Ở những bài trước chúng ta đã tìm hiểu về xi măng và những ứng dụng của chúng, ta cũng đã điểm qua các thương hiệu xi măng thông dụng trong xây dựng như Cẩm Phả, Nghi Sơn, Thăng Long, Vicem Hà Tiên,... Nhưng chắc hẳn nhiều người sẽ thắc mắc không biết xi măng được sản xuất như thế nào, từ nguyên liệu gì, công nghệ ra sao, ... Bài viết sau đây sẽ giúp giải đáp cho những thắc mắc đó cho các bạn nhé!
Giai đoạn 1: Khai thác và tách chiết nguyên liệu thô
Trước khi được vận chuyển tới nhà máy thì những khối đá lớn được nghiền nhỏ có kích thước tương đương với kích thước của viên sỏi. Xi măng có hỗn hợp cát và đất sét với tỉ lệ nhỏ. Và đương nhiên trong cát và đất sét thì có thể đáp ứng nhu cầu về silic, sắt và nhôm.
Đá vôi và đất sét được khai thác tại mỏ theo quy trình chặt chẽ, vận chuyển về trạm đập. Sau khi được đập với kích thước phù hợp, nguyên liệu thô được vận chuyển về kho chứa và đồng nhất sơ bộ bằng các thiết bị cào và đánh đống. Tại đây, nguyên liệu được rải đống để đồng nhất sơ bộ, giảm độ ẩm tới đạt yêu cầu trước khi đưa vào silo đồng nhất.
Vùng nguyên liệu đá vôi rộng lớn
Vận chuyển nguyên liệu về nhà máy sau khi đã nghiền nhỏ
Công nghệ sản xuất xi măng lò quay khô
Công nghệ sản xuất xi măng lò quay khô là phương pháp hiện đại và tiên tiến nhất hiện nay. Quá trình sản xuất theo công nghệ này bao gồm các giai đoạn chính như sau:
Công nghệ lò quay khô có nhiều ưu điểm vượt trội như tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu phát thải khí nhà kính và cải thiện chất lượng sản phẩm. Đây là công nghệ phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất xi măng hiện đại.
Tiêu chuẩn với nguyên liệu
Tiêu chuẩn kỹ thuật của đá vôi:
Tiêu chuẩn kỹ thuật của đất sét:
Giai đoạn 1: Khai thác và tách chiết nhiên liệu thô
Quá trình sản xuất xi măng bắt đầu với việc khai thác và tách chiết nhiên liệu thô, trong đó đá vôi và đất sét là hai nguyên liệu chính. Đá vôi và đất sét được khai thác từ các mỏ lớn bằng cách sử dụng các thiết bị nổ mìn và máy xúc để lấy nguyên liệu từ lòng đất.
Sau khi khai thác, đá vôi và đất sét được vận chuyển về nhà máy, nơi chúng sẽ trải qua quá trình đập và nghiền thô để giảm kích thước, giúp dễ dàng vận chuyển và xử lý trong các giai đoạn tiếp theo. Sau khi được đập với kích thước phù hợp, nguyên liệu thô được vận chuyển về kho chứa và đồng nhất sơ bộ bằng các thiết bị cào và đánh đống. Tại đây, nguyên liệu được rải đống để đồng nhất sơ bộ, giảm độ ẩm tới đạt yêu cầu trước khi đưa vào silo đồng nhất.
Sau các công đoạn trên, nguyên liệu được vận chuyển về nhà máy. Tại nhà máy sẽ bổ sung thêm các nguyên liệu thô, phụ liệu khác để phân chia tỉ lệ hợp lí và chuẩn bị cho quá trình sản xuất về sau.
Giai đoạn 4: Giai đoạn trong lò nung luyện clinker
Công đoạn này là công đoạn lớn nhất và chủ yếu nhất của mọi nhà máy sản xuất xi măng, bao gồm 4 phần (công đoạn nhỏ) sau:
Nhiệt độ trong lò có thể lên tới 1450⁰C do xảy ra phản ứng hóa học khử cacbon và thải khí CO2. Chuỗi phản ứng hóa học giữa Ca và SiO2 tạo ra CasiO3 là thành phần chính trong xi măng. Lò nhận được nhiệt từ bên ngoài nhờ khí tự nhiên hoặc than đá. Khi nguyên liệu rơi xuống phần thấp nhất của lò nung thì sẽ hình thành lên sỉ khô.
Tiêu chuẩn trong quy trình sản xuất xi măng
Hiện nay có rất nhiều các tiêu chuẩn sản xuất để có thể đảm bảo được chất lượng của các loại xi măng được kiểm định và đánh giá khắt khe từ các chuyên gia, đáp ứng các tiêu chuẩn trong ngành xây dựng, mang đến sự an toàn và tuổi thọ cho các công trình.
Sau đây là các tiêu chuẩn sản xuất xi măng hiện nay:
TẢI MIỄN PHÍ: BỘ TÀI LIỆU PHƯƠNG PHÁP VÀ CÁCH THỨC QUẢN LÝ DỰ ÁN HIỆU QUẢ
Nguyên liệu sử dụng trong quy trình sản xuất xi măng
Quy trình sản xuất xi măng sử dụng rất nhiều nguyên liệu, những nguyên liệu chính được sử dụng là đá vôi và đất sét, kết hợp và trộn cùng với các nguyên liệu phụ như quặng sắt, đá cao silic,… từ đó giúp cân bằng các thành phần hóa học trong hỗn hợp nguyên liệu, đảm bảo chất lượng và tính nhất quán của xi măng.
Đá vôi chính là nguyên liệu quan trọng nhất trong sản xuất xi măng, chiếm khoảng 80% tổng khối lượng nguyên liệu. Đá vôi cung cấp canxi cacbonat (CaCO3), là thành phần chủ yếu tạo ra clinker – thành phần chính trong xi măng. Quá trình khai thác đá vôi thường diễn ra ở các mỏ đá lớn. Đá vôi được nghiền mịn, trộn theo tỉ lệ sau đó được đốt nóng với nhiệt độ 1450oC để tạo thành clinker và trải qua quá trình nghiền mịn sau đó để tạo nên xi măng.
Đất sét chính là nguyên liệu quan trọng thứ hai. Đất sét cung cấp các oxit nhôm (Al2O3) và oxit silic (SiO2), hai thành phần quan trọng khác trong việc tạo ra clinker. Đất sét thường chiếm khoảng 20% trong tổng khối lượng nguyên liệu.
Các nguyên liệu phụ như quặng sắt hay đá cao silic tuy chiếm tỉ trọng nhỏ, nhưng vai trò của chúng trong cải thiện chất lượng xi măng là rất lớn. Quặng sắt cung cấp oxit sắt (Fe2O3), một thành phần cần thiết để điều chỉnh tính chất của xi măng, giúp cải thiện độ bền và tính chất cơ học của sản phẩm cuối cùng, hay Silic giúp cải thiện tính chất cứng của xi măng và làm tăng khả năng chịu lực.
Giai đoạn 6: Đóng bao và vận chuyển
Quy trình đóng bao và vận chuyển xi măng
Là công đoạn cuối cùng của quy trình công nghệ sản xuất xi măng. Yêu cầu công nghệ của công đoạn này là chọn lựa tỷ lệ các cỡ hạt một cách hợp lý nhất của xi măng bột nhằm đạt được cường độ cao nhất trên cơ sở chất lượng đã có của clinker với thành phần khoáng và các chỉ tiêu chế tạo của nó đã dày công thực hiện trong các công đoạn trước.
Trong công đoạn cuối cùng này cũng bao hàm cả công việc kiểm tra và đánh giá các chỉ tiêu sản phẩm cuối cùng như cường độ, thời gian đông kết... Sau đó, xi măng sẽ được đóng bao với trọng lượng từ 20 – 50kg/ 1 túi, chúng sẽ được phân phối tới các đại lý, cửa hàng và tới tay người tiêu dùng.
Xem báo giá sản phẩm xi măng ngay Tại đây.
Hiện nay, có 2 công nghệ sản xuất xi măng đó là:
1. Công nghệ sản xuất xi măng lò quay khô: là công nghệ và quy trình mà tôi đã chia sẻ trong bài viết này. Ưu điểm của công nghệ này đó là tạo ra những sản phẩm chất lượng cao, không gây ô nhiễm môi trường, dễ dàng xử lý trong quá trình sản xuất.
2. Công nghệ sản xuất xi măng lò đứng: đây là công nghệ cũ, hiện trên thế giới và ngay cả tại Việt Nam vẫn còn những nhà máy tồn tại công nghệ này. Nhược điểm của công nghệ lò đứng đó là mức độ gây ô nhiễm môi trường cao, chất lượng sản phẩm kém, quá trình sản xuất khó khăn.
Công nghệ sản xuất xi măng lò đứng
Trên đây là những chia sẻ của tôi về quy trình và công nghệ sản xuất xi măng. Hi vọng những kiến thức này sẽ giúp ích cho các bạn.
Công nghệ trong quy trình sản xuất xi măng
Trong ngành công nghiệp xi măng, công nghệ sản xuất đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định chất lượng sản phẩm cuối cùng. Hiện nay, có hai công nghệ chính được sử dụng rộng rãi: công nghệ sản xuất xi măng lò quay khô và công nghệ sản xuất xi măng lò đứng.
Giai đoạn 2: Nghiền và phân chia theo tỉ lệ, trộn lẫn
Trong giai đoạn này, Các nguyên liệu thô từ quặng sẽ được chuyển đến phòng thí nghiệm của nhà máy, phòng thí nghiệm sẽ tiến hành phân tích để chia tỷ lệ chính xác giữa đá vôi và đất sét trước khi bắt đầu nghiền. Thông thường sẽ chia theo tỷ lệ 80% đá vôi và 20% đất sét.
Sau đó, tiến hành nghiền hỗn hợp với sự trợ giúp của các con lăn quay và bàn xoay. Bột liệu sau khi nghiền được trộn lẫn với các nguyên liệu phụ như quặng sắt và đá cao silic theo tỉ lệ nhất định. Quá trình này giúp cân bằng các thành phần hóa học, đảm bảo chất lượng clinker sau này. Hỗn hợp nguyên liệu sau khi trộn lẫn được đồng nhất và chuẩn bị cho giai đoạn nung.
