ĐỒ án môn học kỹ THUẬT sản XUẤT CHẤT kết DÍNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT SẢN XUẤT CHẤT KẾT DÍNH SVTH : PHẠM NHƯ HOÀNG MSSV : 109190010 LỚP SH : 19VLXD LỚP HP : 19N64 GVHD : NGUYỄN THỊ TUYẾT AN ĐÀ NẴNG, 2022 CHƯƠNG I : TỞNG QUAN VỀ XI MĂNG PC LĂNG 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Lịch sử phát triển xi măng giới: - Năm 2018 sản lượng xi măng nước sản xuất lớn Thế giới tăng, tạo nên dư thừa nguồn cung, ảnh hưởng lớn đến cạnh tranh xuất nước - Theo Global Cement, tính đến tháng 12- 2018, Trung Quốc trở thành nhà sản xuất xi măng lớn giới với công suất lắp đặt 1.484 triệu tấn/năm, Ấn độ Việt Nam, 437 triệu tấn/năm 148 triệu tấn/ năm Mặc dù ngành xi măng Trung Quốc phải đối mặt với việc cắt giảm sản lượng, công suất dự kiến quốc gia đông dân giới cao tơng cơng suất chín nước cịn lại 200 triệu tấn.Hiệp hội Xi măng Thế giới ( WCA ) cho hay, nhu cầu xi măng toàn cầu dự báo tăng 1,5% vào năm tới, bối cảnh rủi ro kinh tế căng thẳng thương mại đặt gánh nặng lên ngành xây dựng nhiều quốc gia.Sự cải thiện năm 2019 chủ yếu nhờ điều kiện tốt Trung Quốc, nơi tiêu thụ ½ lượng xi măng giới nhu cầu xi măng quốc gia dự kiến tăng 0,5% sau năm sụt giảm - Trong năm 2019, WCA dự báo thị trường xi măng Mỹ tăng 3% , thấp so với mức 4% năm 2018, sau khoản đầu tư sở hạ tầng lớn Tổng thống Mỹ Donald Trump không thực - Cũng theo WCA ,nhu cầu xi măng Đức dự kiến không thay đổi, bất ổn trị Italy ảnh hưởng đến nhu cầu xi măng quốc gia Bên cạnh đó, Thổ Nhĩ Kỳ chứng kiến sụt giảm đáng kể, Saudi Arabia Malaysia đối mặt với sụt giảm nhu cầu xi măng - Trên giới có khoảng 160 nước sản xuất xi măng, nhiên, nước có ngành cơng nghiệp xi măng chiếm sản lượng lớn giới thuộc Trung Quốc, Ấn Độ số nước khu vực Đông Nam Á Thái Lan, Indonesia, Việt Nam Trong thập kỷ qua, sản lượng xi măng toàn cầu tăng mạnh từ mức 1.383 triệu năm 2002 lên mức 3,8 tỷ năm 2012 4,0 tỷ năm 2013, với mức tăng trưởng đạt 84%; gần 73% tổng mức tăng trưởng bắt nguồn từ việc mở rộng ngành kinh tế tăng trưởng nhanh chóng thuộc khu vực Đơng Nam Á đóng góp quốc gia châu Á khác khu vực Nam, Trung Mỹ, châu Phi Trung Đông 1.1.2 Lịch sử phát triển xi măng Việt Nam: + Cuối kỷ XIX thực dân Pháp xây dựng nhà máy xi măng Hải Phòng vào năm 1899 chủ yếu để phục vụ xây dựng cầu cống, cơng trình qn Năm 1899 đến 1922 xây dựng hệ thống lị đứng có suất 12 vạn tấn, năm 1928 ¸1939 xây lị quay có suất 30 vạn + Sau hồ bình lập lại 1954 nước Xã hội chủ nghĩa giúp ta khôi phục cải tạo nhà máy xi măng Hải Phịng đa tổng cơng suất 70 vạn + Năm 1960 ¸1970 xây dựng thêm hàng chục nhà máy xi măng lò đứng + Năm 1963 xây dựng nhà máy Hà Tiên I (theo phương pháp ớt) + Năm 1976 ¸1982 xây dựng nhà máy xi măng Bỉm Sơn theo phương pháp ướt có suất 1,2 triệu nhà máy xi măng Hoàng Thạch với suất 1,1 triêu theo phương pháp khơ + Năm 1991¸1992 xây dựng nhà máy Hà Tiên II theo phương pháp khô với suất 1,1¸ 1,2 triệu + Năm 1993¸ 1996 xây dựng nhập 40 dây chuyền xi măng lị đứng Trung Quốc: Năm 1994 đạt 914 nghìn tấn, năm 1995 đạt 1.200.000 tấn, năm 1995 đạt 2,384 triệu + Năm 1998 xây dựng Hoàng Thạch II với suất 1,2 triệu tấn, năm 1999 xây dựng Bút Sơn với suất 1,4 triệu Ngoài xây dựng thêm sở liên doanh: Chinh Poong suất 1,4 triệu tấn, Sao Mai 1,7 triệu tấn, Nghi Sơn 2,3 triệu + Riêng năm 2004 nước sản xuất tiêu thụ đạt 27 triệu tấn, Tổng cơng ty xi măng Việt Nam đạt 12,5 triệu tấn, xi măng địa phương đạt 7,1 triệu tấn, công ty liên doanh đạt 7,4 triệu tấn; sản xuất kinh doanh toàn ngành đạt mức tăng trưởng cao, hàng năm ngành sản xuất xi măng nước ta ln hồn thành tốt nhiệm vụ đóng góp ngày tăng cho ngân sách Nhà nước Đời sống vật chất, tinh thần người thợ xi măng không ngừng nâng cao + Năm 2018 sản lượng xi măng Việt Nam đứng thứ giới Sự phát triển sở hạ tầng nước xem yếu tố đem thuận lợi cho ngành xi măng + Tuy nhiên, đến thời điểm này, sản lượng xi măng cung vượt cầu thị trường nội địa Bài toán xuất thực để cân đối nguồn hàng sản xuất Mặc dù vậy, thách thức phía trước dành cho ngành xi măng lớn, phải đối mặt với cạnh tranh gay gắt nước khu vực 1.1.3 Tình hình tiêu thụ xi măng giới - Trong giai đoạn 2020 – 2030, tăng trưởng nhu cầu xi măng toàn cầu dự báo chậm lại ảnh hưởng xu hướng sụt giảm tiêu thụ Trung Quốc thị trường bão hòa Mỹ Châu Âu, đồng thời phân hóa rõ rệt tốc độ tiêu thụ xi măng thị trường, cụ thể chia thành nhóm: - Nhóm thị trường phát triển (Trung Quốc, Mỹ, Châu Âu, …) Nhu cầu xi măng khu vực bước vào giai đoạn bão hòa Các nhu cầu xây dựng cho vấn đề nhà ở, sở hạ tầng giảm dần khiến cho dư địa cho nhu cầu xây dựng 10 năm tới tương đối thấp - Nhóm thị trường phát triển (Ấn Độ, Việt Nam, Indonesia…): Nhu cầu xây dựng tiêu thụ xi măng giai đoạn tăng trưởng tích cực Nhu cầu xây dựng nhà phát triển tương đối nhanh quốc gia với điều kiện cấu dân số trẻ nguồn thu nhập gia tăng nhanh tạo nhu cầu cao xây dựng nhà Trong đó, yếu tố thu hút đầu tư công nghiệp vốn đầu tư nước ngồi động lực cho hoạt động xây dựng hạ tầng dự án xây dựng lớn phủ giai đoạn 10 năm tới Biểu đồ 1: Sản lượng tiêu thụ xi măng 1.1.4 Khái niệm phân loại xi măng a) Xi măng Poóc-lăng (PC): - Là sản phẩm nghiền mịn hỗn hợp sản phẩm clinker thạch cao ( CaS04 2H20 ) ( 3-5%) Ngồi có phụ gia công nghệ ( phụ gia trợ nghiền, phụ gia bảo quản ) b) Xi măng Poóc lăng hốn hợp (PCB): - Là sản phẩm nghiền mịn hỗn hợp sản phẩm clinker, thạch cao (35%) phụ gia hỗn hợp ( 4% làm giảm cường độ xi măng h) Oxit Cr2O3 P2O5 - Hàm lượng: 0,1-0,3% - Vai trò: thúc đẩy trình đơng kết rắn thời kỳ đầu tăng cường độ cho xi măng Nhưng với hàm lượng lớn (từ 2%) ơxít có tác dụng ngược lại làm chậm thời gian đông kết rắn làm suy giảm cường độ xi măng pc lăng i) Các oxít kiềm K2O + Na2O - Hàm lượng: khoảng 0,5-1% - Khi hàm lượng > 1% chúng gây nên ổn định thể tích - Các oxít có khả tác dụng với CaO, Al2O3 tạo thành (Na,K)2O.8CaO.3Al2 hay tạo thành (K,Na)2SO4 oxit tác dụng với SO3 1.1.7 Thành phần khống: - Các khống chính: C3S, C2S, C3A, C4AF chiếm 95-97%, khống silicát chiếm 78-82% Ngồi có 3-5% khống khác oxít tự do, pha thủy tinh clinker 7-15% ● Khoáng C3S : Hàm lượng 45-60% khối lượng - Khối lượng riêng ɤ = 3.28 g/ cm3 - C3S tồn dạng dung dịch rắn : Alít: C54S16AM - C3S tạo cho XMP có cường độ cao, đóng rắn nhanh tỏa nhiệt nhiều hidrat hóa, khơng bền mơi trường xâm thực ● Khoáng C2S : Hàm lượng 20-30% - C2S có dạng hình thù α, α’, β, ɤ, với khối lượng riêng 3.04; 3.40; 3.27; 2.97 g/ cm3 Trong dạng β quan trọng cần thiết với clinker XMP Thực tế C2S tồn dạng dung dịch rắn bền gọi Bêlít - Bêlít hay βC2S đóng rắn chậm, tỏa nhiệt đóng rắn, cho cường độ lâu dài cao bền mơi trường xâm thực ● Khống C3A: Hàm lượng 5-15% - Khối lượng riêng ɤ = 3.04 g/ cm3 - C3A có cấu trúc xốp phản ứng nhanh với nước tỏa nhiệt nhiều hydrat hóa khơng bền mơi trường xâm thực ● Khoáng C4AF: Hàm lượng 10-18% - Khối lượng riêng ɤ = 3.77 g/ cm3 - C4AF đóng rắn chậm, cường độ không cao bền môi trường xâm thực môi trường băng giá 1.1.8 Hệ số đặc trưng cho thành phần clinker - Hệ số bazơ (ký hiệu m): m= CaO Si O2+ F e2 O 3+ Al O3 + Khi hệ số m < 1,7 clinker xi măng pooclang có cường độ khơng cao + Nếu hệ số m > 2,4, nhiệt độ nung yêu cầu phải lớn, xi măng có cường độ cao độ ổn định thể tích kém, nhiệt thủy hóa lớn bền mơi trường nước xâm thực.( Cao nhiều tạo khoáng C3A nhiều) - Hệ số bão hịa vơi KH: Đối với xi măng Pooclăng thường KH = 0.85 – 0.9 + KH cao C3S nhiều , dễ bị xâm thực , ngưng kết rắn nhanh + Ý nghĩa: tỉ số lượng vôi hiệu lượng vôi tiêu chuẩn - Hệ số silicát: Đối với xi măng Pooclăng thuờng n = 2,0 – 2,6 + Khi n tăng, khống canxi silicat có độ bazơ thấp tăng, xi măng đông kết rắn chậm cường độ cuối cao Khi n giảm hàm lượng khống nóng chảy tăng, nhiệt độ nung clinker thấp dể nung luyện + Ý nghĩa: tỉ số hàm lượng SiO2 tổng hàm lượng ( Al2O3 + Fe2O3 ) - Hệ số aluminat: Đối với xi măng Pooclăng thường p = – 2.5 + A: hàm lượng tro lẫn than + B: lượng tro lẫn vào clanhke so với tổng hàm lượng tro -Trong tốn phối liệu giao tính tốn lấy B = 33 % trình hoạt động thiết bị lọc bụi, hàm lượng tro than thoát ngồi mơi trường mức độ thấp -Trong đó: + P: lượng than tiêu tốn cho kg clanhke (%) xác định theo công thức + nhiệt trị than, lấy QH= 6700 ( kCal/kg) + Q’: lượng nhiệt tiêu tốn để điều chế 1000kg clanhke -Đối với công nghệ sản xuất xi măng lị quay phương pháp khơ: Q’= (7501200) kCal/kg clanhke Do tính tốn chọn Q’= 1000kCal/ kg clanhke ( 7000->6700) Q' 1000.100 P = Qh 100%= 6700 100%=14,9 % -Thay giá trị có vào phương trình (1) ta được: P A B 14,9.14 33 q = 100.100 (%) = 100.100 = 0,69% 3.1.3 Xác định hệ số theo thành phần khoáng -Yêu cầu thiết kế sản xuất clinke CPC 40 , ta lựa chọn sản phẩm xi măng phổ thông với yêu cầu thành phần khoáng sau : C3S =( 45 ÷ 60 )% C2S =( 20 ÷ 30)% -Theo u cầu tính tốn phối liệu hàm lượng khoáng clanhke phải đảm bảo : C3S + C2S = (65÷90)% C3A + C4AF = (25÷33)% Bảng 3.4 : Bảng lựa chọn thành phần khoáng clinke Hàm lượng khoáng xi măng Tên C3S C2S C3A C4AF % 51.0 23.0 10.4 12.53 Tính hệ số theo thành phần khống 3.1.4 Tính phối liệu Gọi : x phần khối lượng cấu tử ( đá vôi ) y phần khối lượng cấu tử ( đất sét ) z phần khối lượng cấu tử ( Quặng sắt ) q hàm lượng tro clinke Ta có phương trình : x + y + z + q =100% Ta có phương trình bậc ẩn số : a1x + b1y + c1z = d1 a2x + b2y + c2z = d2 (*) a3x + b3y + c3z = d3 Gọi Si, Ai, Fi, Ci (với i = ) hàm lượng ơxít SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO có cấu tử thứ i clanhke ( sản phẩm sau nung) - Xác định giá trị ai, bi, ci, di với i = + a1 =2.8 x KH x S1 + 1.65 x A1 + 0.35x F1 – C1 = 2.8 x 0.876 x 1.75 + 1.65 x 0.35 +0.35 x 0.35 –94.93= -89,98 + b1 = 2.8.KH.S2 + 1.65.A2 + 0.35x F2 – C2 = 2,8 x 0.876 x 66.99 + 1.65 x 20.65+0.35 x 8.06 – 0.65 = 200.56; + c1 = 2.8 x KH x S3 + 1.65 x A3 + 0.35 x F3 – C3 = (2.8 x 0.876 x 13.64 + 1.65 x 5.27+0.35 x 76.24)– 1.55 =67.29; + d1 = p x ( C4- 2.8 x KH x S4 – 1.65 x A4 – 0.35 x F4) = 1.378 x (1.36- 2.8 x 0.876 x 63.61-1.65 x 29.61-0.35 x 4.59) = -282,66; + a2 = n( A1 + F1) - S1 =2.038 x (0.35 +0.35) – 1.75 = -0.32; + b2 = n( A2 + F2) – S2 = 2.038 x (20.65 +8.06) –66.99 = -8.47; + c2 = n( A3 + F3) – S3 = 2.038 x (5.27 +76.24) –13.64 =152.51; + d2 = p(S4- n( A4 + F4) ) =1.378 x (63.61-2.038 x (29.61+4.59)) -8.39; + a3 =1 + b3 =1 + c3 =1 = + d3 = 100 – q= 100 – 0.69 = 99.31 Thay giá trị vừa tìm vào hệ phương trình (*) ta suy : x=68.13; y=29.21; z=1.96; Như clanhke phối liệu nung có 68.13% đá vôi , 29.21% đất sét, 1.96% sắt ( phụ gia điều chỉnh ) 0.69% tro than x + y + z + q = 68.13% + 29.21% + 1.96% + 0.69% = 100% Quy khối lượng chưa nung ( hàm lượng nguyên liệu phối liệu )ta phải nhân với hệ số Ki : Ki=100/(100/MKN) Ta có : 68.13∗100 - X0 = 100−42.8 = 119.12 29.21∗100 - Y0 = 100−7 = 31.41 1.96∗100 - Z0 = 100−0 = 1.96 Tổng hàm lượng nguyên liệu phối liệu : x0 + yo + z0 = 119.12+ 31.41+ 1.96= 152.49% Ta quy 100% X0 = 119.12∗100 = 78.11 152.49 Y0 = 31.41∗100 = 20.60 152.49 1.96∗100 Z0 = 152.49 = 1.29 Từ kết , ta có : Bảng 3.5 : Bảng TPH phối liệu clanhke Đá vôi Đất sét Quặng sắt Phối liệu Clinke S 0.78 12.83 0.18 13.79 21.47 A 0.16 3.96 0.07 4.18 6.58 F 0.16 1.54 0.98 2.68 4.12 C 42.42 0.12 0.02 42.56 64.91 M 0.59 0.51 0.04 1.14 1.74 P2O5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 SO3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 CK 33.43 1.44 0.00 34.87 0.00 MKN 0.59 0.19 0.00 0.77 1.18 Tổng 78.11 20.60 1.29 100.00 100.00 - Vì clanhke có lẫn q=0.69% tro than nhiên liệu nên hàm lượng clanhke nguyên liệu tạo thành 100 – q= 100 – 0.69 = 99.31; Hệ số tiêu hao nguyên liệu để nung đơn vị khối lượng clanhke bằng: 100−0.69 = 1.5247 100−34.87 3.1.5 Kiểm tra kết *Tính thành phần khống clanhke: C3S = 4.071 x 64.91- 7.6x21.47-6.718x6.58-1.43x4.12 = 51.01 C2S = 2.867x21.47-0.7544xC3S = 23.07 C3S = 2.65x6.58-1.692x4.12= 10.45 C4AF = 3.04x 4.12 = 12.53 - Chuyển thành phần khoáng clinker 100% : Bảng 3.6 Thành phần hóa clinker chuyển 100% Các giá trị C3S, % Thực tế 52.55 C2S, % C3A, % C4AF, % Tổng 23.77 10.77 12.91 100.00 * Tính hàm lượng pha lỏng tít phối liệu: -Hàm lượng pha lỏng xác định theo thành phần khống L=1.12 x C3A+1.35 x C4AF=2 % *Tính tốn tít phối liệu: -Ta có cơng thức: T = 1.785xCaO+2.09x1.14 = 78.36% -Theo qui phạm khoảng hợp lý tít phối liệu T : 77 < T < 80 Ta thấy : 77 < T = 78.36 < 80 Vậy tít phối liệu hợp lý *Hệ số bão hịa vơi C S +0.8838∗C S 52.55+ 0.8838∗23.77 KH = C S +1.325∗C S = 52.55+1.325∗23.77 = 0.875 ( kết với giả thuyết ban đầu) *Hệ số silicat C S+ 1.325∗C S 52.55+1.325∗23.77 n = 1.4341∗C A+2.0464∗C AF = 1.4341∗10.77+2.0464∗12.91 = 2.008 ( kết nằm khoảng cho phép 1÷2,5 ) *Hệ số alumin p= 1.1501∗C A 1.1501∗10.77 + 0.6383 = + 0.6383 = 1.598 C AF 12.91 ( kết với giả thuyết ban đầu ) Bảng 3.7: So sánh giá trị giả thiết thực tế Các giá trị Giả thiết Thực tế C3S,% 53% 52.55 C2S, % 24% 52.55 C3A, % 9% 52.55 C4AF, % 14% 52.55 Hệ số bão hòa KH 0.87 0.875 Hệ số silicát n 2.038 2.008 -Kết khoáng sau tính nằm giới hạn yêu cầu ban đầu đề với sản phẩm clinke CPC40 Vậy toán phối liệu thỏa mản CHƯƠNG : THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 4.1 Lựa chọn phương pháp sản xuất - Đối với nhà máy sản xuất xi măng việc lựa chọn dây chuyền sản xuất quan trọng, định đến phương pháp sản xuất chất lượng sản phẩm Việc lựa chọn dây chuyền sản xuất phải vào tính chất nguyên nhiên liệu, vào khả kinh tế kỹ thuật đất nước công suất yêu cầu nhà máy Nếu lựa chọn dây chuyền sản xuất hợp lý cho phép nâng cao chất lượng sản phẩm, hạ giá thành sản phẩm, nâng cao hiệu kinh tế Hiện ta có phương pháp sản xuất xi măng phương pháp ướt, phương pháp khô phương pháp liên hợp +Phương pháp khô sản xuất xi măng: Là phương pháp nghiền trộn ngun liệu dạng khơ, ngun liệu khó nghiền mịn, độ đồng phối liệu không cao phương pháp ướt, hệ thống trao đổi nhiệt phức tạp, hệ thống làm nguyên liệu phức tạp hệ số sử dụng thiết bị theo thời gian thấp Nhưng tiêu tốn nhiên liệu, kích thước lị nung nhỏ, mức độ giới hố tự động hoá cao phương pháp ướt +Phương pháp ướt sản xuất xi măng: Là phương pháp nghiền trộn nguyên vật liệu nước Phương pháp có ưu điểm dễ nghiền, độ đồng phối liệu cao tiêu tốn nhiên liệu nung lớn, kích thước lị nung dài diện tích xây dựng lớn -Ưu điểm: dễ nghiền, phối liệu có độ đồng cao, dễ điều chỉnh thành phần hóa -Nhược điểm: tiêu tốn nhiên liệu nung lớn, suất thấp, kích thước lị nung dài diện tích xây dựng lớn -Phương pháp liên hợp : Là phương pháp trung gian, dựa sở phương pháp ướt hay phương pháp khơ, ví dụ kết hợp phối liệu theo phương pháp ướt nung theo phương pháp khô phối liệu theo phương pháp khô nung theo phương pháp khô Khi sử dụng phương pháp bùn phối liệu khử nước thiết bị lọc chân không hay máy ép lọc đến độ ẩm (12 15)%, sau đưa vào tạo thành hạt thiết bị tạo hạt Nung hỗn hợp nguyên liệu sản xuất theo phương pháp khơ phải làm ẩm phối liệu đến độ ẩm (12 15)% tạo hạt Lò nung phương pháp liên hợp lò đứng, lò quay có xích caninatơ phối liệu vào lị dạng hạt -Ưu điểm: tiêu tốn nhiên liệu, chiều dài lị ngắn, mức độ giới hố tự động hố cao -Nhược điểm: ngun liệu khó nghiền mịn, độ đồng phối liệu không cao, để đảm bảo hiệu nung cần có hệ thống trao đổi nhiệt ngồi lị +Lựa chọn loại lị nung: +Lị nung đứng: Là loại lò nung đời Việt Nam cách khoảng 50 năm, có cơng nghệ cũ lạc hậu, trình độ thấp, đầu tư nhỏ nên xi măng lò đứng bộc lộ nhượt điểm như: suất thấp, chất lượng sản phẩm không cao, tiêu tốn lượng lớn, đặc biệt gây ô nhiểm môi trường nghiêm trọng Bụi phát sinh trình sản xuất xi măng xác định dạng bụi hô hấp (có thể xâm nhập xâu vào đường hơ hấp) nên gây bệnh xơ phổi, ung thư phổi +Lò nung quay: Là loại lò nung mới, có cơng nghệ đại, trình độ cao, đầu tư lớn có ưu điểm như: suất lớn, chất lượng sản phẩm cao, tiêu tốn lượng nhỏ, đặc biệt giảm thiểu ô nhiểm môi trường - Dựa vào điều kiện kinh tế đất nước, dựa vào đặc điểm phương pháp sản xuất vào đặc điểm nguồn cung cấp nguyên nhiên liệu, ta chọn công nghệ sản xuất xi măng theo phương pháp khơ kết hợp lị nung quay Với trình độ khoa học kỹ thuật ngày máy móc thiết bị đáp ứng yêu cầu độ mịn, độ đồng phối liệu trước đem nung luyện (khắc phục nhược điểm tồn phương pháp khô), đồng thời đáp ứng nhu cầu sử dụng xi măng xây dựng nay, tăng chất lượng sản lượng dẫn tới hạ giá thành sản phẩm 4.2 Quá trình cơng nghệ sản xuất xi măng pclăng nhà máy 4.2.1 Dây chuyền cơng nghệ sản xuất cho tồn nhà máy : - Dựa vào điều kiện kinh tế đất nước, dựa vào đặc điểm phương pháp sản xuất vào đặc điểm nguồn cung cấp nguyên nhiên liệu, ta chọn công nghệ sản xuất xi măng theo phương pháp khơ lị quay cơng suất lớn Với trình độ khoa học kỹ thuật ngày máy móc thiết bị đáp ứng yêu cầu độ mịn, độ đồng phối liệu trước đem nung luyện (khắc phục nhược điểm tồn phương pháp khô), đồng thời đáp ứng nhu cầu sử dụng xi măng xây dựng nay, tăng chất lượng sản lượng dẫn tới hạ giá thành sản phẩm - Nhà máy sản xuất xi măng theo công nghệ lị quay phương pháp khơ chia thành công đoạn sản xuất riêng: + Công đoạn chuẩn bị phối liệu, nhiên liệu + Công đoạn nung luyện clinke + Cơng đoạn nghiền đóng bao xi măng - Các dây chuyền riêng rẽ liên tục với nhau, sản phẩm cơng đoạn phía trước nguyên liệu đầu vào công đoạn sau 4.2.2Thuyết minh dây chuyền công nghê chi tiết cho phân xưởng chuẩn bị phối liệu * Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ cho phân xưởng chuẩn bị phối liệu:  Chuẩn bị ngun liệu: + Q trình cơng nghệ dây chuyền chuẩn bị đá vôi: Đá vôi đổ vào phễu tiếp liệu cấp liệu rung để chuyển đến máy đập hàm qua máy đập búa Đá vơi vận chuyển nhà máy có kích thước 2000 mm Tại máy đập búa, đá vôi đập nhỏ tới kích thước α 70 mm Sau khỏi máy đập búa, đá vôi băng tải cao su vận chuyển đến máy rải liệu Máy rải liệu đặt kho đồng sơ đá vơi có nhiệm vụ rải đá thành nhiều lớp (theo thiết kế đá vơi rải theo kho dài) Q×8 30, 258×8 = =134, 481 2.k 2×0,9 ● Máy đập hàm: dùng để đập thơ, trung bình nhỏ loại vật liệu có độ bền nén lớn, phù hợp cho việc gia công sơ đá vôi * Ưu điểm: lực đập, ép lớn nên phá vỡ loại đá cứng đá dai đá vôi Kết cấu máy đơn giản, chăm sóc bảo dưỡng dễ dàng Cửa nạp liệu lớn, suất tương đối cao, làm việc ổn định, giá thành không cao, không địi hỏi trình độ tay nghề cao * Khuyết điểm: gây tiếng ồn bụi môi trường xung quanh hoạt động ● Máy đập búa: dùng để đập nhỏ đá vôi chuyển vào kho đồng * Ưu điểm: có mức độ nghiền lớn, lực nghiền búa tạo lớn, có suất nghiền cao, kết cấu đơn giản, trì sửa chữa dễ dàng, thuận tiện khai thác, chất lượng sản phẩm nghiền tốt * Khuyết điểm: Mòn búa mòn đầu búa nhanh, khơng nghiền vật liệu có độ ẩm lớn, khơng hiệu nghiền vật liệu cứng - Sau đồng sơ bộ, đá vôi máy rút liệu lấy khỏi kho, qua băng tải đổ vào bunke chứa Đá vơi tháo phía đáy bunke xuống băng tải cao su (có cân băng định lượng) đổ vào băng tải đến máy nghiền sấy liên hợp + Q trình cơng nghệ dây chuyền chuẩn bị đất sét: Đất sét khai thác vận chuyển nhà máy có kích thước 300 mm đổ vào phễu tiếp liệu D−d 5−0,5 ×tan α= ×tan 50 =2,68 2 cấp liệu rung để chuyển tới máy đập trục Tại máy đập trục, đất sét đập nhỏ tới kích thước 50 mm Sau khỏi máy cán trục, đất sét băng tải cao su vận chuyển đến máy rải liệu Máy rải liệu đặt kho đồng sơ đất sét có nhiệm vụ rải thành nhiều lớp dọc theo kho dài π×h V=π×R2×H+ ×( R2+r2+R×r ) π×2,68 =π×2,5 2×H+ ×(2,5 2+0,252+2,5×0,25 )= = 19,635×H+19,47 ● Máy đập trục: thích hợp để nghiền nhỏ vật liệu có độ ẩm cao đất sét * Ưu điểm: máy có cấu tạo đơn giản, làm việc ổn định, hiệu nghiền cao, tiêu hao lượng nên dùng phổ biến * Khuyết điểm: Do lực quán tính nên máy làm việc gây chấn động máy - Sau đồng sơ bộ, đất sét máy rút liệu lấy khỏi kho, qua băng tải đổ vào bunke chứa Đất sét tháo phía đáy bunke xuống băng tải cao su (có cân băng định lượng) đổ vào băng tải đến máy nghiền sấy liên hợp + Q trình cơng nghệ chuẩn bị quặng sắt: Quặng sắt đưa nhà máy đạt yêu cầu chất lượng kích thước nên khơng cần đập mà đưa thẳng vào phễu tiếp liệu sau băng tải cao su vận chuyển đến máy rải liệu Máy rải liệu đặt kho đồng sơ quặng sắt có nhiệm vụ rãi thành nhiều lớp dọc theo kho dài - Sau đồng sơ bộ, quặng sắt máy rút liệu lấy khỏi kho, qua băng tải đổ vào bunke chứa Quặng sắt tháo phía đáy bunke xuống băng tải cao su (có cân băng định lượng) đổ vào băng tải đến máy nghiền sấy liên hợp ● Phương pháp đồng sơ a) Mục đích kho chứa đồng sơ bộ: - Đối với dây chuyền sản xuất xi măng theo phương pháp khô thường sử dụng loại nhà kho đặc biệt gọi kho đồng vật liệu thô Nhà kho có vai trị khơng để dự trữ mà cịn để đảo trộn, làm đồng thành phần hoá nguyên liệu chứa kho, cụ thể đá vôi đất sét Ngoài than chứa làm đồng nhà kho riêng b) Thiết bị sử dụng, kho chứa để làm đồng sơ bộ: - Ta có: %ĐV=78.11 %, %ĐS= 20.60%, %QS= 1,29% → Ta chọn kho dài chứa đá vôi, kho dài chứa đất sét quặng sắt, chia số ca để làm việc ( tỉ lệ phần trăm đất sét quặng sét thành phần phối liệu thấp để tiết kiệm chi phí nên ta chọn đất sét quặng sét chung kho) ( sửa kho dài ) - Đá vôi, đất sét quặng sắt : kho dài, rải theo phương pháp ChevRon * Vì đất sét quặng sắt sử dụng chung kho nên ta sử dụng phương pháp rải ChevRon tối ưu cho hai nguyên liệu *Ưu điểm: Rải liệu thành đống dài tương đối đơn giản chi phí thấp Hiệu đồng tốt, điều chỉnh thành phần hóa thời gian dài, sức chứa mở rộng *Nhược điểm: Dễ xảy phân tầng thành phần hạt vật liệu không đồng Đòi hỏi thiết bị rải liệu phức tạp giá thành cao  Nghiền phối liệu đồng nhất: - Sau nguyên liệu định lượng theo tỷ lệ cấp phối định đưa xuống băng tải chung Tỷ lệ phối liệu điều khiển tự động thông qua việc điều chỉnh suất cân băng vào kết phân tích nhanh thành phần hóa học nguyên liệu đầu vào bột phối liệu sau nghiền Băng tải chung đưa phối liệu đến máy nghiền lăn đứng ( máy nghiền lăn đứng có hiệu cao việc nghiền mịn bột liệu), phối liệu dược nghiền sấy đồng thời - Hỗn hợp nguyên liệu ẩm thô sau khỏi máy nghiền sấy đồng thời sấy khô nghiền thành bột mịn Sản phẩm khỏi máy nghiền hỗn hợp bột phối liệu gồm hạt thô hạt mịn, lên tháp phân ly nhờ áp lực dịng khí Sự chênh lệch áp suất đầu máy nghiền đầu vào tháp phân ly quạt hút áp lực cao - Khí nóng cung cấp cho máy nghiền sấy liên hợp lấy từ hệ thống tháp trao đổi nhiệt cyclon lị nung có nhiệt độ (350-370) 0C nhờ quạt chịu nhiệt độ cao Trong trường hợp khí nóng khơng đủ cấp cho máy nghiền sấy liên hợp( độ ẩm nguyên liệu cao mức cho phép khoảng 10 %) buồng đốt phụ đốt dầu đưa vào hoạt động để cấp thêm khí nóng cho máy nghiền sấy liên hợp - Khí nóng sau qua hệ thống sấy nghiền liên hợp máy phân ly có mang theo lượng bụi cỡ hạt nhỏ 10 đưa đến tháp phun ẩm nhờ quạt chịu nhiệt độ cao Tại tháp phun ẩm, nhiệt độ khí nóng giảm xuống 150 0C nhờ điều chỉnh lượng nước phun vào dạng sương mù, sau đưa sang lọc bụi tĩnh điện để tách nốt lượng bụi lại Bụi tách hệ thống máng khí động chuyển đến gầu nâng để đưa lên silô phối liệu với bột liệu mịn tách từ máy phân ly, cịn khí thải quạt hút khí thải đẩy ngồi ống khói - Đáy silơ đồng mịn bột phối liệu có lắp hệ thống dỡ liệu từ qua hệ thống máng khí động, gầu nâng để cấp cho hệ thống nạp liệu lò nung - Trong trình sản xuất, bụi sinh thu hồi nhờ lọc bụi tĩnh điện khu vực tương ứng CHƯƠNG 5: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 5.1 Chế độ làm việc nhà máy: 5.1.1 Đặc điểm trình sản xuất xi măng nhà máy: - Quá trình sản xuất tối ưu nhà máy làm việc liên tục, tận dụng tối đa công suất thiết kế dây chuyền công suất làm việc máy móc, tức thiết bị máy móc sản xuất phải hoạt động thường xuyên, liên tục đặc biệt công đoạn nung luyện clanhke công đoạn sấy nguyên vật liệu, nhiên liệu lần nhóm lại lị tốn nhiều thời gian - Trong dây chuyền sản xuất chế độ làm việc yêu cầu kỹ thuật loại thiết bị, máy móc có khác chí cịn làm việc độc lập với Vì với cơng đoạn cần thiết phải có hệ thống dự trữ nguyên liệu trung gian, phổ biến hệ thống xi lô Để cho việc quản lý sản xuất thuận lợi người ta thường chia khâu dây chuyền sản suất thành phân xưởng sản xuất, phân xưởng đảm nhận chức riêng - Phân xưởng chuẩn bị phối liệu - Phân xưởng nung luyện clanke - Phân xưởng nghiền đóng bao - Phân xưởng gia cơng than ... Đối với nhà máy sản xuất xi măng việc lựa chọn dây chuyền sản xuất quan trọng, định đến phương pháp sản xuất chất lượng sản phẩm Việc lựa chọn dây chuyền sản xuất phải vào tính chất nguyên nhiên... sẵn giúp tiết kiệm thời gian sản xuất nâng cao hiệu sản xuất tối đa 1.2.2 Sản phẩm xi măng: ● Xi măng pooc lăng PCB40: a) Giới thiệu chung: - Nguyên tắc sản xuất: sản xuất từ việc nghiền hỗn hợp... LIỆU SẢN XUẤT 2.1 Nguyên liệu sản xuất: 2.1.1 Các nguyên liệu chính: a) Đá vôi - Nhiệm vụ: Đá vôi sản xuất clanhke xi măng chủ yếu để cung cấp oxit CaO - Theo TCVN 6072:2013 yêu cầu kỹ thuật