công nghệ sản xuất xi măng nhà máy xi măng Hoàng Thạch

Chương 1: Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng nhà máy xi măng Hoàng Thạch3I.Sơ đồ dây chuyền công nghệ3II.Công nghệ sản xuất và yêu cầu kỹ thuật41.Khai thác nguyên liệu42.Kho đồng nhất sơ bộ43.Phụ gia (Quặng sắt + cát silic)54.Nghiền nguyên liệu55.Nghiền than và hâm sấy dầu56.Lò nung67.Nghiền xi măng và phụ gia78.Đóng bao và xuất xi măng8Chương 2: Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lí làm việc của máy nghiền liệu10I.Giới thiệu chung về máy nghiền liệu10II.Cấu tạo11III.Nguyên lí làm việc của máy nghiền liệu131.Cấp liệu đầu vào132.Nghiền liệu133.Liệu ra và phân ly134.Lọc bụi14Chương 3: Kết luận15

Đá vôi Máy đập Kho ĐNSB Cầu xúc Cân định lượng

Đá sét Đập, cán Kho ĐXSB Cầu xúc Cân định lượng

Máy nghiền, sấy

Nghiền, sấy than Hâm, sấy dầu Thiết bị đồng nhất

Lò nung (lò quay)

Thạch cao Thiết bị làm lạnh Máy đập Clinker

Máy đập

Phụ gia

Máy nghiền Silô chứa Clinker Silô chứa xi măng Máy đóng bao Xuất xi măng rời Xuất xi măng ra bao

Mục Lục

Chương 1: Tổng quan về công nghệ sản xuất xi

măng nhà máy xi măng Hoàng Thạch

I Sơ đồ dây chuyền công nghệ

II Công nghệ sản xuất và yêu cầu kỹ thuật

1 Khai thác nguyên liệu

Nguyên liệu: Gồm hai thành phần chính là đá vôi và đá sét.

1.1 Đá sét

Được khai thác từ mỏ bằng phương pháp khoan, nổ mìn, cắt theo tầng, đây là phương pháp khai thác an toàn và năng suất cao Kích thước tối đa của đá khai thác

là 800 mm, thể tích khoảng 0,5 m3 Sau đó đá được xúc lên ô tô vận chuyển về nơi chế biến, tại đây đá được đổ vào máy đập, đập nhỏ, kích thước xuống còn 75 x 75 mm

Đá sét với kích thước 75 x75mm được đưa đến máy cán, cán nhỏ xuống kích thước

25 x 25 mm

Sau khi đá sét được làm nhỏ xuống 25 x 25 mm, được vận chuyển đến kho đồng nhất sơ bộ Tại đây đá sét được gầu dải, dải thành 15 lớp và 29 luống theo chiều dọc kho sau đó được gầu xúc, xúc theo chiều ngang kho đổ lên băng tải rồi đổ vào cân định lượng sau đó đưa vào máy nghiền như trình bày trong hình 1.1

1.2 Đá vôi

Được khai thác từ mỏ bằng phương pháp khoan, nổ mìn, cắt theo tầng Kích thước tối đa của đá khai thác là 2000 mm, thể tích khoảng 1,5m3 Sau đó đá được xúc lên

ô tô vận chuyển về nơi chế biến, tại đây đá được đưa vào máy máy đập, đập nhỏ tới kích thước 25 x 25 mm

Đá vôi sau khi đập nhỏ xuống còn kích thước 25 x 25 mm, được đưa vào băng tải

và được vận chuyển về kho đồng nhất sơ bộ Tại đây đá được cầu dải, dải thành 15 lớp và 29 luống theo hướng dọc kho Sau khi gầu dải, dải xong, thì gầu xúc, xúc

theo chiều ngang kho đổ lên băng tải rồi đổ vào cân định lượng sau đó đưa đến máy nghiền

2 Kho đồng nhất sơ bộ

Đồng nhất sơ bộ theo nguyên tắc nguyên liệu được gầu dải, dải theo luống dọc kho

và được gầu xúc, xúc tất cả lớp nguyên liệu theo chiều ngang kho đầu vào kho đồng nhất sơ bộ là gầu dải, đầu ra là gầu xúc

Hai gầu xúc đá vôi và đá sét đổ vào hai băng tải trên mỗi băng tải có đặt một cân định lượng Dosimat để khống chế lượng liệu đổ vào máy nghiền theo tỷ lệ phần trăm đặt trước ( từ phòng điều kiển trung tâm) như trình bày trong hình 1.1

3 Phụ gia (Quặng sắt + cát silic)

Quặng sắt và cát silic được chứa trong kho và được đổ vào phiễu qua cấp liệu rung sau đó đưa vào 2 băng tải đến 2 silô: Silô cát silic và Silô quặng sắt

Hai silô này có thiết bị silôpilot để đo mức liệu Từ hai silô, cát silic, quặng sắt sẽ được đổ vào 2 băng tải trên mỗi băng tải có đặt 1 hệ thống cân băng định lượng để khống chế lượng quặng sắt và cát silic theo tỷ lệ phần trăm dặt trước Sau khi qua

hệ thống cân băng chúng được đổ chung vào băng tải có chứa đá vôi và đá sét rồi vận chuyển đến máy nghiền như trình bày trong hình 1.1

4 Nghiền nguyên liệu

Tất cả các nguyên liệu như đá sét, đá vôi, phụ gia được đưa vào máy nghiền bi sấy liên hợp để nghiền thành bột mịn như trình bày trong hình 1.1

Máy nghiền bi có cấu tạo gồm 2 ngăn (ngăn bi cầu và ngăn bi đạn) Ngăn thứ nhất chứa bi cầu dùng để đập nguyên liệu đưa vào tới kích thước tương đối nhỏ rồi sau

đó bột liệu được đưa sang phần bi đạn là ngăn thứ 2, ở đây bi đạn có nhiệm vụ làm nhỏ phần nguyên liệu được lọt sàng để đạt tới độ mịn cần thiết

Bột liệu sau khi được nghiền xong thì lấy mẫu đưa về phân tích Rơnghen để điều chỉnh tỷ lệ các thành phần bột liệu Sau đó bột liệu được đổ vào 2 silô đồng nhất Đồng nhất bột liệu: Bột liệu được đưa vào 2 silô, ở đây bột liệu được sục lên bằng máy nén khí và được tháo ra đưa vào lò nung bằng nhiều cửa van để đồng nhất phối liệu lần 2 (hình 1.1) để tăng tính ổn đinh cho chất lượng clinker

5 Nghiền than và hâm sấy dầu

5.1 Than

Được vận chuyển vào kho rồi đưa vào máy nghiền bi, ở đó Than được đập mịn rồi đưa vào két chứa, sau đó đưa vào vít tải đến vòi phun rồi vào lò nung (hình 1.1.)

5.2 Dầu MFO (dầu nặng)

Được vận chuyển từ cảng lên và đưa vào buồng chứa vì độ nhớt ban đầu lớn lên trước khi đốt phải được sấy, đưa nhiệt độ lên từ 90 ÷ 1000C sau đó được vòi phun, phun vào lò dưới dạng xương mù (hình 1.1.)

6 Lò nung

Lò quay bằng phương pháp khô 4 tầng cyclo trao đổi nhiệt có hệ thống làm lạnh

Umax (lò con)

Bột liệu được cấp vào lò nhờ hệ thống cân cấp liệu định lượngvới mục đích khống chế lượng bột liệu vào lò theo năng xuất đặt trước, để lượng bột liệu phù hợp với lượng nhiên liệu cấp vào lò, nhờ đó nhiệt độ lò ổn định ở dải nhiệt độ công nghệ để chất lượng ximăng là tốt nhất

Trước khi cấp liệu vào lò thì bột liệu được đưa vào các cyclo trao đổi nhiệt, Khi bột liệu đi từ các đỉnh cyclo trao đổi nhiệt đến tầng cuối cùng, thì nhiệt độ bột liệu bột liệu được nâng lên đến 7000C sau đó được bơm phun vào lò

Vòi phun hỗn hợp than, dầu cấp vào lò để trao đổi nhiệt với bột liệu, bột liệu được cấp từ đầu vào của lò nung còn than và dầu được cấp ngược lại (từ đầu ra) Nhiệt

độ trong lò được nâng lên 11000C ÷ 15000C , sau khi nung bột liệu chảy vào các lò con để làm nguội, tại đây người ta làm nguội bằng nước và gió, sau khi bột liệu được làm nguội và vê thành viên rồi chảy ra từ các lò con người ta gọi là Clinker, clinker được đưa vào máy nghiền để nghiền ra xi măng (hình 1.1)

Lò II cũng là hệ thống lò quay phương pháp khô nhưng sử dụng tháp trao đổi nhiệt

1 nhánh 5 tầng cyclon sử dụng calciner tiền nung và giàn ghi làm lạnh Clinker COOLAX COOLER Đó là 2 điểm khác biệt cơ bản của hệ thông lò II so với lò I Bột phối liệu được tháo từ đáy silô đồng nhất tinh CF xuống két cân W2A01, nhờ vít tải W2A06 đưa tới chân 1 trong 2 gầu nâng W1A20,W1B20 ( 1 chiếc dự

phòng ) rồi đưa lên máng khí động W1A21, qua van tiếp liệu cánh khế W2A26

xuống van đối trọng W2A27 để đổ vào đoạn ống cong giữa cyclon tầng 4

(W2A52) và cyclon tầng 5(W2A51) Tại đây bột liệu gặp dòng khí nóng đi từ ống đứng của W2A52 thổi lên cuốn vào cyclon W2A51 theo phương tiếp tuyến với thành cyclon Bột liệu được lắng xuống đáy rồi qua van đối trọng chảy xuống đoạn ống cong giữa cyclon tầng 3(W2A53) và cyclon tầng 4 Quá trình trao đổi nhiệt và phân ly tương tự như vậy tiếp tục diễn ra ở các tầng cyclon tiếp theo Sau khi được lắng tại cyclon W2A54,bột liệu qua van chia liệu W2A71, khoảng 40% bột liệu đưa xuống buồng khói để đưa lên cyclon W2A55, khoảng 60% sẽ qua van chia liệu W2A73 để cấp vào 2 tầng của calciner W2A56 (Tỷ lệ chia dao động : tầng

trên/tầng dưới ≈ 30/70) để thực hiện quá trình canxi hoá Khí cung cấp cho quá trình cháy trong calciner là gió nóng được thu hồi từ giàn ghi làm lạnh Clinker COOLAX COOLER qua ống gió 3 Bột phối liệu từ calciner được hút sang

W2A55 qua van đối trọng rồi vào lò quay W2W01 Khí nóng lẫn bột liệu mịn chưa phân ly hết trong W2A51 đi ra qua ống đứng dưới sức hút của quạt hút đầu lò J2J15 để vào tháp làm lạnh J2K11 (một phần sang máy nghiền nguyên liệu), vào lọc bụi điện đầu lò J2P21 lắng nốt bột liệu Khí thải sau lọc bụi điện được quạt J2P27 hút để thải ra ngoài trời qua ống khói đầu lò Sau khi ra khỏi lò quay,

Clinker đổ xuống giàn ghi W2K01 và được làm lạnh nhanh và làm nguội trước khi vào máy búa W2M01 để đập tới kích thước yêu cầu (≤ 25 mm) Gầu xiên W2K08, gầu nâng W2J12, xích cào W2J13 có nhiệm vụ vận chuyển Clinker sau khi ra khỏi máy búa để đổ vào silô chứa Clinker

Lò II sử dụng tháp trao đổi nhiệt 5 tầng có calciner nên liệu trước khi đưa vào lò quay đã đạt to≈ 885 0C, tức là các quá trình hoá lý từ (1) đến (6) đã được thực hiện (hoàn toàn hoặc phần lớn ) ở tháp trao đổi nhiệt Bởi vậy, trong lò quay chủ yếu thực hiện các quá trình (5), (6) , (7) Đó là nguyên nhân chính làm cho lò quay W2W02 có kích thước nhỏ gọn hơn lò quay W1W01

7 Nghiền xi măng và phụ gia

Xi măng được nghiền từ Ckinker, thạch cao, phụ gia không tích cục (phụ gia lưới) (hình 1.1)

Máy nghiền xi măng sử dụng là máy nghiền chu trình kín có 4 phân li trung gian

và có hệ thống làm mát bằng nước ở đầu vào Sau khi nghiền xong, xi măng được đưa qua phân ly Tại đây máy phân ly có nhiệm vụ tách bột xi măng làm 2 loại

Loại nhỏ đúng theo yêu cầu đưa thẳng vào các silô để đóng bao, loại to được đưa quay trở về máy nghiền để nghiền lại

Trong dây chuyền II Clinker được gầu nâng W2J27 và băng tải xích W2J14 vận chuyển vào két chứa Z2LO6 có cân đosimat cùng với thạch cao, phụ gia được lấy

từ kho 26 qua hệ thông băng tải Z2U22 vào 2 két chứa Z2L07 và Z2L08 có cân đosimat định lượng tự động cấp liệu vào máy nghiền và tỷ lệ đạt % của Clinker, thạch cao, phụ gia

Máy nghiền ximăng trong dây chuyền II là máy nghiền loại TUMS có kích thước

Φ5.9*16m làm vịêc theo chu trình kín (có phân ly trung gian kiểu SEPAX 425M-22), có hệ thống phun nước làm mát đặt ở 2 đầu máy nghiền, máy nghiền có năng suất thiết kế là 200(t/h),công suất động cơ 680kw Bột liệu ra khỏi máy nghiền qua

hệ thống máng khí động Z2M22 Gầu nâng Z2J01 đưa vào hệ thống phân ly

SEPAX ở đây hạt thô mất động năng rơi xuống máng khí động Z2J08 quay trở lại máy nghiền, hạt mịn thổi lên 4 cyclon lắng Z2S15, S17, S19, S21 rồi lắng xuống máng khí động, qua hệ thống vít tải Z2U01, U02,U03, U06, U07, U08, qua hệ thống máng khí động U10, U14 đưa vào 5 silô chứa P1L01, L02, L03, L04, L05 để chờ đóng bao hoặc xuất ximăng rời

8 Đóng bao và xuất xi măng

Tổng quan về quy trình công nghệ xưởng đóng bao:

Dây chuyền đóng bao Hoàng Thạch I có 6 dây chuyền cấp liệu hoàn toàn như nhau, trên đây chỉ là sơ đồ chung cho một dây chuyền

Xi măng chứa trong silô (1, 2, 3) được tháo qua 8 cửa tháo Nguyên tắc tháo là dùng khí nén sục vào đáy silô, giả hoá lỏng xi măng , xi măng được chuyển qua các kênh máng khí động vào vít vận chuyển Điều chỉnh xi măng ra bằng cách điều chỉnh lượng khí nén sục vào hoặc bằng van chặn cơ khí Xi măng được vít tải chuyển đến gầu nâng, gầu nâng vận chuyển xi măng lên cao theo phương thẳng đứng, xi măng được đổ vào sàng thùng quay tại đây thực hiện việc loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn hơn 10 × 20, những hạt đạt tiêu chuẩn được đưa vào két chứa để cấp liệu cho máy đóng bao nhờ một hệ thống van cấp liệu cho máy đóng bao Sau khi đóng bao xong các bao xi măng được vận chuyển nhờ hệ thống băng tải vận chuyển đi xuất xi măng Lượng xi măng thu hồi từ bunker máy đóng bao qua một ống dẫn thẳng đứng xuống vít thu hồi trở lại gầu nâng

Dây chuyền đóng bao Hoàng Thạch II có sơ đồ giống như Hoàng thạch I chỉ khác

là xi măng tháo từ silô xuống máng khí động được vận chuyển trực tiếp tới gầu nâng không nhờ vít tải như Hoàng Thạch I Gầu nâng ở Hoàng Thạch 2 sử dụng gầu băng tải còn ở Hoàng Thạch I sử dụng gầu xích Một điểm khác biệt nữa trên

sơ đồ dây chuyền là hoàng thạch II sử dụng sàng rung để loại bỏ tạp chất thay vì sử dụng sàng quay như sơ đồ đóng bao Hoàng Thạch I

Xi măng của dây chuyền I được chứa vào 3 silô1, 2, 3 (P1L01, P1L02, P1L03) còn dây chuyền II được chứa vào các silô 4, 5(P1L04, P1L05)

Dây chuyền đống bao I có 6 máy đóng bao Fluxo-RU12 N01, N02, N03, N04, N05, N06 được cấp liệu từ 5 silô 1, 2, 3, 4, 5 Xi măng từ các máy này được cấp cho cả đường bộ và đường thuỷ

Dây chuyền đóng bao II chỉ có 2 máy đóng bao VENTOMATIC P2N01Và P2N02 lấy xi từ hai silô 4, 5 chỉ dùng để xuất đường thuỷ

Ngoài xuất xi măng đóng bao còn xuất cả xi măng rời

Tuyến xuất xi măng rời cho cho ôtô xi măng được tháo từ silo N03 qua hệ thống kênh máng khí động đổ vào két chứa P1L06 chuẩn bị cho việc xuất xi măng bột Tháo xi măng ra khỏi két chứa P1L06 thông qua van chặn được đưa vào ống khí động P1C05 vào ống trút P1C06 xuất cho ôtô

Tuyến xuất xi măng rời cho đường thuỷ:

Xi măng được lấy từ hai nguồn :

Từ két chứa P1L06 qua ống P1B07đổ vào vít tải P1U02

Từ các silô P1L04, P1L05 tháo qua các cửa tháo liệu vào vít tải hai chiều P1U01 sau đó đổ vào vít tải P1U02 tới máng tải cao su được vận chuyển ra cảng thuỷ

Xi măng từ các silô được đưa vào két chứa của máy đóng bao Có 6 máy đóng bao mỗi máy 8 vòi, công suất của mỗi máy là 40 t/h Ở đây người ta dùng máy đóng bao loại quay, để đóng được một bao xi măng phải có 3 điều kiện thì máy đóng bao mới nhả bao ra:Bao phải đủ 50 kg,phải đúng cửa tháo,băng tải đằng trước cửa tháo phải đang chạy.Sau khi bao được đóng xong đưa lên băng tải và vận chuyển đến ô

tô hoặc tầu hỏa hay đưa ra cảng để xuất cho tầu thủy.\

Chương 2: Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lí làm việc

của máy nghiền liệu

I Giới thiệu chung về máy nghiền liệu

Trong dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng công đoạn nghiền liệu đóng vai trò hết sức quan trọng

Nguyên liệu được đưa vào máy nghiền trước khi tới lò nung để nung thành clinker Vì thế năng suất cũng như chất lượng của nguyên liệu sau khi nghiền quyết định tới năng suất xi măng thành phẩm

Trong dây chuyền 3 của công ty xi măng Hoàng Thạch, máy nghiền liệu được

sử dụng là loại máy nghiền bi ( Ball Mill ) do hãng FLSmidth Đan Mạch cung cấp.Máy nghiền cho năng suất 280 tấn/h Máy nghiền là loại máy kiểu nằm sử dụng động cơ chính với công suất 4000 KW

II Cấu tạo

II.1 Sơ đồ chung

CN320CN330

MD302 LD390

RF321 RF331FN400

LD420

AS510 To BF400

In FV306 To DG520

TH011 AS230 RF232 TO

EP300

VS240

RAW MILL Out BE220 BM100

AT200

LQ110 LQ120

AS210

Hình 2.1: Sơ đồ công đoạn nghiền liệu xi măng Nhà máy xi măng Hoàng Thạch

V

Trong đó :

BM100( RAW MILL): máy nghiền liệu

CN320, CN330: cyclon chứa liệu ra khỏi tháp phân ly

HG700: nguồn đốt nóng bằng gas

SR400: tháp phân ly

FN400: quạt phân ly

MD302: động cơ phân chia lượng liệu ra vào buồng chứa liệu

LD390, LD420: damper điều tiết lượng gió vào và ra của quạt phân ly

MD140: động cơ chính quay máy nghiền liệu

LQ110, LQ120: động cơ bơm dầu và làm mát ổ đỡ máy nghiền liệu

RF251, RF321, RF331: van cánh khế cho phép liệu qua với kích thước phù hợp AS210, AS230, AS340, AS510: máng chuyển nguyên liệu

BC010: băng tải cấp liệu vào

BF250, BF400: lọc bụi tay áo

DG520:silô chứa liệu

EP300:lọc bụi tĩnh điện

BE220: cầu tải xích chuyển liệu từ thấp lên cao

FN705: quạt đẩy khí nóng vào sấy liệu

VS240: bẫy rung tách liệu dính vào nhau

AT200: cống tràn , FM350: lưu lượng kế

FV306: van côn có tải , TH011: van máng nghiêng

II.2 Cấu tạo máy nghiền

II.2.1.Nguyên lý hoạt động

-Vỏ máy nghiền:

Là một bộ phận chính của máy và chứa vật thể nghiền, phân loại bên trong Là một chi tiết hình trụ bằng thép, đảm bảo độ đồng tâm Vỏ máy được bảo vệ bởi các tấm lót

- Ngõng trục máy nghiền:

Dùng để đỡ toàn bộ máy nghiền và được đặt trên hai ổ đỡ guốc trượt

- Đầu máy nghiền:

Là phần nối giữa thân máy nghiền và ngõng trục, trên đó có lắp các tấm lót chịu mài mòn

- Thiết bị gầu múc:

Cung cấp cho máy nghiền dòng liệu đồng nhất Vận chuyển vật liệu từ ngăn sấy sang ngăn nghiền

- Ngăn sấy:

Ngăn sấy dài 3.15m , trong đó có lắp các cánh xới và gầu múc liệu Chức năng chủ yếu của chúng là, làm tơi xốp vật liệu, tăng diện tích tiếp xúc với dòng khí nóng loại bỏ độ ẩm tự nhiên, trước khi vào khoang nghiền

- Ngăn nghiền:

Dài 11.5m trong đó có lắp các tấm lót chịu mài mòn và chứa từ 260- 290tấn bi có kích thước từ Φ20 ÷ 90

Lượng bi nạp trong máy nghiền hiện nay như sau: