Thiết lập quy trình công nghệ và tính chọn thiết bị chính để gia công đá dăm từ đá gốc granit sử dụng làm cốt liệu cho bê tông năng suất 1400000 tấnnăm. Trên thế giới các công nghệ nghiền đá được cải tiến và dần hiện đại hơn rất nhiều. Việc áp dụng các công nghệ mới vào thiết bị nghiền nhằm tăng năng suất nghiền của thiết bị, tiết kiệm chi phí, độ bền cao và trọng lượng nhẹ, tiết kiệm công nâng cao chất lượng sản phẩm. Một số công nghệ mới đang dùng hiện nay là tự động hoặc bán tự động hóa các thiết bị nghiền dùng thủy lực, áp suất cao, kẹp hàm,…. • Có thể điều chỉnh nghiền theo từng tầng. • Có hệ thống nâng hạ điều chỉnh tự động cấp tháo liệu • Tự động tối ưu hiệu suất nghiền và điều chỉnh được tỉ lệ ra của sản phẩm • Có hệ thống giám sát hiện đại, cảnh báo an toàn ( đo nhiệt độ, độ rung, …) • Điều khiển tự động bằng IC, . . . Dẫn đầu về công nghệ nghiền sàng và các thiết bị khai thác đá hiện nay trên thế giới có thể kể đến như Nhật Bản ( Otsuka ), Phần Lan ( Metso ), Trung Quốc ( Shaorui ), Thụy Điển ( SandVik ),….
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC: MÁY VÀ THIẾT THIẾT BỊ SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: Thiết lập quy trình cơng nghệ tính chọn thiết bị để gia cơng đá dăm từ đá gốc granit sử dụng làm cốt liệu cho bê tông suất 1400000 tấn/năm Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Thành Mã số sinh viên: 109190036 Nhóm: 19Nh64 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thị Tuyết An Đồ án: Máy thiết bị SX VLXD GVHD:Nguyễn Thị Tuyết An Chương 1: BIỆN LUẬN ĐỀ TÀI Khái niệm phân loại: 1.1 Giới thiệu chung sản phẩm Đá dăm loại đá nghiền thành cỡ hạt 570mm, thường dùng làm cốt liệu cho bêtông, xây dựng đường ôtô, làm lớp đệm cầu đường sắt Đá dăm sản xuất máy công nghiệp từ mỏ đá thiên nhiên.Quy trình sản xuất đá dăm thường sau: từ khoan, nổ mìn, khối đá lớn đưa qua dây chuyền nghiền sàng đá để nghiền thành đá có kích cỡ nhỏ sau sàng phân loại thành đá theo kích cỡ phù hợp Đá dăm có nhiều kích cỡ, ví dụ: đá dăm 5x10; 5x20; 10x20; 20x40,… loại cỡ đá theo yêu cầu Dưới số hình ảnh minh họa đá dăm dùng xây dựng: Cỡ 510 Cỡ 1020 Cỡ 2040 Vai trò đá dăm bê tơng xi măng: Đá đăm có đặc điểm lợi sở hữu bề mặt nhám, gồ ghề nên khả bám dính đá dăm hồ xi măng tốt Bề mặt đá dăm có nhiều góc cạnh khiến cho đá dăm có nhiều diện tích tiếp xúc với hồ xi măng Từ giúp gia tăng lực bám dính hẳn viên sỏi Và so với sỏi đá dăm có kích thước đồng hơn, lỗ rỗng – thích hợp để chế tạo bê tông cường độ cao Trong loại đá thiên nhiên đá granit loại đá tốt để sử dụng làm cốt liệu cho bê tơng cấu trúc tinh thể lớn, đặc chắc, cường độ cao, hút nước - Đá granit ( đá hoa cương ) loại đá thiên nhiên có nguồn gốc từ đá macma xâm nhập Đá macma xâm nhập khối silicat nóng chảy từ lòng Trái Đất xâm nhập lên phần vỏ, sâu bên mặt đất, chịu áp lực lớn lớp Đồ án: Máy thiết bị SX VLXD GVHD:Nguyễn Thị Tuyết An đất bên nguội mà tạo thành Do tạo thành điều kiện mà đá macma xâm nhập có hình dạng xù xì - Thành phần khống vật đá macma phức tạp có số khoáng vật quan trọng định đến tính chất đá, là: thạch anh, fenspat mica a) Tính chất: Là loại đá đặc Khối lượng thể tích từ 2,5-2,6 (g/cm3) Khối lượng riêng 2.75 g/cm3 Cường độ chịu nén cao 120-250 (Mpa) Khả chịu nhiệt độ cao Khả hấp thụ nước thấp, nhỏ 1% Độ cứng: Xét độ cứng đá granite thuộc khoảng (6÷7) thang Mohs, nên nên vật liệu xem trọng xây dựng Vì độ cứng ảnh hưởng lớn tới trình thi cơng như: vận chuyển, cắt, lát, ốp, đè nén,… b) Yêu cầu kỹ thuật: Theo TCVN 7570-2006 – tiêu chuẩn cốt liệu cho vữa bê tông Thành phần hạt cốt liệu: - Cốt liệu lớn cung cấp dạng hỗn hợp nhiều cỡ hạt cỡ hạt riêng biệt Thành phần hạt cốt liệu lớn, biểu thị lượng sót tích luỹ sàng, quy định Bảng Kích thước lỗ sàng (mm) Lượng sót tích lũy sàng, % khối lượng, ứng với kích thước hạt liệu nhỏ lớn nhất, mm 5-10 5-20 5-40 5-70 10-40 10-70 20-70 100 - - - - 0 70 - - 0-10 0-10 0-10 40 - 0-10 40-70 0-10 40-70 40-70 20 0-10 40-70 … 40-70 … 90-100 10 0-10 40-70 … … 90-100 90-100 - 90-100 90-100 90-100 90-100 - - Đồ án: Máy thiết bị SX VLXD GVHD:Nguyễn Thị Tuyết An Bảng 1.1: Thành phần hạt cốt liệu lớn Hàm lượng bùn, bụi, sét: Cấp bê tông Hàm lượng bùn, bụi, sét, % khối lượng, không lớn - Cao B30 1,0 - Từ B15 đến B30 2,0 - Thấp B15 3,0 Mác đá dăm từ thiên nhiên theo cấp độ nén dập: Mác đá dăm* Độ nén dập xi lanh trạng thái bão hồ nước, % khối lượng Đá trầm tích 140 - 120 Đến 11 100 Lớn 11 đến 13 80 Lớn 13 đến 15 60 Lớn 15 đến 20 40 Lớn 20 đến 28 30 Lớn 28 đến 38 20 Lớn 38 đến 54 * Chỉ số mác đá dăm xác định theo cường độ chịu nén, tính MPa tương đương với giá trị 400; 200; ; 200 cường độ chịu nén tính kG/cm2 Bảng 1.2: Mác đá dăm Độ hao mòn va đập cốt liệu lớn thí nghiệm máy Los Angeles, khơng lớn 50 % khối lượng Một số yêu cầu khác độ thoi dẹt, tạp chất hữu cơ, hàm lượng Ion Cl, v.v c) Sử dụng xây dựng: Đồ án: Máy thiết bị SX VLXD - - - - - - - GVHD:Nguyễn Thị Tuyết An Trang trí ốp lát cơng trình: Nhờ thuộc tính khơng thấm nước, hoa văn đẹp nên đá grantie lựa chọn hàng đầu cho hạng mục Các loại đá thường dùng để ốp lát xám, đen Đá granite dùng để lát sàn: Bên cạnh loại đá granite nhân tạo, đá granite tự nhiên có ưu điểm vượt trội sử dụng vào để lát sàn + Đá granite tự nhiên cịn an tồn sức khỏe người sử dụng Đây ưu tiên hàng đầu Đá granite dùng để trang trí cầu thang cầu thang máy phổ biến nhất: Nhờ ưu điểm mà đá granite cịn sử dụng rộng rãi lĩnh vực thang máy như: Làm sàn cabin thang máy, dùng để ốp trang trí cửa thang máy, cửa tầng thang máy gia đình Đối với đá granite sản xuất đá dăm, đá nghiền làm cốt liệu lớn cho bêtơng sử dụng phổ biến cơng trình xây dựng đường rải lòng đường sắt Những miếng đá granit lớn đước sử dụng để gia cố làm ổn định đất xung quanh tuyến đường, bờ kè, đê đập ven sông suối nhằm giảm thiểu chí loại bỏ xói mịn đất 1.2 Tình hình sản xuất : Trên thị trường vật liệu xây dựng, đá granite loại vật liệu khơng cịn xa lạ với nhiều người đặc biệt người làm việc lĩnh vực xây dựng Hiện thị trường có hai loại đá granite đá granite nước đá granite nhập Ở Việt Nam vào phía trong, đá granite có độ cứng lớn Đá có độ cứng, chất lượng tốt dùng để xây dựng, làm đường đổ bêtơng sản phẩm thứ cấp đạt chất lượng cao Ở nước ta, đá granite khai thác chủ yếu từ mỏ đá granite như: Bình Định, An Giang, Yên Bái, Thanh Hóa,… Ở địa phương có điều kiện tự nhiên khác nên loại đá có đặc điểm khác Tỉnh Bình Định tiếng đá Granite với 31 mỏ có chất lượng cao độ cứng tinh xảo Được đánh giá vị trí số Việt Nam mỏ khai thác chế biến đá granite Đá Granite Bình Định khơng ứng dụng nước mà xuất Châu Âu Nhật Bản Các mỏ đá granit phân bố miền Bắc chủ yếu vùng sâu, vùng xa Tiêu biểu mỏ đá Đào Lâm tỉnh Yên Bái có trữ lượng đá granite vào loại lớn miền Bắc mỏ đá lớn Việt Nam Đồ án: Máy thiết bị SX VLXD - - - - - - - GVHD:Nguyễn Thị Tuyết An Về định hướng 2021-2030 thủ tướng phủ: Tăng cường sản xuất sản phẩm đá xây dựng bảo đảm yêu cầu quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật hành mục đích sử dụng, phục vụ nhu cầu xây dựng Tăng cường sử dụng, tận dụng, tái sử dụng phế thải công nghiệp, xây dựng, giao thông làm cốt liệu thay phần đá xây dựng tự nhiên 1.3 Tình hình tiêu thụ đá xây dựng Đà Nẵng Theo quy hoạch sau năm 2020, Đà Nẵng lại 10 mỏ đá tiếp tục hoạt động: Phước Thuận, Suối Mơ 2, Hố Bạc 3, Trường Bản, Hóc Già Hạnh, Hố Mùn 2, Sơn Phước, Hố Chuồn, Hố Lưỡi Mèo 1, Phước Nhân với tổng trữ lượng đá năm 808.000m3 Trong đó, dự án trọng tâm trọng điểm TP Đà Nẵng giai đoạn tới cần khoảng 1,7 triệu m3 đá/ năm Một số mỏ đá vừa có trữ lượng lại lớn mỏ đá: Hố Bạc 3, Phước Thuận, Phước Nhân) nâng công suất khai thác, tối đa 200.000m3/năm Đồng thời, cho phép mỏ đá Hố Bạc, Hố Bạc 2, Hố Trầu, Hốc Khế gia hạn giấy phép khai thác khoáng sản đến hết năm 2025 (như Hố Bạc 3, Suối Mơ ) với tổng sản lượng đá khai thác 352.000 m3/năm 1.4 Tầm quan trọng đá dăm ngành công nghiệp sản xuất VLXD: Ngày việc sản xuất BT BTCT ngày phát triển, nhu cầu vật liệu xây dựng cần cung cấp tăng cao Đá granit ngày thay cho cốt liệu bê tơng khác tính chất đá granit có nhiêu ưu điểm để đảm bảo chất lượng tốt cho cấu kiện bê tông Đá granite sử dụng bê tông thường dùng làm cốt liệu lớn nghiền từ khối đá lớn thành đá dăm, dăm sỏi với kích thước phù hợp tiêu chuẩn cho xây dựng, đóng vai trị vừa liên kết vừa chịu lực với xi măng làm tăng cường độ cho bêtông Tuy trữ lượng đá granit nước ta lớn việc khai thác hạn chế làm cho sản lượng khai thác năm không cao, cần phải xây dựng thêm nhiều nhà máy khai thác đá granit nhà máy gia công để đáp ứng nhu cầu sản lượng cung cấp cho thị trường Với yêu cầu nhiệm vụ đồ án: “Thiết lập quy trình cơng nghệ chọn thiết bị nghiền để gia cơng đá granit sử dụng làm cốt liệu cho bê tông công suất 1.400.00 tấn/năm.” Sẽ đề tài cấp thiết cho tình hình sản xuất đá granit ngành công nghiệp SXVLXD nước ta Chương 2: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Phân tích lựa chọn sơ đồ cơng nghệ: 1.1 Các công nghệ dây chuyền: Đồ án: Máy thiết bị SX VLXD GVHD:Nguyễn Thị Tuyết An - Trên giới công nghệ nghiền đá cải tiến dần đại nhiều Việc áp dụng công nghệ vào thiết bị nghiền nhằm tăng suất nghiền thiết bị, tiết kiệm chi phí, độ bền cao trọng lượng nhẹ, tiết kiệm công nâng cao chất lượng sản phẩm - Một số công nghệ dùng tự động bán tự động hóa thiết bị nghiền dùng thủy lực, áp suất cao, kẹp hàm,… Có thể điều chỉnh nghiền theo tầng Có hệ thống nâng hạ điều chỉnh tự động cấp tháo liệu Tự động tối ưu hiệu suất nghiền điều chỉnh tỉ lệ sản phẩm Có hệ thống giám sát đại, cảnh báo an toàn ( đo nhiệt độ, độ rung, …) Điều khiển tự động IC, - Dẫn đầu công nghệ nghiền sàng thiết bị khai thác đá giới kể đến Nhật Bản ( Otsuka ), Phần Lan ( Metso ), Trung Quốc ( Shaorui ), Thụy Điển ( SandVik ),… 1.2 Các công nghệ dây chuyền nghiền đá nước: - Hiện nay, để khai thác đá granite nước ta chủ yếu sử dụng thiết bị cũ nhập từ nước ngồi có tuổi đời từ 10-50 năm Phương án thiết kế dựa kinh nghiệm khơng phải tính tốn cụ thể - Các loại máy nghiền sàng đá sử dụng Việt Nam nhập chủ yếu từ Trung Quốc Tuỳ theo sức kháng ép loại đá, chất lượng máy đá, chất lượng má nghiền hãng sản xuất nước mà loại má nghiền hãng sản xuất nước mà loại má nghiền có tuổi thọ khác - Cơng suất thường khơng đạt theo u cầu thiết kế phương án thiết bị không phù hợp - Các máy thường dùng phương pháp ép vỡ, tách vỡ, uốn vỡ, miết vỡ Nhưng đa số nghiền đá sử dụng tổng hợp phương pháp 1.5 Giới thiệu trạm nghiền sàng đá - Trạm nghiền sàng đá tổ hợp máy nghiền sàng với số thiết bị khác bố trí theo trình tự định để sản xuất vật liệu xây dựng, nơi thực gia công nhằm làm giảm kích thước đá phân loại đá thành cỡ hạt có kích thước xác định, phù hợp với u cầu sử dụng khách hàng Đồ án: Máy thiết bị SX VLXD GVHD:Nguyễn Thị Tuyết An Hình 1: Trạm nghiền sàng đá a) Quá trình nghiền Hình 2: Máy nghiền má - Quá trình nghiền q trình làm giảm kích thước hạt tùy kích thước ban đầu đến kích thước sử dụng Theo yêu cầu công nghệ, hạt vật liệu thường phải qua nhiều cơng đoạn nghiền để đạt kích thước yêu cầu b) Quá trình sàng: - Quá trình sàng trình phân loại dùng để tách hỗn hợp dạng hạt thành nhiều nhóm loại khác theo độ lớn theo tỷ trọng, nhằm thu loại cốt liệu có độ hạt tiêu chuẩn tách tạp chất khỏi chúng Đồ án: Máy thiết bị SX VLXD GVHD:Nguyễn Thị Tuyết An Hình 3: Máy sàng rung - - - Để vật liệu mỏ khai thác thành sản phẩm vật liệu xây dựng có chất lượng cao cần thực quy trình cơng nghệ gồm nhiều giai đoạn như: nghiền, phân loại, rửa, làm khô, vận chuyển tới bãi chứa nơi tiêu thụ Phụ thuộc vào đặc tính vật liệu mỏ khai thác yêu cầu sản phẩm suất nhà máy mà lựa chọn dây chuyển cơng nghệ có đủ không đủ giai đoạn kể Thông thường trạm nghiền sàng thơng thường bố trí gần khu vực khai thác nhằm rút ngắn cự ly vận chuyển Mỗi trạm nghiền sàng bố trí hay nhiều hệ thống dây chuyền công nghệ bao gồm loại máy móc thiết bị gia cơng đá granit (máy nghiền thô, máy nghiền vừa) máy sàng phân loại hệ thống băng tải vận chuyển Phụ thuộc vào tính chất – lí kích thước ban đầu vật liệu mà chúng nghiền qua hay nhiều công đoạn dây chuyền nghiền sàng Mỗi cơng đoạn có loại máy nghiền – máy nghiền cơng đoạn Ngồi ra, số cơng đoạn lựa chọn cịn phụ thuộc vào mức độ nghiền Các máy thiết bị cần phải làm việc cách đồng bộ, thống nhất, cho phép giới hố tồn tốt tự động hố tồn q trình làm việc dây chuyền cơng nghệ Đá granit sau nổ mìn vận chuyển trạm nghiền đưa vào dây chuyền nghiền sàng phù hợp sản phẩm đá có kích thước u cầu kĩ thuật Đồ án: Máy thiết bị SX VLXD GVHD:Nguyễn Thị Tuyết An Thiết lập sơ đồ công nghệ gia công đá granit: 2.1 Nhiệm vụ sơ đồ công nghệ: a) Nhiệm vụ: - Công suất nhà máy: 1400000 (tấn/năm) Kích thước hạt sau khai thác: D=1000 (mm) Kích thước hạt yêu cầu sau gia cơng d: 5x10; 10x20; 20x40 Khối lượng thể tích cốt liệu: 0 = 2,5 (T/m3) Độ ẩm ban đầu: W = 5% Hao hụt sản xuất: 18% Đá granit sau khai thác cách nổ mìn có kích thước lớn, thơng thường có đường kích thước khoảng 1m Tuy nhiên muốn sử dụng đá granit làm cốt liệu lớn cho việc chế tạo bê tông bắt buộc phải tiến hành gia cơng làm giảm kích thước đá cho phù hợp với yêu cầu chế tạo bê tông Các cỡ đá dăm thông dụng 5×10, 5x20, 10×20, 20×40(mm),… Chính nên cần có dây chuyền công nghệ chuyên thực việc gia công phân loại đá dăm để chế tạo bê tông b) Sơ đồ công nghệ: ... vào máy nghiền má (6) để nghiền Sau khỏi máy nghiền má, đá vận chuyển tới máy nghiền nón (8) hệ thống băng tải cao su (7).Tại đây, đá granit nghiền đến kích thước nhỏ Sau khỏi máy nghiền nón, ... máy nghiền nón để nghiền đạt kích thước u cầu Quá trình lặp lặp lại kết thúc công tác gia công đá 2.3 Vai trò nhiệm vụ thiết bị giao SĐCN a) Máy nghiền nón loại thiết bị sử dụng rộng rãi để nghiền. .. khỏi máy 12 Đồ án: Máy thiết bị SX VLXD GVHD:Nguyễn Thị Tuyết An Hình Máy nghiền nón 1- Vỏ máy 3- Các lót 2- Nón di động 4- Xà ngang 5- Ổ treo nón di động - Bạc lệch tâm 6- Trục nón di động 8- Bộ