>> Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mịn phối liệu và Hệ số bão hòa vôi đến khả năng nghiền clinker (P1)
>> Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mịn phối liệu và Hệ số bão hòa vôi đến khả năng nghiền clinker (P3)
2.3. Kiểm tra khả năng nghiền
Khả năng nghiền của clinker chính là yêu cầu năng lượng để nghiền đến độ mịn theo yêu cầu.
Các mẫu được nghiền trong phòng thí nghiệm tiêu chuẩn bằng máy nghiền bi kiểu TTS50. Máy nghiền bi có đường kính 400mm và chiều dài 400mm. Bi nghiền là loại bi thép có tổng khối lượng khoảng 380 kg.
* Cấp phối nghiền:
- Tổng khối lượng nghiền mẫu được giữ không đổi là 1460g trong đó có 40g thạch cao.
- Thời gian nghiền khoảng 10 phút, và 3 phút xả liệu.
- Vận tốc máy nghiền giữ ổn định 50 vòng/phút.
- Mỗi mẫu clinker được nghiền trong 13 phút, sau đó lấy 2 mẫu nghiền tiếp 8 phút và 2 mẫu còn lại nghiền trong 18 phút. Độ mịn tính theo tỷ diện Blaine, đạt khoảng 3500 cm
2/g.
Độ mịn của xi măng thường được thể hiện bằng một trong hai chỉ tiêu: sự phân bố cỡ hạt (Particle Size Distribution-PSD) thông qua chỉ tiêu sót sàng (hoặc qua sàng) và diện tích bề mặt riêng Blaine.
Nghiên cứu này áp dụng phương pháp đo diện tích bề mặt riêng Blaine. Nguyên tắc của phương pháp Blaine là tính khoảng thời gian một lượng không khí cố định thấm qua một lớp xi măng có kích thước và độ xốp theo tiêu chuẩn. Trong điều kiện tiêu chuẩn, diện tích bề mặt riêng của xi măng tỷ lệ thuận với căn bậc 2 của khoảng thời gian t này.
Để so sánh năng lượng trong quá trình nghiền, sử dụng công thức của hãng FLS. Theo công thức này, khả năng nghiền của clinker phụ thuộc vào độ xốp clinker, kích thước khoáng alite và tỷ lệ khoáng belite:
E (300 Blaine) kWh/t = 19,8 + 0,35×p – 0,32×N1 + 0,21×dC3S – 0,19×C2S(1)
E (400 Blaine) kWh/t = 34,7 + 0,54×p – 0,54×N1 + 0,28×dC3S – 0,28×C2S(2)
Trong đó:
p: Là % độ xốp trong clinker
N1: Khoảng cách gặp lỗ
dC
3S: Kích cỡ trung bình của alite
C
2S: % C
2S có trong clinker
E (300 Blaine): Năng lượng nghiền đền độ mịn 300 m
2/kg [kWh/t]
E (400 Blaine): Năng lượng nghiền đền độ mịn 400 m
2/kg [kWh/t]
3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Về cơ bản, nghiên cứu khoáng clinker xi măng PC sẽ cho biết được thành phần pha, kính thước các khoáng, điều kiện hình thành khoáng và các yếu tố liên quan. So sánh ảnh vi cấu trúc của Clinker G
(hình 6) với Clinker F
(hình 7) và Clinker L
(hình 8), có thể đưa ra nhận xét phân phối pha trong clinker là không đồng nhất. Điều này cho biết điều kiện sản xuất không ổn định, nguyên liệu không đồng nhất, thời gian nung khá ngắn.
Qua
Hình 6 có thể đưa ra nhận xét phân bố pha trong clinker là không đồng đều. Belite thường liên kết với nhau thành các cụm tinh thể xít chặt.
Nhận xét: Tinh thể alite màu xanh sáng có dạng hình lăng trụ điển hình. Belite có dạng tròn màu nâu nhạt. Các pha C
3A + C
4AF có màu sáng. Phân phối pha trong Clinker F là không đồng đều.
So sánh Clinker F và Clinker L có thể nhận xét tinh thể belite phát triển rất nhỏ, và phân phối pha không đồng nhất, thậm chí một số vị trí sắp xếp khá lộn xộn.
Hình 8 cho thấy tinh thể belite màu xanh dạng tròn, tinh thể alite màu nâu nhạt dạng lăng trụ. Pha C
3A + C
4AF màu sáng. Phân bố pha trong clinker không đồng đều.
Hình 9 thể hiện quan hệ giữa độ kích thước khoáng alite, belite và độ mịn của phối liệu.
Qua
hình 9, có thể thấy kích thước tinh thể alite tăng dần khi độ mịn phối liệu tăng. Kích thước tinh thể belite tăng lên khi độ mịn giảm. Do đó, độ mịn của phối liệu có ảnh hưởng lớn đến phân bố pha trong clinker. Kết quả này tương đồng với các nhận xét của Ono trong các nghiên cứu trước đây của ông.
Ảnh hưởng độ mịn phối liệu lên cường độ nén thể hiện trong
hình 5. Qua
hình 5, cho thấy độ mịn của phối liệu ảnh hưởng rất lớn đến cường độ sớm của clinker (cường độ 2 ngày và 7 ngày). Kết quả này chỉ ra rằng độ mịn ảnh hưởng đến sự phát triển khoáng alite và cường độ sớm của clinker.
Quỳnh Trang (Theo TTKHKT Xi măng)