II. Thuyết minh giải pháp công nghệ lựa chọn 1 Công nghệ hoàn nguyên sắt
MÁY PHÂN BỔ LIỆU
THIẾT BỊ VẬN TẢI THIẾT BỊ
MÁY PHÂN BỔ LIỆU
MÁY ÉP 3-4 3-4 MÁY ÉP 5-6 MÁY ÉP 7-8 MÁY ÉP 9-10 MÁY ÉP 11-12 MÁY ÉP 1-2 MÁY VẬN CHUYỂN KHO THÀNH PHẨM Hình 3.3 HỆ THỐNG ÉP CỤC NGUỘI SẮT XỐP
- Nghiền bột chất phụ gia: dùng máy bốc xếp đưa chất phụ gia vào phễu chứa phụ gia rồi sử dụng máy cấp liệu rung đưa chất phụ gia lên băng tải, tiếp đó đưa vào máy nghiền búa để nghiền thành cấp hạt theo yêu cầu nhất định. Sau đó đưa qua sàng rung để phân cấp, cỡ hạt nào đạt yêu cầu rồi được đưa vào phễu chứa liệu chờ sử dụng, cỡ hạt chưa đạt yêu cầu cho quay lại máy nghiền để nghiền tiếp. Phễu chứa chất phụ gia lắp đặt có 1 xilo tròn ống kim loại đường kính 10m × cao 20 m, phễu liệu có lắp đặt thiết bị chỉ thị vị trí để liệu, do máy tính trung tâm điều khiển.
-Nghiền than bột: dùng máy bốc xếp đưa than vào phễu chứa than từ đó qua băng tải đưa vào sàng rung phân cấp, cỡ hạt trên sàng lớn hơn 0.246mm thì đưa đến dây truyền sản xuất than hình để sản xuất thành than cục có kích thước 25 – 60 mm, để cung cấp cho lò sinh khí gas sử dụng. Bột than mịn có cỡ hạt nhỏ hơn 0.246mm khi được sàng ra qua máy nghiền remon cao áp nghiền tới độ hạt khoảng 0.1mm, sau đó dùng gầu nâng và vít đặt 1 cái phễu tròn ống kim loại dạng xilo đường kính 10m cao 20m, phễu liệu có lắp đặt thiết bị chỉ thị vị trí để liệu, do máy tính trung tâm điều khiển.
-loại bỏ tạp chất trong phế thải nix và sấy khô: dùng máy bốc xếp đưa phế thải nix vào buồng liệu, thông qua sàng rung loại bỏ tạp chất, sau đó dùng máy cấp liệu rung và băng tải đưa vào máy sấy khô, từ máy sấy khô ra lại dùng gầu nâng và băng tải đưa đến phễu liệu trộn ống kim loại dạng xilo đường kính 10m cao 20m chờ sử dụng. Phễu liệu có thể chứa được 3000 tấn phế thải nix, có cơ cấu hiển thị cột liệu do máy tính trung tâm điều khiển.
*Phối liệu:
Việc phối liệu được thực hiện theo yêu cầu thiết kế phối liệu của công nghệ, căn cứ vào thành phần phối liệu, số liệu được nạp vào máy tính, từ máy tính đến phễu chứa phế thải nix, phễu bột than và máy cấp liệu ở phía dưới phễu chất phụ gia, thực hiện chỉ lệnh đưa liệu trong các phễu liệu vào cân băng tải, khi lượng ở cân đã đủ, cân băng tải truyền tín hiệu cho máy tính để máy cấp liệu ngừng cấp liệu. Lượng liệu được cân ra từ 3 cân băng tải rơi vào một băng tải khác đang hoạt động để đổ vào máng cấp liệu của máy trộn liệu kiểu ống quay. Sau khi liệu được trộn đều trong máy trộn kiểu ống thì được cung cấp cho hệ thống nạp liệu tự động.
• Hệ thống nạp liệu tự động
Tác dụng của hệ thống nạp liệu tự động là căn cứ vào thiết bị có sẵn của máy tính trung tâm đưa chất hoàn nguyên và bột quặng sau khi trộn vào các lò hoàn nguyên vi sóng, việc thao tác cơ cấu của các máy này thông qua điều khiển của máy tính với quá trình vận hành chính xác và tin cậy.
• Phân xưởng hoàn nguyên sắt
Phân xưởng hoàn nguyên sắt chủ yếu là lấy phối liệu pha chế sẵn có rồi cho qua lò hoàn nguyên lấy ra kim loại Fe trong phế thải nix. Căn cứ phế thải nix hiện nay, mỗi ngày cần xử lý 1000 tấn, qua tính toán cần 16 lò hoàn nguyên vi sóng, dài 36.52m mới có thể đáp ứng được yêu cầu sản xuất. Tham số kĩ thuật của lò vi sóng:
-Công suất xử lý: 3.5 tấn/h (nguyên liệu)
-Công suất vi sóng phát ra: 2276.3Kw (có thể điều chỉnh) -Tần suất vi sóng: 2450 MHz ± 50MHz
-Công suất vi sóng truyền vào đã hạn định: ≤3000KVA -Nguồn điện: ba pha 380V ± 10% 50Hz
-Kích thước ngoại hình: 36.556m × 3.550m × 3.24m -Thời gian hoàn nguyên: ~1h
-Thiết kế sử dụng nhiệt độ cao nhất: 1800oC (có thể điều chỉnh) -Nhiệt độ hoàn nguyên” 850oC (có thể điều chỉnh)
-Nguồn nghiệt: vi sóng
-Môi trường thiêu thành: môi trường hoàn nguyên -Phương thức thiêu thành : cháy bằng bột liệu -Ngày làm việc : 300 ngày/ năm
Phương thức điều hành cùa lò và kiểm tra là thông qua các đồng hồ và áp lực tự động hiển thị. Bố trí các lò hoàn nguyên trong phân xưởng (16 lò) có diện tích là 96
× 42 = 4032 m2.
• Hệ thống làm nguội hoàn nguyên
Hệ thống làm nguội hoàn nguyên chia thành 2 đoạn là: đoạn phễu bảo ôn, thiết bị làm nguội chịu trách nhiệm đưa sản phẩm lò hoàn nguyên vi sóng qua bảo ôn và đoạn làm nguội thu hồi dư nhiệt để dùng cho sắt xốp tuyển từ tính sử dụng. Diện tích hệ thống làm nguội là 567m2.
• Phân xưởng tuyển từ và ép cục
Sau khi hoàn nguyên, bột sắt đã hoàn nguyên ra, trước tiên tiến hành sàng thu hồi các hạt than cốc và tro than cung cấp cho phối liệu ban đầu sau đó tiến hành nghiền mịn, đưa vào tuyển từ tính (nam châm) để thu được bột sắt hoàn nguyên, tuyển từ sử dụng công nghệ tuyển bột khô 2 giai đoạn là giai đoạn thô và mịn. Xỉ tro còn lại sau khi tuyển từ lấy đi sắt hoàn nguyên, đưa sang phân xưởng xi măng xỉ làm nguyên liệu tiếp.
Hệ thống ép cục hoàn nguyên chủ yếu dùng máy nén kiểu thủy lực đưa bột sắt xốp hoàn nguyên vào khuôn rồi ép khiến mật độ đầu tiên là 2.7g/cm3 thành 4.2- 4.7
g/cm3. Hình dạng sau quá trình này là các cục sắt khoảng 5kg để tiện cho vận chuyển và sản xuất, sử dụng.
Căn cứ vào sản lượng hoàn nguyên mỗi ngày là 347 tấn sắt, chọn máy ép cục 12 chiếc, mỗi ca ép được 12 tấn sắt/ chiếc. Thiết bị này có lắp đặt hệ thống điều khiển bằng máy tính độc lập, tự động hóa cao.
Diện tích của phân xưởng tuyển từ ép cục là 1512 m2. • Hệ thống khử bụi
Các điểm sản sinh bụi như hệ thống cấp liệu tự động, hệ thống hoàn nguyên làm nguội và hệ thống tuyển từ của bộ phận hoàn nguyên, đều lắp đặt có máy dẫn gió, không khí được xả thoát ra qua máy khử bụi túi vải mạnh xuống khử bụi, xả vào trong không khí, có tác dụng bảo vệ môi trường, cũng giảm bớt bụi tro gây ô nhiễm cho phân xưởng.
• Hệ thống điều khiển điện lực
Phòng điều khiển điện lực là trái tim của toàn bộ phân xưởng, nó phụ trách việc điều khiển giám sát máy móc thiết bị của các bộ phận và thực hiện điều hòa các hệ thống, trọng điểm là khống chế hệ thống nạp liệu, dỡ liệu của lò. Phạm vi điều khiển gồm: bộ phận điều khiển máy móc, bộ phận điều khiển nạp dỡ liệu, bộ phận đo lường và khống chế nhiệt độ, bộ phận giám sát khống chế hơi khói, bộ phận gia công nguyên vật liệu và thu thập số liệu, bộ phận điều khiển trạm biến áp, lấy số liệu của các bộ phận, ghi chép, tổng hợp, hiển thị trạng thái và in ấn kết quả. Toàn bộ trung tâm điều khiển sử dụng phương thức đối thoại người máy, thực hiện phân cấp quản lý mật mã, hệ thống còn trang bị quản lý giám sát của toàn nhà máy bao gồm phân xưởng, khu vực nhà máy đến các đơn vị quan trọng.
• Kho thành phẩm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sau khi ép cục sản phẩm sắt xốp rồi bán ra trực tiếp hoặc vận chuyển đưa đến kho sản phẩm để chứa được với một số lượng rồi bán, diện tích kho thành phẩm là 1440 m2, có thể chứa được 6800 tấn sắt xốp.
• Văn phòng làm việc của phân xưởng.
Văn phòng là nơi quản lý hành chính của phân xưởng, có diện tích 144m2.
Bảng 3.1 Một số chỉ tiêu kĩ thuật chủ yếu của phân xưởng hoàn nguyên
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Số lượng
Quy mô sản xuất
Phế thải nix xử lý hàng ngày Tấn/ ngày 1000
Hàm lượng Fe trong phế thải % 39,25
Phế thải còn lại sau khi thu hồi Fe Tấn /ngày 800
Ngày làm việc trong năm Ngày 300
Sản lượng
Sản lượng sắt xốp Fe >88% hàng ngày Tấn/ ngày 347
Chỉ tiêu sản xuất
Hàm lượng sắt xốp % 88
Hiệu suất thu hồi sắt % 80
Thế thải đầu vào / tấn sắt thu được Tấn/ tấn Fe 2,64 Than antrxit/ tấn sắt thu được Tấn/ tấn Fe 0,2 Chất phụ gia / tấn sắt thu được Tấn/ tấn Fe 1,0
Điện Kwh/tấn Fe 1,45
Nước (dùng tuần hoàn) m3/ tấn Fe 0,17
Biên chế lao động Người 60
Năng suất lao động Tấn/người.năm 1735
Đầu tư xây dựng 1000 VNĐ 59.221.967
ii. Phân xưởng xi măng xỉ
• Phương án sản xuất
Nhập clike, xỉ than và thạch cao sau đó phối liệu cùng với phế thải nix. Sử dụng hệ thống nghiền bi sản xuất bột mịn xỉ quặng, xi măng xỉ, xi măng phức hợp.
• Phương án phối liệu
Phương án phối liệu bột mịn xỉ quặng tạm thời thiết kế như bảng dưới, tỷ lệ phối liệu cuối cùng thông qua kết quả thí nghiệm quyết định.(cũng có thể cho thêm một phần đá vôi)
Bảng3.2 phương án phối liệu bột mịn xỉ quặng
Nguyên liệu Tỷ lệ trộn %
Bột phế thải nix 95
Thạch cao 3 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Xỉ than 2
Bảng 3.3 phương án trộn liệu xi măng xỉ, xi măng phức hợp
Nguyên liệu Tỷ lệ trộn % Bột phế thải nix 30 Xỉ than 5 Thạch cao 5 clinke 60 • Nguyên vật liệu
* Phế thải nix sau khi thu hồi kim loại có giá trị: có cỡ hạt tương đối mịn, cỡ hạt 2mm chiếm khoảng 50%-60% là loại vật liệu có tính chịu mài mòn tương đối yếu, ước tính chỉ tiêu của tính mài mòn trên phương diện năng lượng là 41,52Kwh/ tấn.
Bảng 3.4 Thành phần chủ yếu của phế thải nix sau thu hồi kim loại
Thành phần SiO2 Al2O3 TFe CaO MgO
Hàm lượng% 47 5.2 2 11 2.1
* Phế thải nix chưa qua xử lý: nếu phân xưởng hoàn nguyên sắt không hoạt động được bình thường thì cho phế thải nix chưa qua xử lý trực tiếp vào để sản xuất xi măng hoặc bột xỉ siêu mịn. Như vậy ban đầu, yêu cầu độ ẩm của phế thải nix này sẽ phải nhỏ hơn 10%,
Bảng 3.5 Thành phần hóa học chất thải nix chưa qua xử lý
Thành phần SiO2 Al2O3 TFe CaO MgO
Hàm lượng% 33.19 3.62 39.25 8.32 1.47
Trong đó TFe chủ yếu ở dạng sillicat sắt Fe2SiO4
* Xỉ than: xỉ than là xỉ thải ra từ lò sinh khí than, trong quá trình nghiền bột cho vào một lượng xỉ than thích hợp không những có thể trở thành thành phần có ích trực tiếp cho vào sản phẩm mà trong quá trình nghiền bột còn có tác dụng trợ nghiền.
Bảng 3.6 Thành phần hóa học xỉ than
Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO
Hàm lượng% 44 16 7 3 0.9
*Clinke: để đảm bảo chất lượng của xi măng xỉ ,clinke xi măng sản xuất xi măng xỉ thì dùng lò quay cỡ lớn sản xuất là tốt nhất. Yêu cầu cường độ 3 ngày của clinke xi măng lớn hơn 27Mpa, cường độ 28 ngày phải lớn hơn 58 Mpa.
*Thạch cao
Yêu cầu hàm lượng sulfat canxi CaSO4 trong thạch cao phải lớn hơn 35%. *Nhiên liệu: sấy khô phế thải nix tiêu hao hơn 0.5 tấn/ giờ.
• Công nghệ sản xuất
Căn cứ vào đặc tính của phế thải nix và kỹ thuật đã đạt được hiện có, phân xưởng xi măng xỉ sử dụng công nghệ nghiền đồng thời xỉ quặng với clinke hoặc nghiền riêng biệt.
Phế thải nix từ bãi chứa dùng máy vận tải chuyển đến phễu liệu với đường kính phễu liệu là 3m, dung tích chứa khoảng 20m3, sau đó thông qua máy cấp liệu mâm tròn cho vào máy sấy dạng trụ đường kính 2.2 m dài 14m để tiến hành sấy khô.