Thiết kế máy nghiền xi măng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY NGHIỀN XI MĂNG Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS LƯU ĐỨC HÒA PHẠM QUANG HUY Đà Nẵng, 2019 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Đức Hịa Tóm tắt Sinh viên thực hiện: Phạm Quang Huy Lớp: 15C1C MSV: 101150124 Trong chương trình đào tạo trường đại học nói chung trường Đại Học Bách Khoa-Đại học Đà Nẵng nói riêng sinh viên làm đồ án tốt nghiệp sau trải qua q trình dài học tập tích lũy kiến thức nhiều lĩnh vực kiến thức chuyên ngành Đồ án tốt nghiệp dịp để sinh viên ôn lại kiến thức học có thời gian tìm hiểu thêm kiến thức làm hành trang vững chãi trước trường cơng ty, xí nghiệp để công tác Với đề tài “Thiết kế máy nghiền xi măng” giao học kỳ hướng dẫn thầy Lưu Đức Hòa thầy khoa em có dịp tiếp xúc, tìm hiểu C C thiết kế lại máy phục vụ ngành sản xuất xi măng vật liệu xây dựng Máy R L T chủ yếu ứng dụng ngành sản xuất xi măng với chức nghiền vật liệu đầu vào Nhìn chung máy có kết cấu lớn với nhiều chi tiết phức tạp Máy có nhiều cụm U D kết cấu gần gũi, điển hình mà thơng qua việc thiết kế lại giúp em ứng dụng kiến thức học Trong đồ án em giới thiệu đầy đủ phần lý thuyết tính tốn tỉ mỉ, cụ thể cụm kết cấu máy nghiền bi Thuyết minh đồ án gồm chương giới thiệu dây chuyền sản xuất xi măng, sở lý thuyết phương pháp nghiền loại máy nghiền sử dụng ngành sản xuất vật liệu xây dựng Khâu thiết kế tính tốn cụm kết cấu, chi tiết máy nghiền nhằm đưa phương án thiết kế tối ưu mà đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Cuối phần hướng dẫn vận hành, bảo quản sữa chữa máy Đồ án trình bày thơng qua việc tìm kiếm tài liệu, quan sát máy thực tế thông qua đợt thực tập tốt nghiệp hướng dẫn giáo viên, qua giúp em hệ thống lại kiến thức học, biết thêm nhiều kiến thức bổ ích Đồng thời góp phần nhỏ vào việc cải tiến máy nghiền bi ngày tiên tiến, đại SVTH: Phạm Quang Huy_Lớp: 15C1C Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Đức Hịa Lời nói Đầu Trong cơng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước, ngành xây dựng đóng vai trị qua trọng Nếu muốn có sản phẩm xây dựng đạt hiệu kinh tế cao, chất lượng tốt vật liệu xây dựng đóng vai trị tất yếu Ngày ngành sản xuất xi măng nước ta có tiến rõ rệt với góp mặt nhiều nhà máy xi măng lớn khắp nước như: xi măng Hoàng Thạch, nhà máy xi măng Bỉm Sơn, xi măng hoàng mai, xi măng Hải Vân, xi măng Hà Tiên, Vì cơng việc vận hành, sữa chữa, phục hồi bảo dưỡng máy, phận, chi tiết dây chuyền sản xuất xi măng quan trọng cần thiết Trong q trình thực tập cơng ty Sơng Thu Đà Nẵng em quan tâm tới vấn đề này, thiết bị, máy móc cơng ty Sơng Thu khơng đáp ứng cho em mặt tìm hiểu dây chuyền sản xuất xi măng, thơng qua phương pháp tìm hiểu khác em có hiểu biết định C C dây chuyền sản xuất xi măng Đặc biệt máy nghiền bi sử dung để nghiền xi măng, R L T phận có tính định đến dây chuyền sản xuất xi măng Trong khoảng thời gian em học tập trường đại hoạc Bách Khoa Đà Nẵng, U D giúp đỡ bảo tận tình thầy cô giáo em tiếp thu phần kiến thức mà cô thầy truyền thụ Trước trường chúng em cần phaie trải qua đợt tìm hiểu thực tế kiểm tra khả nắm bắt, sáng tạo sinh viên Do thực tập tốt nghiệp làm đồ án tốt nghiệp công việc cần thiết Nhiệm vụ em thiết kế máy nghiền bi sử dụng để nghiền xi măng phận có tính định tồn dây chuyền sản xuất Tuy nhiên, kiến thức khả có hạn nên em khơng tránh khỏi sai sót em kính mong thầy thơng cảm bảo cho em nhiều Em xin gửi lời chân thành cảm ơn tới thầy cô đăc biệt thầy Lưu Đức Hòa tận tình bảo cho em để hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Đà Nẵng, Ngày 11 Tháng 12 Năm 2019 Sinh viên thực Phạm Quang Huy SVTH: Phạm Quang Huy_Lớp: 15C1C Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Đức Hòa CHƢƠNG 1: XI MĂNG VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG 1.1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA XI MĂNG a) Lịch sử xi măng giới Từ xa xưa người biết dùng vật liệu đơn sơ đất sét, đất bùn nhào rác, dăm gỗ, cỏ khô băm …để làm gạch, đắp tường, dựng vách cho chỗ trú ngụ Có thể tóm lược bước hình thành xi măng sau: + Người Ai Cập dùng vôi làm vật liệu + Người Hy Lạp trộn thêm vào vơi đất núi lửa đảo Santorin, hỗn hợp nhà xây dựng thời ưu nhiều năm + Người La Mã thêm vào loại tro – đất núi lửa Vésuve miền Puzzolles Về sau này, phún – xuất – thạch núi lửa dùng làm loại phụ gia hoạt tính chịu cách nhiệt C C cách âm, trở thành danh từ chung “Pozzolana” (Anh), “Pouzzolane” (Pháp) + Vào năm 1750, kỹ sư Smeaton người Anh, nhận nhiệm vụ xây dựng hải đăng R L T Eddystone vùng Cornuailles Ông thử nghiệm dùng loại vật liệu thạch cao, đá vôi, đá phún xuất… Và ông khám phá loại tốt hỗn hợp U D nung đá vôi đất sét + Hơn 60 năm sau, 1812, người Pháp tên Louis Vicat hoàn chỉnh điều khám phá Smeaton, cách xác định vai trị tỷ lệ đất sét hỗn hợp vơi nung nói Và thành ơng bước định công thức chế tạo xi măng sau + Ít năm sau, 1724, người Anh tên Joseph Aspdin lấy sáng chế xi măng (bởi từ latinh Caementum : chất kết dính), sở nung hỗn hợp phần đá vôi + đất sét + Chưa hết, 20 năm sau, Isaac Charles Johnson đẩy thêm bước cách nâng cao nhiệt độ nung tới mức làm nóng chảy phần nguyên liệu trước kết khối thành “clinker” Từ đây, biết, bùng nổ loạt nhà máy lớn nhỏ với nhiều kiểu lị nung tính khác nhau: xi măng làm cách mạng lĩnh vực xây dựng b) lịch sử xi măng Việt Nam Cùng với ngành công nghiệp than, dệt, đường sắt ngành sản xuất xi măng nước ta SVTH: Phạm Quang Huy_Lớp: 15C1C Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Đức Hịa hình thành từ sớm Bắt đầu việc khởi công xây dựng nhà máy xi măng Hải Phịng vào ngày 25/12/1889, nơi ngành xi măng Việt Nam, đến đứa đầu lòng tròn 130 tuổi Trải qua kỷ xây dựng phát triển, đội ngũ người thợ sản xuất xi măng Việt Nam ngày lớn mạnh Với lực lượng cán bộ, công nhân gần 50.000 người, ngành sản xuất xi măng Việt Nam làm nên thành tựu to lớn, đóng góp quan trọng vào nghiệp phát triển kinhtế xã hội đất nước Một kỷ trước xi măng Việt Nam có thương hiệu rồng tiếng nước số vùng Viễn Đông, Vlađivostoc (LB Nga), JAWA (Inđônêxia), Xingapo, Hoa Nam (Trung Quốc) Sau ngày giải phóng miền Nam, năm 1975 lại có thêm thương hiệu xi măng Hà Tiên, đến ngành xi măng nước ta có thêm hàng loạt thương hiệu tiếng như: Xi măng Bỉm Sơn nhãn hiệu Con Voi, xi măng Hoàng C C Thạch nhãn hiệu Sư Tử, xi măng Hà Tiên II, xi măng Hải Vân, Bút Sơn, Hoàng Mai, Tam Điệp, Nghi Sơn, Chinh Phong Từ nhà máy sản xuất xi măng trung ương đến nhà R L T máy địa phương, từ doanh nghiệp Nhà nước đến công ty cổ phần, công ty liên doanh ngành sản xuất xi măng có mặt miền đất nước, sẵn sàng thoả mãn nhu U D cầu xi măng cho cơng trình xây dựng Cơng nghệ sản xuất xi măng nước ta đa dạng từ nhà máy có cơng nghệ lị đứng đến nhà máy có cơng nghệ lị quay sản xuất từ phương pháp ướt đến phương pháp khô nhiều năm xi măng Việt Nam khẳng định đẳng cấp chất lượng phù hợp tiêu chuẩn, chiếm lòng tin người sử dụng người tiêu dùng nước quốc tế ưa chuộng.Từ năm 1996 Hiệp hội Xi măng Việt Nam thành lập đến quy tụ gần 90 thành viên, đơn vị trực tiếp sản xuất phục vụ sản xuất xi măng nước Lực lượng lao động ngành xi măng nước ta ngày phát triển tăng số lượng nâng cao chất lượng chuyên môn Nhiều thiết bị đại công nghệ tiên tiến dây chuyền sản xuất nhà máy lớn người Việt Nam đảm nhiệm thuê chuyên gia nước ngoài.Sản xuất xi măng hàng năm thành viên Hiệp hội xi măng vượt kế hoạch giao liên tục năm sau cao năm trước Riêng năm 2004 nước sản xuất tiêu thụ đạt 27 triệu tấn, Tổng công ty xi măng Việt Nam đạt 12,5 triệu tấn, xi măng địa phương đạt 7,1 triệu tấn, công ty liên doanh đạt 7,4 triệu tấn; sản xuất kinh doanh tồn ngành ln đạt SVTH: Phạm Quang Huy_Lớp: 15C1C Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Đức Hòa mức tăng trưởng cao, hàng năm ngành sản xuất xi măng nước ta ln hồn thành tốt nhiệm vụ đóng góp ngày tăng cho ngân sách nhà nước Đời sống vật chất, tinh thần người thợ xi măng không ngừng nâng cao Ngành sản xuất xi măng cịn đánh giá ngành cơng nghiệp có nhiều sáng tạo, vận dụng tiến khoa học kỹ thuật tiên tiến giới vào điều kiện cụ thể nước ta Nhiều sáng kiến cải tiến kỹ thuật, đề tài nghiên cứu khoa học áp dụng vào sản xuất kinh doanh mang lại hiệu kinh tế làm lợi hàng trăm tỉ đồng như: cải tiến vòi phun sử dụng 100% than cám (trước phải phun thêm dầu FO từ 10-30%), đề tài nghiên cứu sản xuất xi măng hỗn hợp PCB30 có pha 20% phụ gia, đề tài nghiên cứu công nghệ nâng cao ổn định chất lượng clinker,… Trong trình Trong trình quản lý, vận hành, sửa chữa nhà máy sản xuất xi C C măng tiến hành cách khoa học nề nếp, đến nhà máy ximăng xây dựng thống áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9000 hệ R L T thống quản lý môi trường theo tiêu chuẩn ISO 14000 Cùng với đội ngũ người trực tiếp sản xuất xi măng, lực lượng lao động làm công U D tác cung cấp tiêu thụ sản phẩm, cung ứng vật tư nguyên liệu, phục vụ sản xuất, tư vấn đầu tư đào tạo, xuất nhập khẩu, lực lượng công ty cổ phần, cơng ty liên doanh có nhiều đóng góp quan trọng để xây dựng đội ngũ thợ xi măng Việt Nam ngày lớn mạnh, đáp ứng yêu cầu nghiệp CNH-HĐH đất nước.Theo định hướng phát triển giai đoạn từ đến năm 2020 Chính phủ phê duyệt phải xây dựng thêm loạt nhà máy xi măng như: Bình Phước, Hoàng Thạch 3, Bút Sơn, Bỉm Sơn nhằm nâng công suất ngành sản xuất xi măng nước ta lên 40 triệu tấn/năm với tổng mức đầu tư tới gần tỷ USD, ngành công nghiệp xi măng Việt Nam tiến vững trình hội nhập khu vực quốc tế 1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XI MĂNG 1.2.1.Khái niệm Xi măng (từ tiếng Pháp: ciment) chất kết dính thủy lực tạo thành cách nghiền mịn clinker, thạch cao thiên nhiên phụ gia Khi tiếp xúc với nước xảy phản ứng thủy hóa tạo thành dạng hồ gọi hồ xi măng Tiếp đó, hình thành sản phẩm thủy hóa,hồ xi măng bắt đầu q trình ninh kết sau q trình hóa cứng để cuối SVTH: Phạm Quang Huy_Lớp: 15C1C Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Đức Hịa nhận dạng vật liệu có cường độ độ ổn định định.Vì tính chất kết dính tác dụng với nước, xi măng xếp vào loại chất kết dính thủy lực Thật xi măng xây dựng thủy lực không thủy lực Các loại xi măng thủy lực tỉ xi măng Portland cứng lại tác động nước q trình hydrat hóa khống vật, phản ứng hóa học diễn khơng phụ thuộc vào lượng nước hỗn hợp nước-xi măng; loại xi măng giử độ cứng đặt chìm nước thường xuyên tiếp xúc với nước Phản ứng hóa học xảy xi măng khan trộn với nước sinh hydrat khơng tan nước Trong xi măng không thủy lực vữa thạch cao buộc phải để khô giữ độ bền vật lý Dựa sở xi măng pooclăng, người ta nghiên cứu tìm thêm nhiều loại xi măng có tính chất khác nhau: Cement Portland Pouseland, xi măng xỉ, xi măng chịu axit,… C C Xi măng pooclăng chất kết dính thủy lực thơng dụng nhờ đặc tính kỹ thuật ưu việt Chất kết dính sản xuất cách nau tuần chạy thử : Sau tuần chạy thử có tải mở cửa máy nghiền đo lại chiều dài C C ngăn tính tốn lại lượng bi đạn chọn lựa lại bi - Chạy máy : Những khoản mục sau công nhân vận hành phải kiểm tra máy chạy: R L T + Kiểm tra bu lông lót có bị long khơng + Kiểm tra nhiệt độ dầu cổ trục, dầu hộp giảm tốc nhiệt độ mô tơ U D + Kiểm tra độ dao động máy nghiền hoạt động +Kiểm tra hệ thống nước làm mát máy nghiền, cổ trục, hộp số + Kiểm tra độ ồn hộp giảm tốc, bánh lớn bánh nhỏ máy vận hành + Kiểm tra dịng điện mơ tơ, suất máy nghiền khả thông liệu máy nghiền - Dừng máy khẩn cấp : Nếu điều kiện sau phát lúc chạy máy phải dừng máy khẩn cấp: + Khi nhiệt độ cổ trục vượt 60 độ + Khi bu lơng bắt lót cửa máy nghiền bị lỏng rơi + Khi vách ngăn vách ghi tháo liệu bị tắc + Khi phận máy nghiền lót bị lỏng vỡ + Khi bị cố hệ thống bôi trơn + Khi hộp giảm tốc mơ tơ có biểu khơng bình thường SVTH: Phạm Quang Huy_Lớp: 15C1C 101 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Đức Hòa + Khi hệ thống nước làm mát bị rò rỉ vào dầu bôi trơn + Khi bu lông liên kết vành bánh lớn bị long 7.2 CÁC CÔNG TÁC AN TỒN VÀ BẢO DƢỠNG 7.2.1 Bơi trơn làm mát Cổ trục kim loại máy nghiền làm từ thép đặc biệt độ đồng trục hai cổ trục máy nghiền cao, đặt hai ổ bạc Phần trục ổ bạc bơi trơn nhờ dầu loãng, dầu tra vào cổ trục máy nghiền qua máy bơm dầu bố trí bên trục rỗng Bàn chải dầu trang bị cuối hai đầu trục đỡ + Dịng nước làm mát ổ bạc cổ trục giữ cho chúng làm việc nhiệt độ bình thường, độ nóng sinh suốt q trình nghiền clinke lan rộng đến cổ trục máy nghiền Vì sợi amiăng có tảo silic (hoặc sợi amiăng) điền đầy vào khoảng trống trục xoắn C C vít trục rỗng lớp áo bảo vệ giữ cho cổ trục không nhiệt + Làm mát hộp giảm tốc R L T + Làm mát thùng nghiền 7.2.2 Bảo dƣỡng U D - Dầu mỡ bôi trơn phải chủng loại, phải sạch, việc bôi trơn phải thường xuyên đầy đủ tiến hành thay thời gian qui định - Nhiệt độ cổ trục phải nhỏ 60 độ, thường xuyên kiểm tra mức dầu cổ bạc giảm nước làm mát nhiệt độ nhỏ 15 độ - Bu lơng lót bị long phải kiểm tra định kỳ siết chặt chúng lại, kiểm tra bể vỡ lót - Kiểm tra ghi chép giá trị dịng điện mơ tơ máy nghiền Nếu dịng sụt chứng tỏ máy có cố nghiêm trọng cần phải dừng để sửa chữa - Ổ bạc, cổ trục, bánh lớn bánh nhỏ, hộp giảm tốc phải kiểm tra định kỳ - Khi dừng máy nghiền phải tiếp tục làm mát nước tiếp tục thêm 15-20 phút để tránh cho vỏ máy nghiền khỏi bị biến dạng - Cắt điện khỏi mô tơ thiết bị phụ trợ mà dòng máy nghiền tụt xuống - Nếu máy nghiền dừng thời gian dài phải lấy bi đạn khỏi máy để tránh vỏ máy nghiền bị cong SVTH: Phạm Quang Huy_Lớp: 15C1C 102 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Đức Hòa - Vào mùa đơng dừng hệ thống làm mát hâm nóng dầu đến 20 độ đổ đầy trở lại trước khởi động 7.2.3 Các lƣu ý công tác bảo dƣỡng - Trước vào bên máy, phải kiểm tra chắn máy nguội chưa để tránh bỏng trình thực bảo trì máy - Khi thực cơng việc bên máy, quạt thơng gió cho máy nghiền phải hoạt động để thơng thống cho mơi trường làm việc - Tuân thủ nghiêm ngặt hướng dẫn hàn thực công việc hàn - Nếu hàn điện thực phần máy, dịng điện hàn khơng dẫn trượt qua vòng bi khớp nối động thiết bị đo lường Dòng điện hàn hồi phải nối trực tiếp đến phần hàn C C - Không cho phép hàn điện hàn hơi, cắt vỏ máy gây rạn nứt vỏ - Các bao che an toàn, cửa kiểm tra, nắp bảo dưỡng phải đóng kín xác R L T cơng việc bảo dưỡng hoàn thành 7.2.4 Kiểm tra U D Bảng 8.1 Các công việc tần suất kiểm tra máy Công việc thực Kiểm tra rò rỉ Tần suất kiểm tra Hằng ngày Kiểm tra vết nứt hư hỏng tuần Kiểm tra rò rỉ mài mòn phần đầu vào tuần Kiểm tra lót mòn, hư hỏng nứt tuần Kiểm tra vách ngăn mòn hư hỏng nứt tuần Kiểm tra bi nghiền độ mài mòn bị vỡ tháng (1000  1200)h 7.2.5 Thay sửa chữa - Mô tơ sửa chữa theo yêu cầu kỹ thuật sổ tay hướng dẫn - Hộp giảm tốc sửa chữa theo sổ tay hướng dẫn hộp giảm tốc - Bánh sửa chữa thay bị mòn 25%chiều dày bánh bánh bị nứt vỡ bước bị hỏng - Sàng quay sửa chữa thay chiều dày mm SVTH: Phạm Quang Huy_Lớp: 15C1C 103 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Đức Hịa - Chơt nối nhựa phải thay bị nứt - Đệm su nối phải thay bị nứt hư hỏng nặng - Bạc đỡ phải thay sửa chữa đường kính chúng rộng 0,3mm - Bàn chải nạo dầu phải thay bị hư hỏng nặng - Tấm chắn kín bao che bánh phải điều chỉnh thay chắn không đạt rị rỉ - Lớp hợp kim ba bít cổ bạc tráng lại bị mòn đến 5mm - Vịng đệm chắn kín cổ trục phải chắn kín khơng kín phải thay - Lưỡi nạo dầu phải lắp góc hướng quay máy nghiền - Khi nước bị rò dầu vào hộp số cổ bạc phải thay - Trục xoắn liệu hỏng đến 70% phải thay C C - Vỉ chắn vách ngăn hỏng đến 50% phải thay - Tấm lót hai buồng bị hỏng đến 70% phải thay R L T - Vỏ nghiền hỏng 20% bị nứt bị biến dạng phải thay 7.2.6 Xử lý cố U D Bảng 8.2 Các cố cách khắc phục SỰ CỐ NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC (1) (2) (3) -Cổ trục -Việc cung cấp dầu bị tắt thiếu -Để nguội sau châm nóng dầu dầu cho đủ bốc khói -Dầu khơng đảm bảo chất lượng -Lọc, thay dầu chảy kim loại lẫn chất bẩn -Cạo rà lại lớp kim -Cổ trục lắp rắp khơng xác loại -Nước làm mát cho cổ trục không đủ -Tăng lượng nước làm mát, hạ nhiệt -Vỏ máy -Sai số lắp ráp nghiền rung -Bề mặt tiếp xúc bánh lớn -Điều chỉnh lại bề mặt mạnh -Đầu bánh nhỏ có độ sai lệch lớn trục -Ống dẫn động không cân SVTH: Phạm Quang Huy_Lớp: 15C1C -Chỉnh lại độ cân tiếp xúc theo yêu cầu -Siết chặt bu lông nối 104 ... ngành sản xuất xi măng nước ta có tiến rõ rệt với góp mặt nhiều nhà máy xi măng lớn khắp nước như: xi măng Hoàng Thạch, nhà máy xi măng Bỉm Sơn, xi măng hoàng mai, xi măng Hải Vân, xi măng Hà Tiên,... đề tài ? ?Thiết kế máy nghiền xi măng? ?? giao học kỳ hướng dẫn thầy Lưu Đức Hòa thầy khoa em có dịp tiếp xúc, tìm hiểu C C thiết kế lại máy phục vụ ngành sản xuất xi măng vật liệu xây dựng Máy R L... lý Dựa sở xi măng pooclăng, người ta nghiên cứu tìm thêm nhiều loại xi măng có tính chất khác nhau: Cement Portland Pouseland, xi măng xỉ, xi măng chịu axit,… C C Xi măng pooclăng chất kết dính