình 14, hàng ghi đầu dễ dàng bị blow up. Các hàng ghi 2 và ghi 3 có thể bị nóng chảy tấm ghi khi nhiệt độ clinker xuống ghi là quá nóng. Các vận hành lò phải ngăn chặn trường hợp lò quá nóng, nếu để xảy ra, bạn cần tăng lưu lượng gió cung cấp cho diện tích clinker quá nóng.

40

14-5 Phân bố gió cho các khoang dưới ghi: Thông thường, đường cong làm lạnh clinker dựa vào công thức mũ sau:

R: hệ số làm lạnh L: chiều dài ghi làm lạnh.

Các vận hành lò cần phải hỉểu về đường cong này. Trong 5mét đầu tiên nhiệt độ clinker giảm 1300÷823oC, giảm 477oC. 5 mét tiếp theo, nhiệt độ cond 527oC... Như vậy, chìa khóa của quá trình điều chỉnh là lưu lượng của các quạt V1, V2, V3. 14-6. Cách đặt tải khí: Ý nghĩa của tải khí là thể tích khí phân chia cho diện tích các tấm ghi hiệu quả. Bằng kết quả kiểm tra, sự phân phối xuất hiện ở 1 điểm xung quanh 115(m3/min.m3) bất chấp chiều dầy của lớp clinker. 41

Khi sự phân phối xuất hiện, áp suất của khoang cao áp không thể tăng lên thậm chí cả khi tải khí tăng lên. Như vậy hiệu quả của quá trình làm lạnh không còn theo chương trình. Nhưng điểm 115(m3/min.m3) không phải luôn luôn chính xác trong quá trình vận hành. 14-7. Chiều cao lớp clinker: Chiều dày lớp clinker là 1 thông số quan trọng trong quá trình trao đổi nhiệt. Chiều dày lớp clinker trên ghi là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình điều khiển, nó ảnh hưởng tới quá trình trao đổi nhiệt giữa lớp clinker và gió. Nếu lớp clinker là quá mỏng, thời gian lưu của gió trong lớp clinker là ngắn và nhiệt trao đổi cũng như làm mát clinker là không hiệu quả. Nếu lớp clinker quá dày, tạo ra sự phân phối trên lớp clinker, xuất hiện hiện tượng thẩm thấu khí làm lạnh và kết quả là trao đổi nhiệt kém, làm giảm nhiệt độ gió 2. Giữ chiều dày lớp clinker không đổi với việc điều chỉnh tốc độ của ghi làm lạnh sẽ làm cho quá trình trao đổi nhiệt giữa clinker và gió là không đổi, như vậy lò sẽ ít bị dao động.

42

§15. Bám dính trong quá trình nung luyện: 15-1, Tắc cyclone: 1, Ảnh hưởng của các chất nguy hại: Chúng tôi đã nghiên cứu thành phần các khoáng trong 6 nhà máy có hơn 6 lần tắc cyclone trong 1 năm. Kết quả như sau:

Trong 3 nhà máy có số lần tắc cyclone thấp hơn 5 lần: CaCO3, KCL, Spurrite Nhơ kết quả nghiên cứu trên, thành phần khoáng là Ellestadite ở trong các nhà máy có trên 6 lần tắc cyclone. Trong khi thành phần khoáng là Sulfer Spurrite trong các nhà máy bị vài lần. Trong một số trường hợp khác bị do có chứa SO4 và điểm nóng chảy thấp của các thành phần cùng với hiện tượng rất dính.

43

Sulfer Spurrite Ellestation CaSO4 Dính tắc cyclone

Trong trường hợp còn C không cháy được: CaSO4 + 2C = CaS + CO2 làm tăng điểm nóng chảy. CaS + 3CaSO4 = 4CaS + 4 SO2 CaO + SO2 + 1/2O2 = CaSO4 Na2O + SO2 + 1/2O2 = CaSO4 K2O + SO2 + 1/2O2 = CaSO4 2, Thông tin chung: Trong các chất nguy hại, kiềm, sunfur, chlorine là các chất nguy hại nhất trong quá trình vận hành lò. Các tínhc chất của chất nguy hại: 1- Chúng bốc hơi trong lò và ngưng tụ ở đầu vào lò và hoặc năm tầng. Sau quá trình ngưng tụ, chúng quay trở lại vào lò và sau đó là vòng tuần hoàn của quá trình bốc hơi và ngưng tụ. 2- Điểm nóng chảy thấp của các vật liệu trong suôt quá trình tuần hoàn tạo ra một vài điểm bám dính tại cyclone với 1 phần của chúng. 3- Chúng tăng quá trình ngưng tụ theo nhiệt độ zôn nung và điều kiện khử. 4- Mọi chất nguy hại không tôt cho chất lượng.

44

[(k-1)+ + Ak]

[(k-1)+ + Ak]V

[(k-1)

1

(k-1)

Trong đó: Ak là tỉ lệ từ nhiên liệu V: lượng qua by pass. K: tỉ lệ bốc hơi K-1: Lượng chất nhỏ bốc hơi  1 : Lượng bay hơi của các chất nhỏ trong bột liệu  2 : Lượng bay hơi của các cấu tử tuần hoàn R: tỉ lệ còn lại trong clinker. Cân bằng vật chất từ hình trên: 1+Ak= (1-  1 ) + (K-1)(1-  2 ) + [(k-1)  2 +  1 + Ak]V

Lượng chất nhỏ:  A = (K-1)[V/(1-V)] A, Hệ số bốc hơi: Tỉ lệ bốc hơi của các chất có nhiệt độ nóng chảy thấp phụ thuộc vào nhiệt độ nung luyện, thời gian lưu trong lò, lượng khí trong quá trình cháy.Do đó, lò NSP khác với lò SP. Nói chung tỉ lệ bốc hơi như sau:

B, Điểm nóng chảy và sôi của muối kiềm: 45

Nhiều chất nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 700oC và K2SO4 thì thấp hơn. Pha lỏng giữa khoảng nóng chảy và sôi là giải nhiệt độ của quá trình bám dính. Điểm nóng chảy của các chất:

15-2. Clinker nâu: Thông thường clinker màu đen với xám nhẹ. Nhưng trong 1 số trường hợp, màu của clinker trở nên nâu cùng với vàng nhẹ bên trong lõi cục clinker. Chúng tôi gọi đó là Brown clinker:

Phân biệt các khoáng trong clinker, alite và belite có màu trắng xám, celite có màu nâu đen. Do đó, màu của clinker phụ thuộc vào vật liệu trong lỗ xốp. Thành phần hóa học của celite về vật liệu trong lỗ xốp dễ dàng thay đổi nhờ các hiện tượng nung luyện. Nhờ kết quả phân tích, Brown clinker là giống như trong trường hợp nung với điều kiện khử.

46

Khoáng

Clinker

Thành phần hóa học(%)

Al2O3 Fe2O3 MgO SO3 Alite Normal 0.83 0.53 1.04 0.08 Brown 0.97 0.72 1.08 0.15 Belite Normal 1.71 0.92 0.47 0.89 Brown 2.14 1.25 1.75 1.24 Celite Normal 24.81 15.45 4.94 0.07 Brown 31.82 5.07 0.54 0.00 +2 Như bảg trên, Fe trong celite giảm nhiều, iôn (Fe ) là iôn làm cho màu giảm đi lại tăng lên. Và MgO cũng làm thay đổi một ít màu sắc của clinker. Kết quả là màu của celite thay đổi từ màu black-blown thành yellow-brown và tạo ra clinker Brown bị tạo ra. Thông qua cách nghiên cứu trên, clinker brown là sản phẩm được tạo ra trong điều kiện khử và các điều kiện sau: 1- Ngọn lửa tiếp xúc với vật liệu trong lò. 2- Ngọn lửa quá ngắn 3- Quá nhiều khí làm mát clinker 4- Kích thước clinker quá lớn( lớn hơn 40mm). Màu của xi măng: 1, Sự chỉ thị của màu sắc: L(100 white) Yellow(+b)

green(-a)

red(+a)

gray

blue(-b) (0, black) L là tiêu chuẩn độ sáng từ 0 là đen đến 100 là trắng. Đường a và b hiển thị từ “ + ” đến “ - ” . Nếu (+a) trở nên rộng, màu đỏ tăng. Ngược lại, khi (-a) là rộng hơn, độ xám là khỏe hơn. Đối với đường b, (+b) sẽ có màu vàng, (-b) có màu xanh. Do đó có thể hiển thị vị trí màu sắc dựa trên hình của các đường L, a,b. Các vị trí màu ở Nhật bản: L= 50.8 , a= -1.0, b=+6.4 2. Mối liên hệ giữa màu sắc và thành phần hóa: 1- CaO: Là thành phần chính chiếm khoảng 60% trong xi măng nhưng không ảnh hưởng tới màu sắc. 2- SiO2: Là thành phần chính nhưng không liên quan đến màu sắc, 3- Al2O3: Chứa khoảng 4.5÷6.5%. Làm tăng màu trắng hoặc vàng theo hàm lượng. 47

4- Fe2O3: Chứa khoảng 2.5 ÷4.5%, khi hàm lượng tăng thì tăng màu đen giảm màu vàng. 5- MgO: Thông thường có khoảng 0.8÷3.5% trong xi măng, khi tăng hàm lượng làm tăng màu đen giảm màu vàng. Tuy nhiên có giá trị max khoảng 2% là hiệu quả nhất. 6- Na2O: Chứa khoảng 1% trong xi măng nhưng ảnh hưởng nhiều tới màu sắc. Khi tăng hàm lượng thì màu vàng tăng, màu xám giảm. 7- K2O: Ít hơn Na2O nhưng không ảnh hưởng tới màu sắc.

3- Mối liên quan giữa màu sắc và các chất phụ rất ít trong clinker: 1- MnO2: Tăng màu xanh và trông như đen Mn2O3: tăng màu đen giảm màu vàng, làm tăng nhẹ màu đỏ 2- Cr2O3: Tăng màu xám và vàng nhưng độ sáng không thay đổi 3- TiO2: Tăng màu sáng và màu vàng nhưng không tôt cho màu sắc. 15-3: Quá nhiệt kim loại của các con lăn đỡ: Hiện tượng này có thể bất ngờ xuất hiện, nó là do áp suất bề mặt là khác so với điều kiện thiết kế trong điều kiện vận hành thực tế. Các loại quá nhiệt kim loại: 1- Tải bán kính là quá tải 2- Tải đẩy là quá tải. Biện pháp đối phó : Nếu kim loại bị quá nhiệt, nó sẽ bị kéo căng ra hơn điều kiện giảm tải. Nhưng có thể ngăn việc quá nhiệt bằng cách kiểm tra hàng ngày. Điểm mà chúng tôi bám vào là điều kiện vật liệu trong mối liên quan giữa tải đẩy và nhiệt độ. 48

A, Bám vào điều kiện của tải đẩy :

Kiểm tra trạng thái của nhiệt độ bằng việc sờ bằng tay. Nếu nhiệt độ cao, bạn phải điều chỉnh tải đẩy để khoảng cách giữa tấm kim loại và tấm chặn là 1.0mm và kim loại của con lăn khác sẽ bị điều chỉnh tương ứng với tải đẩy. B, Bám vào điều kiện tải bán kính : Thông thường, 1 phần của cổ ngỗng được cung cấp can đo nhiệt. Do đó bạn cần bám vào điều kiện của tải bán kính thông qua việc giám sát nhiệt độ. Nếu không có can nhiệt bạn có thể kiểm tra bằng ngón tay. Nếu khi nhiệt độ là cao hơn điểm đặt để tấm kim loại chặn không bị quá nhiệt. §16. Động học chất lỏng đơn giản cho vận hành lò : Các vận hành lò cần có hiểu biết về động học chất lỏng bởi vì bạn phải phân chia nó hàng ngày trong quá trình vận hành. Nếu bạn không hiểu về vấn đề này bạn không thể chú ý mọi bất thường xảy ra. 1, Định luật cân bằng : Thể tích lưu lượng là không đổi trong mọi tiết diện của đường ống dưới cùng điều kiện lưu lượng ổn định. Q(m3/s) là lưu lượng chất lỏng trong đường ống. Tiết diện ống tại vị trí 1 là A1, vị trí 2 là A2(m2) Tốc độ tương ứng là V1 và V2(m/s).

Q= A1.V1=A2.V2= constant(m3/s). 2, Định luật Bernoulli: Chất lỏng có 3 loại năng lượng, tổng các năng lượng này không đổi tại mọi vị trí.

49

2 1 A2 V2 P2 Z1

A1 V1 P1

Z2 Base line

Trong đó: Q: Thể tích chất lỏng trong đường ống(m3/s) A: Tiết diện ngang(m2) V1, V2: tốc độ tại vị trí 1 và 2(m/s) P1,P2: Áp suất tại vị trí 1 và 2 (kg/m2) Z1,Z2: Chiều cao từ đường cơ bản(m) W: khối lượng(kg)  : Khối lượng riêng(kg/m3) g: Gia tốc trọng trường( 9,8 m/s) 3 loại năng lượng: 1, Thế năng = W x Z 2, Động năng= W x ( V2/2g) 3, Năng lượng áp suất= P x A x V. Do đó: Thông thường liên kết giữa chất lỏng theo công thức:

Kết hợp 2 với 1:

Cân bằng 4 là định luật Bernoulli Chúng tôi gọi: Z: Chiều cao thế năng(m) V2/2g: chiều cao động học(m) P/  : Cột áp thủy tĩnh(m) H là tổng cột áp(m) Mối liên hệ giữa chiều cao và áp suất như sau : 3, Áp suất tổng, áp suất động học và áp suất tĩnh : 50

Áp suất tĩnh là áp luôn luôn tồn tại ngay cả khi chất lỏng không chuyển động, áp suất động chỉ có khi chất lỏng chuyển động. Áp suất tổng là tổng của áp suất tĩnh và áp suất động. 4, Ống Pitot:

Đây là đường ống được tạo ra bởi đường ống nhỏ 2 và đường ống nhỏ 1. Đường ống nhỏ 2 là áp suất tĩnh, đường ống nhỏ 1 là đường áp suất động. Tốc độ : V= (2 gPd ) /  (m/s) Do đặc tính cơ khí của đường ống Pitot : V= c (2 gPd ) /  (m/s) Trong đó c là hệ số của đường ống Pitot, thông thường nó bằng 0.85 ÷0.95.

51

Chúng tôi đặt 1 ống venturi nằm ngang. Sau đó cho 1 dòng nước đi qua với lưu lượng 0.03m3/s, chênh áp giữa vị trí ống bình thường và vị trí thắt chênh nhau như thế nào ? Z1=Z2 

V12 2g

P1

V2

P2

+  = 22g + 

(m)

5. Phương pháp của Torricelli : Đây là 1 phương pháp đơn giản nhưng hiệu quả :

Giả sử thùng nước có 1 lỗ 2, bây giờ cố gắng tính toán tốc độ tại vị trí của lỗ 2. Theo định luật Bernoulli : P1 và P2 bằng nhau do cùng là áp suất khí quyển. P1=P2 

V12 2g

V2

+ Z1= 22g +Z2

Trong trường hợp thùng lớn, tốc độ tại vị trí 1 coi như bằng không V1=0 

V22 2g

= Z1-Z2=H (m)

H là chiều cao từ vị trí 1 đến vị trí 2 V2 = 2 gH (m/s). Đây là kết quả của định luật Torricelli. Trong thực tế V2 = C 2 gH (m/s) trong đó C là hệ số theo lưu lượng thể tích. Do đó lưu lượng thể tích Q= A2 x V2 (m3/s) trong đó A2 là diện tích tiết diện ngang của lỗ 2. Ứng dụng phương pháp này cho hệ thống cửa thắt :

52

Ví dụ : Khi làm sạch bên trong hệ thống preheater : Khí lạnh đi vào trong tháp như thế nào ? Hệ số C bằng 0.6 ở lỗ làm sạch

Bên trong 9500C -90mmWC

Gió lạnh bên ngoài 200C lỗ làm sạch 20x20 cm

Theo định luật Torricelli : V= C

2 gH

=C.

2g

P



(m/s)

Khối lượng riêng của không khí 1.293kg/Nm3 tại điều kiện 200C và 1 at  = 1.293(273+0)/(273+20) = 1.205kg/m3. V= 0.6.

2.9.8.

90 1.205

=23m/s

Q=A x V x 60= 55.2 m3/phút. Tổn thất nhiệt qua khí lạnh: 55,2x 60x(950x0.336-20x0.310)= 1036.7x103 kcal/h. 6, Tính toán tổn thất áp suất thật trên đường ống: Áp suất tính theo công thức sau:

Trong đó:   : là tổng hệ số tổn thất phụ thuộc vào mỗi dạng đường ống.  : Trở lực trên đường ống.  : Chiều dài của đường ống thẳng(m). d: đường kính ống thẳng(m) §17. Hóa học cho vận hành lò : 53

1, Một số định luật về chất khí: A, Định luật Boyle: Nhiệt độ không đổi thì thể tích khí tỉ lệ nghịch với áp suất khí. V1 V2

P2

V1 V2

T1

=P 1 B, Định luật Charle: Áp suất khí không đổi, nhiệt độ tỉ lệ với thể tích khí: = T 2 C, Định luật Boyle và Charle: Thể tích khí tỉ lệ với nhiệt độ và tỉ lệ nghịch với áp suất. D, Định luật Avogadro : Khí là hỗn hợp của các phân tử, tất cả các loại khí có cùng thể tích có số phân tử giống nhau trong cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất. 1 mole có 6x1023 phân tử. 1 mole có 22,4l khí ở 0oC và 760mmHg hay còn gọi là điều kiện tiêu chuẩn. 2, Quá trình cháy của các thành phần hóa học: a, Các thành phần cháy của nhiên liệu bao gồm C, H2 ,S:

b, Khí cháy là 21% O2 và 79% N2 3, Phương pháp tính toán lượng khí cần cho quá trình cháy: Dựa trên các phản ứng của C, H2, S với O2 và lượng O2 có sẵn trong nhiên liệu ta có công thức tính toán như sau:

4, Lượng khí thực tế cần cho quá trình cháy: Thông thường lượng khí thực tế cần cho quá trình cháy nhiều hơn tính toán:

Tỉ số m có thể tính toán dựa trên kết quả của phân tích khí:

54

Tính toán đơn giản thì:

* Phương pháp khác để tính toán thể tích khí : Khi không có thành phần của nhiên liệu thì cách tính toán sau được áp dụng:

1000 5, Tính toán khí cháy cho nhiên liệu lỏng: Trong nhiên liệu cháy là chất lỏng có chứa C, H2, S, H2O lỏng, N2 lỏng và các chất khác như O2. Thông qua các phản ứng kết hợp và hóa hơi, ta có công thức tính toán:

55

6, Tính toán lượng khí cháy cho nhiên liệu khí: Trong khí cháy có chứa H2, CO, CH4, C2H4, C2H2, C6H6, và các chất dạng CmHn. Sản phẩm quá trình cháy bao gồm O2, CO2, N2, H2O. A 7, Tính toán lượng khí thoát ra từ bột liệu: a, Thể tích khí thoát ra từ quá trình phân hủy Kaoline(clay):

VH2O=

44.8 102

x

Al 2 O3 100

= 0.439 x

Al 2 O3 100

(Nm3)

Trong đó Al2O3 là % trong 1 kg clinker. b, Thể tích khí thoát ra từ phân hủy CaCO3 và MgCO3:

56

8, Các phản ứng hóa học chính trong lò:

Nhiệt độ 100÷110

Chất tạo ra H2O

Phản ứng hóa học chính Kcal/kg-H2O

450÷800

Bốc hơi nước hóa học

710÷730

MgO MgO

57

750÷900

CaO

>800 800÷900

CaO, Fe2O3 CaO. SiO2

900÷950 950÷1200 950÷1200

C5A3 C2S C2F

1200÷130 0 1200÷130 0 1250÷130 0 1200÷145 0 Làm lạnh xuống 1200

C3A C6AF

Bắt đầu phản ứng tạo C5A3 C2F Bắt đầu tạo sản phẩm C6AF

Xuất hiện pha lỏng C3S

Yếu tố chính trong quá trình phân hủy đá vôi là việc cân nhắc lượng nhiệt cần thiết. Quá trình phân hủy đá vôi là quá trình thuận nghịch:

2 phản ứng trên thực hiện trong hệ thống tháp trao đổi nhiệt theo đường đặc tính trên. Ở 1 atm(760mmHg), nhiệt độ phân hủy là 900oC. Tuy nhiên nồng độ CO2 trong quá trình vận hành thực tế khoảng 30%, áp suất cục bộ là 760x 0.3=228mmHg và do đó nhiệt độ phân hủy thực tế là 820oC. Cầ phải nhớ tới hiện tượng này, bởi vì khi cần giảm nhiệt độ bột ra C4 thì tốt nhất là tăng 58

tuần hoàn phần trăm O2. Kết quả là áp suất cục bộ của CO2 giảm làm nhiệt độ bột liệu giảm. Nhưng dư quá nhiều O2 sẽ làm cho nhiệt độ các tầng cyclone từ C3 trở lên tăng cao. 9, Một vài loại nhiệt: 1, Sensible heat(Nhiệt hiệu quả):

59

Nhiệt dung riêng của khí: Tem o C 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

CO2 0.385 0.409 0.429 0.447 0.463 0.477 0.490 0.501 0.511 0.520 0.529

H2O 0.357 0.360 0.364 0.369 0.374 0.380 0.386 0.392 0.399 0.405 0.411

Air 0.310 0.311 0.312 0.315 0.318 0.321 0.324 0.327 0.331 0.335 0.337

CO 0.310 0.311 0.312 0.315 0.318 0.321 0.324 0.328 0.333 0.335 0.337

N2 0.309 0.310 0.311 0.312 0.315 0.317 0.320 0.323 0.327 0.330 0.333

10, Nhiệt tổn thất khí cháy không hoàn toàn;

11, Phương pháp tính toán thể tích khí thoát ra khỏi lò: 60

Khí cháy Oil 0.325 0.329 0.344 0.337 0.343 0.347 0.351 0.356 0.361 0.365 0.369

Coal 0.327 0.311 0.366 0.340 0.345 0.350 0.355 0.360 0.365 0.370 0.375

ST T 1 2 3

Phương pháp tính toán Cân bằng

Mục Thể tích khí lý thuyết Thể tích gas lý thuyết Tỉ lệ khí vượt quá

4

Thể tích khí cháy hiệu quả

5

Thể tích khí thoát ra từ nguyên liệu

6

Tổng thể tích khí thoát ra preheater

1, Thể tích hơi nước( Nm3/kg-cl): V1= (raw meal unit kg/kg-cl)x (H2O/100)x(22.4/18) 2, Thể tích khí từ phân hủy caolanh( Nm3/kg-cl): V2= 0.439.(Al2O3/100) 3, Thể tích khí thoát ra từ nguyên liệu( Nm3/kg-cl): V3= 0.40x(CaO/100) + 0.56x(MgO/100)

Trong trường hợp đốt chất nóng: 61

ST T 1 2

Mục

Phương pháp tính toán Cân bằng

Thể tích khí lý thuyết Thể tích gas lý thuyết

3

Tỉ lệ khí vượt quá

4

Thể tích khí cháy hiệu quả

5

Thể tích khí thoát ra từ nguyên liệu

6

Tổng thể tích khí thoát ra preheater

1, Thể tích hơi nước( Nm3/kg-cl): V1= (raw meal unit kg/kg-cl)x (H2O/100)x(22.4/18) 2, Thể tích khí từ phân hủy caolanh( Nm3/kg-cl): V2= 0.439.(Al2O3/100) 3, Thể tích khí thoát ra từ nguyên liệu( Nm3/kg-cl): V3= 0.40x(CaO/100) + 0.56x(MgO/100)

12- Tính toán nhiệt từ các cấu tử của nhiên liệu: 12-1, Chất đốt lỏng và rắn: a, Giá trị nhiệt cao: Hh= 8100.c + 34000(h-o/h) + 2500.s kcal/kg b, Giá trị nhiệt thấp: Hl= 8100c + 28600 (h-o/h) + 2500s Kcal/kg Trong đó: C là hàm lượng cácbon trong 1 kg nhiên liệu h là hàm lượng hydro trong 1 kg nhiên liệu o là hàm lượng oxy trong 1 kg nhiên liệu s là hàm lượng lưu huỳnh trong 1 kg nhiên liệu Hl=Hh- 600(9h +w) kcal/kg 12-2, Nhiên liệu rắn:

62

c, Sự cháy của mỗi loại khí:

§18. Cân bằng nhiệt trong lò quay xi măng: Mục Phương pháp tính toán 1, Nhiệt 1, Nhiệt quá trình đầu vào cháy nhiên liệu Qa(kcal) 2, Nhiệt sấy nhiên liệu Qb( kcal)

63

3, Nhiệt sấy bột liệu Qc( kcal)

b, Nhiệt sấy nước trong phối liệu: Qc2= mr x (tm-t)

64

Nếu nguyên liệu dễ cháy được sử dụng, chúng sẽ bổ xung cho nhiệt đầu vào

Mục

Phương pháp tính toán

65

1, Nhiệt 1,Nhiệt nung ra clinker Qf(kcal) Q2(kcal)

e, Nhiệt sấy CO2 và hơi nước ở 900oC

66

67

5. Nhiệt bốc hơi nước trong nguyên liệu Qj(kcal)

68 Liệu

9, Tổng nhiệt đầu ra Q2(kcal)

§19. Các điểm lưu ý:

69

Trả lời: V= c

2 gd



(m/s)=

0.6

2 x9.8 x10 1.2

Q=VxA= 7.67 x 0.6=4.6 m3/s

70

= 7.67 (m/s)

9. Bây giờ năng suất clinker là 167t/h.

71

72