ĐỒ ÁN CHẤT KẾT DÍNH+ BẢN VẼ Thiết kế phân xưởng gia công phối liệu của nhà máy sản xuất xi măng pooc lăng, phương pháp khô lò quay có thiết bị phân hủy đá vôi (Canxiner), công suất 2500 tấn Clanhkengày đêm. Nguyên liệu và nhiên liệu được chọn từ các bảng

Thiết kế phân xưởng gia công phối liệu của nhà máy sản xuất xi măng pooc lăng, phương pháp khô lò quay có thiết bị phân hủy đá vôi (Canxiner), công suất 2500 tấn Clanhkengày đêm. Nguyên liệu và nhiên liệu được chọn từ các bảng đính kèm

KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ

măng pooc lăng, phương pháp khô lò quay có thiết bị phân hủy đá vôi (Canxiner), công suất 2500 tấn Clanhke/ngày đêm Nguyên liệu và nhiên liệu được chọn từ các bảng đính kèm”.

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : ThS NGUYỄN KHẮC KỶ

SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN VĂN SƠN

CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ CỦA ĐỒ ÁN

Đề bài:

Thiết kế phân xưởng gia công phối liệu của nhà máy sản xuất xi măng pooc lăng, phương pháp khô lò quay có thiết bị phân hủy đá vôi (Canxiner), công suất 2500 tấn Clanhke/ngày đêm Nguyên liệu và nhiên liệu được chọn từ các bảng đính kèm.

Ghi chú:

Cơ cấu sản phẩm: % PC40, % PCB30 và % PCB40 Các thông số khác, loại phụ gia đầy, thạch cao và tỷ lệ phối trộn do GVHD quy định (Thạch cao: 3- 5%; PG đầy: 10-30% tùy sản phẩm).

Số liệu thiết kế:

KH = 0,92 n = 2.5 p = 1.3

Bảng 1 Thành phần hóa của đá vôi

Bảng 2 Thành phần hóa của đất sét

Bảng 3.Thành phần hóa của phụ gia điều chỉnh

Thành phần W0 A0 S0 C0 H0 N0 O0

Bảng 5 Thành phần hoá của tro than:

Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 7

1.1 Khái niệm 7

1.1.1 Khái niệm về xi măng poóclăng, clanhke xi măng poóclăng 7

1.1.2 Thành phần khoáng hóa của xi măng poóclăng 7

1.1.3 Các đặc trưng của clanhke xi măng 11

1.2 Các tính chất kỹ thuật của xi măng 13

1.2.1 Tính ổn định thể tích 13

1.2.2 Độ mịn của xi măng 13

1.2.3 Khối lượng riêng và khối lượng thể tích 13

1.2.4 Cường độ của xi măng 14

1.3 Ngyên liệu sản xuất clanhke xi măng póoc lăng 14

1.3.1 Đá vôi 15

1.3.2 Đất sét 15

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU 16

2.1 Lựa chọn nguyên liệu sản xuất 16

2.1.2 Hệ số tính toán 16

2.1.3 Nguyên liệu 16

2.1.4 Nhiên liệu 17

2.2 Tính toán phối liệu 18

2.2.1 Xác định thông số làm việc của than 18

2.2.2 Tính toán thành phần hóa của nguyên liệu đã chọn 19

2.2.3 Tính toán phối liệu cho quá trình nung 20

2.2.4 Tính thành phần khoáng của Clanhke 22

2.2.6 Tính thành phần hóa của nguyên liệu khô trước khi nung 23

2.2.7 Tính tít phối liệu 24

2.2.8 Tính thành phần hóa của nguyên liệu ẩm trước khi nung 24

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ 26

3.1 Dây chuyền công nghệ 26

3.1.1 Công nghệ sản xuất xi măng 26

3.1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng[3] 26

3.2 Tính toán cân bằng vật chất 35

3.2.1 Chế độ làm việc của nhà máy 35

3.2.2 Tính toán cân bằng vật chất 43

3.3 Tính toán và lựa chọn thiết bị 52

3.3.1 Chọn thiết bị cho phân xưởng đá vôi [3;4] 52

3.3.2 Chọn thiết bị cho phân xưởng đất sét [3;4] 58

3.3.3 Chọn thiết bị cho phân xưởng quặng sắt [3;4] 64

3.3.4 Chọn thiết bị cho phân xưởng quắc zít [3;4] 65

3.3.5 Chọn thiết bị cho phân xưởng phối liệu [3;4] 67

3.3.6 Biên luận kích thước nhà xưởng 68

Tài liệu tham khảo 70

dụng phổ biến với nhiều ưu điểm như tiết kiệm nhiên liệu, mức độ tự động hóa cao,kích thước lò nung ngắn so với các phương pháp khác.

Để hiểu rõ hơn về môn học chất kết dính, nâng cao khả năng tính toán của bài toánphối liệu cũng như nhận thấy được vai trò quan trọng của ngành công nghiệp xi măng,đòi hỏi ngày một cao của thị trường về số lượng, chất lượng và chủng loại xi măng

Em được giao nhiệm vụ thiết kế “Thiết kế phân xưởng gia công phối liệu của nhà

máy sản xuất xi măng pooc lăng, phương pháp khô lò quay có thiết bị phân hủy

đá vôi (Canxiner), công suất 2500 tấn Clanhke/ngày đêm Nguyên liệu và nhiên liệu được chọn từ các bảng đính kèm.” Đây là lĩnh vực rộng và phức tạp nên kiến

thức của em còn hạn chế, dó đó trong quá trình thực hiện đồ án không tránh khỏinhững thiếu sót về lỗi trình bày và tính toán bài toán phối liệu

Chính vì vậy, em mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô trong bộ mônVật liệu xây dựng trường Đại học Kiến trúc Hà Nội và các bạn để đồ án của em đượchoàn chỉnh hơn và em được tích lũy thêm kiến thức cho mình

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Vật liệu xây dựng và côgiáo PGS.TS Nguyễn Duy Hiếu, đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ ánmôn học này

Hà Nội ngày … /…/2018

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Sơn

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN

1.1 Khái niệm

1.1.1 Khái niệm về xi măng poóclăng, clanhke xi măng poóclăng

Xi măng póoc lăng là chất kết dính có khả năng đông kết, rắn chắc và pháttriển cường độ trong môi trường nước, thường được gọi là chất kết dính thủy Xi măngpóoc lăng được người thợ nề Joseph Aspdin phát minh ngày 21 tháng 10 năm 1824 ởnước Anh mang số hiệu 5022 có tên gọi: “Hoàn thiện việc sản xuất đá nhân tạo” đượccông bố và nổi tiếng khi được sử dụng để xây dựng các công trình trên đảo Portland.Cho tới năm 1843 con trai của Joseph Aspdin là William Aspdin đã sản xuất được “Ximăng póoc lăng chính hiệu ” thõa mãn được khái niệm như ngày nay

Xi măng póoc lăng là chất kết dính được phát triển ngày càng hoàn thiện về tínhnăng kỹ thuật và công nghệ sản xuất Các chủng loại xi măng póoc lăng là chất kếtdính chủ yếu trong xây dựng của các quốc gia Căn cứ và khả năng sản xuất và tiêu thụ

xi măng người ta có thể đánh giá được trình độ phát triển của từng quốc gia

Xi măng poóclăng được sản xuất bằng bằng công nghệ nghiền mịn clanhke ximăng poóclăng với thạch cao (thạch cao đóng vai trò là phụ gia điều chỉnh thời gianđông kết) Thành phần chính trong xi măng là clanhke, phụ gia thạch cao và một sốcác loại phụ gia khác Clanhke là nguyên liệu chính đóng vai trò quyết định cho tínhchất của xi măng Clanhke được sản xuất bằng cách nung đến thiêu kết hỗn hợpnguyên liệu đồng nhất phân tán mịn gồm đá vôi, đất sét (nguyên liệu chính) và một sốnghuyên liệu khác đóng vai trò điều chỉnh (xỉ pyrít, quặng sắt, cát quắc )

Clanhke xi măng poóclăng là bán thành phẩm của công nghệ sản xuất xi măngtồn tại ở dạng hạt, kích thước từ (1040 mm) và phụ thuộc vào dạng lò nung Theocấu trúc vi mô clanhke xi măng là hỗn hợp các hạt nhỏ của nhiều pha tinh thể và mộtlương nhỏ pha thuỷ tinh

1.1.2 Thành phần khoáng hóa của xi măng poóclăng

a) Thành phần khoáng

Trong clanhke xi măng poóclăng gồm chủ yếu là các khoáng silíccát canxi (hàmlượng 70  80%), các khoáng Aluminat canxi và Alumôferit Canxi

Khoáng silíccát canxi gồm hai loại khoáng là khoáng Alít và khoáng Bêlít

- Khoáng Alít (3CaO.SiO2; tricanxi silicat, ký hiệu là C3S):

Là khoáng quan trọng nhất của clanhke xi măng póoc lăng, C3S tạo cho xi măngcó cường độ cao, đông kết rắn chắc nhanh và có ảnh hưởng nhiều đến các tính chấtkhác của xi măng Trong clanhke xi măng póoc lăng, khoáng C3S thường có hàmlượng nằm trong khoảng (45÷60)% Khoáng alít là dung dịch rắn của 3CaO.SiO2 và

một lượng nhỏ các oxit khác có hàm lượng (2÷4)% như MgO, P2O5, Cr2O3 các oxitnày nằm trong dung dịch rắn có ảnh hưởng đến cấu trúc và tính chất của khoáng alít.Cấu trúc tinh thể của 3CaO.SiO2 phụ thuộc vào trạng thái kết tinh Khi ở dạng tinhkhiết 3CaO.SiO2 kết tinh ở dạng khối tam diện, khi có lẫn các tạp chất thì có dạng đơnnghiêng hay lăng trụ tam giác

Khoáng C3S ở dạng tinh khiết bền vững trong khoảng nhiệt độ (1200÷1250)℃đến (1900÷2070)℃ Ở nhiệt độ lớn hơn 2070℃, C3S bị nóng chảy Ở nhiệt độ dưới1200℃, C3S bị phân giải thành C2S (2CaO.SiO2) Do khoáng C3S nằm trong dung dịchrắn với các oxit khác nên ở nhiệt độ thường hay khi làm nguội nhanh clanhke thì C3S

bị phân giải rất chậm

- Khoáng bêlít (2CaO.SiO2: đicanxi silicát, ký hiệu C2S ):

Trong clanhke xi măng C2S chiếm khoảng 2030%, là thành phần quan trọngcủa clanhke, có đặc tính là đông kết rắn chắc chậm nhưng cường độ cuối cùng cao.Bêlít là dung dịch rắn của 2CaO.SiO2 với một lượng nhỏ các ô xít khác như Al2O3,

Fe2O3, Cr2O3 Khoáng C2S được tạo thành trong clanhke ở 4 dạng thù hình  C2S,

’CC2S ,  C2S ,  C2S

+  C2S : bền vững ở điều kiện nhiệt độ cao từ 14252130 0C, ở nhiệt độ lớnhơn 21300C,  C2S bị chảy lỏng, ở nhiệt độ nhỏ hơn 14250C khoáng  C2S chuyểnsang dạng ’C C2S

+ ’CC2S bền vững ở nhiệt độ 83014250C, khi nhiệt độ nhỏ hơn 8300C và làmlạnh nhanh thì ’CC2S chuyển sang dạng C2S, còn khi làm nguội chậm bị chuyển sangdạng  C2S

+ C2S không bền luôn có xu hướng chuyển sang dạng  C2S đặc biệt là ở nhiệt

độ nhỏ hơn 5200C Khi C2S chuyển thành  C2S làm tăng thể tích khoảng 10% và bịphân rã thành bột

+  C2S thì hầu như không tác dụng với nước và không có tính chất kết dính,chỉ trong điều kiện hơi nước bão hoà, khoảng nhiệt độ 1502000C,  C2S mới có khảnăng dính kết

Chất trung gian phân bố giữa khoáng Alít và Bêlít là các pha Aluminôferit, phacanxi Aluminat và pha thuỷ tinh

- Khoáng celit : còn gọi là Tetra canxi aluminat

Celit là dung dịch rắn của các alumô pherit canxi có thành phần khác nhau phụthuộc vào thành phần hóa học của phối liệu và điều kiện nung luyện … Nó có thể làtập hợp dung dịch rắn gồm : C8A3F,C6A2F, C4AF, C2F Trong clanke ximăng pooclăngthường thì khoáng alumô pherit canxi chủ yếu là C4AF Trong clanke C4AF chiếm 10-

18 %,là khoáng đóng rắn tương đối chậm, cho cường độ không cao lắm nhưng bền

nước và bền trong môi trường sulphat, C4AF là khoáng nặng nhất trong clinker XMPLcó γ = 3,77 g/cm3.

- Pha canxi Aluminat : là dung dịch rắn tồn tại ở 2 dạng là C5A3 và C3A Trongclanke xi măng póoc lăng thường nằm chủ yếu ở dạng khoáng C3A (3CaO.Al2O3-tricanxi aluminát) Đặc điểm của khoáng này là đông kết rắn chắc nhanh và dễ tạo nêncác ứng suất gây nứt sản phẩm trong môi trường xâm thực sunphat

- Pha thuỷ tinh: có trong clanhke xi măng poóclăng với hàm lượng từ 515%.Thành phần của pha thuỷ tinh bao gồm một số loại ô xít như CaO, Fe2O3, Na2O, K2O,

…

- Ngoài ra trong clanhke xi măng poóclăng còn tồn tại một lượng CaO và MgO tự

do, chúng thường là các hạt già lửa nên tác dụng với nước rất chậm khi xi măng đãđông kết rắn chắc chúng mới thuỷ hoá gây nên ứng suất phá hoại cấu trúc của sảnphẩm như bị nứt, rữa, Làm thay đổi thể tích của sản phẩm và làm giảm cường độcủa đá xi măng

b) Thành phần hóa của clanhke xi măng poóclăng

Clanhke xi măng poóclăng bao gồm các khoáng chính là CaO, SiO2, Al2O3,

Fe2O3 với tổng hàm lượng là 9597% (theo khối lượng) Ngoài ra còn có các ôxítkhác với hàm lượng nhỏ như : MgO, TiO2, Na2O, P2O5, SO3, Hàm lượng các ô xítphụ thuộc vào nguyên vật liệu ban đầu và quy trình công nghệ sản xuất Trong clanhke

xi măng poóclăng tỷ lệ thành phần các ôxít thường dao động trong khoảng:

- Canxi ôxít (CaO): Chủ yếu trong nguyên liệu đá vôi, trong quá trình nung luyện

tạo thành clanhke ở các điều kiện nhất định chúng sẽ liên kết với các ôxít khác tạo nêncác hợp chất hoá học quyết định tốc độ đông kết rắn chắc và cường độ của xi măng.Khi hàm lượng CaO càng lớn thì khả năng tạo thành các hợp chất dạng khoáng canxisilicat có độ bazơ cao (C3S) trong clanhke càng nhiều, cho xi măng đông kết rắn chắcnhanh cường độ cao nhưng xi măng lại kém bền trong môi trường xâm thực sunfat.Hàm lượng CaO nhiều đòi hỏi nhiệt độ nung phải lớn khó nung luyện và để lại trong

clanhke một lượng canxi ôxít tự do nhiều, có hại cho xi măng Vì vậy, trong clanhke ximăng người ta phải khống chế hàm lượng CaO hợp lý(khoảng 6366%) Tuy nhiên,khả năng phản ứng CaO với các ôxít khác để tạo thành các khoáng trong clanhke cònphụ thuộc vào bản chất của các ôxít trong nguyên liệu, chế độ gia công hỗn hợpnguyên liệu và chế độ nung.

- Silic ôxít (SiO2): Chủ yếu trong nguyên liệu đất sét, trong quá trình nung luyệnclanhke SiO2 sẽ tác dụng với CaO tạo thành các hợp chất dạng khoáng canxi silicat.Khi hàm lượng SiO2 càng nhiều thì ngoài việc tạo thành khoáng C3S ra, khoáng canxisilicat có độ bazơ thấp (C2S) được hình thành sẽ tăng lên Hàm lượng khoáng C2S tănglàm xi măng đông kết rắn chắc chậm và cường độ phát triển chậm ở thời kỳ đầu củaquá trình rắn chắc đá xi măng Tuy nhiên loại xi măng có hàm lượng C2S cao lại cókhả năng bền trong nước và môi trường xâm thực sunfat Khi hàm lượng SiO2 trongclanhke ít, khoáng C3S được tạo thành nhiều, sẽ làm cho xi măng đông kết rắn chắcnhanh, cường độ cao song quá trình nung luyện khó, để lại lượng vôi (CaO) tự do lớn

Vì vậy trong clanhke xi măng thì ôxít SiO2 cần phải khống chế ở một tỉ lệ thích hợp(thường chiếm khoảng 2124% khối lượng clanhke)

Ngoài ra, khi SiO2 có độ hoạt tính càng cao thì quá trình tạo khoáng khi nung càngnhanh và càng triệt để

- Nhôm ôxít (Al2O3): Trong clanhke xi măng ôxít này được đưa vào chủ yếu từđất sét, khi nung luyện, ôxít nhôm tham gia vào quá trình tạo nên các khoáng nóng chảycanxi Aluminat Khi hàm lượng Al2O3 càng nhiều khoáng C3A tạo thành càng lớn, khảnăng xuất hiện pha loãng trong clanhke càng sớm và càng nhiều, nó có khả năng tạocho xi măng đông kết rắn chắc nhanh nhưng cường độ thấp và kém bền trong môitrường sunfat Trong clanhke hàm lượng ô xít nhôm chiếm khoảng 48%

- Sắt ôxít (Fe2O3): có tác dụng làm giảm nhiệt độ thiêu kết của quá trình nungluyện và tham gia vào quá trình tạo khoáng tetracalcium Aluminôferit (C4AF) Hàmlượng ô xít này trong clanhke xi măng càng lớn thì nhiệt độ nung được hạ thấp,khoáng C4AF được tạo thành nhiều xi măng nâng cao được độ bền trong môi trườngxâm thực sunfat nhưng lại cho mác xi măng không cao Thông thường tổng hàm lượngôxít Fe2O3 chiếm khoảng 24%

Ngoài các ôxít chính tham gia vào quá trình tạo khoáng còn có một hàm lượngnhỏ các ô xít khác như :

- Magiê ơxít (MgO): là thành phần có hại cho xi măng, là nguyên nhân gây sự

mất ổn định thể tích khi xi măng đã đơng kết rắn chắc Thường trong clanhke sản xuất

xi măng lượng ơxít MgO được khống chế với hàm lượng < 5%

- Titan ơxít (TiO2): Hàm lượng của nó từ 0,10,5% thì sẽ làm tốt cho quá trình kếttinh các khoáng, khi hàm lượng từ 24% thì TiO2 sẽ thay thế một phần SiO2 trong ximăng, làm tăng cường độ của xi măng

- Crơm ơxít (Cr2O3) và phốt pho ơ xít (P2O5) : khi hàm lương của các ơxít nàynằm vào khoảng 0,10,3% sẽ có tác dụng tốt là thúc đẩy quá trình đơng kết ở thời kỳđầu, tăng cường độ cho xi măng Nhưng với hàm lượng lớn (12%) có tác dụng ngượclại làm chậm thời gian đơng kết rắn chắc và làm suy giảm cường độ của đá xi măng

- Ơxít kiềm kali và kiềm natri (K2O + Na2O) do đất sét đưa vào: trong clanhke hàmlượng chúng khoảng 0,51% Khi hàm lượng các ơ xít này lớn hơn 1% sẽ gây nên sựmất ổn định thể tích của xi măng đặc biệt là gây nên sự tách, nứt trong bê tơng thuỷ cơng

do các ơ xít kiềm này có khả năng tác dụng với CaO, Al2O3 tạo nên các khoáng trương nởthể tích là Na2O.8CaO.3Al2O3(NC8A3), K2O.8CaO.3Al2O3 (KC8A3) hoặc tác dụng với

SO3 tạo nên khoáng nở thể tích là K2SO4, Na2SO4,

1.1.3 Các đặc trưng của clanhke xi măng

Chất lượng của clanhke xi măng được đánh giá qua thành phần hoá học và thànhphần khoáng Để đánh giá một cách tổng quát hơn thành phần của xi măng người tathường đánh giá chúng thơng qua các hệ số đặc trưng

CÁC HỆ SỐ ĐẮC TRƯNG CỦA CLANHKE XI MĂNG LÀ:



tự do tổng

tự do tổng

- CaO

Thơng thường hệ số bazơ vào khoảng 1,72,4 Khi hệ số này nhỏ hơn 1,7 ximăng có cường độ khơng cao Khi m lớn hơn 2,4 xi măng có cường độ cao nhưngnhiệt độ nung phải lớn, độ ổn định thể tích kém, nhiệt độ thuỷ hoá lớn và kém bềntrong mơi trường nước xâm thực

b Hệ số Silicat(ký hiệu n)

2 2

n (Al O Fe O )%

tự do tổng 





Khi hệ số n tăng làm tăng hàm lượng khoáng silicat canxi có độ bazơ thấp,

do đó xi măng có thể ninh kết đóng rắn chậm ở thời kỳ đầu và cường độ cuối cùngcao Khi n giảm thì hàm lượng các khoáng nóng chảy lớn, clanhke có nhiệt độ nung thấp, dễ nung luyện Đối với xi măng poóclăng n hợp lý nhất là 2,2 ÷ 2,6

c Hệ số Alumin (P):

Al O %P

Fe O %



Hệ số P xác định tỉ lệ giữa khoáng C3A và C4AF Khi P nhỏ thì xi măng có độ ổnđịnh trong mơi trường xâm thực của nước và sunfat, khi P lớn thì xi măng đơng kết rắn chắcnhanh nhưng cường độ cuối cùng thấp Thơng thường hệ số p từ 12,5

d Hệ số bão hồ vơi

KH

2,8(SiO SiO )

tự do tổng

tự do tổng

- Hệ số LSF:

Mức độ vơi trong clankke cịn được đặc trưng bởi nhân tố bão hịa vơi LSF làtỉ số của hàm lượng vơi thực tế so với hàm lượng vơi lớn nhất trong clanhke ( tínhtheo %)

LSF= 100CaO: (2,8SiO2+1,65Al2O3+0,35Fe2O3) khi P >0,64

LSF= 100CaO: (2,8SiO2+1,1Al2O3+0,7Fe2O3) khi P <0,64

Hàm lượng vơi tiêu chuẩn : -Với xi măng thơng thường 90-95

-Với xi măng cường độ phát triển nhanh 95-98

Ngoài ra để đánh giá tỉ lệ thành phần clanhke xi măng người ta còn dùng một sốcác hệ số khác như:

* Hệ số MS : C AF C A

S C S C M

3 4

2 3

4 2

3 3

1.2.2 Độ mịn của xi măng

Độ mịn xi măng là đại lượng biểu thị cho kích thước của các hạt xi măng đượcthể hiện bằng phần trăm lượng còn lại trên sàng hay dưới sàng có kích thước lỗ nhấtđịnh hoặc tính bằng diện tích bề mặt riêng của các hạt xi măng trong một đơn vị khốilượng

1.2.3 Khối lượng riêng và khối lượng thể tích

a) Khối lượng riêng

Khối lượng riêng là đại lượng biểu thị cho khối lượng của một đơn vị thể tíchvật liệu hoàn toàn đặc không có lỗ rỗng Đơn vị đo là g/cm3

Khối lượng riêng của xi măng poóc lăng chủ yếu phụ thuộc vào thành phầnkhoáng, nhiệt độ kết khối của clanhke xi măng Loại và hàm lượng phụ gia trong ximăng cũng sẽ làm cho khối lượng riêng của xi măng thay đổi

Khối lượng riêng của xi măng chủ yếu được xác định bằng bình thuỷ tinh cókhắc vạch chỉ dung tích Bằng phương pháp xác định thể tích của dung dịch khôngphản ứng thủy hoá với xi măng (như dầu hoả) bị khối lượng xi măng chiếm chỗ trongbình để tính khối lượng riêng của xi măng.

b) Khối lượng thể tích

Là giá trị biểu thị khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở trạng thái tựnhiên hoặc lèn chặt được tính cả lỗ rỗng Đơn vị đo là g/cm3 hoặc g/ 1ít hoặc Kg/m3.

Khối lượng thể tích của xi măng chủ yếu phụ thuộc vào thành phần khoáng củaclanhke, độ mịn của xi măng và hàm lượng phụ gia trong xi măng Cùng một loại ximăng nhưng độ mịn cao thì khối lượng thể tích tăng và ngược lại

Loại xi măng poóc lăng thông thường có khối lượng thể tích xốp từ 0,9 - 1,1g/cm3 và ở trạng thái lèn chặt từ 1,4: 1,7 g/cm3

Xi măng poóc 1ăng xỉ có khối lượng thể tích xốp từ 0,9 - 1,2 g/cm3 và ở trạng thái lènchặt từ 1,4 - 1,8 g/cm3

1.2.4 Cường độ của xi măng

Cường độ xi măng là giá trị lực biểu thị cho độ bền cơ học của đá xi măng, bê tôngtrên một đơn vị diện tích Đơn vị của cường độ là N/ mm2 (hoặc MPa) Cường độ ximăng bao gồm cường độ chịu uốn và cường độ chịu nén đồng nghĩa với cách gọi này,trong các tài liệu chuyên ngành còn dùng các thuật ngữ nh độ bền uốn, độ bền nén, độbền chịu uốn, độ bền chịu nén, giới hạn bền uốn, giới hạn bền nén

Ngoài các tính chất kỹ thuật kể trên còn các tính chất như :

- Lượng nước tiêu chuẩn và thời gian đông kết

- Nhiệt thủy hóa của xi măng

- Độ bền ăn mòn của đá xi măng

- Sự co nở thể tích của đá xi măng

- Độ trắng của xi măng

1.3 Ngyên liệu sản xuất clanhke xi măng póoc lăng

Nguyên liệu trực tiếp để sản xuất clanhke xi măng bao gồm đá, đất và các phụ giađiều chỉnh thành phần phối liệu như quặng sắt, nguyên liệu giàu silíc, các nguyên liệuchính dùng để sản xuất clanhke xi măng poóclăng cần phải thoả mãn các qui phạm đãqui định sau:

Đá vôi

Hàm lượng CaO, %Hàm lượng MgO, %Hàm lượng SiO2, %Hàm lượng sét, %

1.3.2 Đất sét

Đất sét sử dụng để sản xuất clanhke xi măng nhằm cung cấp các ôxít SiO2,

Al2O3, Fe2O3 bao gồm đất sét, đất hoàng thổ, phiến thạch sét Đất sét là khoáng kết tủagiàu hạt nhỏ, dễ tạo thành huyền phù khi khuấy trộn với nước Thành phần khoáng chủyếu của đất sét là khoáng Alumô silicat ngậm nước tồn tại ở dạng Al2O3.2SiO2.2H2O.Ngoài ra trong đất sét còn có lẫn các hợp chất khác như cát, tạp chất hữu cơ, Fe2O3 vàcác ôxít kiềm,

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU 2.1 Lựa chọn nguyên liệu sản xuất

2.1.1 Cơ sở khoa học

Cơ sở khoa học tính toán phối liệu sản xuất clanhke xi măng póoclăng là phươngpháp xác định thành phần hóa học của phối liệu, đảm bảo hình thành các khoáng cầnthiết cho clanhke xi măng poóclăng, phù hợp với tính chất và trình độ của công nghệsản xuất, đảm bảo tận dụng tài nguyên, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trườngtrong điều kiện Việt Nam

Tính toán thành phần hỗn hợp nguyên liệu là xác định tỷ lệ hàm lượng các loạinguyên liệu sử dụng phù hợp với công nghệ nung luyện để chế tạo clanhke xi măng cóthành phần hóa học và thành phần khoáng yêu cầu

Để tính toán phối liệu sản xuất clanhke xi măng có thể sử dụng các phương pháptính toán khác nhau Đối với các bài toán phức tạp có 3 cấu tử có lẫn tro hay 4 cấu tửkhông lẫn tro thường sử dụng phương pháp điều chỉnh Với bài toán có 2 hay 3 cấu tửthường sử dụng các phương pháp lựa chọn các hệ số Các nhà máy sản xuất xi măngpoóclăng ở nước ta hiện nay thường sử dụng phương pháp tính toán phối liệu theo các

hệ số KH hay LSF, n, p, MA, MS Với phương pháp tính toán phối liệu theo các hệ số,tùy theo công nghệ nung, nguyên liệu và nhiên liệu sử dụng mà ta có các dạng bài toánphối liệu hệ 2 hay nhiều cấu tử hoặc bài toán có lẫn tro hay không lẫn tro nhiên liệu.Khi sử dụng nhiên liệu rắn là than thì bài toán thường thuộc dạng có lẫn tro nhiên liệu.Nếu sử dụng nhiên liệu là khí thiên nhiên hay dầu thì bài toán thuộc về dạng không lẫntro nhiên liệu

Phụ gia (PG) điều chỉnh thành phần hóa học của phối liệu thường sử dụng quặngsắt khi hàm lượng sắt oxit trong đất sét ít hay sử dụng phụ gia khoáng giàu Silic nhưquắc zít, trepan, điatômit…khi hàm lượng Silíc điôxit thấp Trong trường hợp nguyênliệu ban đầu có hàm lượng oxit nhôm thấp, người ta thường sử dụng quặng bôxit làmphụ gia điều chỉnh

2.1.2 Hệ số tính toán

Hệ số bão hòa vôi: KH = 0,92

Hệ số Silicat: n = MS = 2,5

Hệ số Alumin: p = MA = 1,32.1.3 Nguyên liệu

Theo đề bài, 2 cấu tử được giao là đá vôi (1) và đất sét (8) có thành phần hoá như sau:

Bảng 2.1 Thành phần hóa của đá vôi và đất sét ban đầu

Cấu tử SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO MKN ∑

- Tính kiểm tra sơ bộ hệ số đối với đất sét:

đs đs

4 cấu tử

Bảng 2.2 Thành phần hóa của phụ gia điều chỉnh

Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN TổngQuặng sắt, % 15,00 4,20 69,00 1,60 2,50 7,00 99,3

2.1.4 Nhiên liệu

Trong bài toán này sử dụng 100% than E, thành phần hóa của than cám trong bảng 2.3:

Bảng 2.3 Thành phần hóa của than cám

Khi sử dụng than để cấp cho thiết bị nhiệt thì than phải được sấy đến độ ẩm làm việc là1%.

 Hệ số sử dụng của than là:

Thành phần làm việc của than được tính bằng cách lấy Ksd nhân với từng thành phầncủa than đưa ra ở bảng 2.5, ta có:

Bảng 2.5 Thành phần làm việc của than cám

Thành phần Wlv Alv Slv Clv Hlv Nlv Olv Tổng

Than E, % 1,00 20,11 2,19 72,94 1,66 0,65 1,35 100,00

Bảng 2.6 Thành phần hóa của tro than

Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Tổng

Bảng 2.7 Thành phần hóa của tro than quy về 100%

Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO

Tro than E % 58,42 26,62 6,58 3,59 1,7 3,09 100,00

2.2 Tính toán phối liệu

2.2.1 Xác định thông số làm việc của than

 Nhiệt trị thấp của than QH:

q– Hàm lượng tro lẫn vào CLK, %

Q – Nhiệt tiêu hao riêng để sản xuất 1 kg CLK, phụ thuộc vào phương pháp côngnghệ:

+ Đối với lò quay phương pháp khô: Q = 750÷1200 (kCal/kg CLK)

+ Đối với lò đứng: Q = 1000÷1200 (kcal/kg CLK)

+ Đối với lò quay phương pháp ướt: Q =1400÷1700 (kCal/kg CLK)

 Lựa chọn Q = 900 (kCal/kg CLK)

QH - Nhiệt trị thấp của than, Q  H 6332,24 (kCal/kg)

A – Hàm lượng tro lẫn trong than, E = 20,11% (theo bảng 2.5)

B – Lượng tro lẫn vào clanker so với tổng hàm lượng tro và phụ thuộc vàophương pháp công nghệ:

+ Đối với lò quay phương pháp ướt: B = 70÷100%

Vậy hàm lượng tro than lẫn trong CLK là 2,00%

2.2.2 Tính toán thành phần hóa của nguyên liệu đã chọn

Trong tính toán phối liệu thì tổng hàm lượng các thành phần phải bằng 100%

Vì vậy ta phải quy về 100% bằng cách:

Nếu tổng hàm lượng các thành phần nhỏ hơn 100% và chênh lệch nhỏ (1%<∆<2%) thì ta cho phần chênh lệch đó vào cột chất khác để tổng hàm lượng bằng 100%.Nếu tổng hàm lượng các ôxít nhỏ hơn 100% và chênh lệch ∆<1%), hay tổng hàmlượng các ôxít lớn hơn 100% ta phải qui về 100% bằng cách nhân trị số hàm lượngtừng ôxít với hệ số chuyển đổi Ri :

1100%

Bảng 2.8 Thành phần hóa của nguyên liệu ban đầu

Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN Tổng

Quặng sắt, % 15,00 4,20 69,00 1,60 2,50 7,00 99,30

Sau khi qui đổi về 100%, ta có bảng sau:

Bảng 2.9 Thành phần hóa của nguyên liệu quy về 100% trước khi nung

Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN CK TổngĐá vôi, %

2,91 0,20 0,10 52,67 1,59 42,53 0,00

100,00Đá sét, % 61,50 16,89 8,9 1,88 1,12 8,03

1,68

100,00Quặng sắt, %

15,11 4,23 69,49 1,61 2,52 7,05 0,00

100,00Quắc zít, %

100,00

Sau đó chúng ta chuyển thành phần hóa học của nguyên liệu chưa nung về nguyên liệu

đã nung bằng cách nhân lần lượt các oxit của từng cấu tử i với hệ số quy đổi Ki:

Bảng 2.10 Thành phần hóa của nguyên liệu đã nung quy về 100%

Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 CK TổngĐá vôi,% 5,07 0,35 0,17 91,65 2,77 0,00 0,00 100,00Đá sét,% 66,87 18,36 9,68 2,04 1,22 0,00 1,83 100,00Quặng sắt,% 16,25 4,55 74,76 1,73 2,71 0,00 0,00 100,00Quắc zít,% 92,56 3,94 2,34 0,86 0,30 0,00 0,00 100,00Than E,% 58,42 26,62 6,58 3,59 1,70 3,09 0,00 100,00

2.2.3 Tính toán phối liệu cho quá trình nung

Đây là bài toán tính hàm lượng các thành phần (hay tính tỉ lệ các khoáng) để phốihợp với nhau thành phối liệu dùng cho sản xuất clanhke xi măng Do trong clanhkesau khi nung có lẫn tro nên ta phải tính hàm lượng các khoáng tạo thành phối liệu theothành phần hoá của nguyên liệu quy về đã nung

Gọi: x , x , x , x , x lần lượt là phần trăm của cấu tử đá vôi, đất sét, quặng1 2 3 4 5sắt, quăczit đã nung và tro than lẫn trong clanhke

Ta thiết lập được các hệ phương trình sau:

a) Thiết lập hệ phương trình tính hàm lượng các nguyên liệu

MA =

F

i i

A F

cấu tử quặng sắt; 0,71% cấu tử quăczit; 2% tro than.

b) Tính thành phần hóa học của Clanhke

5

1

S = k k

i i i

S x





(8)Trong đó: Sk là tổng hàm lượng SiO2 có trong Clanhke; S i k là hàm lượng SiO

2có trong cấu tử thứ i; x là % cấu tử i trong Clanhke Tương tự với các oxit khác, thay i

công thức (8) vào bảng 2.10, ta có:

Bảng 2.11 Thành phần hóa của Clanhke

Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 CK TổngĐá vôi, % 3,63 0,25 0,12 65,65 1,98 0,00 0,00 71,64Đá sét, % 16,1 4,42 2,33 0,49 0,29 0.00 0,44 24,07Quặng sắt, % 0,26 0,07 1,18 0,03 0,04 0.00 0,00 1,58Quắt zít, % 0,66 0,03 0,02 0,00 0,00 0.00 0,00 0,71Tro than, % 1,17 0,53 0,14 0,07 0,03 0.06 0,00 2,00Tổng, % 21,82 5,3 3,79 66,25 2,34 0.06 0,44 100,0 0

+ Tính kiểm tra mô đun hệ số:

Hệ số alumin MA = 1,4 tương đối chuẩn với CLK (thông thường MA = 1-3), nhưvậy sẽ cho xi măng mác cao, cường độ lớn, khả năng tạo khoáng C3S lớn, tuy nhiêngây khó khăn trong quá trình nung luyện.

2.2.4 Tính thành phần khoáng của Clanhke

2.2.5 Tính lượng pha lỏng

+ Lượng pha lỏng được tính dựa trên thành phần khoáng:

2.2.6 Tính thành phần hóa của nguyên liệu khô trước khi nung

+ Hàm lượng nguyên liệu chưa nung Xi (trong phối liệu) tính theo hàm lượng nguyênliệu đã nung xi (trong CLK):

MKN là lượng mất khi nung của nguyên liệu i.

Hàm lượng các nguyên liệu khô trước khi nung là:

Bảng 2.12 Thành phần của nguyên liệu khô chưa nung

Bảng 2.13 Thành phần hóa của nguyên liệu khô chưa nung

Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN SO3 CK TổngĐá vôi, % 2,37 0,16 0,08 42,88 1,29 34,63 0,00 0,00 81,41Đất sét, % 10,64 2,92 1,54 0,33 0,19 1,39 0,00 0,00 17,01Quặng sắt, % 0,17 0,05 0,78 0,02 0,03 0,08 0,00 0,00 1,12Quắc zít, % 0,43 0,02 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,46Tổng, % 13,61 3,15 2,41 43,22 1,52 36,09 0,00 0,00 100,0

2.2.7 Tính tít phối liệu

2.2.8 Tính thành phần hóa của nguyên liệu ẩm trước khi nung

+ Do nguyên liệu ban đầu đá vôi, đất sét, phụ gia điều chỉnh có độ ẩm lần lượt là 3%,9%, 3% nên ta phải quy đổi về hàm lượng nguyên liệu ẩm trước khi nung:

w

4

1

.(1 W ).(1 W )

Trong đó: X iw, X i là % nguyên liệu i trước khi nung ở trạng thái ẩm và khô;

Wi là độ ẩm của nguyên liệu i, %.

Bảng 2.14 Thành phần của nguyên liệu ẩm chưa nung

ẩm

% nguyên liệu ẩm

Tỉ lệ thành phần nguyên liệu ẩm chưa nung

Đá vôi 3% X1w X 1 81,41.(1 0,03) 83,85  1 83,85

.100% 80, 42%104,27

X X 4 0,71.(1 0,03) 0,73  4 0,73

.100% 0,7%104,27

X là % cấu tử i trong phối liệu ẩm.

Tương tự với các oxit khác, thay công thức (9) vào bảng 2.9, ta có:

Bảng 2.15 Thành phần hóa của nguyên liệu ẩm chưa nung

Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN CK TổngĐá vôi, % 2,34 0,16 0,08 42,36 1,28 34,20 0,00 80,42Đất sét, % 10,93 3,00 1,58 0,33 0,20 1,43 0,30 17,78Quặng sắt % 0,17 0,05 0,76 0,02 0,03 0,08 0,00 1,10Quắc zít, % 0,65 0,03 0,02 0,01 0,00 0,00 0,00 0,70Tổng, % 14,09 3,24 2,44 42,72 1,51 35,71 0,30 100,0

Nhận xét : Tít phối liệu lớn hơn yêu cầu của bài toán đặt ra nằm trong giới hạn cho

phép (79±1)% Nhưng sự sai lệch tương đối nhỏ do vậy quá trình nung tương đối khó

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ

3.1 Dây chuyền công nghệ

3.1.1 Công nghệ sản xuất xi măng

Đối với các nhà máy sản xuất xi măng việc lựa chọn dây chuyền sản xuất là hếtsức quan trọng, nó quyết định đến phương pháp sản xuất cũng như chất lượng sảnphẩm Việc lựa chọn dây chuyền sản xuất phải căn cứ vào tính chất của nguyên nhiênliệu, vào khả năng kinh tế kỹ thuật của đất nước và công suất yêu cầu của nhà máy.Nếu lựa chọn được dây chuyền sản xuất hợp lý cho phép nâng cao chất lượng sảnphẩm, hạ giá thành sản phẩm, nâng cao hiệu quả kinh tế Hiện nay ta đang có 3phương pháp sản xuất xi măng đó là phương pháp ướt, phương pháp khô và phươngpháp liên hợp

a, Phương pháp ướt sản xuất xi măng: Là phương pháp nghiền và trộn nguyên

liệu với nước Ưu điểm của phương pháp này là dễ nghiền phối liệu có độ đồng nhấtcao Nhược điểm là tiêu tốn nhiên liệu khi nung, kích thước lò nung và diện tích xâydựng lớn

b, Phương pháp khô sản xuất xi măng: Là phương pháp nghiền và trộn nguyên

liệu ở dạng khô, vì vậy nguyên liệu khó nghiền mịn, độ đồng nhất của phối liệu khôngcao bằng phương pháp ướt Nhưng tiêu tốn ít nhiên liệu, kích thước lò nung nhỏ,nguyên vật liệu có độ ẩm nhỏ(W=10 - 15%),hệ thống trao đổi nhiệt phức tạp, hệ thốnglàm sạch nguyên liệu cũng phức tạp, mức độ cơ giới hoá và tự động hoá cao hơnphương pháp ướt, hệ số sử dụng thiết bị theo thời gian thấp hơn

c, Phương pháp liên hợp: Là phương pháp trung gian giữa phương pháp ướt và

phương pháp khô Việc chuẩn bị phối liệu và gia công nguyên liệu theo phương phápướt, nhưng nung phối liệu tiến hành theo phương pháp khô (có hệ thống ép lọc bùnphối liệu để tách nước)

Dựa vào điều kiện kinh tế của đất nước và dựa vào đặc điểm của các phươngpháp sản xuất ở trên, vào đặc điểm của nguồn cung cấp nguyên nhiên liệu ta chọnphương pháp khô với công nghệ lò đứng sản clinke xi măng poóclăng Với trình độkhoa học kỹ thuật ngày nay các máy móc và thiết bị đã đáp ứng được yêu cầu về độmịn, độ đồng nhất của phối liệu trước khi đem đi nung luyện (khắc phục được nhượcđiểm tồn tại của phương pháp khô) đồng thời làm tăng chất lượng cũng như sản lượngdẫn tới hạ giá thành sản phẩm.

3.1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng[3]

A Sơ đồ dây chuyền công nghệ.

B Phân tích dây chuyền công nghệ

a) Chuẩn bị phối liệu.

H ình 3.2 Sơ đồ công nghệ phân xưởng gia công và chuẩn bị phối liệu

1 - oto chở nguyên liệu từ mỏ; 2 - phễu tiếp liệu; 3 - băng tải xích; 4 - máy đập búa;

5 - máy rải đá vôi; 6 - băng tải; 7 - kho đồng nhất đá vôi, 8 - máy dỡ liệu; ;

9 - máy cán; 10 - máy rải; 11 - máy cào; 12 - kho đồng nhất sét;

13 - kho đồng nhất quặng sắt; 14 - kho đồng nhất quắc zít; 15 - bunke chứa đá vôi;

16 - bunke chứa sét; 17 - bunke chứa quặng sắt; 18 - bunke chứa quắc zít;

19 - cân định lượng; 20 - gầu nâng; 21 - máy nghiền sấy kết hợp phân ly;

22 - silo lắng; 23 - máng khí động; 24 - lọc bụi tĩnh điện; 25 - silo đồng nhất bột liệu

 Máy nghiền búa.

Máy nghiền búa là loại máy nghiền theo nguyên lý va đập giống như máy nghiềnrôto thuần tuý chỉ có điều khác biệt là các búa được ghép vào rôto bằng khớp bản lềcho phép búa quay đập và văng Máy nghiền búa được dùng để nghiền các loại vật liệucó độ bền trung bình và các loại vật liệu mềm như xỉ, than đá, thạch cao, đá phấn vàđất sét khô Giới hạn độ cứng của đất đá nghiền không quá 100 MPa, độ ẩm không quá15%

- Phân loại

+Máy nghiền búa một rôto (hình a)

+Máy nghiền búa hai rôto một bậc nghiền (hình b)

+Máy nghiền búa đảo chiều (hình c)

+Máy nghiền búa trục đứng (hình d)

+Máy nghiền búa có tấm phản hồi dạng băng tải (hình e)

Hình 3.3 Hình ảnh máy nghiền búa.

- Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy nghiền búa

Hình 3.4 Cấu tạo máy đập búa.

Vỏ 1 bằng gang hay thép

Trên trục nằm ngang 5 có lắp đĩa 2

Trên đĩa gán các búa 3 đặc điểm búa có thể lắp cứng hay lắp động và được làmbằng thép cứng

Sàng 6 để phân loại Sàng 6 có thể điều chỉnh được lỗ to lỗ nhỏ tùy theo độ nghiền.-Nguyên lý hoạt động: Khi làm việc rôto quay nhanh, tốc độ vòng của đầu búakhoảng 50m/s – 80m/s Vì vậy động năng mà búa sinh ra rất lớn Khi đổ vật liệu vàovùng dập, búa dập mạnh vào các cục vật liệu làm cho nó vỡ ra, đồng thời làm chochúng văng mạnh và ra vào các tấm đệm ở thành máy và vỡ nhỏ thêm Sản phẩm lọtqua chấn song ra khỏi máy thành sản phẩm Máy nghiền búa không có lưới chấn songthì vật liệu rót vào máy theo hướng ngược lại chiều quay của búa, trong máy có cáctấm chắn ở vị trí để các cục vật liệu đập vào theo hướng vuông góc với chúng

 Thiết bị rải liệu

Trong kho chứa kiểu đống dài, vật liệu được rải thành từng lớp dọc theo trục của đốngvật liệu Một phương pháp rải liệu hay sử dụng nhất là phương pháp rải chevron (hìnhchóp) Từng lớp vật liệu được trải dài dọc theo toàn bộ chiều dài của đống và các lớpđược rải chồng lên nhau dưới dạng chữ V ngược Chiều dày của mỗi lớp phụ thuộcvào tốc độ băng tải Để rải theo kiểu này thường sử dụng cần rải liệu lắp trên hệ thống

xe lăn di chuyển trên ray dọc đống liệu Phương pháp này rất đơn giản, song nó cónhược điểm là nếu hình thành phần hạt của vật liệu không đồng đều thì các hạt to sẽlăn xuống chân đống liệu gây lên hiện tượng phân tầng

Để tránh hiện tượng này có thể sử dụng phối liệu rải theo luống Theo phối liệu này,vật liệu được rải thành nhiều luống, luống nọ nằm cạnh luống kia hoặc luống nọ bêntrên luống kia, do đó tránh được nguy cơ tập hợp các hạt to ở chân đống liệu Số luốngcàng nhiều thì sự không đồng nhất về thành phần hạt càng nhỏ Nhược điểm củaphương pháp này là cần phải có thiết bị rải liệu phức tạp, làm tăng giá thành

Hình 3.5 Thiết bị rải liệu.

 Thiết bị rỡ liệu.

Máy cào đá vôi được thiết kế để vận chuyển đất sét Sự kết hợp giữa di chuyển dọctheo đống liệu và di chuyển ngang theo mặt cắt ngang của đống liệu giúp đạt được sựđồng nhất cao của đất sét trước khi đưa vào máy nghiền.Quá trình này thực hiện ngượcvới khi rải liệu

Toàn bộ quá trình hoạt động của máy cào được giám sát và điều khiển qua bộ PLCvới chương trình được lập sẵn Bộ di chuyển cầu cào được bố trí 2 bộ dẫn động: 1 tốc

độ nhanh sử dụng khi chuyển đống, 1 tốc độ chậm sử dụng khi xúc liệu Với 1 hệ

thống giám sát và điều khiển tối ưu, tạo cho cầu cào hoạt động ở chế độ tự động hoàntoàn.

Tang cáp điều khiển bao gồm nhánh đơn, tang đường kính lớn, vòng cuốn dây,giảm tốc và động cơ dừng quán tính Chức năng chính là nới cáp và cuộn cáp khi máycào di chuyển

+ Các thiết bị giám sát.

Tại hệ thống xích cào có lắp đặt các sensor giám sát tốc độ quay của xích và trênđường ray có các công tắc hành trình nhằm giới hạn hành trình di chuyển của thiết bịkhi thực hiện công việc

của khung dầm được lắp một khung bừa có thể di chuyển dọc theo khung dầm, khi dichuyển khung bừa sẽ bừa vào đống đá để làm đá vôi chảy xuống phần đáy kho theomặt cắt của đống và khung bừa Đá vôi được khung bừa, bừa xuống sẽ được băng xíchcào rồi đổ lên băng tải Xích cào được một động cơ truyền động thông qua hộp giảmtốc có thể thay đổi tốc độ Đá vôi được xích cào đổ về băng tải vận chuyển đổ lên kétchứa trạm định lượng.

Hình 3.6 Thiết bị dỡ liệu.

 Máy nghiền trục đứng.

Hệ thống máy nghiền liệu được sử dụng là máy nghiền rulô trục đứng với hệ thốngmáy nghiền sấy liên hợp chu trình kín Máy được thiết kế để nghiền bột liệu với năngsuất ≥ 190 tấn/h, kích thước vật liệu cấp vào máy là ≤ 50 mm( max = 60 mm), tốc độquay của bàn nghiền 28.15 v/p Sản phẩm sót sàng R 0.08 ≤ 14 ữ 16%, độ ẩm của vậtliệu đầu vào < 6 %, độ ẩm sản phẩm đầu ra < 1%, Áp lực nghiền ≤ 12Mpa

Khí sấy dùng cho máy nghiền có thể lấy từ lò nung khi lò nung hoạt động, hoặc lấy

từ lò đốt phụ của máy nghiền Hệ thống phân ly khí cho bột liệu được lắp trực tiếp trênmáy nghiền, tốc độ của phân ly có thể điều chỉnh được nhờ động cơ biến tần để khốngchế độ mịn của bột liệu

Bộ dẫn động của máy nghiền được trang bị 01 mô tơ chính Giảm tốc của máynghiền là loại hành tinh được bôi trơn cưỡng bức nhờ hệ thống bơm dầu cao áp và thấpáp Toàn bộ hệ thống máy nghiền được trang bị các thiết bị đo lường và chỉ báo ( ápsuất, nhiệt độ, năng suất, lưu lượng, độ rung…) và các liên động hoạt động liên động

an toàn cũng như các mạch vòng điều khiển Khi làm việc bình thường, máy nghiền

được vận hành từ phòng điều khiển trung tâm kết hợp với sự giám sát chặt chẽ của tạichỗ.

- Cấu tạo

Hình 3.7 Cấu tạo máy nghiền trục đứng.

+ Vỏ máy nghiền: Có tác dụng bao che cho các bộ phận bên trong máy nghiền vàtạo khoang nghiền.Vỏ máy nghiền bao gồm phần hình trụ và phần hình côn Ở phầntrên vỏ máy nghiền được lắp động cơ của phân ly và đường ống thoát khí đưa sảnphẩm nghiền lên két lắng (cyclon) để thu hồi sản phẩm nghiền

+ Bàn nghiền : có tiết diện hình chữ Y, bề mặt bàn nghiền được lót bởi 12 tấm lóttạo thành hình đĩa Các tấm lót được làm từ hợp kim chống mài mòn và được cố địnhxuống bàn nghiền bằng các bu lông Bàn nghiền được đỡ bởi một bệ đỡ thuỷ lực Tải

từ bàn nghiền được truyền tới ổ đỡ qua một màng dầu do một bơm cao áp cung cấp + Con lăn: Gồm có 4 con lăn, có đường kính 1900 mm Mỗi con lăn có hệ thốngthuỷ lực nâng hạ, tạo áp lực nghiền riêng Các con lăn được lót bởi vành lót chống mài

mòn hình lốp Vành lót con lăn có thể đảo ngược vị trí khi bị mòn quá nhiều do đó cóthể làm tăng đáng kể tuổi thọ.

+ Hộp giảm tốc và động cơ: Bàn nghiền được quay bởi một động cơ điện có côngsuất 1800 KW (điện áp 6 KV) truyền động qua hộp giảm tốc Hộp giảm tốc là cơ cấudạng thẳng đứng bao gồm bánh răng dẫn động và bánh răng truyền động Hộp giảmtốc có kết cấu vững chắc có thể chịu được tải trọng của các lực nghiền tác dụng lên.Trên hộp giảm tốc có gắn thiết bị đo độ rung để giám sát độ rung và bảo vệ máynghiền

+ Bộ phận nạp liệu: Có tác dụng cung cấp đều vật liệu nghiền vào bàn nghiền, do ápsuất bên trong buồng nghiền là áp suất âm cho nên bộ phận nạp liệu là đảm bảo kínkhí, hạn chế khí giả xâm nhập vào máy nghiền Bộ phận nạp liệu của máy nghiền gồmcó một van quay và van hai ngả Để chống sự bám dính và kẹt của vật liệu các cánh củavan quay được bọc một lớp cao su đàn hồi và chịu mài mòn

+ Vành chắn và vành kim phun khí: Bàn nghiền được bao quanh bởi vành chắn vàvành kim phun Vành chắn xung quanh bàn nghiền có tác dụng dàn đều vật liệu thànhmột lớp có chiều dày nhất định Vành phun khí có tác dụng phân bố dòng khí xungquanh mép bàn nghiền để cuốn vật liệu nghiền tràn ra từ vành chắn lên phân ly

+ Phân ly: Phân ly được liên kết bằng mặt bích vào phần trên vỏ máy nghiền Phân

ly gồm hệ thống cánh động và cánh tĩnh Bên dưới phân ly được bố trí một phều hìnhcôn để thu hồi vật liệu thô chưa bảo đảm dộ mịn theo yêu cầu Có thể điều chỉnh được

độ mịn của sản phẩm bằng cách thay đổi tốc độ của phân ly và lưu lượng khí qua máynghiền

+ Hệ thống hồi lưu ngoài: Những hạt vật liệu tràn ra khỏi bàn nghiền rơi qua vòngphun khí được các cánh gạt thu gom đưa ra ngoài qua van đối trọng vào gầu nâng cấpliệu lại cho máy nghiền

- Nguyên lý hoạt động

Nguyên liệu sau khi định lượng được vận chuyển vào máy nghiền bằng băng tải quavan hai ngả và hệ thống van quay Trên băng tải cấp liệu được bố trí hệ thống tách kim loại từ tính và phi từ tính(1105-25,1105-26) Lượng liệu hồi lưu của máy nghiềncũng được qua hệ thống tách kim loại phi từ tính trước khi quay lại bàn nghiền.Vậtliệu được đưa vào trung tâm bàn nghiền

Bàn nghiền được dẫn động nhờ mô tơ qua hộp giảm tốc Nhờ chuyển động quay củabàn nghiền, dưới tác dụng của lực li tâm vật liệu được dàn đều và đi vào vùng nghiềngiữa các rulô Do ma sát và áp lực của ru lo lên bàn nghiền, vật liệu được đập nhỏ vànghiền mịn

Dòng khí nóng để sấy vật liệu đưa vào máy nghiền được lấy sau tháp điều hoà hoặc

lò đốt phụ, qua ống gió đầu vào được chia làm 2 nhánh Lưu lượng khí qua máynghiền có thể điều chỉnh được thông qua độ mở van của quạt