Clinker sau khi ra khỏi máy làm lạnh có nhiệt độ khoảng 1000C đợc chuyển vào silô chứa, ủ clinker sau đó mới nghiền: thời gian ủ 7ữ10 ngày.
Tác dụng của việc ủ:
• Để giảm nhiệt độ clinker xuống. Ta không đợc nghiền clinker nóng vì khi nghiền clinker thành xi măng ta nghiền cùng thạch cao. Thạch cao sẽ mất nớc ở nhiệt độ > 1050C (hiện tợng chết thạch cao) dẫn đến khả năng điều chỉnh thời gian đông kết.
O H O H Ca O H CaSO4.2 2 → SO4.0,5 2 +1,5 2 ở nhiệt độ 1050C. CaSO4.0,5H2O : đóng rắn nhanh sau 3 ữ 5 phút.
• Giảm lợng CaOtd xuống và làm clinker giòn dễ nghiền. Ta dùng 3 silô chứa ủ clinker:
2 silô chính phẩm có sức chứa bằng năng suất lò trong 10 ngày:
• Sức chứa của 2 silô chứa clinker chính phẩm là: G = 10*G1 = 10*5800 = 58000 tấn CL.
• Sức chứa của 1 silô chính phẩm:
G/ = 58000/2 = 29000 Tấn CL. Ta chọn G/ = 30000 Tấn CL Xác định kích thớc của silô chứa clinker chính phẩm:
G * 2 * * *4 4 D H γ ϕ Π = ( tấn ) (II _ tr 135). Trong đó:
G : là sức chứa của silô (tấn)
D : Là đờng kính silô, ta chọn D = 30 m H : Là chiều cao của silô(m)
γ : Khối lợng thể tích của clinker γ = 1,25 (TCl/m3)
ϕ : Hệ số sử dụng dung tích silô, thờng chọn ϕ = 0,9 Từ công thức trên ta có chiều cao của 1 silô:
2 * 4 30000* 4 H 38( ) 2 3,14*30 *1, 25*0,9 * * * G m D γ ϕ = = = Π
Vậy ta chọn 2 silô chứa, ủ clinker có sức chứa mỗi silô là: 30.000 Tấn, đờng kính của mỗi silô là D = 30 m, chiều cao H = 38 m.
Silô thứ phẩm : có sức chứa 2.500 tấn clinker
• Đờng kính chọn: D = 10 m Tơng tự ta có : 2 * 4 10000*4 H 30( ) 2 3,14*10 *1, 25*0,9 * * * G m D γ ϕ = = = Π
Do đó ta chọn silô thứ phẩm chứa 2.500 tấn clinker với: D = 10m; H = 30m.
III.4.3.Phân xởng nghiền ximăng
III.4.3.1.Quá trình công nghệ
Clinker chính phẩm đợc xả từ 2 silô chứa, mỗi silô có 6 cửa xả qua các van vận hành bằng mô tơ, đa vào hệ thống băng tải và gầu nâng vận chuyển lên két chứa.
Thạch cao, phụ gia trong kho tổng hợp đợc Reclaimer cào vào băng tải chạy dọc kho và đợc hệ thống băng tải vận chuyển đến két chứa thạch cao, phụ gia.
Dới các két chứa clinker, thạch cao, phụ gia là các băng cân định lợng đặt d- ới van que. Tốc độ các băng cân đợc cân tự động phù hợp với tỷ lệ đã định trớc bởi ngời vận hành.
Clinker, thạch cao, phụ gia từ các băng cân đợc đổ vào các băng tải đảo chiều chia thành 2 tuyến.
• Tuyến 1: các băng chạy theo chiều thuận đa đổ clinker vào băng tải để vận chuyển vào máy đập sơ bộ, sau đó mới đa vào máy nghiền xi măng .
• Tuyến 2: các băng tải chạy theo chiều nghịch. Clinker, thạch cao và phụ gia từ các băng cân đổ vào băng tải rồi đa thẳng vào máy nghiền bi không qua thiết bị nghiền sơ bộ.
III.4.3.2.Tính và chọn các thiết bị chính trong phân x ởng III.4.3.2.1.Chọn máy đập thạch cao và phụ gia
Thạch cao khi nhập về thờng có kích thớc lớn do việc cần đảm bảo chất lợng, vì thạch cao có kích thớc nhỏ thờng bị giảm chất lợng do bị phân huỷ (mất nớc) trong khi vận chuyển. Thạch cao chỉ đợc đập nhỏ trớc khi nghiền cùng clinker trong một khoảng thời gian ngắn để đảm bảo chất lợng.
Thạch cao và đá bazan nhập về nhà máy có kích thớc < 500 mm, đá đen (phụ gia lời) sau khi khai thác ở mỏ ở gần nhà máy về có kích thớc <50 mm trớc khi đa vào nghiền.
Để tiết kiệm chi phí đầu t ta dùng một máy đập búa một trục UKC của hãng FL.Smidth để đập chung cho cả đá đen, thạch cao và đá bazan. (Các tính năng của máy đập búa bazan đã nêu ở phần phân xởng nguyên liệu).
Tính năng suất máy đập
Lợng thạch cao và phụ gia ẩm cần sản xuất ra trong 1 ngày để đáp ứng vừa đủ cho sản xuất 5800tấnCL/ngày là: 1568,621 tấn TC/ngày.
Máy chạy 16 tiếng/ngày. Năng suất máy: 1568,621
98,04(tan/ ) 16
N = = h
- Chọn 1 máy đập búa có năng suất 120 t/ h + Hệ số dự trữ năng suất tổng:P =120 98,04
*100% 18,33% 120
− =
Vậy chọn máy EV 120 (T/h) là phù hợp
III.4.3.2.2.Tính và chọn hệ thống thiết bị nghiền xi măng
Nghiền xi măng là giai đoạn kỹ thuật quan trọng nhất của phân xởng nghiền và kết thúc giai đoạn này sản phẩm đợc hoàn thành. Clinker trớc khi nghiền thờng có độ cứng nhất định vì vậy để nghiền clinker trong máy nghiền bi đạt hiệu quả cao đòi hỏi phải nghiền sơ bộ trớc.
Bảng so sánh giữa các hệ thống máy nghiền, hệ thống nghiền kinh điển với máy nghiền bi hoạt động trong chu trình kín với bộ phân ly đợc chọn làm tiêu chuẩn so sánh:(hội nghị chuyên đề 1996 về công nghệ và thiết bị sản xuất xi măng)
Hệ thống tiêu thụ (%)Năng lợng Giá thành đầu t (chìa khoá trao tay) %
Hệ thống nghiền kinh điển với máy nghiền bi hoạt động
chu trình kín với bộ phân ly hiệu suất cao. 100 100 Máy nghiền trục cán để nghiền trớc và nghiền bi với
hiệu suất cao. 88 117
Nghiền bán thành phẩm với máy nghiền trục cán, với
bộ phân ly hai tầng và máy nghiền bi 78 129
Nghiền thành phẩm với máy nghiền trục cán và bộ
phân ly hai tầng. 69 115
Nghiền thành phẩm với máy nghiền đứng. 75 124 Với bảng so sánh nh trên cùng với kết quả của một vài nhà máy trong nớc đã đ- ợc hãng FLSimdth lắp đặt cho ta kết quả làm việc tin cậy, đảm bảo độ mịn của xi măng. Vì thế trong thiết kế này, ta chọn hệ thống nghiền gồm 1 máy nghiền trục cán của hãng FLSmidth để nghiền sơ bộ clinker từ kích thớc 25 mm đến 1ữ2 mm. Sau đó clinker cùng với thạch cao, phụ gia vào tiếp 1 máy nghiền bi hai ngăn: loại UMS và thiết bị phân ly động hiệu suất cao Sepax của hãng FLSmidth là hợp lý nó không những giảm đợc giá thành đầu t mà còn giảm đợc năng lợng tiêu thụ của máy. Để nghiền thành xi măng đạt đến tỉ diện 2800ữ3200 cm2/g (kiểm tra diện tích bề mặt theo phơng pháp Blaine).
Ngoài những u điểm trên hệ máy nghiền này còn có khả năng tự động hoá rất cao.
- Năng suất cấp liệu vào máy nghiền bi đợc tự động điều chỉnh theo giá trị độ ồn của máy nghiền bi. Ngoài ra năng suất cấp liệu còn đợc điều chỉnh theo động cơ nghiền bi và gầu nâng máy nghiền.
- Năng suất cấp liệu vào máy nghiền sơ bộ đợc điều chỉnh để giữ ổn định công suất tiêu thụ của máy bi.
Để tăng năng suất của máy nghiền xi măng, ta dùng máy nghiền con lăn để nghiền sơ bộ clinker trớc khi vào máy nghiền bi. Qua thực nghiệm ta thấy nếu ta nghiền sơ bộ clinker đến: 1ữ2 mm thì năng suất máy nghiền xi măng tăng lên 15ữ20
Máy nghiền bi lắp đặt hệ thống phun nớc làm mát. Nớc làm mát đợc phun vào trong máy (ngăn 2) ở dạng sơng mù để tăng hiệu suất làm mát. Mục đích của việc phun nớc làm mát là để điều chỉnh nhiệt độ của xi măng trong ngăn 2 nằm trong khoảng: 105ữ 1100C. Bởi vì khi nhiệt độ của ngăn 2 mà quá cao (>1100C) thì sẽ xảy ra hiện tợng mất nớc ở thạch cao:
CaSO4.2H2O >t1100C→ CaSO4.0,5H2O + 1,5H2O
Dẫn đến thạch cao mất khả năng điều chỉnh thời gian đông kết của xi măng (CaSO4.0,5H2O), đóng rắn rất nhanh sau: 2 ữ 3 phút.
Xác định năng suất hệ thống máy nghiền xi măng
Lợng xi măng cần sản xuất ra trong 1 ngày( nếu nghiền toàn bộ lợng CL sản xuất ra trong 1 ngày): 7250 tấn XM/ngày.
Năng suất máy: 7250
453,125 tan / 16
N = = xM h
Hệ số dự trữ năng suất tổng
- Chọn 1 máy có năng suất 475 t/ h 475 453,125
P 4,6%
475
−
= =
Ta chọn 1 máy nghiền đứng loạiCKP nghiền sơ bộ có năng suất là 475 T/h
- Thông số kỹ thuật của máy : (Theo dự án XMBS). + Đờng kính bàn nghiền : 2400 mm.
+ Số lợng con lăn : 3 + Số xilanh thuỷ lực : 3 + áp lực con lăn trên bàn nghiền : 110 tấn + Tốc độ bàn nghiền : 33,4 v/p + Tốc độ động cơ : 1000 v/p + Công suất động cơ : 2100 Kw
+ Đờng kính và chiều rộng con lăn: 1640 mm, 640 mm
• Chọn máy nghiền bi UMS 54ì15 có năng suất 475 (T/ h) là phù hợp.