Dây truyền công nghệ sản xuất trạm nghiền sàng đá vật liệu xây dựng (thuyết minh+bản vẽ)

Giới thiệu chung trạm nghiền sàng đá xây dựng Sơ đồ công nghệ nghiền sàng đá Các loại máy nghiền và phạm vi sử dụng Lựa chọn dây chuyền công nghệ Tính toán thiết bị công nghệ Những đặc điểm khi vận hành trạm Bản vẽ sản xuất

LỜI NểI ĐẦU

Trong những năm gần đõy, nhờ đầu tư chiều sõu, đổi mới cụng nghệ, cỏc nhàmỏy sản xuất vật liệu và cấu kiện xõy đựng đó cú những biến đổi về chất, từ sản xuấtbằng thủ cụng, nửa cơ giới cho năng xuất, chất lượng thấp khụng đồng đều và không

ổn định, đó chuyển sang sản xuất bằng cơ giới hoỏ, tự động hoỏ đem lại năng suất vàchất lượng hiệu quả cao trong sản xuất kinh doanh, từng bước thực hiện sự nghiệpCNH, HĐH của đảng và nhà nước

Cựng với sự phỏt triển của ngành sản xuất cỏc sản phẩm vật liệu xây dựng núichung, ngành sản xuất cỏc sản phẩm làm nguyờn liệu cho cỏc ngành khỏc trong xõydựng cũng đang phỏt triển mạnh mẽ và ngày càng được cơ giới hoỏ ví dụ nh: trong sảnxuất bờ tụng xõy dựng dõn dụng cụng nghiệp, bờ tụng Asphalt núichung, việc nõngcao chất lượng cỏc sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng cỏc loại cốt liệuthành phần (đỏ răm, sỏi, cỏt…) Tuy nhiờn để đạt đợc mục tiêu này đũi hỏi phải sửdụng rất nhiều cụng nhõn trong quỏ trỡnh sản xuất nhưng chất lượng sản phẩm vẫnkhụng ổn định về cấp phối thành phần hạt và năng suất thấp

Chính vì những lý do trên ,việc nghiên cứu và đa các máy móc thiết bị vào dây truyền sản suất vật liệu xây dựng nói chung và trong sản xuất cốt liệu nói riêng là hết

sức cần thiết Trong giới hạn phạm vi đồ án môn học "Máy sản xuất vật liệu và cấu kiện xây dựng " đợc giao, em đã lựa chọn đợc dây truyền công nghệ sản xuất cho

trạm nghiền sàng đá, tính toán phục vụ việc lựa chọn sơ bộ thiết bị máy nghiền côn nghiền thô và tính kiểm tra lại các thông số cơ bản của máy

Với trình độ có hạn và phạm vi của đồ án môn học nên có thể còn nhiều sai xót Em rất mong và chân thành cảm ơn nếu đợc sự đóng góp ý kiến hớng dẫn nhận xét,bổ xung của các thầy

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ về tài liệu tham khảo và sự hớng dẫn của

KS, Nguyễn Thị Thanh Mai trong quá trình làm đồ án

Sinh viờn

Tống Tụn Kiờn

Mục lục Trang

Phần I : Giới thiệu chung

3 Máy nghiền trục 6

4 Máy nghiền búa 6 Phần II: Tính toán lựa chọn thiết bị cho dây truyền

công nghệ:

I Lựa chọn sơ đồ dây truyền công nghệ trạm nghiền sàng đá 7

II Tính toán lựa chọn thiết bị cho dây truyền công nghệ 7

1 Chọn máy nghiền ở công đoạn một 7

2 Chọn máy nghiền ở công đoạn hai 9

3 Tổng thành phần hạt thu đợc sau cả hai công đoạn nghiền 12

III.Tính các thông số cơ bản của máy nghiền côn nghiền thô

1- Góc kẹp đá và tốc đọn quay của bạc lệch tâm 19 2- Đờng kính đáy nón di động và kích thớc vùng nghiền 19

liệu cú thể phải qua nhiều cụng đoạn nghiền kế tiếp nhau và kết hợp với quỏ trỡnhsàng phõn loại kớch thước sản phẩm để tỏch hỗn hợp dạng hạt thành những nhúm khỏcnhau theo độ lớn hoặc theo tỉ trọng nhằm thu được cỏc loại cốt liệu (CL) cú độ hạt tiờuchuẩn và tỏch được cỏc tạp chất ra khỏi chỳng.

Trong cỏc trạm nghiền sàng gia cụng đỏ răm thường phải cú cỏc qỳa trỡnh sau :Vận chuyển vật liệu từ nơi khỏc, nghiền vật liệu, rửa vật liệu (nếu cần), phõn loại(sàng sơ bộ, sàng trung gian, sàng kiểm tra, sàng kết thỳc hay sàng thành phẩm) bảoquản sản phẩm và loại bỏ phế liệu

2 Sơ đồ cụng nghệ trạm.

Sơ đồ cụng nghệ của cụng nghệ nghiền sàng được lựa chọn theo đặc tớnh củavật liệu trước khi nghiền, những yờu cầu đối với sản phẩm nghiền, cỏc loại mỏy múcthiết bị, cú thể được sử dụng và năng suất của trạm Theo số cụng đoạn nghiền cú thểchia sơ đồ của trạm nghiền thành cỏc loại : Sơ đồ cụng đoạn nghiền, Sơ đồ 2 cụngđoạn, sơ đồ 3 cụng đoạn, 4 cụng đoạn; cỏc sơ đồ này cú thể làm việc với chu trỡnh hởhay kớn tuỳ thuộc vào chu trỡnh làm việc của từng mỏy múc, thiết bị

Sơ đồ một cụng đoạn: Là sơ đồ mà quá trình nghiền đợc thực hiện trong mộtmáy từ kích thớc của vật liệu trớc khi nghiền đến khi đạt kích thớc sản phẩm yêu cầu.Hiện nay sơ đồ này đợc sử dụng khi nghiền với khối lượng cụng việc nhỏ và mức độnghiền thấp (i = 3ữ5)

Trờn thực tế sơ đồ này ớt được sử dụng vỡ khú cú thể đạt được thành phần hạt vàkớch thước cần thiết của sản phẩm Trong sản xuất hiện nay người ta thường sử dụng

sơ đồ 2 và 3 cụng đoạn trong đú quỏ trỡnh nghiền được thực hiện 2,3 lần trong cỏcmỏy khỏc nhau

Sơ đồ chung của nhà mỏy nghiền sàng theo hai công đoạn

Vật liệu được chuyển từ b·i đến bunke tiÕp liÖu 1, sau đó qua thiết bị nạp liệukiểu bản 2 được đưa đến máy nghiền 4 để nghiền lần thứ nhất Giữa bản nạp liệu vàmáy nghiền đặt sàng thanh ghi 3, qua sàng này những cục vật liệu có kích thước nhỏhơn kích thước cửa xả của máy nghiền 4 sẽ được loại ra trước, do đó sẽ giảm đượclượng vật liệu đưa vào máy nghiền Nếu đá có kích thước nhá này không phù hợp vớiyêu cầu của sản phẩm về chất lượng thì có thể đưa ra bãi phế liệu.

Vật liệu từ máy nghiền 4 được băng tải 5 đưa đến máy sàn trung gian 6, tại đây

sẽ phân loại vật liệu thành hai loại: Loại sản phẩm đạt được kích thước yêu cầu sẽđược đưa xuống băng tải 8 rồi đưa đến mày sàng phân loại sản phẩm 9, còn loại vậtliệu có kích thước lớn hơn kích thước yêu cầu của sản phẩm thì được đưa đến máynghiền 7(máy nghiền ở công đoạn 2)

Đá ra khỏi máy nghiền 7 cũng được băng tải 8 đưa đến máy sàng 9 Nếu tronglượng đá này vẫn còn có loại đá có kích thước lớn hơn kích thước yêu cầu của sảnphẩm thì phần đá này phải được phân loại riêng và được đưa vào nghiền lại ở máynghiền 7 (trường hợp này máy nghiền 7 sẽ làm việc theo chu trình kín) Và sau đómáy nghiền 7 phải đặt thêm một máy sàng trung gian thứ hai

Sản phẩm nghiền được máy sàng 9 phân thành các loại theo từng cỡ hạt cầnthiết Sau đó được đưa đến kho chứa sản phẩm nhờ băng tải 11

II/ Giới thiệu chung về các máy nghiền và phạm vi sử dụng các máy nghiền.

Để nghiền các loại đá thường sử dụng các loại máy nghiền để thực hiện quátrình nghiền làm giảm kích thước của hạt từ kích thước ban đầu đến kích thước sửdụng Trong trạm nghiền đá dăm thường sử dụng các loại máy nghiền má, máy nghiềncôn (nón), máy nghiền búa và máy nghiền trục

1) Máy nghiền má:

Là máy nghiền có phần làm việc là hai má nghiền, hạt vật liêu bị phá vỡ do tácdụng ép, uốn và miết vỡ cục bộ khi hai má nghiền tiến sát vào nhau Nó dùng đểnghiền các loại đá có độ bền bất kỳ, nhưng chủ yếu là các loại đá cứng và được dùng

để nghiền hạt thô và hạt trung bình

2) Máy nghiền nón:

Là máy nghiền có bộ phận làm việc là hai nón nghiền trong đó nón bên trong cóchuyển động lệch tâm so với nón ngoài Hạt vật liệu nằm trong khoảng không giangiữa hai nón nghiền bị phá vỡ do cả ép uốn và miết vỡ cục bộ Máy nghiền nón cũng

để nghiền các loại đá có độ bền bất kỳ (thường là đá cứng) nên nó được sử dụng rộngrãi để nghiền các loại đá khác nhau tại tất cả các giai đoạn nghiền với năng suất cao

Máy nghiền nón thô được đặc trưng bằng chiều rộng cửa nạp và có thể tiếp

nhận những khối đá nghiền có kích thước từ 400- 1200 mm với năng suất từ 150-2300

m3/h khi khe xả là 75-300 mm chiều rộng cửa nạp được tiêu chuẩn hoá là 500; 900;

1200; 1500 mm

Máy nghiền nón vừa và máy nghiền nón nhỏ được dặc trưng bởi đường kínhđáy của nón nghiền di động mà giá trị tiêu chuẩn của nó là 600; 900 mm (nghiền nónvừa); 1200; 1750; 2200 mm (nghiền nón nhỏ và vừa) Máy nghiền nón vừa tiếp nhậncác viên đá có kích thước 60-300 mm cho năng suất 12-580 m3/h khi khe xả là 12-60

mm Máy nghiền nón nhỏ tiếp nhận các viên đá có kích thước 35-100 mm cho năngsuất 12-220 m3/h khi khe xả là 3-15 mm

3) Máy nghiền trục:

Là máy nghiền có bộ phận công tác của máy là những trục nghiền hình trụ nằmngang và quay tròn Các trục nằm quay ngược chiều nhau Hat vật liệu được nạp vàogiữa các trục nghiền và bị ép vỗ bởi chính các trục nghiền quay tròn đó.

Máy nghiền trục chủ yếu được dùng để nghiền vừa và nghiền nhỏ các vật liệu

có độ bền trung bình (бu≤150 MN/m2) (khi này bề mặt trục nghiền nhẵn hoặc có gờ)

và các vật liệu kém bền (бu ≤ 80 MN/m2) (bề mặt trục nghiền có vân hoặc vấu).Mức độ nghiền bằng 4 đối với đá bền chắc và bằng 5-10 đối với đá kém bền và giòn

4) Máy nghiền búa (máy nghiền va đập):

Khi máy nghiền va đập làm việc, vật liệu được nghiền bị tác động cơ học của

va đập Lúc va đập, một phần hoặc toàn bộ cơ năng của búa chuyển thành năng lượnglàm biến dạng và phá huỷ vật liệu Các m¸y nghiền va đập chủ yếu dùng nghiền vậtliệu có độ bền vừa, ít mài mòn (như đá vôi, than đá, muối mỏ,…) Trong thực tế sảnxuất do yêu cầu của công nghệ, máy còn có thể dùng để nnghiền vật liệu có độ bềncao và sắc như amiăng, xỉ lò…

Thông thường có thể dùng máy nghiền má hoặc máy nghiền nón nghiền thô ởcông đoạn 1, còn ở công đoạn 2 nên dùng máy nghiền nón nghiền trung bình vànghiền nhỏ

Phần II:

Tính chọn thiết bị cho trạm sàng đá

I Lựa chọn sơ đồ dây truyền công nghệ cho trạm nghiền sàng đá.

* Các số liệu ban đầu thiết kế:

- Trạm nghiền có năng suất Q = 230 m3/h

Suy ra i rất lớn và khụng cú một mỏy nghiền đạt được mức độ nghiền đú nờn tachọn loại mỏy nghiền hai cụng đoạn.

II Tớnh toỏn lựa chọn thiết bị cho dõy truyền cụng nghệ

1 Chọn mỏy nghiền ở cụng đoạn 1:

a) Chọn loại mỏy:

- Năng suất chọn mỏy:

tg t

K

K Q

Q  . Với Q: năng suất trạm nghiền sàng Q= 230 m3/h

K: Hệ số nạp liệu khụng đều K=1,1-1,15 suy ra chọn K = 1,1

Ktg: Hệ số sử dụng mỏy theo thời gian K=0,9-0,95 suy ra chon Ktg = 0,9.Suy ra Q t 282 m /h

9 , 0

1 , 1





- Đỏ vật liệu đầu vào mỏy Dmax = 800 mm

Theo năng suất chọn mỏy Qt = 282 m3/h, Dmax=800, vật liệu nghiền là đỏ cú độbền trung bỡnh n = 150 MN/m2 ta cú thể sử dụng 2 mỏy nghiền: C887, 2 cỏi hoặcmột mỏy nghiền cụn nghiền thụ KKD 1200/150

Trờn cơ sở 2 loại mỏy ta thiết lập đợc hai phương ỏn:

Bảng cỏc thụng số kỹ thuật của mỏy:

Cỏc thụng số Đơn vị đo Phương ỏn A Phương ỏn B

b)Tớnh kớch thước cửa xả của mỏy.

Kích thước cửa xả của máy phải thoả mãn được năng suất đã tính toán theonăng suất tính toán cho một máy ta có kích thước cửa xả:

- Phương án A: Máy nghiền má Q1= Qt/2 = 282/2 = 141 m3/h suy ra cửa xả

b1=150 mm

- Phương án B: Máy nghiền nón Q1= 282 m3/h suy ra cửa xả b1=120 mm

c) Tính toán thành phần hạt của sản phẩm sau công đoạn nghiền 1:

Theo đồ thị thành phần hạt để cho từng loại máy [2,47] trên các đồ thị này kíchthước đá dăm được biểu thị bằng phần của cửa xả (d/b), tính toán được ghi trong bảng sau:

Máy nghiền má

b1=150mm

13 , 0 150

b1=120mm

17 , 0 120

Với phương án A: dïng hai máy C887 có cöa x¶ b = 150 mm, có tæng năng suất

Q= 210x2=420 m 3 /h,tæng c«ng suÊt 160x2=320 kw Vậy máy này có thể sử dụng đượcnhng tèn c«ng suÊt,bè trÝ thiÕt bÞ phøc t¹p, tæng träng lîng thiÕt bÞ lín

Với phương án B: dïng 1 máy nghiền KKD1200/150 có b = 120 mm thì có năng suất Q=520-640 m 3 /h, c«ng suÊt 200 kw Với phương án B cũng có thể sử dụng được.

Vậy ta lựa chọn m¸y theo phương án B lµ hîp lý nhÊt

2) Máy nghiền trong công đoạn 2:

dmax1=b1.x.φ1, theo đồ thị thành phần hạt cho máy nghiền má và nghiền nónnghiền thô [2] ta tìm được φ1 cho các phương án

Kết quả ghi vào bảng:

dmax1=1,8 x 150 = 270 mm dmax1=1,8 x 120 = 216 mmNếu cho phép 5 %

đá ngoài kích thước thì φ’1 = 1,6

Nếu cho phép 5 %

đá ngoài kích thước thì φ’1 = 1,4d’max1=1,6 x 150 = 240 mm d’max1=1,4 x 120 = 168 mmNăng suất cần thiết để chọn máy nghiền ở công đoạn 2 sẽ bằng phần vật liệu rakhỏi máy ở công đoạn 1 có kích thước lớn nhất của đá dăm theo yêu cầu: Q2=C.Qt

(Trong đó C- là phần sản phẩm cần phải nghiền lại lần thứ hai)

3 Kích thước cửa xả mm 30-60 30-60

b) Xác định kích thước cửa xả của máy nghiền ở công đoạn 2:

Ta thấy kích thước cửa xả sao cho toàn bộ đá sau khi nghiền ở công đoạn nàynhỏ hơn kích thước lớn nhất của sản phẩm theo yêu cầu, khi đó ta sẽ không phảinghiền lại théo đồ thj ta thấy đường cong thành phần hạt cắt trục d/b tại điểm φ2=2,6(xét cho vật liệu có độ cứng trung bình) khi đó kích thước cửa xả sẽ là:

23 mm

6 , 2

Nếu lấy đá với 5% ngoài kích thước thì ' 2 , 2

2 

 suy ra: b 27 mm

2 , 2

100 -96 = 4% <5% (nhỏ hơn hàm lượng cho phép)

c) Tính thành phần hạt đá dăm với kích thước cửa xả b2 = 30 mm

Do cả hai phương án đÒu dùng một loại máy KCD nên thành phần hạt của cảhai phương án đều như nhau Kết quả ghi theo bảng sau:

∑ - 100

Như vậy sẽ có 10% đá ra khỏi máy nghiền thứ hai phải đem nghiền lại Nhận sơ

đồ làm việc của máy theo chu trình kín, tức là đưa thêm 10% đá sau khi sàng trở lạimáy để nghiền lại do đó cần phải kiểm tra lại năng suất của máy để nghiền thêm 10%

đá này theo công thức: Q Q q



 1

2 '

2 m3/h

Trong đó: Q2: năng suất ban đầu của máy

q: phần đá quay trở lại để nghiền lại

1 , 0 1

Với phương án B: máy nghiền KC§ 2200 có b = 30 mm thì có năng suất Q=340

m 3 /h Với phương án B cũng có thể sử dụng được nhưng công suất dư khá nhiều.

Vậy ta lựa chọn m¸y theo phương án A

3) Tính tổng thành phần hạt của sản phẩm thu được ở cả hai công đoạn nghiền.

Tất cả đá ở các phân xưởng nghiền được đưa đến phân xưởng sàng và thànhphần hạt của đá sẽ được xác định bằng tổng các thành phần hạt của đá ở các côngđoạn nghiền Tổng thành phần hạt của một cỡ đá bất kỳ có thể tính theo công thức

2 1

1 q f

c af f







với a : dòng vật lỉệu ban đầu, a =1

c : dòng vật liệu máy nghiền công đoạn 1 đến máy nghiền công đoạn 2 (%)

q: phần vật liệu đưa về nghiền lại ở máy nghiền công đoạn 2 theo chu trình kín(theo phần của dòng vật liệu c)

f1: thành phần hạt của đá ở máy nghiền 1(%) (hàm lượng của đá theo từng cỡhạt)

f2: thành phần hạt của đá ờ máy nghiền 2 (%)

- Phương án A: c= 0,75, q = 0,1 suy ra: 1 0 , 1 0,83

75 , 0

c

- Phương án B: c = 0,4 q = 0,1 suy ra: 1 0 , 1 0,44

4 , 0

Q năng suất của máy đã chọn lấy theo bảng với của xả đã nhận từ bảng số

So sánh 2 phương án ta nhận thấy phương án B là phương án tốt nhất:

Các thông số Đơn vị đo Phương án A Phương án B

5 Tổng công suất động cơ Kw 2.160+250=570 200+250=450

4) Tính máy sàng trung gian thứ nhất:

a)sơ đồ chọn sàng:

Số mặt sàng = 1 (vì chỉ phân vật liệu thành 2 loại)

Kích thước mặt sàng nhận theo giới hạn của các cỡ hạt : d = 60 mm.

b) tính diện tích mặt sàng:

Theo công thức [1,2.25] hoặc [2,29] :

3 2 1

1 1

.m k k k q

Q

F  [m2]

ë đây :

0-120 mm100%

60-120 mm40%

M¸y nghiÒn c«ng ®o¹n I

I

II

M¸y nghiÒn c«ng ®o¹n I

M¸y sµng trung gian 1

M¸y sµng

ph©n lo¹i SP

M¸y sµng trung gian 2

0-20 27,3% 20-4026,7% 40-6046,0%

0-20 27,7%

0-120mm a=100%

q=10%

0-60 90%

0-60 60%

c=40%

+60 +60mm

KÝch thíc m¾t sµng 60mm

0-60 mm60%

13

+ Q1: năng suất cần thiết của máy sàng theo sơ đồ trên toàn bộ vật liệu đượcđưa lên mặt sàng  Q1 = Qt = 282 [m3/h].

+ q: năng suất riêng của máy sàng, xác định trong các điều kiện chuẩn đối vớicác lỗ sàng khác nhau [2,bảng 12]

+ m: hệ số tính đến sự nạp liệu không đều, phụ thuộc vào loại sàng và dạng hạt Theo [1,116] với sàng đặt nghiêng ,vật liệu sàng là đá dăm suy ra m=0,5

+ k1: hệ số tính đến góc nghiên đặt sàng, với sàng nghiên một góc 150 suy ra

282

Theo kích thíc hạt lớn nhất cho phép rơi xuống sàng ở đây kích thước đá lớn nhất

ra khỏi máy nghiền KKD1200/150 là 150mm suy ra ta chọn hai máy sàng rung lÖcht©m CM572 với tổng diện tích là 11,2 m2

5) Tính chọn máy sàng trung gian 2:

a) sơ đồ tính chọn sàng:

0-84 mm100%

Năng suất cần thiÕt của máy sàng 2 phải bằng năng suất của máy nghiền cônnghiÒn trung bình ở công đoạn 2:

2

k k qmk Q



theo [2,bảng12] ứng với x=50% suy ra k3=1,0

8 , 0 1 25 , 1 5 , 0 80

125

Chọn 1 máy sàng rung lÖch t©m CM572 có diện tích máy sàng là 5,6 [m2]

6) Tính máy sàng phân loại sản phẩm:

a) Sơ đồ chọn sàng:các mặt sàng được

KÝch thíc

m¾t sµng 60mm

60-84 mm10%

0-60 mm90%