Quy trình sản xuất xi măng đáng để tham khảo

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.

Quy trình khai thác đá vôi

      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.

Cụ thể:

• Đá vôi: Mỏ đá vôi có trữ lượng khai thác lớn là nguồn nguyên liệu chính đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục. Đá vôi được khai thác bằng phương pháp khoan nổ, cắt tầng theo đúng quy trình và quy hoạch khai thác, sau đó đá vôi được xúc và vận chuyển tới máy đập búa. Tại đây đá vôi được đập nhỏ thành đá dăm cỡ 25x25 và vận chuyển bằng băng tải về kho đồng nhất sơ bộ.

Vùng nguyên liệu đá vôi rộng lớn

• Đất sét: Đất sét được khai thác bằng phương pháp xúc ủi và bốc xúc vận chuyển bằng các thiết bị vận tải có trọng tải lớn về máy cán trục xuống. Sau đó được vận chuyển vào kho đồng nhất sơ bộ.
• Phụ gia điều chỉnh: Để đảm bảo chất lượng thành phẩm. Cần kiểm soát quá trình gia công và chế biến hỗn hợp vật liệu theo đúng các hệ số xác định. Do đó ngoài đá vôi và đá sét còn có các nguyên liệu điều chỉnh là quặng, quặng bôxit và đá Silic.

Vận chuyển nguyên liệu về nhà máy sau khi đã nghiền nhỏ

Giai đoạn 2: nghiền, phân chia theo tỷ lệ và trộn lẫn

      Nguyên liệu thô sẽ được chuyển đến phòng thí nghiệm của nhà máy. Tại phòng thí nghiệm của nhà máy sẽ tiến hành phân tích, phân chia tỉ lệ chính xác giữa đá vôi và đất sét. Trước khi bắt đầu nghiền nguyên liệu.Theo tỉ lệ thông thường thì 80% đá vôi và 20% đất sét.

Nhà máy sản xuất xi măng

      Tiếp theo sau khi phòng thí nghiệm phân tích nguyên liệu xong mới đến nhiệm vụ của nhà máy. Tại nhà máy chính sẽ nghiền hỗn hợp dựa vào các con lăn và bàn xoay. Bàn xoay quay liên tục dưới con lăn và con lăn tiếp xúc trực tiếp với hỗn hợp. Con lăn sẽ  nghiền hỗn hợp thành bột mịn là đảm bảo yêu cầu. Sau khi nghiền thành bột mịn thì hỗn hợp này được lưu giữ trong hệ thống đường ống lớn của nhà máy.

Quá trình phân chia theo tỷ lệ

Giai đoạn 3: Trước khi nung

Pha trộn nguyên liệu

      Những nguyên liệu được nghiền hoàn chỉnh sẽ được đưa vào buồng trước khi nung. Buồng này sẽ chứa một chuỗi các buồng xoay trục đứng, nguyên liệu thô được đẩy qua đây và vào trong lò nung. Buồng trước nung này sẽ tận dụng nhiệt tỏa ra từ lò, giúp tiết kiệm năng lượng và làm cho nhà máy thân thiện với môi trường hơn.

Giai đoạn 4: Giai đoạn trong lò nung luyện clinker

Công đoạn nung trong lò

      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:

• Cấp liệu cho lò nung: Yêu cầu công nghệ của phần công đoạn này là rút bột liệu sống từ đáy silô đồng nhất cấp đều đặn và ổn định năng suất (tấn/giờ) theo kế hoạch vận hành lò nung.
• Nghiền và cấp than mịn, dầu nặng cho lò nung: Nhằm giữ vững chất lýợng và khối lýợng than mịn hoặc dầu hoặc than - dầu cấp cho cả hai ðầu lòng nung (lò quay khô).
• Gia nhiệt và phân hủy cacbonat: gia nhiệt cho bột sống đến nhiệt độ yêu cầu và phân hủy cacbonat tại buồng phân hủy của tháp trao đổi nhiệt. Yêu cầu mức độ phân hủy ≥ 90% trước khi vào lò nung phân hủy tiếp.
• Công đoạn lò nung: nung luyện tạo clinker.

      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.

Giai đoạn 5: Làm mát và nghiền thành phẩm

Công đoạn nghiền xi măng

      Nhằm làm tăng hoạt tính của các khoáng clinker, thu hồi nhiệt thải (gió III và gió II) để cấp khí nóng cho vòi đốt calciner và máy nghiền than, cũng như tải clinker đến máy đập nhỏ rồi đưa lên đổ vào 1 silo hoặc các silo chứa.

      Sau khi ra khỏi lò, sỉ được làm mát nhờ vào khí cưỡng bức, sỉ sẽ tỏa ra lượng nhiệt hấp thụ và từ từ giảm nhiệt, lượng nhiệt sỉ tỏa ra sẽ được thu lại quay trở vào lò, giúp tiết kiệm năng lượng. Các viên bi sắt sẽ giúp nghiền bột mịn ra thành xi măng. 

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.