ĐATK_Nguyễn-Thắng_20175158

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HĨA HỌC CHUN NGÀNH: MÁY & THIẾT BỊ CƠNG NGHIỆP HÓA CHẤT - - ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHIỆP HĨA CHẤT ĐỀ TÀI: Tính tốn thiết kế máy đập má đập quặng apatit Sinh viên thực MSSV Lớp Ngành Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Thắng : 20175158 : KTHH 03 – K62 : Máy & Thiết Bị Cơng Nghiệp Hóa Chất : TS Nguyễn Ngọc Mai Hà Nội, 9/2021 Đồ án thiết kế máy thiết bị cơng nghiệp hóa chất TS Nguyễn Ngọc Mai GVHD: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Độc lập – Tự – Hạnh phúc -o0o NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Họ tên sinh viên: NGUYỄN THẮNG MSSV: 20175158 Khóa: K62 Ngành: Máy & Thiết bị Cơng nghiệp Hóa chất Viện Kỹ thuật hóa học Họ tên cán hướng dẫn: TS Nguyễn Ngọc Mai I Đầu thiết kế: “Tính tốn thiết kế máy đập má đập quặng apatit.” II Các số liệu ban đầu: - Năng suất: 80 tấn/h - Kích thước quặng apatit đầu vào: 500 mm - Kích thước quặng apatit đầu ra: 100 mm III Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Tổng quan về trình thiết bị đập nghiền - Tính tốn cơng nghệ cho máy đập má - Tính toán khí cho máy đập má IV Các vẽ: (Yêu cầu vẽ trình bày khổ giấy Ao) - 01 Bản vẽ lắp máy đập má Ngày tháng 03 năm 2021 Cán hướng dẫn Đồ án thiết kế máy thiết bị công nghiệp hóa chất TS Nguyễn Ngọc Mai GVHD: LỜI NĨI ĐẦU Trong giai đoạn cơng nghiệp hóa, đại hóa nước ta Cũng ngành công nghiệp khác, công nghiệp vật liệu xây dựng ngành quan trọng kinh tế quốc doanh Đối với nước ta nhu cầu xây dựng lớn, đặc biệt xây dựng sở hạ tầng Do việc cung cấp vật liệu đá, xi măng, sắt thép cần thiết đòi hỏi với số lượng lớn Đi đôi với nguyên vật liệu thiết bị máy móc tạo chúng mà cần nhiều Với em, việc phân công đề tài thiết kế mô máy nghiền má quặng quặng apatit, em thấy đề tài hay phù hợp với nhu cầu ngành cơng nghiệp hóa chất, với hy vọng sau thiết kế hoàn chỉnh đề tài để chế tạo hoàn thiện máy nghiền má phục vụ kinh tế nước nhà Sau nhiều thời gian làm đề tài thiết kế em hồn thành nhiệm vụ Trong q trình thiết kế em hướng dẫn tận tình Nguyễn Ngọc Mai thầy chun ngành Máy & Thiết bị Cơng nghiệp Hóa chất tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho em, cộng với nỗ lực thân, tìm hiểu học hỏi thực tế bạn khoá, đồ án thiết kế em hoàn thành thời gian quy định Do trình độ thời gian có hạn, kiến thức kinh nghiệm thực tế cịn ít, tài liệu tham khảo thiếu thốn, đề tài khơng tránh khỏi sai sót, kính mong q thầy góp ý giúp đỡ Cuối em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Ngọc Mai thầy cô giáo giúp đỡ em Hà Nội, ngày 22 tháng 09 năm 2021 Sinh viên thiết kế Nguyễn Thắng Đồ án thiết kế máy thiết bị cơng nghiệp hóa chất TS Nguyễn Ngọc Mai GVHD: Đồ án thiết kế máy thiết bị công nghiệp hóa chất TS Nguyễn Ngọc Mai GVHD: Đồ án thiết kế máy thiết bị cơng nghiệp hóa chất TS Nguyễn Ngọc Mai GVHD: DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2-1 Giới hạn độ bền vật liệu Bảng 2-2 Thang độ rắn Mohs số vật liệu Bảng 2-3 Hệ số khả đập nghiền số vật liệu Bảng 4-1 Thành phần nguyên tố mác thép TCVN 1651-1:2008 Bảng 4-2 Cơ tính mác thép TCVN 1651-1:2008 Bảng 4-3 Mối quan hệ β Tmax Bảng 4-4 Cơ tính mác gang G2500 dùng làm đẩy Bảng 4-5 Thông số động không đồng pha Bảng 4-6 Kích thước đai Bảng 4-7 Kích thước bánh đai Bảng 4-8 Tính chất lý mác thép SKD61 Bảng 4-9 Tính chất lý mác thép SKD61…………………………………………… Bảng 5-1 Bảng thông số hư hỏng sửa chữa Họ tên: Nguyễn Thắng MSSV: 20175158 Trang Đồ án thiết kế máy thiết bị cơng nghiệp hóa chất TS Nguyễn Ngọc Mai GVHD: CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ QUẶNG APATIT 1.1 Khái niệm quặng apatit loại hình quặng Việt Nam Apatit (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp: apatite /apatit/) cịn viết a-pa-tít, nhóm khoáng vật phosphat bao gồm hidroxylapatit, floroapatit cloroapatit Các loại apatit gọi tên thành phần tinh thể chúng có chứa ion OH-, F- Cl- Công thức chung apatit thường biểu diễn theo dạng nhóm thành phần Ca 5(PO4)3(OH, F, Cl), theo công thức riêng loại khoáng vật riêng lẻ tương ứng như: Ca 5(PO4)3(OH), Ca5(PO4)3F Ca5(PO4)3Cl Hidroxylapatit thành phần chủ yếu tạo thành men Floroapatit có khả chống lại công axit tốt hidroxylapatit, vì vậy thành phần kem đánh có chứa lượng ion flo dạng natri florua natri monofloroapatit Ở Việt Nam, quặng apatit Lào Cai khai thác chủ yếu để chế tạo phân bón cho nơng nghiệp Quăng apatit Lào Cai giàu hàm lượng P 2O5 nhà máy Supe Phốt phát hóa chất Lâm Thao sử dụng để sản xuất phân bón Loại có hàm lượng P2O5 nghèo sử dụng để làm phân lân nung chảy loại quặng nghèo có hàm lượng P2O5 18% sử dụng để tuyển nổi làm giàu Nhà máy Tuyển quặng apatit Lào Cai Sau tuyển nổi, hàm lượng quặng tinh P2O5 đạt 32% sử dụng để sản xuất phân bón Một lượng nhỏ quặng apatit Lào Cai sử dụng trực tiếp để sản xuất phốt-pho vàng Quặng apatit loại quặng phosphat có nguồn gốc trầm tích biển, thành hệ tiền Cambri chịu tác dụng biến chất phong hoá Các khoáng vật phosphat đá trầm tích không nằm dạng vô định ta tưởng trước mà nằm dạng ẩn tinh, phần lớn chúng biến đổi floroapatit Ca 5(PO4)6F2 cacbonat-floroapatit Ca5([PO4][CO3])3F Hầu hết phosphat trầm tích dạng cacbonat-floroapatit gọi francolit Dưới tác dụng biến chất đá phi quặng biến thành đá phiến, dolomit quaczit, đá chứa phosphat chuyển thành quặng apatit-dolomit Đến Việt Nam phát kiểu thành hệ quặng photphorit - Thành hệ apatit - đôlômit (metan photphorit) - Thành hệ photphorit thấm đọng kastơ - Thành hệ photphorit Guano đảo thấp Họ tên: Nguyễn Thắng MSSV: 20175158 Trang Đồ án thiết kế máy thiết bị cơng nghiệp hóa chất TS Nguyễn Ngọc Mai GVHD: 1.1.1 Thành hệ apatit-đôlômit Đây loại hình quặng apatit quan trọng Việt Nam, quặng gặp phía Bắc Việt Nam, tạo thành bồn chứa quặng apatit Lào Cai, kéo dài 100km, rộng 1- km, dọc theo bờ phải sông Hồng Trữ lượng dự đốn cho tồn bồn quặng khoảng - 1,5 tỷ Trữ lượng bồn quặng thăm dò đánh giá cấp A + B + C1 + C2 có mặt đến ngày 31/12/2001 gồm 502.863 ngàn quặng loại I, II, III 385.330 ngàn quặng loại IV xếp cân đối 1.1.2 Thành hệ photphorit thấm đọng kasto Loại quặng apatit phân bổ khắp Việt Nam nhiều nước Đông Nam Á, hàm lượng khoảng 10-35 % P2O5 Nhưng Việt Nam thân quặng phát (tại Lạng Sơn, Thanh Hóa, Hà Tiên) dài vài trăm mét, rộng vài chục mét sâu vài mét, trữ lượng nhỏ, vài chục nghìn mỏ, nên có ý nghĩa địa phượng 1.1.3 Thành hệ photphorit Guano đảo thấp Loại quặng apatit sản phẩm thấm đọng phân chim, gặp đảo Hoàng Sa, Trường Sa, hàm lượng đạt khoảng 12-35 %P 2O5 Theo đánh giá địa chất, trữ lượng photphorit đảo khoảng 4,7 triệu Hai loại photphorit thấm đọng kastơ photphorit Guano đảo thấp loại photphorit mà trồng dễ hấp thụ, nên nghiền thành bột photphorit để bón trực tiếp, phục vụ nơng nghiệp địa phương Trong loại hình quặng apatit Việt Nam, có thành hệ apatit – đơlơmit Lào Cai có giá trị cơng nghiệp Quặng apatit trầm tích biến chất có triển vọng ứng dụng lớn sở nguyên liệu chủ yếu để sản xuất phân bón nước ta Các nước khác khu vực (trừ Trung Quốc) có mỏ nhỏ loại quặng 1.2 Các loại quặng apatit  Phân loại theo thạch học Căn vào đặc điểm thạch học người ta chia toàn khu mỏ apatit Lào Cai thành tầng, ký hiệu từ lên (theo mặt cắt địa chất) tầng cốc san (KS) Họ tên: Nguyễn Thắng MSSV: 20175158 Trang Đồ án thiết kế máy thiết bị cơng nghiệp hóa chất TS Nguyễn Ngọc Mai GVHD: KS1, KS2, KS7, KS8 Trong đó, quặng apatit nằm tầng KS4, KS5, KS6 KS7 Trong tầng lại chia thành đới phong hóa hóa học chưa phong hố hố học Tầng KS4 (cịn gọi tầng quặng) tầng nham thạch apatit cacbonat thạch anh - muscovit có chứa cacbon Nham thạch tầng thường có màu xám sẫm, hàm lượng chất chứa cacbon tương đối cao, khoáng vật chứa cacbonat đolomit canxit đolomit nhiều canxit Tầng gồm hai loại phiến thạch chính dolomit - apatit - thạch anh apatit - thạch anh - dolomit, chứa khoảng 35-40% apatit, dạng đều chứa lượng cacbon định hạt pyrit phân tán xen kẽ nhau, chiều dày tầng từ 35-40m · Tầng KS5 (còn gọi tầng quặng): Đây tầng apatit cacbonat Nham thạch apatit cacbonat nằm lớp phiến thạch quặng tạo thành tầng chứa quặng chủ yếu khu vực bể photphorit Nằm dọc theo trung tâm khu mỏ Lào Cai từ Đông Nam lên Tây Bắc chạy dài 25 km Quặng apatit đơn khoỏng thuộc phần phong hố tầng quặng (KS5) có hàm lượng P2O5 từ 28-40% gọi quặng loại 1, chiều dày tầng quặng dao động từ 3-4m tới 10-12m Ngoài ra, cịn có phiến thạch apatit - đolomit, đolomit - apatit - thạch anh - muscovit · KS6, KS7 (còn gọi tầng quặng) Nằm lớp nham thạch tầng quặng thường gắn liền với bước chuyển tiếp trầm tích cuối Nham thạch tầng khác với loại apatit cacbonat chỗ có hàm lượng thạch anh, muscovit cacbonat cao nhiều hàm lượng apatit giảm Phiến thạch tầng có màu xỏm xanh nhạt, đới phong hoá thường chuyển thành màu nâu sẫm Về thành phần khoáng vật, khoáng vật tầng quặng gần giống tầng quặng ít muscovit hợp chất chứa cacbon hàm lượng apatit cao rõ rệt Chiều dày tầng quặng từ 35-40m  Phân loại theo thành phần vật chất Dựa vào hình thành thành phần vật chất nên khoáng sàng apatit Lào Cai phân chia bốn loại quặng khác Họ tên: Nguyễn Thắng MSSV: 20175158 Trang Đồ án thiết kế máy thiết bị công nghiệp hóa chất TS Nguyễn Ngọc Mai GVHD: - Quặng loại I: Là loại quặng aptatit đơn khoáng thuộc phần khơng - phong hóa tầng quặng KS5 hàm lượng P2O5 chiếm khoảng từ 28-40% Quặng loại II: Là quặng apatit-dolomit thuộc phần chưa phong hóa tầng - quặng KS5 hàm lượng P2O5 chiếm khoảng 18-25% Quặng loại III: Là quặng apatit-thạch anh thuộc phần phong hóa tầng quặng KS4 quặng KS6 KS7, hàm lượng P2O5 chiếm khoảng - từ 12-20%, trung bình khoảng 15% Quặng loại IV: Là quặng apatit-thạch anh-dolomit thuộc phần chưa phong hóa tầng quặng KS4 tầng quặng KS6 KS7 hàm lượng P2O5 khoảng 8-10% Xuất phát từ điều kiện tạo thành tầng quặng dựa vào kết quả phân tích thành phần vật chất, vị trí phân bố, đặc tính lý công nghệ, quặng apatit Lào cai chia làm kiểu : kiểu quặng apatit nguyên sinh kiểu apatit phong hoá Các tầng cốc san chia làm đới: đới phong hoá hoá học đới chưa phong hoá hoá học Quặng apatit loại Lào Cai quặng apatit- thạch anh nằm đới phong hố thuộc KS4 KS6,7 có chứa 12,20% P2O5 Quặng apatit loại quặng phong hoá ( thứ sinh) làm giàu tự nhiên nên quặng mền xốp quặng nguyên sinh Đây chính đất đá thải trình khai thác quặng apatit loại nguyên liệu cho nhà máy tuyển quặng apatit loại Lào Cai  Các đặc trưng chính, thành phần hóa học khống vật quặng apatit Quặng apatit Lào Cai loại quặng thuộc thành hệ metan phosphorit (apatitdolomit), thành hệ chủ yếu sử dụng cho ngành cơng nghiệp sản xuất phân bón chứa lân nước ta Về trữ lượng thuộc thành hệ apatit-dolomit có trữ lượng lớn phân bố dọc theo bờ phải sông Hồng thuộc địa phận Lào Cai Mỏ apatit Lào Cai có chiều dày 200m, rộng từ 1–4 km chạy dài 100 km nằm địa phận Việt Nam, từ Bảo Hà phía Đông Nam đến Bát Xát phía Bắc, giáp biên giới Trung Quốc Quặng apatit phát từ năm 1924 Các nhà địa chất hoàn thành nghiên cứu về khảo sát chi tiết địa tầng chứa apatit, nghiên cứu cấu trúc kiến tạo khu mỏ, nghiên cứu xác định trữ lượng loại quặng Họ tên: Nguyễn Thắng MSSV: 20175158 Trang 10