BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Nguyễn Tiến Long NGHIÊN CỨU DÂY CHUYỀN THIẾT BỊ LỊ QUAY PHƯƠNG PHÁP KHƠ SẢN XUẤT CLINKER CƠNG SUẤT 700TẤN / NGÀY Chun ngành: Cơng nghệ chế tạo máy LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS.TRẦN VĂN ĐỊCH Hà Nội - 2004 Lời cảm ơn Sau gần ba tháng nghiên cứu, làm việc khẩn tr-ơng, d-ới giúp đỡ, dẫn tận tình GS.TS Trần Văn Địch (Bộ môn công nghệ chế tạo máy-khoa Cơ khí Tr-ờng đại học Bách khoa Hà nội) cán nghiên cứu phòng Cơ khí nặng Viện nghiên cứu Cơ khí Hà nội đến luận văn hoàn thành Tr-ớc tiên, xin chân thành cảm ơn GS.TS Trần Văn Địch trực tiếp h-ớng dẫn thực luận văn Đồng thời, xin chân thành cảm ơn tập thể cán Khoa SPKT Tr-ờng ĐHBK Hà nội tạo điều kiện cho chuyên môn lẫn tinh thần, cảm ơn tập thể cán Viện nghiên cứu khí Hà nội giúp nhiều kiến thức chuyên môn thực tiễn sản thiết bị xi măng Viện nh- nhà máy sản xuất xi măng lò quay, lò đứng có quan hệ đặc biệt với Viện, để hoàn thành tốt nhiệm vụ Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn toàn thể thày giáo khoa Cơ khí truyền đạt kiến thức cho năm học vừa qua, cảm ơn Trung tâm đào tạo bồi d-ỡng sau đại học tạo điều kiên giúp đến kết ngày hôm Hà nội, ngày 12 tháng 10 năm 2004 Tác giả Nguyễn Tiến Long Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội Mở đầu Đặt vấn đề Giới thiệu tình hình sản xuất xi măng lò quay n-ớc giới Kết thực sách đổi Đảng tạo công tr-ờng xây dựng n-ớc Chúng ta cần có xi măng để xây dựng nhà ở, xí nghiệp sở hạ tầng Nhu cầu xây dựng đòi hỏi đẩy nhanh tốc độ sản xuất xi măng n-ớc Sức tiêu thụ xi măng năm 1992 có 4,2 triệu nh-ng đến năm 1993 lên tới 5,2 triệu đến năm 2003 n-ớc đòi hỏi khoảng 21 triệu tấn/năm Cho đến có số nhà máy xi măng lò quay nh- Hoàng Thạch Hải D-ơng, Bỉm Sơn Thanh Hoá, ChinFong Hải Phòng, Bút Sơn Hà Nam số nhà máy chuẩn bị xây dựng lại nhà máy xi măng lò đứng có công nghệ lạc hậu Do l-ợng xi măng sản xuất không đáp ứng đ-ợc nhu cầu n-ớc nên hàng năm l-ợng lớn ngoại tệ để nhập clinker xi măng thành phẩm Xét điều kiện tài nguyên có tiềm lớn để sản xuất xi măng dùng cho nhu cầu nội địa xuất Với lí nh- Nhà n-ớc tập trung đầu t- sản xuất xi măng lò quay n-ớc nh- cải tạo nâng cao suất Nhà máy xi măng lò quay có sẵn Trên giới n-ớc phát triển chủ yếu đầu t- vào xây dựng Nhà máy sản xuất xi măng lò quay Xuất sứ đề tài Qua thực tế khả sản xuất thiết bị xi măng nhu cầu xây dựng thêm nhiều Nhà máy sản xuất xi măng n-ớc Vì tác giải mạnh dạn nghiên cứu sâu thiết bị xi măng lò quay giải đ-ợc số l-ợng nh- chất l-ợng xi măng cần thiết thị tr-ờng tiêu thụ Đây cộng nghệ sản xuất có suất cao nh-ng gây ô nhiễm môi tr-ờng đạt đ-ợc yêu cầu Nghị định th- Kyoto mà Việt Nam ký kết Nguyễn Tiến Long Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội Ch-ơng I Tổng quan 1.1 Phân tích -u, nh-ợc điểm lò quay ph-ơng pháp khô ph-ơng pháp -ớt 1.1.1 Ph-ơng pháp chuẩn bị vật liệu để nung luyện lò quay Ng-ời ta tách ph-ơng pháp để chuẩn bị vật liệu cấp cho lò quay Ph-ơng pháp -ớt: Bùn nguyên liệu có 18-45% n-ớc sản xuất máy nhào khuấy, nghiền -ớt phối hợp ph-ơng pháp Chuẩn bị theo ph-ơng pháp -ớt cần thiết lí tính thành phần cấu tử nguyên liệu (nh- đất sét dẻo, đá phấn có độ ẩm cao) không cho phép sản xuất cách có kinh tế bột nguyên liệu khô Ph-ơng pháp khô, ng-ời ta sản xuất bột nguyên liệu từ thành phần cấu tử nguyên liệu khô Tuỳ thuộc vào ph-ơng pháp sản xuất vật liệu mà ng-ời ta áp dụng ph-ơng pháp nung luyện lò quay nh- sau Ph-ơng pháp -ớt: a Trong lò quay dài có cấu trao đổi nhiệt bên nh- xích cánh hình đáy quạt b Trong lò quay ngắn cấu trao đổi nhiệt bên mà có cấu trao đổi nhiệt bên sau lò để sấy bùn nguyên liệu, nh-ng cấu trao đổi nhiệt đ-ợc quen gọi sấy bùn máy cô đặc máy can xi hoá c Trong lò quay chiều dài trung bình có thiết bị khí khử n-ớc sơ bùn nguyên liệu phun lọc hút lọc ép để nghiền đập cặn lọc độ ẩm 15-20% tiếp tục sấy lò có zoon xích ngoằn d Trong lò quay ngắn cấu lò, có thiết bị khí khử n-ớc sơ bùn nguyên liệu Bã lọc lại đ-ợc chế biến thành bánh viên đ-a vào bé gia thiÕt, vÝ dơ, kiĨu dõng (bé gia nhiƯt hãng Devis) kiểu ghi sáng (sàng Lepol hãng Pelozius) Ph-ơng pháp khô a Trong lò dài cấu trao đổi nhiệt bên b Trong lò dài có cấu trao đổi nhiệt bên nh- xích, cần bên kết gốm Nguyễn Tiến Long Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội c Trong lò quay ngắn làm việc đồng thời với gia nhiệt nh- cấu trao đổi huyền phù ghi sang Lepol d Trong lò quay ngắn có nồi thù hồi 1.1.2 Năng suất lò nung Kết cấu đa dạng lò quay, ph-ơng pháp nung luyện yếu tố ảnh h-ởng khác cản trở việc xây dựng công thức tính toán suất Đối với mục đích thực tiễn chọn qui cách tiêu chuẩn lò quay ng-ời ta sử dụng số liệu thống kê suất thiết bị t-ơng tự công thức tính suất lò nung đ-ợc áp dụng cách hạn chế, đ-a vào phần yếu tố ảnh h-ởng đến suất, tr-ớc hết chúng dựa vào kích th-ớc lò quay Công thức Matin có đ-a vào số yếu tố nhiệt ®éng lùc Q = 2826 v 2` D Vg Q Năng suất lò quay T/h v Vận tốc đầu lò nung Vg Thể tích riêng khí m2/kg clinke D - Đ-ờng kính lò nung m Khodorov xây dựng công thức tính suất lò nung ph-ơng pháp -ớt mà Liên Xô (cũ) áp dụng để tính toán thiết kế D DL.45 K 0,02 L Q= (W 10).1,6 10001 400 Víi L chiều dài lò quay, m, W- độ ẩm bùn, %; K Hệ số đặc tr-ng cho kết cấu cđa lß , K = 350 dïng cho lß cì ngắn có LD = 20 55 hệ thống xích lớn Để phân tích hoạt động lò nung ng-ời ta nghiên cứu tiêu sau đâu: Công suất nhiệt lò: Là số l-ợng nhiệt đơn vị thời gian toả zoon nung Để xác định công suất nhiệt Q Kcal áp dụng công thức Khođorov Q = 1.1 10D3 D - Đ-ờng kính trung bình lò Công thức áp dụng cho lô sản xuất theo ph-ơng pháp -ớt khô với L/D 30 Ngun TiÕn Long Khoa C¬ khÝ - Tr-êng ĐH Bách khoa Hà Nội Tải trọng nhiệt riêng tiết diện ngang zôn nung (khoảng trống) Qp Kcal m2 số l-ợng nhiệt qui đổi cho 1m3 tiÕt diƯn ngang z«n nung giê Q 1.1.106 D3 1,1.106 D Qp = Fp 0,785D Trong ®ã Fp – DiƯn tÝch (tù do) tiÕt diƯn ngang cđa z«n nung m2, phÐp tÝnh có đ-a vào 0,785 D Trong D đ-ờng kính vỏ thép lò Tải trọng nhiệt tiết diện ngang thoáng lò không đ-ợc v-ợt 3,46.106 Kcal /(m2 giờ) trị số thu đ-ợc điều kiện vận tốc lò zôn nung khô 8,6m/giây để đảm bảo trình trao đổi nhiệt có hiệu khí vật iệu Lò nung sản xuất theo ph-ơng pháp -ớt tiêu tốn nhiệt nhiều để sấy bùn, nh- trình nung luyện xảy th-ờng có l-ợng khí dlớn, tốc độ gió nóng zôn nung v-ợt 8,6 giây lên tới 10m/giây, tốc độ khí cao không ảnh h-ởng xấu đến trình trao đổi nhiệt mà nguyên nhân bắt số l-ợng lín bơi cđa vËt liƯu nung lun Còng cÇn xÐt đến việc nồng độ nhiệt khí lò tăng tỷ lệ với lập ph-ơng vận tốc chúng Tải trọng nhiệt zôn nung ng-ời ta gọi số l-ợng nhiệt toả 1m3 zôn nung giờ, nh- để tính toán cần phải biết tr-ớc chiều zôn nung, chiều dài lấy theo 20,30 Chiều dài zôn nung tuỳ thuộc vào suất tiêu hao nhiệt để nung luyện clinke Từ kinh nghiệm thực tế cho thấy, tải trọng nhiệt zôn nung gần 300.000 Kcal/m3 trị số chừng dao động khoảng 10% Nh-ng nói chung đ-ợc xem nh- đại l-ợng không đổi, thực ngiệm nhằm nâng cao trị số cách tăng c-ờng chế độ nung luyện dẫn đến việc làm tăng nhiệt độ khí thải vận tốc khí lò, không đạt đ-ợc mục đích đề ra, Các lò quay loại dài theo ph-ơng pháp sản xuất -ớt Trong bảng I.1 nêu dẫn kích th-ớc số liệu suất lò quay loại dài theo ph-ơng pháp sản xuất -ớt Theo bảng nh- thấy, suất riêng lò dài ph-ơng pháp -ớt bình uân 0,526T/(m3 ngày) (thể tích hữu ích đ-ợc tính từ lớp lót) Năng suất riêng lò quay hàm số kích th-ớc Các lò quay kích th-ớc nhỏ kiểu cũ tích tới 500m3 không đ-ợc nêu lò Nguyễn Tiến Long Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội quay lớn kiểu ph-ơng pháp -ớt thể tích 7500 8000 m3 có suất riêng thấp 0,45 T/m3 ngày Tỷ lệ chiều dài với đ-ờng kính L/D lò quay dài ph-ơng pháp -ớt trung bình 33:1 Suất tiêu hao nhiệt nằm khoảng 1300 1650 Kcal/kg clinke so sánh với lò ngắn kết cấu cũ lò dài tiết kiệm đ-ợc nhiệt 400 700 Kcal/kg clinke, nhiệt độ khí thải lò quay dài ph-ơng pháp -ớt 150 2300C, nồng ®é bơi khÝ th¶i b»ng 15s/m3 B¶ng I.1 – kích th-ớc suất loại lò quay dài theo ph-ơng pháp sản xuất -ớt Kích th-ớc L/T Thể tích Năng suất Năng suất (m) thoáng m T/ngày riêng T/m3 ngày Lò quay Tây Đức 6,9/6,4 x 231 33 :1 7519 3100 0,452 7,0/6,25 x 31 :1 5710 300 0,525 202 5,6 x 183 3850 2000 0,519 33 :1 4,3/5,3 x 165 30 :1 2800 1500 0,535 4,55/5 x 164 34 :1 2378 1250 0,525 4,25/48,5 x 35 :1 2112 1220 0,561 160 4,55/4,10/455 35 :1 1900 1000 0,526 x 152 3,8/4,4 x 130 32 :1 1816 981 0,535 Lò quay Liên Xô x 185 2940 1700 0,578 37 :1 4,5 x 170 2244 1200 0,534 33 :1 x 150 1521 850 0,557 37,5 :1 Suất tiêu hoa điện lò dài ph-ơng pháp -ít lµm viƯc b»ng 1422kW/giê/tÊn clinke TÝnh tõ bĨ bïn clinke rơi xuống ghi sàng máy lạnh Mất mát sức hút lò quay dài ph-ơng pháp -ít cã hƯ thèng xÝch lµ 150-180mm cèt n-íc Ngun Tiến Long Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội 1.2 Khử n-ớc bùn nguyên liệu Làm giảm hàm l-ợng n-ớc bùn nguyên liệu theo ph-ơng pháp: Hoá học cách pha chất lỏng bùn học cách khử n-ớc cđa bïn c¸c phin läc dÉn VÝ dơ: C¸c loại phun lọc kiểu tang đĩa, ng-ời ta sử dụng phin lọc ép tạo thành bánh có độ ẩm 18-20% Song điều đòi hỏi phải đầu t- bổ sung Ph-ơng pháp khử n-ớc bùn học cho phép giảm ngắn chiều dài lò quay ph-ơng pháp -ớt Ví dụ: lò quay dùng bùn độ ẩm 38% có suất tiêu hoa nhiệt 1500Kcal/kg clinke Giảm độ ẩm bùn xuống 36% giảm đ-ợc suất tiêu hoa nhiệt xuống 1500 0,95 hệ số = 1425 Kcal/kg ng-ợc lại tăng độ ẩm bùn lên 11% làm tăng suất tiêu hao nhiệt lên 1500 x 1,08 = 1620 Kcal/kg clinke 1.2.1 Khử n-ớc ph-ơng pháp hoá học (chất pha loãng bùn) Bùn nguyên liệu xi măng bao gồm n-ớc vật chất cứng dạng hạt mịn phân tán Hệ có độ nhớt định đ-ợc đo độ chảy (tính l-u động) bùn ghi xu tác đơ, thiết bị t-ơng tự để đo độ nhớt bùn đ-ợc hãng SMit thiết kế chế tạo Ng-ời ta pha chất loãng vào bùn nguyên liệu xi măng để làm giảm độ ẩm mà giữ đ-ợc độ nhớt Cứ giảm đ-ợc 1% độ ẩm bùn tăng đ-ợc suất lò lên khoảng 1,5% Đồng thời giảm đ-ợc khoảng 1% tiêu hao nhiệt để nung luyện clinke Pha chất pha loãng bùn vào máy nghiền nguyên liệu Một vài loại có tác dụng đồng thời chất kích thích tố trình nghiền -ớt Hiệu chất pha loãng bùn phụ thuộc vào tÝnh chÊt lý ho¸ cđa chóng Ng-êi ta chän cã thực nghiệm chất pha loãng thích hợp cho loại vật liệu nhà máy xi măng loại chất pha loãng đ-ợc đặc tr-ng nồng độ tối -u, v-ợt nồng độ dẫn đến tăng độ nhớt bùn, ví dụ: pha 0,3% NaOH độ ẩm bùn giảm từ 40 xng 31,6% Song nÕu pha sè l-ỵng lín NaOH bùn trở nên cứng Độ tuổi bùn ảnh h-ởng đến tính chất điều khó mà tính đ-ợc điều kiện công nghiệp Bùn với độ ẩm 40% Nguyễn Tiến Long Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội có độ nhớt tuổi ngày nh- bùn từ loại nguyên liệu với độ ẩm 35,8% nghiền thô độ nhớt giảm Các iôn phân tử chất pha loãng bám vào bề mặt hạt bùn Điều ngăn ngừa đ-ợc liên kết hạt, làm giảm ma sát nội tăng độ chảy Có nhóm chất pha loãng bùn : a Chất điện phân kiềm : Na2SiO3 (Silicát Natri), Na OH (hyđrôxit Natri), Na2C03 (cácbonnat Natri) b Hoạt tính bề mặt chất hữu - lienin phụ Lienosunfonat canxi, axit humic, n-ớc kiềm Sunphit phụ gia chứa cácbon, n-ớc mặt Phụ gia 0,3 0,4% phần có kiềm Sunphit phần d-ới vật thể khô tính toán cho hỗ hợp khô Cho phép giảm độ ẩm bùn xuống 5-8% có tr-ờng hợp đ-ợc mô tả, pha 0,075%, Na2C03 Cho phép giảm độ ẩm bùn từ 42 xuống 31,4% không làm giảm độ chảy Pha thuỷ tinh loãng với số l-ợng 0,1% làm giảm ®é Èm cña bïn tõ 35,5 xuèng 21% pha tripolifosfat Natri Na2P20 cđa bïn tõ 35,5 – 21% Víi số l-ợng 0,8% Thì độ ẩm bùn giảm đ-ợc 3% Nếu sunfat canxi hoá magiê hoà tan Các chất phản ứng qua lại với làm nhiễm độc Mặt khác pha loãng bùn làm tăng giá trị số pH với nồng độ ion hidroxit cao không tạo cặn lắng Đạt đ-ợc nh- ví dụ pha xô đa sử dụng chất điện phân kiềm làm chất pha loãng bùn yêu cầu phải định l-ợng xác để tránh ảnh h-ởng xấu chúng đến trình nung luyện chất l-ợng xi măng Các chi phí cho chất pha loãng bùn phải thấp mức tiết kiệm giảm tiêu hao nhiên liệu sử dụng chất pha loãng 1.2.2 Ph-ơng pháp khử n-ớc bùn học (hệ thống xích) Các lò quay theo ph-ơng pháp sản xuất -ớt khô có hệ thống xích khác Công dụng hệ thống lò sản xuất khô tăng c-ờng trình trao đổi nhiệt khí nóng lò với bột nguyên liệu lò sản xuất -ớt công dụng trên, hệ thống xích đóng vai trò làm bay n-ớc vận chuyển vật liệu ngăn ngừa t-ợng tạo vòng anô bùn Nguyễn Tiến Long Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội Hệ thống xích thân cấu học để khử n-ớc bùn, song thực vai trò lớn học (phụ trợ cho trình sấy bùn) nªn nã th-êng thc vỊ nhãm khư n-íc bïn học Ng-ời ta chia hệ thống xích thành kiểu: Mành xích vòng xích Trong màng xích sợi cố định đầu, chiều dài xích khoảng 0,7 đ-ờng kính cửa lò Khoảng cách điểm treo sợi theo chu vi lò gần 30cm Nếu mành th-a 10-45cm Khoảng cách dọc tim lò vành treo khoảng chừng nh- trên, mành treo đ-ợc phân bố vuông góc với tim lò Liên Xô(cũ) ng-ời ta cố định mành xích theo đ-ờng vít xoắn Các võng xích phải treo để khoảng cách trống lại 0,4 đ-ờng kính cửa lò, sợi xích hình thành võng xích, đ-ợc treo đầu dọc theo đ-ờng vít xoắn đ-ờng tạo với tim lò gãc 450 ®Õn 600 ®èi víi ®-êng kÝnh d-íi 4m góc phải 450 600 lò có đ-ờng kính từ 4m trở lên 600 Trong lò quay ph-ơng pháp khô, ng-ời ta th-ờng áp dụng màng xích Trong giôn xích ng-ời ta để lại 1,2 đoạn không treo xích Những đoạn cân nhiệt độ thể tích đệm để làm ®Ịu tèc ®é chun c¸c nhãm vËt liƯu biƯt lËp tạo điều kiện cho trình bụi cho khẳ lắp đặt cặp nhiệt Trong lò quay ph-ơng pháp -ớt ng-ời ta áp dụng tổ hợp vòng xích xích Các vòng xích chuyển vật liệu tốt sợi treo tự điều đặc biệt quan trọng ph-ơng pháp -ớt Tuy lắp ráp màng xích đơn giản nhanh lắp ráp vòng xích Sức cản thuỷ lực xÝch b»ng 1-2mm cét n-íc cßn cđa xÝch 3mm cột n-ớc 1m chiều dài zôn xích Chiều dài zôn xích lò quay ph-ơng pháp -ớt xác định theo công thức: LK = 0,071 0,1 1 L D Trong ®ã: L chiều dài lò nung, m; D- Đ-ờng kính trung bình thân lò, m Đồng thời cần thiết xét đến chuẩn số sau: Nếu L/D > 33 zôn xích phải chiếm 18-2% chiều dài lô, L/D =3325 10%, L/D < nói chung không cần có xích nhiệt độ cao Nguyễn Tiến Long Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội Thiết công nghệ 13 bị 104,601 21,428 126,029 104,601 22,602 232,674 104,601 22,602 105,471 127,203 §ãng bao xi măng Xây dựng Thiết bị công nghệ 105,471 C Hạng mục sản xuất phụ trợ 48,913 79,175 23,507 102,682 Trạm khí nén Xây dựng Thiết bị công nghệ 14,126 46,990 23,507 102,682 46,990 21,420 14,126 68,410 Phßng thÝ nghiƯm Xây dựng Thiết bị công nghệ 34,787 32,185 2,087 69,059 32,185 2,087 34,787 34,272 D CÊp tho¸t n-íc 37,698 33,795 33,424 104,917 Bể n-ớc tuần hoàn nhà 37,698 24,139 16,270 78,107 NguyÔn TiÕn Long 105,471 14,126 34,787 72 Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội máy Xây dựng Cấp thoát n-ớc Cấp thoát n-ớc nhà máy 37,698 24,139 16,270 37,698 40,409 9,656 17,154 26,810 E Hạng mục điện điện động lực 107,143 1,877,538 265,064 2,249,745 Trạm biến áp phân x-ởng 41,744 418,406 27,829 487,979 Trạm biến áp phân x-ởng 11,132 217,249 62,616 290,997 Tủ điện công đoạn 410,360 108,951 519,311 Cáp điện, dây điện giá ®ì 289,666 Bng ®iỊu khiĨn trung t©m 27,829 403,947 Ngun TiÕn Long 54,267 321,851 73 Khoa C¬ khÝ - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội Xây dựng Hệ thống DCS 54,267 321,829 Hệ thống chuyên dùng Máy phân tích đa nguyên tố Oxford Hệ thống khống chế chất l-ợng nguyên liệu Hệ thống theo dõi nhiệt độ thân lò máy vi tính Hệ thống theo dõi lửa dầu lò vô tuyến công nghiệp Hệ thống tự động chống tắc tháp trao đổi nhiệt 203,913 NguyÔn TiÕn Long 349,680 203,913 80,000 80,000 24,139 24,139 28,967 28,967 24,139 24,139 8,046 8,046 74 Khoa C¬ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội Máy phân tÝch CO HÖ thèng phèi liÖu clinker 14,483 14,483 24,139 24,139 Đồng hồ tự động hoá 270,355 30,186 300,541 Máy phát điện diezel (250kW) 35,404 7,653 43,057 F Phụ tùng thay dụng cụ khác Phụ tùng 128,740 128,740 128,740 128,740 G Phân x-ởng điện H Vật liệu bảo ồn chịu lửa Các chi phú hạng mục phần 480,000 480,000 Phí thiết 215,000 215,000 NguyÔn TiÕn Long 25,046 41,841 13,915 80,802 359,668 359,668 75 Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Néi kÕ DÞch vơ kÜ tht tr-ờng Dịch vụ hậu Đào tạo công nhân Dầu bôi trơn dùng giai đoạn chạy thử NguyÔn TiÕn Long 105,000 105,000 65,000 65,000 40,000 40,000 55,000 55,000 76 Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội 3.4 Bảng tiến độ công trình Tháng Hạng mục Hợp đồng hiệu lực Ph-ơng án thiết kế sơ Hoàn thành thiết kế công nghệ Hoàn thành thiết kế xây dựng Thi công NguyÔn TiÕn Long 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 77 Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội xây dựng Chế tạo thiết bị vận chuyển Lắp đặt thiết bị Hiệu chỉnh thiết bị Sản xuất thử Đạt công suất chất l-ợng Nghiệm thu dây chuyền sản xuất Nguyễn Tiến Long 78 Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội Kết Luận Trong giai đoạn công nghiệp hoá đại đất n-ớc đòi hỏi đổi công nghệ lĩnh vực sản xuất công nghiệp Việc áp dụng công nghệ tiên tiến vào sản xuất xi măng nói riêng trở thành tiền đề thiếu đ-ợc, giải đ-ợc vấn đề ô nhiễm môi tr-ờng, thiếu hụt xi măng nh- Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ tiên tiến vào sản xuất rộng khắp n-ớc so với tiền đất n-ớc Một nguyên nhân gây tình trạng ch-a làm chủ đ-ợc công nghệ, ch-a đ-ợc Nhà n-ớc quan tâm mức, lên phải nhập toàn dây chuyền n-ớc Trên sở tìm hiểu nghiên cứu nghiêm túc thiết bị sản xuất xi măng lò quay điều kiện sở vật chÊt kü tht cđa mét sè doanh nghiƯp n-íc, khả làm chủ công nghệ Viện nghiên cứu khí tr-ờng Đại học kỹ thuật n-ớc Luận văn tìm đ-ợc h-ớng cho công nghệ sản xuất xi măng lò quay ph-ơng pháp khô phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam, nhằm nâng cao lực sản xuất khí nh- xi măng n-ớc Tuy nhiên tiền đề cho việc nghiên cứu ứng dụng vào sản xuất Sau cần phải đầu t- thêm thời gian nh- kính phí để tiếp tục thực nghiệm thành công đề tài ứng dụng vào thực tế sản xuất Nguyễn Tiến Long 80 Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội Mục lục Mở đầu Đặt vấn đề 1 Giới thiệu tình hình sản xuất xi măng lò quay n-ớc giíi XuÊt sø cña ®Ị tµi Ch-¬ng I Tỉng quan 1.1 Phân tích -u, nh-ợc điểm lò quay ph-ơng pháp khô ph-ơng pháp -ớt 1.1.1 Ph-ơng pháp chuẩn bị vật liệu để nung luyện lò quay 1.1.2 Năng suất lß nung 1.2 Khư n-íc bïn nguyªn liƯu 1.2.1 Khö n-ớc ph-ơng pháp hoá học (chất pha loãng bùn) 1.2.2 Ph-ơng pháp khử n-ớc bùn học (hệ thống xích) 1.2.3 Các cấu bên lò quay theo ph-ơng pháp sản xuất -ít 1.2.4 c¬ cÊu trao đổi nhiệt lắp dùng cho lò quay ph-ơng pháp -ít 11 1.3 Các lò quay loại dài theo ph-ơng pháp sản xuất khô 12 1.3.1 Các cấu trao đổi nhiệt b»ng gèm 12 1.3.2 Cơ cấu cách nâng gốm 14 1.3.3 Cơ cấu trao đổi nhiệt kiÓu cÊp 14 1.3.4 kích th-ớc suất lò quay 14 1.4 Làm mát vá lß quay 15 1.5 Lò quay Lêphôn 17 1.6 So sánh ph-ơng pháp sản xuất khô -ít 19 Ch-¬ng II: Thuyết minh ph-ơng án công nghệ 22 ChØ tiªu kü thuËt 22 2.1 Qui m« sản xuất, ph-ơng án sản xuất sản phẩm 23 2.1.1 Qui mô sản suất 23 2.1.2 Ph-ơng án sản suất 23 2.1.3 s¶n phÈm 23 2.2 Nguyên liệu nhiên liệu 23 2.2.1 Yêu cầu nhiên liệu 23 2.2.2 Nhiªn liƯu 24 2.2.3 CÊp ®iƯn 24 NguyÔn Tiến Long 81 Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội 2.2.4 Yêu cầu chất l-ợng n-ớc 24 2.3 TÝnh toán cân vật liệu 25 2.4 Giíi thiƯu s¬ bé l-u trình ph-ơng án công nghệ 25 2.4.1 Đập đá vôi đồng nhất: 25 2.4.2 Kho chứa sét bột sắt: 26 2.4.3 NghiỊn liƯu sèng: 26 2.4.4 Chøa đồng liệu sống: 26 2.4.5 Nung clinker: 27 2.4.6 CÊp than cho lò quay lò phân giải: 28 2.4.7 VËn chun vµ lµm ngi clinker: 29 2.4.8 Xư lÝ khÝ th¶i đuôi lò vận chuyển hồi bụi: 29 2.4.9 ChuÈn bÞ than mÞn: 29 2.4.10 Chøa clinker: 30 2.4.11 Nghiền xi măng: 31 2.4.12 Kho chứa xi măng vận chun: 31 2.4.13 §ãng bao xi măng vận chuyển thành phẩn: 31 2.5 Chøa vËt liÖu 31 2.6 ChÕ độ làm việc công đoạn sản xuất 32 2.7 Thiết bị sửa chữa 33 2.8 Thiết bị cân đong 34 2.9 ThiÕt bÞ sản xuất phụ trợ 34 2.9.1 Tr¹m nÐn khÝ: 34 2.9.2 Kho thiết bị dự phòng kho vật liệu chịu lửa: 34 2.10 Ph-ơng án cấp thoát n-ớc 34 2.10.1 Luợng n-ớc cần dùng 35 2.10.2 L-ợng n-ớc đ-ợc nguồn n-ớc cung cÊp 35 2.10.3 HÖ thèng cÊp n-íc: 35 2.10.4 N-íc th¶i: 36 2.11 Thông gió điều hoµ 36 2.11.1 Th«ng giã: 36 2.12 Thiết bị điện tự ®éng ho¸ 36 2.12.1 CÊp phèi ®iƯn 36 Ngn ®iƯn cung cÊp 36 Tính toán phụ tải 37 Tr¹m biến áp phân x-ởng: 37 2.12.2 Điều khiển kéo điện phân x-ởng: 38 Cấp điện áp động cơ: 38 Ph-ơng thức điều khiển động 38 Ph-¬ng thøc ®iỊu tèc 39 Hệ thống phối điện hạ áp: 39 Ph-ơng pháp điều khiển phân x-ởng 40 Lựa chọn cáp điện ph-ơng án lắp đặt 41 Nguyễn Tiến Long 82 Khoa Cơ khí - Tr-ờng ĐH Bách khoa Hà Nội Thiết kế hệ thống chiếu sáng, chống sét tiếp đất 41 2.12.3 Tự động hoá trình sản suất: 42 Nguyên tắc thiết kế 42 Ph-ơng án hệ thèng ®iỊu khiĨn DCS 43 Lùa chän hÖ thèng DCS 43 Đặc điểm hÖ thèng DCS 44 Tính hệ thống DCS 46 Lùa chän thiÕt bÞ 52 HƯ thèng chuyªn dïng 52 Bng ®iỊu khiĨn 53 2.13 Phần kết cấu xây dựng 53 2.13.1 ThiÕt kÕ x©y dùng: 53 3.13.2 ThiÕt kÕ kÕt cÊu: 54 2.14 Bảo vệ môi tr-ờng 57 2.14.1 Khái quát ô nhiễm 57 2.14.2 Ph-ơng pháp khống chÕ « nhiƠm 58 2.15 Vệ sinh an toàn lao động 58 2.15.1 Giíi thiƯu nh÷ng nguy hiÓm chÝnh 58 2.15.2 ThiÕt kế phòng hoả kiến trúc 59 2.15.3 Ph-ơng pháp bảo vệ 59 2.16 Nhân công lao ®éng 60 Ch-ơng III: thiết bị tiến độ công tr×nh 63 3.1 Danh mơc thiÕt bÞ chÝnh 63 3.2 Lùa chän thiÕt bÞ 67 3.3 Dự toán đầu t- 68 3.4 Bảng tiến độ công trình 77 KÕt LuËn 80 NguyÔn Tiến Long 83 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan, mà viết luận văn tìm hiểu nghiên cứu thân Mọi kết nghiên cứu nh- ý t-ởng tác giả khác đ-ợc trích dẫn đầy đủ Luận văn ch-a đ-ợc bảo vệ hội đồng bảo vệ luận văn thạc sỹ nao toàn quốc ch-a đ-ợc công bố ph-ơng tiện thông tin Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm mà cam đoan Hà nội, ngày 12 tháng 10 năm 2004 Tác giả Nguyễn Tiến Long Danh mục chữ viết tắt CHXHCN VN Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam I/O In/out DCS Điều khiển phân tán Tài liệu tham khảo GS.TS Hà Đức Kim: Báo cáo kết đề tài KC 04 04 nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị dây chuyền xi măng lò đứng 4-8 vạn tấn/năm Bộ công nghiệp 1996 PGS Bùi Văn Chén: Kỹ thuật sản xuất xi măng Pooclăng chất kết dính Đại học Bách khoa 2001 PGS Bùi Văn Chén: Xi măng (bản dịch t- sách tác giả Vanler Duda) Đại học Bách khoa 2000 Nguyễn Xuân Phú: Cung cấp điện Nhà xuất khoa học kỹ thuật Ngô Hồng Quang: Thiết kế cấp điện Nhà xuất khoa học kỹ thuật Thiết bị xi măng lò quay (bản dịch) Viện khí nặng Triều D-ơng, Trung Quốc Bảo d-ỡng thiết bị xi măng lò quay phòng kỹ thuật nhà máy xi măng Hoàng Thạch, Hải D-ơng ... Qui mô sản xuất, ph-ơng án sản xuất sản phẩm 2.1.1 Qui mô sản suất - Công suất clinker 700 tấn/ ngày - Công suất clinker 210.000 /năm - Công suất xi măng 250.000 tấn/ năm 2.1.2 Ph-ơng án sản suất. .. kích th-ớc suất lò quay loại dài ph-ơng pháp sản xuất khô Đặc tính lò quay dài theo ph-ơng pháp sản xuất khô Dung tích Năng suất Năng suất lß KÝch th-íc lß, m TØ lƯ L/D cđa lò riêng lò (T /ngày) (m3)... nh-ợc điểm lò quay ph-ơng pháp khô ph-ơng pháp -ớt 1.1.1 Ph-ơng pháp chuẩn bị vật liệu để nung luyện lò quay Ng-ời ta tách ph-ơng pháp để chuẩn bị vật liệu cấp cho lò quay Ph-ơng pháp -ớt: Bùn