4.1.1. Cân định lượng:
Tính đến nay, nhà máy được trang bị 3 cân định lượng điện tử, hoạt động gián đoạn để cung cấp nguyên liệu xương cho quá trình nghiền.
Hình 4.1. Cân định lượng.
Cấu tạo và nguyên lí hoạt động:
- Cân có dạng hình chóp cụt, đáy lớn hướng lên để thuận tiện cho quá trình nạp liệu.
- Tại cửa ra có đặt lưỡi dao để cắt bớt những khối đất quá to, gây kẹt cửa. Dưới đáy có hệ thống dây xích để đưa nguyên liệu ra cửa. Toàn bộ hệ thống bao gồm phễu và băng tải được treo lơ lửng bởi bốn bệ bê tông đặt tại bốn góc có thiết bị cảm ứng lực để đo lực nén, trụ bê tông có thanh dầm bắt ngang, trên đó có những con vít để định vị phễu không dao động và nằm đúng trọng tâm. - Khối lượng từng loại nguyên liệu theo đơn phối sẽ được đưa vào phễu thép, và khối lượng này sẽ được hiển thị trên bảng điện tử ở cân để công nhân điều khiển xe xúc nạp đủ khối lượng nguyên liệu vào cân.
- Cân từng nguyên liệu theo đơn phối, trình tự đá trước đất sau để tránh lật bàn cân, sau khi cân đủ khối lượng của nguyên liệu đó thì bấm về 0 để cân cho nguyên liệu tiếp theo.
- Chỉ khi tổng khối lượng nguyên liệu cho một mẻ đã được cân xong thì hệ thống băng tải mới bắt đầu hoạt động để truyền nguyên liệu thô tới máy nghiền bi.
Thông số kỹ thuật
Thông số Giá trị
Giới hạn đo 30 tấn
Sai số ± 5 kg
Năng suất cửa ra tối đa 60 tấn/h
Công suất động cơ 5,5kW
Bảng 6. Thông số kĩ thuật cân nhập liệu.
Sự cố thường gặp và cách khắc phục:
- Trong quá trình vận hành cân ít xảy ra sự cố, ngoại trừ việc bảo trì định kì. - Tuy nhiên, xe xúc đất ở nhà máy chỉ có 1 chiếc, vì vậy nếu xe hư thì không
thể cân vật liệu được. 4.1.2. Máy nghiền bi:
- Quá trình đập nghiền là quá trình trong đó vật liệu rắn được cắt hay làm vỡ ra thành những hạt nhỏ hơn theo 4 phương pháp tác động lực thường sử dụng là nén ép, va đập, chà xát, ép trượt, cắt.[8]
- Máy nghiền bi là loại máy nghiền mịn, trong đó quá trình nghiền xảy ra do sự va đập và chà xát các viên bi với vật liệu nghiền. Đây là loại thiết bị thích hợp với vật liệu mềm, không mài mòn để cho ra sản phẩm rất mịn.
- Ưu điểm: năng suất cao, sản phẩm mịn đạt độ đồng đều cao, máy làm việc an toàn khi nghiền các vật liệu có độ cứng không ổn định, cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa.[8]
- Tại nhà máy có 12 máy nghiền bi thùng quay, dạng thùng ngắn không có vách ngăn, trong đó 5 máy dùng để nghiền nguyên liệu xương, 7 máy dùng để nghiền men.
Hình 4.2. Máy nghiền bi.
Cấu tạo:
Hình 4.3. Cấu tạo máy nghiền bi.
1. Thân thùng: có hình trụ, lớp vỏ bên ngoài làm từ vật liệu thép, bên trong là lớp gạch cao nhôm giúp hạn chế sự mài mòn thân cối trong quá trình nghiền,
trung bình sau 1 năm, lớp lót gạch này sẽ được dỡ ra và thay mới. Thân thùng này liên kết với trục quay bố trí trên bệ đỡ bê tông ở hai đầu máy nghiền nhờ vào trục đúc và được tăng cứng nhờ bộ gân đỡ dọc theo thân thùng.
2. và 3. Bi nghiền: Bi nghiền đóng vai trò là bộ phận chủ yếu trong máy nghiền bi, sử dụng trong máy nghiền bi có dạng hình cầu, được chế tạo từ gạch cao nhôm, với hai kích thước là Φ40 và Φ60.
4. Cửa nhập liệu: Tùy vào năng suất mà mỗi máy nghiền bi có thể có một cửa nhập liệu hoặc hai cửa nhập liệu. Với thiết kế 1 cửa, nguyên liệu rắn và nước sẽ lần lượt được nhập liệu vào thân thùng; Với thiết kế 2 cửa thì nguyên liệu rắn và nước có thể cùng lúc được nhập vào thân thùng. Cấu tạo cửa có dạng hình phễu, kích thước cửa vào là Φ600 mm. Phía trên cửa nhập liệu là nắp có tay cầm để dễ dàng đóng mở, tay cầm Φ330 mm được nối với nắp nhờ mặt bích Φ420 mm, còn nắp nhập liệu liên kết với thân thiết bị nhờ mặt bích hình vuông có cạnh 600 mm.
5. Cửa tháo liệu: Cửa tháo liệu đối xứng với cửa nhập liệu để đảm bảo cân bằng lực, khi quay máy không bị đảo làm mòn trục, tùy vào năng suất mà mỗi máy nghiền bi có thể có một cửa tháo liệu hay hai cửa tháo liệu. Cấu tạo cửa cũng có dạng hình phễu để sản phẩm dạng bùn dễ tháo ra, kích thước cửa ra là Φ180 mm, cửa ra sẽ được nối với ống để dẫn hồ sau nghiền vào hầm chứa nhờ khớp nối làm bằng thép không gỉ và có thể tháo lắp được. Phía bên trong cửa ra có lưới ghi để giữ lại bi nghiền khi tháo liệu.
6. Motor điện: Còn gọi là động cơ thủy lực, tùy theo năng suất của máy nghiền bi mà motor điện được lựa chọn với các thông số kỹ thuật khác nhau. Lấy ví dụ với máy nghiền bi có năng suất 15 tấn, motor được chọn có các thông số sau:
Thông số kĩ thuật Giá trị
Điện áp định mức 380 V – 60Hz
Công suất 90kW
Số vòng quay 1480 vòng/phút
Bảng 7. Thông số kĩ thuật motor điện.
Motor điện được cấu tạo từ nhiều vật liệu khác nhau ứng với từng bộ phận, lớp vỏ ngoài làm từ thép không gỉ.
Chức năng: là chuyển hóa điện năng thành cơ năng để chạy máy bơm thủy lực.
7. Bộ thủy lực: bao gồm motor điện, van thủy lực (van một chiều), van phân phối và van an toàn, bơm thủy lực (bơm piston), với chức năng hút và đẩy dầu đi đến cơ cấu truyền động thông qua ống dẫn.
Thùng dầu làm từ thép không gỉ, dung tích 100 lít, với chức năng chứa dầu, giải nhiệt dầu, lọc chất bẩn có trong dầu trước khi đến bơm hoạt động.
8. Bánh đai: Vật liệu chế tạo bánh đai là thép không gỉ, nhờ có chi tiết này, bộ nguồn thủy lực và đai truyền động được nối với nhau, nhờ đó thân thùng quay được với số vòng yêu cầu.
9. Đai truyền động: Tùy vào tải trọng và số vòng quay tối đa của thân thùng mà số dây đai truyền động được tính toán cho phù hợp. Với máy nghiền bi năng suất 15 tấn, số dây đai truyền động là 17 dây, bề rộng mỗi dây khoảng 3 – 4 cm, bề dày khoảng 1 – 1,5cm, cấu tạo gồm lớp nilong ở giữa, hai lớp ngoài làm từ vải sợi, giúp tăng độ bền uốn, ma sát tốt hơn.
Nguyên lí hoạt động:
- Nguyên liệu xương theo băng tải sẽ được dẫn vào cửa nhập liệu của máy nghiền bi, cùng với đó là nước tuần hoàn và phụ gia dạng lỏng từ bồn cao vị cũng sẽ được dẫn vào máy nghiền. Trước khi hoạt động đo, kiểm tra bi nghiền và bổ sung bi mới ttheo tỉ lệ đã quy định. Toàn bộ lượng nhập liệu chiếm khoảng 90% thể tích vùng làm việc của thân thùng.
- Theo lý thuyết, để thân thùng với quán tính rất lớn khởi động, cần truyền cho thân thùng momen có giá trị gấp 3 lần momen lúc hoạt động ổn định, vì thế giai đoạn này cần motor có công suất nhỏ hơn motor lúc hoạt động ổn định. Tuy nhiên, do motor có công suất lớn rất khó thay đổi tốc độ quay, và để tiết kiệm điện năng, nhà máy vẫn sử dụng motor nhỏ với hộp số khuếch đại để khởi động thân thùng. Motor nhỏ qua 1 hộp giảm tốc lực giảm đi rất nhiều so với motor lớn và lực kéo cao. Khi nạp liệu vào nguyên liệu sẽ được đảo trộn đều để tâm của tải trọng gần tâm của cối nghiền. Sau giai đoạn khởi động, lúc này bi nghiền và vật liệu đã được trộn tương đối đồng đều, dòng điện định mức sẽ được dẫn vào motor lớn, làm motor quay để truyền động đến bơm qua
các khớp nối, bơm sẽ hút và đẩy dầu đi qua các van điều khiển đến hộp số, từ hộp số sẽ truyền động tới bánh đai, trên bánh đai là các dây truyền động quấn vào thân thùng, từ đó thân thùng quay với số vòng theo yêu cầu. Lúc này, bi nghiền chứa trong thân thùng sẽ trượt đến vị trí hợp với phương ngang góc 45 – 60o, sau đó rơi xuống đáy thùng, va đập với vật liệu nhờ động năng và chà xát với nguyên liệu trong khoảng trống giữa các bi nghiền kích thước khác nhau để đưa hạt thô trong nguyên liệu ban đầu về kích thước vài milimet (crushing), trong khoảng thời gian nghiền tiếp theo, quá trình này sẽ tiếp tục đưa hạt về kích thước nhỏ hơn (grinding), để đến cuối cùng, hạt đạt kích thước khoảng 63μm, đồng thời phân tán đều trong nước, tạo thành hồ.
Vận hành máy nghiền bi:
- Trong quá trình nhập liệu, lưu lượng nước chảy vào phải đảm bảo khi vừa hết nước thì phối liệu được nạp vào cũng hết, để tránh trường hợp nguyên liệu rắn bị kẹt không vào cửa nhập liệu được.
- Trường hợp nước hết, nguyên liệu xương còn thì phải đậy nắp lại cho xoay sau đó mới nạp tiếp liệu được.Công nhân sẽ ghi thời gian bắt đầu nghiền và thời gian dừng nghiền vào biểu mẫu theo quy định. Sau khi đến thời gian dừng nghiền, người công nhân đứng cối sẽ cho dừng động cơ và chỉnh sao cho máy nghiền sẽ dừng lại tại vị trí nắp bé ở dưới và nắp lớn ở trên để mở van giảm áp trong máy nghiền, sau đó đóng van lại và cho nắp lớn xuống, tại đây có van để tháo hồ kiểm tra.
- Khi chất lượng hồ đạt chuẩn, hồ được tháo ra ngoài thông qua ống đến hầm chứa đầu tiên, khí nén được thổi vào nắp nạp liệu ở trên để hồ tháo liệu nhanh hơn.
- Nếu hồ đặc hay khi thay đổi đơn phối liệu thì sau khi xả hết hồ ra phải tiến hành tráng cối để nghiền tiếp mẻ sau.
- Để tiến hành tráng cối thì công nhân dùng nước khoảng 200 lít cho vào cối nghiền và cho cối xoay với thời gian 15 phút.
Thông số kỹ thuật:
Thông số Giá trị
Đường kính thân thùng Φ 4040 mm
Đường kính làm việc Φ3580 mm
Chiều dài máy nghiền bi 7300 mm
Năng suất tối đa 15 tấn
Đường kính bi nghiền Φ40 và Φ60
Tổng thể tích bi nghiền 50% thể tích làm việc của thân thùng. Bảng 8. Thông số kĩ thuật máy nghiền bi.
Thông số vận hành:
Bảng 9. Thông số vận hành máy nghiền bi.
Thông số hồ: Thông số Giá trị Tỷ trọng 1.69-1.74 gml Độ nhớt 20-40 giây Độ ẩm 32-33% Bảng 10. Thông số hồ. Kiểm tra hồ:
- Khi tháo hồ kiểm tra thì phải chú ý lượng hồ lúc đầu lấy phải bỏ đi vì hồ đó nằm bên dưới cối nên bị đặc do đó không phản ánh đúng chất lượng hồ bên trong cối.
- Mẫu hồ lấy sẽ được kiểm tra các thông số đã nêu, trường hợp không đạt thường là hồ quá đặc hoặc bị loãng, và thường được xử lý như sau:
Thông số Giá trị
Số vòng quay 13 vòng/phút
Thời gian nghiền Trung bình từ 4 – 5 giờ. Có thể kéo dài 10 giờ.
Thời gian nhập liệu 1 giờ
Thêm nước: Khi hồ đặc mà tỷ trọng cao thì thêm nước vào, điều này thực hiện trên cối nghiền vì khi hồ đặc rất khó tháo liệu. Sau khi thêm nước vào ta phải quay cối một thời gian để hồ và nước đồng nhất nhau.
Nếu hồ loãng thì mẻ sau ta làm hồ đặc lại cho vào để trung hòa.
Đôi khi nghiền xong nhưng kích thước hạt không đạt yêu cầu nên phải tiếp tục nghiền nữa (thời gian nghiền khoảng 1h).
Sự cố kĩ thuật và cách khắc phục:
Sự cố kĩ thuật Khắc phục
Trượt dây đai
Dùng nhựa thông đun nóng, hoặc xịt nước khi dây đai bị co lại.
Thắng hơi bị hư, làm rơi nắp bé khi thay nắp tháo liệu vào motor và gây bể motor
Khi dừng nghiền, phải cho máy quay thêm để bi nghiền cân bằng, tránh làm cho máy nghiền bị xoay. Máy bị tróc gạch lót Thay lớp lót mới
Bảng 11. Sự cố của máy nghiền bi và cách khắc phục.
4.1.3. Sàng :
- Sàng là phương pháp phân riêng vật liệu rời có kích thước hạt lớn hơn 1mm.[8] - Để tránh hiện tượng đầu vòi phun của tháp sấy bị đóng cặn, làm ảnh hưởng đến kích thước, chất lượng hạt sau sấy và năng suất bột ra của quá trình sấy, hồ được sàng 2 lần. Mỗi giai đoạn sàng gồm 2 máy sàng quay.
Cấu tạo:
Hình 4.5. Cấu tạo sàng .
1. Ống nhập liệu: Là ống nhựa Φ100 mm, được lắp đặt hướng vào tâm của sàng quay, hồ từ hầm chứa nhờ bơm màng sẽ được dẫn tới ống này để vào trong sàng.
2. Lưới sàng: Được làm từ thép không gỉ, lưới trong là lưới 60 mesh, bên ngoài là lưới 80 mesh.
3. Ống tháo liệu: Là ống nhựa Φ100 mm, dùng để dẫn hồ chứa qua sàng đến hầm chứa thứ 2.
4. Máng tháo liệu: là một tấm thép không gỉ, được chế tạo thành hình máng, phía cuối có lắp ống để dẫn hồ lẫn cát qua sàng rung.
Nguyên lí hoạt động:
- Hồ từ hầm chứa được chia vào hai sàng quay, những hạt lọt qua sàng sẽ theo ống dẫn xuống hầm chứa 2, trong hầm cũng có gắn cánh khuấy với motor có công suất 15kW, quay 12,1 vòng/phút để tránh hiện tượng hồ bị đóng rắn trong thời gian chờ bơm màng vận chuyển tới sàng cát lần 2.
- Những hạt còn sót lại trên sàng sẽ theo thùng quay chuyển về đường ống dắt tới sàng rung, những hạt lọt qua sàn rung cũng sẽ được dẫn xuống hầm chứa 2, những hạt sót lại trên sàng rung sẽ được thu gom và thải bỏ.
Thông số Giá trị
Chiều dài sàng quay 2500mm
Góc nghiêng 60
Đường kính lưới 80 mesh Φ800 Đường kính lưới 60 mesh Φ700
Công suất motor 3,7 kW
Số vòng quay motor 73 vòng/phút
Bảng 12. Thông số kĩ thuật sàng cát
Sự cố kĩ thuật và cách khắc phục:
Sự cố Cách khắc phục
Bu lông bị lỏng làm máy chạy bị ồn Vặn chắc lại bu lông
Sàng quay bị đảo chiều quay Chỉnh lại dây xích nối trục quay motor với trục quay máy sàng
Sàng quay bị quá tải Chỉnh lại bơm màng Trục quay của sàng bị nóng Tra dầu để giảm ma sát
Bảng 13. Sự cố của sàng và cách khắc phục.
4.1.4. Tháp sấy phun:
- Sấy là quá trình tách pha lỏng ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt[8]. - Bằng cách áp dụng quá trình sấy phun, hồ vừa được sấy khô tới độ ẩm yêu
cầu, vừa tạo thành kích thước hạt nhỏ hơn, gọi là bột.
- Hiện nay, nhà máy được trang bị 2 tháp sấy phun trực tiếp để sản xuất bột phục vụ cho 3 dây chuyền sản xuất gạch.
Hình 4.6. Mô hình hệ thống sấy phun.
1 – Bơm piston vận chuyển hồ lên tháp sấy; 2 – Vòi phun tháp sấy; 3 – Lò cấp khí nóng. 4 – Ống dẫn khí nóng; 5 – Ống hút khí ẩm; 6 – Cyclon tách bụi; 7 – Ống hút khí thải.
Cấu tạo:
1. Đỉnh tháp sấy: Có dạng hình nón để tránh bám bụi, cấu tạo gồm 3 lớp: trong cùng là lớp vật liệu thép SDK11 – loại thép có độ bền kéo rất tốt, khả năng chống mài mòn, tiếp đến là lớp vật liệu bảo ôn và ngoài cùng là thép SUS304 – loại vật liệu phổ biến có cơ tính tương đối tốt và khả năng chống ăn mòn cao. Tại đỉnh tháp sấy có lắp đặt ống dẫn khí nóng từ lò băng xích vào tháp sấy phun. Vỏ ống dẫn khí làm từ thép SUS304, bên trong có lớp gạch cao nhôm.
2. Bộ phận phân bố nhiệt: cấu tạo gồm 12 tấm thép SKD, đường chéo mỗi tấm là 1300mm được sắp xếp trên đĩa tròn thành hình cánh quạt, ở giữa hai