bé C¤NG TH¦¥NG
viÖn nghiªn cøu c¬ khÝ
b¸o c¸o tæng kÕt
®Ò tµi nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ
cÊp bé n¨m 2007
Tªn ®Ò tµi: Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp
liÖu cho m¸y tuyÓn ®iÖn tro bay b»ng ph−¬ng ph¸p kh« trong
nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ®Ó lµm phô gia bª t«ng cho ®Ëp thuû ®iÖn.
ký hiÖu: 98-07.rd/h®-khcn
C¬ quan chñ qu¶n:
C¬ quan chñ tr× ®Ò tµi:
Bé C«ng Th−¬ng
ViÖn Nghiªn cøu C¬ khÝ
Chñ nhiÖm ®Ò tµi:
NCVCC.TS. Phan Th¹ch Hæ
6915
02/7/2008
Hµ Néi – 2007
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
môc lôc
môc lôc ......................................................................................................................1
Danh s¸ch thµnh viªn tham gia ...............................................................................3
lêi nãi ®Çu................................................................................................................4
ch−¬ng i : tæng quan vÒ tro bay trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn .......................................5
1.1. C¬ së ph¸p lý cña ®Ò tµi ................................................................................5
1.2. TÝnh cÊp thiÕt vµ môc tiªu nghiªn cøu cña ®Ò tµi ..........................................6
1.3. S¬ l−îc vÒ tro bay ..........................................................................................7
1.3.1. Ph©n lo¹i tro ...........................................................................................7
1.3.2. Tæ chøc kho¸ng vËt cña tro bay .............................................................7
1.3.3. Tæ chøc hãa häc cña tro bay ..................................................................8
1.3.4. Tiªu chuÈn chÊt l−îng tro bay cña mét sè quèc gia ..............................9
1.3.5. §Æc ®iÓm tro bay Nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn Ph¶ L¹i.......................................9
1.3.6. Môc ®Ých, ý nghÜa xö lý tro bay ...........................................................11
Ch−¬ng ii: Nghiªn cøu c¸c ph−¬ng ph¸p tuyÓn tro bay- lùa chän ph−¬ng ph¸p
tuyÓn........................................................................................................................12
2.1. C¸c ph−¬ng ph¸p chñ yÕu xö lý gi¶i phãng than trong tro bay...................12
2.1.1. TuyÓn næi (tuyÓn −ít). ..........................................................................13
2.1.2. TuyÓn giã (tuyÓn kh«):..........................................................................15
2.1.3. TuyÓn ®iÖn (tuyÓn kh«)........................................................................15
2.2. So s¸nh gi÷a tuyÓn ®iÖn víi tuyÓn næi, tuyÓn giã ........................................45
2.2.1. ¦u ®iÓm ................................................................................................45
2.2.2. Nh−îc ®iÓm ..........................................................................................46
2.3. Lùa chän ph−¬ng ph¸p tuyÓn tro bay –D©y chuyÒn tuyÓn tro bay.............46
2.3.1. Lùa chän ph−¬ng ph¸p tuyÓn...............................................................46
2.3.2. D©y chuyÒn c«ng nghÖ tuyÓn tro bay...................................................46
ch−¬ng IiI: nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn c¬ cÊu cÊp liÖu cho m¸y tuyÓn ®iÖn
yd31300-21f ............................................................................................................50
3.1. Kh¸i qu¸t vÒ cÊp liÖu tang m¸y tuyÓn ®iÖn YD31300-21F ..........................50
3.1.1. M« t¶ cÊu t¹o cÊp liÖu tang ..................................................................50
3.1.2. C¬ së lý thuyÕt tÝnh to¸n cÊp liÖu tang cã tang cÊp liÖu kiÓu r¨ng khÕ 51
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
1
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
3.1.3. Ph©n tÝch, ®¸nh gi¸ lµm viÖc cÊp liÖu tang, ph−¬ng ¸n c¶i tiÕn cÊp liÖu
tang.................................................................................................................52
3.2. LÊy mÉu, thiÕt kÕ, chÕ t¹o, l¾p ®Æt, ch¹y thö cÊp liÖu tang m¸y tuyÓn ®iÖn
YD31300-21F :....................................................................................................61
3.3. H−íng dÉn sö dông, b¶o d−ìng kü thuËt m¸y tuyÓn ®iÖn YD31300-21F ...64
ch−¬ng iv: kÕt luËn vµ ®Ò xuÊt ................................................................................67
4.1. KÕt luËn........................................................................................................67
4.2. §Ò xuÊt.........................................................................................................67
Tµi liÖu tham kh¶o...................................................................................................68
Phô lôc 1: LÊy mÉu, chÕ t¹o, l¾p ®Æt, ch¹y thö.......................................................69
Phô lôc 2: tËp b¶n vÏ ............................................... Error! Bookmark not defined.
lêi c¶m ¬n................................................................................................................74
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
2
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
Danh s¸ch thµnh viªn tham gia
TT
Hä vµ tªn
Häc hµm, häc vÞ
Chøc vô, ®¬n vÞ
1
NguyÔn V¨n B×nh
Kü s− CTM
Phã G§TTC§T-ViÖn NCCK
2
TrÞnh Minh Hoµng
Th¹c sü CTM
TTC§T-ViÖn NCCK
3
§ç Th¸i C−êng
Kü s− CTM
TTC§T-ViÖn NCCK
Gi¸m ®èc ban QLDA s¶n xuÊt
4
Ph¹m V¨n T¸n
Kü s− XD
phô gia bª t«ng CTY CP S«ng §µ 12
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
3
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
lêi nãi ®Çu
Tro bay lµ phÕ th¶i c«ng nghiÖp ®−îc h×nh thµnh tõ viÖc ®èt than vµ g©y «
nhiÔm m«i tr−êng nghiªm träng. Tuy nhiªn ®©y lµ mét lo¹i vËt liÖu x©y dùng quý
lµm phô gia bª t«ng. Gi¸ thµnh s¶n phÈm h¹, ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn kü thuËt, chÊt
l−îng, rót ng¾n thêi gian thi c«ng bª t«ng dÉn ®Õn rót ng¾n thêi gian thi c«ng
chung cho c«ng tr×nh, ®Æc biÖt lµ nh÷ng c«ng tr×nh cã kÕt cÊu bª t«ng d¹ng khèi
nh− ®Ëp thuû ®iÖn, thuû lîi...
ë n−íc ta, c¸c d©y chuyÒn c«ng nghÖ s¶n xuÊt tro bay lÇn l−ît ®−îc ®−a
vµo øng dông nh− ë: Tæng C«ng ty xi m¨ng ViÖt Nam, Nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn Ph¶
L¹i... N¨m 2004, ViÖn Nghiªn cøu C¬ khÝ phèi hîp víi ViÖn Nghiªn cøu Kho¸ng
s¶n Tr−êng Sa, Trung Quèc cung cÊp l¾p ®Æt d©y chuyÒn s¶n xuÊt tro bay t¹i Ph¶
L¹i.
§Õn th¸ng 4 n¨m 2005 d©y chuyÒn ®· l¾p ®Æt xong vµ ®−a vµo ch¹y thö.
Cuèi n¨m 2006 ®Çu 2007 sau thêi gian kh¶o s¸t vµ nghiªn cøu, nhãm ®Ò tµi ®·
tiÕn hµnh c¶i tiÕn c¬ cÊu cÊp liÖu tang cña m¸y tuyÓn ®iÖn YD31300-21F cho phï
hîp víi nguyªn liÖu ®Çu vµo vµ ®iÒu kiÖn khÝ hËu ViÖt Nam.
§Ò xuÊt ®Ò tµi: “Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu cho
m¸y tuyÓn ®iÖn tro bay b»ng ph−¬ng ph¸p kh« trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ®Ó lµm
phô gia bª t«ng cho ®Ëp thuû ®iÖn” ®−îc ViÖn Nghiªn cøu C¬ khÝ, Vô Qu¶n lý
Khoa häc Bé C«ng nghiÖp (nay lµ Bé C«ng Th−¬ng) ®ång ý cho triÓn khai.
HiÖn nay c¬ cÊu cÊp liÖu c¶i tiÕn ®· ®−îc chÕ t¹o vµ l¾p ®Æt vµo m¸y tuyÓn
®iÖn YD31300-21F, qua ch¹y thö, thiÕt bÞ lµm viÖc æn ®Þnh, chÊt l−îng tro s¶n
phÈm sau tuyÓn ®¹t tiªu chuÈn ®Ò ra. N¨ng suÊt tuyÓn cao h¬n ®Æc biÖt tû lÖ thu
håi s¶n phÈm t¨ng ≈10% so víi khi ch−a c¶i tiÕn.
ViÖn Nghiªn cøu C¬ khÝ lµ ®¬n vÞ ®Çu tiªn vµ duy nhÊt ë ViÖt Nam triÓn khai
dù ¸n tuyÓn tro bay theo c«ng nghÖ tuyÓn ®iÖn (tuyÓn kh«). V× thÕ, chóng t«i mong
®−îc sù céng t¸c nhiÒu h¬n n÷a víi c¸c ®¬n vÞ, c¸c chuyªn gia quan t©m ®Õn vÊn
®Ò nµy.
Xin tr©n träng c¶m ¬n!
Chñ nhiÖm ®Ò tµi
NCVCC.TS.Phan Th¹ch Hæ
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
4
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
Ch−¬ng I
tæng quan vÒ tro bay trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn
1.1. C¬ së ph¸p lý cña ®Ò tµi
C¨n cø vµo nhu cÇu sö dông bª t«ng m¸c thÊp cã sö dông phô gia bª t«ng
®èi víi c¸c c«ng tr×nh thuû ®iÖn (nguån: C«ng ty T− vÊn x©y dùng S«ng §µ): Sª
San 3, Tuyªn Quang, B¶n L¶, Xªkaman, PleiKr«ng, S¬n La víi khèi l−îng theo
theo b¶ng 1 d−íi ®©y.
B¶ng 1. Khèi l−îng thi c«ng bª t«ng c¸c c«ng tr×nh cã dïng phô gia.
Thuû
N¨m
®iÖn Sª
San 3
Thuû
Thuû
®iÖn
®iÖn
Tuyªn
Plªi
Quang
Kr«ng
Thuû
®iÖn
B¶n L¶
Thuû ®iÖn
Thuû ®iÖn
Tæng
Xªkaman3
S¬n La
céng (m3)
2003
44.906
2004
238.512
62.866
2005
65.467
127.464
226.483
13.160
23.836
456.410
2006
36.580
35.210
205.272
138.995
416.057
2007
10.120
228.108
138.995
135.135
512.358
2008
170.574
104.246
594.595
869.414
2009
44.182
594.595
638.776
2010
810.811
810.811
2011
810.811
810.811
2012
756.757
756.757
2013
540.541
540.541
2014
270.270
270.270
4.513.514
6.428.489
Tæng
348.884
44.906
237.030
301.378
261.693
661.295
406.073
L−îng tro bay cÇn thiÕt t−¬ng øng cung cÊp cho c¸c c«ng tr×nh ë b¶ng 1
®−îc thèng kª t¹i b¶ng 2 (L−îng tro bay t¹m tÝnh theo ®Þnh møc ®−îc sö dông t¹i
c«ng tr×nh thuû ®iÖn Sª San 3 lµ 33,7 kg tro bay/1m3 bª t«ng).
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
5
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
B¶ng 2. Nhu cÇu tro bay trong c¸c c«ng tr×nh thuû ®iÖn.
N¨m
T§. Sª
San 3
T§
T§
T§
Tuyªn
Plªi
B¶n
Quang Kr«ng
L¶
Thuû ®iÖn
Thuû ®iÖn
Xªkaman3
S¬n La
Tæng
céng
(TÊn)
2003
1.222
2004
8.440
1.561
2005
2.317
3.236
8.014
446
843
14.876
2006
1.065
1.246
7.264
4.918
14.493
2007
358
8.072
4.918
5.000
18.348
2008
6.036
3.689
22.000
31.724
2009
1.563
22.000
23.563
2010
30.000
30.000
2011
30.000
30.000
2012
28.000
28.000
2013
20.000
20.000
2014
10.000
10.000
167.000
232.228
Tæng
11.979
1.222
6.221
10.001
9.221
23.400
14.369
1.2. TÝnh cÊp thiÕt vµ môc tiªu nghiªn cøu cña ®Ò tµi
- TÝnh cÊp thiÕt:
+ C¨n cø vµo nhu cÇu sö dông tro bay t¹i c¸c c«ng tr×nh x©y dùng thuû ®iÖn
®−îc thèng kª t¹i b¶ng 2.
+ N¨m 2004, C«ng ty Cæ phÇn S«ng §µ 12 kÕt hîp víi ViÖn Nghiªn cøu C¬
khÝ – Bé C«ng nghiÖp vµ ViÖn Nghiªn cøu Kho¸ng s¶n Tr−êng Sa – Trung Quèc
l¾p ®Æt d©y chuyÒn s¶n xuÊt phô gia cho bª t«ng tõ tro bay b»ng ph−¬ng ph¸p
tuyÓn ®iÖn, c¸c thiÕt bÞ tuyÓn chÝnh do Trung Quèc cung cÊp. Qua vËn hµnh, s¶n
phÈm sau tuyÓn ®¹t chÊt l−îng theo yªu cÇu x©y dùng ®Ëp thuû ®iÖn (ASTM
C618), nh−ng n¨ng suÊt tuyÓn còng nh− tû lÖ thu håi s¶n phÈm ch−a cao.
- Môc tiªu cña ®Ò tµi:
+ Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn c¬ cÊu cÊp liÖu cho m¸y tuyÓn ®iÖn tro bay
b»ng ph−¬ng ph¸p kh«.
+ ChÕ t¹o 01 c¬ cÊu cÊp liÖu theo thiÕt kÕ míi.
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
6
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
1.3. S¬ l−îc vÒ tro bay
1.3.1. Ph©n lo¹i tro
a/ Ph−¬ng ph¸p ph©n lo¹i tro theo ASTM C618 (Mü).
Theo ph−¬ng ph¸p ph©n lo¹i nµy chia thµnh ba lo¹i: tro N, tro F vµ tro C,
®Þnh nghÜa cña nã nh− sau:
Loại tro N: Là loại tro thô tự nhiên còn để nguyên chất hoặc bụi than tự nhiên của
núi lửa đồng thời phù hợp với các tính chất của loại tro này. Như là một vài quá trình địa
chất của quả đất, đá phiến xilic có tính chất opan, đá phiến sét, đá tạo thành từ tro núi lửa
và tro núi lửa được đốt thành than hoặc không được đốt thành than và sự phù hợp của vật
chất được đốt thành than để đem lại các tính chất đáp ứng đặc điểm của loại than này. Như
là đất sét và đá phiến sét.
Lo¹i tro F: Th«ng th−êng thu ®−îc trong qu¸ tr×nh ®èt than yÕm khÝ (kh«ng
khãi) hoÆc than khãi ®ång thêi phï hîp víi ®iÒu kiÖn kü thuËt cña lo¹i tro nµy.
Chóng cã tÝnh chÊt cña lo¹i tro nói löa.
Lo¹i tro C: Th«ng th−êng thu ®−îc trong qu¸ tr×nh ®èt than n©u hoÆc than
yÕm khÝ, ®ång thêi phï hîp víi ®iÒu kiÖn kü thuËt cña lo¹i tro nµy. Chóng cã tÝnh
chÊt cña lo¹i tro nói löa vµ thÓ hiÖn mét tÝnh chÊt kÕt dÝnh nµo ®ã, mét sè lo¹i tro C
cã hµm l−îng CaO cao h¬n 10%.
b/ Ph−¬ng ph¸p ph©n lo¹i cña Trung Quèc.
ë Trung Quèc lo¹i tro cã hµm l−îng ¤xitcanxi cao ®−îc gäi lµ tro Canxi cao,
vÒ c¬ b¶n lo¹i tro nµy t−¬ng ®−¬ng víi lo¹i tro C tiªu chuÈn ASTM C618 cña Mü
(tr−íc m¾t lo¹i tro nµy s¶n l−îng t−¬ng ®èi thÊp); ng−îc l¹i, gäi lµ tro Canxi thÊp (ë
Trung Quèc hiÖn nay chñ yÕu lµ lo¹i tro nµy). V× vËy, c¸c b·i th¶i tro ë Trung Quèc
hiÖn nay ®Òu t−¬ng ®−¬ng víi lo¹i tro F (Mü) ASTM C618.
Cã thÓ nãi, tro thu ®−îc qua qu¸ tr×nh ®èt than t¹i c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn
cã sù kh¸c nhau vÒ kh¶ n¨ng tuyÓn vµ hµm l−îng mÊt khÝ nung phô thuéc chñ yÕu
vµo chñng lo¹i than vµ c«ng nghÖ ®èt.
1.3.2. Tæ chøc kho¸ng vËt cña tro bay
Than nhiªn liÖu ®−îc cÊu thµnh tõ hai thµnh phÇn vËt chÊt: h÷u c¬ vµ v« c¬.
VËt chÊt h÷u c¬ ®−îc chia thµnh hai lo¹i: c¸c hydroxit c¸c bon vµ c¸c bon. Thµnh
phÇn h÷u c¬ cã sau khi ch¸y t¹o thµnh CO2 , CO, H 2O. Thµnh phÇn v« c¬ chñ yÕu
lµ cao lanh, ®¸ canxit, quÆng phe-rit. VËt chÊt v« c¬ sau khi ch¸y t¹o thµnh phÕ
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
7
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
th¶i, thµnh phÇn chñ yÕu gåm SiO2, AL2O3, CaO, MgO kh«ng tån t¹i ë d¹ng ®¬n
chÊt. Theo ph©n tÝch, tro bay t¹i nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn Ph¶ L¹i, tro bay cã c¸c ®Æc
tÝnh ho¸ lý vµ tû lÖ ®−îc thÓ hiÖn t¹i b¶ng 3.
B¶ng 3. Thµnh phÇn kho¸ng vËt cña tro bay (%).
TT
Thµnh phÇn
§¬n vÞ tÝnh
D¶i
Trung b×nh
1
SiO2
%
50,86 – 52,90
51,73
2
Al2O3
%
21,73 – 24,89
23,22
3
Fe2O3
%
4,57 – 4,96
4,89
4
TiO2
%
0,52 – 0,83
0,68
5
CaO
%
0,68 – 0,87
0,79
6
MgO
%
0,85 – 1,22
1,06
7
K2O
%
3,22 – 4,25
3,66
8
Na2O
%
0,18 – 1,20
0,79
%
16,34 – 22,00
18,68
%
0,01 – 0,04
0,03
9
LOI
(Hµm l−îng MKN)*
10
§é Èm
* Hµm l−îng mÊt khÝ nung MKN (Loss On Ignition-LOI): L−îng khÝ mÊt khi ®èt
ch¸y.
1.3.3. Tæ chøc hãa häc cña tro bay
§iÒu tra thµnh phÇn ho¸ häc cña 36 mÉu than ¤xit Cacbon thÊp (b¶ng 4).
B¶ng 4. Thµnh phÇn hãa häc cña tro bay.
Thµnh
phÇn
B×nh
qu©n
Ph¹m vi
L−îng
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
Na2O
K2O
MKN
(%)
50.6
27.2
7.0
2.8
1.2
0.3
0.5
1.3
33.9~5
16.5~3
1.5~15
0.8~0
0.7~1
0~1.
0.2~1
0.7~2
9.7
5.4
.4
.4
.9
1
.1
.9
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
18.2
12~20.0
8
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
1.3.4. Tiªu chuÈn chÊt l−îng tro bay cña mét sè quèc gia
B¶ng 5. ChØ tiªu lý hãa cña bª t«ng sö dông tro bay.
Quèc gia
Tiªu
D−
chuÈn
l−îng
ph©n
h¹t
lo¹i
(µm)
L−îng
mÊt
khÝ
nung
L−îng
§é
ngËm
n−íc
(%)
(%)
lín
SiO2
nhÊt%
Al2O3
S O3
Fe2O3
CaO
Na2O
TÝnh
AS3582
óc
/
4,6,12
/
/
/
2
hoµ
tan
A23.
Canada
5
-M86
Trung Quèc
F
/
C 34(45)
GB1596- 12,2(45
12
/
/
/
/
/
6
/
/
/
/
/
/
/
/
/
5,8
95/10
91
)
5
Ên §é
IS:3812
/
12
/
/
70
/
1.5
NhËt
A6201
/
5
102
/
/
/
/
10
/
/
70
6
/
13(200
Thæ NhÜ Kú
TS639
)
8(90)
AST
F
34(45)
6.0
105
/
70
/
1.5
C
34(45)
6.0
105
/
50
/
1.5
7.0
95
/
/
/
/
M
Mü
C61
8
Anh
BS3892
12.5(45
)
1.3.5. §Æc ®iÓm tro bay Nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn Ph¶ L¹i
MÊt khÝ nung: 16,34 ~ 23%.
D¹ng cÇu thÓ: Quan s¸t d−íi kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö.
Qua nghiªn cøu cña ngµnh tuyÓn kho¸ng nãi chung còng nh− tuyÓn tro
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
9
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
bay nãi riªng, n¨ng suÊt vµ chÊt l−îng s¶n phÈm sau tuyÓn phô thuéc vµo nhiÒu
yÕu tè, trong ®ã sù ¶nh h−ëng bëi thµnh phÇn cÇn lo¹i bá cã trong nguyªn liÖu
®ãng vai trß quan träng. §èi víi tro bay, ngoµi yÕu tè hµm l−îng mÊt khÝ nung cña
tro nguyªn liÖu qu¸ cao sÏ khã tuyÓn, chÊt l−îng gi¶i phãng than thÊp mµ nã cßn
phô thuéc vµo h×nh d¸ng cña tro nguyªn liÖu. Lo¹i tro cã h×nh d¸ng cÇu thÓ cao dÔ
tuyÓn, tro cã hµm l−îng cÇu thÓ thÊp khã tuyÓn. Qua nghiªn cøu tro ë nhµ m¸y
nhiÖt ®iÖn Ph¶ L¹i chØ chiÕm 30÷40%, trong khi ®ã ë Trung Quèc cã hµm l−îng
cÇu thÓ 60÷70%.
H×nh 1. Nguyªn liÖu Nhµ m¸y NhiÖt ®iÖn Ph¶ L¹i phãng to 100 lÇn (hµm
l−îng C 21.95%).
H×nh 2. Nguyªn liÖu ®iÓn h×nh t¹i Trung Quèc phãng to 100 lÇn hµm l−îng
C 20.78%).
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
10
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
1.3.6. Môc ®Ých, ý nghÜa xö lý tro bay
Theo b¸o c¸o cña C«ng ty CP nhiÖt ®iÖn Ph¶ L¹i, l−îng than tiªu hao ®Ó
s¶n xuÊt 1kWh ®iÖn giao ®éng tõ 0,45 ÷ 0,5 kg. Th«ng th−êng sau khi ®èt than,
l−îng tro bay thu ®−îc chiÕm tõ 22 – 25 % khèi l−îng cña than ®−a vµo ®èt. D−íi
®©y lµ b¶ng thèng kª c«ng suÊt mét sè nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn sö dông nguån nhiªn
liÖu lµ
than vµ khèi l−îng tro bay thu ®−îc t−¬ng øng (b¶ng 6).
B¶ng 6. L−îng than ®èt vµ l−îng tro bay t−¬ng øng.
TT
1
2
3
Tªn nhµ m¸y
NhiÖt ®iÖn Ph¶ L¹i
D©y chuyÒn 2 nhµ m¸y
nhiÖt ®iÖn Ph¶ L¹i
m¸y
U«ng BÝ 2
nhiÖt
L−îng tro thu
®èt trong 1
®−îc trong
giê (tÊn)
1 giê (tÊn)
4 x 100
180 ÷ 200
45 ÷ 50
2 x 290
270 ÷ 300
60 ÷ 66,76
1 x 300
135 ÷ 150
33,75 ÷ 37,5
MW
D©y chuyÒn 1 nhµ m¸y
Nhµ
L−îng than
C«ng suÊt
®iÖn
ë ViÖt Nam trong nh÷ng n¨m qua, víi sù ph¸t triÓn vµ t¨ng tr−ëng cña nÒn
kinh tÕ, ngµnh ®iÖn ®ßi hái ph¶i t¨ng c«ng suÊt ®Ó ®¸p øng nhu cÇu sö dông ®iÖn
trong n−íc. §øng tr−íc t×nh h×nh ®ã, mét lo¹t c¸c c«ng tr×nh thuû ®iÖn vµ nhiÖt ®iÖn
®· ®−îc x©y dùng, v× vËy, phÕ th¶i tro bay t¹i c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn th¶i ra lµ rÊt
lín. Qua nghiªn cøu vµ øng dông cho thÊy, tro bay lµ tµi nguyªn cã gi¸ trÞ sö dông
thùc tÕ hÕt søc quan träng, cã thÓ trë thµnh s¶n phÈm tiªu thô. VÝ dô: bª t«ng tro
cao cÊp ®· ®−îc øng dông réng r·i trong cÊu kiÖn c¸c nhµ x−ëng lín, kiÕn tróc
cao tÇng, cÇu ®−êng, ®Ëp thñy ®iÖn, cã thÓ tiÕt kiÖm ®¸ng kÓ xi m¨ng, nã kh«ng
chØ tiÕt kiÖm l−îng xi m¨ng mµ cßn n©ng cao c−êng ®é kÕt cÊu bª t«ng, kh¶ n¨ng
chèng thÊm, gi¶m øng suÊt nhiÖt khi ®«ng kÕt. Khi sö dông bª t«ng cã phô gia tro
bay chÊt l−îng sÏ khiÕn qu¸ tr×nh b¬m bª t«ng lªn cao ®−îc thùc hiÖn mét c¸c dÔ
dµng tõ ®ã n©ng cao hiÖu suÊt thi c«ng, gi¶m chi phÝ c«ng tr×nh. Bëi vËy, øng dông
ph¸t triÓn tro bay lµ mét c«ng viÖc kh«ng chØ liªn quan ®Õn lîi Ých kinh tÕ mµ ®ång
thêi víi nã cßn cã ý nghÜa to lín lµ b¶o vÖ m«i tr−êng.
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
11
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
Ch−¬ng ii
Nghiªn cøu c¸c ph−¬ng ph¸p tuyÓn tro bay- lùa chän ph−¬ng
ph¸p tuyÓn
2.1. C¸c ph−¬ng ph¸p chñ yÕu xö lý gi¶i phãng than trong tro bay
Ph−¬ng ph¸p xö lý tro bay th«ng th−êng chia lµm hai lo¹i lµ tuyÓn −ít vµ
tuyÓn kh«.
- TuyÓn −ít: §©y lµ c«ng nghÖ tuyÓn ®¬n gi¶n, tû lÖ thu håi s¶n phÈm cao,
nh−ng trong qu¸ tr×nh tuyÓn, c¸c ho¸ chÊt tuyÓn ¶nh h−ëng tíi chÊt l−îng tro bay,
yªu cÇu m«i tr−êng s¶n xuÊt nghiªm ngÆt, n−íc th¶i g©y « nhiÔm m«i tr−êng. §Æc
biÖt ë c«ng ®o¹n sÊy, viÖc t¨ng n¨ng suÊt sÊy, thu håi s¶n phÈm còng nh− xö lý
m«i tr−êng lµ vÊn ®Ò rÊt khã kh¨n. MÆt kh¸c, qu¸ tr×nh tuyÓn n−íc lµm cho ho¹t
tÝnh cña tro bay bÞ thay ®æi vµ cßn d− mét sè ho¸ chÊt cã trong thuèc tuyÓn, ®iÒu
®ã kh«ng cã lîi cho nh÷ng øng dông trong c¸c c«ng tr×nh thuû ®iÖn ®ßi hái chÊt
l−îng cao.
- TuyÓn kh«:
§©y lµ c«ng nghÖ tuyÓn kh«ng dïng bÊt kú mét lo¹i ho¸ chÊt nµo, tro bay
®−a vµo tuyÓn lµ tro nguyªn tr¹ng lÊy tõ nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, do vËy s¶n phÈm sau
tuyÓn ®¹t chÊt l−îng cao vµ ®−îc sö dông cho c¸c c«ng tr×nh quan träng. HiÖn
nay, tuyÓn kh« ®−îc chia lµm hai lo¹i: TuyÓn giã vµ tuyÓn ®iÖn.
+ TuyÓn giã:
VÒ c¬ b¶n dùa trªn t¸c dông cña lùc li t©m ®Ó tiÕn hµnh ph©n cÊp tro. Tuy
nhiªn gi÷a h¹t than ch−a ®èt hÕt vµ tro cã sù kh¸c nhau vÒ tû träng vµ kÝch th−íc
h¹t, nh÷ng h¹t cña tro th−êng nhá h¬n 45 µm, chän ph−¬ng ph¸p tuyÓn giã ®Ó xö
lý nh÷ng vËt liÖu cã kÝch th−íc h¹t trong ph¹m vi nµy th−êng sÏ kh«ng thu ®−îc
kÕt qu¶ nh− ý.
+ TuyÓn ®iÖn:
Ph−¬ng ph¸p thø hai lµ: Lîi dông sù kh¸c biÖt, sù tiÕp xóc ®iÖn gi÷a c¸c h¹t
than (®iÖn trë 104 ~ 105 Ω.cm) vµ c¸c h¹t kho¸ng (®iÖn trë lµ 1011 ~ 1012 Ω.cm),
ph©n t¸ch chóng trong m«i tr−êng ®iÖn ¸p cao. §ång thêi d−íi t¸c dông lùc li t©m
trong m¸y ®iÖn tuyÓn, tiÕn hµnh ph©n t¸ch. V× vËy, ph−¬ng ph¸p tuyÓn tÜnh ®iÖn cã
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
12
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
t¸c dông gi¶m l−îng mÊt khÝ nung vµ t¨ng ®é mÞn cña tro, ph−¬ng ph¸p nµy ®·
®−îc chøng minh qua nghiªn cøu trong phßng thÝ nghiÖm vµ øng dông thùc tÕ.
2.1.1. TuyÓn næi (tuyÓn −ít).
Mét ph−¬ng ph¸p tuyÓn kho¸ng bÊt kú nµo còng ®Òu lîi dông ®Õn møc tèi
®a
sù kh¸c nhau vÒ mét tÝnh chÊt nµo ®ã gi÷a c¸c lo¹i kho¸ng vËt ®Ó ph©n chia
chóng ra
khái nhau. TuyÓn næi lµ ph−¬ng ph¸p ph©n chia mét tËp hîp kh«ng ®ång nhÊt,
ph©n t¸n, nhiÒu pha vµ ®a nguyªn dùa vµo kh¶ n¨ng b¸m dÝnh kh¸c nhau lªn bÒ
mÆt ph©n chia c¸c pha: n−íc - kh«ng khÝ hoÆc n−íc – dÇu.
Nãi mét c¸ch kh¸c lµ ph−¬ng ph¸p tuyÓn næi ®−îc thùc hiÖn dùa trªn c¬ së
sù kh¸c nhau vÒ c¸c tÝnh chÊt ho¸ lý cña bÒ mÆt c¸c h¹t d¹ng kho¸ng vËt. Nh−
vËy, tuyÓn næi thÝch hîp cho viÖc ph©n chia c¸c h¹t kho¸ng vËt cã kÝch th−íc nhá,
bëi v× nh÷ng h¹t cµng nhá th× cã diÖn tÝch bÒ mÆt riªng cµng lín vµ ho¹t tÝnh bÒ
mÆt cña chóng cµng m¹nh.
Nguyªn lý chung cña ph−¬ng ph¸p tuyÓn næi lµ ph©n chia c¸c pha r¾n kh¸c
nhau, cã cì h¹t t−¬ng ®èi mÞn l¬ löng trong pha láng ra khái nhau (hoÆc t¸ch c¸c
h¹t chÊt r¾n ra khái chÊt láng) dùa vµo kh¶ n¨ng b¸m dÝnh cña chóng lªn c¸c
bãng khÝ hoÆc giät dÇu ®−îc ®−a vµo pha láng d−íi d¹ng nhò t−¬ng cïng vËn
®éng víi chóng vµ næi lªn trªn bÒ mÆt chÊt láng t¹o thµnh bät. H×nh 3 giíi thiÖu
chung vÒ mét d©y chuyÒn tuyÓn −ít tro bay.
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
13
16
17
14
1
18
15
8
6
5
6
8
3
9
4
7
10
4
11
BÓ nuíc
12
13
Nguån nuíc bæ sung
15
13
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
H×nh 3. S¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ tuyÓn −ít tro bay.
1. ¤ t«; 2. Bun ke; 3. Thïng thuèc tuyÓn; 4. B¨ng t¶i; 5. M¸y khuÊy; 6. M¸y tuyÓn næi; 7. BÓ
l¾ng than; 8. M¸y b¬m bïn; 9. M¸y läc Ðp; 10. M¸y sÊy; 11. Kho than; 12. M¸y xóc; 13. ¤t«; 14. BÓ c«
®Æc;15. B¬m n−íc; 16. Kho tro; 17. §ãng bao; 18. Thïng cÊp n−íc.
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
14
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
2.1.2. TuyÓn giã (tuyÓn kh«):
Nguyªn t¾c cña tuyÓn giã lµ: Dïng dßng khÝ cã ¸p suÊt vËn chuyÓn hçn hîp
tro bay vµ dÉn chóng vµo buång ly t©m. T¹i buång ly t©m, c¸c h¹t chÞu t¸c dông
cña nhiÒu lo¹i lùc kh¸c nhau nh−: ¸p lùc, träng lùc, lùc li t©m. Tæng c¸c lùc t¸c
dông lªn h¹t phô thuéc vµo tû träng vµ kÝch th−íc cña h¹t vµ lµm cho chóng
chuyÓn ®éng theo h−íng nµy hay h−íng kia. C¸c lùc t¸c dông vµo h¹t cã kÝch
th−íc kh¸c nhau, th× sÏ kh¸c nhau, bëi v× ¸p lùc dßng khÝ t¸c dông vµo tØ lÖ víi
b×nh ph−¬ng ®−êng kÝnh; träng lùc vµ lùc li t©m phô thuéc vµo khèi vËt, cã nghÜa tØ
lÖ bËc 3 víi ®−êng kÝnh h¹t.
H×nh 4 tr×nh bµy s¬ ®å nguyªn lý ho¹t ®éng cña c¸c thiÕt bÞ ph©n lo¹i b»ng
khÝ phæ biÕn nhÊt.
H×nh 4. S¬ ®å nguyªn lý thiÕt bÞ ph©n lo¹i buång khÝ
a - Lo¹i dßng th«ng qua;
b- Lo¹i ®èi l−u.
2.1.3. TuyÓn ®iÖn (tuyÓn kh«)
2.1.3.1. C¬ së vËt lý cña ph−¬ng ph¸p tuyÓn ®iÖn
M¸y tuyÓn ®iÖn ®Çu tiªn ®−îc ¸p dông ®Ó t¸ch vµng ra khái th¹ch anh ®−îc
ghi nhËn vµo n¨m 1881. N¨m 1901 Blec vµ Moser ®· ph¸t minh m¸y tuyÓn tÜnh
®iÖn ®Ó ph©n chia c¸c h¹t dÉn ®iÖn vµ kh«ng dÉn ®iÖn. N¨m 1905, m¸y trªn ®−îc
Guff c¶i tiÕn vµ vµo nh÷ng n¨m 20 cña thÕ kû 20, m¸y tuyÓn ®iÖn ®−îc ¸p dông
réng r·i vµo s¶n xuÊt. Trong nh÷ng n¨m 30 cña thÕ kû nµy. Jonson ®· c¶i tiÕn
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
15
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
m¸y tuyÓn ®iÖn cña Guff vµ ph¸t hiÖn ra tÝnh thuËn nghÞch cña kho¸ng vËt. N¨m
1936 c¸c nhµ nghiªn cøu cña Nga Olophinski, Batrkovski, R−vski ®· s¸ng chÕ ra
m¸y tuyÓn ®iÖn vÇng s¸ng. Sau ®ã, viÖc nghiªn cøu vµ ¸p dông m¸y tuyÓn ®iÖn
vµo s¶n xuÊt ®−îc nhiÒu nhµ nghiªn cøu trªn thÕ giíi thùc hiÖn.
2.1.3.2. C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n
a) B¶n chÊt cña ph−¬ng ph¸p tuyÓn ®iÖn
Ph−¬ng ph¸p tuyÓn ®iÖn dùa vµo sù kh¸c nhau vÒ tÝnh dÉn ®iÖn cña c¸c
h¹t kho¸ng ®em ph©n chia. M¸y ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh nµy ®−îc gäi lµ m¸y tuyÓn
®iÖn, ®Æc tr−ng cña m¸y tuyÓn ®iÖn lµ t¹i vïng lµm viÖc cña nã t¹o nªn ®iÖn
tr−êng. Khi cho hçn hîp kho¸ng vËt cã tÝnh dÉn ®iÖn kh¸c nhau vµo vïng lµm viÖc
cña m¸y, do t¸c dông cña lùc ®iÖn vµ c¸c lùc c¬, nh÷ng h¹t dÉn ®iÖn vµ kh«ng
dÉn ®iÖn sÏ dÞch chuyÓn trªn c¸c quü ®¹o kh¸c nhau, bëi vËy cã thÓ t¸ch riªng
chóng ra khái nhau.
TÊt c¶ c¸c kho¸ng vËt trong tù nhiªn ®Òu tÝch ®iÖn ©m hoÆc d−¬ng, nÕu vËt
cã ®iÖn tÝch ©m vµ d−¬ng b»ng nhau gäi lµ vËt trung hoµ ®iÖn.
Lùc ®iÖn t¸c dông t−¬ng hç gi÷a hai ®iÖn tÝch ®iÓm q1 vµ q2 c¸ch nhau mét
kho¶ng r (qui −íc kÝch th−íc cña h¹t rÊt nhá so víi kho¶ng c¸ch gi÷a chóng), theo
®Þnh luËt Cul«ng, cã d¹ng:
f=
k. q1 q2
ε. r 2
(1)
ë ®©y:
ε - H»ng sè ®iÖn m«i cña m«i tr−êng, nã chØ râ lùc t−¬ng t¸c cña c¸c ®iÖn
tÝch trong m«i tr−êng nµy nhá h¬n bao nhiªu lÇn so víi ch©n kh«ng;
k - HÖ sè phô thuéc vµo c¸ch chän hÖ thèng ®¬n vÞ, trong hÖ SI, k = 1/4π.
§¬n vÞ ®iÖn tÝch trong hÖ CGSE lÊy b»ng ®iÖn tÝch ®Æt trong ch©n kh«ng t¸c
dông lªn ®iÖn tÝch b»ng nã ®Æt c¸ch nhau 1 cm víi lùc b»ng 1 dyn. NÕu hai ®iÖn
tÝch cïng dÊu th× chóng ®Èy nhau, nÕu tr¸i dÊu th× nã hót nhau. §iÖn tÝch kh¸c víi
tõ khèi lµ nã cã thÓ t¸ch riªng khái nhau vµ nã kh«ng ph¶i lµ ®iÖn tÝch ¶o. §iÖn tÝch
©m gäi lµ electron, ®iÖn tÝch d−¬ng gäi lµ proton. §iÖn tÝch cña 1 Ð = 1,601.10-19
Cul«ng.
Kho¶ng kh«ng gian xung quanh mét vËt tÝch ®iÖn gäi lµ ®iÖn tr−êng.
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
16
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
§iÖn tr−êng lµ mét d¹ng ®Æc biÖt cña vËt chÊt, nã cã n¨ng l−îng nªn bÊt kú
mét ®iÖn tÝch nµo ®Æt trong ®iÖn tr−êng ®Òu chÞu t¸c dông cña ®iÖn tr−êng Êy.
Tr−êng cña c¸c ®iÖn tÝch kh«ng chuyÓn ®éng gäi lµ tr−êng tÜnh ®iÖn.
§Æc tr−ng chñ yÕu cña ®iÖn tr−êng lµ c−êng ®é ®iÖn tr−êng. C−êng ®é ®iÖn
tr−êng E lµ lùc t¸c dông lªn mét ®¬n vÞ ®iÖn tÝch d−¬ng cã ®iÖn tÝch q ®Æt trong ®ã:
F
q
E=
(2)
Lùc ®iÖn tr−êng F t¸c dông lªn ®iÖn tÝch ®Æt trong ®iÖn tr−êng phô thuéc vµo
vÞ trÝ sè ®iÖn tÝch q vµ c−êng ®é ®iÖn tr−êng.
a)
b)
e)
c)
A
B
d)
h)
i)
g)
k)
l)
H×nh 5. C¸c d¹ng ®−êng søc cña ®iÖn tr−êng.
a, b. §−êng søc cña c¸c ®iÖn tÝch, tÝch ®iÖn d−¬ng vµ tÝch ®iÖn ©m; c. §−êng søc
cña hai
®iÖn tÝch, tÝch ®iÖn tr¸i dÊu; d. §−êng søc cña hai ®iÖn tÝch, tÝch ®iÖn cïng dÊu;
e. §−êng søc cña hai ®iÖn tÝch, tÝch ®iÖn cïng dÊu nh−ng ®iÖn tÝch A lín gÊp 4 lÇn
®iÖn tÝch B; g. §iÖn tr−êng xung quanh qu¶ cÇu tÝch ®iÖn c« lËp hoÆc h×nh trô dµi
v« tËn; h. §iÖn tr−êng gi÷a d©y dÉn vµ mÆt ph¼ng; i. §iÖn tr−êng gi÷a d©y dÉn vµ
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
17
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
h×nh trô; k. §iÖn tr−êng gi÷a d©y dÉn vµ c¸c mÆt ph¼ng song song; l. §iÖn tr−êng
gi÷a hai mÆt ph¼ng ®Æt song song vµ tÝch ®iÖn tr¸i dÊu.
§iÖn tr−êng còng nh− tõ tr−êng cã thÓ biÓu thÞ b»ng c¸c ®−êng søc. T¹i mçi
®iÓm tiÕp tuyÕn víi ®−êng søc chØ râ chiÒu cña lùc t¸c dông lªn ®iÖn tÝch d−¬ng
n»m t¹i ®iÓm ®ã.
§−êng søc ®iÖn tr−êng phô thuéc vµo h×nh d¹ng vËt tÝch ®iÖn, ®−îc chØ trªn
h×nh 5.
Tuú thuéc vµo h×nh d¹ng cña c¸c ®iÖn cùc, ®iÖn tr−êng t¹o nªn cã thÓ lµ
®iÖn tr−êng ®ång nhÊt, tøc lµ gradE = 0 hoÆc ®iÖn tr−êng kh«ng ®ång nhÊt, gadE
kh¸c 0. C−êng ®é ®iÖn tr−êng ®ång nhÊt gi÷a hai b¶n tô ®iÖn ®−îc tÝnh b»ng c«ng
E=
thøc:
ë ®©y:
U
x
(3)
U - §iÖn ¸p ®Æt lªn hai b¶n tô ®iÖn, v;
x - Kho¶ng c¸ch gi÷a hai b¶n tô ®iÖn, m.
§¬n vÞ c−êng ®é ®iÖn tr−êng lµ v/m, ngoµi ra cßn dïng ®¬n vÞ lµ V/cm hoÆc
kV/cm; ®¬n vÞ gradien c−êng ®é ®iÖn tr−êng lµ v/m2.
§iÖn tr−êng cña m¸y tuyÓn tÜnh ®iÖn ®−îc t¹o nªn b»ng c¸ch ®Æt ®iÖn ¸p
kh«ng ®æi lªn ®iÖn cùc cña m¸y. C¸c m¸y tuyÓn ®iÖn dïng trong s¶n xuÊt cã
c−êng ®é ®iÖn tr−êng kho¶ng 6.105, V/m víi ®iÖn ¸p ®Æt lªn c¸c ®iÖn cùc lµ U =
20-70 kV.
b)Ph©n lo¹i c¸c kho¸ng vËt theo tÝnh dÉn ®iÖn
BÊt kú sù dÞch chuyÓn nµo cña ®iÖn tÝch còng t¹o nªn dßng ®iÖn. §Æc tr−ng
cho vËt dÉn ®iÖn lµ ®é dÉn ®iÖn, tøc lµ kh¶ n¨ng cho dßng ®iÖn ch¹y qua. §¬n vÞ
®é dÉn ®iÖn trong hÖ SI lµ Simen. Simen lµ ®é dÉn ®iÖn cña vËt khi ®Æt lªn hai ®Çu
cña nã ®iÖn ¸p 1 v«n sÏ cã dßng ®iÖn 1 ampe ch¹y qua.
§é dÉn ®iÖn phô thuéc vµo tÝnh chÊt lý häc vµ ho¸ häc cña vËt chÊt, vµo
nhiÖt ®é, kÝch th−íc vµ h×nh d¹ng cña nã. ChÊt Ýt ng¨n c¶n sù dÞch chuyÓn cña c¸c
®iÖn tÝch gäi lµ chÊt dÉn ®iÖn tèt, cßn chÊt ng¨n c¶n sù dÞch chuyÓn cña ®iÖn tÝch
gäi lµ chÊt kh«ng dÉn ®iÖn hay cßn gäi lµ chÊt ®iÖn m«i.
TrÞ sè nghÞch ®¶o cña ®é dÉn ®iÖn gäi lµ ®iÖn trë, ®o b»ng ¤m.
Theo ®Þnh luËt ¤m, ®é dÉn ®iÖn cña h¹t kho¸ng b»ng:
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
18
Nghiªn cøu, thiÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o c¬ cÊu cÊp liÖu m¸y tuyÓn ®iÖn YD 31300-21F
Q=
ë ®©y:
1 I δ.S
= =
, (Simen)
R U 1
(4)
Q - §é dÉn ®iÖn, (Simen);
R - §iÖn trë, (Ω);
I - Dßng ®iÖn ,(A)
U - §iÖn ¸p (V)
δ - SuÊt dÉn ®iÖn, (Simen/m)
S - TiÕt diÖn cña h¹t (m2)
l - ChiÒu dµi cña h¹t, m.
§é dÉn ®iÖn cña h¹t b»ng tæng ®é dÉn ®iÖn bÒ mÆt vµ ®é dÉn ®iÖn trong
lßng cña h¹t. §é dÉn ®iÖn trong lßng h¹t phô thuéc vµo t¹p chÊt chøa nã, cßn ®é
dÉn ®iÖn bÒ mÆt phô thuéc vµo tr¹ng th¸i bÒ mÆt cña h¹t.
§Ó ph©n lo¹i c¸c kho¸ng vËt theo tÝnh dÉn ®iÖn ng−êi ta th−êng dïng c¸c
®¹i l−îng suÊt dÉn ®iÖn hoÆc ®iÖn trë suÊt (®iÖn trë suÊt lµ trÞ sè nghÞch ®¶o cña
suÊt dÉn ®iÖn, ®¬n vÞ ®o lµ «m.cm).
Dùa vµo suÊt dÉn ®iÖn, c¸c kho¸ng vËt ®−îc chia thµnh c¸c lo¹i sau:
- Kho¸ng vËt dÉn ®iÖn cã suÊt dÉn ®iÖn n»m trong giíi h¹n 10-1-104
Simen/m, - Kho¸ng vËt b¸n dÉn, cã suÊt dÉn ®iÖn nhá h¬n10-1 - 10-8
Simen/m,
VÒ mÆt vËt lý, c¸c vËt dÉn ®iÖn ®−îc ®Æc tr−ng bëi kh¶ n¨ng dÞch chuyÓn tù
do cña c¸c ®iÖn tö trong lßng vËt dÉn. NÕu ®Æt mét vËt dÉn vµo trong ®iÖn tr−êng
(h×nh 6) th× d−íi t¸c dông cña lùc ®iÖn tr−êng, c¸c ®iÖn tö tù do sÏ dÞch chuyÓn
theo h−íng ng−îc víi chiÒu ®iÖn tr−êng ngoµi. KÕt qu¶ lµ ®Çu h−íng víi ®iÖn cùc
d−¬ng xuÊt hiÖn ®iÖn tÝch ©m, ®Çu h−íng víi ®iÖn cùc ©m xuÊt hiÖn ®iÖn tÝch
d−¬ng. HiÖn t−îng ®ã gäi lµ hiÖn t−îng c¶m øng tÜnh ®iÖn.
- ChÊt ®iÖn m«i (chÊt kh«ng dÉn ®iÖn) ®−îc cÊu t¹o bëi nh÷ng phÇn tö cã
®iÖn tÝch ©m vµ ®iÖn tÝch d−¬ng, c¸c ®iÖn tÝch ©m vµ d−¬ng nµy cã liªn hÖ víi nhau
gäi lµ nh÷ng ph©n tö l−ìng cùc (l−ìng cùc ®iÖn). C¸c ®iÖn tÝch ©m cña l−ìng cùc
®iÖn kh«ng thÓ dÞch chuyÓn tù do nh− c¸c elecron trong vËt dÉn ®iÖn. Khi ®Æt chÊt
®iÖn m«i vµo trong ®iÖn tr−êng (h×nh 7), d−íi t¸c dông cña ®iÖn tr−êng, c¸c ph©n
tö l−ìng cùc bÞ quay theo h−íng ®iÖn tr−êng. KÕt qu¶ lµ ®Çu cña chÊt ®iÖn m«i
h−íng víi cùc d−¬ng sÏ mang dÊu ©m, cßn ®Çu kia mang dÊu d−¬ng. HiÖn t−îng
®ã gäi lµ hiÖn t−îng ph©n cùc cña chÊt ®iÖn m«i.
§Ò tµi Nghiªn cøu KHCN-cÊp Bé n¨m 2007.
19
- Xem thêm -
.PDF 
75 
83 
134 
