van de chat ket dinh trong xay dung
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MƠN HỌC CƠNG NGHỆ CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ Đề tài: "Thiết kế phân xưởng nghiền nhà máy sản xuất xi măng pooc lăng, phương pháp khô lò quay, cơng suất 2000 clanhke/ngày đêm Cơ cấu sản phẩm: 60% PCB40 40% PC50" GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : THS ĐỖ TRỌNG TOÀN SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN BÁ PHƯỚC LỚP : 2014VL ’ Hà Nội-2017 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 4.3 Chọn thiết bị cho phân xưởng 64 LỜI NÓI ĐẦU Xi măng vật liệu xây dựng quan trọng ngành xây dựng Sự biến động thị trường xi măng có tác động to lớn khơng riêng với ngành xây dựng mà kinh tế quốc dân Với phát triển nhanh chóng rộng khắp ngành xây dựng, nhu cầu sản lượng, chất lượng chủng loại ngày tăng Cụ thể từ năm 2005 nhu cầu xi măng đạt khoảng 29 triệu tấn, năm 2010 tăng lên khoảng 52 triệu tấn, đến năm 2015 72 triệu dự kiến đến năm 2020 95 triệu Hiện nay, công nghệ sản xuất chất kết dính nước ta tập trung vào xi măng pc lăng chủ yếu sử dụng công nghệ phương pháp khơ lò quay ưu điểm tiết kiệm nhiên liệu, khả tự động hóa cao, kích thước lò nung ngắn so với phương pháp khác Nhận thấy vai trò quan trọng ngành cơng nghiệp sản xuất xi măng, đòi hỏi ngày cao thị trường số lượng, chất lượng chủng loại xi măng Em giao nhiệm vụ đồ án “Thiết kế phân xưởng nghiền xi măng nhà máy sản xuất xi măng Pc lăng, phương pháp khơ lò quay, công suất 2000 xi măng/ngày đêm” Tuy nhiên lĩnh vực lớn phức tạp, khả em hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tế, đồ án nhiều hạn chế thiếu sót q trình tính tốn, thiết kế Em mong giúp đỡ thầy, cô môn Vật liệu trường Đại học Kiến trúc Hà Nội bạn đọc để đồ án hoàn thiện Em chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Vật liệu đặc biệt thầy Đỗ Trọng Toàn có hướng dẫn góp ý q trình tính tốn thiết kế đồ án Hà Nội, ngày 14 tháng 11 năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Bá Phước MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Xi măng loại vật liệu xây dựng quan trọng, thiếu công trình xây dựng lĩnh vực kinh tế quốc dân Ngành xi măng phát triển thúc đẩy tăng trưởng kinh tế Đất nước Nước ta thời kỳ đổi mới, tiến tới cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, nhu cầu sử dụng xi măng công việc xây dựng ngày tăng để đáp ứng nhu cầu xi măng nước tiến tới xuất kh ẩu, việc mở rộng xây dựng nhà máy dựa nguồn nhiên nguyên tự nhiên phong phú đa dạng, nguồn nhân lực dồi cần thiết Để tạo sản phẩm có chất lượng tốt, mẫu mã giá thành hợp lý cần phải làm tốt q trình nhà máy, q trình cốt lõi khơng thể thiếu sản xuất xi măng trình ngiền, định tính đồng hạt làm việc xi măng sau này,… Chính việc thiết kế phân xưởng ngiền xi măng có vai trò quan trọng mà kỹ sư tương lai cần phải làm Mục đích đề tài Thiết kế phân xưởng nghiền xi măng nhà máy sản xuất xi măng Pooc lăng, phương pháp khơ lò quay Phạm vi đề tài Công suất sản xuất 2000 xi măng/ngày đêm Cơ cấu sản phẩm: 60%PCB40 40% PC50 Nội dung đề tài Nội dung đề tài bao gồm chương sau: - Chương 1: Tổng quan + Tổng quan nguyên liệu sản xuất xi măng + Tổng quan công nghệ sản xuất + Tổng quan sản phẩm trình sản xuất xi măng - Chương 2: Cơ sở khoa học + Cơ sở khoa học việc sử dụng nguyên liệu sản xuất xi măng + Cơ sở khoa học q trình gia cơng chuẩn bị phối liệu gia công nhiệt sản xuất xi măng pooc lăng + Cơ sở khoa học trình nghiền Chương 3: Phân tích lựa chọn dây chuyền công nghệ + Lựa chọn dây chuyền công nghệ, thiết bị nhà máy phân xưởng + Phân tích cơng nghệ Chương 4: Tính tốn lựa chọn thiết bị cho phân xưởng + Tính tốn phối liệu + Tính lựa chọn chế độ làm việc phân xưởng nhà máy + Tính cân vật chất + Tính chọn thiết bị cho phân xưởng thiết kế CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nguyên liệu sản xuất xi măng 1.1.1 Xi măng pooc lăng Theo TCVN 5438-2004: Xi măng Pooc lăng sản xuất cách nghiền mịn từ clanhke xi măng pooc lăng với thạch cao Xi măng Pooc lăng chất kết dính có khả đơng kết, rắn phát triển cường độ mơi trường khơng khí mơi trường nước, thường gọi chất kết dính rắn nước chất kết dính thủy Xi măng Pooc lăng người thợ nề Joeseph Aspdin phát minh ngày 21 tháng 10 năm 1824 nước Anh mang số hiệu 5022 có tên gọi: “Hồn thiện việc sản xuất đá nhân tạo” công bố tiếng sử dụng để xây dựng cơng trình đảo Portland Cho tới năm 1843 trai Joeseph Asdpin William Asdpin sản xuất “Xi măng Pooc lăng hiệu” thỏa mãn khái niệm ngày Xi măng pooc lăng sản xuất bằng cơng nghệ nghiền mịn clanhke xi măng pclăng với thạch cao (thạch cao đóng vai trò phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết) Xi măng Pooc lăng gồm có clanhke xi măng Pooc lăng, thạch cao phụ gia khác.Theo TCVN 5438-2004: Clanhke xi măng sản phẩm chứa pha (khống) có tính chất kết dính thủy lực, nhận cách nung đến kết khối hay nóng chảy hỗn hợp nguyên liệu xác định (phối liệu) Hình 1.1 Xi măng thương phẩm 1.1.2 Nguyên liệu sản xuất Xi măng Pooc lăng [2]: Nguyên liệu trực tiếp để sản xuất clanhke xi măng bao gồm đá, đất phụ gia điều chỉnh thành phần phối liệu quặng sắt, nguyên liệu giàu silíc, nguyên liệu dùng để sản xuất clanhke xi măng poóclăng cần phải thoả mãn qui phạm qui định sau: Nguyên liệu Đá vôi Đất sét Quặng Các tiêu Hàm lượng CaO, % Giá trị > 65 Hàm lượng MgO, % 0,5 Hàm lượng SiO2, % > Hàm lượng Al2O3, % > 0,9 Hàm lượng MgO, % < 0,5 60 1.1.2.1 Đá vôi Đá vôi để sản xuất clanhke xi măng chủ yếu để cung cấp ơxít CaO, đá vơi hàm lượng cấu tử CaO chiếm từ 76 ÷ 80% có lẫn lượng nhỏ hợp chất khác sắt, đất sét, tạp chất hữu cơ, Tính chất thành phần loại đá vơi ảnh hưởng đến việc lựa chọn công nghệ sản xuất xi măng 1.1.2.2 Đất sét Hình 1.2 Đất sét lưu trử kho chứa nhà máy xi măng Đất sét sử dụng để sản xuất clanhke xi măng nhằm cung cấp ơxít SiO2, Al2O3, Fe2O3 bao gồm đất sét, đất hoàng thổ, phiến thạch sét Đất sét khoáng kết tủa giàu hạt nhỏ, dễ tạo thành huyền phù khuấy trộn với nước Thành phần khoáng chủ yếu đất sét khống Alumơ silicat ngậm nước tồn dạng Al 2O3.2SiO2.2H2O Ngoài đất sét có lẫn hợp chất khác cát, tạp chất hữu cơ, Fe 2O3 ơxít kiềm, 1.1.2.3 Các phụ gia sản xuất xi măng Pooc lăng Trong công nghệ sản xuất chất kết dính vơ người ta sử dụng nhiều loại phụ gia nhằm mục đích: cải thiện tính chất kỹ thuật chất kết dính, điều chỉnh mác chất kết dính (phụ gia đầy), nâng cao hiệu suất thiết bị công nghệ (phụ gia công nghệ) a Phụ gia thạch cao Đây phụ gia bắt buộc phải đưa vào nghiền clanhke xi măng, đưa vào nghiền clanhke, thạch cao có tác dụng điều chỉnh tốc độ đơng kết đóng rắn xi măng Thạch cao có thành phần khống chủ yếu CaSO 4.2H2O, ngồi có chất khác với hàm lượng nhỏ Màu sắc đá thạch cao phụ thuộc vào lượng tạp chất lẫn nó, thơng thường đá thạch cao thường có màu trắng đục, có ố vàng mềm đá vơi b Phụ gia khống hoạt tính Là loại phụ gia kết hợp với Ca(OH) nhiệt độ thường qua phản ứng silicát ngậm nước làm tăng khả chịu lực độ bền môi trường nước cho sản phẩm Phụ gia hoạt tính gồm có hai loại : Loại có nguồn gốc tự nhiên khống puzơlan, trêpen, điatơmít, bazan, bọt núi lửa, tro núi lửa, Loại có nguồn gốc nhân tạo bao gồm phế thải công nghiệp tro xỉ bazơ (thải phẩm nhà máy thép), tro xỉ axít (thải phẩm nhà máy nhiệt điện nồi hơi, ), tro trấu, gạch đất sét non lửa c Phụ gia đầy Là loại phụ gia khơng có khả kết hợp với vôi nhiệt độ thường, mơi trường nước bão hồ có nhiệt độ áp suất cao chúng có khả kết hợp với Ca(OH) theo phản ứng silicát nâng cao khả chịu lực rắn cho sản phẩm, phụ gia đầy thường cát thạch anh đá vôi nghiền mịn Trong xi măng loại phụ gia đầy không vượt 20% so với khối lượng clanhke d Phụ gia cải thiện tính chất đặc biệt cho xi măng pooc lăng : Các phụ gia có khả tăng độ bền nhiệt, bền kiềm bền axít cho chất kết dính Các chất loại thường vật liệu chịu nhiệt, chịu axít, chịu kiềm có tự nhiên nhân tạo Loại phụ gia làm tăng nhanh hay làm chậm thời gian đông kết chất kết dính, phụ gia gây mầm tinh thể thúc đẩy trình kết tinh rắn chất kết dính e Phụ gia cơng nghệ Để nâng cao hiệu suất thiết bị công nghệ : phụ gia thúc đẩy q trình tạo khống lò nung xi măng, phụ gia trợ nghiền nâng cao hiệu suất nghiền clanhke xi măng, phụ gia kéo dài thời gian bảo quản xi măng 1.1.3 Nhiên liệu để sản suất xi măng: Nhiên liệu để sản xuất xi măng nguyên liệu dùng để sản xuất clanhke sấy phối liệu nung phối liệu thành clanhke Nhiên liệu thường dùng rắn, lỏng khí Muốn đảm bảo suất lò cao cần cung cấp đầy đủ nhiên liệu cho lò để đạt nhiệt độ yêu cầu, muốn nhiên liệu cần phải đảm bảo: - Cung cấp nhiều nhiệt cho lò - Nhiên liệu phải cháy hồn tồn với lượng khơng khí dư nhỏ - Dùng khơng khí nóng đưa vào để tăng điều kiện cháy Lựa chọn nhiên liệu cho lò quay cần ý yêu cầu chính: Nhiệt trị thấp, Tính kinh tế , hàm lượng tro chất bốc hàm lượng lưu huỳnh 1.1.3.1 Nhiên liệu rắn: Nhiên liệu rắn để sản xuất clanhke xi măng than đá Yêu cầu nhiên liệu rắn dùng cho lò quay :than phải có chất bốc cao, lửa dài, tro nhiên liệu ít, thường người sử dụng loại than có : Nhiệt trị thấp ≥ 5500 Kcal/kg Chất bốc = (15-30)% Hàm lượng tro = (10-20)% Hàm lượng lưu huỳnh < 1% 1.1.3.2 Nhiên liệu khí thiên nhiên: Khí thiên nhiên khai thác từ lớp đất sâu, hợp chất loại cacbuahydro hữu hạn khác Ưu điểm khí thiên nhiên dùng cho lò quay nung clinker dễ tự động hóa, clinker không bị lẫn tro nhiên liệu, trước sử dụng không cần qua giai đoạn gia công, lắng lọc, gạn Có nhiệt trị từ 8000- 9000 Kcal/kg 1.1.3.3 Nhiên liệu lỏng: sử dụng lò quay dạng mazut Mazut thu từ sản phẩm sau chưng cất dầu mỏ Mazut loại nhiên liệu tốt dùng cho lò quay nung clinker Ưu điểm mazut tạp chất, hàm lượng tro nhỏ khoảng 0,1-0,3%, độ ẩm 1-4% nhiệt cao 8000 kcal/kg 1.2 Tổng quan công nghệ sản xuất 1.2.1 Các phương pháp sản xuất xi măng Đối với nhà máy sản xuất xi măng việc lựa chọn dây chuyền quan trọng, định đến phương pháp sản xuất chất lượng sản phẩm Việc lựa chọn dây chuyền sản xuất phải dựa vào thành phần nguyên liệu, nhiên liệu, yêu cầu kích thước sản phẩm, hiệu kinh tế…Việc lựa chọn dây chuyền hợp lý nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao suất, hạ giá thành, nâng cao hiệu kinh tế Hiện nay, có phương pháp sản xuất xi măng phương pháp ướt, phương pháp khô phương pháp liên hợp 11 Cân băng định lượng Tấn 320 841999 70166,61 2631,2 877,1 109,6 12 Két chứa Tấn 320 841999 70166,61 2631,2 877,1 109,6 13 Máng khí động 0,05 Tấn 320 842366 70197,13 2632,4 877,5 109,7 14 Silô chứa bột liệu 0,05 Tấn 320 842732 70227,66 2633,5 877,8 109,7 TUYẾN THAN 15 Cân định lượng Tấn 320 98955 8246,24 309,23 103,08 12,88 16 Bunke chứa 0,05 Tấn 320 98975 8247,91 309,30 103,10 12,89 0,5 Tấn 320 100102 8341,79 312,82 104,27 13,03 Vít tải 0,05 Tấn 320 100114 8342,87 312,86 104,29 13,04 Bunke chứa 0,05 Tấn 320 100152 8346,00 312,98 104,33 13,04 20 Băng tải cao su 5.1 0,05 Tấn 320 100190 8349,13 313,09 104,36 13,05 21 Phếu tiếp liệu Tấn 320 100190 8349,13 313,09 104,36 13,05 17 18 19 Máy nghiền sấy liên hợp 2.Bảng thống kê vật chất phân xưởng chuẩn bị phối liệu TUYẾN CHUẨN BỊ PHỐI LIỆU 22 23 24 25 26 Máng khí động 0,05 Tấn Siclon lắng 0,1 Tấn Nghiền sấy LH 0,5 Tấn Máng khí động 0,05 Tấn Băng tải chung 0,05 Tấn 310 843198 70266,54 2720,00 1360,00 310 843832 70319,36 2722,04 1361,02 310 867935 72327,88 2799,79 1399,89 170,00 310 176840 14736,66 570,45 285,23 310 848313 70692,79 2736,50 1368,25 35,65 170,13 174,99 171,03 TUYẾN ĐÁ VÔI 27 TB định lượng Tấn 310 28 29 30 31 32 33 34 Máy dỡ liệu 0,1 Tấn 310 Kho chứa 0,05 Tấn 310 Máy rải liệu 0,1 Tấn 310 Băng tải CS 0,05 Tấn 310 Máy đập búa 0,3 Tấn 310 Băng tải xích 0,05 Tấn 310 Phễu tiếp liệu Tấn 310 501291 41774,26 501773 41814,41 502014 41834,49 502496 41874,70 502738 41894,81 504190 42015,86 504433 42036,05 504433 42036,05 1617,07 808,53 101,07 1618,62 809,31 101,16 1619,40 809,70 101,21 1620,96 810,48 101,31 1621,73 810,87 101,36 1626,42 813,21 101,65 1627,20 813,60 101,70 1627,20 813,60 101,70 TUYẾN ĐÁ SÉT 35 36 37 38 39 40 41 42 TB định lượng Tấn 310 Máy dỡ liệu 0,1 Tấn 310 Kho chứa 0,5 Tấn 310 Máy rải liệu 0,1 Tấn 310 Băng tải CS 0,05 Tấn 310 Máy cán trục 0,3 Tấn 310 Băng tải xích 0,05 Tấn 310 Phễu tiếp liệu Tấn 310 95023 95118 95596 95692 95740 96028 96076 96076 7918,59 306,53 153,26 19,16 7926,51 306,83 153,42 19,18 7966,35 308,37 154,19 19,27 7974,32 308,68 154,34 19,29 7978,31 308,84 154,42 19,30 8002,32 309,77 154,88 19,36 8006,32 309,92 154,96 19,37 8006,32 309,92 154,96 19,37 651,924 25,236 12,618 1,577 651,924 25,236 12,618 1,577 651,924 25,236 12,618 1,577 652,375 25,253 12,627 1,578 652,827 25,271 12,635 1,579 652,827 25,271 12,635 1,579 653,730 25,306 12,653 1,582 654,183 25,323 12,662 1,583 654,183 25,323 12,662 1,583 278,055 10,763 5,382 0,673 278,055 10,763 5,382 0,673 288,246 11,158 5,579 0,697 289,266 11,197 5,599 0,700 TUYẾN QUẶNG SẮT 43 44 45 46 47 48 49 50 51 TB định lượng Tấn 310 Silo chứa Tấn 310 Bunke Tấn 310 Băng tải CS 3.2 0,05 Tấn 310 Phếu rút liệu 0,05 Tấn 310 Kho tổng hợp Tấn 310 Máy rải liệu 0,1 Tấn 310 Băng tải CS 3.1 0,05 Tấn 310 Phễu rút liệu Tấn 310 7823,1 7823,1 7823,1 7828,5 7833,9 7833,9 7844,8 7850,2 7850,2 TUYẾN QUẮCZÍT 52 53 54 55 TB định lượng 3.1 Tấn 310 Bunke 3.1 Tấn 310 Băng tải 0,5 Tấn 310 Phễu tiếp liệu 0,05 Tấn 310 - 3336,7 3336,7 3459 3471,2 Tính cân vật chất sản lượng xi măng cho phân xưởng nghiền đóng bao Sản phẩm xi măng gồm loại: PC50 40% PCB40 60% PC50: Có thành phần thạch cao 3%, PCB40: Có thành phần thạch cao 4%, thành phần phụ gia đầy 24% Ký Hiệu (Q) Q56 Q57 Cấc công đoạn TUYẾN CLANHKE Cân định lượng Băng tải cao su TUYẾN PHỤ GIA Thông Số hao hụt (H%) 0,00 0,01 Q58 Q59 Q60 Q61 Q62 Q63 Q64 Q65 Q66 Q67 Q68 Q69 Q70 Q71 Q72 Q73 KHOÁNG TB định lượng Băng tải CS Máy dỡ liệu Băng tải CS Máy đập búa TUYẾN THẠCH CAO TB định lượng Cấp liệu Máy dỡ liệu Băng tải CS Máy đập búa TUYẾN NGHIỀN TC+PGK+CLK Khí động học Gầu nâng Silo chứa Xuất rời Đóng bao 0,00 0,01 0,05 0,01 0,02 0,00 0,02 0,05 0,01 0,02 0,00 0,13 0,03 0,00 0,00 0,00 a Tính cho tuyến CLK 56 Tổng lượng CLK sau qua cân định lượng Q56 Chọn phần trăm hao hụt qua cân định lượng 0% Q56 = Q =640000 Tấn clanhke/năm 57 Tổng lượng CLK sau qua băng tải cao su Q57 Q57 = Q56 × - 100 − 0, 01 100 − 0, 01 = 640000 × = 639952 100 100 Tấn clanhke/năm Hao hụt qua băng tải cao su H57 0,01% Q157 tổng lượng clanhke xi măng PC50 Q157 = Q57 × 40 40 =639952 × = 255981 100 100 Tấn clanhke/năm Q57 tổng lượng clanhke xi măng PCB40 Q57 = Q57 × 60 60 =639952 × = 383971, 100 100 Tấn clanhke/năm b Tính cân vật chất cho tuyến phụ gia khoáng 58 Tổng lượng phụ gia khoáng sau cân định lượng Q58 Q58 = Q57 × 24 24 = 383971, × = 92153, 09 Tấn phụ gia K/năm 100 100 59 Khối lượng phụ gia khoáng trước băng tải cao su Q59 Q59 = Q58 × (1 + H 59 ) = 92153, 09 × (1 + 0, 0001) = 92999,38 Tấn phụ gia K/năm (Hao hụt H59=0,01%) 60 Khối lượng phụ gia trước máy dỡ liệu phụ gia Q60 (Hao hụt máy H60=0,05%) Q60 = Q59 × (1 + H 60 ) = 92999,38 × (1 + 0, 0005) = 93891,35 Tấn phụ gia K/năm 61 Khối lượng phụ gia trước băng tải cao su Q61 (Hao hụt H61= 0,01) Q61 = Q 60 × (1 + H 61 ) = 93891,35 × (1 + 0, 0001) = 93991, 77 Tấn phụ gia K/năm 62 Khối lượng phụ gia trước máy đập búa Q62 (Hao hụt H62 = 0,02 ) Q62 = Q58 × (1 + H 62 ) = 93991, 77 × (1 + 0, 0002) = 94121, 04 Tấn phụ gia K/năm c, tính cân vật chất cho tuyến thạch cao 63 Khối lượng thạch cao sau cân băng định lượng Q63 + Q57 × 100 100 Tấn thạch cao/năm = 255981× + 383971, × 100 100 = 23038, 28 Q63 = Q157 × 64 Khối lượng thạch cao trước máy cấp liệu Q64 (Hao hụt H64 = 0,02 ) Q64 = Q63 × (1 + H 64 ) = 23038, 28 × (1 + H 64 ) = 23252, Tấn thạch cao/năm 65 Khối lượng thạch cao trước máy dỡ liệu thạch cao Q65 (Hao hụt H65 = 0,05 ) Q65 = Q64 × (1 + H 65 ) = 23252, × (1 + 0, 0005) = 23475, Tấn thạch cao/năm 66 Khối lượng thạch cao trước băng tải cao su Q66 (Hao hụt H66 = 0,01 ) Q66 = Q65 × (1 + H 66 ) = 23475, × (1 + 0, 0001) = 23690,8 Tấn thạch cao/năm 67 Khối lượng thạch cao trước máy đâp búa Q67 (Hao hụt H67 = 0,02 ) Q67 = Q66 × (1 + H 66 ) = 23690,8 × (1 + 0, 0002) = 23910, 78 Tấn thạch cao/năm d, Tính sản lượng xi măng cho tuyến nghiền đóng bao 68 Khối lượng (thạch cao + phụ gia khoáng + clanhke) vào máy nghiên bi Q68 Q68 = (Q 63 + Q58 + Q57 ) = (23038,28 + 95123,09 + 639952) = 735098, 47 Tấn(TC+PGK+CLK)/năm 69 Khối lượng xi măng trước máy khí động học Q69 (Hao hụt máy nghiền bi k=0,05%, hao hụt gàu nâng k=0,03%, hao hụt máy phân li k=0,05%) (100 − 0, 05)(100 − 0, 03)(100 − 0, 05) 1003 Tấn XM/năm (100 − 0, 05)(100 − 0, 03)(100 − 0, 05) = 735098, 47 × = 734143, 25 1003 Q69 = Q 68 × Giả sử máy phân li cho 80 % 20% quay lại máy nghiên bi, đó: 70 Khối lượng xi măng sau gầu nâng Q70 (Hao hụt gàu nâng k= 0,03%) Q 19,82 V = ´5= ´ =142 k 0, Q70 = Q 69 × 100 − k 100 − 0, 03 = 734143, 25 × = 727315, 72 Tấn XM/năm 100 100 71 Khối lượng xi măng silo chứa Q71 (Hao hụt silo chứa k= 0,00%) Q71 = Q70 = 727315, 72 Tấn XM/năm TUYẾN PHỤ CLANHKE 56 Cân định lượng 57 Băng tải cao su 0,01 Tấn 300 Tấn 300 640000 53333,33 2133,33 1066,67 639952 53329,33 2133,17 1066,59 133,33 133,32 TUYẾN PHỤ GIA KHOÁNG 58 TB định lượng Băng tải CS 59 60 Máy dỡ liệu Băng tải CS 61 62 Máy đập búa Tấn 300 0,01 Tấn 300 0,05 Tấn 300 0,01 Tấn 300 0,02 Tấn 300 95123 92999 93891 93992 94121 7926,92 317,08 158,54 19,82 7749,95 310,00 155,00 19,37 7824,28 312,97 156,49 19,56 7832,65 313,31 156,65 19,58 7843,42 313,74 156,87 19,61 1919,86 76,79 38,40 4,80 1937,68 77,51 38,75 4,84 1956,27 78,25 39,13 4,89 TUYẾN THẠCH CAO 63 64 65 TB định lượng Tấn 300 Cấp liệu 0,02 Tấn 300 Máy dỡ liệu 0,05 Tấn 300 23038 23252 23475 66 67 Băng tải CS 0,01 Tấn 300 Máy đập búa 0,02 Tấn 300 23691 23911 1974,23 78,97 39,48 4,94 1992,57 79,70 39,85 4,98 735098 61258,21 2450,33 1225,16 734143 61178,61 2447,14 1223,57 153,15 TUYẾN NGHIỀN 68 TC+PGK+CLK 69 Khí động học 0,13 Gầu tải 0,03 70 Silo chứa 71 Tấn 300 Tấn 300 Tấn 300 727315, 72 53422,94 2136,92 1068,46 133,56 Tấn 300 727315, 72 53422,94 2136,92 1068,46 133,56 152,95 4.3 Chọn thiết bị cho phân xưởng 4.3.1 Tính tốn thiết bị Máy đập thạch cao phụ gia Thạch cao phụ gia (xỉ lò cao, đá đen…) nhập nhà máy thường có kích thước lớn Vì trước cho vào máy nghiền xi măng thạch cao phụ gia cần đập sơ Năng suất máy đập phụ gia khống theo tính toán: Nmáy đập PGK= 19,61 Tấn/giờ Năng suất máy đập thạch cao theo tính tốn: Nmáy đập TC=4,98 Tấn/giờ Máy nghiền xi măng Tổng thời gian làm việc năm cho công đoạn nghiền xi măng phân xưởng nghiền 300 ngày Năng suất máy nghiền xi măng theo tính tốn: Nmáy nghiền XM =153,15 Tấn/giờ Thiết bị định lượng Thiết bị định lượng nối trực tiếp với máy nghiền xi măng, để đảm bảo máy nghiền hoạt động liên tục suất thiết bị định lượng phải tính theo suất máy nghiền Năng suất thiết bị định lượng theo tính tốn: - Năng suất thiết bị định lượng thạch cao: NTC= 4,8 Tấn/giờ - Năng suất thiết bị định lượng phụ gia khoáng: NPGK=19,82 Tấn/giờ - Năng suất thiết bị định lượng clanhke: NCLK=133,33 Tấn/giờ Máy phân ly Liệu nạp vào nghiền trước đưa vào máy phân ly Vì tổng lượng liệu nạp vào máy nghiền (không kể lượng xi măng hồi lưu) lượng xi măng nghiền mịn Lượng xi măng hồi lưu 20% so với lượng liệu nạp vào ban đầu Năng suất xi măng 152,95 Tấn/giờ Chọn máy phân ly có cơng suất : NPhân ly=152,95+152,95.0.2=183,54 Tấn/giờ Silo chứa xi măng Xi măng sau nghiền thường ủ từ 7-15 ngày silo chứa nhằm: - Hạ nhiệt độ xi măng sau nghiền khoảng 70-90 0C Tiếp tục hydrat hóa phần CaOtd để làm cho xi măng ổn định thể tích - đóng rắn Đồng mẻ xi măng, đồng thành phần xi măng Làm kho trung chuyển để xuất ròi xi măng Tính kích thước silo chứa xi măng: - Năng suất xi măng nhà máy: NXM=2447,14 Tấn/ngày Lượng xi măng dự trữ khoảng 10 ngày: G=2447,14.10=24471,4 Tấn XM - Thiết kế silo chứa xi măng giống với dung tích silo chứa là: G’=G/4=24471,4/4=6117,85 Tấn XM - Chiều cao đường kính silo liên hệ với công thức; G'= π D H p.α Trong đó: G’: sức chứa silo, Tấn D: đường kính silo, m H: chiều cao silo, m p: hệ số sử dụng dung tích silo, thường chọn p=0,8 α: khối lượng thể tích xi măng, lấy α= 1,4 Tấn/m3 Tỷ lệ tối ưu đường kính chiều cao silo là: D:H=1:1,6-1,2 Chọn D:H=1:1,6 Vậy ta có đường kính silo là; D= 4.G' 61147,85.4 =3 = 16,32 m 1, 6.π p.α 1, 6.3,14.0,8.1, Chọn D= 17 m Chiều cao silo là: H=17.1,6=27,2 m => chọn H=27,5 m Vậy ta chọn bốn silo với kích thước đường kính chiều cao silo là: D=17 m, H= 27,5 Vậy ta có bảng tổng kết suất tính tốn thiết bị chính: STT Thiết bị Số Lượng Năng suất 2 Máy đập phụ gia Máy đập thạch cao Máy nghiền xi măng Thiết bị định lượng thạch cao NTC Thiết bị định lượng phụ gia khoáng NPGK Thiết bị định lượng clanhke NCLK Máy phân ly Silo chứa xi măng 1 1 1 19,61 Tấn/giờ 4,98 Tấn/giờ 153,15 Tấn/giờ 4,8Tấn/giờ 19,82 Tấn/giờ 133,33 Tấn/giờ 152,95 Tấn/giờ D=17m, H=27,5m 4.4.Lựa chọn thiết bị 4.4.1 Máy đập thạch cao phụ gia Để tiết kiệm chi phí đầu tư ta dùng máy nghiền va đập hãng Shanghai Shunky Machinery Co.,Ltd, Trung Quốc Yêu cầu máy cần chọn nêu bảng trên: Chọn máy: Máy đập phụ gia khống: - Model: HSC128 (A) Kích thước liệu đầu vào(mm): 250 Năng suất(Tấn/giờ): 30-50 Công suất (kW): 16-37 Tổng trọng lượng máy(bao gồm rotor) (Tấn): Gồm cụm nghiền: 11,36 Không bao gồm cụm nghiền: 10,3 Máy đập thạch cao: - Model: PTA-0406 Kích thước (mm): 400 × 600 Kích thước vật liệu vào (mm): ≤ 80 Kích thước vật liệu (mm): 0-10 - Năng suất : 3-8 tấn/ - Công suất động : 11kW 4.4.2.Máy nghiền xi măng Trong nhà máy sản xuất xi măng lò quay, máy nghiền bi sử dụng rộng rãi để nghiền xi măng Chu trình nghiền xi măng sử dụng chu trình nghiền kín có sử dụng thiết bị phân loại hiệu suất cao Chọn máy nghiền bi nghiền xi măng theo chu trình kín POLISIUS Thơng số máy nghiền bi: - Kích thước máy DxL (m): 4,4x16 Số vòng quay (vòng/phút): 14.9 Bi nạp (tấn): 260 Công suất động (kW):4400 Dạng truyền động: Ngoại biên Tiêu tốn khí (m3/g): 80000 Dạng lọc bụi: Tay áo Bề mặt riêng (cm2/g): 3200 Năng suất (Tấn/giờ): 160 D phân loại (m): 5,6 4.4.3 Thiết bị định lượng Để định lượng xác cấu tử đem nghiền, ta sử dụng thiết bị định lượng cân băng hãng Schenck: Theo tài liệu hãng Schenck ta chọn cân băng sau: - Cân băng thạch cao: loại FLM 2,5; suất: 5-20 (Tấn/giờ) Cân băng phụ gia hỗn hợp: loại FMD, suất: 1-80(Tấn/giờ) Cân băng clanhke: loại DEL, chiều rộng băng 650mm, chiều dài băng: 1300 mm, suất : 1-500 (Tấn/giờ) 4.4.4 Máy phân ly Độ mịn xi măng quan trọng , định đến số tính chất xi măng Vì ta chọn máy phân ly hiệu suất cao cho đảm bảo độ mịn u cầu Chọn máy phân ly khơng khí hiệu suất cao O-sepa: - Vật liệu: xi măng Kích thước vật liệu nạp < (mm0: Nhiệt độ (oC): Max 100 Lượng nạp tối đa (tấn/giờ): Max 600 Độ mịn (cm2/g): 3200 Năng suất (Tấn/giờ): 240 Loại phân ly: N4000 Lượng khơng khí phân loại (m3/giờ): 4000 Đường kính rơto (mm): 3150 Tốc độ rơto (vòng/phút): 70-185 Đường kính cánh (mm): 800 Công suất môtơ (kW): 270 Tốc độ mơtơ (vòng): 165-1500 Chọn thiết bị thu hồi hạt mịn lọc bụi tay áo: - Thể tích khí (m3/giờ): 5000 Kích thước hạt (mm): Nhiệt độ(oC): 50 Áp lực đầu vào (mmH2O): -50 Nồng độ bụi (g/m3): 50 Loại bụi lọc: 2C416T Bề mặt lọc bụi (m2): 70 Số ống lọc bụi: 64 Công suất quạt (m3/giờ): 5000 Loại vật liệu: Polyeste Áp lực quạt (mmH2O): -220 Tiêu hoa khí nén (Nm3/giờ): - Cơng suất quạt(kW): - Kích thước bao (m): 1,6x1,8x1,52 4.4.5 Chọn silo chứa xi măng Silo chưa xi măng thiết kế, thi công bê tơng cốt thép đổ nhà máy Kích thước silo DxH= 17x27,5 m Vậy ta có bảng lựa chọn thiết bị chính: STT Thiết bị Số Lượng Năng suất 2 Máy đập phụ gia Máy đập thạch cao Máy nghiền xi măng Thiết bị định lượng thạch cao NTC Thiết bị định lượng phụ gia khoáng NPGK Thiết bị định lượng clanhke NCLK Máy phân ly Silo chứa xi măng 1 1 1 30-50 Tấn/giờ 3-8 Tấn/giờ 160 Tấn/giờ 5-20 Tấn/giờ 1-80Tấn/giờ 1-500 Tấn/giờ 240 Tấn/giờ D=17m, H=27,5m 4.4.6.Lựa chọn thiết bị phụ trợ Băng tải xích: Chọn băng tải xích vận chuyển thạch cao phụ gia khoáng hãng GEEP-LB.Đức: - Chiều rộng băng tải (mm): 1200 - Độ ẩm (%): 5-15 - Kích thước vật liệu (mm): 0-500 - Nhiệt độ (oC): Thường - Năng suất (tấn/giờ): 120 - Tốc độ băng tải (m/s): 0,5 - Độ nghiêng lớn (o): 13 - Công suất lắp đặt (kW):15 - Công suất suất (kW):10,1 - Vận tốc trục mơ tơ (vòng/phút): 1500 Băng tải cao su: Để thuận tiện cho việc mua sắm, lắp đặt ta chọn băng tải chung cho dây chuyền băng tải cao su phải đảm bảo suất lớn theo yêu cầu nhà máy Theo bảng cân vật chất suất lớn băng tải cao su băng tải cao su chung vận chuyển hỗn hợp Clanhke, Phụ Gia Thạch Cao với công suất 134,99 Tấn/Giờ Bảng 4.14.Thông số kỹ thuật băng tải (số liệu tham khảo lấy từ công ty TNHH vật tư Tây Bắc) Độ rộng băng tải (mm) 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 Chiều dài băng tải (m)/Công suất động (kW) ≤ 12/1.5 ≤ 12/3 ≤ 12/4 ≤ 6/4 ≤ 10/5.5 ≤ 10/7.5 ≤ 10/3-11 ≤ 10/3-15 12-20/2.2-4 12-20/4-5.5 12-20/5.5 6-15/5.5 10-20/7.5-11 10-20/11 12-20/5.5-22 12-20/11-30 Tốc độ Năng suất vận chuyển vận chuyển (m/s) 1.3-1.6 1.3-1.6 1.3-1.6 1.3-1.6 1.3-2.0 1.3-2.0 1.3-2.0 1.3-2.0 (t/h) 40-80 40-80 130-320 280-540 430-850 655-1280 588-1427 700-1850 20-25/4-7.5 20-30/5.5-7.5 20-30/7.5-11 15-30/7.5-15 20-40/11-22 20-40/15-30 20-40/7.5-55 20-40/15-75 Chọn băng tải có thơng số kỹ thuật sau: - Độ rộng băng tải : 650 mm - Chiều dài băng tải : 20-30 m - Vận tốc vận chuyển băng v = 1,3-1,6 m/s - Công suất động 10 kw - Năng suất vận chuyển : 130-320 tấn/giờ Két chứa: Theo bảng cân vật chất công suất yêu cầu mà bun ke cung cấp cho dây chuyền phải : Q = 19,82 m3/ngày Tính dự trữ cho ngày sản xuất, kể đến hệ số sử dụng bun ke k = 0,7 Q 19,82 V = ´5= ´ =142 k 0, Tính thể tích bun ke là: Chọn bun ke có thơng số kích thước : a1 = m, a2 = 0,3 m, h2 = 2,5 m Ta phải tính chiều cao h1 Tính theo hình học, thể tích bun ke là: V = a12 × h1 + h2 × (a12 + a22 + a1 × a2 ) = 25 × h1 + 22,16 Chọn bunke đựng phụ gia Tính : 225 - 22,16 h1 = =8,11 m 25 Chọn chiều cao h1 bun ke 9m Thể tích thực tế là: V = 142+ 22,16= 164,16 ( m3) Gầu tải : Năng suất yêu cầu: 151,52 tấn/ Chọn gầu nâng loại BWG 800 công suất 425 tấn/ Thông số kỹ thuật: - Kích thước vật liệu :