Thiết kế nhà máy xi mang pooclang theo phương pháp khô lò đứng (thuyết minh+bản vẽ)

Thiết kế nhà máy xi mang pooclang theo phương pháp khô lò đứng: Tổng quan về xi măng Nguyên liệu, nhiên liệu sản xuất clinker xi măng Tính toán phối liệu Tính toán cân bằng vật chất Tính toán, lựa chọn thiết bị Bản vẽ thiết kế

Giới thiệu

Trong những năm gần đây nên kinh tế Việt Nam đang ngày càngphát triển tăng mạnh cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, chonên yêu cầu đời sống nhân dân ngày càng tăng, ngày càng nâng cao đếnnhu cầu về nhà ở, các công trình công cộng, đờng phố, khu văn hoá ngày càng phát triển mạnh mẽ, có kiến trúc phức tạp và có độ bền caophù hợp với tâm sinh lý, hợp vệ sinh con ngời Do vậy ngày nay ngànhxây dựng phải phát triển mạnh mẽ để đáp ứng đợc những yêu cầu trên

Mặt khác trong qua trình đổi mới hiện nay ở nớc ta để góp phầnxây dựng thành công mục tiêu công nghiệp hoá hiện đại hoá đòi hỏichúng ta phải đẩy mạnh tốc độ xây dựng cơ sở hạ tầng, muốn vậy chúng

ta phải đẩy nhanh tốc độ của ngành xây dựng

Ngành xây dựng muốn phát triển đợc thì các tế bào, mắt xích củangành phải đợc phát triển một cách hài hoà mạnh mẽ Ngành Vật LiệuXây Dựng phải đợc chú trọng sản xuất từ thô sơ đến những nhà máy sảnxuất có những máy móc thiết bị hiện đại để đảm bảo đợc số lợng cũng

nh chất lợng cho từng công trình xây dựng Trong ngành công nghiệpVật Liệu Xây Dựng thì xi măng là loại vật liệu chủ chốt, rất quan trọng

đối với tất cả các công trình xây dựng cơ bản thuộc mọi lĩnh vực của nềnkinh tế quốc dân Nó là một trong các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sựtăng trởng của ngành xây dựng

Hiện nay nhu cầu sử dụng xi măng của nớc ta đang tăng nhanh về

số lợng, chỉ tiêu về sản xuất xi măng và vôi là 20% ữ 25%, đòi hỏi cao

về chất lợng Trong khi đó chúng ta mới đáp ứng đợc một phần về yêucầu xi măng cho sự nghiệp xây dựng đất nớc, trong khi đó nguồn nguyênliệu sản xuất xi măng ở nớc ta rất rồi rào

Do đó trong nhiệm vụ làm đồ án môn học khoa Công nghệ VậtLiệu Xây Dựng đã giao cho em đồ án: “ Tính cân bằng vật chất cho nhàmáy xi măng Pooclăng sản xuất theo phơng pháp khô lò đứng công suất80.000 tấn clanke/năm “

Chơng I:

Giới thiệu về xi măng pooclăng

I Giới thiệu chung về xi măng

Xi măng Pooclăng là chất kết dính hyđrat đợc sản xuất bằng cáchnghiền mịn clinke xi măng Pooclăng với thạch cao đôi khi có cả các phụgia khác

Clinke xi măng Pooclăng sản xuất băng cách nung thiêu kết hỗnhợp nguyên liệu đồng nhất, phân tán mịn gồm đá vôi, đất sét ( nguyênliệu chính ) và một số nguyên liệu khác đóng vai trò điều chỉnh ( quặngsắt, cát quắc )

Khi nghiền clinke xi măng Pooclăng phải pha thêm thạch cao để

điều chỉnh tốc độ đóng rắn và một số tính chất khác của xi măng Nếu xi

măng không có thạch cao thì khi trộn xi măng với nớc sẽ ninh kết và khi

đóng rắn sản phẩm có tính chất cơ lý thấp, hàm lợng thạch cao chiếm 3%

- 5% trong xi măng Các phụ gia nghiền cùng cinke có tác dụng cải thiệnmột số tính chất của xi măng, hay tăng số lợng sản phẩm làm giảm giáthành sản phẩm Các phụ gia có thể là phụ gia khoáng hoạt tính ( <15% ), phụ gia trơ ( < 10% ), phụ gia dặc biệt ( < 1% )

Xi măng Pooclăng là chất kết dính hyđrat đợc sản xuất bằng cáchnghiền mịn clinke xi măng Pooclăng với thạch cao đôi khi có cả các phụgia khác

Clinke xi măng Pooclăng sản xuất băng cách nung thiêu kết hỗnhợp nguyên liệu đồng nhất, phân tán mịn gồm đá vôi, đất sét ( nguyênliệu chính ) và một số nguyên liệu khác đóng vai trò điều chỉnh ( quặngsắt, cát quắc )

Khi nghiền clinke xi măng Pooclăng phải pha thêm thạch cao để

điều chỉnh tốc độ đóng rắn và một số tính chất khác của xi măng Nếu ximăng không có thạch cao thì khi trộn xi măng với nớc sẽ ninh kết và khi

đóng rắn sản phẩm có tính chất cơ lý thấp, hàm lợng thạch cao chiếm 3%

- 5% trong xi măng Các phụ gia nghiền cùng cinke có tác dụng cải thiệnmột số tính chất của xi măng, hay tăng số lợng sản phẩm làm giảm giáthành sản phẩm Các phụ gia có thể là phụ gia khoáng hoạt tính ( <15% ), phụ gia trơ ( < 10% ), phụ gia dặc biệt ( < 1% )

1 Những đặc tr ng cơ bản của clinke xi măng Pooclăng.

Clinke xi măng Pooclăng tồn tại ở dạng tảng có kích thớc khácnhau thờng 10mm ữ 40mm phụ thuộc chủ yếu vào thành phần phối liệu,

độ đồng nhất của phối liệu, độ mịn của phối liệu cũng nh phơng phápcông nghệ và dạng lò nung

a.) Thành phần hoá học của clinke:

Gồm các ôxit chính là Al2O3 , Fe2O3 , CaO , SiO2 chiếm 95% ữ

97% trong cinke Ngoài ra trong clinke xi măng Pooclăng còn có các

ôxit khác nh MgO , TiO2 , K2O , Na2O , P2O5 , SO3 với hàm lợng nhỏ

• Hàm lợng các ôxit trong clinke xi măng Pooclăng dao động trongkhoảng rộng:

* CaO : ( 63 ữ 66 )%

* SiO : ( 21 ữ 24 )%

b.) Vai trò của các ôxit chính trong Clinke:

• CaO ở trong những điều kiện nhất định liên kết với các ôxit khác tạo

ra các khoáng chính ( C2S , C3S , C3A , C4AF ) quyết định ninh kết

đóng rắn và cờng độ xi măng Khi CaO dần đến khoáng C3S lớn, ximăng đóng rắn nhanh, cờng độ cao, nhng nhiệt độ nung luyện cao,CaO tự do lớn và xi măng không bền trong môi trờng nớc và môi tr-ờng sunfat

• Ôxit Silic ( SiO2 ) khi nung luyện tác dụng với oxit Canxi ( CaO ) đểtạo thành khoáng Silicát cansi Khi lợng SiO2 nhiều thì khoáng silicátcanxi có bazơ thấp hơn C2S, xi măng ninh kết đóng rắn chậm ở thời

kỳ đầu cờng độ không cao nhng xi măng lền trong nớc và môi trờngsunfat, cờng độ cuối cùng cao

• Ôxit nhôm ( Al2O3 ) tác dụng với các oxit khác khi nung luyện tạo racác khoáng chính C3A , C4AF Khi hàm lợng Al2O3 nhiều thì khả năngtạo ra các khoáng C3A càng lớn Xi măng ninh kết đóng rắn nhanh, c-ờng độ không cao và kém bền trong môi trờng nớc và môi trờngsunfat

• Ôxit sắt ( Fe2O3 ) có tác dụng làm giảm nhiệt độ thiêu kết khi nungluyện clinke, tham gia tạo khoáng alumo ferit canxi dạng C4AF Ximăng bên trong môi trờng nớc, mác xi măng không cao Khi Fe2O3

tăng thì khoáng C4AF cao dẫn đến pha lỏng khi nung luyện lớn, khảnăng bám dính lớn, là bị sự cố đặc biệt là lò dứng

• Ôxit magie ( MgO ) gây nên sự thay đổi thể tích không đồng thời khi

đóng rắn của xi măng

• Ôxit Titan ( TiO2 ) tuỳ hàm lợng khác nhau mà gây ảnh hởng khácnhau Khi hàm lợng 0,1% ữ 0,5% có khả năng kết tinh tốt các khoángclinke Khi hàm lợng 2% ữ 4% thì thay thế một lợng SiO2 làm tăng c-ờng độ xi măng, hàm lợng > 4% thì làm giảm cờng độ xi măng

• Ôxit Cr2O3 và P2O5 khi hàm lợng 0,1% ữ 0,3% làm tăng cờng độ đóngrắn của xi măng vào thời kỳ đầu và cờng độ cuối cùng cao Nhng khihàm lợng 1% ữ 2% thì tác dụng ngợc lại

• Các oxit kiềm ( K2O + Na2O ) khi hàm lợng >1% thì chúng gây nêntính không ổn định của thời kỳ ninh kết và tạo thành các vết mẫu trên

bề mặt dung dịch hay bê tông Các oxit này có khả năng tác dụng vớiCaO , Al2O3 tạo thành ( Na, K )2O.8CaO.3Al2O3(K, Na) hay ( K, Na )

2SO4 khi tác dụng với SO3

c.)Thành phần khoáng của clike xi măng Pooclăng

Trong clike xi măng Pooclăng gồm chủ yếu là các khoáng silic cátcanxi ( hàm lợng 70% ữ 80% ), các khoáng aluminat và alumo feritcanxi

• Khoáng silicat canxi gồm 2 khoáng alít và belít:

- Khoáng silicat là khoáng quan trọng nhất của clinke xi măngtạo cho xi măng có cờng độ cao, tốc độ kết rắn nhanh và quyết

định nhiều tính chất khác của xi măng

- Trong clike xi măng Pooclăng alít chiếm 45% ữ 60%, alít làdung dịch rắn của khoáng C3S với một lợng nhỏ các ôxit khác

nh MgO , P2O5 , Cr2O3 với hàm lợng 2% ữ 4% C3S bền vữngtrong khoảng nhiệt độ 12000C ữ 12500C đến 19000C ữ 20700C.Nhiệt độ lớn hơn 20700C thì C3S bị nóng chảy, nhỏ hơn 12000Cthì C3S bị phân huỷ: C3S = C2S + CaO tự do

- Belít là khoáng cũng quan trọng trong clinke có đặc điểm đóngrắn chậm nhng cờng độ cuối cùng tơng đối cao Belít là dungdịch rắn của khoáng C2S với một lợng nhỏ từ 1% ữ 3% các ôxitkhác nh Al2O3 , Fe2O3 , Cr2O3 Trong clinke belít chiếm từ20% ữ 30%

• Belít tồn tại nhiều dạng thù hình khác nhau α C2S , α’ C2S, β C2S, γ

≈ 1% MgO

• Pha thuỷ tinh chiếm 4% ữ 15% ở dạng cấu trúc thuỷ tinh do sự hoàtan một số ôxit nh CaO, Al2O3, Fe2O3, Na2O, K2O có ảnh hởng đếntính chất các khoáng của clinke, chúng làm thay đổi nhiệt độ hìnhthành các khoáng chủ yếu

• Ngoài ra trong clike xi măng Pooclăng còn có CaO tự do và MgO tự

do chúng nằm ở dạng các hạt già lửa và tác dụng rất chậm với nớc gâynên sụ thay đổi thể tích không đều khi đóng rắn, làm giảm cờng độ

của xi măng Đối với xi măng hàm lợng CaO tự do thờng phải ≤ 0,5%

ữ 1% Trong clike xi măng sau khi nung luyện hàm lợng vôi tự do là:

* Đối với lò quay ≤ 1%

* Đối với lò đứng ≤ 3% ữ 6% có khi đạt tới 8% ữ 9% đây lànguyên nhân làm cho xi măng lò đứng kém ổn định thể tích, cờng độthấp

• Trong clike xi măng Pooclăng các khoáng đợc thể hiện là:

• KH gọi là mức độ bão hoà CaO của ôxit axit:

Giá trị của KH trong clike xi măng phụ thuộcvào thành phần vàtính chất của nguyên liệu sử dụng, dạng lò nung, điều kiện nugn luyện vàcác nhân tố khác khi KH càng lớn thì khoáng C3S nhiều, xi măng ninhkết và đóng rắn nhanh cờng độ cao nhng không bền trong môi trờng nớc

và môi trờng sunfat hỗn hợp nguyên liệu khó thiêu kết Khi KH thấp thìkhoáng C3S thấp C2S nhiều nên xi măng ninh kết và đóng rắn chậm trongthời kỳ đầu, cờng độ cuối cùng cao Vì vậy trong xi măng hệ số KH =0,85 ữ 0,95

• Hệ số silicat ( n ) là tỷ số giữa SiO2 và tổng hàm lợng Fe2O3 + Al2O3

Khi tăng hệ số n thì làm tăng hàm lợng khoáng silicat canxi có độbaza thấp, do đó xi măng có thể ninh kết đóng rắn chậm ở thời kỳ đầu vàcờng độ cuối cùng cao Khi n giảm thì hàm lợng các khoáng nóng chảylớn, clinke dễ nung luyện và có nhiệt độ nung thấp Vì vậy đối với ximăng Pooclăng n = 1,7 ữ 3,5

2

3 2 3

2

8 , 2

35 , 0 65

, 1

SiO

O Fe O

Al CaO

3 2 3 2

2

O Fe O Al

SiO n

+

=

• Hệ số Alumin ( P ): là tỷ số giữa hàm lợng oxit nhôm và oxit sắt trongclinke

Hệ số P xác định tỷ lệ giữa khoáng C3A và C4AF Khi P nhỏ thì ximăng có độ bền cao trong nớc, khi P lớn thì xi măng ninh kết và đóngrắn nhanh nhng cờng độ cuối cùng thấp Vì vậy trong xi măng pooclăng

e.) Các tính chất cơ bản của xi măng pooclăng

• Khối lợng riêng và khối lợng thể tích:

3 2

3 2

O Fe

O Al

P=

A C AF C

C S C

S

3 4

2 3 +

+

=

S C

S C

A C S C

M K

4 2

3 3 +

+

=

AF C S C

A C S C

M K

4 2

3 3 + +

=

- γa khối lợng riêng là tỷ số giữa khói lợng của xi măng với thểtích của xi măng nó phụ thuộc vào thành phần khoáng clinke ximăng và phụ gia cho cao

- Khối lợng đổ đống của xi măng ( γY ) là tỷ số giữa khối lợng của

xi măng với thể tích đổ đống của xi măng Khối lợng thể tích

đống phụ thuộc vào khối lợng riêng và khả năng nèn chặt của ximăng

• Lợng nớc yêu cầu và độ dẻo tiêu chuẩn của hồ xi măng:

- Lợng nớc yêu cầu ( lợng nớc tiêu chuẩn ) là lợng nớc cần thiết

để hydrat hoá các khoáng của clinke xi măng và bảo đảm cho

hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn

- Lợng nớc yêu cầu cầu xi măng phụ thuộc vào thành phầnkhoáng clinke, độ mịn của xi măng và loại phụ gia cho và khinghiền clinke xi măng

• Thời gian ninh kết của xi măng pooclăng: là thời gian từ khi trộn ximăng với nớc cho hỗn hợp tơng đối linh động đến khi xi măng – nớc

đặc lại và có cờng độ ban đầu nào đó thì gọi là thời gian ninh kết của

xi măng pooclăng Thời gian ninh kết của xi măng pooclăng phụthuộc vào thành phần khoáng của clinke, độ nghiền mịn của xi măng

và loại, lợng phụ gia trong xi măng, điều kiện môi trờng đóng rắn và

tỷ lệ nớc

• Cờng độ của xi măng: là một tính chất quan trọng của xi măng là khảnăng rắn chắc khi tác dụng với nớc và chuyển hỗn hợp dẻo thànhdạng đã tạo cho sản phẩm có cờng độ cao Cờng độ của xi măng cóthể đánh giá bằng các phơng pháp khác nh cờng độ chịu uốn, cuờng

độ chịu nén, cờng độ chịu kéo Cờng độ của xi măng Pooclăng phụthuộc vào thành phần khoáng của xi măng, cấu trúc của clike xi măngPooclăng, độ nghiền mịn và thành phần hạt, thời gian bảo quản của ximăng, điều kiện môi trờng bảo quản xi măng, loại và lợng phụ giatrong xi măng

• Tính ổn định của xi măng Pooclăng: các chất kết dính nói chung và ximăng nói riêng khi đóng rắn cần phải ổn định thể tích Xi măng nếuthay đổi thể tích không đồng thời sẽ đẫn đến làm giảm cờng độ của bêtông khi đóng rắn, có khi dẫn đến phá hỏng sản phẩm Nguyên nhân

do trong xi măng có CaO, MgO tự do lớn lên nên khi xi măng đã

đong rắn thì CaO, MgO tự do với nớc làm tăng thể tích sản phẩm vì

vậy đối với xi măng hàm lợng CaO tự do ≤ 1,5%, hàm lợng MgO ≥

5%

II.) Nguyên liệu, nhiên liệu sản xuất clike

xi măng Pooclăng.

1 Nguyên liệu sản xuất xi măng Pooclăng.

Các nguyên liệu chính để sản xuất xi măng Pooclăng là đá vôi, đấtsét, ngoài ra còn sử dụng nguyên liệu điiêù chỉnh là xỉ pyrit, quặng sắt,boxit

Quy phạm quy định chất lợng của các nguyên liệu dùng để sảnxuất clike xi măng Pooclăng: ( trang bên )

Đá vôi hàm lợng Cao; %; min

hàm lợng MgO; %; maxhàm lợng SiO2; %; maxhàm lợng đất lẫn; %; max

50 3,5 8 7

Đất sét hàm lợng SiO2; %

hàm lợng Al2O3; %hàm lợng Fe2O3; %; minhàm lợng MKN; %; max

60 ữ 68

12 ữ 22 5

8

Xỉ pyrit hàm lợng Fe2O3; min

hàm lợng CaO; %; minhàm lợng SiO2; %; minhàm lợng Al2O3; %; minhàm lợng MgO; %; max

63 0,5 9 0,9 0,5

a.) Đá vôi:

Đá vôi sản xuất clike xi măng chủ yếu để cung cấp oxit CaO, trong

đá vôi hàm lợng các cấu tử cacbonat đạt từ 76% ữ 80% tính chất hoáhọc và hoá lý của đá vôi ảnh hởng đến việc *lựa chọn công nghệ sảnxuất xi măng Trong đá vôi có chứa các hỗn hợp chất nh sắt, đất sét

b.) Đất sét

Đất sét xử dụng để sản xuất clike xi măng chủ yếu cung cấp SiO2,

Al2O3, Fe2O3 Đất sét là khoáng kết tủa hạt nhỏ, dễ tạo thành huyền phùkhi khuấy trộn với nớc thành phần khoáng chủ yếu của đất sét là khoángalumo silicat ngậm nớc tồn tại ỏ dạng Al2O3, 2SiO2.2H2O Ngài ra trong

đất sét còn lẫn các hợp chất khác nh cát, tạp chất hữu cơ, Fe2O3 và oxitkiềm

c.) Các phụ gia điều chỉnh

Phụ gia đa vào hỗn hợp nguyên liệu xi măng khi thành phần hoáhọc của nó không đảm bảo yêu cầu đã định để tăng thành phần hoá họccủa nó không đảm bảo yêu cầu đã định nh để tăng hàm lợng SiO2 trongphối liệu thờng dùng phụ gia là cát, trepen, diatomit để tăng hàm lợng

Fe2O3 dùng quặng sắt, còn khi để tăng hàm lợng Al2O3 ta dùng quặngBoxit làm phụ gia điều chỉnh

d.) Các phụ gia

Pha vào khi nghiền clike xi măng Pooclăng để cải thiện 1 số tínhchất của xi măng và hạ giá thành sản phẩm là thạch cao, phụ gia khoánghoạt tính ( xỉ lò cao, xỉ nhiệt điện)

2 Nhiên liệu sản xuất xi măng Pooclăng

Để nung luyện clike xi măng Pooclăng, ngời ta có thể sử dụngnhiên liệu rắn, lỏng, khí

• Nhiên liệu lỏng thờng dùng là dầu marut có nhiệt trị là Q = 8000 ữ

11000 Kcal/kg

• Nhiên liệu khí sử dụng là khí thiên nhiên có Q = 8000 ữ 9000 Kcal/kg

• Nhiên liệu rắn thờng dùng là than, khi nung clike xi măng trong lò

đứng thì sử dụng than ngắn lửa, chất bốc thấp 3 ữ 6%, nhiệt trị củathan Q = 5500 ữ 6500 Kcal/kg

• Nếu nung trong lò quay thì sử dụng than có hàm lợng chất bốc cao15% ữ 20% có nhiệt trị QM≥ 550 Kcal/kg

chơng ii bàI toán phối liệu

1.) Thành phần hoá của nguyên liệu cho tr ớc:

Bài toán phối liệu nhằm mục đích tính toán thành phần, hàm lợngnguyên vật liệu trong phối liệu để sản xuất Clinke Bài toán phối liệu rấtquan trọng, nó là điều kiện đầu tiên để quyết định đến chất lợng của ximăng sau này

Trong đồ án này nguyên liệu dùng để sản xuất Clinke xi măngPooclăng gồm 3 cấu tử là:

Đá vôi Đất sét Quặng sắtBảng thành phần hoá học của nguyên liệu cha nung:

Đất sét 64,73 19,5 6,28 2,37 1,05 4,82 98,75

( Bảng 01 )Bảng thành phần hoá của nguyên liệu cha nung quy về 100%

Ta có:

 K1 : Kđá vôi

 K2 : Kđất sét

K3 : Kquặng sắt

Bảng thành phần của nguyên liệu đã nung quy về 100%:

Đá vôi 2,4047 0,275 0,859 94,493 1,9683 100

Đất sét 68,917 20,757 6,6877 2,52 1,1183 100Quặng 16,49 5,0237 73,723 1,397 3,3661 100

( Bảng 03 )

3.) Xác định l ợng tro đọng lại trong Clinke:

Theo số liệu của than cám số 4 có độ tro A = 15%, ta có các số liệusau:

∑

( Bảng 04 )Thành phần hoá của tro than(%):

-( Bảng 05 )

7300199 ,

1 1972 , 42 100

100 100

051524 ,

1 9 , 4 100

100 100

02735 , 1 663 , 2 100

100 100

* Xác định nhiệt trị của than: áp dụng công thức thực nghiệm củaMendeleep:

4.) Xác định hệ số bão hoà, môđun Silicat và môđun aluminat theo thành phần khoáng yêu cầu:

Bảng thành phần khoáng:

( Bảng 06 )Bảng thành phần khoáng quy về 100%

100 100

.

B A P

q=

LV T

=

P

% 144 , 3 100

100

100 15 2096 ,

=

q

5.) Tính cấp phối cho phối liệu :

Đây là bài toán phối liệu có lẫn tro than, vậy ta phải tính bài toántheo bảng thành phần hoá của nguyên liệu đã nung quy về 100% ( Theobảng 03_ tính thành phần nguyên liệu đã nung )

Quặng sắtcấu tử 3

Tro thancấu tử 4

Oxit Đá vôi Đất sét Quặng sắt Tro than Clinke

892 , 0 41 , 20 33 , 1 12 , 56

41 , 20 89 , 0 12 , 56

33 , 1

89 , 0

2 3

+

=

S C S

C

S C S

C KH

931 , 1 307 , 15 05 , 2 613 , 8 44 , 1

41 , 20 39 , 1 12 , 56

05 , 2

44 ,

1

33 , 1

4 3

+

=

AF C A

C

S C S

C n

2533 , 1 64 , 0 307 , 15

163 , 8 15 , 1 64 , 0

15 , 1

4

=

AF C

A C P

cÊu tö 1 cÊu tö 2 CÊu tö 3 cÊu tö 4

a1 = ( 2,8.KH.S1 + 1,65.A1 + 0,35.F1 ) – C1

= ( 2,8.0,892.3,6547 + 1,65.0,3481 + 0,35.0,2784 ) – 93,9785 = - 84,1787

b1 = ( 2,8.KH.S2 + 1,65.A2 + 0,35.F2 ) – C2

= ( 2,8.0,892.69,8802 + 1,65.19,8801 + 0,35.6,8083 ) – 2,2332 = 207,485

100

.A1 y A2 z A3 q A4x

100

.F1 y F2 z F3 q F4x

100

.S1 y S2 z S3 q S4x

q z y x

C q C z C y C x C

+ + +

+ + +

= 1 2 3 4

F A

S n

S

F A

C KH

35 , 0 65 , 1

c1 = ( 2,8.KH.S3 + 1,65.A3 + 0,35.F3 ) – C3

= ( 2,8.0,892.14,6576 + 1,65.5,3215 + 0,35.75,0862 ) – 1,5578 = 70,1117

X = 68,9620

Y = 23,6473

Z = 4,2467

Bảng thành phần các cấu tử trong Clinke phối liệu đã nung: ( Bảng 10 )( Trang bên ).

Đá vôi 2,5204 0,2401 0.1920 64,8094 1,2001 68,9620

Đất sét 16,5249 4,7011 1,6099 0,5281 0,2833 23,6473Quặng 0,6225 0,2260 3,1886 0,0662 0,1434 4,2467Tro than 1,9021 0,8552 0,1572 0,2075 0,0220 3,1440

- Khối lợng đá vôi là:

- Khối lợng đất sét là:

) ( 69 , 120 86 , 42 100

962 , 69 100 100

100

kg MKN

X M

6473 , 23 100 100

100

kg MKN

Y M

2467 , 4 100 100

100

kg MKN

Z M

144 , 3 100 100

100

kg MKN

q M

69 , 120 100 064 , 171

100

kg

X

) ( 778 , 14 351 , 171

322 , 25 100 064 , 171

100

kg Y

- Khèi lîng quÆng s¾t lµ:

- Khèi lîng than lµ:

B¶ng thµnh phÇn ho¸ cña phèi liÖu cha nung:

§¸ v«i 1,4709 0,1401 0,1121 37,8225 0,7004 30,1880 70,434

§Êt sÐt 9,6440 2,7436 0,9396 0,3082 0,1654 0,9772 14,778QuÆng 0,3633 0,1319 1,8612 0,0386 0,0837 0,0773 2,556Than 1,1101 0,4991 0,0917 0,1211 0,0128 10,3972 12,232

8.) KiÓm tra l¹i gi¸ trÞ KH vµ n theo thµnh phÇn ho¸:

⇒ Gi¸ trÞ cña hÖ sè KH tÝnh theo thµnh phÇn kho¸ng vµ tÝnh theo thµnhphÇn ho¸ kh«ng cã sù sai kh¸c

⇒ Gi¸ trÞ cña hÖ sè n tÝnh theo thµnh phÇn kho¸ng vµ tÝnh theo thµnhphÇn ho¸ kh«ng cã sù sai kh¸c

) ( 556 , 2 351 , 171

379 , 4 100 064 , 171

100

kg

Z

) ( 232 , 12 351 , 171

96 , 20 100 064 , 171

100

kg

Q

892 , 0 5699

, 21 8 , 2

1477 , 5 35 , 0 0224 , 6 65 , 1 6112 , 65

8 , 2

35 , 0

65 , 1

2

3 2 3

Al CaO

KH

931 , 1 1477 , 5 0224 , 6

5699 , 21

3 2 3

2

+

= +

=

O Fe

O

Al

SiO

n

Chơng III tính cân bằng vật chất

Cân bằng vật chất là tỷ số giữa nguyên liệu đa vào trong sản xuất

và số lợng sản phẩm thu đợc trong quá trình sản xuất Qua số liệu cânbằng vật chất cho ta biết đợc số lợng nguyên liệu hay sản phẩm cần thiết

ở mỗi công đoạn Trên cơ sở đó lựa chọn thiết bị máy móc cho cả dâychuyền sản xuất, hoạch toán giá thành và làm cho dây chuyền công nghệcân đối, đồng bộ Phơng pháp tính căn cứ vào sản lợng yêu cầu, tính lợngnguyên liệu theo từng khâu của quá trình sản xuất

I Chế độ làm việc của nhà máy.

1.) Đặc điểm sản xuất xi măng theo ph ơng pháp lò đứng:

Quá trình sản xuất tối u nhất là phải thờng xuyên, liên tục, đặc biệtvới công đoạn nung luyện và sấy thùng quay ( bởi vì mỗi khi dừng hoạt

động thì khi hoạt động trở lại phải nhóm lại lò rất tốn kém và mất thờigian ) Tuy nhiên lò cũng không thể hoạt động thờng xuyên trong mộtthời gian dài Bởi vì trong một thời gian làm việc các thiết bị máy móc bịhỏng hóc cần đợc sửa chữa và bảo dỡng, đặc biệt ở đôn nung nung lớpgạch chịu lửa thờng bị ăn mòn, với đôn xây bằng gạch Cr-Mg bình quân

3 ữ 5 tháng thì phải thay lớp gạch chịu lửa khác

Với dây chuyền sản xuát xi măng nhất thiết phải có hệ thống dự trữnguyên liệu ở khâu trung gian, cũng nh ở các khâu mà phổ biến là hệthống xylô Nh vậy giúp cho các phân xởng làm việc độc lập với nhautrong một khoảng thời gian nhất định Tuy nhiên để tận dụng tối đa khảnăng làm việc của máy móc thiết bị thì các máy móc nên chọn đúngcông suất và chế độ làm việc của chúng nên chọn đồng bộ

Để cho nhà máy xi măng lò đứng làm việc thuận lợi ta chia nhàmáy làm 3 phân xởng:

- Phân xởng xi măng

- Phân xởng nung luyện

- Phân xởng chuẩn bị phối liệu

2.) Lập chế độ làm việc của nhà máy:

a.) Lập chế độ làm việc cho phân xởng nung luyện :

ở phân xởng này yêu cầu phải làm việc liên tục không nghỉ chủnhật và những ngày lễ trong năm, chỉ nghỉ 6 ngày tết nguyên đán và 49ngày sữa chữa, một ngày làm việc 3 ca và mỗi ca làm việc 8 tiếng

Vậy số ngày làm việc trong năm :

365 – ( 49 + 6 ) = 310 ngày

b.) Phân xởng chuẩn bị phối liệu :

Số ngày trong năm: 365 ngày

Số ngày dừng sửa chữa: 45 ngày

Số ngày nghỉ các ngày lễ, tết: 10 ngày

Vậy số ngày làm việc là: 365 - ( 45 + 10 ) = 310 ngày

• Riêng với phân xởng gia công đá và phân xởng phụ gia xỷ lòcao làm việc 2 ca trong ngày, chỉ sấy thùng quay làm việc 3 ca,mỗi ca 8 tiếng.

• Tổng số ngày làm việc trong năm : 310 ngày

c.)Phân xởng xi măng:

• Công đoạn đóng bao:

- Số ngày trong năm: 365 ngày

- Số ngày chủ nhật: 51 ngày

- Các ngày lễ công nhân đợc nghỉ: 10 ngày

- Thời gian sửa chữa: 9 ngày

- Tổng thời gian công nhân đợc nghỉ: 70 ngày

- Tổng thời gian công nhân làm việc trong năm: 295 ngày

- ở công đoạn này công nhân làm việc một ngày 2 ca, mỗi

ca 8 tiếng

- Số ca làm việc trong năm là: 295x2 = 590 ca

- Số giờ làm việc là: 4720 giờ

• Công đoạn nghiền ủ:

- ở công đoạn này công nhân không nghỉ chủ nhật, mỗingày làm việc 2 ca, mỗi ca 8 tiếng

- Trong năm sửa chữa, bảo dỡng là: 55 ngày

- Tổng các ngày nghỉ lễ tết: 10 ngày

- Tổng số ngày làm việc trong năm: 300 ngày

Nghỉchủ nhật

Cácngày lễ

Ngàylàm việc

Nghỉchủ nhật

Cácngày lễ

Ngàylàm việc

Ca/năm Giờ/năm

Số ngày

trong năm

Sửachữa

Nghỉchủ nhật

Cácngày lễ

Ngàylàm việc

Ca/năm Giờ/năm

Sửa chữa Ngày lễ Ngày

Vít tải phối liệu đồng nhất

Gỗu nâng phối liệu đồng nhất

Nứoc

Theo yªu cÇu thiÕt kÕ c«ng suÊt nhµ m¸y lµ 80000 T clinke/n¨m.

§©y chÝnh lµ lîng Clinke trong xyl« clinke Q = 10800 ( T/n ) Gäi KI lµlîng hao hôt ë kh©u thø i th× lîng vËt liÖu ®a vµo tríc kh©u i lµ:

1 Khèi lîng Clinke tríc b¨ng t¶i cµo ( hao hôt ë b¨ng t¶i cµo lµ K1

i

K Q

) 1 (

) / ( 80040 05

, 0 100

100

80000 100

100

1 0

K Q