Lo nung gom su va vat lieu chiu lua, lo nung clinke xi mang va voi, lo nau thuy tinh va Frit (lo silicat), Nguyen Dang Hung.pdf

X NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI

PGS. TS. NGUYÊN ĐĂNG HÙNG
LÒ NUNG GỐM sứ VÀ VẬT LIỆU CHỊU LỬA
LÒ NUNG CLINKE XI MẢNG VÀ VÔI
LÒ NẤU THỦY TINH VÀ FRIT
(LÒ SILICAT)
I.....í
30058629
NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI

GIỚI THIỆU TÁC GIẢ
PGS. TS. Nguyễn Đăng Hùng quê gốc ở Long Biên, Hà Nội. Ông sinh trường trong một gia đình
trí thức truyền thống. Nhờ vào nền tảng về giáo dục của gia đình nên đã có tám thành viên làm trong
ngành Giáo dục và Đào tạo, giảng dạy tại nhiều trường đại học danh tiếng ở Hà Nội.
PGS. TS. Nguyễn Đăng Hùng là sinh viên Khóa I của Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Sau
khi tốt nghiệp, năm 1959 ông đã trở thành giảng viên đầu tiên xảy dựng Bộ môn Công nghệ vật liệu
Silicat tại chính ngôi trường ông theo học. PGS. TS. Nguyễn Đăng Hùng cũng là người thầy đầu tiên
dạy môn Công nghệ vật liệu chịu lừa từ niên học 1960 - 1961 và môn Lò Silicat từ niên học 1961 -
1962. Năm 1973, ông đã bảo vệ thành công Luận án Tiến sĩ tại Tiệp Khắc. Với nhiều thành tích đóng
góp trong quá trinh nghiên cứu và giảng dạy, ông đã được phong hàm Phó Giáo sư. Trong thời gian
công tác tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, ông đã được cử đi dạy đại học ờ nước ngoài trong 7
năm bằng tiếng Pháp với các chuyên ngành Công nghệ Gốm sứ, Thủy tinh, Lò silicat, Hóa lý silicat.
Nhiều nghiên cứu sinh, học viên cao học và các thế hệ sinh viên đã được ông đào tạo và trường thành
trong lĩnh vực này.
Ngoài đam mê nghiên cứu khoa học, PGS. TS. Nguyễn Đăng Hùng còn rất tâm huyết với việc
biên soạn các cuốn sách thuộc chuyên ngành ông giảng dạy. Ông là người đầu tiên viết cuốn sách “Kỹ
thuật sản xuất vật liệu chịu lửa” in tại Nhà xuất bản Giáo dục nám 1967. Tiếp sau đó là các cuốn sách
khác như: “Lò silicat” (3 tập), năm 1976 và “Kỹ thuật hóa học vật liệu chịu lửa” (cùng biên soạn với
đồng nghiệp) được in tại Trường Đại học Bách Khoa năm 1978; “Công nghệ sản xuất vật liệu chịu lửa”,
Nhà xuất bản Bách Khoa Hà Nội, năm 2006 và được tái bàn vào năm 2013. Đến năm 2011, ông viết
cuốn sách chuyên đề “Lò quay nung clinke xi măng” cho Tổng Công ty Công nghiệp Xi măng Việt
Nam VICEM.
Cuốn sách “Lò nung Gốm sứ và Vật liệu chịu lửa; Lò nung clỉnke Xi mãng và Vôi; Lò nấu
Thủy tinh và Frit” là sự tổng hợp tất cả những kiến thức căn bản và thực tiễn về các loại lò nung từ
truyền thống đến hiện đại. Mặc dù tuồi đã cao nhưng tác giả đã cập nhật liên tục những thông tin khoa
học và sự phát triển công nghệ mới nhất của Thế giới nhằm giúp bạn đọc có cái nhìn toàn diện hơn. Với
hơn 50 năm kinh nghiệm nghiên cứu, giảng dạy và thông qua thực tế sàn xuất tác giả đã biên soạn cuốn
sách “Lò nung Gốm sứ và Vật liệu chịu lửa; Lò nung clinke Xi măng và Vôi; Lò nấu Thủy tinh và
Frit” với tâm nguyện truyền lại cho thế hệ sau những kiến thức, hiểu biết về lĩnh vực Lò Silicat.
NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI
3

■ ■ •• .
Kế K. / K- TjL ' ! ■ ■• ? ■
. .,'■ . . w
* •. Ạ.w.-'.z b. ! .

LỜI NÓI ĐẰU
Trước sự phát triển mạnh mẽ của Khoa học và Công nghệ, đòi hỏi các ngành công nghiệp cần
phải có sự thay đổi và cải tiến vượt bậc nhằm đáp ứng được những yêu cầu mới của thời đại. Ngành
công nghiệp Gốm sứ, Xi măng và Thủy tinh của nước ta cũng đang thay đổi mạnh về công nghệ, cách
thức cũng như mẫu mã và quy trinh sử dụng thực tế.
Từ những năm đầu của thập niên 60, khỉ giáng dạy về mòn học “Lò Siỉicat”, lác giả dã mong
muốn tích lũy kiến thức và kinh nghiệm để xuất bản cuốn sách chuyên về lò Silicat. Đến năm 1976, tác
giả biên soạn tài liệu “Lò Silicat” (ba tập) dành cho sinh viên của Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và
các trường Đại học, Cao đẳng liên quan đến lĩnh vực này trên cả nước. Sau hom 50 năm đúc kết kinh
nghiệm giảng dạy và quá trinh thực tế tại các nhà máy, xí nghiệp; tác giả đã biên soạn và liên tục cập
nhật thông tin về khoa học công nghệ để xuất bàn cuốn sách với tên gọi mới là: “Lò nung Gốm sứ và
Vật liệu chịu lửa; Lò nung clinke Xi măng và Vôi; Lò nấu Thủy tinh và Frit”.
Nội dung cuốn sách đã khác nhiều so với ba tập “Lò silicat” in năm 1976 do tích hợp kinh
nghiệm giảng dạy hom 50 năm, thực tế sản xuất và tiếp cận được những tài liệu mới từ nguồn tiếng Anh
và tiếng Pháp. Bên cạnh đó, nền công nghiệp Gốm sứ, Xi măng và Thủy tinh của nước ta chính là
những minh họa thực tiễn đa dạng và phong phú giúp cho bạn đọc dễ tiếp cận và sử dụng. Két cấu của
cuốn sách gồm 13 chưomg, nội dung cuốn sách tập trung giới thiệu những kiến thức cơ bản về cấu tạo
và quy trình hoạt động của các loại lò cũng như những vấn đề đảm bảo môi trường khi sử dụng lò.
Mặc dù đã có thâm niên giảng dạy về môn học “Lò Silicat” ở trong nước cũng như ở nước ngoài
bằng tiếng Pháp nhưng tác giả cũng chưa thật thỏa mãn với những nội dung của cuốn sách này. Có thể
cuốn sách vẫn chưa thật hoàn chinh và chắc chắn còn có thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được ý kiến
đóng góp, trao đổi của các cá nhân và tập thể để cuốn sách được hoàn thiện hơn và ngày càng trờ thành
tài liệu bổ ích cho các sinh viên của các trường đại học và cao đăng nước ta cũng như những người làm
việc trong ngành Gốm sứ, Vật liệu chịu lửa, Xi măng, Vôi, Thủy tinh và bạn đọc trên toàn quốc.
Tác giả
PGS. TS. NGUYỄN ĐĂNG HÙNG
5

MỤC LỤC
Giới thiệu tác giả.................................................................................................................................................3
Lời nói đầu............................................................................................................................................................5
CHƯƠNG 1. NHIÊN LIỆU VÀ QUÁ TRÌNH CHÁY....................................................................................17
1.1. Phân loại và yêu cầu của nhiên liệu.................................................................................................. 17
1.1.1. Phân loại nhiên liệu...........................................................................................................................17
1.1.2. Yêu cầu của nhiên liệu....................................................................................................................17
1.2. Nhiên liệu rắn......................................................................................................................................... 18
1.2.1. Thành phần nhiên liệu.................................................................................................................... 18
1.2.2. Tính chất của nhiên liệu....................................................................................................................19
1.2.3. Các loại nhiên liệu rắn......................................................................................................................23
1.3. Nhiên liệu lỏng........................................................................................................................................ 29
1.3.1. Các tính chất của nhiên liệu............................................................................................................29
1.3.2. Dầu mỏ............................................................................................................................................... 29
1.3.3. Dầu FO hay Mazut.............................................................................................................................30
1.4. Nhiên liệu khí...........................................................................................................................................33
1.4.1. Đặc điểm nhiên liệu khí....................................................................................................................33
1.4.2. Khí thiên nhiên..................................................................................................................................35
1.4.3. Khí đồng hành..................................................................................................................................36
1.4.4. Gas lỏng LPG (Liquified Petroleum Gas)...................................................................................... 37
1.4.5. Khí chế biến dầu...............................................................................................................................38
1.4.6. Đá phiến dầu....................................................................................................................................38
1.4.7. Khí đá phiến...................................................................................................................................... 41
1.4.8. Băng Methane...................................................................................................................................42
1.4.9. Các khí khác.......................................................................................................................................43
1.5. Lựa chọn nhiên liệu................................................................................................................................44
1.5.1. Sơ bộ giá thành vàlựa chọn nhiên liệu...........................................................................................44
1.5.2. Lựa chọn nhiên liệu.......................................................................................................................... 45
1.6. Quá trình cháy và thỉết b| đốt nhiên liệu.......................................................................................... 46
1.6.1. Nhiên liệu rắn......................................................................................................................................46
1.6.2. Nhiên liệu lỏng................................................................................................................................... 54
1.6.3. Nhiên liệu khí......................................................................................................................................57
1.6.4. Tính toán vòi đốt................................................................................................................................ 59
7

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH CHÁY NHIÊN LIỆU..................................................................64
2.1. Mục đích và quy ước trong tính toán...............................................................................................64
2.1.1. Mục đích............................................................................................................................................64
2.1.2. Quy ước trong tính toán..................................................................................................................65
2.2. Nội dung tính toán quá trinh cháy hoàn toàn.................................................................................65
2.2.1. Xác đinh nhiệt trị cùa nhiên liệu......................................................................................................65
2.2.2. Lượng không khí cần thiết để cháy nhiên liệu..............................................................................65
2.2.3. Lượng và thành phần sản phẩm cháy...........................................................................................69
2.2.4. Nhiệt độ cháy nhiên liệu..................................................................................................................70
2.2.5. Nhiệt độ cần nung nóng (gia nhiệt) sơ bộ không khf................................................................... 75
2.2.6. Tinh toán quá trình cháy với không khí giàu oxy..........................................................................79
2.3. Nội dung tính quá trình cháy không hoàn toàn..............................................................................81
2.3.1. Cho biết lượng nhiệt tổn thất qx %................................................................................................. 81
2.3.2. Cho biết hàm lượng COc% trong sản phẩm cháy và hệ số a.................................................... 82
2.3.3. Cháy với glá trị không khí dư a < 1.............................................................................................. 83
2.4. Các tính toán khác.................................................................................................................................83
2.4.1. Tính gần đúng quá trinh cháy.........................................................................................................83
2.4.2. Tính lượng không khí bổ sung đề khí giảm đến nhiệt độ cho.................................................... 84
2.4.3. Tính lượng khói lò bổ sung để giảm nhiệt độ............................................................................... 85
2.4.4. Hồi lưu sản phẳm cháy để hạ nhiệt độ cháy của nhiên liệu...................................................... 85
2.4.5. Tính cân bằng vật chất của quá trình cháy................................................................................... 86
2.5. Các ví dụ tính toán quá trình cháy.................................................................................................... 87
CHƯƠNG 3. KHÍ HÓA THAN......................................................................................................................114
3.1. Lý thuyết cơ bản..................................................................................................................................114
3.1.1. Quá trinh tiến hành khí hóa........................................................................................................... 114
3.1.2. Các loại khí than.............................................................................................................................115
3.1.3. Ảnh hưởng tính chất nhiên liệu đến quá trình khí hóa............................................................... 118
3.2. Cáu tạo lò khí hóa................................................................................................................................120
3.2.1. Vỏ lò hay thân lò.............................................................................................................................122
3.2.2. Ghi lò................................................................................................................................................124
3.2.3. Mũ gió...............................................................................................................................................124
3.2.4. Thiết bị nạp than.............................................................................................................................125
3.2.5. Khuáy đảo nhiên liệu.....................................................................................................................127
3.3. Trạm khí hóa..........................................................................................................................................127
3.3.1. Phương pháp khô.......................................................................................................................... 128
3.3.2. Phương pháp ướt sản xuất ga lạnh...........................................................................................130
3.3.3. An toàn lao động ờ trạm khí hóa...................................................................................................134
8

3.4. Tính toán lò khí hóa..............................................................................................................................135
3.4.1. Tính toán mức độ chuẩn bị nhiên liệu..........................................................................................136
3.4.2. Thành phần và lượng sản phẩm zôn chưng khô..................... 138
3.4.3. Thành phần, lượng khí ờ zôn khí hóa, lượng tác nhân khí hỏa tiêu tốn..................................139
3.4.4. Thành phần, lượng và nhiệt độ hỗn hợp khí cuối cùng..............................................................141
3.4.5. Lượng hơi nước trong gió..............................................................................................................141
3.4.6. Chiều cao lớp nhiên liệu................................................................................................................. 142
3.4.7. Năng suất của lò khí hóa................................................................................................................ 143
3.4.8. Số lò khí hỏa.....................................................................................................................................144
3.4.9. Hệ số tác dụng hữu ích của lò khí hóa.........................................................................................145
CHƯƠNG 4. CHUYẾN ĐỘNG KHÍ TRONG LÒ...................................................................................... 150
4.1. Những khái niệm về định luật cơ bản.............................................................................................150
4.1.1. Đinh luật Boil - Mariotte..................................................................................................................150
4.1.2. Định luật Gay - Lussac...................................................................................................................150
4.1.3. Định luật Le Chartelier.....................................................................................................................151
4.1.4. Phương trình trạng thái của khí..................................................................................................... 151
4.1.5. Định luật Dalton...............................................................................................................................152
4.2. Các dạng áp suất khí............................................................................................................................152
4.2.1. Áp suất tĩnh học...............................................................................................................................152
4.2.2. Áp suất hình học...............................................................................................................................154
4.2.3. Áp suất động học............................................................................................................................. 155
4.3. Áp suất tổn thất hay trờ lực...............................................................................................................156
4.3.1. Trở lực do ma sát........................................................................................................................... 156
4.3.2. Trờ lực địa phương......................................................................................................................... 158
4.3.3. Một số phép tính đặc biệt............................................................................................................... 162
4.4. Phương trình các chất khí..................................................................................................................169
4.4.1. Phương trình cân bằng của khí..................................................................................................... 169
4.4.2. Phương trình dỏng liên tục.............................................................................................................170
4.4.3. Phương trình chuyển động của khí...............................................................................................171
4.5. Sự chuyển áp suất từ dạng này sang dạng khác......................................................................... 172
4.5.1. Sự chuyển hóa của áp suát............................................................................................................172
4.5.2. ứng dụng...........................................................................................................................................173
4.6. Thông gió trong lò................................................................................................................................ 176
4.7. Thiết bị thông gió...................................................................................................................................177
4.7.1. Ống khỏi............................................................................................................................................177
4.7.2. Quạt gió.............................................................................................................................................181
4.7.3. Vòi phun xả khí.................................................................................................................................187
9

CHƯƠNG 5. TRAO ĐỒI NHIỆT.................................................................................................................. 192
5.1. Truyền nhiệt bằng dẫn nhỉệt.............................................................................................................192
5.1.1. Khải niệm chung................. ..........................................................................................................192
5.1.2. Truyền nhiệt qua tường phẳng một lớp và nhiều lớp................................................................ 194
5.1.3. Truyền nhiệt qua tường hình trụ một lớp và nhiều lớp.............................................................. 198
5.1.4. ứng dụng.........................................................................................................................................199
5.2. Truyền nhiệt bằng đối lưu................................................................................................................200
5.2.1. Dòng nhiệt đối lưu......................................................................................................................... 200
5.2.2. Phương trình đồng dạng và hệ số ađ1......................................................................................... 202
5.2.3. Một số công thức thường dùng....................................................................................................207
5.2.4. ứng dụng.........................................................................................................................................209
5.3. Truyền nhiệt bằng bức xạ................................................................................................................. 209
5.3.1. Những định luật cơ bản................................................................................................................ 209
5.3.2. Tính chất cùa dòng nhiệt bức xạ..................................................................................................213
5.3.3. Trao đổi nhiệt giữa hai vật thể......................................................................................................214
5.3.4. Bức xạ nhiệt qua lỗ, khe hờ.......................................................................................................... 217
5.3.5. Bức xạ nhiệt qua tấm chắn........................................................................................................... 217
5.3.6. Bức xạ của khl và hơi....................................................................................................................219
5.3.7. Liên hệ đến vấn đề môi trường....................................................................................................224
5.4. Trao đổi nhiệt trong lò lửa................................................................................................................ 224
5.4.1. Trao đổi nhiệt..................................................................................................................................224
5.4.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến trao đổi nhiệt................................................................................ 229
5.4.3. Tổn thát nhiệt ra môi trường xung quanh...................................................................................232
5.5. Nung nóng và làm nguội vật thể......................................................................................................234
5.5.1. Phương pháp tính toán................................................................................................................. 234
5.5.2. Nhiệt độ môi trường thay đổi........................................................................................................235
5.5.3. Nung nống trong môi trường có nhiệt độ không thay đổi..........................................................237
5.6. Tính toán nung nóng bằng phương pháp Schmidt..................................................................... 242
5.7. Trao đổi nhiệt trong lớp vật liệu dạng hạt, viên, cục..................................................................254
Chương 6. HỆ THU HÒI NHIỆT.................................................................................................................260
6.1. Buồng hồi nhiệt liên tục.................................................................................................................... 261
6.1.1. Trao đổi nhiệt trong buồng........................................................................................................... 261
6.1.2. Cấu tạo của buồng hồi nhiệt gốm................................................................................................262
6.1.3. Buồng hồi nhiệt kim loại................................................................................................................ 263
6.1.4. Tính toán buồng hồi nhiệt liên tục................................................................................................ 267
6.2. Buồng hồi nhiệt gián đoạn.................................................... 271
6.2.1. Trao đổi nhiệt trong buồng........................................................................................................... 271
6.2.2. Cấu tạo của buồng hồi nhiệt........................................................................................................273
6.2.3. Tính toán buồng hồi nhiệt gián đoạn...........................................................................................277
10

Chương 7. VẬT LIỆU CHỊU LỬA VÀ CÁU TẠO CÁC CHI TIẾT CỦA LÒ.......................................285
7.1. Tính chất cơ bản cùa vật liệu chịu lửa........................................................................................... 285
7.1.1. Độ chịu lửa.......................................................................................................................................285
7.1.2. Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng................................................................................................. 285
7.1.3. Độ bền sốc nhiệt..............................................................................................................................285
7.1.4. Độ bền hóa........................................................................................................................................286
7.1.5. Khối lượng thề tích, độ xốp, độ hút nước....................................................................................286
7.1.6. Cường độ cơ học.............................................................................................................................286
7.1.7. Cường độ chống bào mòn cơ học................................................................................................ 286
7.2. Các loại vật liệu chịu lửa.....................................................................................................................287
7.2.1. Samôt và bán axit............................................................................................................................287
7.2.2. Gạch cao alumin..............................................................................................................................287
7.2.3. Vật liệu chịu lửa Cordierit...............................................................................................................288
7.2.4. Gạch cao alumin chứa ZrO2 và SiC..............................................................................................290
7.2.5. Gạch chịu lửa Manhêdi-Crôm.....................................................................................................290
7.2.6. Gạch chịu lửa Manhêdi - Spinel....................................................................................................291
7.2.7. Vật liệu chịu lửa chứa SiC..............................................................................................................292
7.2.8. Vật liệu chịu lửa điện chảy đơn khối (Monolythic)......................................................................293
7.2.9. Gạch nhẹ cách nhiệt....................................................................................................................... 293
7.2.10. Bông gốm (melt fiberized ceramic fiber).................................................................................... 294
7.2.11. Các cấp bông gốm........................................................................................................................ 294
7.2.12. Bê tông chịu lửa.............................................................................................................................295
7.3. Cấu tạo các chi tiết của lò...................................................................................................................298
7.3.1. ống dẫn khí......................................................................................................................................298
7.3.2. Các kiều van.....................................................................................................................................299
7.4. Nền móng và vỏ của lò........................................................................................................................ 302
7.4.1. Nền móng lò................................................................................................................................... 302
7.4.2. Tường lò........................................................................................................................................... 302
7.4.3. Mạch xây.......................................................................................................................................... 304
7.4.4. Khe giãn nở nhiệt.......................................................................................................................... 305
7.4.5. Vòm lò hay trần lò............................................................................................................................305
7.4.6. Khung gông lò.................................................................................................................................307
7.5. Thiết bị đo nhiệt độ lò......................................................................................................................... 310
7.5.1. Nhiệt kế nhiệt ngẫu.........................................................................................................................311
7.5.2. Nhiệt kế nhiệt điện trờ..................................................................................................................... 315
7.5.3. Hỏa quang kế.................................................................................................................................. 316
7.6. Đo áp suất, hiệu áp suất và lưu tốc................................................................................................. 319
7.6.1. Cảm biến và biến đổi đo áp suất...................................................................................................319
7.6.2. Cảm biến và biến đổi đo hiệu áp suất..........................................................................................321
11

7.6.3. Cảm biến hiệu áp suát đo lưu tốc................................................................................................ 322
7.6.4. Lưu tốc ké kiểu siêu âm............................................................................................................... 324
7.6.5. Đo mực bột liệu trong silô............................................................................................................326
Chương 8. say và lò sấy...................................................................................................................... 328
8.1. Sấy vật liệu Silicat.............................................................................................................................. 328
8.1.1. Vai trò của quá trinh sấy............................................................................................................... 328
8.1.2. Dạng hơi ẩm trong vật liệu...........................................................................................................329
8.2. Quá trình sấy đồ gốm.........................................................................................................................329
8.2.1. Các giai đoạn sấy..........................................................................................................................329
8.2.2. Sự chuyển hơi ẩm bên trong vật thể........................................................................................... 332
8.2.3. ứng suất co và biến dạng khi sấy................................................................................................ 334
8.2.4. Nguyên nhân xuát hiện kẽ nứt......................................................................................................336
8.2.5. Tốc độ sấy...................................................................................................................................... 337
8.2.6. Độ ảm tới hạn và độ ầm cuối cùng.............................................................................................. 339
8.2.7. Độ nhạy của đất sét.......................................................................................................................339
8.2.8. Thời gian sấy.................................................................................................................................341
8.3. Các phương pháp sấy.......................................................................................................................341
8.3.1. sáy đối lưu........... .......................................................................................................................... 342
8.3.2. sáy bức xạ...................................................................................................................................... 342
8.3.3. Sấy cao tàn..................................................................................................................................... 342
8.3.4. sáy điện tiếp xúc...........................................................................................................................343
8.4. Lò sấy.................................................................................................................................................... 343
8.4.1. Yêu cầu và phân loại lò sáy..........................................................................................................343
8.4.2. Lò sáy thùng quay.........................................................................................................................344
8.4.3. sáy nghiền liên hợp.......................................................................................................................350
8.4.4. Lò sáy phun (hồ)............................................................................................................................357
8.4.5. Lò sáy phòng..................................................................................................................................362
8.4.6. Lỏ sáy tuy nen................................................................................................................................364
8.4.7. sáy tuy nen thanh lăn gạch ngói................................................................................................ 365
8.4.8. sáy thanh lăn cho gạch ốp lát.....................................................................................................365
8.4.9. Lò giá treo....................................................................................................................................... 369
8.5. Cơ sờ tính toán quá trình sấy.......................................................................................................... 372
Chương 9. LÒ NUNG GỐM sứ VÀ VẬT LIỆU CH|U LỪA.................................................................385
9.1. Một số kiểu lò truyền thống..............................................................................................................387
9.1.1. Lò đứng nung gạch ngói...............................................................................................................387
9.1.2. Lò chuyền....................................................................................................................................... 390
9.1.3. Lò bầu nung sứ.............................................................................................................................. 391
12

9.2. Lò phòng gián đoạn............................................................................................................................392
9.2.1. Nguyên tắclàm việc.................................................................... 392
9.2.2. Cấu tạo............................................................................................................................................ 393
9.2.3. Xếp lò................................................................................................................................................394
9.2.4. ưu nhược điểm.............................................................................................................................. 395
9.3. Lỏ con thoi (SHUTLE KILN)...............................................................................................................395
9.3.1. Nguyên tắc làm việc.......................................................................................................................395
9.3.2. Chiều hướng của ngọn lửa............................................................................................................396
9.3.3. Cáu tạo lò.......................................................................................................................................400
9.3.4. ưu nhược điểm của lò con thoi....................................................................................................402
9.4. Lò gián đoạn khác..............................................................................................................................403
9.4.1. Lò xe nâng (Elevator kiln)..............................................................................................................403
9.4.2. Lò BEN (bell kiln)............................................................................................................................404
9.4.3. Lò vỏ lò di động (Moving hood intermittent kiln).........................................................................405
9.4.4. Lò vỏ lò di động ngang.................................................................................................................. 406
9.4.5. Xác định kích thước cơ bản lò gián đoạn................................................................................... 409
9.5. Lò vòng...................................................................................................................................................409
9.5.2. Cấu tạo.............................................................................................................................................410
9.5.3. Đốt nhiên liệu trong lò.................................................................................................................... 413
9.5.4. ưu nhược điểm.............................................................................................................................. 413
9.6. Lò vòng không nóc..............................................................................................................................414
9.7. Lò liên phòng........................................................................................................................................ 416
9.7.2. Cáu tạo.............................................................................................................................................416
9.7.3. ưu nhược điểm cơ bản................................................................................................................. 417
9.8. Lò nung tuy nen....................................................................................................................................417
9.8.1. Cấu tạo các zôn của lò tuy nen.................................................................................................... 417
9.8.2. Sơ đồ nguyên tắc cùa lò tuy nen..................................................................................................418
9.8.3. Chuyển động khí trong lò tuy nen................................................................................................419
9.8.4. Quan hệ giữa khí động học và kết cáu của lò tuy nen.............................................................421
9.8.5. Cấu tạo lò nung tuy nen.................................................................................................................422
9.8.6. Hệ thống thông gió.........................................................................................................................431
9.8.7. Phương pháp đốt nhiên liệu..........................................................................................................433
9.9. Lò thanh làn hay lò tuy nen thanh lăn............................................................................................ 438
9.9.1. Lò tuy nen trượt..............................................................................................................................446
9.9.2. Lò tuy nen điện...............................................................................................................................447
9.9.3. Lò nung hoa hay hấp hoa..............................................................................................................447
9.9.4. Xác định kích thước cơ bản...........................................................................................................448
13

Chương 10. LÒ NÁU THUỶ TINH VÀ FRIT........................................................................................... 451
10.1. Lò nồl náu thùy tinh....................................................................................................................... 453
10.1.1. Cấu tạo lò nồi..............................................................................................................................454
10.1.2. Buồng lò.......................................................................................................................................455
10.1.3. Chiều hướng ngọn lửa.............................................................................................................. 456
10.1.4. Nồi nấu........................................................................................................................................457
10.1.5. Hình dạng lò nồi..........................................................................................................................457
10.1.6. Chế độ nấu của lò.......................................................................................................................458
10.1.7. Xác định kích thướccơ bản của lò nồi...................................................................................... 460
10.2. Lò bể nấu thủy tinh..........................................................................................................................462
10.2.1. Phân loại lò bể............................................................................................................................463
10.2.2. Phân bố zôn và nhiệt độ trong lò bể......................................................................................... 464
10.2.3. Chuyển động thủy tinh trong lò bể.............................................................................................466
10.2.4. Các loại lò bể..............................................................................................................................469
10.2.5. Lò kéo kính................................................................................................................................. 476
10.2.6. Chế độ làm việc của lò.............................................................................................................. 484
10.2.7. Cấu tạo chi tiết cùa lò bể...........................................................................................................487
10.2.8. Đốt nhiên liệu bằng oxy - công nghệ nấu mới.........................................................................493
10.2.9. Lò bể dùng điện..........................................................................................................................499
10.2.10. Lò bể có thiết bị đảo trộn......................................................................................................... 504
10.2.11. Tính toán lò bể nấu thủy tinh...................................................................................................504
10.3. Lò nấu FRIT.......................................................................................................................................508
10.3.1. Lò náu Frit gián đoạn................................................................................................................. 509
10.3.2. Lò náu Frit liên tục......................................................................................................................511
Chương 11. LÒ NUNG VÔI VÀ CLINKE XI MÀNG.............................................................................. 512
11.1. Lò đứng nung vôi...........................................................................................................................512
11.1.1. Các kiểu lò...................................................................................................................................512
11.1.2. Lò nung vôi đốt bằng than......................................................................................................... 513
11.1.3. Lò nung vôi đốt bằng nhiên liệukhí..........................................................................................516
11.1.4. Lò nung vôi bằng nhiên liệu lỏng.............................................................................................. 517
11.1.5. Hệ nạp liệu và tháo liệu............................................................................................................. 518
11.2. Lò quay nung vôi.............................................................................................................................520
11.3. Lò đứng nung clinke xi măng........................................................................................................523
11.3.1. Sơ lược phát triển xi măng........................................................................................................523
11.3.2. Sự phát triển lò đứng................................................................................................................. 524
11.3.3. Cấu tạo lò nung..........................................................................................................................525
11.3.4. Đặc điểm cùa lò đứng................................................................................................................ 527
11.3.5. Biện pháp tăng năng suất lò đứng.............................................................................................528
14

11.4. Lò quay nung clinke xi măng................................................... 529
11.4.1. Phân loại lò quay và lịch sử phát triển lò................................................................................... 529
11.4.2. Cấu tạo lò quay.............................................................................................................................. 532
11.4.3. Thiết bị trao đổi nhiệt cho lò quay phương pháp ướt.............................................................538
-Ị 1.4.4, Thiết bị trao đổi nhiệt lò quay phương pháp bán khô LEPOL.............................................. 541
11.4.5. Lò quay phương pháp khô thế hệ 1 hay lô SP......................................................................... 543
11.4.6. Lò quay phương pháp khô thế hệ 2 hay lò cổ Calciner NSP.................................................547
11.4.7. Lò quay 2 bệ...................................................................................................................................558
11.4.8. Thiết bị làm nguội (làm lạnh, làm mát) clinke............................................................................562
11.4.9. Thiết bị đốt nhiên liệu hay vòi đốt cho lò quay...........................................................................571
11.4.10. Một vài khái niệm và tinh toán...................................................................................................574
11.4.11. Phương hướng tiết kiệm năng lượng và đốt phế thải........................................................... 578
11.5. Sử dụng nhiên liệu thay thế hay đốt rác và phế thải trong hộ lò quay nung
clinke xi mắng.................................................................................................................................... 580
11.5.1. Vai trò và ý nghĩa......................................................................................................................... 581
11.5.2. Tính chát và chất lượng khí......................................................................................................... 582
11.5.3. Yêu cầu đối với nhiên liệu thay thế..............................................................................................582
11.5.4. Yêu cầu cần cho đốt rác và phế thải.......................................................................................... 584
11.5.5. Những điểm có thể đốt nhiên liệu thay thế................................................................................ 585
11.5.6. Thiết bị đốt nhiên liệu thay thé ngoài lò quay............................................................................586
11.5.7. Thiết bị đốt nhiên liệu thay thế trong lò quay.............................................................................593
11.5.8. Những ưu điềm của nhiên liệu thay thế......................................................................................595
11.5.9. Vật liệu chịu lửa xây lò.................................................................................................................. 596
Chương 12. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT CỦA LÒ.......................................................................................600
12.1. Mục đích và quy định....................................................................................................................... 600
12.1.1. Mục đích......................................................................................................................................... 600
12.1.2. Quy ước khi tính toán................................................................................................................... 600
12.2. Thiết lập cân bằng nhiệt.................................................................................................................... 600
12.2.1. Nhiệt cung cáp...............................................................................................................................600
12.2.2. Nhiệt tiêu tốn.................................................................................................................................. 602
12.3. Tính cân bằng của lò nung cllnke xl măng..................................................................................604
12.4. Tính toán quá trình cháy nhiên liệu...............................................................................................606
12.5. Thiết lập cân bằng vật chất hệ thống lồ........................................................................................609
12.5.1. Tính toán số liệu ban đầu............................................................................................................ 609
12.5.2. Thiết lập cân bằng vật chát hệ thống lò......................................................................................610
12.6. Tính cân bằng nhiệt của hệ thống lò nung.................................................................................. 612
12.6.1. Nhiệt lý thuyết tạo clinke (theo phương pháp Khođorov)...................................................... 612
12.6.2. Tinh cân bằng nhiệt hệ thống lò.................................................................................................614
15

Chương 13. LÒ NUNG VÀ VÂN ĐÈ MỒI TRƯỜNG........................................................................... 641
13.1. Tiêu thụ nhiên liệu và hiệu ứng nhà kính (Greenhouse effect)...................................... 641
13.1.1. Khái niệm về hiệu ứng nhà kính..............................................................................................641
13.1.2. Bản chất hiệu ứng nhà kính.....................................................................................................642
13.1.3. Hậu quả của hiệu ứng nhà kính...............................................................................................644
13.1.4. Biện pháp giảm hiệu ứng nhà kính...........................................................................................645
13.2. Định hướng phát triển xanh sạch trong lò nung gốm sứ....................................................... 646
13.2.1. Tiết kiệm năng lượng, nhiên liệu với hiệu ứng nhà kinh....................................................... 646
13.2.2. Lựa chọn nhiên liệu sạch..........................................................................................................647
13.2.3. Giảm tiêu thụ năng lượng.........................................................................................................647
13.2.4. Tận dụng nhiệt cùa khói lò........................................................................................................ 647
13.2.5. Rút ngắn thời gian nung........................................................................................................... 648
13.2.6. Chuyển đổi lò nung thủ công sang lò liên tục..........................................................................648
13.2.7. Hãy sử dụng lò tuy nen............................................................................................................. 649
13.2.8. Tiến tới quy trình cháy hoàn toàn.............................................................................................649
13.2.9. Sừ dụng phế thải gốm.............................................................................................................. 649
13.2.10. Thải khí Fluor độc hại............................................................................................................. 649
13.3. Lò vôi và clinke xi măng...............................................................................................................651
13.3.1. Lò nung vôi................................................................................................................................. 651
13.3.2. Lò đứng nung clinke xi măng...................................................................................................651
13.3.3. Lò quay nung clinke xi măng...................................................................................................652
13.4. Lò nấu thủy tinh...............................................................................................................................654
13.4.1. Tổng thẻ.......................................................................................................................................654
13.4.2. Hàm lượng.................................................................................................................................. 655
13.4.3. Biện pháp.....................................................................................................................................656
PHỤ LỤC......................................................................................................................................................... 658
TÀI LIỆU THAM KHÀO.................................................................................................................................667
CHi MỤC.......................................................................................................................................................... 673
16

CHƯƠNG 1
NHIÊN LIỆU VÀ QUÁ TRÌNH CHÁY
Nhiên liệu là nguồn nhiệt chủ yếu trong các lò nung và sấy của công nghiệp vật liệu Silicat. Khi
cháy, nhiên liệu sẽ tôa một lượng nhiệt lớn cung cấp cho các sản phẩm nung hoặc sấy. Ngoài nguồn
nhiệt từ nhiên liệu hữu cơ, công nghiệp Silicat còn sử dụng năng lượng điện. Việc sử dụng năng lượng
điện đang được đẩy mạnh ờ một so nước công nghiệp. Trong khái niệm nhiên liệu, người ta còn có khái
niệm nhiên liệu hạt nhân, song người ta thường chuyển năng lượng hạt nhân thành năng lượng điện để
sử dụng trong công nghiệp. Trong chương này, chúng ta chi khảo sát nhiên liệu hữu cơ thông dụng nhất.
1.1. PHẢN LOẠI VÀ YÊU CÀU CỦA NHIÊN LIỆU
1.1.1. Phân loại nhiên liệu
Theo trạng thái tổ hợp, nhiên liệu được chia làm ba loại: rắn, lỏng, khí.
Nhiên liệu rắn bao gồm:
4- Thiên nhiên: củi, than bùn, than đá, antraxit, đá dầu (đá bitum).
4- Nhân tạo: than bụi, than củi, than bánh.
Nhiên liệu lỏng bao gồm:
4- Thiên nhiên: dầu mỏ.
4- Nhân tạo: xăng, dầu hỏa, mazut (FO), diesel (DO), đá bitum, đá phiến dầu.
Nhiên liệu khí bao gồm:
4- Thiên nhiên: khí thiên nhiên, khí đồng hành, khí đá phiến, băng metan (băng hay đá lạnh chảy),
khí nhà máy lọc dầu, khí hóa lỏng (hỗn hợp của khí propan và butan). Hai loại khí cuối cùng cũng có thể
coi chúng là khí nhân tạo.
4- Nhân tạo: khí than, khí lò cốc, khí lò cao.
1.1.2. Yêu cầu của nhiên liệu
Yêu cầu chung đối với các loại nhiên liệu khác nhau:
a) Khi cháy, nhiên liệu cần tỏa ra một lượng nhiệt lớn tính theo một đơn vị thề tích hay khối lượng.
b) Khi cháy, nhiên liệu không được tách ra khí độc hại đến sức khoẻ của con người (như co,
SO2, NOX) cũng như các khí ảnh hường đến những vật liệu nung, vật liệu xây lò, chủ yếu là các phần
kim loại của lò.
c) Nhiên liệu cần phải dễ khai thác, dễ vận chuyển và rẻ tiền.
d) Nhiên liệu cần phải cỏ khả năng bảo quản lâu dài trong kho mà không có sự thay đổi tính chất
của chúng.
e) Nhiên liệu cần phải đảm bào các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật.
17

1.2. NHIÊN LIỆU RÁN
1.2.1. Thành phần nhiên liệu
Nhiên liệu có hai phần: phần cháy được là các chất hữu cơ phức tạp và không cháy được là tro xì
và hơi ẩm.
Thành phần của phần cháy được phụ thuộc vào thành phần chất nguyên thủy tạo ra nhiên liệu đó,
ví dụ như than đá, dầu mỏ có thành phần khác nhau do nguồn gốc tạo thành chúng khác nhau.
Thành phần nhiên liệu rắn và lòng được biểu thị bằng phần trăm khối lượng nguyên tố và ký hiệu
thành phần nguyên tố đó. Độ tro là những khoáng không cháy được của nhiên liệu, ký hiệu là A% và độ
ẩm ký hiệu là w%.
Có bốn loại thành phần nhiên liệu: thành phần hữu cơ, thành phần cháy, thành phần khô và thành
phần làm việc. Trong bảng 1.1 cho 4 loại thành phần với ký hiệu của chúng.
Bảng 1.1. Thành phần nhiên liệu theo ký hiệu
Tên thành phần Ký hiệu Thành phần nguyên tổ (%) Tồng cộng (%)
Thành phần hữu cơ H ch, Hh, oh, Nh 100
Thành phần cháy c cc, Hc, oc, N®, sc 100
Thành phần khô K ck, Hk, ok, Nk, sk, Ak 100
Thành phần làm việc L c1, H1, o', N1, s', a' ,w‘ 100
Thông thường các số liệu về nhiên liệu đều cho dưới dạng khô, vi độ ẩm của chúng thay đổi theo
thời tiết. Trong kỹ thuật lại cần đến thành phần làm việc, cho nên khi tính toán ta phải chuyển về thành
phần làm việc.
Khi chuyển đổi thành phần khô, thành phần cháy sang thành phần làm việc, ta áp dụng công
thức sau:
Từ thành phần khô (% khối lượng):
c' = ck —°5W-% = ck. k %; H' = Hkk%... (1.1)
100
Từ thành phần cháy (% khối lượng):
c' = cc 100~A'~W %= c. m% ; H' = Hc. m%... (1.2)
100
Các thành phần khác cũng tính tương tự.
Khi đã biết thành phần làm việc của than, chẳng hạn cj, Hp ...Wj1 , song kiểm tra thực tế độ ẩm
không phải là Wj1 mà là W2 do mưa gió hoặc bảo quản hoặc sau khi sấy. Do đó thành phần nhiên liệu
sẽ thay đổi thành C2, H2... và thành phần mới tính theo công thức sau:
c
* = cj 1°°"^ = c. n % ; H
*
2 = H1,. n%...
100-W,1
18

1.2.2. Tính chất của nhiên liệu
Từ các tính chất của nhiên liệu, không những ta biết được nhiệt lượng tòa ra khi cháy mà còn tìm
được điều kiện tốt nhất khi cháy cũng như tồ chức việc vận chuyển và bảo quản chúng trong kho. Ngoài
ra cũng căn cứ vào tính chất của nhiên liệu mà ta lựa chọn nhiên liệu thích hợp với mỗi loại sàn phẩm
cần gia công nhiệt và thích hợp với mỗi kiểu lò nung khác nhau.
1.2.2.1. Nhiệt trị hay nhiệt sinh của nhiên liệu
Tính chất chính của nhiên liệu là khả năng tạo ra nhiệt lượng khi cháy và được biểu thị bằng
nhiệt trị hay nhiệt sinh. Nhiệt trị là lượng nhiệt tỏa ra khi cháy hoàn toàn một kg nhiên liệu rắn hay lỏng
hoặc l m3 chuẩn nhiên liệu khí và được biểu thị bằng kcal/kg hoặc kcal/m3 hay Kj/kg hoặc Kj/m3.
Đom vị nhiệt thường dùng là Kcal và cách đổi như sau:
Kcal = 4,187 KJ = 3,986 Btu; Kcal/h = 1,163 w = 3,968 Btu/h
Lượng nhiệt tỏa ra khi cháy nhiên liệu là kết quà của các phản ứng tỏa nhiệt do quá trình oxy hóa
các nguyên tố riêng biệt của nhiên liệu. Nhưng đồng thời cũng có những quá trình thu nhiệt cùng tiến
hành song song như sấy khô, phân hủy các hợp chất phức tạp thành họp chất đom giản hom. Cho nên
nhiệt trị chính là tồng của các hiệu ứng nhiệt này tính theo một đom vị khối lượng hay thề tích của nhiên
liệu. Người ta phân biệt nhiệt trị cao Qc và nhiệt trị thấp Qt1, nhiệt trị cao không tính đến nhiệt tiêu tốn
đề hóa hơi của nước tạo thành khi cháy hydro. Nhiệt trị thấp có tính đến lượng nhiệt này nên giá trị
nhiệt trị thấp bao giờ cũng nhỏ hom nhiệt trị cao. Tuy nhiên trong tính toán bao giờ cũng dùng nhiệt trị
thấp mà không dùng nhiệt trị cao.
Nhiệt trị của nhiên liệu phụ thuộc nhiều vào thành phần của nhiên liệu và dao động trong một
khoảng lớn. Lượng nhiệt tỏa ra nhiều nhất là từ hydro, sau đó là cacbon; cho nên nhiên liệu nào giàu
thành phần này thì nhiệt trị càng cao. Ví dụ: mazut, xăng, dầu hỏa dầu diesel có nhiệt trị cao đến 9500
Kcal/kg hoặc hom, nhiên liệu khí nhận được khi gia công dầu mỏ, chứa tới 98% hydrocacbon và hydro
nên nhiệt trị gần bằng 9000 kcal/m3.
Nhiột trị nhiên liệu rắn tăng lên theo tuổi hình thành của chúng. Tuổi càng lớn thì hàm lượng
cacbon càng lớn và hàm lượng oxy càng nhỏ. Ví dụ, củi hay than bùn khô cỏ nhiột trị khoảng
4500 Kcal/kg và nhiên liệu già hom, như than đá có nhiệt trị khoảng 8498 Kcal/kg. Tro xi và lượng ẩm
đều hạ thấp nhiệt trị của nhiên liệu.
Trong kỹ thuật, cần phải so sánh tiêu tốn nhiệt riêng cho một đom vị thể tích (hay khối lượng) sản
phẩm khi nung sấy hay gia công nhiệt ở các lò khác cho nên người ta dùng khái niệm đom vị nhiên liệu
tiêu chuẩn hay quy ước. Đó là nhiên liệu ’’tưởng tượng’’ có nhiệt trị bằng 7000 Kcal/kg (29300 Kj/kg.)
Đe chuyển nhiên liệu bất kỳ nào đó sang nhiên liệu quy ước, ta sử dụng hệ số nhiên liệu:
729300 (1.3)
Trong đó: Qt1 là nhiệt trị nhiên liệu rắn hay lỏng (Kj/kg) hoặc nhiên liệu khí (Kj/Nm3). Nếu nhiệt
trị biểu thị bằng Kcal/kg thì:
K = Qt /7000 (1-4)
1.2.2.2. Vai trò lưu huỳnh trong nhiên liệu
Lưu huỳnh trong nhiên liệu thường có ở ba dạng:
a) Họp chất hữu cơ.
b) Hợp chất sunfua như sunfua sắt FeS2.
19

c) Hợp chất Sunphat như Sunphat CaSƠ4, FeS04.
Lưu huỳnh trong hợp chất hữu cơ, sunfua là thành phần cháy được của nhiên liệu: s + Ơ2 = SO2
và tỏa ra 2207 Kcal/kgS.
2 FeS2 + 5Ơ2 = 4 SO2 + 2FeO + q
Các phản ứng cháy trên đều tòa nhiệt song lượng nhiệt này không đáng kể và lượng s% không
lớn trong than.
Lưu huỳnh ở dạng sunphat không cháy được, hàm lượng của nó trong nhiên liệu không đáng kể.
Như vậy chỉ cỏ lưu huỳnh ở phần cháy được mới năm trong chất bốc của nhiên liệu.
Hàm lượng chung của lưu huỳnh cháy được trong nhiên liệu thiên nhiên dao động như sau:
Củi gỗ 0 4-2%
Than bùn 0,2 4- 2,0%
Than nâu 1,0 4-1,5%
Than đá 0,2 4- 7,0%
Antraxit 0,14-5,0%
Dầu mỏ 0 4- 3,0%
Mặc dù lưu huỳnh cháy được và tỏa nhiệt, nhưng sự có mặt của lưu huỳnh sẽ làm giảm chất
lượng nhiên liệu vì sản phẩm cháy của nhiên liệu sẽ làm ô nhiễm môi trường và đôi khi cỏ hại trực tiếp
đến vật liệu được nung trong lò hoặc gây nên các sự cố frong hệ thống lò nung.
Nhiên liệu có trên 5 4- 7% lưu huỳnh, giá trị sử dụng của nó trong công nghiệp rất kém. Than nâu
có chứa lưu huỳnh dễ bị tản vụn trong không khí, vì FeS2 bị oxy hóa dần dần theo phản ứng trên làm
cho than bị vỡ vụn. Dầu mỏ chứa lưu huỳnh ờ dạng nguyên tố s, mercaptan, disunfua, sunfua; những
chất này ăn mòn kim loại.
Nhiên liệu chứa nhiều lưu huỳnh còn có thể gây nên hiện tượng tự cháy. Nhiên liệu rắn (ví dụ
than chứa nhiều Fe2S) có khả năng hấp thụ oxy của không khí trên bề mặt của chúng và tiến hành quá
trinh oxy hóa mặc dù tốc độ phản ứng khá nhỏ. Nếu nhiệt của phản ứng không tản đi được, nhất là ở lớp
sâu bên trong đống than thì dễ dẫn tới tăng nhiệt độ và tạo ra đám tự cháy, lúc đầu chi cháy âm i, sau đó
cháy to kèm theo khí độc so2 bay ra.
Vì vậy khi lưu kho những nhiên liệu dễ tự cháy, cần phải chú ý và có những biện pháp phòng
hỏa. Kho nhiên liệu thường cỏ dự trữ khoảng 1 4- 2 tháng hoặc hơn. Tùy theo loại than và thời gian dự
trữ mà quyết định chiều rộng và chiều cao của đống than. Ngoài ra phải có những biện pháp phòng hỏa
cẩn thận khi lưu trừ than.
Cuộc đấu tranh chống ô nhiễm môi trường và luật môi trường đã không cho phép sử dụng than
hay nhiên liệu chứa nhiều SO2 trong khỏi lò. Đây cũng là vấn đề đáng quan tâm khi lựa chọn nhiên liệu
dùng trong lò. Trong trường hợp phải đốt than chứa nhiều lưu huỳnh thì phải đặt vấn đề khử SO2 trong
khói lò.
1.2.2.3. Tro xỉ
Tro xi là tạp chất của nhiên liệu và là cặn răn không cháy được khi đốt nhiên liệu. Hàm lượng tro
phụ thuộc vào loại nhiên liệu, vị trí khai thác, điều kiện vận chuyển và dao động từ 0% ở nhiên liệu khí,
vài phần nghìn ở nhiên liệu lỏng, 1 4- 2% ở củi gỗ cho đến 50 4- 60% ờ đá dầu (đá bitum).
20

Chúng ta phân biệt: tro liên kết là tro phân bố đồng đều trong nhiên liệu và không loại trừ được
khi làm giàu.
Tro xi có những ảnh hường có hại sau:
1) Hạ thấp nhiệt trị của nhiên liệu.
2) Tiêu tốn nhiệt để nóng chảy tro xi và phân hủy các hợp chất của tro xỉ.
Ví dụ: CaCƠ3 —> CaO 4- CƠ2 - qi
CaSƠ4. H2O —> CaSƠ4 + 2H2O - q2
3) Tổn thất nhiệt do tro xi mang ra khỏi lò.
4) Gây trờ ngại việc cấp không khí để cháy nhiên liệu vi tro xi làm tắc nghẽn buồng đốt. Nếu xỉ
dễ chảy, chúng dễ tạo tảng xi trong buồng đốt, làm sự phân bố không khí trong buồng đốt không đều.
5) Gây tổn thất do cháy không hoàn toàn cơ học vì một số than trong xỉ không được cháy hết khi
xỉ được loại ra ngoài.
6) Cần phải làm vệ sinh và trộn đảo nhiên liệu (chọc lò).
7) Xỉ có thể phá hoại gạch lót lò và ghi đốt.
8) Neu cháy than trực tiếp có trong lò, xi than sẽ làm hỏng hay bẩn vật liệu nung.
Theo thành phần hóa học của xi, ta chia ra:
Xi axit khi tỉ lệ (SiO2 + Al2O3)/(CaO + MgO) > 1
Xỉ bazơ khi ti lệ (S1O2 + AỈ2O3)/(CaO -I- MgO) < 1
Độ chịu lừa của tro xi phụ thuộc vào thành phần hóa học. Xi kiềm thường có độ chịu lửa cao hơn
xỉ axit. Theo độ chịu lửa ta có 4 nhóm xỉ:
Dễ chảy có độ chịu lửa dưới 1160°C,
Trung bình
Khó chảy
Chịu lừa
1160 1350°C,
1350- 1500°C,
trên 1500°C.
Độ nóng chảy của tro xi cần phải kể đến khi lựa chọn kiểu lò cần đốt chúng. Có những lò đốt
than bụi lại yêu cầu độ chịu lửa của xi than phải trên 1100°C để tránh xi lỏng bám vào thành lò và làm cản
trở đường đi của khí cũng như cùa nguyên liệu. Hàm lượng tro xỉ trong nhiên liệu cho trong bảng 1.2.
1.2.2.4. Độ ẩm của nhiên liệu (W %)
Độ ẩm của nhiên liệu cũng hạ thấp nhiệt trị của chúng vì nó làm giảm thành phần cháy cùa nhiên
liệu. Ngoài ra khi cháy phải tiêu tốn nhiệt để hóa hơi và nung nóng hơi ẩm đến nhiệt độ khói lò. Vì vậy
việc cháy nhiên liệu ẩm rất khó khăn và đôi khi phải sấy nhiên liệu trước khi đốt.
Hơi ẩm trong nhiên liệu nằm trong trạng thái tự do, nó dễ loại trừ khi sấy trong không khí 2 4- 3
ngày và ở trạng thái độ ẩm hút, hơi ẩm này chỉ loại trừ khi sấy nhân tạo ở 105°C. Lượng hơi ầm tự do
phụ thuộc vào loại nhiên liệu, địa phương, thời gian khai thác, kích thước nhiên liệu, loại nhiên liệu và
điều kiện bào quản cũng như môi trường. Thông thường độ ẩm của nhiên liệu dao động trong khoảng
lớn như cho trong bảng l .2.
21

Bảng 1.2. Độ tro và độ ầm của nhiên liệu
Nhiên liệu Độ tro % Độ ẩm hút % Độ ẩm làm việc %
Khí thiên nhiên - - 0,5--1,5
Dầu mỏ 0,0-0,1 - 0,0--3,0
Cùi gỗ 0,5 - 2,0 5,0-10,0 25,0--50,0
Than bùn 3,5-25,0 7,0-15,0 25,0--60,0
Than nâu 7,0 - 45,0 4,0-15,0 20,0--50,0
Than đá 4,0 - 34,0 1,0 - 8,0 2,5 - 22,0
Antraxit 2,0 - 44,0 0,4- 1,0 3,0-10,00
Trong nhiên liệu còn có hơi ẩm nằm ờ dạng liên kết hóa học và được gọi là nước hóa học. Ví dụ
khoáng caolinit Al2O3.2SiO2.2H2O có lẫn trong than dưới dạng đất sét, trong đó có chứa nước hóa học.
Khi cháy than thì caolinit mất hết nước hóa học để trờ thành tro xỉ và hơi nước bay đi. Vì lượng nước
hóa học rất nhỏ nên trong kỹ thuật người ta không tính đến và không đưa vào thành phần làm việc của
nhiên liệu.
Trong nhiên liệu lỏng, nước nằm ờ dạng nhũ tương rất khó tách riêng. Độ ẩm nhiên liệu khí nói
chung là rất thấp và thông thường dưới 1% thề tích.
1.2.2.5. Chất bốc của nhiên liệu (V%)
Nếu đốt nóng nhiên liệu rắn đến 850°C không có không khí thì chất bốc sẽ tách ra. Vậy chất bắc
là hỗn hợp khí khi phân hủy nhiên liệu ở 850°c trong điều kiện không có không khí. Trong thành
phần của nó có co, CO2, H2S, H2, N2, hydrocacbon hơi nước, nhựa than hay hắc ín... sau khi chất bốc
tách hết, cặn còn lại gọi là cốc hay cặn cacbon. Thực tế, chất bốc chứa đến khoảng ÌOO hợp chất khác
nhau và có đặc tính chung là rất độc hại và cháy tốt.
Lượng chất bốc nhiều hay ít phụ thuộc vào dạng và thành phần nhiên liệu (xem bảng 1.7). Nhiều
chất bốc nhất là củi gỗ (85% thành phần chấy), sâu đó là than bùn (75%), than nâu và vài loại than đá.
Antraxit chứa ít hydro và oxy do đó lượng chất bốc cũng ít nhất và thường < 9%.
Hàm lượng chất bốc là một đặc tính quan trọng, nó quyết định khả năng bắt lửa và những tính
chất khác của nhiên liệu. Vì vậy căn cứ vào hàm lượng chất bốc để lựa chọn phương pháp đốt cũng như
cấu trúc của thiết bị đốt nhiên liệu. Lượng chất bốc càng nhiều, nhiệt độ bắt cháy nhiên liệu càng thấp,
thể tích ngọn lửa càng lớn, ngọn lửa cháy càng dài khi đốt tại buồng đốt cố định.
Căn cứ vào độ già hay tuổi hình thành của nhiên liệu chúng ta thấy răng nhiên liệu càng non hàm
lượng chất bốc càng nhiều, việc đốt chúng càng dễ dàng hơn. Do chất bốc cháy tạo ngọn lửa dài với thể
tích lớn nên sử dụng than nhiều chất bốc trong lò nung gốm sứ thủy tinh có nhiều thuận lợi hơn. Tuy
nhiên, cũng có lò yêu cầu than phải cỏ ít hoặc không có chất bốc, ví dụ lò đứng nung vôi, nung samôt và
clinke xi măng.
Phần còn lại của nhiên liệu sau khi đẫ loại trừ chất bốc gọi là cốc (coke). Tùy thuộc loại than mà
cốc này có thể hoặc không kết lại với nhau thành khối. Than mà cỏ cốc kết khối tốt gọi là than luyện
cốc, còn cốc kết khối đó gọi là than cốc. Than cốc được sản xuất từ lò luyện cốc và dùng trong lò nấu
gang của công nghiệp luyện thép.
22

Than càng có nhiều cốc tức càng ít chất bốc thì càng khó cháy với ngọn lửa ngắn hoặc không có
ngọn lửa. Than antraxit là than già nhất, chứa ít chất bốc và nhiều cốc. Vì vậy nhiệt trị của nó cao,
nhưng khó cháy và cháy với ngọn lửa rất ngắn tại buồng đốt có ghi cố định.
1.2.3. Các loại nhiên liệu rắn
12.3.1. Củi gỗ
Củi gỗ là một trong những dạng nhiên liệu đầu tiên được loài người sử dụng. Đen nay, việc sử
dụng cùi gỗ cho thiết bị nhiệt bị hạn ché vỉ đó là nguyên liệu giá trị đối với công nghiệp tơ sợi, giấy,
thực phẩm, xây dựng, đồ gỗ. Thành phần cháy của củi gỗ trung bình như sau: Cc = 51%, Hc = 0,6%,
oc = 42,3%. Nhiệt trị của củi gỗ khoảng 2700 -ỉ- 3178 Kcal/kg khi độ ẩm 25 -ỉ- 35%.
Ưu điểm của củi gỗ là:
a) Hàm lượng tro rất ít (1,5 4- 2%), đồng thời tro lại khó chảy (> 1200°C) không tạo thành cục xi.
b) Hàm lượng chất bốc rất cao và đạt tới 85% tính theo thành phần hữu cơ của củi gỗ, do vậy
ngọn lửa rất dài.
c) Dễ bắt cháy (gần 300°C).
d) Không chứa lưu huỳnh.
e) Độ ẩm cao: gỗ tươi 60%, để lâu ngoài trời độ ẩm hạ xuống còn 20 4- 25%.
Khối lượng lm3 củi gỗ phụ thuộc vào loại gỗ và độ ẩm của chúng. Khác với nhiên liệu khác, củi
gỗ thường được đo bằng m3 và thường gọi là Ste. Để chuyển đơn vị thể tích củi gỗ sang đơn vị khối
lượng, người ta dùng khối lượng 1 m3 củi gỗ khô tuyệt đối kg/m3. Ví dụ:
Gỗ sồi
Bạch dương
Gỗ thông
Phi lao
405 kg/m3
345 kg/m3
287 kg/m3
253 kg/m3
Nếu củi gỗ có độ ẩm wx% thì khối lượng 1 m3 củi gỗ ở độ ẩm đó tính theo công thức:
100
100-Wx
(1.5)
Trong đó: Gc là khối lượng 1 m3 của gỗ khô tuyệt đối.
Ngoài củi gỗ ra, trấu, rơm, rạ, mùn cưa cũng là những nhiên liệu thuộc họ này. Chúng khác củi
gỗ ờ chỗ độ ẩm chi còn < 10%, nhưng độ tro tới 20%. Riêng mùn cưa có độ ẩm cao hơn củi gỗ do tính
chất hút ẩm của nó cao.
Việc sử dụng củi gỗ để đốt lò chi hạn chế ở những vùng gần rừng giàu gỗ và chi nên sử dụng
những đoạn cành ngọn mà thôi. Một so lò nung gốm sứ thủ công của ta vẫn còn đang dùng củi gỗ với tỳ
lệ không lớn. Điều đó ảnh hường đến môi trường do rừng phủ xanh bị thu hẹp và khói lò chứa nhiều độc
tố. Vi vậy chúng ta đang hạn chế và thu hẹp các cơ sở có lò nung sử dụng nhiều củi gỗ. Nước ta có
nhiều trấu nên việc sử dụng trấu để nung gạch ngói đỏ tương đối phổ biến tại vùng Nam Bộ. Hiện nay
chưa có số liệu nào về thành phần hóa của trấu nước ta, vì vậy hãy tham khảo thành phần trấu của một
số vùng trên thé giới trong bảng 1.3.
23

Bảng 1.3. Thành phần của trấu của một số vùng
Hùm lượng Nhiệt trị
Kcal/kg
Vùng c H ớ N 5 Độ tro
%
Kaupp
* 41 5 37,6 0,6 - 15,5 3.700-3.800
Cruz
* 35,8 5,2 35,8 - - 23,5 3.340
Beagle
* 42,12 5,35 31,72 0,49 0,07 20,29 -
Mansaray
et Ghaly
37,6 - 44,5 5,1-5,42 31,5-35,2 0,38-0,51 0,015-0,034 — 5.500-4.370
* Theo Thibault 1996.
Nhiệt trị trung bình của trấu chỉ khoảng 3.500 kcal/kg. Khối lượng thể tích của trấu khá thấp và
chỉ dao động trong khoảng 86-114 kg/m3.
Một vấn đề rất quan trọng đối với tro trấu là hàm lượng S1O2 rất cao lại rất mịn nên được sử dụng
làm men “tro trấu” cho sứ và gần đây chúng lại là phụ gia hoạt tính cho xi măng.
Thành phần hóa học của tro trấu các nước khào sát trong bảng trên như sau:
S1O2 (90 - 97%); K2O (1,8 - 2,8%); CaO (0,33 - 2%); p205(0,0 - 1,2%); MgO (0,3 - 0,45%),
A12O3 (0,005 - 0,2%); Fe2O3 (0,09 - 0,27%); Na2O (0,03 - 0,23%); so3 (0,10 - 1,12%).
Thành phần một loại tro trấu Việt Nam như sau: (% khối lượng).
A12O - 0,55; CaO - 2,02; Fe2O3 - 0,40; K2O - 3,25; MgO - 1,24; P2O5 - 1,36; TiO2 - 0,03;
S1O2 - 88,01; C- 0,09.
Trong tro trấu còn cỏ đến 28 vi lượng khác.
Theo Dany Blackbum khảo sát tại Việt Nam đã đưa ra số liệu trong bảng 1.4.
Bảng 1.4. Hàm lượng Silica và độ tro của phế thải nông nghiệp
(Agustin et: al 1990)
Cãy Phần cùa cây Độ tro (%) Slica (%)
Sorgo Cao lương Feuille Lá 12,55 88,70
Blé Lúa mỳ Gaine Bẹ lá 10,48 90,56
Mais Ngô Feuille Lá 12,55 64,56
Bambou Tre Noeuds Mầu 1,49 57,40
Bagasse Bã mía - 14,71 73,00
Lantanier Cây cứt lợn Tige du soc thân cây 11,24 23,28
Ẻscorce de riz Trấu - 22,15 93,00
Paille de riz Rơm - 14,65 82,00
Arbre à pain Cây lúa mỳ Tige thân cây 8,64 81,80
Toumesol Hướng dương Tige du soc thân cây 11,53 25,32
24

Qua số liệu trên ta thấy, trong tro của củi hay phế thải nông nghiệp đều chứa hàm lượng SiO2
cao. Mặt khác chúng còn chứa một lượng kiềm khá lớn, vi vậy các nhà sản xuất gốm sứ hay đồ sành đều
muốn dùng củi gỗ đặc biệt trong giai đoạn cuối của nung, nếu dùng nứa khô để đốt thì ngọn lửa sẽ dài
và men trên sành sứ rất bóng đẹp do trong ngọn lửa chứa nhiều hơi kiềm.
Theo số liệu (TT 15/12/2013), nước ta có lượng trấu 8 triệu tấn, rơm rạ 40 triệu tấn, bã mía 6
triệu tấn và còn có 50 triệu tấn vỏ cà phê, vỏ đậu, phế thải gỗ... Đây là nguồn nhiên liệu có thề được tái
tạo cho công nghiệp dưới dạng khác nhau.
1.2.3.2. Than bùn
Than bùn là sản phẩm phân hủy thực vật trong điều kiện ẩm và không có không khí. Tùy theo
mức độ phân hủy ta có 3 loại than bùn: già, trung bình và non.
Thành phần hữu cơ của than bùn phụ thuộc vào mức độ phân hủy, càng phân hủy mạnh thi than
càng giàu cacbon và càng ít oxy. Thành phần của chúng cho trong bàng 1.5.
Bảng 1.5. Thành phần hữu cơ và nhiệt trị của than bùn
Loại than bùn c
* ớ
* + M Q Kcal/kg
Non 52 6 42 4800
Trung bình 58 6 36 5210
Già 62 6 32 5800
Than bùn là loại nhiên liệu địa phương, tùy theo tuồi của nó mà màu sắc thay đổi từ nâu, xám đến
đen. Độ ẩm của than bùn tươi rất cao và đạt tới 80 4- 85%, để lâu trong không khí nó hạ xuống 25 4- 30%.
Độ tro không lớn lắm ÌO 4- 12%, chất bốc đến 80% (tính theo thành phần cháy). Do vậy, than bùn là loại
than dài lửa ờ dạng khô bắt cháy rất nhanh. Nhiệt trị than bùn khô khoảng 3270 Kcal/kg, khi độ ẩm 40%
nó hạ xuống còn 2480 Kcal/kg.
Khi lưu kho thành đống, than bùn dễ tự oxy hóa và dẫn tới hiện tượng tự cháy. Vì vậy phải đề
phòng hỏa hoạn và có những nguyên tắc an toàn phòng hỏa.
Than bùn có thể sử dụng trong công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, Than vụn dùng trong lò
vòng, lò tuy nen nung gạch ngói, than cục cỏ thể dùng trong các buồng đốt hoàn toàn hoặc bán khí,
cũng có thể dùng than bùn để khí hóa than.
1.2.3.3. Than nâu
Theo tuổi thi than nâu già hơn than bùn, cho nên mức độ phân hủy của than nâu cũng cao hơn
than bùn. Két quả hàm lượng cacbon của than nâu cao hơn và hàm lượng oxy nhỏ hơn. Neu đem so
sánh với than đá thì than nâu thuộc loại non hơn. Thành phần cacbon và oxy của ba loại than cho trong
bảng 1.6.
Bàng 1.6. Hàm lượng cacbon và oxy trong than bùn, than đá và than nẳu
Dạng nhiên liệu
Hàm lượng (%)
d1 ỡ
*
Than bùn 55 4-60 35 4-40
Than nâu 65 4-75 17 4-28
Than đá 75 4-90 5 4-15
25

Than nâu có màu nâu, không óng ánh như than đá, có dạng như đất. Trong dung dịch kiềm yếu
và sôi nó hòa tan chút ít và dung dịch có màu sắc. Đỏ là hai điểm khác than đá.
Than nâu có những đặc tính sau:
4- Hàm lượng tạp, ẩm cao như tro xi, đôi khi có cả lưu huỳnh.
+ Hàm lượng chất bốc cao và đạt đến 60% vì thể nó là loại than dài lửa và cốc của nó không kết khối.
+ Có khuynh hướng tự bốc cháy khi để lâu trong kho.
+ Bị vỡ vụn khi để lâu trong không khí nếu chứa nhiều FeS2, nên để càng lâu hay vận chuyển
càng xa chất lượng càng giảm.
Nhiệt trị của chúng dao động nhiều Qt1 = 1800 - 4350 Kcal/kg tùy theo độ ẩm. Than nâu dùng để
đốt trong lò vòng, lò quay (dạng cám), lò nung gốm sứ hoặc khí hóa để dùng trong công nghiệp vật liệu
silicat.
1.2.3.4. Than đá
Than đá là nhóm than rất khác nhau về tính chất. Sự chuyển hóa từ than nâu tới than đá kéo dài
rất nhiều năm, do vậy có loại than đá còn non, có loại già, tùy theo mức độ phân hủy mà hình dạng bên
ngoài, thành phần, tính chất của chúng bị thay đổi. Khác với than nâu, than đá có cấu trúc đặc hơn, độ
hút ẩm nhỏ hơn, màu đen hơn và có ánh kim gần như antraxit. Hàm lượng chất bốc của than đá dao
động trong một khoảng lớn, từ 9% ở than gầy tới 50% ờ than dài lửa. Thành phần nguyên tố và nhiệt trị
cũng bị thay đổi tương ứng. Hàm lượng oxy giảm theo tuổi hình thành của than, ngược lại hàm lượng
cacbon và nhiệt trị lại tăng lên, phân loại của than đá cho trong bảng l .7.
1.2.3.5. Than Antraxit
Antraxit là loại than già nhất. Theo hình dạng bên ngoài ta dễ dàng nhận ra chúng bời ánh kim,
cấu trúc lớp. Chúng có mật độ, cường độ cơ học lớn, do đó chúng cỏ độ hút ẩm và độ ẩm nhỏ. Độ tro
của Antraxit không lớn, theo thành phần khô khoảng 10% ờ loại antraxit kém hơn.
Bảng 1.7. Phẵn loại than đá
Loại than Chất bốc Vs(%) Đặc điểm của cốc
Than dài lửa >42 Không kết khối, tạo dạng bột.
Than khí 35 4-42 Kết khối, nóng chảy, đôi khi phồng.
Than mỡ 26 + S5 Kết khối, nóng chảy, đặc hoặc rất đặc.
Than lò cốc 18 4-26 Kết khối, ít đặc, xốp.
Than gầy <17 Không kết khối.
Antraxit <9 Không két khối.
1.2.3.6. Than Việt Nam
Theo số liệu chính thức của Tập đoàn Than và Khoáng sản Việt Nam, nước ta đang khai thác gần
200 mỏ với tồng dự trữ khoảng 10 tỷ tấn. Trong số đó trên 90% là than Anừaxit, than nâu lửa dài 100
triệu tấn (2,84%). Theo Tồng cục Năng lượng công bố 23.01.2012 (QĐND) thì tổng trữ lượng than tính
đến ngày 01/01/2011 của nước ta là khoảng 48,7 tỷ tấn than, trong đó than bùn khoảng 0,3 tỷ tấn. Trữ
lượng huy động vào quy hoạch là 7,2 tỷ tấn. Sản lượng thương phẩm 60 - 65 triệu tấn vào năm 2020 và
hơn 75 triệu tấn vào năm 2030. Còn hiện nay khai thác gần 50 triệu tấn/năm.
26

Theo một số chuyên gia, vùng trũng Hà Nội (đồng bằng Bắc Bộ) nằm trong bể Sông Hồng (bao
gồm vùng trũng Hà Nội và vùng lớn Vịnh Bắc bộ) có trữ lượng than khoảng 200 tỷ tấn. Than ờ đây
thuộc đủ các loại và ở độ sâu từ vài trăm mét đến trên 1 km. Tuy nhiên việc thăm dò chính thức sẽ được
tiến hành đến năm 2015.
Than antraxit Việt Nam khai thác chủ yếu ở vùng Quảng Ninh với nhiều mỏ khác nhau như than
Hòn Gai, cẩm Phả, Uông Bí, Đèo Nai, Mạo Khê... Ngoài ra còn có những mỏ than tại vùng miền Bắc
nước ta như mỏ Khánh Hòa, Nông Som, Khe Bố. Trong so đó chỉ có than Khe Bố thuộc loại than có
lượng chất bốc v% «17% nhưng sàn lượng không lớn lắm.
Việc khai thác than tại nước ta do Tập đoàn Than và Khoáng sản Việt Nam đảm trách. Than
antraxit của nước ta được phân loại theo kích thước, độ tro và nhiệt trị. Hiện nay mới chi xác định trữ
lượng than của nước ta khoảng 50 tỷ tấn chủ yếu là than đá và 0,3 tỷ tấn là than bùn.
Tồng sản lượng khai thác của nước ta mới chi ở mức khoảng trên 40 triệu tấn vào năm 2007
(VTV1 21.01.2008) và khoảng 50 triệu tấn vào năm 2011, trong đó hom 50% được dùng cho xuất khẩu.
Tại các nhà máy tuyển, than được phân loại theo kích thước thành 6 loại than cục 6 4- 80 mm, 6 loại than
cám từ số 1 đến số 6. Theo TCVN 790:1999, than antraxit của nước ta được phân loại theo bảng 1.8.
Công nghệ vật liệu Silicat thường dùng than cám cho lò nung gạch đỏ xây dựng, clinke ximăng
Tại những nơi có lò khí hóa than thì phải dùng loại than cục 4a và 4b HG.
Thành phần nguyên tố của than dao động tùy theo mỏ và via. Trong tiêu chuẩn không cho thành
phần cơ bản c, H, o, N, s tuy nhiên có cho giới hạn của hàm lượng s% và nhiệt trị là tiêu chuẩn các
nhà sản xuất quan tâm.
7.2.3.7. Đá dầu hay đá bitum
Đá dầu hay đá bitum là loại đá được ngấm dầu mỏ. Theo thời gian, dầu mỏ bị phân hủy và các
chất hữu cơ được tách ra chi để lại bitum. Chúng là loại nhiên liệu dùng được trong các lò nhưng chứa
nhiều tro xi, hàm lượng tro xi đạt tới 40 4- 60%, nhưng độ ẩm không lớn lắm, chi khoảng 4 4- 5%.
Thành phần cháy của đá dầu trung bình như sau:
Cc = 65 4-75% oc= 15 4-20%
Hc «10% Nc = 0,5 4-1,5% Sc=1,54-4,5%
Nhiệt trị của đá dầu tính theo thành phần cháy dao động trong khoảng 6520 4- 8000 Kcal/kg.
Song nhiệt trị theo thành phần làm việc chi có khoảng 1960 4- 1980 Kcal/kg do chứa nhiều tro xi.
Đá dầu chứa nhiều cacbonat, khi phân hủy sẽ tiêu tốn nhiệt, nên nhiệt trị bị hạ thấp như vậy. Do
hàm lượng chất bốc lớn, đạt đến 90% theo thành phần cháy, ngọn lửa cùa đá dầu tương đối dài. Đá dầu
có thể dùng đốt trong lò quay nung clinke xi măng, trong lò nung vật liệu gốm xây dựng.
Ở nước ta, tại khu vực trong vùng Hoành Bồ (Quảng Ninh) và vài nơi khác có tìm thấy đá dầu từ
những năm 60 của thế kỷ trước. Song đén nay vẫn chưa có khai thác công nghiệp do trữ lượng không
lớn hoặc khó khai thác hoặc khai thác không kinh tế lắm. Song điều đó cũng là dấu hiệu cho biết có dầu
mỏ thẩm thấu lên.
Neu xử lý nhiệt đá dầu có thể thu được nhiều sàn phẩm Hydrocacbon giá trị.
27

KJ
00
TCVN 790:1999
Bảng 1.8. Chất luợng than thuơng phẩm Hòn Gai - cầm Phả - Yêu cầu kỹ thuật
Mã sản
phẩm
Cỡ hạt mm
Loại
than
Độ tro khô,
Ak °/o
Độ ấm toàn phần,
Chất
bốc
khô,
Luu huỳnh
chung khô,
sổ tòa
nhiệt toàn
phần khô,
&gr cal/g
Trung
bình
Giới hạn
Trung
bình
Không
lớn hơn
Trung
bình
Trung
bình
Không lớn
hơn
Không nhỏ
hơn
1. THAN CỤC
Cục 2a HG HG 02A 50-100 20 7,00 6,00-8,00 3,00 4,00 6,00 0,60 0,80 7800
Cục 2b HG HG02B 50-100 20 9,00 8,01 - 10,0 3,50 5,50 6,00 0,60 0,80 7650
Cục 3 HG HG 030 35-50 15 4,00 3,01-5,00 3,00 4,00 6,00 0,60 0,80 8100
Cục 4aHG HG 04A 15-35 15 5,00 4,01-6,00 3,50 4,50 6,00 0,60 0,80 8000
Cục 4b HG HG04B 15-35 15 9,00 6,01 - 12,00 3,50 5,50 6,00 0,60 0,80 7450
Cục 5a HG HG05A 6-18 15 6,00 5,00 - 7,00 3,50 5,00 6,00 0,60 0,80 7900
Cục 5bHG HG 05B 6-18 15 10,00 7,01-12,00 4,00 6,00 6,00 0,60 0,80 7450
2. THAN CÁM
Cám 1 HG HG 060 0-15 - 7,00 6,00 - 8,00 8,00 12,00 6,50 0,60 0,80 7800
Cám 2 HG HG070 0-15 - 9,00 8,01 - 10,00 8,00 12,00 6,50 0,60 0,80 7600
Cám 3a HG HG 08A 0-15 - 11,50 10,01- 13,00 8,00 12,00 6,50 0,60 0,80 7350
Cám 3b HG HG 08B 0-15 - 14,00 13,01-15,00 8,00 12,00 6,50 0,60 0,80 7050
Cám 3c HG HG 08C 0-15 - 16,50 15,01-18,00 8,00 12,00 6,50 0,60 0,80 6850
Cám 4a HG HG 09A 0-15 - 20,00 18,01-22,00 8,00 12,00 6,50 0,60 0,80 6500
Cám 4b HG HG09B 0-15 - 24,00 22,01-26,00 8,00 12,00 6,50 0,60 0,80 6050
Cám 5 HG HG 100 0-15 - 30,00 26,01 -33,00 8,00 12,00 6,50 0,60 0,80 5500
Cám 6a HG HG 11A 0-15 - 36,00 33,01-40,00 8,00 12,00 6,50 0,60 0,80 4850
Cám 6b HG HG 11B 0-15 - 42,00 40,01-45,00 8,00 12,00 6,50 0,60 0,80 4400

1.3. NHIÊN LIỆU LỎNG
1.3.1. Các tính chất của nhiên liệu
a) Nhiệt độ đông đặc của nhiên liệu lỏng là nhiệt độ khi đó nhiên liệu lỏng không có tính chảy
nữa. Điều này có quan hệ tới độ nhớt của nhiên liệu. Nhiên liệu cỏ nhiệt độ đông đặc cao thì ngay cả
trong ngày hè cũng khó đưa nó vào bể chứa mà cần phải hâm nóng để hạ độ nhớt hoặc phải dùng phụ
gia hỏa lỏng.
b) Nhiệt độ hóa hơi của nhiên liệu lòng là nhiệt độ khi đỏ áp suất hơi của nhiên liệu lỏng tạo với
không khí thành hỗn hợp dễ bùng cháy nếu đưa gần ngọn lửa. Tuy nhiên chỉ có hơi của nhiên liệu bị
cháy còn bản thân chất lỏng không bắt cháy. Đây là một đặc tính quan trọng và có ý nghĩa thực tế khi
lưu kho.
Để tránh hỏa hoạn trong kho nhiên liệu lỏng cần tuân thủ các nguyên tắc phòng hoà một cách
chặt chẽ.
c) Nhiệt độ bắt cháy của nhiên liệu lỏng là nhiệt độ khi đó nhiên liệu lỏng được đốt nóng trong
điều kiện chuẩn bị sẽ bị cháy néu đưa ngọn lửa đến gần và cháy trong thời gian hơn 5 giây.
d) Nhiệt trị của nhiên liệu lông thường rất cao và tùy theo thành phần mà dao động trong khoảng
9.000- 10.000 kcal/kg.
e) Trong nhiên liệu lỏng, đặc biệt dầu mazut hay FO thường chứa nước dưới dạng nhũ. Lượng
nước này nhiều hay ít tùy theo cách bào quản và vận chuyền và se cản trở quá trình đốt hoặc lắng đọng
xuống đáy bồn nếu để lâu.
1.3.2. Dầu mỏ
Nhiên liệu lỏng thiên nhiên là dầu mỏ. Đó là chất lỏng sánh, nâu thẫm, gần đen. Thành phần của
dầu mỏ rất phức tạp và tùy thuộc vào từng mỏ. Trong dầu mỏ cỏ chứa khoảng trên 400 hợp chất khác
nhau. Do đó không thể biểu thị dầu mỏ bằng một công thức hóa học nào. Song phân tử lượng của dầu
mỏ dao động trong khoáng M = 850 4- 900.
Dầu mỏ chứa hydrocacbon thuộc ba họ như sau:
+ Hydrocacbon paraphinic (CnH2n+2).
+ Hydrocacbon naftennic (CnH2n).
+ Hydrocacbon aromatic (họ thơm).
Trong thiên nhiên hiếm có mỏ dầu thuần chủng một họ mà thường là hỗn họp ba họ trên. Vi vậy,
thực tế có hai loại dầu thô phổ biến là:
- Dầu họ paraphinic, nếu trong hỗn hợp nó có chiếm ưu thế CnH2n+2Ì
- Dầu họ naftenic, nếu trong hỗn hợp nó chiếm ưu thế CnH2n.
Người ta còn phân loại dầu thô theo tỷ trọng của nỏ:
- Dầu nhẹ tỷ trọng dưới 0,830;
29

Lo nung gom su va vat lieu chiu lua, lo nung clinke xi mang va voi, lo nau thuy tinh va Frit (lo silicat), Nguyen Dang Hung.pdf

Lo nung gom su va vat lieu chiu lua, lo nung clinke xi mang va voi, lo nau thuy tinh va Frit (lo silicat), Nguyen Dang Hung.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Lo nung gom su va vat lieu chiu lua, lo nung clinke xi mang va voi, lo nau thuy tinh va Frit (lo silicat), Nguyen Dang Hung.pdf

Similar to Lo nung gom su va vat lieu chiu lua, lo nung clinke xi mang va voi, lo nau thuy tinh va Frit (lo silicat), Nguyen Dang Hung.pdf (20)

More from Man_Ebook

More from Man_Ebook (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (19)

Lo nung gom su va vat lieu chiu lua, lo nung clinke xi mang va voi, lo nau thuy tinh va Frit (lo silicat), Nguyen Dang Hung.pdf