Ghi làm lạnh clinker là một thiết bị làm lạnh clinker. Sau khi clinker đi vào thiết bị làm lạnh từ lị nung, nó được rải đều với một độ dày nhất định trên bề mặt các tấm ghi. Sục khí gió lạnh thơng qua sự di chuyển lớp vật liệu trên giường ghi theo hướng vng góc lẫn nhau làm cho clinker nguội đi.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. HUỲNH THỊ HẠNH
Clinker có thể được làm lạnh từ nhiệt độ 1300-14000C xuống dưới 1000C trong vòng vài phút.
Ghi làm lạnh clinker trong công nghiệp sản xuất xi măng được chia làm hai loại chính: Một là, ghi làm lạnh clinker kiểu truyền thống, được chia làm ba loại chủ yếu như: ghi làm lạnh clinker kiểu quay (rotary type), ghi làm lạnh clinker kiểu rung (vibrating type) và ghi làm lạnh clinker kiểu đẩy (pushing type). Hai là, ghi làm lạnh clinker kiểu mới – thế hệ thứ 4 của ghi làm lạnh, với các ưu điểm như: mơ-đun hóa cao, khơng rị rỉ clinker, ít hao mịn, phân phối gió làm mát bằng van điều khiển lưu lượng tự động…
Hiện nay, hầu hết các nhà máy xi măng tại Việt Nam sử dụng ghi làm lạnh clinker kiểu đẩy (gọi là thế hệ thứ 3). Cấu tạo của ghi làm lạnh thế hệ 3 gồm:
trọng riêng clinker trên ghi đã tăng lên từ 20 tấn/ngày/m2, đối với các máy làm lạnh đã được nâng cấp hoạt động ở mức 50 - 55 tấn/ngày/m2. Một số ưu điểm được tóm tắt như sau:
+ Máy làm lạnh này có thể lắp được vào bất kỳ loại vỏ nào hiện có, nhờ vậy giảm bớt chi phí vốn đầu tư cho dự án.
+Thiết kế tối ưu hoá của các chi tiết chuyển động như phần khung, các dầm và tấm ghi.
+ Thời gian dừng có thể được tối ưu hố nhờ tổ hợp trước các chi tiết trước khi dừng hoạt động. Giàn làm lạnh:
+Cơ sở của hệ thống này là dùng hệ thống giàn để đẩy clinker thành lớp từ đầu nóng đến đầu nguội và khơng khí lạnh thổi từ dưới lên lớp clinker.
Khơng khí nóng lên và được đưa vào lị dạng gió 2. Phần khác sẽ cung cấp cho calciner. Phần khơng khí dư sau khi lọc bụi có thể dùng để sấy nghiền than. Mục đích là làm lạnh nhanh clinker trước khi ra khỏi giàn là 50- 90oC.
c. Giàn làm lạnh:
Hình 6.10 Cấu tạo giàn làm lạnh
- Cơ sở của hệ thống này là dùng hệ thống giàn để đẩy clinker thành lớp từ đầu nóng đến đầu nguội và khơng khí lạnh thổi từ dưới lên lớp clinker. Khơng khí nóng lên và được đưa vào lị dạng gió 2. Phần khác sẽ cung cấp cho calciner.
Phần khơng khí dư sau khi lọc bụi có thể dùng để sấy nghiền than. Mục đích là làm lạnh nhanh clinker trước khi ra khỏi giàn là 50-90oC.
- Đặc trưng của giàn làm lạnh:
+ Giàn làm lạnh là một thiết bị phức tạp có cơng suất lớn với các thiết bị cơ khí tự động cao
+ Clinker được làm lạnh nhanh nên đảo bảo được chất lượng
+ Clinker được làm lạnh đến nhiệt độ thấp và tận dụng được nhiều nhiệt
Do đó để phục vụ cho đề tài ta dùng thiết bị làm lạnh kiểu giàn Ghi
CROSS – BAR của hãng FLSmidth Với:
• Chiều dài: 39500mm • Chiều rộng: 5500mm • Chiều cao: 15500mm
6.2.6. Chọn Calciner
- Nhiệm vụ của calciner là vô cùng quan trọng trong việc hiện đại hóa lị nung hiện nay giúp giảm kích thước lị một cách đáng kể. Trong calciner sẽ xảy ra q trình phân hủy đá vơi lên đến 95% trước khi vào lò nung. Việc chọn loại calciner đem đến khả năng tối ưu cho dây chuyền sản xuất của nhà máy.
- Hiện nay có 3 loại calciner phổ biến:
a. FLS In-Line Calciner (ILC) tương tự như In-Line Calciner, calciner được đặt trong buồng khói từ đầu lị đến cyclone ở tầng đáy và quá trình đốt cháy diễn ra trong hỗn hợp khí thải lị nung và gió ba.
b. FLS Separate-Line Downdraft (SLC-D) Calciner được lắp đặt ngồi luồng khí thải của lị. Sự đốt cháy diễn ra trong khơng khí tinh khiết (gió ba) có nhiệm vụ nâng liệu lên.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. HUỲNH THỊ HẠNH
c. FLS Separate-Line calciner (SLC) tương tự như Separate- Line
Calciner.
Hình 6.12 Tháp trao đổi nhiệt và calciner
Đặc diểm của hệ thống lò nung clinker sử dụng lò phân giải kiểu SLC – D
- Thích hợp cho nhiên liệu khó cháy như than antraxit, cốc dầu lửa... Lớp tầng sôi của phối liệu và than được hình thành ở đáy của calciner. Trong lớp này, phối liệu và than bị phân tán và trộn đều được lưu lại khoảng 60 giây. Bằng cách này, buồng phân huỷ có thể đốt cháy hồn tồn than antraxit có độ cháy kém, nhiệt độ tương đối thấp khoảng 850- 870oC. Do
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. HUỲNH THỊ HẠNH
thời gian lưu của than dài hơn bất kỳ một loại buồng phân huỷ nào khác nên không yêu cầu nâng cao nhiệt độ cháy hoặc nâng cao độ nghiền mịn của bột than để đốt cháy hồn tồn.
- Khí nóng sạch được sử dụng như khí thứ cấp để đốt cháy nhiên liệu. Khí từ lị quay khơng cấp vào calciner. Khơng khí nóng sạch được thu hồi từ máy làm lạnh clinker được dẫn tới calciner như nguồn khơng khí thứ cấp để trộn đồng nhất với phối liệu và than. Nhờ đó tốc độ cháy của than tăng lên rõ rệt trong khơng khí giàu O2, cho nên than có thể cháy hoàn toàn ở nhiệt độ khoảng nhiệt độ tương đối thấp, ngọn lửa phun khơng định hình trong calciner. Với đặc điểm nêu trên có thể duy trì bên trong calciner sự phân bố nhiệt đồng đều, kết quả là các sự cố bám dính, cháy cục bộ có thể được loại trừ và thời gian phục vụ của lớp lót chịu lửa được kéo dài.
Vì vậy, calciner hồn tồn thích hợp để vận hành liên tục, ổn định dài ngày hệ thống lò - buồng phân huỷ. Hệ thống này đốt hoàn toàn 100% than antraxit mà không phải bổ sung bất cứ loại nhiên liệu nào khác như dầu diezen, dầu nặng... đạt cồng suất thiết kế với chi phí vận hành giảm tới mức tối thiểu.
Phối liệu từ calciner đã phân huỷ xấo xỉ 90% CaCO3 được cấp vào lò quay để nung clinker. Năng suất riêng của lò là 125kg clinker/m3.h, đảm bảo vận hành, lò bền lâu cũng như ổn định zơn nung trong lị quay. Tốc độ lớn nhất của lò được thiết kế sao cho thời gian lưu của phối liệu vào khoảng 20 phút, đủ cho phối liệu hoàn thiện phần phản ứng tạo clinker trong lị
Hình 6.13 Sơ đồ hoạt vận động của gió
Bảng 6.5 Thơng số kĩ thuật các CalcinerModel Model HF1200/5 HF1500/5 HF2000/5 HF2500/5 HF3000/5 HF4000/5 HF5000/5-2 HF6000/5-2 Trang 113
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. HUỲNH THỊ HẠNH
6.2.7. Chọn béc đốt
- Béc đốt là thiết bị dùng để đốt cháy các nhiên liệu cho lị nung, béc đốt có vai trị quan trọng vì tối đa hóa được năng lượng cũng như giảm lượng khí NOx thấp nhất
- Vị trí lắp ráp: đi của lị quay và calciner để cung cấp nhiệt cho cacbonat hóa.
Lựa chọn béc đốt JETFLEX của hãng F.L.Smidth
Hình 6.14 Béc đốt JETFLEX
- Với thiết kế độc đáo sử dụng các vịi phun tia hình chữ nhật cố định hoặc xoay được, Đầu đốt Lò nung JETFLEX mang đến sự linh hoạt tối đa cho việc đốt nhiên liệu thay thế và nghiền thành bột rắn. Vận chuyển nhanh chóng và dễ dàng giữ cho chi phí ban đầu thấp, trong khi kênh nhiên liệu rắn thông thường
- Giảm chi phí vận hành và bảo trì - Tạo hình ngọn lửa vượt trội - Tăng cường các vật liệu thay thế - Tuổi thọ lâu dài
- Lượng khí thải thấp hơn
6.2.8. Chọn lọc bụi túi
- Lọc bụi túi có một tác dụng vơ cùng quan trọng đến sản xuất xi măng hiện đại, vấn đề ô nhiễm môi trường luôn là vấn đề hàng đầu cho các nhà máy xi măng. Đã có rất nhiều trường hợp nhà máy xi măng bị đngs cửa vì khơng giải quyết được vấn đề ơ nhiễm mơi trường. Đó cũng là một trong các lý do quan trọng trong việc xi măng lị đứng bị khai tử vì ơ nhiễm mơi trường
- Từ các nhu cầu giải quyết thì lọc bụi túi đã được nghiên cứu và ra đời để giải quyết phần nào sự nan giải ô nhiễm môi trường.
- Vị trí lắp đặt: trong các đầu ống trước khi đưa khơng khí qua quạt hút - Ngồi giải quyết sự ơ nhiễm thì lọc bụi túi cịn đem lại phần nào năng suất nhờ vào việc thu hồi lượng lớn bụi cho doanh nghiệp.
Để xây dựng nhà máy em chọn lọc bụi túi AFT của hãng F.L.Smidth
bạn để phát triển chiến lược lọc nhằm đảm bảo tuân thủ các u cầu mơi trường sau:
▪ NESHAP (Tiêu chuẩn khí thải quốc gia về các chất ơ nhiễm khơng khí
nguy hiểm)
▪ MATS (Tiêu chuẩn độc tố thủy ngân và khơng khí)
▪ MACT (Tn thủ cơng nghệ kiểm sốt có thể đạt được tối đa)
▪ CISWI (Lò đốt chất thải rắn thương mại / cơng nghiệp)
▪ IPPC (Phịng ngừa và Kiểm sốt Ơ nhiễm Tích hợp) - Liên minh Châu Âu
Túi lọc dạng baghouse AFT® của FLSmidth có nhiều dạng và chất liệu lọc khác nhau. Mỗi loại sợi đều có những ưu nhược điểm riêng. Ví dụ, nếu nhu cầu của bạn là nhiệt độ tối đa cao và khả năng chống axit, thì sợi thủy tinh sẽ là lựa chọn phù hợp. Nếu yêu cầu nhiệt độ của bạn thấp và bạn coi trọng khả năng chịu uốn, bông sẽ là lựa chọn tốt hơn.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. HUỲNH THỊ HẠNH
Bảng 6.7 Thống kê chất lượng các loại sợi tạo nên lọc bụi túi
6.2.9. Chọn máng trượt khí động
Máng trượt khí động đóng vai trị vận chuyển phối liệu từ silo phối liệu đến gầu nâng để vào lò nung
Về các đặc tính kỹ thuật:
- Góc nghiêng của máng: 6-8 độ -Vật liệu vận chuyển: ở dạng bột mịn
- Năng suất có thể đạt được: 400 t/h
- Nhiệt độ làm việc: < 90°C
Hình 6.16 Cấu tạo máng trượt khí động
Chọn màng trượt khí động P400 của hãng FLSmidth sản xuất.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. HUỲNH THỊ HẠNH
6.2.10. Chọn gầu nâng
Gầu nâng có tác dụng đưa phối liệu lên silo chứa
Cấu tạo của gầu nâng bao gồm: bộ phận dẫn động, phần đầu, chi tiết tiêu chuẩn, chi tiết phi tiêu chuẩn, chi tiết lắp giáp, phần cuối, tang bị động để làm căng băng, gầu, bộ phận đỡ, sàn, tủ điện điều khiển và công tắc tốc độ, gầu được trang bị bộ giám sát mức liệu và công tắc chống lệch băng.
Nguyên lý hoạt động: Gầu nâng hoạt động như một băng tải cao su có phương thẳng đứng bột liệu từ cửa xả của máy nghiền liệu được đưa tới cửa vào liệu của gầu. Băng gầu được pully truyền động kéo lên phía trên đỉnh gầu, các gầu xúc vào luồng liệu liệu được băng gầu đưa lên phía trên đỉnh gầu tại cửa ra của gầu có thiết bị vận chuyển liệu tới phân ly cứ như thế gầu nâng hoạt động liên tục.
Bảng 6.8 Thông số kỹ thuật gầu nângTrọng lượng vỏ (kg) Trọng lượng vỏ (kg) Cơng suất (m3/h) Vận tốc (vịng/phút) A B D E F G H K
Chọn gầu nâng H1250 của hãng F.L.Smidth
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. HUỲNH THỊ HẠNH
6.3. Tính tốn cho nghiền than6.3.2. Bunker chứa than 6.3.2. Bunker chứa than
Sau khi than được nhập về sẽ được chứa trong bunker để đảm bảo chất lượng Lượng than cần dùng trong 1 giờ là 20.011 tấn
Với bụi than thể tích sẽ là 0.9T/m3 nên thể tích bunker cần để chứa 22.234 m3 than sẽ có kích thước là:
Chọn bunker có tiết diện trịn với đầu hình nón cụt: Có các cạnh là: - Phần trụ: + R = 2.1m + H = 1.5m - Phần nón cụt: + r = 0.5m + h = 0.5m V = R2 H + 1h ( R 2 3 +r 2+ Rr ) =33.51m3
6.3.3. Máy sấy nghiền than
Máy sấy nghiền than là nơi diễn ra các q trình: nghiền, sấy khơ và phân ly.
Hình 6.21 Cấu tạo máy nghiền than
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. HUỲNH THỊ HẠNH
Hình 6.22 Cấu tạo máy nghiền than
6.3.4. Lọc bụi túi
Hình 6.23 Cấu tạo lọc bụi túi
Nguyên lý hoạt động:
Cho khơng khí lẫn bụi đi qua 1 tấm vải lọc, ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ bị giữ lại trên bề mặt vải theo nguyên lý rây, các hạt nhỏ hơn bám dính trên bề mặt sợi vải lọc do va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện, dần dần lớp bụi thu được dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này giữ được cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ.
Chọn thiết bị lọc bụi tay áo loại CE cỡ 4-10 của hãng FLSmidth với tốc độ gió 35Nm3/h
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. HUỲNH THỊ HẠNH
CHƯƠNG 7: KIẾN TRÚC VÀ KHO CHỨANGUYÊN LIỆU, SẢN PHẨM NGUYÊN LIỆU, SẢN PHẨM
7.1. Tính tốn kho chung
- Chọn khi chung chứa đá vôi và đất sét là kho đồng nhất dạng tròn và sử dụng phương pháp rải đổ Chevron.
7.1.1. Kiến trúc kho chứa chung đá vôi và đất sét- Mô tả cách rải vật liệu: - Mô tả cách rải vật liệu:
+Vật liệu sau khi khai thác ở các mỏ sẽ được vào kho bằng băng tải dẫn vào giữa khó rồi theo thiết bị rãi đổ và sẽ rãi thành đống.
+Thiết bị rải đổ kiểu cần quay rải tròn xung quanh trung tâm kho chứa ngun liệu.
Trong đó:
VĐS + VĐV: thể tích đá vơi và đất sét cần chứa trong ngày (m3/ ngày) Đ + Đ = . + . = .
dc trong khoảng 5 – 10 ngày, chọn dc = 5 ngày.
Ktc: Hệ số chất tải kho khi bảo quản nguyên liệu, Ktc = 0.85
ậ
ứ ứ à: Đ +Đ
X là hệ số rải đổ: X = 1.46
Bảng 7.1 Kích thước kho chứa chung
Sức chứa (T) 50000
7.2. Kho chứa Laterite
Chọn kho chứa laterite là kho dạng dài. Vật liệu được đánh đống nhờ một xe đánh đống, sử dụng phương pháp Cone Shell.
- Vật liệu được rải đổ thành từng đống liên tục nhau hết đống này đến đống kia.
- Phương pháp này sử dụng cho trường hợp không cần phải đồng nhất sơ bộ. - Vật liệu được rải thành từng đống hình nón ở những vị trí nhất định.
- Khi đổ đầy được một đống thì máy rải đổ di chuyển tới vị trí mới và rải tiếp
hết chiều dài kho.
- Vật liệu được lấy khỏi kho nhờ một xe xúc.
Hình 7.2 Kho dài chứa Laterite
- Tính tốn dung tích kho chứa
Dung tích kho chứa được tính theo cơng thức:
Trong đó:
Vlaterite: Thể tích laterite chứa trong ngày (m3/ngày). Vlaterite = 126.1 m3 dc: Số ngày nguyên liệu nằm trong kho (5−10 ngày). Chọn dc = 5 Kct: Hệ số chất tải kho khi bảo quảng nguyên liệu Kct = 0.8 Suy ra:
- Tính diện tích kho chứa
Chiều dài vùng dở tải được tính theo cơng thức:
=
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. HUỲNH THỊ HẠNH
Vklat: Thể tích kho chứa laterit (m3) : Góc chảy tự nhiên của laterite h:Chiều cao của đống laterite (m) Kct: Hệ số chất tải kho
Diện tích đống vật liệu đống vật liệu:
=
Chọn kích thước đống vật liệu là: chiều dài 28m, chiều rộng là 25m.
7.3. Kho chứa than
Kho chứa than để trữ than trong thời gian sản xuất. Kho dài có mái che để đảm bảo chất lượng của than.
Lượng than cần dùng trong 1 ngày là
=
Gt = 0.096kg (1kg than / 1kg clinker)
Với than thì khối lượng thể tích là 1.2T/m3 nên thể tích kho chứa cần thiết kế phải đạt: