Tất tần tật về thành phần và quy trình sản xuất xi măng

Là thành phần đóng vai trò chủ chốt cho tất cả các công trình, xi măng luôn là sản phẩm được quan tâm hàng đầu trong ngành vật liệu xây dựng. Tuy nhiên, rất nhiều người không khỏi thắc mắc về thành phần và quy trình sản xuất loại vật tư này như thế nào. Tham khảo ngay bài viết dưới đây để nắm bắt được những thông tin hữu ích về xi măng.

Quy trình sản xuất xi măng

1. Thành phần hoá học có trong xi măng

Những thành phần hoá học chính có trong xi măng là Cao, Fe2o3, Al203, SiO2 chiếm tỉ lệ từ 95% đến 97%. Còn 3% đến 5% còn lại là các oxit như: Na2O, MgO, Mn2O3, So3, K2O, TiO2.

Thành phần của xi măng đủ tiêu chuẩn là một yếu tố đóng vai trò quan trọng cho một công trình vững chắc

2. Quy trình sản xuất xi măng

Hiện nay, xi măng được sản xuất trong các nhà máy - xí nghiệp đều được thực hiện theo 6 giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Tách chiết nhiên liệu thô

Sắt, silic, nhôm, hợp chất oxit của canxi,... là những thành phần trong đất sét, đá vôi, cát, quặng sắt, phế liệu nhôm, và đây là những nguyên liệu chính để tạo ra xi măng. 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.

Nguyên liệu sản xuất xi măng giai đoạn thô

Tuy nhiên, hàm lượng silic, sắt, nhôm không được cao như khi sử dụng hỗn hợp các chất: đất sét, đá vôi, cát, quặng sắt, phế liệu nhôm,…

Bên cạnh đó thì cũng có rất nhiều nguyên liệu thô khác được sử dụng trong quá trình sản xuất xi măng. Có thể kể đến như đá phiến, tro bay, vảy thép cán và bô xít nhưng chỉ với lượng nhỏ. Những khối lớn sẽ được chia nhỏ với kích thước chỉ bằng một viên sỏi trước khi mang tới nhà máy.

• Giai đoạn 2: Phân chia tỷ lệ, trộn lẫn và nghiền

Ở giai đoạn 1 đã thực hiện các công đoạn tách và chiết xuất nguyên liệu khô, vậy nên trong giai đoạn tiếp theo các thành phẩm sẽ được chuyển đến phòng phân tích chuyên sâu. Trong quá trình này nhiên liệu sẽ được phân chia với tỷ lệ là 80% đá vôi và 20% đất sét. Dưới tác động của máy móc và các thiết bị hiện đại thì thành phẩm cho ra là các bột mịn.

• Giai đoạn 3: Chuẩn bị nung hỗn hợp sản xuất xi măng

Những hỗn hợp được cho ra từ giai đoạn 2 sẽ được đưa vào buồng xoay có trục đứng thẳng rồi sau đó mới được đẩy vào lò nung. Tại thời điểm này, buồng xoay sẽ hoạt động theo cơ chế riêng: tận dụng nhiệt năng tỏa ra từ lo nung, nhằm mục đích tiết kiệm năng lượng và giảm tải khí thải ra ngoài môi trường bên ngoài.

• Giai đoạn 4: Giai đoạn hỗn hợp trong lò nung

Nhiệt độ cao nhất trong lò nung có thể lên tới 14500C, do quá trình phản ứng hóa học khử Cacbon và phản ứng này còn thải ra khí CO2. Bởi nhiệt độ quá cao nên những nguyên liệu có trong lò cũng sẽ nhão ra.

Lò nung xi măng

Quá trình phản ứng hoá học giữa Ca và SiO2 tạo nên thành phẩn chủ chốt trong xi măng đó là CaSiO3. Khí tự nhiên hoặc than đá tác động vào nhiệt độ trong lò và xỉ khô sẽ được tạo ra khi nguyên liệu phần thấp nhất của lò nung.

• Giai đoạn 5: Làm mát và nghiền thành phẩm

Xỉ khô sẽ được làm mát sau khi ra lò thông qua khí cưỡng bức, dần dần nhiệt độ cũng giảm xuống thấp nhờ quá trình tỏa nhiệt hấp thụ khi đun nóng trong lò. Lượng nhiệt xỉ toả ra dần dần sẽ được thu lại vào lò nung, tiếp tục quá trình sản xuất. Điều này sẽ giúp các nhà máy tiết kiệm được nhiều năng lượng.

Sau khi hoàn thiện các khâu cắt và nghiền bột, thành phẩm cho ra sẽ là các hạt xi măng mềm mịn mà chúng ta thường thấy và sử dụng.

• Giai đoạn 6: Đóng bao và phân phối sản phẩm

Trung bình một bao xi măng sẽ có trọng lượng khoảng 20-30kg, chúng sẽ được bán cho người tiêu dùng lẻ hoặc vận chuyển tới các nhà phân phối.

Khâu đóng gói xi măng

3. Top 2 phương pháp sản xuất xi măng hiện nay

Hiện nay, tại Việt Nam có hai phương pháp sản xuất xi măng chính đó là: phương pháp sản xuất khô và phương pháp sản xuất ướt. Mỗi phương pháp sẽ có cách thức thực hiện khác nhau, cũng sở hữu các ưu điểm (hạn chế) riêng biệt. Căn cứ vào chất lượng xi măng đầu ra, dây chuyền sản xuất hiện tại, khả năng đáp ứng của cơ sở vật chất (nhà xưởng, máy móc, thiết bị,…)., mà người ta lựa chọn 1 trong 2 phương thức sản xuất xi măng ở trên.

• Sản xuất xi măng theo phương pháp khô

Ở phương pháp sản xuất xi măng này, thành phẩm trước khi được tạo thành bột mịn sẽ được sấy khô 100%. Và từ bột mịn mới chuyển sang quá trình sản xuất xi măng đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và chất lượng hàng đầu.

Tuy rằng sản xuất xi măng theo phương pháp thô này sẽ tiêu thị nhiệt năng thấp, giúp tiết kiệm chi phí cho nhà đầu tư nhưng cũng để lại những hậu quả khó lường khi thải ra môi trường rất nhiều khí tải và khói bụi. Không những thế, trong quá trình nung nóng nhiên liệu không được hấp thụ đồng đều về mặt chất lượng làm cho công đoạn nghiền mịn vật liệu trở nên ngày càng khó khăn.

• Sản xuất xi măng theo phương pháp ướt

Ngược lại với phương pháp sản xuất khô, nguyên liệu sẽ được trộn thêm nước để tạo thành hợp chất bùn đất thô rồi mới mới di chuyển vào lò nung nóng.

Nếu như ở phương pháp khô để lại rất nhiều hậu quả cho môi trường thì phương pháp ướt sẽ là giải pháp khắc phục cho các tình trạng: giảm tải khói bụi phát ra từ quá trình, quy trình sản xuất xi măng, góp phần bảo vệ môi trường xanh sạch đẹp, tạo ra sản phẩm xi măng có chất lượng tốt hơn.

Tuy nhiên, ngoài những ưu điểm vượt trội đó, thì phương pháp ướt cũng tồn tại những nhược điểm lớn đó là khả năng tiêu thụ nhiệt năng ở mức cao, gây tốn kém chi phí cho các nhà máy sản xuất xi măng.

Bài viết trên là toàn bộ nội dung về thành phần cũng như là các giai đoạn để sản xuất xi măng mà Pindias.com muốn truyền tải tới bạn đọc. Rất mong nhận được sự quan tâm và đóng góp của bạn về bài viết này. Xin cảm ơn!