đồ án máy và thiết bị xây dựng

1 Máy nghiền máa. Công dụng Máy nghiền má hay còn gọi là máy nghiền nhai hay máy đập hàm được dùng nhiều nhất để nghiền thô và trung bình các loại vật liệu có độ bền nén trên 2000kGcm2. Máy có ưu điểm:+ Lực đập mạnh nên có thể phá vỡ được những loại đá dai+ Kết cấu đơn giản, bảo quản và sử dụng dễ dàng.+ Cửa vào đá rộng, năng suất của máy tương đối cao.Nhược điểm chính của máy là do máy không làm việc liên tục nên năng lượng chi phí riêng trên 1 đơn vị sản phẩm lớn. Bộ phận làm việc chủ yếu của máy là hai má nghiền, trong đó một má cố định và một má di động. Hai má đó tạo thành buồng nghiền có dạng hình nêm, phía trên buồng nghiền rộng, phía dưới hẹp dần. Các viên đá được nạp vào buồng nghiền. Một chu kỳ chuyển động của má di động gồm hai hành trình: hành trình nghiền và hành trình xả. Ở hành trình nghiền, má di động tiến sát gần má cố định để nghiền vỡ đá có trong buồng nghiền. Ở hành trình xả, má di động tách xa má cố định để các viên đá được trả tự do (không còn bị nén ép) và tự rơi từ cao xuống thấp, từ chỗ rộng đến chỗ hẹp trong buồng nghiền, hoặc rơi ra khỏi buồng nghiền do trọng lượng. Quá trình làm việc lặp lại như trên làm cho đá trong buồng nghiền tiếp tục được nghiền nhỏ, tiếp tục di chuyển từ cửa nạp (ở bên trên) đến cửa xả (ở phía dưới) và ra khỏi cửa xả khi kích thước của đá nhỏ hơn cửa xả.b. Phân loại Theo hình dạng của quỹ đạo chuyển động của má nghiền phân thành máy nghiền má lắc phức tạp (hình 3.3c), lắc đơn giản (hình 3.3 a,b,d) và lắc hỗn hợp. Theo cách treo má nghiền phân ra máy nghiền có má treo trên và đỡ dưới (hình 3.3b). Theo cấu tạo của hệ thống truyền động có máy nghiền dẫn động bằng cơ cấu đòn (hình 3.3a,b,c), bằng thuỷ lực (hình 3.3d) và bằng cơ cấu cam (hiện nay ít dùng).

BIÊN LUẬN ĐỀ TÀI

KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐÁ VÔI VÀ XI MĂNG

canxi CaCO3) Đá vôi ít khi ở dạng tinh khiết, mà thường

bị lẫn các tạp chất như đá phiến silic, silica và đá mácma cũng như đấtsét, bùn và cát, bitum Nên nó có màu sắc từ trắng đến màu tro, xanh nhạt, vàng và

cả màu hồng sẫm, màu đen Đá vôi có độ cứng 3, khối lượng thể tích 2600 ÷

2800 kg/m3, cường độ chịu nén 1700 ÷ 2600 kg/cm2, độ hút nước 0,2 ÷ 0,5% Đávôi nhiều silic có cường độ cao hơn, nhưng giòn và cứng Đá vôi đôlômit có tínhnăng cơ học tốt hơn đá vôi thường Đá vôi chứa nhiều sét (lớn hơn 3%) thì độ bềnnước kém Đá vôi không rắn bằng đá granit, nhưng phổ biến hơn, khai thác và giacông dễ dàng hơn, nên được dùng rộng rãi hơn Đá vôi thường được dùng làm cốtliệu cho bê tông, dùng rải mặt đường ô tô, đường xe lửa, và dùng trong các công trìnhthuỷ lợi nói chung, cũng như để chế tạo tấm ốp, tấm lát và các cấu kiện kiến trúckhác Đá vôi là nguyên liệu để sản xuất vôi và xi măng

2 vậy xi măng là gì?

không gian cung cấp đủ độ ẩm

có sẵn để phản ứng với bột xi măng

Xi măng được làm chủ yếu từ đá vôi và được bắn trong một lò nung ở nhiệt độ rấtcao để tạo ra một loại vật liệu gọi là clinker Clinker được nghiền nhỏ và trộn với mộtlượng nhỏ các khoáng chất khác để tạo thành OPC (Xi măng Portland thông thường)

3 Sản phẩm Xi măng và nguyên liệu đá vôi đóng vai trò gì trong đời sống

Đá vôi đóng vai trò là thành phần chính để tạo nên xi măng và xi măng là một vậtliệu thiết yếu của xã hội hiện đại, vì nó là thành phần chủ yếu của bê tông, tạo ranguyên liệu chính để xây dựng nhà cửa hoặc cơ sở hạ tầng ứng dụng rộng rãi trêntoàn cầu

4 Thành phần của xi măng pooclang:

- Thành phần hoá học của Clinker xi măng

Là yếu tố quan trọng đánh giá chất lượng clinker, nó gồm 4 ôxit chính:

 CaO: chiếm (63÷67)% Là ôxit quan trọng nhất Để xi măng có chất lượng

cao CaO phải liên kết với các ôxit khác Lượng CaO tự do còn lại ở dạng quá lửa làmcho đá xi măng không ổn định thể tích gây hại

Lượng CaO liên kết lớn- xi măng có cường độ cao Đóng rắn nhanh, khi đóng rắn toảnhiệt nhiều, không bền hoá

 SiO 2 : chiếm (21÷24)% Liên kết với CaO tạo khoáng SLC, các khoáng này

có khả năng đóng rắn SiO2 tự do không ảnh hưởng gì đến chất lượng xi măng.Lượng SiO2 liên kết lớn xi măng có cường độ sau 28 ngày lớn, đóng rắn chậm, toảnhiệt nhỏ khi đóng rắn, bền hoá hơn

 Al 2 O 3 : chiếm (4÷8)% Liên kết với CaO tạo thành khoáng Aluminát và Alumô

fezit can xi Al2O3 liên kết lớn-xi măng có cường độ phát triển lúc đầu cao sau chậm,thời gian đóng rắn nhanh, toả nhiệt nhiều khi đóng rắn, kém bền hoá

 Fe 2 O 3 : chiếm (2.5÷5)% Liên kết với CaO tạo fezit can xi Fe2O3 lớn nhiệt

độ kết khối của phối liệu giảm, độ nhớt pha lỏng nhỏ dễ tạo khoáng trong clinker.Nếu Fe2O3 quá lớn xi măng có tỷ trọng cao, cường độ thấp, đóng rắn chậm, toả nhiệtthấp,bền hoá

 MgO (< 5%) Khi MgO > 5% làm xi măng không ổn định thể tích khi đóng

rắn vì nó ở dạng dung dịch rắn, thuỷ tinh, periclaz

 Kiềm: chiếm (0.1÷1)% Là thành phần không mong muốn vì nó làm giảm độ

nhớt pha lỏng, tăng dính bết, thay đổi tốc độ đóng rắn xi măng, tạo những vết loangtrên cấu trúc Tác dụng với SiO2 tạo gel silicát kiềm có thể tích lớn gây mất ổn định,không bền nước

Ngoài ra còn có các ôxit khác như TiO2, Mn2O3, P2O5 v.v…có ảnh hưởng nhỏ, khôngđáng kể đến chất lượng xi măng

phần khác nhau phụ thuộc vào phối liệu và điều kiện nung luyện: C8A3F, C4AF,

C2AF,… Chủ yếu là C4AF

 Pha thuỷ tinh trong Clinker

Do C3A, C4AF ở nhiệt độ cao lỏng làm lạnh thuỷ tinh

 Pha thuỷ tinh có lẫn MgO và các tạp chất khác

 Tuỳ chế độ làm lạnh mà pha thuỷ tinh nhiều hay ít

 Pha thuỷ tinh nhiều, xi măng khi đóng rắn toả nhiệt nhiều

Quy trình gia công mỏ đá vôi

I Phương án mở mỏ đá vôi

1 Vị trí mở mỏ

Căn cứ vào điều kiện địa hình, công suất mỏ và dự kiến hệ thống khai thác ápdụng, vị trí mở mỏ được chọn phù hợp với sự phát triển của mỏ và phát triển củađường vận tải khi xuống sâu mỏ, đồng thời tận dụng triệt để các công trình, cơ sở hạtầng gần khu vực khai thác

2 Phương án mở mỏ

Căn cứ vị trí mở mỏ đã chọn, hệ thống khai thác áp dụng, điều kiện địa hình thực tếcủa khu vực khai thác mỏ, phương án mở mỏ được chọn là hệ thống các hào bánhoàn chỉnh đến hào hoàn chỉnh chạy dọc biên giới khai trường nối liền khu vực nhàmáy chế biến và vị trí khai thác đầu tiên Thực chất của quá trình này là tạo các tuyếnđường lên các điểm mở mỏ để đưa thiết bị khai thác lên hoạt động Nội dung củacông tác mở mỏ bao gồm:

- Tuyến đường hào di chuyển thiết bị lên bãi khoan đầu tiên

+ Chiều rộng nền đường

+ Độ dốc dọc tuyến đường

3 Xây dựng tuyến đường vận chuyển chính

Xây dựng tuyến đường di chuyển thiết bị: mục đích để cho người và thiết bị lên phục

Bạt đỉnh để tạo mặt bằng khai thác đầu tiên, dự kiến bạt hai đỉnh như sau:

- Bạt đỉnh phía Bắc,sử dụng máy khoan con đường kính D36mm kết hợp với máykhoan lớn đường kính D105 mm, tạo diện ban đầu cho máy khoan lớn lên thi công -

Để thoát nước khai trường ra khu vực chung đảm bảo tiêu chí môi trường, cần tạo hốlắng xử lý nước trước khi hòa với mạng lưới thoát nước chung của khu vực

Trạm nghiền sàng đá không rửa sản phẩm Việc xây dựng hồ lắng chủ yếu để thunước mưa chảy từ khu vực khai thác và trạm nghiền sàng có mang theo bột bụi Kíchthước hồ lắng được thiết kế dựa trên lưu lượng nước mưa lớn nhất chảy vào hồ Hồlắng được thiết kế theo hai ngăn bao gồm: hồ lắng thô và hồ lắng trong

5 Xây dựng mặt bằng bãi chứa quặng

bãi thải sử dụng cho quá trình nghiền sàng đá,lượng bột bụi lẩn đất chiếm 10%,do

đó xây dựng bãi thải ở phía đông nam khai trường phục vụ cho quá trình chế biếnđá,và sau có kế hoạch tiêu thụ đất đá bụi thải phục vụ trong san lấp,rãi đường,làmgạch xỉ rất có hiệu quả

6 Biện pháp thi công và các hạng mục mở mỏ

Đây có thể coi là hạng mục quan trọng và khó khăn nhất trong quá trình mở

mỏ Sau khi tuyến hào được thiết kế sẽ tiến hành phóng tuyến ra ngoài thực địa, mốctim tuyến và mốc hai biên của taluy hào được cắm bằng máy trắc địa Khối lượng đàohào, bạt ngọn sẽ được thi công bằng phương pháp khoan nổ mìn bằng búa khoan con

có đường kính D36mm, chiều sâu lỗ khoan từ 1,5  2,5m Đá sau khi nổ mìn sẽ đượcmáy gạt xuống chân tuyến, tiếp tục khoan và phát triển theo dọc tuyến hào đến khihào đủ độ dốc

7 Hệ thống khai thác

Hệ thống khai thác (HTKT) là một hệ thống các giải pháp kỹ thuật tổng hợp đểthực hiện các khâu thi công cần đến công nghệ trong quá trình khai thác HTKT đượcchọn cần đảm bảo cho mỏ hoạt động an toàn, kinh tế và đạt sản lượng theo yêu cầu,thu hồi tối đa tài nguyên lòng đất, bảo vệ đất đai và môi trường xung quanh

Dự án lựa chọn hai HTKT trong hai giai đoạn khác nhau bao gồm:

- Giai đoạn khai thác theo lớp xiên: sử dụng HTKT gạt chuyển trờn tầng, ngọn núiđược bạt tới mức đủ kích thước làm việc cho thiết bị khoan, ủi Làm đường di chuyểnthiết bị từ bãi bốc xúc cho thiết bị bánh xích di chuyển (máy khoan, máy ủi, máy xúcbánh xích) Sau khi mở mỏ tiến hành khoan nổ mìn cắt theo lớp nghiêng, gạt chuyểnxuống các bãi xúc bốc trung gian Tại đây máy xúc, xúc bốc chất tải cho ôtô vận tải

8 Lựa chọn công nghệ khai thác

- Toàn bộ mỏ trong suốt quá trình khai thác sử dụng máy khoan có đường kính mũikhoan >100 mm khoan tạo lỗ để nạp thuốc nổ mìn

* Giai đoạn 1( hệ thống khai thác lớp xiên): đá sau khi được làm tơi bằng nổmìn được máy ủi có công suất > 200 CV để gạt chuyển từ tầng đá nổ mìn xuống mặtbằng bốc xúc Từ mặt bằng này, máy xúc có dung tích gầu 1,2 m3 xúc đá lên ô tô cótrọng tải 10 tấn chuyển về trạm nghiền sàng

* Giai đoạn 2 (hệ thống khai thác lớp bằng): đá sau khi được làm tơi bằng nổmìn được máy xúc có dung tích gầu 1,2 m3 xúc trực tiếp đá lên ô tô có trọng tải 10tấn chuyển về trạm nghiền sàng Sử dụng máy ủi có công suất > 200 CV để hỗ trợchomáy xúc trong quá trình khai thác

Hình -1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ khai thác

9 Trình tự khai thác

Sau khi kết thúc thời kỳ XDCB, khai trường được chuyển sang thời kỳ sản xuất.Những tầng khai tác đầu tiên sẽ được mở tại khu vực hiện đang bắt đầu khai thác(Khu vực phía Đông Bắc) Tiếp đó tuyến công tác sẽ được phát triển theo hướng từĐông sang Tây, đến biên giới cuối cùng của khai trường Tuyến công tác được thiết

kế có dạng hình chữ U để tăng chiều dài hoạt động của tuyến Những lớp khấu tiếptheo sẽ được tiến hành từ trên xuống và từ ngoài vào trong, cho đến khi đạt biên giớicuối cùng

CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT NHÀ MÁY KHAI THÁC ĐÁ

xã Cam Tuyền, huyện Cam Lộ, tỉnh Quảng Trị

Cam Lộ là một huyện ở phía tây bắc tỉnh Quảng Trị phía đông giáp thị xã Đông Hà,

phía tây giáp huyện Hướng Hóa, phía nam giáp huyện Triệu Phong, phía bắc giáp huyện Gio Linh Có sông Cam Lộ (sông Hiếu) chảy qua Cam Lộ là địa bàn có nhiều tuyến giao thông quan trọng đi ngang qua: Quốc lộ 1A, Đường Hồ Chí Minh, Đường

9, tuyến hành lang kinh tế Đông - Tây, đường xuyên Á từ Lào về cảng Cửa Việt

- Quốc lộ 1A (viết tắt QL1A) hay Đường 1 là tuyến đường giao thông xuyên

suốt Việt Nam Quốc lộ bắt đầu (km 0) tại cửa khẩu Hữu Nghị Quan trên biên giới giữa Việt Nam và Trung Quốc, nằm tại xã Bảo Lâm thuộc huyện Cao Lộc, tỉnh Lạng Sơn Nó kết thúc tại điểm cuối (km 2301 + 340m) tại thị trấn Năm Căn nằm trong địaphận huyện Năm Căn, tỉnh Cà Mau Đây là tuyến đường quan trọng hàng đầu Việt Nam, nó đi qua trung tâm của một nửa số tỉnh thành Việt Nam, nối liền 4 thành phố lớn: Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh và Cần Thơnên nó còn được gọi

là quốc lộ xuyên Việt hay tuyến đường huyết mạch Nằm rất gần với quốc lộ 1A

huyết mạch là Đường cao tốc Bắc - Nam, cũng nối thông suốt giữa 2 miền nam và bắc Việt Nam Tuy nhiên, khác với Quốc lộ 1A nối dài từ Lạng Sơn đến Cà Mau, Đường cao tốc Bắc - Nam chỉ nối từ Hà Nội tới Cần Thơ với tổng chiều dài

- Trữ lượng: theo dự báo, tổng trữ lượng đá vôi hơn 3 tỷ tấn

 Xét vị trí địa lý thì khá thuận lợi về giao thông và công tác vận chuyển về nhà máy và phân phối sản phẩm đi khắp các tỉnh thành trong và ngoài nước

LỰA CHỌN THIẾT BỊ GIA CÔNG ĐÁ VÔI

1 Máy nghiền má

a Công dụng

- Máy nghiền má hay còn gọi là máy nghiền nhai hay máy đập hàm được dùng nhiềunhất để nghiền thô và trung bình các loại vật liệu có độ bền nén trên 2000kG/cm2.Máy có ưu điểm:

+ Lực đập mạnh nên có thể phá vỡ được những loại đá dai

+ Kết cấu đơn giản, bảo quản và sử dụng dễ dàng

+ Cửa vào đá rộng, năng suất của máy tương đối cao

Nhược điểm chính của máy là do máy không làm việc liên tục nên năng lượng chi phíriêng trên 1 đơn vị sản phẩm lớn

Bộ phận làm việc chủ yếu của máy là hai má nghiền, trong đó một má cố định vàmột má di động Hai má đó tạo thành buồng nghiền có dạng hình nêm, phía trênbuồng nghiền rộng, phía dưới hẹp dần Các viên đá được nạp vào buồng nghiền Mộtchu kỳ chuyển động của má di động gồm hai hành trình: hành trình nghiền và hànhtrình xả Ở hành trình nghiền, má di động tiến sát gần má cố định để nghiền vỡ đá cótrong buồng nghiền Ở hành trình xả, má di động tách xa má cố định để các viên đáđược trả tự do (không còn bị nén ép) và tự rơi từ cao xuống thấp, từ chỗ rộng đến chỗhẹp trong buồng nghiền, hoặc rơi ra khỏi buồng nghiền do trọng lượng Quá trình làmviệc lặp lại như trên làm cho đá trong buồng nghiền tiếp tục được nghiền nhỏ, tiếp tục

di chuyển từ cửa nạp (ở bên trên) đến cửa xả (ở phía dưới) và ra khỏi cửa xả khi kíchthước của đá nhỏ hơn cửa xả

b Phân loại

- Theo hình dạng của quỹ đạo chuyển động của má nghiền phân thành máy nghiền

má lắc phức tạp (hình 3.3c), lắc đơn giản (hình 3.3 a,b,d) và lắc hỗn hợp

- Theo cách treo má nghiền phân ra máy nghiền có má treo trên và đỡ dưới (hình3.3b)

- Theo cấu tạo của hệ thống truyền động có máy nghiền dẫn động bằng cơ cấu đòn(hình 3.3a,b,c), bằng thuỷ lực (hình 3.3d) và bằng cơ cấu cam (hiện nay ít dùng)

Hình 3.3 Sơ đồ phân loại các máy nghiền má

(a), (b), (d): Máy nghiền má lắc đơn giản

Máy nghiền nón là loại máy nghiền làm việc có tính chất liên tục Thường dùng đểnghiền thô,nghiền trung bình và nghiền nhỏ các loại vật liệu rắn ở các nhà máy vôi,

xi măng và các mỏ khai thác đá, so với máy nghiền má thì máy nghiền nón có những

ưu điểm sau:

- Năng suất cao: khi kích thước cửa vào đá như nhau thì năng suất máy nghiền nóncao hơn máy nghiền má từ 2  3 lần vì trong máy nghiền nón, đá được nghiền, xảliên tục

- Công suất tiêu thụ ít: công để nghiền vỡ 1 tấn đá ở máy nghiền nón thường nhỏ hơn1,5  2 lần vì trong máy nghiền nón đá không những đập vỡ mà còn bị uốn và vặnvỡ

- Chất lượng nghiền tốt: đá nghiền ra tương đối đều, ít mạt vụn, độ sắc cạnh giảm rõrệt, độ nghiền có thể rất cao

- Bền chắc: tuổi thọ của máy thường gấp 2  2,5 lần so với máy nghiền má

- Khởi động: có khả năng khởi động máy khi buồng nghiền đã chứa đầy vật liệu

Tuy nhiên máy nghiền nón cũng có một số nhược điểm sau:

- Nặng nề: khi có cùng một kích thước cửa vào đá thì trọng lượng máy nghiền nónthường cao hơn máy nghiền má từ 1,5  2 lần Vì vậy khó khăn trong việc di chuyển

- Cồng kềnh: cùng có năng suất như nhau thì máy nghiền nón thường cao hơn gấp 1,5

- Cấu tạo phức tạp, giá thành đắt

b Kết cấu và phân loại

Bộ phận chấp hành của máy nghiền là chóp động (nón trong) và chóp tĩnh (nónngoài) Chóp động thực hiện dao động lắc tròn tương đối với chóp tĩnh Trongchuyển động phức tạp của mình, chóp động hình như là lăn theo bề mặt bên trong củachóp cố định Khi bề mặt chóp động tiến lại gần bề mặt chóp cố định, vật liệu đượcnghiền trong vùng nghiền do tác dụng của các lực ép, uốn và một phần do mài mòn.Khi bề mặt chóp động ra xa chóp tĩnh, vật liệu sẽ rơi xuống buồng nghiền nhờ tácdụng của trọng lực, việc dịch chuyển liên tục của vùng nghiền và vùng xả theo vòngtròn tạo năng suất Khi nón chuyển động, tuỳ theo từng loại máy mà trục của nóntrong sẽ quay quanh một điểm cố định vạch ra mặt nón, hoặc quay quanh trục nónngoài (trục máy), vạch ra một mặt trụ.

theo kết cấu người ta chia máy nghiền nón ra làm 3 loại sau:

+ Máy đập nón trục treo (hình 3.4a): trục của nón nghiền di động được treo lên đỉnhcuối Trục nón được đặt nghiêng một góc  =2  30 nên khi làm việc nón vừa quayvừa lắc Máy được dùng nhiều để nghiền thô các loại đá rắn và giòn Chúng có năngsuất cao và kích thước máy lớn

+ Máy đập nón lệch tâm (hình 3.4b): loại này cũng sử dụng để đập thô các loại đá rắn

và rắn trung bình Trục nón quay thẳng đứng nhưng nón nghiền đặt lệch tâm nên quỹtích của nón nghiền là một hình trụ Kiểu này có các ưu điểm sau:

- Chiều cao của máy giảm chừng 40% so với loại trục treo, vì ống lệch tâm chuyểnvào trong nón trong, do đó trục đứng ngắn lại

- Năng suất cao hơn, vì cùng một lúc nón trong tác dụng lên toàn bộ chiều cao khốivật liệu nằm giữa hai mặt nón

- Áp lực riêng lên bề mặt ống lệch tâm nhỏ vì ống này có thể chế tạo lớn được

+ Máy đập nón trục console: loại này còn gọi là máy đập hình nấm (hình3.4c) Nónnghiền di động có dạng hình nấm (bè rộng ra), mặt dưới luôn tiếp xúc trên bệ đỡ hìnhcầu, trục nón nghiền lắp vào bạc lệch tâm và đặt nghiêng một góc nên trong quá trình

- Kích thước sản phẩm đồng đều hơn vì tồn tại khu vực song song giữa hai mặt nón.

- Năng suất cao, mức độ đập nghiền lớn và ổn định

- Bền vì có hệ thống lò xo an toàn khi quá tải

Tuy nhiên máy cũng có một số nhược điểm sau:

- Cấu tạo phức tạp, sử dụng khó khăn

- Lực đập nhỏ

- Giá thành cao

- Dễ bị bụi lọt vào khe hở giữa mặt cầu dưới nón trong với bệ đỡ chỏm cầu lõm bằngđồng nên phải có cơ cấu che chắn phụ rất phức tạp