Theo tính toán cụ thể của nhóm tác giả đề tài, lò gach kiên tục kiểu đứng với ưu điểm là tiết kiệm hiên liệu 45% so với lò thủ công đốt than và 35% với lò thủ công đốt củi. lưu lượng khí thải giảm 11,5 lần. Lượng SO¬¬2 và CO2 giảm 6 lần. Nhiệt độ khí thải thấp. Xét về công suất, kết quả thử nghiệm mô hình lò gạch liên tục kiểu đứng ở xã Xuân Quan (Hưng Yên) cho thấy trong khi lò gạch liên tục kiểu đứng có thể đạt được công xuất 1.943.000 viên gạchnăm thì lò thủ công cho ra 1.200.000 viên gạchnăm. Như vậy công suất chỉ bằng 62% so với lò gạch liên tục kiểu đứng. Về chi phí xây dựng, so với lò tuynel hiện đại được sử dụng ở các cơ sở sản cuất lớn hiện nay – lò gạch liên tục liểu đứng chỉ băng 13 vốn đầu tư, mà chất lượng gạch vẫn đảm bảo.
THIẾT KẾ CƠ SỞ PHẦN THUYẾT MINH DỰ ÁN ĐẦU TƯ NHÀ MÁY GẠCH VẠN XUÂN CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU DỰ ÁN 1.1 Giới thiệu cơng nghệ lị gạch liên tục kiểu đứng Hàng năm nước ta sản xuất tiêu thụ khoảng 10 tỷ viên gạch nung, lị gạch thủ cơng truyền thống đóng góp khoảng tỷ viên Tuy nhiên lị gạch thủ cơng có nhược điểm gây nhiễm mơi trường xung quanh tiêu tốn nhiên liệu Nhiều doanh nghiệp sản xuất gạch chuyển sang mơ hình lị gạch nung tuynen, song loại cơng nghệ phải có vốn đầu tư lớn, có vùng nguyên liệu dồi thị trường tiêu thụ ổn định Lò gạch liên tục kiểu đứng biện pháp hiệu nhằm tiết kiệm nhiên liệu, khắc phục ô nhiễm môi trường quy mô sản xuất vốn đầu tư phù hợp với hộ gia đình doanh nghiệp vừa nhỏ Sản phẩm cơng trình Viện Khoa học Cơng nghệ Nhiệt Lạnh thuộc trường Đại học bách khoa Hà Nội đạt giải nhì Giải thưởng sáng tạo khoa hoc cơng nghệ Việt Nam năm 2004 Lị gạch liên tục kiểu đứng có xuất phát từ huyện An Huy Hà Nam, (Trung Quốc) khoảng năm 1968 - 1973 Tuy nhiên kích thước lị ban đầu nhỏ nay, tiết diện buồng đốt 1x1m cao 3,5m Lò xây theo cặp lò cạnh Khoảng 1980-1983, lò cải tiến, tiết diện buồng đốt tăng lên 1x1,5m cao 5,5m Nhờ xuất mẻ tăng từ 224 viên lên 320 viên Buồng đốt chứa 7-8 mẻ lên 11-12 mẻ Việc tăng chiều cao buồng đốt làm tăng đường gạch trước vào trung tâm cháy, nhờ giảm xốc nhiệt Mặt khác tận dụng nhiệt đầu khói để sấy gạch mộc nhiệt đầu gạch để sấy nóng khơng khí vào lị Do lò gạch liên tục kiểu đứng đạt hiệu suất nhiệt cao tiết khiệm nhiên liệu Năm 1985, Viện nghiên cứu lượng thuộc viện hàn lâm khoa học tỉnh Hà Nam thiết kế thêm rãnh thu khói gần miệng lị ống khói Nhờ xếp gạch vào lị người xếp gạch đứng cạnh miệng lị mà khơng bị ảnh hưởng khói Năm 2000, Việt Nam có thơng tin lị gạch liên tục kiểu đứng qua GTZ (tổ chức hợp tác kỹ thuật Dức) SDC hợp tác phát triển Thụy Sĩ) Tháng - 2001, dự án bắt đầu triển khai xây dựng lò gạch liên tục kiểu đứng xã Xuân Quang, huyện Văn Giang, tỉnh Hưng Yên với tài trợ Quỹ môi trương tồn cầu (GEF) Khi vào Việt Nam, lị gạch liên tục kiểu đứng cải tiến nhiều chi tiết giúp đạt hiệu cao Ban đầu, lò gạch liên tục kiểu đứng sản xuất gạch đặc,đến lò gạch liên tục kiểu đứng sản xuất loại gạch lỗ xuyên tâm có độ rỗng 2530% gạch rỗng có độ rỗng 50%, thích hợp với nhu cầu địa phương Việt Nam Những cải tiến chủ yếu mang lại hiệu sản xuất cao cho lò sau: - Khi tiếp nhận từ chuyên gia Trung Quốc, than cám rắc bên gạch, cải tiến, than trộn vào đất trước đùn ép gạch, tỷ lệ nhỏ than rắc bên ngồi, tiết kiệm than tránh tượng xỉ than bám mặt gạch - Kịch thước buồng đốt tăng lên từ 1x1,5m lên 1,15x 1,85m, tăng cơng xuất lị - Gạch xếp nằm nghiêng xếp đứng, cải thiện chế độ cháy lị, nâng cao chất lượng gạch giảm lượng gãy; tỷ lệ gạch thành phẩm tăng - Cơ giới hóa vận chuyển gạch lên lị thay cho vận chuyển thủ cơng làm giảm nhẹ cường độ lao động cho công nhân Đối với lị gạch thủ cơng truyền thống Các cơng việc xếp gạch vào lò, nung, làm nguội tiến hành gián đoạn theo mẻ đốt Theo giai đoạn sấy, gia nhiệt, nung làm nguội diễn cách độc lập buồng đốt nên trình nung kéo dài, khả tận dụng nhiệt kém, nhiệt tích trữ vỏ lị bị không tận dụng Bởi nhiên liệu bị tiêu hao nhiều gây ô nhiễm môi trường Chất lượng gạch không đồng mẻ đốt phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm người đốt lò Lò gạch liên tục kiểu đứng tránh nhược điển trên, giai đoạn sấy, gia nhiệt, nung làm nguội diễn buồng đốt lên tận dụng cách triệt để, nhờ tiết kiệm lượng khói thải giảm đáng kể Quá trình nung liên tục làm tăng cơng suất gạch sản xuất gạch, chất lượng thải tốt hơn, đồng Theo tính tốn cụ thể nhóm tác giả đề tài, lò gach kiên tục kiểu đứng với ưu điểm tiết kiệm hiên liệu 45% so với lò thủ cơng đốt than 35% với lị thủ cơng đốt củi lưu lượng khí thải giảm 11,5 lần Lượng SO CO2 giảm lần Nhiệt độ khí thải thấp Xét cơng suất, kết thử nghiệm mơ hình lị gạch liên tục kiểu đứng xã Xuân Quan (Hưng Yên) cho thấy lò gạch liên tục kiểu đứng đạt cơng xuất 1.943.000 viên gạch/năm lị thủ cơng cho 1.200.000 viên gạch/năm Như công suất 62% so với lò gạch liên tục kiểu đứng Về chi phí xây dựng, so với lị tuynel đại - sử dụng sở sản cuất lớn – lò gạch liên tục liểu đứng băng 1/3 vốn đầu tư, mà chất lượng gạch đảm bảo Với ưu điểm vượt trội so với lị gạch thủ cơng, mơ hình lị gạch liên tục kiểu đứng đưa vào chương trình Dự án “ Nâng cao hiệu sử dụng lượng doanh nghiệp vừa nhỏ” Bộ Khoa học Công nghệ thực giám sát Chương trình UNDP tài trợ quỹ mơi trường tồn cầu GEF Hiện việc chuyển đổi cơng nghệ từ công nghệ sản xuất gạch thủ công suất thấp, chi phí lượng gây nhiễm mơi trường cao sang cơng nghệ sản xuất lị đứng nung liên tục tiết kiệm lượng, hiệu suất cao, giảm thiểu ô nhiễm môi trường ứng dụng thành công số tỉnh thành Hưng Yên, Hải Dương, Đồng Nai, Nam Định, Sơn La, Hà Nam, Hồ Bình, Hải Phịng, Hà Tây 1.2 Nội dung phạm vi công việc Dự án Dự án đầu tư xây dựng cơng trình Nhà máy sản xuất gạch Vạn Xn theo cơng nghệ lị liên tục kiểu đứng công suất 28 triệu viên gạch đặc/năm tương đương với 48 triệu viên gạch thông tâm tiêu chuẩn/năm Phạm vi cơng việc Dự án: - Thực đền bù, giải phóng mặt khu vực mỏ khai thác khoáng sản sét - Đầu tư dây chuyền khai thác khoáng sản - Đầu tư dây chuyền nhà máy đồng chế biến khoáng sản sét thành phẩm gạch ngói có chất lượng đạt tiêu chuẩn Việt Nam 1.3 Địa điểm xây dựng cơng trình Đại điểm xấy dựng nành máy sản xuất gạch Vạn Xuân đặt khu đồi cao thuộc khu vực đồng La Bùng, xóm Chằm, xã Minh Đức, huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên 1.3.1 Vị trí địa lý đặc điểm địa hình Xã Minh Đức nằm phía Tây Bắc huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên, có giáp ranh với địa phương sau: - Phía Đơng giáp xã Đắc Sơn - Phía Nam giáp xã Thành Cơng - Phía Bắc giáp xã Phúc Thuận thị xã Sông Công - Phía Tây giáp xã Phúc Thuận Xã Minh Đức nằm vùng III thuộc vùng đồi núi huyện Phổ Yên, địa hình mang đặc điểm vùng trung du miền núi Bắc Bộ, địa hình núi, đồi thấp xen kẽ với đồng bằng, địa hình thấp dần từ phía Tây xuống phía Đơng Nam 1.3.2 Đặc điểm khí hậu Xã Minh Đức nằm vùng khí hậu nhệt đới gió mùa Trong năm chia làm hai mùa rõ rệt: - Mùa nóng mưa nhiều từ tháng đến tháng 11 - Mùa lạnh khơ, mưa từ tháng 11 đến tháng năm sau Nhiệt độ khơng khí - Nhiệt độ trung bình năm : 20 – 23oC - Nhiệt độ cao trung bình năm : 31,5oC - Nhiệt độ thấp trung bình năm : 20,0oC Chế độ mưa - Lượng mưa tháng lớn : 634,2 mm - Lượng mưa tháng nhỏ : 0,3 mm - Các tháng tập chung mưa : tháng 7,8 Độ ẩm - Độ ẩm tương đối trung bình : 82% - Độ ẩm tương đối trung bình cao : 97% - Độ ẩm tương đối trung bình thấp : 70% Hướng tốc độ gió - Hướng gió : Đơng Đơng Nam - Tốc độ gió trung bình : 1,9 m/s - Tốc độ gió lớn : 30 m/s 1.3.3 Điều kiện địa chất cơng trình Vị trí xây dựng nhà máy nằm đồi thấp, vị trí xây dựng cụm lị nung dây truyền sản xuất gạch tiến hành đào thăm dò xác định cấu tạo địa chất tới 7m kể từ cốt mặt đồi Cấu tạo địa chất lớp sau: - Lớp đất tầng phủ bề mặt dày khoảng 0.2m, màu nâu vàng, trạng thái dẻo mềm - Lớp đất sét chiều dày chưa xác định (dày>7m), màu đỏ vàng, trạng thái dẻo cứng Các hạng mục cơng trình thuộc nhà máy gạch có tải trọng truyền xuống móng nhỏ Qua khảo xát ban đầu, sử dụng giải pháp móng nông lền đất thiên nhiên lớp đất sét trạng thái dẻo cứng 1.3.4 Điều kiện cung cấp điện Điện lưới quốc gia phủ địa bàn toàn xã, 100% số xóm có điện Trên đại bàn xã xây dựng số trạm trung gian 35/10/6 KV trạm biến áp 35/22/10/0,4 KV đường phụ tải để có 98% hộ sử dụng điện lưới Quốc gia 1.3.5 Điều kiện cung cấp nước Xã Minh Đức có nguồn nước mặt tương đối phong phú, địa bàn xã có Sơng Cơng chảy qua Ngồi với lượng mưa trung bình năm khoảng >2000mm, lượng mưa đổ vào sông, suối, kênh, mương, ao, hồ tạo thành nguồn nước mặt chủ yếu dùng cho sinh hoạt phụ vụ sản xuất nhân dân xã Nguồn nước ngầm có trữ lượng tương đối dồi có chất lượng tốt, dự kiến nguồn cung cấp nước cho nhu cầu Dự án 1.3.6 Điều kiện giao thông Tỉnh lộ 261 có mặt đường rộng 6m với tổng chiều dài qua xã khoảng 6km tuyến đường giao thông quan trọng nối xã với huyện Phổ Yên huyện Đại từ Tuyến đường liên xã Vĩnh Sơn - Vạn Phái có mặt đường rộng 5m, tổng chiều dài 6.6km tuyến đường liên xã, liên xóm đường đất phân bố khu dân cư xã Minh Đức hoàn chỉnh hợp lý Tuy nhiên, chất lượng số tuyến đường kém, chất lượng bề rộng mặt đường chưa đảm bảo, cần phải tu bảo dưỡng, nâng cao chất lượng mặt đường để phục vụ yêu cầu phát triển kinh tế địa phương 1.4 Quy hoạch tổng thể khu vực dự án nhu cầu sử dụng đất Mặt nàh máy mỏ sét khai thác phục vụ sản xuất gạch nằm địa bàn xã Minh Đức, giáp với địa phận xã Thành Cơng Trích lục đồ địa khu đất toạ độ điểm giới hạn khu đất dự kiến bố trí quy hoạch tổng thể nhà máy sau: (Có đồ kèm theo) 1.4.1 Mặt nhà máy Vị trí mặt nhà máy lựa tron nằm khu đồi thấp, sát tuyến đường lưu thơng liên xã, liên xóm để thuận tiện cho việc nhập nguyên nhiên liệu sản xuất thành phẩm Khu đất xây dựng nhà máy có tổng diện tích 4.127 bố trí hạng mục sau: - Kho bãi chứa đất nguyên liệu : 5000m2 - Nhà xưởng bao che dây chuyền chế biến tạo hình gạch mộc : 2x150m2 - Kho chứa nguyên liệu, than máy nghiền than : 150 m2 - Sân cáng phơi gạch (1/3 có mái che) : 10.000m2 - Nhà chứa gạch mộc khô : 300 m2 - hệ thống lị nung có buồng nung : 4x96m2 - Bãi chứa thành phẩm : 3200m2 - Khu nhà hành chính, nghỉ cán : 253.5m2 - Khu nhà ăn trưa, nghỉ công nhân : 215m2 - Nhà để xe : 88m2 - Nhà vệ sinh công nhân : 30m2 - Nhà bảo vệ : 16m2 1.4.2 Mỏ sét Nhu cầu nguyên liệu sét cho nhà máy gạch công suất 28 triệu viên gạch đăc/năm vào khoảng 60.000 m3/năm Nguyên liệu sét dự kiến khai thác mỏ sét nằm sát mặt nhà máy Qua khảo sát sơ bộ, nguyên liệu dùng để chế biến thành phẩm gạch đặc khai thác sau bóc bỏ lớp đất mặt khoảng 0.2m Để đảm bảo nguyên liệu sét cho nhu cầu xản suất nhà máy, diện tích mỏ sét xin khai thác sát cạnh nhà máy 6.909 ha, bao gồm đường bãi, taluy đào Dự kiến chiều sâu khai thác khu mỏ vòng năm từ 4-5m CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT 2.1 Đặc điểm chung 2.1.1 Giới thiệu công nghệ sử dụng Dự án Công nghệ sử dụng dự án cơng nghệ lị liên tục kiểu đứng thiết kế có lớp tường: lớp tường buồng nung gạch bên lớp tường bao bên lò Lớp tường buồng nung gạch xây lần gạch bao gồm gạch chịu lửa bên gạch xây phía bên ngồi; khe hở gạch chịu lửa gạch xây chèn bột hay sợi cách nhiệt Khoảng trống lớp tường buồng nung gạch với lớp tường bao bên cách khoảng 1m, đổ đầy chất cách nhiệt (đất chộn với trấu) Trong buồng nung, gạch xếp thành nhiều mẻ, mẻ gồm lớp gạch Khi vận hành, chế độ cháy buồng nung điều chỉnh để trung tâm cháy (vùng nung) nằm lị trì nhiệt độ vùng khoảng 9000 0C Khói bốc từ vùng nung vùng nhiệt vùng sấy trước thải bên ngồi, khói thải có nhiệt độ từ 70 – 1300 0C, nên gần khơng gây nhiễm mơi trường bên ngồi Bên vùng nung vùng làm nguội, sau nung di chuyển dần xuống đáy lò làm nguội từ từ Khơng khí làm lạnh cấp từ đáy lò, qua lớp gạch nung làm cho gạch nguội dần, đồng thời lượng khơng khí (sau làm nóng) tận dụng trở lại để cung cấp vào vùng nung 2.1.2 Tự động hoá Dây truyền trang bị hệ thống tự động hố từ khâu đùng ép, tạo hình gạch; vận chuyển gạch vào lò lấy gạch thành phẩm khỏi lị; kiểm tra, đo lường xử lý thơng tin, điều chỉnh điều khiển hoạt động toàn dây chuyền nhằm tối ưu hố q trình cơng nghệ sản xuất: - Dây truyền đùn ép gạch với khả hạot động liên hàon khâu cấp liệu, nhào trộn, cán thô, cán min, đùn hút chân không, cắt gạch tự động thiết kế với khả tự động hoá cao việc trộn than vào đất tiến hành tự động Người lao động thực khâu đưa đất nguyên liệu vào dây chuyền, sửa chữa đơn giản máy móc động cơ, lấy gạch mộc chuyển sân phơi, chuyển từ sân phơi vào kho chứa chuyển lên lò - Lò gạch xây dựng với hệ thống giới hoá gồm có thiết bị vận thăng để chuyển gạch lên mặt lò, thiết bị nậng hạ theo cấu thuỷ lực hệ thống xe goòng để lấy gạch thành phẩm khỏi lò - Hệ thống nhiệt kế cặp nhiệt lắp đặt – vị trí buồng nung tín hiệu đưa phịng điều khiển trung tâm để điều khiển trình vào gạch lị 2.1.3 Bảo vệ mơi trường Lị gạch liên tục kiểu đứng chương trình tài trợ dự án nhỏ quỹ mơi trường tồn cầu (GEF/SGP) tài trợ thông qua dự án VIE/00/004 từ năm 2001 đến 2003 VN/04/001 từ 2005 – 2008 để xây dựng mơ hình trình diễn, hồn thiện thiết kế phát triển công nghệ đến chứng tỏ ưu tiết kiệm lượng bảo vệ mơi trường Các lị gạch xây dựng dự án viện KHCN Nhiệt Lạnh Đại học Bách khoa Hà Nội chuyển giao sử dụng tốt không gây ảnh hưởng tới môi trường xung quanh môi trường làm việc người lao động Điều đạt bước thận trọng, thiết kế có tính tốn chun mơn việc xây dựng lị khơng ngừng cải tiến Các số liệu đo kiểm môi trường thực quan chuyên môn có tư cách độc lập dự án quốc tế phê duyệt So với lị nung gạch thủ cơng thơng thường, lò nung liên lục kiểu đứng tiêu hao lượng thấp hơn, thải khí hơn: lượng khói lị lung thủ cơng cao lị liên tục kiểu đứng 11,5 lần tro thải cao gấp lần Tính chung, năm, lị liên tục kiểu đứng có công suất triệu viên tiết kiệm 75 triệu đồng tiền nhiên liệu so với lị thủ cơng cơng suất, đồng thời giảm 462 khí CO2 1,62 khí SO2 Các tiêu bụi, khí CO, NO x hợp chất carbon khác Trung tâm Công nghệ Xử lý môi trường, Bộ Tư lệnh hóa học (Bộ Quốc phịng) xác nhận nằm giới hạn cho phép, mức thấp nhiều so với lị thủ cơng Hiện dự án PECSME (Dự án hỗ trợ nâng cao hiệu sử dụng lượng doanh nghiệp nhỏ vừa) quỹ mơi trường tồn cầu GEF, Bộ KHCN UNDP đồng thực với nguồn kinh phí hỗ trợ 28 triệu USD sử dụng mơ hình lị gạch liên tục kiểu đứng mơ hình điển để hỗ trợ thay mơ hình lị gạch thủ cơng gây nhiễm môi trường hoạt động sản xuất gạch nung Việt Nam 2.1.4 Một số tiêu kinh tế kỹ thuật Một số tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu dây chuyền sản xuất lò gạch liên tục kiểu đứng xây dựng vận hành công ty cổ phần gạch ngói Quỳnh Lâm, Hịa Bình sau: (tính cho 1000 viên gạch đặc, lị cơng suất triệu viên/năm): TT Chỉ tiêu Đơn vị tính Trị số Ghi 01 Điện tiêu thụ kWh 02 Lượng nước dùng cho sản xuất m3 0,9 03 Nhiên liệu than kg 100 04 Nhiệt trị than MJ/kg 18,42 05 Suất tiêu hao nhiệt MJ/kg gạch 0,84 06 Dầu DO Lít 0,008 07 Nguyên liệu sét m3 1,8 08 Cát phụ gia m3 0,126 09 Nhân công lao động Công 2,1 10 Khối lượng gạch mộc khô kg/viên 2,45 11 Khối lượng gạch thành phần kg/viên 2,2 12 Tỷ lệ hao vỡ % 13 Chi phí lượng khác 1000 viên VN đồng 14 Quản lý chi phí khác 1000 viên 75000 VN đồng 15 Khấu hao thiết bị sản xuất (khấu 1000 viên hao năm) 24700 VN đồng Các tiêu kinh tế kỹ thuật tính cho 1000 viên gạch đặc lị thủ cơng cơng suất triệu viên gạch đặc/năm với lị liên tục kiểu đứng cơng suất so sánh lập thành bảng sau: Định mức chi phí nhiệt TT Loại lị Định mức chi phí Ghi nhiệt Lị thủ cơng truyền thống 1,5÷2,5 MJ/kg Đốt than cám Lị nung liên tục kiểu đứng 0,7÷1,1 MJ/kg Đốt than cám Đơn vị tính: 1kcal =4.187 kj Tính tốn theo khối lượng gạch thành phẩm: + Khối lượng gạch : 1,8 kg/ viên + Nhiệt trị than cám : 4500 kcal/kg + 1.000 viên gạch có khối lượng : 1800 kg Chi phí nhiệt cho 1.000 viên hai loại lị nung TT Loại lị Chi phí nhiệt Ghi (kcal/1000v) Lị thủ cơng truyền thống 765.000 Định mức nhiệt trị than 4500 kcal/kg Lò nung liên tục kiểu đứng 360.000 Định mức nhiệt trị than 4500 kcal/kg Chi phí theo khối lượng than cho 1.000 viên gạch hai lò nung TT Loại lị Chi phí nhiệt Ghi (kcal/1000v) Lị thủ cơng truyền thống 170 Nhiệt trị Q = 4500 kcal Lò nung liên tục kiểu đứng 80 Nhiệt trị Q = 4500 kcal 10 * Khai thác, vận chuyển nguyên liệu Đất sét khai thác máy xúc vận chuyển đến bãi chứa nhà máy Để đảm bảo nguyên liệu có chất lượng đồng nhất, nhà máy tập kết nguyên liệu dự trữ cho sản xuất 3-6 tháng Đất nguyên liệu để phong hóa sau tháng đưa vào chế biến tạo hình * Cơng đoạn ngâm ủ Cơng đoạn ngâm ủ công đoạn cần thiết công nghệ sản xuất gạch đất sét nung Bãi chứa đất có hệ thống tưới nước để đất sét có đủ độ ẩm phong hóa (khoảng 16-20%) giúp cho việc đồng độ ẩm, tăng cường tính dẻo, tạo điều kiện tích cực cho việc đồng nguyên liệu sét * Cơng đoạn chế biến tạo hình Hiện nay, hầu hết sở sản xuất gạch đất nung nhỏ sử dụng tạo hình dẻo đa phần hệ đùn ép len tô đơn giản EG 2,5 EG với thiết bị tạo hình này, gạch mộc thường có chất lượng khơng cao, cường độ gạch mộc thấp, kích thước gạch khơng đều, độ ẩm tạo hình lớn, thời gian hong phơi gạch mộc kéo dài Để đảm bảo chất lượng sản phẩm gạch lò, nhà máy dự kiến đầu tư hệ thống thiết bị chế biến tạo hình có máy cán thơ, máy cán mịn, máy nhào trộn trục có lưới lọc, máy đùn hút chân không, máy cắt gạch tự động Hệ thống lựa chọn đưa vào sản xuất gạch hệ thiết bị chế biến tạo hình tiên tiến, bố trí gọn, tiêu hao điện thấp, có cấu trộn than vào đất trước tạo hình Nhiên liệu than nghiền mịn, bổ xung phần lớn lượng than cần đốt khoảng 90-95% vào nguyên liệu công đoạn nhào trộn đồng nguyên liệu Gạch mộc sau tạo hình có kích thước chuẩn, có mật độ tốt, độ ẩm tạo hình nhỏ * Cơng đoạn phơi sấy gạch mộc Hệ thống sân phơi gạch mộc đầu tư có mái che phần bố trí phơi ngồi trời Với cơng suất 28 triệu viên/năm, diện tích sân phơi cần thiết khoảng 10.000 m2 dự kiến 3.000 m2 sân phơi có mái che Diện tích sân phơi thiết kế đủ rộng, phù hợp với công nghệ sản xuất tận dụng lượng mặt trời lượng gió trình hong phơi gạch mộc thời tiết tốt dự trữ cho ngày thời tiết xấu Gạch mộc sau hong phơi có độ ẩm thích hợp (12-15%) đưa vào dự trữ kho chứa gạch mộc để sẵn sàng chuyển lên lò nung đốt Kho 13 chứa gạch mộc thiết kế để cung cấp gạch mộc khơ cho q trình nung đốt đủ cho 10 ngày để lị vận hành liên tục 10 ngày điều kiện thời tiết xấu * Công đoạn nung đốt Công đoạn nung đốt sử dụng công nghệ lị gạch liên tục kiểu đứng vào q trình nung đốt sản phẩm Lò nung gạch liên tục kiểu đứng bao gồm nhiều buồng nung tùy theo công suất thiết kế Mỗi buồng nung có khả sản xuất 1,5-1,8 triệu viên gạch đặc 2,5-3 triệu viên gạch thơng tâm tiêu chuẩn năm Q trình cháy lị miêu tả qua hình vẽ mặt cắt lò chia làm vùng chính: vùng sấy gạch mộc; vùng nhiệt; vùng gạch mộc; vùng làm nguội thành phẩm (bản vẽ kèm theo) Nguyên lý hoạt động lò gạch LTKĐ Trong khơng gian chưa gạch lị, gạch xếp thành nhiều mẻ, mẻ thường gồm 4-6 lớp theo chiều thẳng đứng bên lò Than cám trộn đất trình tạo hình gạch mộc phần nhỏ rắc kèm dạng than bánh lớp gạch Khi khởi động lò ta mồi lửa cho lị từ mặt lị từ đáy lò điều chỉnh chuyển động gạch lò để khu vực nung khoảng lị Khi vùng có nhiệt độ cao để nung chín viên gạch Trên vùng nung gọi vùng gia nhiệt Khói bốc từ vùng nung để nhiệt cho gạch vùng gia nhiệt Phía vùng gia nhiệt vùng sấy Khói bốc từ vùng gia nhiệt sử dụng để sấy gạch vùng sấy Ở vùng nung vùng làm nguội Gạch sau nung cần làm nguội cách từ từ vùng làm nguội Khơng khí cấp vào từ lò qua vùng làm nguội gia nhiệt gạch vùng trước cấp cho vùng nung Như không gian chứa gạch lị ln tồn vùng, tính từ xuống vùng sấy, vùng gia nhiệt, vùng nung vùng làm nguội Gạch đưa vào lò đưa qua vùng cách liên tục ta gạch chín Trong cách bố trí chuyển động vậy, gạch cấp liên tục vào lò từ xuống ngược chiều với chiều dịng khói mang nhiệt tư lên để gia nhiệt cho gạch Khói sinh trình đốt sau nhả nhiệt cho gạch mộc thải môi trường thông qua kênh dẫn khói ống khói Do tận dụng cách tối đa, ta giảm đáng kể lượng nhiên liệu sử dụng, lưu lượng khói thải thấp đưa qua ống khói cao khoảng 12m so 14 với mặt đất phát tán vào môi trường nên giảm thiểu mức ô nhiễm môi trường xung quanh mơi trường người lao động Như q trình nung gạch lị tóm tắt thành vùng sau: - Vùng sấy gạch mộc: gạch gia nhiệt khói nóng từ lên, q trình gạch tăng dần nhiệt độ bốc chất ẩm - Vùng gia nhiệt trước nung: nhiệt độ gia nhiệt tăng dần đến nhiệt nung Các chất hữu viên gạch bị đốt cháy, có chuyển đổi chất từ trạng thái đất sang trạng thái gốm Gạch sau chuyển dần sang trạng thái kết khối - Vùng nung: vùng này, nhiệt đọ nung đạt cao (800 – 1000 0C) Quá trình kết khối viên gạch diễn trình với đặc trưng bề mặt thành phần hạt nóng chảy điền đầy vào khoảng trống tạo thành mối liên kết vững hạt Viên gạch trở lên rẵn trình - Vùng làm nguội: vùng này, viên gạch làm ngội đến nhiệt đọ môi trường để thành sản phẩm gạch lò Viên gạch bị co lại Quá trình làm nguội cần diễn cách từ từ không tạo nứt gẫy viên gạch trình làm nguội co đột ngột tiếp xúc với khơng khí lạnh Ngun lý nung gạch buồng nung sau: - Buồng nung thiết kế dạng khối hộp chữ nhật xây dựng theo quy cách buồng nung có cách nhiệt tốt, có độ phẳng nhẵn bề mặt cao, vng góc với mặt đất, có khả chịu nhiệt cao đến 1500 0C Để đạt tiêu chuẩn này, phần ruột lò gạch xây dựng banừg gạch chịu lửa tiêu chuẩn, cách nhiệt gạch cách nhiệt thuỷ tinh tiêu chuẩn giúp cho lò gọn nhẹ, độ tin cậy độ bền cao - Trong buồng nung, gạch từ xếp lên hệ thống đỡ bố trí đặc biệt để vừa đỡ gạch, vừa cho phép lấy gạch với hệ thống xe gng có thiết kế tương ứng Gạch xếp lò đuợc chia thành mẻ, mõi mẻ có – lớp gạch xếp theo chiều đứng viên gạch Lớp gạch mẻ khác xếp đặc biệt với hàng lỗ để thuận luồn đỡ vào lấy gạch Như gạch đưa vào lị từ phía mặt lị lấy đáy lò cách liên tục - Q trình nung gạch khởi động từ mặt lò, từ đáy lò với thiết kế sử dụng dự án lị với hỗ trợ cảu lỗ 15 thiết kế phù hợp Trong trình khởi động, sau gạch xếp đầy vào lò việc xếp gạch khu vực khởi động tăng cường thêm than bánh, củi, than củi, dàu hoả phục vụ cho việc mồi lửa q trình khởi động bắt đầu với việc hỗ trợ cháy mạnh Sau vùng cháy mạnh lửa hình thành, việc điều chỉnh trình lấy gạch xếp gạch vào, ta đưa vùng cháy khoảng lị Khi phía vùng cháy dần hình thành vùng gia nhiệt vùng nhiệt vùng sấy Phía vùng cháy gạch nung cần làm nguội Khơng khí cấp vào theo đối lưu tự nhiên từ đáy lò gạch vùng làm nóng lên trước cấp vào vùng cháy Như việc tận dụng nhiệt lò diễn theo cách sau: nhiệt thừa từ vùng làm nguội tận dụng để sấy khơng khí trước cấp vào vùng cháy chính, nhiệt thừa từ vùng cháy tiếp tục bốc lên để nhiệt cho vùng nhiệt, nhiệt thùa từ vùng nhiệt bốc lên sử dụng để sấy nguyên liệu đầu vào Quá trình tận dụng nhiệt tương tự với lò tuynel theo chiều đứng khơng bị tổn thất nhiệt cho xe gng chứa gạch nên lò gạch tiêu thụ than 60% lò gạch tuynel để sản xuất khối lượng gạch - Quá trình nung gạch ổn định yêu cầu vùng nung giữ tuơng đối ổn định với hỗ trợ nhiệt kế cặp nhiệt để tạo đường cong nung chuẩn Việc giữ vùng nung cố định có ý nghĩa lớn việc đảm bảo độ bền tường buồng nung ổn định chất lượng gạch nung, giảm thiểu cố xảy q triình nung đốt - Khói sinh q trình đốt nhiên liệu lị rút qua hệ thống lỗ kênh khói bố trí trước mặt lị để đảm bảo khói rút tồn trước lên mặt lị ảnh hưởng tới mơi trường lao động người cơng nhân xếp gạch vào lị Hệ thống kênhvà lỗ khói thiết kế có khả hút khói cao mà khơng làm tổn thất nhiệt lị Do hoạt động theo chu trình liên tục nên luôn lượng nhiên liệu nhỏ đốt làm cho lưu lượng khói thải lò thấp, 1/20 so với gạch thủ công công suất giai đoạn cháy mạnh lửa nên hoạt động lị nên khơng gây ô nhiễm môi trường khí thải Các thí nghiệm đo kiểm môi trường thực chứng tỏ điều thực tế xung quanh lò liên tục kiểu đứng Viện KHCN Nhiệt Lạnh chuyển giao việc trồng dâu, trồng chuối, trồng lúa hoa mầu diễn bình thường khơng bị ảnh hưởng 16 2.2.3 Liệt kê trang thiết bị Theo yêu cầu công nghệ dây truyền sản xuất lắp đặt nhà máy trang bị số trang thiết bị máy móc vật tư sau: TT Hạng mục ĐV tính Số lượng I Khu vực tạo hình 1.1 Máy cán thô Chiếc 1.2 Máy nhào lọc Chiếc 1.3 Máy nhào đùn chân không kiên hợp Chiếc 1.4 Máy nén khí (dùng cho liên hợp khí nén) Chiếc 1.5 Máy cắt tự động Chiếc 1.6 Băng tải cao su B500 m 24 1.7 Máy rắc than tự động Bộ 1.8 Tủ điều khiển Bộ 1.9 Máy nghiền than Chiếc 1.1 Xe chở gạch mộc Chiếc 20 II Thiết bị lị nung 2.1 Vận thăng Hệ 2.2 Vít me - động Hệ 2.3 Thiết bị xe goòng Chiếc 2.4 Hệ thống can nhiệt hiển thị nhiệt độ lò nung Bộ 2.5 Đường ray, rãnh định hướng Thanh 40 III Thiết bị phụ trợ 3.1 Máy bơm nước Chiếc 3.2 Đường dây, dụng cụ, thiết bị điện, phụ kiện Hệ 3.3 Hệ thống PCCC Chiếc 17 2.2.4 Các thông số kỹ thuật 2.2.4.1 Thông số kỹ thuật dây chuyền đùn ép khu vực tạo hình Máy nhào đùn ép liên hợp chân không EG 10 - Năng suất ép ≥ 5.500 viên gạch thông tâm lỗ (hoặc 10m 3/giờ) với điều kiện đất ngâm ủ – tháng - Độ chân không ≥ 80% - Độ rỗng gạch từ 25-30% - Động nhào N = 22 KW - Động đùn ép N = 45 KW - Điện tiêu thụ ≤ 40 KW/h Máy cấp liệu thùng - Máy có trang bị trục đào đất - Năng suất Q ≥ 10m3/h - Động điện N = (4 KW + 2,2 KW) - Điện tiêu thụ < KW/h Máy cán - Đường kính ru lơ cán Ф 700 x 500 mm - Năng suất Q ≥ 10m3/h - Động điện N = (11KW + 18,5 KW) - Điện tiêu thụ < 15 KW/h Máy cán trơn - Máy nhào trục - Năng suất Q ≥ 10m3/h - Động điện N = 22 KW - Điện tiêu thụ ≤ 18 KW Máy cắt gạch tự động hoàn chỉnh 18 - Cửa gạch dộc lập (có kèm khn in chữ) - Cắt theo cấu khí nén - Kéo cắt đứng dây - Công suất cắt từ 5.000 viên/h dến 10.000 viên/h - Năng suất cắt đồng với máy đùn EG10 - Bơn với khí nén hai xi lanh áp lực kg/cm3 - Mô tơ N = 0,75KW - Điện tiêu thụ < 400 W Hệ thống rắc than thự động - Một máy nghiền búa ly tâm, động N = 0,75 KW - Một hệ thống băng tải rắc than tự động công suất N = 0,75 KW Băng tải kiệu hệ - Năng suất Q ≥ 10m3/h - Điện tiêu thụ < 4,5 KW - Bước lăn chịu tải từ 500 – 800 mm Hệ thống hút chân không - Bơn chân không công suất N = 3,7 KW - Đồng hồ báo áp, van chiều, ống dẫn nước đối lưu, van sả đối lưu Tủ điện điều khiển - Tủ điều khiển, cáp điện từ tủ đến động dây truyền - Cơ cấu điều khiển đề ba hai cấp / tam giác - Có hệ thống an tồn pha 2.2.4.2 Thơng số kỹ thuật hệ thống lị nung Cơng suất lựa chọn nhà máy 28 triệu viên gạch đặc tiêu chuẩn / năm tương đương với 48 triệu viên gạch thông tâm tiêu chuẩn / năm Lựa chọn xây dựng hệ thống lị nung hệ thống xây dựng lắp đặt có buồng nung buồng nung có khả sản xuất 1,5 – 1,8 triệu viện gạch đặc 2,5 – triệu 19 viên gạch thông tâm tiêu chuẩn năm Mỗi hệ thống lò nung trang bị đồng theo thiết kế bao gồm vận thăng để vận chuyển lên mặt lò, hệ thống lấy gạch cho buồng đốt ttrang bị kích thuỷ lực, xe goòng đỡ Cấu tạo củ lò gạch chia theo phần cụ thể sau: - Thể xây lị: móng lị, khung cột bê tông, thể xây gạch đỏ, gạch chịu lửa, vật liệu cách nhiệt - Móng lị: chịu tải trọng tĩnh khung cột bê tông, gạch đỏ xây bao xung quanh, gạch buồng nung, gạch mộc xếp sàn thao tác, mái che nhiều khối lượng khác đặt móng lị Ngồi ra, móng lị cịn chịu tải trọng động trình vận hành ảnh hưởng yếu tố như: gió, chấn động từ động cơ, thao tác vận hành người,… Khung cột bê tông chịu lực tường gạch đỏ: Đây phần chịu lực lị tạo hình thể lị Khung cột bê tơng khơng thể chịu nhiệt độ lớn, việc bố trí lớp vật liệu cách nhiệt thiết kế hợp lý Gạch chịu lửa vật liệu cách nhiệt: tạo kết cấu vững tường xây, hạn chế dịng nhiệt truyền ngồi, đảm bảo nhiệt độ bề mặt tường