thiết kế xây dựng một nhà máy XM với công suất 1,4 triệu tấn XMnăm

Nhà máy sẽ đợc áp dụng công nghệ tiên tiến và hiện đại, trình độ tự động hoá ở mức cao nhằm tiết kiệm nhiên liệu, điện năng và các vật t sản xuất, đảm bảo chất lợng clinke ra lò, giảm bớ

Mục lục Trang

Mở đầu

III Định hớng của nghành công nghiệp XM từ 2002 ữ 2020 9

V Lựa chọn phơng pháp sản xuất và dây chuyền công nghệ 14

A Xác định tính chất làm việc của than 22

Chơng II: Tính cân bằng vật chất cho nhà máy 28

III Tính cân bằng vật chất cho hệ thống lò 35IV.Tính nhiệt lý thuyết tạo clinker, tính cân bằng nhiệt hệ thống lò 40

V Tính và lựa chọn thiết bị cho phân xởng 47

II Tính và chọn thiết bị cho phân xởng 53

II Tiêu chuẩn chất lợng của nhiên liệu 79

Mở ĐầU

Xi măng (XM) là vật liệu thông dụng nhất trong ngành công nghiệp xây dựng vì chúng là chất kết dính rẻ tiền hơn so với các loại chất kết dính khác Mặc khác khi sử dụng XM lại cho cờng độ chịu nén, chịu uốn cao XM đã có mặt trong đời sống của con ngời hàng nghìn năm qua và cho đến nay con ngời vẫn sử dụng nó trong hầu hết các công trình xây dựng Theo những dự đoán thì XM vẫn là chất kết dính chủ lực trong thế kỷ tới Đất nớc ta trải qua 2 cuộc chiến tranh tàn phá cơ sở hạ tầng còn thấp kém Do vậy nhu cầu sử dụng XM ngày càng tăng khi nớc ta bớc vào thời kỳ đổi mới tiến tới công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc Hàng loạt các công trình xây dựng: thuỷ điện, cầu cống,

đờng xá, các công trình thuỷ lợi, nhà ở sẽ tiêu thụ một lợng XM rất lớn Mặc

dù, sản lợng XM sản xuất trong nớc ngày càng tăng nhanh nhng vẫn không đủ nhu cầu sử dụng trong nớc Vì vậy, việc tăng sản lợng XM nhằm cân đối giữa cung - cầu trong nớc, một phần tham gia xuất khẩu đang là mục tiêu của ngành công nghiệp XM Việt Nam Để góp phần thúc đẩy sự tăng trởng kinh tế của đất nớc đồng thời thực hiện đợc mục tiêu trên thì việc xây dựng các nhà máy XM là rất cần thiết

Qua sự phân tích và đánh giá tình hình nhu cầu tiêu thụ XM trong nớc, trong đồ án thiết kế này dự định sẽ xây dựng một nhà máy XM với công suất 1,4 triệu tấn XM/năm Nhà máy sẽ đợc áp dụng công nghệ tiên tiến và hiện

đại, trình độ tự động hoá ở mức cao nhằm tiết kiệm nhiên liệu, điện năng và các vật t sản xuất, đảm bảo chất lợng clinke ra lò, giảm bớt ngời lao động trực tiếp trong nhà máy Sản phẩm của nhà máy sản xuất đạt chất lợng mác XM Poóclăng hỗn hợp 40 (XMPCB 40)

Phần I tổng quan

I giới thiệu xi măng poóc lăng

1.các khái niệm chung

Ximăng poóclăng (XMP) là chất kết dính vô cơ bền nớc, là sản phẩm nghiền mịn của clinke XMP Với (3ữ5%) thạch cao và một số phụ gia khác (nếu cần) nh: chất trợ nghiền, chất độn làm tăng hàm lợng sản phẩm

Chất lợng XMP phụ thuộc chủ yếu vào chất lợng clinke

Clinke XMP là sản phẩm sau khi nung đến kết khối của hỗn hợp bao gồm

đá vôi, đất sét, và một số nguyên liệu phụ (nếu cần) nh quặng sắt, sét cao silíc …

Ximăng Poóclăng hỗn hợp (XMPCB) là chất kết dính vô cơ bền nớc, sản phẩm nghiền mịn của clinke với (3ữ5%) thạch cao và lợng phụ gia

Nh vậy, XMPCB khác với XMP về hàm lợng phụ gia có trong ximăng

Sở dĩ XM có tính chất kết dính là bởi vì nó có chứa một số các khoáng

nh C3S, C3A, C2S, C4AF Các khoáng này khi phản ứng với nớc tạo thành các sản phẩm có tính chất kết dính

Phụ gia hỗn hợp là hỗn hợp của hai loại phụ gia, phụ gia đầy, phụ gia lười và phụ gia khoỏng hoạt tớnh

* Phụ gia đầy (lười) là chất độn đưa vào với mục đớch làm tăng sản lượng xi măng giảm giỏ thành sản phẩm, nú khụng tham gia phản ứng trong quỏ trỡnh đúng rắn sau này của xi măng Yờu cầu kỹ thuật của nú là khụng được làm giảm đột ngột cỏc đặc tớnh tốt của clinker xi măng pooclăng (chủ yếu là vấn

đề cường độ ngoài ra cũn cú thể cú vấn đề vềmàu sắc)

* Phụ gia khoỏng hoạt tớnh là phụ gia đưa vào nhằm mục đớch cải thiện hay cải tạo một hoặc một vài tớnh chất nào đú của xi măng Phụ gia này sẽ tham gia một phần vào cỏc phản ứng sau này trong quỏ trỡnh đúng rắn của xi măng Phụ gia này cú nguồn gốc từ thiờn nhiờn và một phần từ phế thải cụng nghiệp , tuy nhiờn hiện nay người ta đó đó chế tạo ra một số loại phụ gia

khoỏng hoạt tớnh đặc biệt với độ hoạt tớnh rất cao và dựng trong cỏc trường hợp đũi hỏi xi măng chất lượng cao

Phụ gia cụng nghệ với hàm lượng đúng gúp nhỏ hơn 1% Cỏc loại phụ gia cụng nghệ thường là phụ gia trợ nghiền và phụ gia bảo quản

2 Clinker xi măng pooclăng

2.1 Thành phần húa

+ Nhúm Oxớt chớnh CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 chiếm 95 ữ 97%

+ Nhúm Oxớt khỏc R2O, MgO, Cr2O3, TiO, P2O3, Mn2O3, SO3

* Oxít canxi (CaO) có hàm lượng 62 ÷ 69%, nó tác dụng với các Oxít khác tạo ra bốn khoáng chính và một số khoáng phụ trong Clinker CaO tự do là lượng CaO không tham gia phản ứng tạo khoáng còn lại trong Clinker nó sẽ góp phần gây mất sự ổn định thể tích của xi măng có được từ Clinker này.

* Oxít nhôm (Al2O3) chiếm hàm lượng từ 4 ÷ 10%, chủ yếu tác dụng với CaO

và Fe2O3 tạo ra các khoáng aluminát caxi và khoáng alumôferít canxi Nếu nhiều Al2O3 tạo khoáng đóng rắn toả nhiều nhiệt khi hydrát hoá và kém bền nhiệt trong môi trường xâm thực

* Oxít Fe2O3 với hàm lượng 0.1 ÷ 5%, nó chủ yếu tác dụng với CaO và Al2O3

để tạo khoáng alumôferít canxi Nhiều Fe2O3 thì giảm mác xi măng nhưng tăng độ bền trong môi trường xâm thực và môi trường băng giá

* Oxít MgO, hàm lượng 0 ÷ 4% tối đa 5% hầu như tồn tại ở dạng tự do tinh thể Periclaz gây tính không ổn định thể tích cho đá xi măng về lâu về dài Nếu

nó tồn tại trong dung dịch rắn hoặc pha thuỷ tinh thì không gây ảnh hưởng đến tính ổn định thể tích

* Oxít kiềm R2O, hàm lượng 0.3 ÷ 2%, tổng của chúng nhỏ hơn 1% Đối với

xi măng ít kiềm quy định < 0.6% Oxít kiềm tham gia tạo một số khoáng mà thực chất là sự thay thế của Oxít kiềm trong mạng lưới khoáng C2S và C3A

Ở nhiệt độ cao một lượng kiềm bay hơi và nhưng tụ ở nhiệt độ thấp tạo ra các muối sun fát hoặc Clorua gây khả năng tắc nghẽn trong hệ thống lò Kiềm làm giảm mác xi măng, không ổn định thể tích, gây loang mầu bề mặt và ăn mòn cốt thép

* Oxít lưu huỳnh (SO3) Hàm lượng 0 ÷ 1% Trong vùng nhiệt độ cao nếu có mặt đồng thời SO3 và hơi kiềm làm cho quá trình hoạt động lò không ổn định (đối với lò quay phương pháp khô có hệ thống Cyclone trao đổi nhiệt)

SO3 tác dụng với H2O tạo ra H2SO4 gây ăn mòn thiết bị

C3S và Alít là giống nhau nên thông thường gọi C3S là Alít C3S tồn tại trong vùng nhiệt độ từ 1250 ÷ 19000C Xi măng có nhiều C3S thì cho mác cao khi đóng rắn toả nhiều nhiệt nhưng không bền trong môi trường xâm thực

* Khoáng C2S (Dicalci silicát) Hàm lượng 15 ÷ 45% C2S có bốn loại thù hình đó là: α, α’, β, γ với khối lượng riêng lần lượt là 3.04, 3.40, 3.28, 2.97 g/cm3.

Trong bốn dạng thù hình trên thì dạng β được quan tâm nhiều nhất vì chỉ có dạng này tồn tại và có lợi trong Clinker xi măng pooclăng, dạng α và α’ không tồn tại được trong điều kiện công nghiệp còn dạng γ thì hầu như không

có hoạt tính

- Dạng α tồn tại trong khoảng nhiệt độ từ 1425 ÷ 21300C

- Dạng α’ tồn tại trong vùng nhiệt độ 830 ÷ 14250C

- Tại khoảng nhiệt độ 8300C nếu ta làm lạnh nhanh thì được dạng β nếu làm lạnh chậm được dạng γ (qúa trình chuyển thù hình này kèm theo hiện tuợng tăng 10% thể tích gây tả Clinker)

- Dạng γ tồn tại ở nhiệt độ < 6750C

Trong điều kiện công nghiệp chỉ tồn tại β C2S trong dung dịch rắn có tên Bêlít Tuy nhiên tính chất của chúng tương tự nhau nên trong thực tế đôi khi gọi C2S là Bêlít Bêlít đóng rắn chậm toả ít nhiệt khi đóng rắn nhưng cường

độ về lâu về dài không kém gì C3S

* Khoáng Calcialuminát (C3A).Hàm lượng 5 ÷ 15% , khối lượng riêng 3.04 g/cm3 là khoáng chủ yếu trong dãy dung dịch rắn từ C3A đến CA6 C3A có cấu trúc xốp phản ứng rất nhanh với nước toả nhiều nhiệt bền trong môi trường xâm thực

* Khoáng alumôferít calxi (C4AF).Hàm lượng từ 10 ÷ 18%, khối lượng riêng 3.77 g/cm3 C4AF là khoáng chủ yếu trong dãy dung dịch rắn từ C6A2F đến

C6AF2 Đây là khoáng đóng rắn chậm và cho cường độ không cao, bền trong môi trường xâm thực và băng giá

* Các khoáng khác.Chủ yếu là hai khoáng chứa kiềm KC21S12 (gốc C2S) và

NC8A3 (gốc C3A) Các khoáng chứa kiềm sẽ bị phân huỷ khi có mặt CaSO4

2.3 Hệ số và Modul Clnker

* Hệ số bão hoà vôi KH:

S

F A

C KH

* 8 2

* 35 0

* 65

S

C LSF

* 65 1

* 18 1

* 8 2

* 100

+ +

* Modul silíc n (MS):

F A

S n

+

* Modul alumin p (MA):

F

A

p= Dối với xi măng thụng thường giới hạn cỏc modul hệ số như sau:

KH = 0.82 ữ 0.92

p = 1 ữ 3

n = 1.7 ữ 3.5

2.4 Quỏ trỡnh hoỏ lý khi nung luyện Clinker xi măng pooclăng

Quỏ trỡnh hoỏ lý xẩy ra trong quỏ trỡnh nung luyện tạo Clinker xi măng Pooclăng là một quỏ trỡnh phức tạp, khụng cú cỏc vựng nhiệt độ mà tại đú cỏc phản ứng tạo khoỏng xẩy ra tỏch biệt mà chỳng luụn đan xen nhau trong suốt quỏ trỡnh nõng nhiệt độ của hệ thống lũ

Bảng: quỏ trỡnh hoỏ lý tạo clinker.

< 100 Tỏch nước tự do H2O(l) → H2O(h)

100 ữ 400 Bay hơi nước hấp thụ H2O(l) → H2O(h)

400 ữ 750 Mất nước hoỏ học (phõn huỷ Caolinớt) AS2H2 → AS2 + 2H2O↑

600 ữ 900 Phõn huỷ Meta caolinớt tới cỏc oxớt tự do AS2 → A + 2S

xi măng sản xuất theo phơng pháp ớt chiếm 70 ữ 80% sản lợng xi măng sản xuất ra Ngày nay để tiết kiệm nhiên liệu, nhiệt lợng, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ thì công nghệ sản xuất xi măng theo phơng pháp khô chiếm vị trí chủ đạo hiện nay công nghệ sản xuất xi măng trên thế giới đạt

đến trình độ cao, sản lợng tăng, chất lợng tốt, phong phú về chủng loại đứng

đầu là các nớc có nền công nghiệp tiên tiến nh Mỹ, Nhật và các nớc Tây âu

* Sản lợng xi măng của một số nớc Đông Nam á trong những năm đầu và cuối thập kỷ 90 nh sau (triệu tấn):

So sánh bình quân xi măng trên một đầu ngời của nớc ta và một số nớc trong khu vực (kg/ngời/năm)

Bảng 2 Lợng XM trên đầu ngời của các nớc trong khu vực.

Năm Hàn quốc Malaixia Thái lan Philipin Inđonêxia Việt Nam

Nhận xét: Bình quân xi măng trên đầu ngời của nớc ta còn rất thấp, điều

đó chứng tỏ cùng với sự phát triển của xã hội thì nhu cầu xi măng của nớc ta còn tăng cao

Vào năm 2003 nớc ta gia nhập thị trờng AFTA, vì vậy ngành XM phải phát triển cân sứng với khu vực

2) Lợc sử phát triển của xi măng Việt Nam

*Cuối thế kỷ XIX thực dân Pháp thấy nguồn nguyên liệu ở nớc ta phong phú và nhân công rẻ mạt nên Pháp đã xây dựng nhà máy xi măng Hải phòng vào năm 1899 chủ yếu để phục vụ xây dựng cầu cống, công trình quân sự và các công sở để phục vụ cho chơng trình khai phá và bóc lột thuộc địa, nên nhà máy có công xuất nhỏ chỉ đáp ứng cho nhu cầu xây dựng của tầng lớp xã hội thợng lu

*Năm 1899 đến 1922 xây dựng 5 hệ thống lò đứng có năng suất 12 vạn tấn, năm 1928 ữ 1939 xây 5 lò quay có năng suất 30 vạn tấn

* Sau hoà bình lập lại ở miền bắc 1954 các nớc xã hội chủ nghĩa giúp ta khôi phục và cải tạo nhà máy xi măng Hải Phòng đa tổng công suất nên 70 vạn tấn Từ năm 1960 ữ 1970 xây dựng thêm hàng chục nhà máy xi măng lò

đứng ở miền nam vào năm 1963 xây dựng nhà máy XM Hà tiên I (theo phơng pháp ớt) nhằm phục vụ nhu cầu Xi măng tại chỗ

*Trong thời kỳ chiến tranh phá hại của các thế lực bên ngoài nên chúng ta cha thể đầu t xây dựng các nhà náy Xi măng có công xuất lớn Sau hoà bình lập lại chúng ta có điều kiện để xây dựng các nhà máy Xi măng có công xuất lớn và có công nghệ hiện đại nhằm đáp ứng đủ nhu cầu Xi măng để khôi phục cơ sở hạ tầng sau chiến tranh Từ năm 1976 ữ 1982 xây dựng nhà máy xi măng Bỉm Sơn theo phơng pháp ớt có năng suất 1,2 triệu tấn và nhà máy xi măng Hoàng Thạch với năng suất 1,1 triêu tấn theo phơng pháp khô

*Bớc sang thời kỳ đổi mới nhu cầu tiêu thụ xi măng có một bớc nhảy vọt sản lợng Xi măng sản suất ra không đủ đáp ứng nhu cầu xây dựng của đất nớc,

do vậy một loạt các nhà máy Xi măng có công xuất lớn và có công nghệ hiện

đại nhất trên thế giới đợc nhà nớc đầu t xây dựng Vào những năm 1993 ữ

1996 xây dựng hơn 40 dây truyền xi măng lò đứng với công nghệ, và thiết bị của Trung Quốc Năm 1994 sản lợng Xi măng sản xuất theo phơng pháp ớt

đạt 914 nghìn tấn, năm1995 đạt 1200000 tấn, năm 1995 đạt 2, 384 triệu tấn Năm 1998 xây song Hoàng Thạch II với năng suất 1,2 triệu tấn, năm 1999 xây song Bút Sơn với năng suất 1,4 triệu tấn Ngoài ra còn xây dựng thêm 3 cơ sở liên doanh: Chinh Poong năng suất 1,5 triệu tấn, Sao Mai 1,7 triệu tấn, Nghi Sơn 2,3 triệu tấn Năm 2001 xây dựng song nhà máy Xi măng Hoàng Mai với công suất 1,4 triệu tấn

Bỏng3: Công suất các nhà máy Xi măng đang sản xuất đến năm 2005

TT

Tên công ty

(nhà may)

công suất Clinke (triệu tấn)

công suất

Xi măng (triệu tấn)

Hãng cung cấp thiết bị

7 XM Chin Fon Hải Phòng 1,260 1,400 Nhật

III Xi Măng lò đứng 2,500 3,000 Việt Nam, Trung Quốc

Hiện nay đang tiếp tục xây dựng 3 nhà máy Xi măng mới đó là XM Hải Phòng mới, XM Sông Gianh, XM Quảng Ninh mới sản xuất theo phơng pháp khô lò nung có công suất 4000 tấn Clinke/ngày

TT Tên nhà máy Công suất Cl

(triệu tấn)

Công suất thiết kế XM

Hãng cung cấp thiết bị

Đến năm 2005 năng lực sản xuất XM toàn nghành XM sẽ lên 18,780 triệu tấn Clinke tơng ứng với 21,810 triệu tấn XM trong nớc sản xuất (không tính

đến trạm nghiền XM phải nhập Clinker)

3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ XM từ năm 1990 đến năm 2002

- Nhu cầu XM trong 12 năm qua không ngừng tăng, năm 1990 là 2,75 triệu tấn thì đến năm 1995 là 7,2 triệu tấn tăng 2,8 lần, và đến năm 2000 là 13,621 triệu tấn và năm 2002 là 19,6 triệu tấn, dự kiến năm 2003 vào khoảng 22 triệu tấn Tốc độ tăng trởng bình quân trong vòng 12 năm từ năm 1990 đến năm

2002 là 18,5%

- Mặc dù các công ty XM đã nỗ lực phấn đấu, qua những trở ngại khó khăn, sản xuất nhiều năm vợt công suất thiết kế, nhng vẫn cha đáp ứng đủ nhu cầu nội địa, cung vẫn cha đáp ứng đợc cầu, hàng năm vẫn phải nhập Clinker Trên thị trờng vẫn xẩy ra hiện tợng sốt XM (giá XM tăng đột biến không nằm trong vùng kiểm soát, đặc biệt là khu vực phía nam khu vực nhạy cảm vì có ít nhà máy sản xuất Clinker XM)

-Sản lợng XM sản xuất và tiêu thụ thồi kỳ từ năm 1990 đến năm 2002 (đơn

vị triệu tấn)

Năm 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 2000 2001 2002Sản l-

ợng 2,55 2,99 3,88 4,22 4,62 5,24 6,1 7,6 9,53 12,7 14,8 16Lựơng

tiêu thụ 2,75 3,00 3,88 4,85 6,16 7,20 8,2 9,3 10,1 13,6 16,7 19,5nhập

khẩu 0,15 0,01 0,02 0,53 1,54 2,63 1,88 1,46 0,3 0,5 1,33 3,3tỷlệ% 93 99,5 99,5 86,9 75 72,8 72,8 84,7 99,4 92,9 87,4 82,5

III Định hớng của ngành công nghiệp XM từ năm 2002 đến năm 2020

-Theo dự báo trong giai đoạn từ nay đến năm 2005 tốc độ tăng trởng tiêu thụ XM ở nớc ta vào khoảng từ 13 ữ 15% nhu cầu XM nội địa sẽ là 28 triệu tấn vào năm 2005

Dự báo nhu cầu XM 2002 ữ 2005

2000 2001 2002 2003 2004 2005Tốc độ tăng trởng tiêu thụ % - 17,9 16,5 15 14 13

Nhu cầu XM (triệu tấn) 13,94 16,4 19,5 21,8 24,9 28,1

Nhu cầu XM 2005 là 28 triệu tấn, nhng khả năng khai thác từ trong nớc chỉ

đợc khoảng 21 triệu tấn còn phải nhập khoảng 8 triệu tấn

-Trong giai đoạn 2006 ữ 2010, dự báo tăng trởng hàng năm trong tiêu thụ

XM nớc ta từ 9 ữ 12%, và vào năm 2010 nhu cầu tiêu thụ XM là vào khoảng

42 ữ 45 triệu tấn tăng 1,5 ữ 1,6 lần so với năm 2005 Trong giai đoạn từ năm

2011 ữ 2015 dự báo tốc độ tăng trởng tiêu thụ XM vào khoảng 5 ữ 8%, nhu cầu XM sẽ là 60 ữ 62 triệu tấn Trong giai đoạn từ năm 2016 ữ 2020 dự báo vào khoảng 2 ữ 3% nhu cầu XM sẽ vào khoảng 66 ữ 68 triệu tấn

Tổng hợp dự báo nhu cầu XM từ 2005 ữ2020

2000 2005 2010 2015 2020Tốc độ tăng trởng trong tiêu thụ % 13 ữ 18 9 ữ 12 5 ữ 8 2 ữ 3Nhu cầu Xi măng (triệu tấn) 13,91 28 ữ 29 42 ữ 46 60 ữ 62 66ữ68

Để đáp ứng nhu cầu Xi măng trên thị trờng trong nớc từ năm 2005 ữ 2020

đáp ứng đủ lợng XM cho xã hội thì đòi hỏi phải xây dựng một loạt các nhà máy XM u tiên xây dựng các nhà máy XM có công suất lớn, có công nghệ hiện đại, và tập trung ở những vùng có nguồn nguyên liệu tốt, và thuận tiện trong việc tiêu thụ, tập trung xây dựng các nhà máy mà thuận tiện trong giao thông vận tải, có sẵn cơ cở vật chất giảm giá thành xây dựng cơ bản Tiến tới giản suất đầu t xuống dới 100 USD/tấn Xi măng Xây dựng các nhà máy có cảng nớc sâu thuận tiện cho quá trình suất khẩu, cũng nh suất Clinker vào thị trờng phía nam nơi sẽ đặt các trạm nghiền Clinke, tập trung xây dựng các nhà máy tại Quảng Ninh, và phía nam tỉnh Thanh Hoá nơi có nguồn nguyên liệu

và có cảng nớc sâu Mặc dù vậy việc đầu t xây dựng cần phải có trọng điểm có tính đến ảnh hởng đến môi trờng Sau đây là bảng số liệu các dự án XM sẽ đ-

ợc xây dựng trong thời gian tới

.Bảng thông kê các nhà máy XM sẽ đầu t xây dựng nh sau

TT Tên nhà máy Công suất thiết kế (tr tấn) Thời gian xây dựng Ghi chú

1 Xi măng Thái Nguyên 1, 5 2002 ữ 2006 Dự án đợc duyệt

IV Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy

1 Các yêu cầu đối với địa điểm xây dựng nhà máy

Việc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy là rất quan trọng bởi vì nó ảnh hởng trực tiếp đến hiệu quả kinh tế, khả năng cạnh tranh sản phẩm trên thị tr-ờng Chính vì vậy, một địa điểm để xây dựng nhà máy XM phải thoả mãn đợc những yêu cầu sau:

a Yêu cầu về tổ chức sản xuất

Địa điểm phải gần các nguồn cung cấp nguyên liệu, đặc biệt là nguồn nguyên liệu chính, nh đá vôi, đá sét, còn các loại nhiên liệu khác nh là sét cao silic, quặng sắt, hàm lợng của nguyên liệu này có trong phối liệu là thấp, cho nên nguồn cung cấp nguyên liệu này có thể xa địa điểm xây dựng nhà máy, song tốt nhất là ở gần địa điểm xây dựng nhà máy Nguồn cung cấp năng lợng phải thuận tiện, nớc cung cấp cho nhà máy là nhuồn nuớc tự nhiên khi phải sử

lý phải đơn giản không quá phức tạp Nơi tiêu thụ sản phẩm phải thuận tiện trong quá trình vận chuyển, gần trung tâm tiêu thụ với số lợng lớn

b Yêu cầu hạ tầng kỹ thuật, và quy hoạnh của vùng xây dựng nhà máy

Phù hợp và tận dụng tối đa hệ thống giao thông quốc gia bao gồm: cầu cảng, đờng thuỷ, đờng biển (nếu có) đờng sắt, đờng bộ Tận dụng đợc cơ sở hạ tầng kỹ thuật của khu vực nh hệ thống điện, nớc, mạng lới thông tin liên lạc Phù hợp quy hoạch lãnh thổ, quy hoạch vùng, quy hoạch cụm kinh tế công nghiệp, nhằm tạo điều kiện phát huy lợi thế của việc khuyến khích đầu t của ngành, của địa phơng để giảm tối đa chi phí đầu t ban đầu Phát huy tối đa công suất của nhà máy khi đa nó vào hoạt động, và khả năng hợp tác với các nhà máy khác ở vùng lân cận

c Yêu cầu về xây lắp và vận hành nhà máy

Thuận tiện trong việc cung cấp vật liệu, vật t, xây dựng nhằm giảm chi phí vận chuyển, giảm tối đa lợng vận chuyển từ xa đến

Thuận tiện trong việc cung cấp nhân công cho nhà máy trong quá trình xây dựng cũng nh vận hành nhà máy sau này

d Yêu cầu về kỹ thuật xây dựng

Về địa hình khu đất có kích thớc hình dạng thuận lợi trong việc xây dựng trớc mắt cũng nh mở rộng diện tích nhà máy sau này và thuận lợi cho việc thiết kế bố trí dây truyền công nghệ sản xuất Khu đất phải cao ráo, tránh ngập lụt về mùa ma lũ, có mực nớc ngầm thấp tạo điều kiện cho việc thoát nớc Độ dốc tự nhiên thấp hạn chế việc san lấp mặt bằng Về địa chất, địa điểm phải không đợc nằm trên các vùng có mỏ khoáng sản hoặc vùng địa chất không ổn

định Cờng độ khu đất xây dựng từ 1, 5 – 2 kg/cm2

•Nhận xét:

Trong điều kiện thực tế thì khó có địa điểm nào có thể thoả mãn đợc hầu hết các yêu cầu trên Do đó sau khi cân nhắc mọi mặt, thấy hết đợc những khó khăn, thuận lợi nhà máy xi măng dự định xây dựng theo dây truyền hai của nhà máy XM Hệ Dỡng tại xã Ninh Vân Hoa L - Ninh Bình

2 Phân tích u điểm, nhợc điểm của nhà máy xi măng Tam Điệp.

1.2 u điểm:

a Nguồn nguyên liệu.

*Nguyên liệu:

- Mỏ đá vôi :

Dãy núi đá vôi Tam Điẹp - Đồng Giao có trữ lợng hàng trăm triệu

m3Trong đó có các mỏ Đồng Giao, Hang nớc đã thăm dò,khảo sát có ch lợng 196.877 nghìn tấn Đảm bảo cho nhà máy hoạt động trên 70 năm độ cao trung bình của dãy núi đá vôi t 150 ữ200m Nói chung nguần đá vôI Hang nớc

đạt chất lợng tốt về thành phần hoá học và độ cứng trung bình dễ gia công thô

và nghiền mịn Nguồn nguyên liệu đá vôI có thành phần hoá học:

CaO : 40 ữ 55%

MgO < 2% Đủ điều kiện để cho nhà máy sản xuất xi măng Poóc lăng

* Tóm lại đá vôi đá sét đơc khai thác bằng phơng pháp khoan nổ mìn cắt tầng

và đợc vận chuyển về nhà máy bằng xe tải rất thuận tiện

a Nguồn nớc

- Nớc dùng cho sản xuất và sinh hoạt cần khoảng 4000m3/ngày đêm đợc khai thac từ các mỏ nớc ngầm cách nhà máy khoảng 800m

- Nguồn nớc ngầm dự phòng thứ hai có lu lợng khoảng 10.000m3/ngay

đêm, cách nhà máy 3km đã đợc đoàn địa chất khoan thăm dò

- Cả hai nguần nớc trên khi sử dụng đều phải sử lý lọc Nớc sinh hoạt phải khử trùng đạt tiêu chuẩn quy định

- Để đảm bảo vệ sinh môi trờng, nớc thải sinh hoạt và nớc thải công nghiệp

đều phải đợc sử lý trớc khi đổ ra sông

- Điện năng nguồn điện lấy từ mạng lới điện quốc gia trạm Ninh Khánh- Ninh Bình, hoặc tại nhà máy nhiệt điện Ninh Bình

c Địa hình, địa chất và khí hậu, và giao thông vận tải:

- Địa hình:

Xây dựng nhà máy tơng đối bằng phẳng, đô dốc vừa phải thuận tiện cho quá trình xây dựng và thoát nớc khi đa nhà máy vào hoạt động

- Địa chất công trình:

Khu vực xây dựng nhà máy là tơng đối ổn định về địa chất, không có hiện

t-ợng sói mòn, động đất, đảm bảo sự hoạt động ổn định của nhà máy sau này

- Năm có nợng ma thấp nhất đo đợc là 1166mm (1969)

- Nhiệt độ cao nhất trung bình nhiều năm là 28,50C

- Nhiệt độ thấp nhất trung bình nhiều năm là 100C

+ Đờng sắt: Nhà máy cách ga Đồng Giao khoảng 0,7km từ ga Đồng Giao tới Ninh Bình qua ga Gềnh , ga Cầu Yên chiều dài 3 khu trung gian là 20km

Ga Ninh Binh đã đợc duyệt thiết kế nậng cấp cải tạo hiện tại năng lực thông qua đờng sắt Bắc Nam vẫn còn dữ dội từ 10 – 15 đôi tàu/ngayđêm Để hoà vào mạng lới vận chuyện đờng sắt quốc gia, phải mở tuyến đờng sắt nối từ nhà máy ra ga Đồng Giao

+ Đòng thuỷ: Nà máy xi măng Tam Điêp có điều kiện đặc biệt thuận lợi

về giao thông đờng thuỷ Cách nhà máy 15km về phía Bắc có cảng Cầu Yêẩutên sông Vân hiện tại cảng này chủ yếu đợng sử dụng để bốc dỡ thạn Cảng Ninh Phúc cách nhà máy khoảng 18 – 20km là cảng quốc gia Cảng

này sau khi đợc nạo vét có thể đón tàu phà sông biển có trọng tải 1000 tấn ra vào quanh năm Từ năm 2000, bộ Giao thông vận tải đã đầu t nâng cấp lực bốc xeeps của cảng t 1,5 triệu tấn đến 2triệu tấn/ năm phục phụ kịp thời cho nhu cầu phát triển kinh tế của khu vực

+ Tóm lại giao thông nhà máy thuận lợi cả 3 đờng thuỷ, sắt, bộ

d Nguồn tiêu thụ sản phẩm

+ Sản phẩm xi măng nói chung đợc tiêu thụ tập chung vào các thành phố lớn, các khu công nghiệp tập trung Do nhà máy thuận tiên về ba đờng vận chuyển nên vân chuyển tới các thành phố lớn và suất khẩu ra nớc ngoài là thuận tiện

2.2 Nhợc điểm

Bên cạnh những thuận lợi còn có một số những khó khăn nh phải nhập một sô thành phần:

- Sét caoSilic (cát non): Đợc khai thác ở bãi biển hoặc sông có hàm lợng silic

cao, có trữ lọng lớn đủ phục vụ cho nhà máy hoạt động lâu dài, thành phần hoá của sét cao silic có hàm lợng thay đổi không đáng kể khai thác thuận tiện Chủ yếu đợc khai thác ở Thanh Hoá

- Xỷ pyrit : Mua của nhà máy Supefosfat Lâm Thao - Vĩnh Phú Xỷpyrit ợcvận chuyển bằng tảu hoả về nhà máy

đ Phụ gia đầy : đá đen tại Tam Điệp , đá ba zan ơ Nghệ An đủ chữ lợng để sản xuất đợc vận chuyển về bằng ôtô hoặc tàu hoả

- Thạch cao mua từ Trung Quốc vận chuyển về nhà máy bằng đờng biển về nhà máy qua cảng Ninh Phúc- Ninh Bình Thạch cao nhập t Lào vận chuyển

về bằng xe tải và tàu hoả

* Với nguần phụ gia và nhiên liệu đợc vận chuyển về nhà máy rất tốn kém

và gây ô nhiễm môi trờng

V Lựa chọn phơng pháp sản xuất và dây chuyền công nghệ

1 Lựa chọn phơng pháp sản xuất

Đối với bất kỳ nhà máy sản suất nào khi thiết kế xây dựng thì vấn đề về hiệu quả kinh tế phải đợc đặt lên hàng đầu Chính vì vậy mà vấn đề lựa trọn phơng án sản xuất là khâu quan trọng nhất trong khi thiết kế, vì nó ảnh hởng trực tiếp đến hiệu quả kinh tế của nhà máy

Để sản suất Clinke XMP có 2 phơng pháp sản suất chính đó là: Phơng pháp ớt, phơng pháp khô, và một phơng pháp trung gian giữa phơng pháp ớt và phơng pháp khô là phơng pháp bán khô, phơng pháp bán khô chủ yếu dùng trong các lò đứng với công suất thiết kế nhỏ, chất lợng Clinke ra không đều và thờng có chất lợng thấp, khả năng tự động hoá là thấp, chủ yếu là lao động bán cơ khí (năng suất lao thấp), cho nên nó chỉ phù hợp với các nhà máy có năng suất nhỏ và phục vụ trong phạm vi hẹp (địa phơng) Đối với những nhà máy có năng suất lớn sản phẩm phục vụ trong phạm vi rộng thì chỉ có hai ph-

ơng pháp đáp ứng đợc yêu cầu đó là phơng pháp khô, và phơng pháp ớt Để tìm ra phơng pháp sản xuất đạt hiệu quả nhất ta đi so sánh hai phơng pháp sản xuất đó là phơng pháp khô và phơng pháp ót

*Lịch sử sản suất của hai phơng pháp này:

- Vào trớc năm 1965, khối lợng sản xuất Xi măng theo phơng pháp ớt chiến 2/3 tổng sản lợng XM toàn thế giới Sở dĩ nh vậy vì ngời ta cho rằng sản xuất theo phơng pháp ớt có chất lợng tốt hơn phơng pháp khô, bởi vì phơng pháp ớt

có quá trình đồng nhất tốt hơn phơng pháp khô, do phơng pháp ớt đồng nhất nhờ sự khuấy trộn dới dạng bùn nên các cấu tử có độ linh động tốt Ngoài ra phơng pháp sản xuất ớt còn có các u điểm khác nh : chi phí đầu t xây dựng thấp, vệ sinh công nghiệp tốt hơn phơng pháp khô Trong phơng pháp ớt thì dung tích chứa liệu dới dạng bùn thấp hơn

-Tuy nhiên phơng pháp ớt còn tồn tại một số nhợc điểm sau: tiêu hao nhiệt

để sản suất lớn, diện tích xây dựng lớn, khó khăn trong việc lắp đặt lò, và vận hành lò nung do chiều dài của lò là rất lớn Tiêu hao vật liệu chịu lửa lớn, và mức tự động hoá là rất thấp

- Ngày nay, do sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nên một số nhợc điểm của phơng pháp khô đã đợc khắc phục Nhờ sự hoàn chỉnh của các thiết bị

đồng nhất hoá nguyên liệu bằng khí nén tầng sôi mà phơng pháp khô cũng thu

đợc bột liệu có độ đồng nhất tơng tự phơng pháp ớt, vì vậy mà không có sự khác biệt nào về chất lợng giữa hai phơng pháp Hơn nữa phơng pháp khô lại tiết kiệm đợc hơn 50% nhiên liệu, nhờ giản đợc nhiệt tiêu hao riêng tính cho một kg Clinke Phơng pháp khô sử dụng hệ thống trao đổi nhiệt trớc lò nung,

do đó mà kích thớc lò giảm đi cả chiều dài lẫn đờng kính của lò, tăng đợc năng suất riêng tính cho một m3 lò lên Nhờ sử dụng các thiết bị thu hồi bụi

nh các xyclôn, lọc bụi tay áo, lọc điện mà khí thải ra đảm bảo môi trờng Thêm vào đó khối lợng vận chuyển vật liệu trong nhà máy nhỏ hơn so với ph-

ơng pháp ớt giảm chi phí vận chuyển Khả năng tự động hoá của phơng pháp khô là rất lớn, nó sẽ giảm lợng công nhân làm việc trực tiếp trong nhà máy, giản chi phí trả các khoản lơng và bảo hiển xã hội cho ngời lao động Do tự

động hoá cao, năng suất lao động tăng lên, ngời lao động không phải làm việc với cờng độ cao và không phải tiếp xúc với môi trờng độc hại Phơng pháp khô tiêu hao vật liệu chịu lửa thấp

-Tuy nhiên phơng pháp khô còn tồn tại một số nhợc điểm sau: Tiêu hao năng lợng đập nghiền lớn, Ví dụ để nghiền cùng một loại vật liệu tới cùng một kích thớc thì phơng pháp khô tăng 30% điện năng so với phơng pháp ớt, nhng bù lại mức độ bào mòn tấm lót nhỏ hơn 30 - 40% mức độ mòn của phơng pháp -

ớt Ngoài ra chi phí đầu t xây dựng ban đầu lớn hơn so với phơng pháp ớt, xây dựng các hạng mục nh si lô chứa là khó khăn, các cyclôn trao đổi nhiệt do chiều cao của công trình là rất cao và lớn do đó phải đòi hỏi địa chất công trình phải ổn định (vùng không có động đất, không có sự biến đổi địa tầng)Bảng dới đây so sánh các chỉ tiêu của 2 phơng pháp khác nhau nhng có cùng công suất

pháp khô

Phơng pháp ớt

Nhiệt bay hơi ẩm phối liệu (Kcal/kgcl) 2, 7 (W = 1%) 54 (W = 36%)Nhiệt mất ra môi trờng xung quanh (cal/kgcl) 52 207Tiêu hao điện (KWh/tấn xi măng) 100 ữ 110 145 ữ 165Tiêu hao gạch chịu lửa (Kg/tấn xi măng) 1, 0 ữ 1, 5 2 ữ 2, 5Tiêu hao bi đạn nghiền (Kg/tấn xi măng) 0, 6 ữ 0, 8 1, 5 ữ 2Mức độ tự động hoá sản xuất (%) 90 ữ95 10 ữ 15Năng suất lao động(tấn xi măng/ngời/năm) 800 ữ 1200 250 ữ 450Qua bảng trên ta thấy rằng phơng pháp khô có nhiều u thế hơn về kinh tế

kỹ thuật Vì vậy mà ngày nay sản lợng xi măng trên thế giới sản xuất theo

ph-ơng pháp khô chiếm tỷ trọng cao, tuy nhiên nếu vùng nguyên liệu có độ ẩm cao từ 15 - 20% thì phơng pháp ớt lại cho hiệu quả kinh tế cao hơn phơng pháp khô Bởi vì nguyên liệu có độ ẩm cao thì chi phí năng lợng cho quá trình sấy liệu là rất lớn nên tiêu hao năng lợng sẽ lớn nên

Hiện nay trên thế giới, sản xuất Clinke XMP theo phơng pháp khô chủ yếu

có hai loại hệ thống lò là: lò quay có hệ thống trao đổi nhiệt không có canxinơ, và hệ trao đổi nhiệt có canxinơ Loại có canxinơ có nhiều u điểm hơn

c-+ Do bột liệu đợc đecacbonat trong một thời gian ngắn (chủ yếu diễn ra ở trong canxinơ) do vậy các sản phẩm decacbonat có cấu trúc không hoàn chỉnh

dễ tạo các khoáng, các khoáng này thờng có khả năng hoạt tính vì vậy Clinke

có chất lợng tốt và thuận lợi trong việc tạo khoáng C3S có hàm lợng cao

+ Giảm tổn thất nhiệt (do chiều dài của lò là ngắn), nâng đợc năng suất riêng lên, và có thể xây dựng nhà máy có năng suất lên tới 10000 tấn/ngày Quá trình điều khiển nhiệt độ lò nung một cách thuận tiện hơn

+ Một ví dụ sau đây sẽ chứng minh đợc những u điểm của hệ lò có canxinơ

Danh mục Hoàng Thạch I Hoàng Thạch II

Đờng kính, chiều dài của lò 5, 5 ì 89 (m) 4, 35ì71(m)

ta sắp phải hội nhập

2 Lựa chọn hệ thống lò nung.

Phân xởng lò nung là phân xởng trọng tâm của nhà máy bởi vì tại phân xởng lò nung có hệ thống lò, nơi mà các quá trình hoá học xẩy ra Các quá trình hoá học này ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng clinke, Clinke có chất lợng tốt hay sấu nó sẽ phản ánh trực tiếp đến hiệu quả sản xuất của nhà máy Do vậy khi lựa chọn dây chuyền sản xuất thì lò nung đợc đặt lên hàng đầu để đảm bảo hiệu quả kinh tế của nhà máy

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều hãng cung cấp thiết bị cho các nhà máy XM, mỗi một hãng có các thiết bị có đặc chng riêng, tính năng kỹ thuật phù hợp với dây chuyền của nó Mặc dù vậy trong nớc ta hiện nay có một số hãng cung cấp thiết bị đã để lại uy tín thiết bị hoạt động tốt nh hãng F L Smith (Đan Mạch), Kobe, Mitsubishi (Nhật), FCB (Pháp) vv

Qua việc tìm hiểu và cân nhắc kỹ lò nung và Canxinơ kiểu tầng sôi của hãng F L Smith đợc lựa chọn cho hệ thống lò Hệ thống này bao gồm một canxinơ, kiểu tầng sôi có tổn thất áp lực thấp, Xyclôn làm việc với áp suất âm,

có hiệu suất lắng cao Hệ thống này có u điểm là có thể đốt đợc nhiên liệu có phẩm chất thấp trong đó có than cám 3

Đặc tính kỹ thuật của hệ thống lò đã chọn(theo tài liệu của hãng FL.Smidth:

- Hệ thống trao đổi nhiệt gồm 2 nhánh 5 tầng tơng đơng nhau và calciner

- Bộ Canxinơ có đặc tính nh sau:

+ Đờng kính canxinơ : φ = 6,2 m

+ Chiều cao canxinơ : L = 15 m

+ Thời gian lu trong canxinơ : t =2, 7 s

+ Tốc độ khí trong canxinơ : v = 4, 5 ữ 5, 5 m/s

- Các số liệu khác sẽ đợc tính ở phần cân bằng vật chất của nhà máy

VI Thiết lập dây chuyền sản xuất

* Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ.

Đá vôi đợc khai thác tại mỏ theo phơng pháp nổ mìn, cắt tầng, kích thớc vật liệu < 1500 mm, sau khi khai thác ở mỏ vật liệu đợc ô tô có năng suất lớn vận chuyển về phễu tiếp liệu Nhờ băng tải xích đá vôi đợc vận chuyển vào máy đập búa một trục có va đập phản hồi để đập đá vôi đến kích thớc ≤ 25

rẽ từng cấu tử, đồng nhất kiểu đống mái nhà

Xipyrít, sét cao silic (cát non) đợc nhập về nhà máy bằng đờng bộ và tàu hoả vào kho chứa sau đó đợc hệ thống băng tải cao su đa đến silô chứa

Từ kho đồng nhất sơ bộ đá vôi và đá sét đợc cào xích cào vào máng liệu, liệu đợc đổ vào băng tải qua hệ thống cân định lợng theo tỷ lệ bài phối liệu Đồng thời xipyrit, sét cao silic cũng đợc tháo xuống băng tải qua hệ thống cân định lợng Sau đó cả 4 cấu tử đợc băng tải vận chuyển đến máy nghiền đứng trên đờng đi phối liệu đi qua máy dò sắt và dò kim loại để loại bỏ các cấu tử cứng khó nghiền

Máy nghiền liệu là máy sấy nghiền liên hợp kiểu con lăn trục đứng, làm việc theo chu trình kín, có hệ thống phân ly khí động hiệu suất cao, kích thớc vật liệu vào máy nghiền ≤ 25 mm, vật liệu ra 10% trên sàng N008 Độ ẩm của vật liệu ra khỏi máy sấy nghiền liên hợp ≤ 1% Để xác định lợng liệu có trong máy sấy nghiền này có đầy hay không, máy có thiết bị đo độ dung của máy

Bột liệu ra khỏi máy nghiền vào xyclôn lắng, khí thải thải ra ngoài qua

hệ thống lọc bụi điện, thải ra ngoài qua ống khói của nhà máy, còn bột liệu sau xyclôn lắng hệ thống gầu nâng, máng khí động đổ vào đỉnh silô đồng nhất liên tục bột liệu Đáy silô có hệ thống khí nén thổi qua các cửa ở đáy silô để

đồng nhất phối liệu và tạo sự linh động cho phối liệu để tháo dễ dàng

Bột liệu sau khi đã đợc đồng nhất đạt yêu cầu đợc tháo khỏi silô xuống két chứa tại két chứa có cân định lợng, liệu đợc cân định lợng rồi chảy vào vít tải chuyển tới gầu nâng đổ vào cân định lợng, đổ vào máng khí động rồi đổ vào két trung gian, từ két trung gian này liệu đợc cấp vào van quay rồi qua phễu tiếp liệu đổ vào hệ thống xyclôn trao đổi nhiệt Trong hệ xyclôn trao đổi nhiệt bột liệu đi từ trên xuống, khí nóng đi từ dới lên, do có sự chênh lệch nhiệt độ giữa khí thải và bột liệu nên có sự trao đổi nhiệt khí thải lạnh đi còn bột liệu tăng lên, sau khi liệu vào canxinơ và vào lò, bột liệu đã đợc decacbonat 95%

Clinke sau khi ra khỏi lò quay sẽ đợc làm lạnh bằng máy làm lạnh kiểu ghi sau khi Clinke ra khỏi máy làm lạnh những hạt có kích thớc lớn hơn 25

mm sẽ đợc đập nhỏ đến kích thớc ≤ 25 mm rồi đợc băng tải xích đa vào silô ủ chứa Clinke trớc khi vào máy nghiền XM

Khí thải từ hệ lò qua hệ thống quạt hút, một phần khí nóng vào máy sấy nghiền liệu liên hợp, phần khí d sẽ đi qua tháp làm lạnh vào máy lọc điện, thải

ra ngoài qua ống khói

Nhiên liệu sử dụng cho hệ thống lò nung là than cám loại 3 đợc nhập từ

đờng thuỷ, qua cảng vào kho chứa, sau đó than đợc băng xích cào đa vào két chứa và đổ vào phễu tiếp liệu qua cân định lợng vào máy sấy nghiền than liên hợp kiểu con lăn trục đứng có hệ thống phân ly hiệu suất cao, có vòi phun nớc

để làm mát khí thải và tạo cho than có độ sít vào nhau tạo điều kiện cho quá trình nghiền Tác nhân sấy là khí thải của máy làm lạnh Than mịn sau khi sấy nghiền có độ ẩm ≤1%, lợng sót sàng N009 ≤ 5% đợc đa vào két chứa Tại các két chứa than có các hệ thống bơm khí CO2 và đo nhiệt độ của két để tránh hiện tợng cháy nổ Than từ hệ thống két chứa đợc bơm khí nén đến các vòi phun với áp suất cao vào trong lò nung và canxinơ Ngoài ra dầu và khí đốt cũng đợc sử dụng cho sấy, và khởi động lò dầu trớc khi đốt cần đợc sấy và chuyển vào vòi đốt đa kênh

Xỉ than, đá đen đợc nhập về kho của nhà máy sau đó đợc cào xích cào

đa đến két trung gian trớc khi đổ vào máy nghiền qua cân định lợng Thạch cao nhập về nhà máy có kích thớc lớn, chứa trong kho chứa trớc khi nghiền đ-

ợc đập nhỏ đến kích thớc ≤ 25 mm

Clinke từ két chứa tháo xuống băng cân định lợng theo tỷ lệ xác định đổ

đến băng tải cao su đến máy nghiền đứng nghiền sơ bộ, sau khi Clinke đợc nghiền sơ bộ có kích thớc ≤ 1 mm Sản phẩm sau khi ra khỏi máy nghiền đứng

đợc sàng dung hạt không qua sàng sẽ hồi lu lại máy nghiền Hạt nhỏ cùng với các phụ gia khác bao gồm thạch cao, phụ gia đầy và xỉ than, các phụ gia này cũng đợc cân định lợng vào máy nghiền bi hai ngăn hoạt động theo chu trình kín sản phẩm sau khi nghiền mịn ra khỏi máy nghiền bi đợc hệ thống máng khí động, gầu nâng đa lên máy phân ly, hạt mịn sẽ vào xyclôn lắng, còn hạt thô quay trở lại máy nghiền Trong máy nghiền bi có vòi phun nớc có tác dụng làm mát không khí tránh hiện tợng thạch cao chết do trong quá trình nghiền nhiệt độ máy nghiền tăng

Xi măng từ xyclôn lắng có độ mịn xác định đợc máng khí động vận chuyển đến gầu nâng đa vào silô chứa, tại silô chứa có hệ thống khuấy trộn

XM bằng khí nén đến độ đồng nhất nhất định Tại đây XM có thể đợc xuất rời hoặc đóng bao, có hai máy đóng bao có nhiện vụ đóng bao và vận chuyển bao vào kho chứa và xuất hàng theo các con đờng: thuỷ, sắt, bộ

Kết luận : Trong phần này đã giới thiệu lợc sử sự pháp triển XM trên thế giới và ở Việt Nam, lựa chọn phơng pháp sản suất, địa điểm xây dựng, hệ thống lò phù hợp Trong phần sau sẽ tính toán bài phối liệu và cân bằng vật chất của nhà máy

PHẦN II TÍNH TOÁN CHUNGChơng Ι: tính phối liệu

II chọn các hệ số của Clinker

- Đối với Xi măng Poóclăng giới hạn các hệ số mô đun nh sau: (II-47)

Với các hệ số và mô đun đã chọn sẽ đảm bảo quá trình kết khối diễn ra một cách thuận lợi Clinke đạt chất lợng cao (hàm lợng thành phần khoáng nằm trong giới hạn cho phép)

III Nguyên liệu - Nhiên liệu

1 Nguyên liệu

Nguyên liệu chính để sản xuất Clinke XMP đó là: Đá vôi, Đất sét Hai

nguồn nguyên liệu chính này đợc khai thác gần nhà máy

Bảng 1 - Thành phần hoá của đá vôi, đất sét

S

+ = 17 , 95 6 , 7

82 , 59

95 , 17

Nhà máy dùng nhiên liệu rắn là than đá ( có lò đốt 100% )

Những yêu cầu kỹ thuật của than dùng than cho lò quay:

+ Nhiệt sinh : Qhl > 5500 kcal/kgthan + Chất bốc : Vp = 10 ữ 20%

hiện đại.Ưu điểm của việc dùng than antraxit là cho nhiệt lợng cao, giá thành của than là rẻ tiền so với các loại nhiên liệu khác Nguồn nhiên liệu này có sẵn tại Việt Nam do đó nguồn cung cấp của nó là ổn định

Nhợc điểm : Than này khó cháy cho nên khi khởi động đốt lò phải dùng vòi đốt phụ để nhóm lò, khi thiết kế phải thiết kế vòi đốt phụ Trong than có hàm lợng lu huỳnh khi đốt cháy sinh ra khí SO3 khí này rất có hại trong lò làm

ảnh hởng đến quá trình tạo Clinke Ví dụ khí SO3 phản ứng với Na2O có trong phối liệu làm giảm cờng độ Clinke, tạo vòng alô cản trở quá trình lu thông phối liệu trong lò

Bảng 3 - Thành phần hoá học của than cám 3 (II - 28)

Cám 3 8, 00 15,00 2,00 71,00 1,60 0,80 1,50 0,1 100 Để sử dụng tốt than đợc nghiền mịn và sấy từ độ ẩm W = 8% Đến độ ẩm

W = 1%

Hệ số sử dụng than Ksd =

8100

1100

IV Tính bài phối liệu

A Xác định tính chất làm việc của than

1 Nhiệt trị thấp của than Q h l : tính theo Mendeleev

Ql

h = 81.Cl + 300.Hl - 26.( Ol + Sl ) - 6.( 9.Hl + Wl )

=81.76,396 + 300.1,722 - 26.( 1,614 - 2,152 ) - 6.(9.1,722 + 1) =6619,676 kcal/kgthan

2 Xác định lợng tro than lẫn trong CL:

 q: nhiệt tiêu tốn riêng cho 1kgCL (theo hệ số lò, giả thiết

q = 730KCal/kgCL)

 B: lợng than cần để nung 1kgCL (kg/kgCL)

 A: hàm lợng tro của than (A = 16, 14%)

 n: hàm lợng tro lắng lại trong lò (chọn n = 100%)

Thay số :

) /

( 1103 , 0 100 676 , 6619

730

kgCL kgthan

100 100

14 , 16 100 1133 , 0

=

B Tính toán bài phối liệu:

1 Quy đổi về nguyên liệu khô cha nung với tổng các oxit là 100%

Bảng 6: Bảng thành phần nguyên liệu khô cha nung:

Ctử TPHH S A F C M R2O SO3 CK MKN Σ

Đá vôi 2,68 0,52 0,44 52,97 0,55 0,02 0,03 1,21 41,58 100

Đất sét 59,91 17,98 6,71 2,02 0,35 1,49 1,72 1,85 7,97 100Xỉpyrít 12,2 2,58 68,7 2,25 0,77 0,4 4,25 1,35 7,5 100Sét cao

68 , 2

% 100

- Thiết lập phơng trình :

Đối với bài phối liệu 4 cấu tử ta có hệ phơng trình nh sau:

( )

( ) ( ) ( )

∆ +

∆ +

∆ +

∆

=

∆ +

∆ +

∆ +

∆ +

∆

=

∆ +

∆ +

∆ +

∆ +

∆

= + + + +

4 0

3 0

2 0

1 100

* 4

* 3

3 2

* 1

*

*

* 3

* 2

* 1

*

* 4

* 3

* 2

* 1

*

4 3 2 1

tro tro

tro tro

tro tro tro

t A X A X A A A X A

t S X S X S X S X S

t C X C X C X

C X C

t X X X X

Si

C i

65 , 0 18 , 1 8 , 2

100

+ +

+ MAi =

i

i

F A

+ MSi =

Fi Ai

+ ∆Si = Sik.( 1-

i

MS

MS0)

+ ∆Ai = Aik.( 1-

i

MA

MA0)

Tõ b¶ng(7) thay sè vµo c«ng thøc ta cã kÕt qu¶ theo b¶ng sau:

Ct HÖ sè LSFi MSi MAi ∆Ci ∆Si ∆Ai

§¸ v«i 603,27 2,792 1,182 77,004 0,479 - 0,277

§Êt sÐt 1,045 2,426 2,68 - 197,35 - 1,986 8,238

XØ py rÝt 2,748 0,171 0,038 - 81,644 - 179,633 - 110,973SÐtcaosilic 0,267 20,133 2,508 - 255,46 82,699 1,281Tro than 3,223 1,878 5,437 - 187,37 - 19,978 19,396

- thay sè vao hÖ ph¬ng tr×nh ta cã:

( )

( ) ( ) ( )

+

− +

−

=

− +

+ + +

4 0 78 , 1 396 , 19 281

, 1 973

, 110 238

, 8 277

, 0

3 0 78 , 1 978 , 19 699

, 82 633

, 179 986

, 1 479

, 0

2 0 78 , 1 37 , 187 46

, 255 644

, 81 35

, 197 004

, 77

1 100 78

, 1

* 4

* 3

* 2

* 1

*

*

* 3

* 2

* 1

*

* 4

* 3

* 2

* 1

*

4 3 2 1

X X

A X

X X

X X

X X

X X

X X X X

∗ Tính chuyển X1, X2, X3, X4 phối liệu đã nung sang X1 , X2 , X3 , X0

4

phối liệu đã nung

58 , 41 100

100 039 , 72 100

100 325 , 20 100

100 688 , 1 100

100 168 , 4 100

100 312 , 123 100

.

0 4

0 3

0 2 1

) ( 1

=

= +

100 085 , 22 100

0 4

0 3

0 2 1 0

) ( 2

=

= +

+ +X X X X

%X0

509 , 151

100 825 , 1 100

0 4

0 3

0 2 1 0

) ( 3

=

= +

+ +X X X X

%X0

509 , 151

100 287 , 4 100

0 4

0 3

0 2 1

) ( 4

0

=

= +

+ + X X X X

⇒ %X10 + % X20 + %X30 + %X0

4 = 100%

4.Tính thành phần hoá học của phối liệu và clinker

a.Tinh thành phần hoá học của phối liệu cha nung:

+ +

+ +

+

n i

i

n i

i i

X

S X X

X X

X

S X S

X S

X S

X

1

1 4

3 2

1

4

0 4 3

0 3 2

0 2 1

0 1

%

n

X

A X

n

X i

F X

n i

i i

X

C X

n i

i i

X

M X

1

%

%

X

R X

n

X

S X

n

X

CK X

n

X

MKN X

B¶ng 8:

Ctö TPHH %S0 %A0 %F0 %C0 %M0 %R0 %S0 %CK0 %MKN0

§¸ v«i 2,181 0,423 0,358 43,112 0,448 0,016 0,024 0,985 33,842

§Êt sÐt 8,733 2,621 0,978 0,294 0,051 0,217 0,251 0,269 1,162Xipy rÝt 0,145 0,031 0,828 0,027 0,009 0,005 0,051 0,016 0,09SÐtcecsilÝc 1,706 0,092 0,037 0,019 0,005 0,079

Σ 12,767 3,167 2,201 43,452 0,513 0,238 0,326 1,27 35,173

b TÝnh thµnh phÇn ho¸ häc cña clinker.

%Sk = X S X X+S X +X X S+ X X +S t t S

++

++

4 3 2 1

5 4 4 3 3 2 2 1

%Ak = X A X X+A X +X X A+ X X +A t t A

+ +

+ +

4 3 2 1

5 4 4 3 3 2 2 1

%Fk = X F X X+F X +X X F+X X +F t t F

++

++

4 3 2 1

5 4 4 3 3 2 2 1

%Ck = X C X X +C X +X X C+ X X +C t t C

++

++

4 3 2 1

5 4 4 3 3 2 2 1

%Mk = X M X X M+ X +X X M+X X+M t t M

++

++

4 3 2 1

5 4

4 3 3 2 2 1

%Rk = X R X X+R X +X X R+ X X +R t t R

++

++

4 3 2 1

5 4 4 3 3 2 2 1

%Sk =

t X X X X

S t S X S X S X S X

++

++

++

++

4 3 2 1

5 4

4 3 3 2 2 1

%CKk = X CK X X CK+ X X+ X CK+ X X+t CK t CK

++

++

4 3 2 1

5 4

4 3 3 2 2 1

Với các giá trị : S1, S2, , A1, A2, , CK1, CK2, Là thành phần hoá học của các cấu tử tơng ứng lấy ở (bảng 7 ) thay vào công thức trên

ta có kết quả theo( bảng 9 )

Đá vôi 3,305 0,641 0,542 65,318 0,679 0,024 0,037 1,492

Đất sét 13,231 3,971 1,482 0,446 0,077 0,329 0,379 0,409Xỉpyrít 0,223 0,047 1,254 0,041 0,014 0,007 0,078 0,025Sétcaosilíc 3,936 0,139 0,056 0,03 0,007

952 , 65 100 65

, 0 18

= +

+

=

k k

k

k

F A

S

C

423 , 3

281 , 5

K

K

F A

%L = 3* X + 2,25* Y +a +b

Trong đó: + X = %Al2O3 ; Y = %Fe2O3

+ a = %MgO ; b = %R2OThay số ta có:

%L = 3* 5,281 + 2,25* 3,423 + 0,791 + 0,36 = 24,696%

d Tính tít phối liệu:

T = 1,785* C0 + 2,09* M0

= 1,785* 43,452 + 2,09* 0,513 = 78,634%

e Nhận xét:

* Theo tính toán thành phần khoáng của Clinke, hàm lợng khoáng C3S/ C2S

> 4 (Xi măng alit (C3S > 60 %)) gọi là XM alit, do hàm lợng C3S chiếm trên 60% vì vậy Clinke là rất khó nung và phải nung ở nhiệt độ cao và thời gian lu trong lò phải phù hợp

* Lợng chất lỏng đợc tính theo hai cách khác nhau có sự sai số, sai số này là

do cách một không tính đến hàm lợng kiềm, và oxit manhê Theo hai cách tính thấy rằng lợng pha lỏng nằm trong giới hạn cho phép (24ữ26%) Do pha lỏng nằm trong giới hạn cho phép vì vậy mà quá trình tạo khoáng C3S sẩy ra thuận tiện thời gian lu của liệu trong lò sẽ giảm đi

* Do hàm lợng C3S lớn, và hàm lợng C3A nhỏ nhất nên cờng độ Clinke sẽ cao XM này toả nhiệt do hàm lợng C3S cao Độ bền xâm thực là bình thờng cũng do hàm lợng C3S cao, mà khoáng này không có khả năng chịu đợc độ xâm thực cao Còn hàm lợng khoáng C2S có khả năng bền xâm thực thì lại thấp chiếm 15,274%, 62,274 % Khả năng nghiền Clinke là dễ ràng do khoáng C3S là khoáng rễ nghiền còn khoáng C2S là khoáng khó nghiền lại có hàm lợng thấp Các kết quả tính toán đều phù hợp với lựa chọn ban đầu, có sai

số không đáng kể

Tài liệu tham khảo:[Ι - 78 ]

I Số liệu ban đầu :

Bảng 10: Tỉ lệ các cấu tử nguyên liệu trong bài phối liệu.

+ Chọn tổn thất nguyên liệu:

- Tổn thất khi vận chuyển nguyên liệu: 1

III Tính toán cân bằng vật chất trong nhà máy.

( Tài liệu tham khảo [ I – 78 ] )

* 1

* 2

* 3

A c

kg/tấnCL ≈ 0,0186 tấn/tấnCL-Sétcaosilíc: Ac4 = 44 , 179

100

829 , 2 567 1542 100

* 4

A c

kg/tấnCL≈ 0,0442 tấn/tấnCL

* Trong đó: a1, a2, a3, a4 lấy từ bài phối liệu

b) Tiêu hao nguyên liệu ẩm lý thuyết cho 1 tấn clinker

3 100

100 758 , 1255 100

100 859 , 224 100

100 588 , 18 100

100 639 , 43 100

- Đávôi:A h1= 1294 , 596

3 100

100 758 , 1255 100

100 859 , 224 100

2

* 2

kg/tấnCL ≈ 0,2318 tấn/tấnCL

- Xỉpyrít:Ah3= 19 , 163

3 100

100 588 , 18 100

100 639 , 43 100

2

* 1

2

* 2

2

* 3

2

* 4

1000 1 1000

1000 1 1000

Đất sét 0, 2249 0, 2318 0, 2555 0, 2634

Xỉpyrít 0, 0186 0, 0192 0, 0198 0, 0204

Sétcaosilic 0, 0442 0, 0455 0, 048 0, 0495

Tổng 1,5435 1,5911 1,6179 1,6679 0, 648 0, 628

2 Tiêu hao nhiên liệu cho nhà máy (than):

1.2.Tiêu hao nhiên liệu cho 1kg clinker: nhiên liệu dùng là 100% than cám 3.Tiêu hao than ( W = 1% ) đểu nung 100kg clinker là:

B = 11,03 kgthan/100kg clinker ( lấy ở bài tính phối liệu)Tiêu ao than cho 1kg clinker là: BT = 0 , 1103

100

03 ,

11 = kg than/kg clinker2.2.Tiêu hao than có độ ẩm W = 8%

X = BT = 0 , 119

8 100

1 100 1103 , 0 8 100

1 100

100 119 , 0 1 100

−

=

3.Tiêu hao phụ gia cho 1kg clinker.

Nhà máy dự kiến sản xuất xi măng PCB 40 với hàm lợng 64% clinker, 4% thạch cao, 32% phụ Hay để sản xuất ra 100 kg xi măng cần 64% kg clinker, 4%thạch cao, 32 kg phụ gia

a) Tiêu hao thạch cao cho 1kg clinker theo tính toán

8 ,

0 = m3/tấnCL

5 Tiêu hao điện : Điện áp 110 KV.

Tiêu hao điện tính cho 1 tấn xi măng 95 kwh/tânXM

Tiêu hao điện tính cho 1 tấn clinker : 139 , 7

68 , 0

95

= kwh/tấnCL.

6 Tiêu tốn gạch chịu lửa.

Tiêu tốn gạch chịu lửa cho 1tấn CL là : 7 10-4 (kg/tấnCL)

7 Tiêu tốn bi đạn tấm lót.

Tính cho ximăng : 0,3 kg/tấn XM

Tính cho clinker : 0 , 441

68 , 0

3 ,

0 = tấn/tấnCL.

8 Tiêu hao vỏ bao xi măng.

Tính cho 1 tấn xi măng : 20 cái

Tính cho 1 tấn clinker: 29

68 , 0

Đất sét ẩm 12% t/tcl 0, 2677 36,809 883,41 287991,66

Xỉ py rít ẩm 6% t/tcl 0, 0189 2,599 62,376 20334,576 Sét caosilic khô t/tcl 0, 0424 5,83 139,92 45613,92 Sét caosilic ẩm 8% t/tcl 0, 046 6,325 151,8 49486,8

Than cám 3 ẩm 1% t/tcl 0, 1203 16,549 396,99 129418,78Than cám 3 ẩm 8% t/tcl 0, 119 16,363 39,27 128024,112Gạch chịu lửa t/tcl 7 10-4 96,2*10-3 2,31 753,06Vật liệu nghiền t/tcl 0,44 10-3 0,0606 1,446 471,396

I Nhiệm vụ của phân xởng.

Phân xởng lò nùng là phần trọng tâm của nhà máy nó có phai trò đặc biệt quan trọng, quyết định chất lợng, sản lợng và hiệu quả kinh tế của nhà máy Bởi vì chất lợng xi măng phụ thuộc chủ yếu vào chất lợng clinker do phân x-ởng lò nung có nhiệm phụ nh sau

- Tiếp nhận bột liệu đã đủ tiêu chuẩn kỹ thuật t xởng nguyên liệu

- Nung luyện phối liệu tạo nên sản phẩm clinker đạt tiêu chuẩn, chất lợng theo yêu cầu sau: + Đảm bảo các hệ số LSF = 95 ; MS = 2,5 ; MA = 1,55

+ Hàm lợng vôi tự do < 2%

+ Dung trọng clinker từ 1,1 ữ 1,2 kg/lít+Thành phần khoáng : Hàm lợng 4 khoáng chín trong clinker ( C3S, C2S , C3A , C4AF ) đạt 96,366%

+ Kích thớc hạt clinker ≤ 25 mm

II Dây chuyền phân xởng lò nung.

Bắt đầu từ cuấy silô chứa và đồng nhất phối liệu đến kết thúc ở silô chứa ủ clinker trong dây chuyền công nghệ của toàn nhà máy

1 tính cờng độ Clinker (tài liệu hãng F LSmithd)

* Kiềm tan đợc tính từ tổng hàm lợng của K2O, Na2O so với SO3 trongClinke

Theo tính toán tổng hàm lợng kiềm có trong Clinke gồm hai loại là K2O,

và Na2O Giả thiết rằng hàm lợng của hai chất này là nh nhau

494,

Xi Măng thành phẩm thu đợc sau khi nghiền Clinke có mác là XM PCB 40

mà Clinke thu đợc sau khi nung có mác là 57,767N/mm2, vì vậy ta phải thên phụ gia đầy để tạo mác XM theo tiêu chuẩn

Theo thiết kế nhà máy XM có năng suất là 1,4 triệu tấn XM trên một năm

Ta dự kiến nhà máy sản xuất xi măng Pooc lăng tổng hợp PCB 40 chứa 32% phụ gia, 4% thạch cao, 64% clinker Từ đó ta có năng suất của nhà máy thiết

kế theo clinker trong năm là:

100

) (

1400000* − + = 896000 ( tấnCL/năm ).

Năng suất tuyệt đối của phân xởng lò nung là:

G = 102 , 283

8760

896000 = ( tấnCL/giờ)

a Xác định hệ số sử dụng lò nung [ I – 146 ]

- Thời gian trong năm là 365 ngày hay 8760 giờ

- Thời gian dừng lò trong năm:

Với lò hiện đại, mức độ tự động hoá cao, dùng gạch chịu lửa loại tốt và làm tốt công tác sửa chữa thì thời gian trùng đại tu thay gạch chịu lửa sẽ đợc rút ngắn lại:

t1:Thời gian trung tu, đại tu và thay gạch lót zôn nung trong một năm

8760− t1+t2

8760

)345480(8760

=+

−

Vậy K= 0,906 nằm trong khoảng (0,9 ữ 0,95)

b Năng suất thực tế của lò nung khi tính đến hệ số sử dụng thời gian tính theo

giờ

G’

0 =

906,08760

283 , 102 667 , 116 100

*Hệ số dự trữ công suất d của lò

P3 = P – P1 = 12,329% - 9,4% = 2,929%

* Nhận xét: ta có hệ số dự trữ công suất d của lò là 2,929% < 5% do đó chọn

lò có năng suất 2800 (tấnCL/ngày) là phù hợp

f.Tính đờng kính và chiều dài lò

Năng suất lò nung: 116,667 (tấnCL/giờ)

Theo thiết kế của một số hãng chuyên sản xuất thiết bị nhà máy xi măng, thì

lò nung clinker hiện đại có hệ thống cacinơr thì năng xuất riêng của lò vào khoảng t 85 ữ 180 kgCl/m3giờ Theo thiết kế của đồ án thì ta chọn năng suất riêng của lò là 138 kgCL/m3giờ

- Tính đờng kính và chiều dài lò theo công thức sau:

L = 20*( D – 1 )

Trong đó : L - chiều dài lò.

116 *

=

= β

⇒ 3,14*D2

*( D – 1 )*5 = 845,413Giải phơng trình theo phơng pháp lặp ta có: D = 4,15 ( m)

⇒ L = 20*( 4,15 – 1 ) = 63 ( m )

Căn cứ vào đờng kính, chiều dài lò, năng suất và tài liệu của hãng F L.Smidth ta chọn kiểu lò SLC có năng suất 2800 tấnCL/ngày, có đờng kính 4,15 (m), chiều dài lò 64(m) và hệ thống tháp chao đổi nhiệt gồm hai dây cyclôn, calciner kiểu SLC – D ( Separated Line Calciner – Downdraft) su thế hiện nay kiểu Downdraft đang đợc dùng phổ biến vì lí do không bị gây tắc các đờng ống ở các tầng cyclôn và calciner

* Với đờng kính D > 4 (m) thì chiều dầy của vật liệu chịu lửa là 0,2 (m) chiều dầy của vỏ thép cỡ 0,015 (m)

Dngoài = Dtrong + 2* ( 0,2 + 0,015)

= 4,15 + 0,4 + 0,3 = 4,58 (m) hay chọn = 5 (m)

Vậy P3 = 2,929% < 5% ta chọn lò 2800 tấnCL/ngày là hợp lý với đờng kính và chiều dài lò.

III Tính cân bằng vật chất cho hệ thống lò.

1- Quy ớc :

- Thể tích khí và hơi tính ở điều kiện chuẩn (m3)

- Tên cyclon quy ớc theo đờng đi của khí là C1 ,C2 , C3 , C4 , C5

- Khối lợng riêng không khí ρkkk = 1,293 kg/m3

- Hàm ẩm không khí d = 16 g/kg kkk

- Lợng không khí vào làm nguội clinker V = 2,2 m3/kgCL

- Không khí 1 vào cháy nhiên liệu bằng 6 ữ 8% lợng không khí cần cho quá trình cháy nhiên liệu ta chọn 8%

2- Tính quá trình cháy nhiên liệu.

Bảng 15: Lập bảng quá trình cháy 100kg nhiên liệu.

Ng/ tố kg kmol Phản ứng cháy O2cần Sản Phẩm Cháy kmol

100

* 100

4 ,

( m3

tc/kg )b- Thể tích không khí khô thực tế cần để đốt cháy 1kg than

2

* +H O kk = ( m3

tc/kg )

SO2 = 0 , 0151

100

4 , 22 0673 ,

* Tính khối lợng riêng không khí với α = 1,7 ta có:

γk = %CO2*γCO2 + %H2O*γH2O + %SO2*γSO2 + %O2*γO2 + %N2*γN2

= 1,3335 ( kg/m3

tc )

3- Tính số liệu ban đầu.

a-Tính lợng than tiêu tốn: Từ bài phối liệu ta có: B = 0,1103 ( kg/kgCL)b- Lợng phối liệu khô tuyệt đối không kể bụi bay

173 , 35 100

1103 , 0 14 , 16 100 100 100

a l

(kg/kgCL)

Trong đó: + a- lợng tro lắng trong clinker là 100%

+ A- độ tro của than

+ MKN0- mất khi nung của phối liệu

c- Lợng CO2 từ phối liệu cha kể bụi bay

5259 , 0

e- Lợng CaCO3 trong phối liệu

GCaCO3 = * 1 , 0686

44

56 44

8749 ,

+ Trong đó gió 1 ở calciner: G1BC = 0,6* Gkk1 = 0,525* XT (kg/kgCL).h- Lợng khí đi sấy than là.

1015 , 10

a- Lợng nhiên liệu đốt vào lò và calciner: XT ( kg/kgCL )

b- Lợng phối liệu vào lò:

5 100

100 5151 , 1 100

Trong đó: Bu =5% lợng bụi phối liệu bay theo khói

c- Lợng nớc ẩm của phối liệu khi độ ẩm của phối liệu vào ló là 1%

1 100

100 5948 , 1 100

G

( kg/kgCL )

d- Không khí 1 vào vòi phun than 8% lợng không khí cần thiết

Lợng không khí vào lò để cháy nhiên liệu ứng với α = 1,15 nghĩa là có kể

5 *X T

4,0613* XT ( m3

tc/kgCL )

f- Lợng khí vào làm nguội clinker là

Lợng không khí vào làm lạnh clinker trong khoảng: 2 ữ 2,5 (m3/kgCL)

Chọn không khí vào làm lạnh clinker Vkk = 2,2 ( m3/kgCL )

1000

16 1 ( 293 , 1 2 , 2 ) 1000 1

( 2 ,

+ Pt phối liệu khô tuyệt đối không kể bụi bay

+ Gp phối liệu khô tuyệt đối có kể bụi bay

40

513 , 0 44 56

452 , 43

CO

M

MgO M

M

CaO M

.Thay số ta có:

GC

CO2 = 0,5259 + [( 1 , 5948 1 , 5151 ) 0 , 6] 0 , 5424

100

7052 , 34