Tìm hiểu về Xi măng pooclăng

313 1518879.386 khô 0.246 33.763 810.322 295767.5568 ẩm 0.270 37.103 890.464 325019.2932 Quặng sắt khô 0.034 4.696 112.694 41133.34263 Quặng sắt ẩm 0.037 5.104 122.494 44710.15503 Quăc zit khô 0.046 6.290 150.966 55102.65247 Quăc zit ẩm 0.048 6.621 158.912 58002.79207 Than cám khô 0.110 15.125 363.000 132495 Than cám ẩm 0.119 16.424 394.186 143877.7686 Thạch cao khô 0.047 6.463 155.100 56611.5 Thạch cao ẩm 0.049 6.738 161.700 59020.5 Phụ gia khô 0.116 15.950 382.8 139722 Phụ gia ẩm 0.126 17.325 415.8 151767 Gạch chịu lửa 0.7*10-3 0.096 2.310 843.15 Bi, đạn, tấm lót 0.37*10-3 0.051 1.221 445.665 Vỏ bao 26.8 3685 88440 32280600 Tiêu hao điện 125.330 17232.875 413589 150959985 Tiêu hao nước 1.067 146.713 3521.1 1285201.5 I. QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA PHÂN XƯỞNG: 1. Khai thác, vận chuyển, đập và đồng nhất sơ bộ đá vôi : 2. Khai thác, vận chuyển, đập và đồng nhất sơ bộ đá sét : 3. Tiếp nhận than, phụ gia, quặng sắt, quăczít, thạch cao, vào kho tổng hợp : 4. Quá trình công đoạn nghiền liệu : 5. Tiến hành gia công nguyên liệu và đồng nhất các cấu tử nguyên liệu thành bột phối liệu đạt tiêu chuẩn theo yêu cầu kỹ thuật sau: - Đảm bảo thành phần hoá của nguyên liệu ban đầu. - Đảm bảo độ mịn của phối liệu 10% trên sàng N008. - Đảm bảo độ đồng nhất phối liệu: M = 10 : 1 - Đảm bảo độ ẩm của phối liệu vào tháp trao đổi nhiệt: <1% - Đảm bảo tít phối liệu nằm trong khoảng T = 79 ± 1%. II. LỰA CHỌN THIẾT BỊ NGHIỀN PHỐI LIỆU: 1. Chế Độ làm Việc Của Phân Xưởng: Theo yêu cầu của nhà máy thì phân xưởng nguyên liệu phải đảm bảo đủ phối liệu cho phân xưởng lò nung làm việc liên tục, đồng thời căn cứ vào hệ số sử dụng của thiết bị chính trong phân xưởng là máy nghiền phối liệu. Ta có chế độ làm việc của phân xưởng được quy định như sau: + Số ngày làm việc trong năm : bằng số ngày làm việc của lò = 300 ngày(nếu lò chạy được hơn 300 ngày thì máy nghiền liệu cũng phải làm việc theo). + Số giờ làm việc trong ngày : 18 giờ. (có thể nghỉ 6 giờ cao điểm để tiết kiệm điện) + Số ngày bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị trong năm : 36 ngày. 2. Tính năng suất máy nghiền liệu : Ta có năng suất lò : Glo = 3300 (T/ngày). Lượng phối liệu cần thiết để có 1kg Clinker : g = 1,567 (kgFL/kgCL). _[tính toán cân bằng vật chất toàn nhà máy]. Lượng phối liệu cần cấp cho lò trong 1 ngày : Gpl = Glo*g = 3300*1.567 = 5171.81 (TPL /ngày). = 215,5 (TPL/giờ). Hệ số làm việc theo giờ của máy nghiền liệu : KNL = Năng suất của máy nghiền liệu (theo tính toán) : Gm = Gpl*K = 215,5 * 1,33 = 287,33 (TPL/giờ) * Chọn máy nghiền liệu có năng suất : 300 (T/h). - Hệ số năng suất dư của máy : p = . 3. Chọn máy nghiền liệu : *Đặt vấn đề : * Trước đây, máy nghiền bi được sử dụng chủ yếu để sấy nghiền liên hợp trong công nghiệp xi măng vì nó có các ưu điểm sau: - Có thể sấy và nghiền trong cùng một máy. - Cấu tạo đơn giản, vận hành dễ dàng, chi phí bảo dưỡng, sửa chữa không cao và quá trình vệ sinh máy cũng đơn giản. - Làm việc tin cậy, ổn định, mức độ đập nghiền cao. - Vật liệu nghiền được trộn khá đồng nhất. * Nhưng máy nghiền bi có nhược điểm sau: - Tốc độ chuyển động của máy bị hạn chế (n = 20 ÷ 40 v/p) nên hạn chế về năng suất. - Thể tích làm việc hữu ích của thùng không cao (30 ÷ 45%). - Kích thước máy lớn, khi làm việc thì tạo độ ồn cao. - Tiêu hao điện năng lớn (yếu tố này rất quan trọng đến chi phí đầu vào sản xuất, vì điện năng chiếm gần 50 % giá thành sản xuất.). - Kích thước vật liệu vào thường phải khống chế ≤ 25 mm và chỉ sấy + nghiền được vật liệu có độ ẩm ≤ 12% nếu độ ẩm cao thì vật liệu sẽ dính vào bi nghiền và lớp lót. * Trong khoảng 20 năm gần đây, máy nghiền đứng được sử dụng rất rộng rãi trong ngành công nghiệp xi măng và rất được ưa chuộng, phổ biến nhất trong công đoạn nghiền liệu, nghiền than chủ yếu do máy nghiền đứng có các ưu điểm sau: - Vừa kết hợp sấy + nghiền + phân ly hạt trong cùng một máy do đó kích thước máy gọn hơn. - Tiêu hao điện năng thấp, giảm 20÷ 40% so với máy nghiền bi. - Có thể nghiền được nguyên liệu có W = 20%, nghiền được nguyên liệu thô với kích thước cục bằng 5% đường kính con lăn nên giảm được nhu cầu đập nhỏ trước khi nghiền. - Năng suất cao có khả năng đáp ứng cho những nhà máy có công suất lớn. - Diện tích chiếm chỗ nhỏ, gây tiếng ồn nhỏ khi làm việc. - Nghiền được những nguyên liệu có kích thước lớn. * Nhược điểm. - Kém thích hợp với những vật liệu có độ cứng cao (bàn nghiền và con lăn có thể bị phá hủy nếu gặp vật lạ có độ cứng cao như các mẩu kim loại lẫn trong vật liệu). - Tình trạng làm việc thay đổi rất nhậy cảm với những vật liệu có độ cứng không đều nhau rất dễ gây rung máy (độ rung của máy phụ thuộc vào tính chất bề mặt lớp vật liệu nghiền). - Các bộ phận mài mòn khi thay chi phí lớn, bảo dưỡng phức tạp. Căn cứ vào ưu nhược điểm của hai loại máy nghiền trên, căn cứ vào tình hình thực tế (xu hướng sử dụng thiết bị trong các nhà máy hiện nay), căn cứ vào tài liệu chào hàng của các hãng cung cấp thiết bị. Đi đến quyết định chọn máy nghiền liệu là máy nghiền đứng ATOX của hãng FL.Smidth. Mô tả sơ đồ công đoạn nghiền liệu ta chọn. Các thông số của máy nghiền ATOX : * Máy nghiền đứng ATOX của hãng FLSmidth, ngoài những ưu điểm của một máy nghiền đứng đã nêu ở trên nó còn có một một vài ưu thế sau đây do sự cải tiến công nghệ của hãng đem lại. (trích dịch tài liệu FLSmidth). - Máy nghiền ATOX hầu như có khả năng nghiền được tất cả các loại vật liệu có độ cứng khác nhau. - Khả năng nghiền là ổn định khi tính chất vật liệu nghiền thay đổi. - Tiết kiệm từ 3 ¸ 11 Kwh/tấn liệu cho động cơ truyền chuyển động. - Có thể nghiền được liệu có độ ẩm từ 1 ¸ 20%. - Sự không ổn định của vật liệu cũng không gây mài mòn lớn cho các bộ phận dễ bị bào mòn. 4. Các thiết bị phụ trợ cho hệ thống sấy nghiền liên hợp : a. Cyclon lắng: - Mục đích: Lắng bụi sau thiết bị phân ly để thu hồi sản phẩm sau khi nghiền và làm sạch sơ bộ khí thải. - Chọn tổ hợp 4 cyclon. - Đường kính các cyclon xác định theo công thức: ω : Tốc độ khí đi vào cyclon, chọn = 20 ( m/ s) * Vậy ta chọn D = 4,0 m - Kích thước các ống vào cyclon: + Chiều rộng ống : a = 0,2*D = 0,2*4,0 = 0,8 (m) + Chiều cao ống : b = 2*a = 2*0,8 = 1,6 (m) + Tiết diện ống : S = a*b = 0,8*1,6 = 1,28 (m2) b. Lọc bụi điện : - Do khí thải ra khỏi lò, và ra khỏi máy sấy nghiền liên hợp có nồng độ bụi cao, để đảm bảo môi trường lao động thì khí thải phải được lọc trước khi thải ra môi trường. Lọc bụi có rất nhiều phương pháp song hiệu quả lọc tốt nhất vẫn là lọc điện. Bởi vì lọc điện cho nồng độ bụi ra khỏi máy là thấp, mặt khác lọc điện lại cho năng suất lọc cao tới 99%, thiết bị nhỏ, gọn và khả năng tự động hoá ở mức độ cao. Song khi sử dụng lọc điện sẽ tiêu tốn điện năng, qúa trình làm việc của máy lọc bụi điện cần chú ý đến hiện tượng cháy nổ. - Mục đích: Thu hồi phần bụi trong khí thải sau khi qua các cyclon lắng trên và làm sạch khí thải sau khi đi qua tháp làm lạnh của hệ thống lò. - Lượng khí thải ra khỏi xyclon tầng V của hệ lò: VVr = 605825 (m3/ h)_bảng cân bằng vật chất hệ thống lò. - Lượng tác nhân sấy vào máy sấy nghiền liên hợp: Vs = 266380,390 (m3/ h) - Lượng khí còn lại đi vào tháp làm lạnh: VT = VVr - Vs = 605825- 266380 = 339445 (m3/ h) - Lượng khí thải đi ra khỏi máy sấy nghiền liên hợp: V’s = 260102,204 (m3/ h). - Tổng lượng khí thải vào lọc bụi điện: Vđ = VT +V’s = 339445+260102,204 = 599546,634 (m3/ h) - Giả thiết hỗn hợp khí (khí ra từ máy nghiền liệu + khí ra sau tháp làm mát) vào lọc bụi điện là 1500C. * Chọn 1 lọc bụi điện loại E. + Năng suất theo khí : 600000 m3/ h + Độ chân không cho phép cực đại trong lọc bụi : 200 mm H2O + Trở lực thuỷ tĩnh của lọc bụi : 15÷20 mm H2O + Hệ số lọc sạch : 99 % + Nhiệt độ cực đại của khí cho phép : 2200C + Tốc độ khí trong zôn lọc bụi : 0,8 ÷1,0 m/s c. Máng khí động : Căn cứ vào tính chất bột phối liệu sau khi ra khỏi máy nghiền có độ mịn là 10% trên sàng R008, căn cứ vào độ ẩm của phối liệu sau khi ra khỏi máy nghiền nhỏ hơn 1%, căn cứ vào khoảng cách vận chuyển bột liệu trong sơ đồ công nghệ thiết kế đi đến quyết định chọn máng khí động để vận chuyển bột liệu từ các cyclon thu hồi liệu sau máy nghiền đến Silô đồng nhất tinh. Năng suất của mỗi máng khí động là: 300 ¸ 360 T/h. d. Gầu nâng : Gầu nâng là một loại thiết bị vận chuyển có khả năng vận chuyển vật liệu theo phương thẳng đứng. Có hai loại gầu nâng được sử dụng thông dụng hiện nay đó là: + Gầu nâng cao su: Là loại thiết bị thích hợp cho việc vận chuyển vật liệu dạng bột tốc độ vận chuyển cũng như năng suất vận chuyển lớn, trong quá trình vận chuyển không gây tiếng ồn, phát sinh bụi rất ít, chi phí đầu tư ban đầu và chi phí bảo dưỡng thấp. Tiêu tốn điện năng giảm. + Gầu nâng xích: là loại gầu nâng thích hợp với việc vận chuyển liệu dạng cục tuy nhiên nó có nhược điểm hơn so với băng tải cao su như: Đầu tư ban đầu cao, vận tốc làm việc và năng suất vận chuyển thấp, khi làm việc gây tiếng ồn lớn. * Căn cứ vào tính chất vật liệu cần vận chuyển trong phân xưởng. Căn cứ vào năng suất cần đáp ứng đi đến quyết định chọn gầu nâng cao su cho công đoạn vận chuyển bột phối liệu từ máng khí động lên đỉnh Silô đồng nhất tinh. - 2 gầu nâng chính : 361.BE01. Năng suất 300¸400 t/h và 361.BE02. Năng suất 248,45¸300 t/h. - 1 gầu nâng phụ 361.BE03. Có năng suất 300¸400 t/h Mô phỏng gầu nâng xích e.Vít tải : Chọn vít tải để vận chuyển liệu thu hồi được dưới lọc bụi tĩnh điện.Có chiều dài là 30 m.Năng suất của vít tải là 30 m3/h.Với Ta chọn vít tải loại 315 có các thông số sau: Tốc độ quay của vít tải là 64 rpm. Công suất động cơ là: 11 kw. Kích thước được biểu hiện ở bảng trên. III. LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐẬP SƠ BỘ: 1. Máy đập đá vôi : Máy đập đá vôi có tác dụng đập sơ bộ đá vôi trước khi đưa vào máy nghiền phối liệu. Như vậy lượng đá vôi phải có năng suất tối thiểu để đáp ứng được nhu cầu của máy nghiền liệu. + Thời gian sửa chữa và bảo dưỡng máy trong năm : 20 ngày. + Số giờ làm việc trong ngày : 10 giờ. + Lượng đá vôi cần thiết để có 1 Tấn đá vôi : g = 1,261 (TĐV/ TPL). _(Bảng cân bằng vật chất nhà máy). + Hệ số làm việc theo giờ của máy đập đá vôi : K = . + Lượng đá vôi cần cấp cho lò trong 1 ngày : Gđv = 3300*1.261 = 4161.3 (TĐV/ngày). = 137,39 (TĐV/giờ). + Năng suất của máy đập đá vôi : GM = Gđv * K = 416.13 (T/giờ). Chọn máy đập búa có năng suất : 500 (T/giờ) - Hệ số dư năng suất : p = Cơ sở lựa chọn máy đập búa EV( theo tài liệu chào hàng của hãng FLSmidth) + Dựa vào năng suất và kích thước khe ghi ra liệu ta chọn : Máy đập búa EV 150 x 150 : + Kích thước khe ghi ra liệu : 85 (mm). + Kích thước vật liệu vào máy : 1200 (mm) + Kích thước vật liệu ra lớn hơn 50 (mm) : + Kích thước vật liệu ra nhỏ hơn 50 (mm) : + Công suất động cơ : 600 (kW). 2. Máy đập đá sét : Tương tự như máy đập đá vôi, ta có : + Thời gian sửa chữa và bảo dưỡng máy trong năm : 20 ngày. + Số giờ làm việc trong ngày : 10 giờ. + Lượng cần cấp cho lò trong 1 ngày : Gđs = 3300*0.27 = 891 (TĐS/ngày) = 37,125 (TĐS/ngày). + Hệ số thời gian làm việc của máy : K = + Năng suất của máy đập  : GM = Gđs * K = 37,125 * 2,4 = 89,1 (T/h). Chọn máy đập có năng suất : 120 (T/h). + Hệ số năng suất dư : p = . Cơ sở lựa chọn ( theo tài liệu chào hàng của hãng FLSmidth) : Ta chọn máy đập búa 2 trục để đập sơ bộ đá sét : Hình : Máy đập búa 2 trục DUI 90 x 100 : Các thông số chính của máy : Các thông số kích thước máy đập búa 2 trục DUI 90 x 100 : *Sau khi được đập sơ bộ thì chuyển đến máy cán trục : Lựa chọn máy cán trục : (theo tài liệu chào hàng của hãng FLSmidth). Máy cán trục E 100 x 100 . Các thông số kích thước chính của máy : IV. KHO CHỨA VÀ SILO ĐỒNG NHẤT : 1. Kho chứa đồng nhất sơ bộ đá vôi và đá sét : * Phương pháp đồng nhất : - Hiện nay có hai phương pháp đồng nhất sơ bộ phổ biến là: + Phương pháp đồng nhất mọi cấu tử cùng một lúc. Phương pháp này được áp dụng trong trường hợp khi các cấu tử có thành phần hóa ổn định, phối liệu các cấu tử này phải được trộn đều trước. Nhưng khi thành phần hạt các cấu tử khác nhau có thể làm nguyên liệu phân lớp thành từng phần, và vì thế làm sai lệch tạm thời về thành phần hóa học. Do vậy hiện nay phương pháp này không được sử dụng phổ biến. + Phương pháp đồng nhất sơ bộ từng cấu tử. Phương pháp này có các cách rải như sau. - Đổ đống theo kiểu mái (Chevron) là cách rải đồng nhất được sử dụng rộng dãi nhất hiện nay do cách rải đơn giản, chi phí thấp. Tuy nhiên nó vẫn có nhược điểm là dễ có hiện tượng phân lớp và tích tụ các cục vật liệu lớn ở chân đống. Do vậy chỉ dùng cách rải này khi thành phần liệu ổn định. - Rải liệu di động theo nguyên lý Windrow (kiểu luống), vừa rải liệu di động theo chiều dọc luống vừa rải liệu theo chiều ngang luống. Phương pháp này khắc phục được nhược điểm của rải đống theo kiểu mái và đạt hiệu quả đồng nhất sơ bộ cao trong các phương pháp đồng nhất sơ bộ. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là đầu tư chi phí cao và trong thời gian rải liệu ở mỗi tiết diện ngang nó chiếm mất nhiều vị trí làm việc khác nhau. + Phương pháp rải liệu vòng tròn là phương pháp cho hiệu quả đồng nhất cao nhất hiện nay, diện tích rải đống nhỏ, nên đống liệu có công suất lớn. Rải đống vòng tròn có hiệu quả cao do có hai quá trình liên tục xảy ra. Đó là quá trình vừa rải vừa lấy liệu, giảm được thiết bị máy móc trong nhà máy, nhưng hiện nay phương pháp này còn mới nên chưa được dùng phổ biến. Hình : Các kiểu kho đồng nhất sơ bộ. * Lựa chọn phương pháp đồng nhất sơ bộ : Với nguồn nguyên liệu mà nhà máy xi măng Hoàng Thạch sử dụng tại địa phương là xã Minh Tân – Kinh Môn – Hải Dương cho thấy thành phần hóa học của đá vôi và đá sét không ổn định vì vậy mà phải đồng nhất sơ bộ. Ta lựa chọn phương pháp đồng nhất kiểu rải luống để đồng nhất sơ bộ đá sét và đá vôi. Tuy phương pháp này chi phí tốn kém hơn nhưng đem lại hiệu quả đồng nhất cao. Hình : Mô phỏng hình dáng kho đồng nhất sơ bộ. Chọn máy rải liệu và rút liệu cho kho : - Chọn 4 máy rải 153.ST01, 153.ST02 (Stacker) kiểu DB-W-200/20 của hãng FL.Simdth với năng suất của máy: 124 ¸ 135 t/h.( 2 máy cho kho đá sét, 2 máy cho kho đá vôi) + Chiều rộng băng tải đầu vào/ra : 800/800mm + Băng tải cần : rộng/nghiêng : 1000mm/450, khoảng cách tâm : 24,91m + Các băng tải đánh đống và giỡ liệu không cùng một phía. + Cầu giao đất: - Băng tải giao đất, chiều rộng/nghiêng : 800mm/450 - Tốc độ băng : 1,5m/s + Băng tải cố định: rộng 800mm, nghiêng 300, tốc độ băng 1,6m/s + Băng tải di động: - Chọn 2 máy cào liệu ngược Reclaimer loại BCE-DF-86/20 của hãng FLSimdth với năng suất: 14 ¸ 141.t/h ( 1 máy cho kho đá sét, 1 máy cho kho đá vôi ) Xây dựng kho chứa : - Yêu cầu kho chứa phải đáp ứng cho máy nghiền liệu và lò làm việc liên tục trong 7÷ 10 ngày liên tục : Như vậy sức chứa của kho :( Với lượng đá vôi yêu cầu dự trữ trong 7 ngày) Q = 3300*(1.261 + 0.27)*7 = 35366.1 (T). Vậy cần xây dựng kho có sức chứa : 40000 (T). 2. Kho chứa tổng hợp : Kho tổng hợp có nhiệm vụ tiếp nhận chứa các nguyên liệu: phụ gia, than, thạch cao cung cấp cho nhà máy hoạt động liên tục. Quặng sắt và Quăczít được mua của nhà cung cấp tại nơi khai thác có kích thước yêu cầu và được vận chuyển về nhà máy qua đường bộ và đường sắt sau đó được tập kết tại kho tổng hợp. - Diện tích xây dựng của kho 224: 54´168m, cao 20m. Mô phỏng kho tổng hợp với quá trình đang rút liệu: - Lượng than được dự trù trong 35 ngày. mT = X*G1*35 = 0,119*137,5*35*24 = 16660,333 tấn. Trong đó: + G1 = 137,5 (TCL/h). Năng suất làm việc của lò nung. + X= 0,11 (T/TC)l. Lượng than ẩm tiêu tốn [bảng ]. Được rải thành 2 đống, khối lượng mỗi đống 8330 tấn. - Lượng thạch cao được dự trù trong 35 ngày. mTC = BH*G1*35 = 137,5*0,049*35*24 = 6860,137 tấn. Trong đó: + G1 = 137,5 (TCL/h). Năng suất làm việc của lò nung. + BH= 0,049 (T/TCl). Lượng than ẩm tiêu tốn [bảng ]. - Lượng Quặng sắt được dự trù trong 45 ngày. Mqs = BH*G1*45 = 137,5*0,024*45*24 = 4320,086 tấn. Trong đó: + G1 = 137,5 (TCL/h). Năng suất làm việc của lò nung. + BH= 0,024 (T/TCl). Lượng Quặng sắt ẩm tiêu tốn [bảng ]. - Lượng Quăczít được dự trù trong 60 ngày. Mqz = BH*G1*50 = 137,5*0,074*60*24 = 17760,355 tấn. Trong đó: + G1 = 137,5 (TCL/h). Năng suất làm việc của lò nung. + BH= 0,074 (T/TCl). Lượng quaczit ẩm tiêu tốn [bảng ]. - Lượng phụ gia hỗn hợp (phụ gia đầy + phụ gia hoạt tính) được dự trù trong 20 ngày mpg = BH*G1*35 = 137,5*0,126*20*24 = 10080,202 tấn. Trong đó: + G1 = 137,5 (TCL/h). Năng suất làm việc của lò nung. + BH= 0,126 (T/TCl). Lượng phụ gia ẩm tiêu tốn [bảng ]. Được chia thành 2 đống, khối lượng mỗi đống gần 5040 tấn. * Chọn máy rải liệu và máy rút liệu cho kho 224. - Máy rải liệu 224.ST01,loại SU-6.858-375/19.004, năng suất 100¸300t/h + Băng tải truyền: rộng/ nghiêng: 1000mm/450, tốc độ băng truyền: 1,5 m/s + Khoảng cách tầm 190,04 m. + Điều khiển tầm bằng xilanh thuỷ lực do Vicker chế tạo, công suất 2,2 Kw - Máy rút liệu 224.RE01, với năng suất 200¸300 t/h + Hệ thống xích: kiểu con lăn, cỡ xích M355C250, tốc độ xích 0,64 m/s. - Tời nâng : + Công suất động cơ tốc độ cao 11,4 Kw, tốc độ nâng cao nhất 12,5m/ph, + Công suất động cơ tốc độ thấp 1,5 Kw, tốc độ cao nhất 1,25 m. - Khoảng cách ray cạnh: 4m - Bố trí rỡ liệu : chiều rộng băng ngược 800mm. - Liệu sau khi đồng nhất sơ bộ tại các kho chứa, sau đó được Reclaimer tại các kho cào lên hệ thống băng tải và nạp vào các két chứa. - Két chứa đá vôi 331.BI01, có dung tích 360 m3 » 504 tấn ĐV. - Két chứa Quặng sắt 331.BI02, có dung tích 100 m3 » 210 tấn QS. - Két chứa Quaczit 331.BI03, có dung tích 100 m3 » 160 tấn QZ. * Chọn thiết bị định lượng (Cân băng) : Năng suất của băng cân đá vôi : GDV = BH*G1+(8,886/100)*G1*BH+3%dưmáy =1,281*137,5+0,09*137,5*1,281+0,03*137,5*1,281 =239,125 (t/h) Trong đó: G1 = 137,5 (TCl/h). Năng suất làm việc của lò nung. BH = 1,281 (t/tCl). Lượng đá vôi ẩm tiêu hao trong 1 giờ. Vậy ta chọn băng cân đá vôi với năng suât MAX là : 300 (T/h). Năng suất của băng cân quặng sắt: GBX = BH*G1+8,886%*BH*G1+1%dư máy = 0,024*137,5+0,09*0,024*137,5+0,01*0,024*137,5 = 4,4 (T/h). Trong đó: G1 = 137,5 (TCL/h). Năng suất làm việc của lò nung. BH = 0,024 (T/TCl). Lượng quặng sắt ẩm tiêu hao trong 1 giờ. Năng suất của băng cân quăczít trong 1 giờ: GX = BH*G1+8,886%*BH*G1+1%*BH*G1 = 0,074*137,5+0,09*137,5*0,074+0,01*137,5*0,071 =13,567 (T/h). Trong đó: G1 = 137,5 (TCL/h). Năng suất làm việc của lò nung. BH = 0,074 (T/TCL). Lượng quăczít ẩm tiêu hao trong 1 giờ. * Căn cứ vào nguyên liệu vận chuyển ta chọn: - Băng cân đá vôi loại A2 80´3,4 của hãng FLSimdth. Với năng suất max 185m3/h. - Băng cân quặng sắt, quăczít ta chọn cùng loại R2: + Băng cân quặng sắt loại R2. Với năng suất max 150 m3/h. + Băng cân quăczít loại R2. Với năng suất max 150 m3/h. 3. Silo đồng nhất bột liệu : Vai trò và yêu cầu của đồng nhất phối liệu: Chất lượng Clinker sau khi ra khỏi lò nung được quyết định một phần quan trọng là nhờ quá trình đồng nhất phối liệu. Phối liệu vào hệ thống lò phải đảm bảo độ đồng nhất, độ ẩm, thành phần hóa, độ mịn. Với những yêu cầu trên thì việc cân nhắc kỹ lưỡng trước khi đi đến quyết định chọn phương pháp đồng nhất cho một nhà máy thiết kế có công suất 1,4 triệu tấn xi măng là rất quan trọng. Hiện nay có hai phương pháp đồng nhất phối liệu sử dụng tại các nhà máy xi măng sản xuất theo phương pháp khô lò quay là: - Đồng nhất hỗn hợp nguyên liệu từng phần (gián đoạn). Muốn thực hiện được phương pháp đồng nhất này thì phải có hai Silô trộn. Một trong hai Silô dùng để nạp bột liệu mới còn Silô thứ hai dùng để nạp bột liệu đã đồng nhất để dự trữ và cấp liệu cho lò. Đồng nhất từng phần được áp dụng ở những nơi mà chất lượng nguyên liệu cao trong một khoảng thời gian dài. - Đồng nhất liên tục: Đồng nhất phối liệu liên tục có thể thực hiện được trên cùng trên cùng một Silô. Phương pháp này dựa trên cơ sở chảy tràn một phần bột liệu đã được đồng nhất sơ bộ qua một cửa xả của Silô. Phương pháp này chỉ dùng khi có những thay đổi ngắn về chất lượng bột phối liệu tính theo thời gian. Tức là biện pháp tối ưu cho đồng nhất phối liệu khi mà phối liệu đã được đồng nhất sơ bộ. * Phương pháp đồng nhất hiệu quả dùng khí nén trong các Silô đồng nhất được rất nhiều hãng thiết kế cung cấp thiết bị trong nghành công nghiệp xi măng như: Fuler, Sket/Zab- CHDC Đức, Iohannex Miollar, IBAU, Kalaudiux Peter, FL.Smidth... Đã nghiên cứu và cho ra đời nhiều loại Silô đồng nhất khác nhau. * Căn cứ vào yêu cầu đồng nhất đã nêu trên, căn cứ vào tài liệu chào hàng của các hãng cung cấp thiết bị sau khi cân nhắc kỹ lưỡng đi đến quyết định chọn Silô đồng nhất cho công đoạn đồng nhất phối liệu là Silô CF (Controlled flow) cuả hãng FLSmidth. Với Silô CF đầu tiên của hãng được lắp đặt và đi vào hoạt động là vào năm 1981 cho đến nay được sử dụng rất nhiều trong các nhà máy xi măng có công suất lớn trên khắp thế giới cụ thể tại Việt Nam đã có nhiều nhà máy sử dụng loại Silô này. + Các đặc tính và ưu việt của Silô đồng nhất tinh CF (Theo tài liệuFL.Smidth) - Hiệu suất đồng nhất cao. - Giảm thiểu tối đa tiêu tốn năng lượng điện cho việc đồng nhất. - Cấu tạo khá đơn giản trong lắp đặt cũng như xây dựng. - Công đoạn điều chỉnh dòng được tự động hóa cao nhờ một bộ điều khiển PLC đã được lập trình sẵn nên độ ổn định đồng nhất của bột liệu ở đầu ra là rất cao. Yêu cầu của Silo chứa : khi máy nghiền liệu ngừng hoạt động thì Silo có thể cung cấp tối đa cho lò hoạt động trong 3 ngày liên tục. Như vậy lượng bột liệu chứa đầy Silo : Q’ = 3300*1.521*3 = 15057.9 (T). - Trọng lượng riêng của bột phối liệu: = 1,40(T/m3)_số liệu NMXM Hoàng Thạch. * Vậy với sức chứa của silô 20.000 tấn. Ta thiết kế silô có kích thước sau : Chọn đường kính của silô là : D = 22,4 (m) Chiều cao của silô được suy ra từ công thức sau: e =*g*j (tấn) (II _ tr 135). Trong đó: e = G : Là sức chứa của silô (Tấn). D : Là đường kính silô: ta chọn D = 20 m. H: Là chiều cao của silô (m), g: Khối lượng thể tích của bột liệu g = 1,4 (TCl/m3). j : Hệ số sử dụng dung tích silô, thường chọn j = 0,9. - Từ công thức trên ta có chiều cao của 1 silô: H = * Vậy với sức chứa của silô 20.000 tấn. Ta thiết kế silô có kích thước sau : đường kính D = 20 m; chiều cao H = 57 m . CHƯƠNG III: PHÂN XƯỞNG NGHIỀN XI MĂNG. I. QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA PHÂN XƯỞNG: Clinker chính phẩm được xả từ 2 silô chứa, mỗi silô có 6 cửa xả qua các van vận hành bằng mô tơ, đưa vào hệ thống băng tải và gầu nâng vận chuyển lên két chứa. Thạch cao, phụ gia trong kho tổng hợp được Reclaimer cào vào băng tải chạy dọc kho và được hệ thống băng tải vận chuyển đến két chứa thạch cao, phụ gia. Dưới các két chứa clinker, thạch cao, phụ gia là các băng cân định lượng đặt dưới van que. Tốc độ các băng cân được cân tự động phù hợp với tỷ lệ đã định trước bởi người vận hành. Clinker, thạch cao, phụ gia từ các băng cân được đổ vào các băng tải đảo chiều chia thành 2 tuyến. - Tuyến 1: các băng chạy theo chiều thuận đưa đổ clinker vào băng tải để vận chuyển vào máy đập sơ bộ, sau đó mới đưa vào máy nghiền xi măng . - Tuyến 2 : các băng tải chạy theo chiều nghịch. Clinker, thạch cao và phụ gia từ các băng cân đổ vào băng tải rồi đưa thẳng vào máy nghiền bi không qua thiết bị nghiền sơ bộ. II. NHIỆM VỤ CỦA PHÂN XƯỞNG : 1. Tiếp nhận clinker đạt tiêu chuẩn kỹ thuật từ các silô chứa clinke. 2. Nghiền hỗn hợp clinker, thạch cao và phụ gia thành xi măng bột: lượng còn lại trên sàng R008< 10%. Đảm bảo năng xuất 1,2 triệu tấn XM/năm. III. CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA PHÂN XƯỞNG : + Số ngày làm việc trong năm : 320 ngày. + Số giờ làm việc trong ngày : 20 giờ. + Thời gian sửa chữa và bảo dưỡng chọn cùng với thời gian ngừng nghỉ của lò. Ứng với năng suất lò : 137.5 (TCL/h). IV. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH TRONG PHÂN XƯỞNG : 1. Chọn máy đập thạch cao và phụ gia : - Thạch cao khi nhập về thường có kích thước lớn do việc cần đảm bảo chất lượng, vì thạch cao có kích thước nhỏ thường bị giảm chất lượng do bị phân huỷ (mất nước) trong khi vận chuyển. Thạch cao chỉ được đập nhỏ trước khi nghiền cùng clinker trong một khoảng thời gian ngắn để đảm bảo chất lượng. - Thạch cao và đá bazan nhập về nhà máy có kích thước < 500 mm, đá đen (phụ gia lười) sau khi khai thác ở mỏ ở gần nhà máy về có kích thước <50 mm trước khi đưa vào nghiền. Để tiết kiệm chi phí đầu tư ta dùng một máy đập búa một trục UKC của hãng FL.Smidth để đập chung cho cả đá đen, thạch cao và đá bazan. (Các tính năng của máy đập búa bazan đã nêu ở phần phân xưởng nguyên liệu). * Năng suất máy đập thạch cao và phụ gia : Lượng thạch cao và phụ gia cần trong 1 ngày : G = Glo * (gTC + gpg ) = 3300*(0.049 + 0,126) = 557,5 (TTC /ngày). Máy đập ngày làm việc 8 giờ : Năng suất của máy đập : GM = (T/h). Chọn máy đập búa 2 trục EUI 125 x 125 (của hãng FLSmidth) : có năng suất 110 ( T/h). Hệ số dư năng suất tổng : p = 2. Chọn máy nghiền xi măng : Theo thiết kế, nhà máy sản xuất 1,2 tr Tấn xi măng / năm. Lượng xi măng cần sản xuất ra trong một ngày : G = 1200000 / 320 = 3750(TXM/ngày). Năng suất máy nghiền xi măng : GM = 3750/20 = 187,5 (TXM/h). Ta chọn máy nghiền xi măng là máy nghiền bi có năng suất : 200 (T/h). Hệ số dư năng suất : p = Cơ sở lựa chọn : ( theo tài liệu chào hàng của hãng FLSmidth) *Vậy chọn máy nghiền bi UMS 54×14,5 có năng suất 200 (T/ h) là phù hợp. - Với các thông số kỹ thuật sau đây: + Đường kính tang quay : 5400 mm. + Chiều dài tang quay : 14500 mm + Chiều dài ngăn 1 : 4120 mm + Chiều dài ngăn 2 : 10380 mm + Lưu lượng nước làm mát cho 1 ổ đỡ máy nghiền : 4,5 m3/phút. + Công suất động cơ : 6142 Kw. + Tốc độ quay : 594 v/p. + Khối lượng bi, đạn trong máy : 245 tấn. + Quạt máy nghiền kiểu: MTS 1400/1400. + Lọc bụi điện C 300/BP/363654-4260. 3. Chọn thiết bị phụ trợ cho máy nghiền bi : a. Chọn các két trung gian : - Bunke chứa clinker 541.BI01 dung tích 200 m3 = 240 (TCL). - Bunke chứa thạch cao 541.BI02 dung tích 200 m3 = 280 (TTC). - Bunke chứa phụ gia hoạt tính 541.BI03 dung tích 200 m3 = 240 (TPG1). - Bunke chứa phụ gia đầy 541.BI04 dung tích 150 m3 = 180 (TPG2). * Thiết bị định lượng: - Phụ gia hoạt tính và phụ gia đầy ta dùng băng cân 541.WF03.WF04 loại R2 65×2. - Băng cân định lượng thạch cao 541.WF02 loại R2 80×3,25 + Kích thước vật liệu vào : < 50 mm + Một động cơ, với thạch cao loại DKF90S còn phụ gia loại DKF100L. b. Máy phân ly. Độ mịn của xi măng là rất quan trọng, nó quyết định tới một số tính chất của xi măng.Vì vậy ta phải chọn máy phân ly sao cho đảm bảo cho ra được độ mịn yêu cầu. - Chọn máy phân ly SEPAX 500M-122 hiệu suất cao. + Đường kính roto : 3130 mm + Chiều cao roto : 2810 mm + Tốc độ quay : 60÷171 v/p + Động cơ : 362 Kw. + Tốc độ động cơ : 600 ÷ 1800 v/p. + Quạt separator kiểu : MT-SS 2500/2320 Trong phân ly này ta dùng lọc bụi túi thay cho cyclon lắng. c. Lọc bụi túi separator: + Kiểu : D 24- 4,5-2712. + Số module : 24 + Số dãy túi : 120 + Tổng số túi : 1200 + Điện năng : 72 Kw + Tiêu tốn khí nén max : 5,4 m3/phút d. Lọc bụi điện máy nghiền bi: kiểu C 300/BP/363654- 4260: + Số hệ thống điện cực : 3 + Máy điện áp/ bộ nạp : 3×100/300 KV/mA. + Lưu lượng khí : 16,9 ÷ 42090 m3/ h + Tốc độ khí : 0,8 m/s + Nhiệt độ làm việc : 1140C + Nồng độ bụi vào : 690 g/Nm3 + Nồng độ bụi ra : 50 g/Nm3 + Năng suất thu hồi bụi : 28,8 (T/h). e. Băng tải cao su: - Băng tải cao su là loại thiết bị vân chuyển có năng suất cao, cấu tạo đơn giản, làm việc không ồn, vận chuyển được vật liệu dạng cục, khoảng cách vận chuyển lớn. Tuy nhiên chỉ vận chuyển được vật liệu theo phương nằm ngang hoặc theo một góc nghiêng nhỏ, không chịu được nhiệt độ cao và sự ăn mòn, không thích hợp cho việc vận chuyển những cục vật liệu có kích thước lớn, trọng lượng cao. - Căn cứ vào vật liệu cần vận chuyển: clinker sau khi ra khỏi silô chứa, phụ gia, thạch cao và khoảng cách cần vận chuyển. Ta chọn băng tải cao su để vận chuyển. + Băng tải 541.BC14 có năng suất 347÷410 (T/h). + Băng tải 541.BC17 có năng suất 240÷289 (T/h). e. Máng khí động: - Dùng để vận chuyển vật liệu dạng bột, khoảng cách vận chuyển dài, không gây bụi, tiêu tốn năng lượng ít. Tuy nhiên không vận chuyển vật liệu có độ ẩm cao. - Ta chọn máng khí động để vận chuyển bột xi măng từ phân ly Sepax đến silô chứa xi măng bột. + Máng khí động 541.AS12 có năng suất 264÷317 (T/h). + Máng khí động 541.AS13 có năng suất 504÷605 (T/h). f. Chọn gầu nâng. - Gầu nâng 541.BE01 có năng suất 342÷410 (T/h). - Gầu nâng 541.BE02 có năng suất 504 ÷ 605 (T/h). g. Vít tải: - Vận chuyển vật liệu dạng bột, có độ kín khí cao, áp dụng tốt khi vận chuyển bột liệu có nhiều khí độc hại, tuy nhiên khoảng cách vận chuyển không được xa, dễ bị mài mòn, làm bẩn vật liệu khi vận chuyển, năng lượng tiêu tốn lớn. - Chọn một vít tải 541.SC13 vận chuyển bột liệu sau khi thu hồi từ lọc bụi điện, có năng suất 240÷288 (T/h). CHƯƠNG IV: PHÂN XƯỞNG ĐÓNG BAO. I. QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ. Xi măng thành phẩm được hệ thống vít tải, gầu nâng và máng khí động vận chuyển vào 4 két chứa (một két chứa dùng để xuất xi măng rời). Để đồng nhất và tháo xi măng ra khỏi silô, các quạt thổi được lắp ở dưới đáy silô, để sục khí vào khoang trộn. Xi măng từ 3 két chứa được tháo ra ở cửa đáy duy nhất cho mỗi silô bên trong khoang trộn rồi qua các van điều chỉnh lưu lượng vào hệ thống máng khí động và gầu nâng đến các Bunke chứa cho 3 máy đóng bao. Két chứa xi măng xuất xi măng xuất dời, xuất trực tiếp ra các xe ô tô sitéc chở xi măng chuyên dụng. Từ 3 Bunke chứa, xi măng được tháo vào 3 máy đóng bao. Xi măng bao được vận chuyển ra ô tô, tàu hoả bằng hệ thống băng tải. II. TÍNH VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG. 1. Silô chứa ximăng : * Ủ xi măng từ 7 ÷ 15 ngày trong các silô chứa nhằm mục đích: + Hạ nhiệt độ (vì trong quá trình nghiền nó lại sinh nhiệt). + Làm cho thạch cao hút nước trở lại. + Tiếp tục hyđrát hóa một phần CaOtd để làm cho xi măng ổn định thể tích hơn khi đóng rắn. + Đồng nhất giữa các mẻ xi măng, đồng nhất thành phần của xi măng. + Là kho trung chuyển để xuất xi măng rời mà không ảnh hưởng tới phân xưởng nghiền xi măng. * Tính kích thước silô xi măng: - Năng suất xi măng của nhà máy: 200*24 = 4800 (tấnXM/ ngày). - Lượng xi măng dự trữ trong 10 ngày: G = 4800*10 = 48000 (tấnXM) - Khối lượng thể tích ximăng pooclăng hỗn hợp: = 1,40 t/ m3 (lấy theo số liệu – NMXMTĐ) - Hệ số sử dụng dung tích silô: = 0,9 - Thiết kế 4 silô chứa ximăng giống nhau với dung tích chứa 1 silô là: V = + Chọn chiều cao của 1 silô là: H = 35 m + Đường kính của 1 silô là: (m). Vậy chọn 4 silô chứa ximăng giống nhau với D = 19 m; H = 35 m 2. Máy đóng bao : * Chọn máy đóng bao quay của hãng Ventomatic SPA. Máy này có ưu điểm: kích thước gọn, vận hành đơn giản, tự động hoá trong toàn bộ quá trình, công suất cao, độ chính xác cao, đạt tiêu chuẩn bảo vệ môi trường cao và bảo dưỡng dễ dàng. * Xác định năng suất của máy đóng bao. - Lượng xi măng đóng bao trong nhà máy là 80% tổng lượng xi măng. - Thời gian máy đóng bao làm việc: 16 giờ/ngày - Năng suất công đoạn đóng bao là: * Chọn 3 máy đóng bao năng suất mỗi máy là 100 (T/ h) hay (200 bao/ h) - Đặc trưng kỹ thuật của máy: + Kiểu : GIROMAT - GEVPLUS. + Số vòi nạp : 8 vòi + Năng suất mỗi máy : 100 tấn/h + áp suất khí nén yêu cầu : 6÷7 Bar + Tổng công suất các động cơ : 45 Kw. + Độ ẩm môi trường cho phép sản xuất : 80% + Trọng lượng bao đóng : 20÷50 kg + Tổng khối lượng của giảm tốc động cơ, băng tải rút, động cơ nạp: 22,5 tấn. 3. Kho chứa xi măng : Thiết kế kho chứa xi măng đảm bảo chứa lượng xi măng bao trong 2 ngày - Tải trọng chứa ximăng bao trên 1 m2 nhà kho: 3 T/m2. - Hệ số hữu ích sử dụng bề mặt kho: 0,65 %. - Diện tích kho chứa xi măng: = 5907,692(m2) - Chọn chiều dài kho là 100 m ® Chiều rộng kho là: 5907,692 : 100 » 60 (m) Vậy ta chọn kho có kích thước: Chiều dài kho L = 100 m; R = 60 m. CHƯƠNG V: PHÂN XƯỞNG NHIÊN LIỆU. I. QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ. Than được Reclaimer cào lên băng tải chạy dọc kho và được đưa tới két chứa nhờ hệ thống băng tải. Trước khi vào két chứa , kim loại trong than được chia tách, thải bỏ nhờ 2 thiết bị phát hiện và chia tách, gắn trên băng tải. Nhờ máy cấp liệu than vận hành bằng mô tơ điều khiển tốc độ, than được tháo từ két chứa vào máy nghiền qua vít tải đôi cấp liệu máy nghiền. Than cám được nghiền đến độ mịn: 5% trên sàng 009, các hạt có kích thước lớn hơn được máy phân ly thải quay lại bàn nghiền. Nhờ sức hút của quạt máy nghiền. Than mịn được lắng qua lọc bụi búi, tốc độ máy phân ly được điều khiển phù hợp với kết quả về độ mịn từ phòng thí nghiệm. II. NHIỆM VỤ PHÂN XƯỞNG: 1. Sản xuất ra than mịn và hâm sấy dầu để cung cấp đủ nhiên liệu cho hệ thống lò và calciner hoạt động liên tục. 2. Cung cấp dầu cho các buồng đốt phụ của máy nghiền liệu, nghiền than(nếu cần). III. TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG CỦA NHIÊN LIỆU: 1. Than cám 3 : Cung cấp 100% than cho hệ thống lò (khi lò chạy ổn định). Than trước khi cấp cho hệ thống lò phải đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng sau: - Độ tro : 10 ÷ 12% - Chất bốc : 5 ÷ 8% - Nhiệt trị : 6000 ÷7480 kcal/ kg than - Hàm lượng lưu huỳnh S : < 0,6 % * Than mịn sau sấy nghiền phải đạt: - Độ mịn : trên sàng 0,09 mm - Độ ẩm : W = 0,5 ÷ 1% 2. Dầu FO : Dầu được dùng cung cấp cho hệ thống lò khi nhóm lò hoặc bổ xung nhiệt khi cần thiết. Ngoài ra, nó còn được dùng cung cấp cho các buồng đốt phụ của máy nghiền liệu, nghiền than (nếu cần). - Dầu được sấy bằng phương pháp dùng hơi nước bão hòa. - Dầu trước khi đem sử dụng phải đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng như sau: + Hàm lượng lưu huỳnh S : < 2,1% + Nhiệt lượng : ³ 9200 kcal/ kg dầu + Lượng nước lẫn : < 1% + Nhiệt độ sấy dầu : 90÷1000C + Áp lực phun dầu : 25÷30 kG/ cm2 IV. VỊ TRÍ PHÂN XƯỞNG VÀ SƠ ĐỒ MÔ HÌNH NGHIỀN THAN: Phân xưởng nhiên liệu bắt đầu từ kho chứa tổng hợp của nhà máy và kết thúc sau hai bunke chứa than mịn để cung cấp cho vòi đốt Lò và Calciner. * Biện luận chọn sơ đồ nghiền và hệ thống cấp than bột cho vòi đốt. Hiện nay có hai phương pháp nghiền và cấp than bột cho vòi đốt phổ biến đó là: + Phương pháp nghiền tác động trực tiếp (cấp trực tiếp). Sản phẩm nghiền được đưa trực tiếp vào vòi đốt thông qua hệ thống quạt tạo áp suất không qua hệ thống két chứa trung gian. Phương án này có ưu điểm lớn là chi phí đầu tư thấp hơn 40% so với phương pháp cấp than bột gián tiếp qua các bunke chứa. Tuy nhiên nhược điểm của nó là chế độ làm việc của lò phải phụ thuộc vào phân xưởng nhiên liệu, không có khả năng làm việc tách biệt và vì thế có thể dễ gây sự cố dừng toàn bộ dây chuyền sản suất khi có sự cố ở phân xưởng nhiên liệu. Mặt khác lượng ẩm của than hầu như được đem toàn bộ vào vòi đốt làm giảm nhiệt độ ngọn lửa giảm hiệu suất nung. + Phương pháp thứ hai là phương pháp gián tiếp. Tức là sản phẩm nghiền bột than mịn được chứa trong các bunke chứa sau đó mới cấp tới các vòi đốt. Phương án này khắc phục được những nhược điểm của phương án trực tiếp. Bunke chứa làm cho chế độ làm việc của phân xưởng lò không phụ thuộc nhiều vào chế độ làm việc của phân xưởng nhiên liệu, lượng hơi nước trong than ẩm được tách ra theo dòng khí thải tại các thiết bị thu hồi và thải ra môi trường nên không ảnh hưởng đến nhiệt độ ngọn lửa khi đốt than. Căn cứ vào các ưu nhược điểm phân tích ở trên, căn cứ vào chế độ làm việc thực tế của phân xưởng, căn cứ vào độ ẩm của than nhập về nhà máy là 8% đi đến quyết định chọn phương án nghiền cho phân xưởng nghiền than là sấy nghiền liên hợp cấp than bột gián tiếp cho vòi đốt được mô phỏng như hình dưới đây. V. TÍNH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG. 1. Máy nghiền than: Biện luận chọn máy nghiền. * Để gia công than chuẩn bị cho vòi đốt lò và calciner ta có thể dùng nhiều loại máy nghiền khác nhau nhưng hiện nay có hai loại máy nghiền phổ biến được sử dụng trong công đoạn nghiền than là máy nghiền bi và máy nghiền đứng. Ưu và nhược điểm của máy nghiền bi và máy nghiền đứng đã nêu trong phần lựa chọn máy nghiền cho công đoạn nghiền liệu. * Căn cứ vào tính chất của than, căn cứ vào ưu nhược điểm của máy nghiền bi và máy nghiền đứng, căn cứ vào tài liệu chào hàng do các hãng cung cấp thiết bị trên thị trường hiện nay đi đến quyết định chọn máy nghiền than là máy nghiền đứng ATOX sấy nghiền liên hợp chu trình kín của hãng FL.Smidth. 2. Xác định năng suất của máy nghiền than : - Máy làm việc 2 ca/ngày, có két dự trữ nên hệ số dự trữ cho phân xưởng lò làm việc liên tục P2 = 0. - Thời gian bảo dưỡng, sửa chữa, ngừng nghỉ của máy chọn cùng với thời gian sửa chữa, bảo dưỡng, ngừng của lò(ứng với năng suất G1 =137,5 tấn Cl/h). - Năng suất yêu cầu của máy nghiền: G = G1*BH*.K + BH: Tiêu hao than ẩm thực tế cho 1 tấn clinke, BH = 0,11 (T/TCl) + K : Hệ số ca làm việc của máy: 2 ca/ ngày ( K = 3/2) G = 137,5* 0,11*1,5 = 22,6875(T/ h) - Chọn một máy có năng suất 35 t/h. + Hệ số dự trữ năng suất tổng: P = Vậy chọn 1 máy ATOX 27.5. Có năng suất 35 T/ h là phù hợp. Các đặc tính của máy nghiền than Máy nghiền than ATOX 27.5 được chọn cho công đoạn nghiền than có các đặc tính sau : - Năng suất máy nghiền  : 35 (T/h). - Công suất động cơ : 666÷761 Kw. - Tốc độ quay bàn nghiền : 32,8 v/p. - 03 con lăn với đường kính : D = 1650 (mm). - 03 xilanh thủy lực gồm 06 bình tích năng. - Chiều cao vành chặn bằng 3% đường kính bàn nghiền. - Đường kính bàn nghiền : Db = 2,75m. * Về cơ bản ưu và nhược điểm của máy nghiền ATOX dùng nghiền than giống như máy nghiền liệu ATOX đã trình bày trong phần phân xưởng liệu. Tuy nhiên máy nghiền ATOX dùng cho công đoạn nghiền than được thiết kế có một vài điểm khác với máy nghiền liệu ATOX như: * Máy nghiền than không có bộ phận hồi lưu liệu dưới bàn nghiền, phía trong máy nghiền được phủ một lớp gốm chịu nhiệt để tránh hiện tượng cháy nổ do điều kiện làm việc than tiếp xúc với vỏ thép,có bộ phận cấp khí trơ,trên đường đi của than thành phẩm có các van chống cháy nổ... * Để giảm độ rung của máy nghiền, ta phun nước làm ổn định lớp vật liệu trên bàn nghiền. Kích thước của máy nghiền được biểu thị ở bảng sau : Mô phỏng quá trình làm việc của máy nghiền than : Hình : Thiết bị phân ly RAKM : Các thông số kích thước chính của máy phân ly RAKM : Nhận xét: Máy nghiền than ATOX 27.5 chọn cho công đoạn nghiền than có năng suất 35 t/h của hãng FL.Smidth với những tính năng và ưu việt nêu trên nó có khả năng đáp ứng năng suất của phân xưởng cũng như phân xưởng lò nung hoạt động liên tục và an toàn trong quá trình hoạt động. 3. Lọc bụi túi thu hồi sản phẩm than mịn : a. Biện luận chọn lọc bụi túi cho công đoạn thu hồi sản phẩm than mịn : Hiện nay có ba phương pháp phổ biến trong công đoạn thu hồi than mịn sau máy nghiền than. - Phương pháp dùng Cyclon hoặc hệ Cyclon để thu hồi, phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, chi phí đầu tư thấp tuy nhiên nó có nhược điểm là hiệu suất lắng thấp nên khả năng thu hồi liệu không cao. - Phương pháp dùng lọc bụi túi. Đây là phương pháp thu hồi an toàn và có hiệu suất cao, chi phí đầu tư ở mức trung bình so với các phương pháp thu hồi khác. Nhưng nó cũng có nhược điểm như nhiệt độ làm việc thấp, chi phí và thời gian sửa chữa bảo dưỡng cao. Tuy nhiên cho đến nay với việc nghiên cứu và cải tiến liên tục về công nghệ lọc bụi túi đã khắc phục được phần lớn những nhược điểm của nó trước kia, cụ thể : + Hiệu xuất lọc lên tới 99%. Nồng độ bụi 100 ¸ 1000g bụi/m3 + Diện tích lọc bụi lớn cùng một không gian. + Lớp vải lọc bụi dùng polyeste là loại vật liệu kị nước và chịu được ở môi trường có tác nhân hoá học cao. Do đó tăng tuổi thọ của vải lọc bụi. + Vận hành dễ dàng, giá thành đầu tư giảm, làm việc an toàn so với lọc bụi điện (hạn chế được hiện tượng gây nổ do nồng độ khí CO cao). Vì thế lọc bụi túi giờ nay có xu hướng được sử dụng rộng rãi trong các công đoạn thu hồi sản phẩm làm sạch môi trường. - Lọc bụi điện. Lọc bụi điện là phương pháp tối ưu cho việc thu hồi bột liệu và làm sạch khí thải với hiệu suất lọc thuyết phục gần như tuyệt đối 99,9%. Tuy nhiên nó có nhược điểm là đầu tư ban đầu lớn và có thể gây cháy nổ khi có sự cố. * Căn cứ vào ưu nhược điểm của các phương pháp thu hồi trên, căn cứ vào điều kiện làm việc thực tế cũng như khuynh hướng hiện nay ở các nhà máy mới, các nhà máy đang xây dựng, căn cứ vào tài liệu chào hàng của các hãng cung cấp thiết bị đi đến quyết định chọn lọc bụi túi loại Filtax của hãng FL.Smidth. b. Tính lưu lượng khí vào lọc bụi : * Lượng hơi nước bốc ra từ than. (T/h) Trong đó. G = 35 (t/h). Năng suất của máy nghiền than. W0 = 8% Độ ẩm ban đầu của than. W1 = 1% Độ ẩm của than sau khi nghiền. - Tính theo thể tích. (Nm3/h). * Lượng tác nhân sấy trong một giờ. VK = 2,139*35*1000 = 74865 (Nm3/h). Trong đó: 2,139: Luợng khí sử dụng trong máy nghiền đứng (Nm3/kg cấp liệu thô). * Lượng không khí lọt vào hệ thống máy nghiền giả thiết lượng này lấy bằng 10% lượng tác nhân sấy: Vlọt = 0,1*74865 = 7486,5 (Nm3/h). * Tổng lượng khí vào máy lọc bụi. VT =2663+7485+748,5= 85014,5 (Nm3/h) = 1416,908 (Nm3/phút). Với lưu lượng khí như trên ta chọn lọc bụi túi Filtax với các thông như sau. Thông số máy lọc bụi Filtax chọn để thu hồi bột than như sau. + Filtax loại D16. + Lưu lượng khí : 1417 m3/p. * Filtax D16 là loại có hai dây thu hồi bột than với các thông số sau: - Số module : 16 - Lưu lượng bụi vào max 9500 g bụi/ m3 không khí. Với khả năng lọc 0,95m3/m2/phút. - Tiêu tốn khí nén tiêu chuẩn : 3,6 m3/phút. 4. Chọn quạt hút sau lọc bụi túi với yêu cầu sau: - Lưu lượng khí yêu cầu (bằng lưu lượng khí vào lọc bụi túi) V = 1420 m3/phút = 23,6 m3/s - Áp suất chọn 400 mmH2O = 4000 Pa * Vậy ta chọn quạt loại XPW 250 với các thông số kỹ thuật sau: - Công suất : 140 Kw. - Lưu lượng khí : 23,6 m3/p. - Áp suất : 4000 Pa. 5. Chọn bunke cấp than cám cho máy nghiền than : * Chọn Bunke có dung tích 200 m3. Với dung trọng lượng g = 1,2 tấn/m3. - Lượng than trong Bunke chứa cấp cho máy nghiền than. G = 200*1,2 = 240 (T). Vậy lượng than dự trữ cho máy làm việc trong 8 giờ. 6. Chọn bunke chứa cấp than mịn cho vòi đốt Lò và Calciner: - Lượng than cần cung cấp cho hệ thống lò làm việc. GT = 166,67*XT = 166,67*0,110 = 18,334 (T/h). - Lượng than mịn cần cấp cho vòi đốt lò trong 1 giờ. GL = 0,4*18,334 = 7,333 (T/h). + Chọn Bunke chứa than cho lò có dung tích : 80 m3 - Lượng than mịn cần cấp cho vòi đốt Calciner trong 1 giờ. GC = 0,6*18,334 = 11,000 (T/h). + Chọn Bunke chứa than cho vòi đốt Calciner có dung tích : 150 m3. 7. Băng tải cao su. Dựa vào các tính chất của băng tải cao su đã nêu trong phần chọn băng tải cao su cho phân xưởng nguyên liệu, dựa vào tính chất của than cám cần vận chuyển từ kho chứa tổng hợp tới két chứa cấp cho máy nghiền than (là vật liêu dạng cục nhỏ có độ ẩm 7%...) dựa vào khoảng cách cần vận chuyển trong sơ đồ nhà máy đi đến quyết định chọn băng tải cao su cho công đoạn vận chuyển than cám từ kho chứa tới két chứa cấp liệu máy nghiền than. Số băng tải tham gia quá trình vận chuyển trong công đoạn trên. - Băng tải với năng suất mỗi chiếc : 284¸341 t/h 8. Vít tải. Căn cứ vào những ưu nhược điểm của vít tải nêu trên, căn cứ vào tính chất của bột than mịn sau khi đựơc thu hồi tại lọc bụi Filtax đi đến quyết định chọn vít tải làm thiết bị vận chuyển bột than mịn từ lọc bụi đến bơm khí nén cấp cho các két chứa cấp than cho vòi đốt lò và vòi đốt calciner. Đây là thiết bị thích hợp cho công đoạn vận chuyển này nó mang tính kinh tế cũng như an toàn môi trường, cho người và thiết bị. * Hệ thống vít tải cho công đoạn cấp than cho lò và calciner. - Vít tải 461.SC01 cấp liệu cho máy nghiền, có năng suất 14 ¸ 41 t/h - Vít tải 461.SC02 thu hồi bụi từ lọc bụi túi, có năng suất 34 ¸ 72 t/h CHƯƠNG VI: CUNG CẤP ĐIỆN, NƯỚC VÀ KHÍ NÉN. I. CUNG CẤP ĐIỆN : II. CẤP THOÁT NƯỚC : III. CUNG CẤP KHÍ NÉN : IV. PHẦN XẤY DỰNG : CHƯƠNG VII: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ KIỂM TRA SẢN XUẤT. I. CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG : Khi vận hành nhà máy cần phải chú ý đến biện pháp an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp, phòng cháy chữa cháy. Các vấn đề đó phải được thể hiện trong nghiên cứu thiết kế công trình. Trong các công đoạn sản xuất đã thiết kế, bố trí các hệ thống cứu hoả có hiệu quả chữa cháy cao. Ngoài nhà có hệ thống cấp thoát nước cứu hoả.Trong nhà máy được bố trí một đội phòng cháy chữa cháy được trang bị đầy đủ các phương tiện hiện đại, hệ thống liên tục thông suốt ngày đêm, lực lượng phòng cháy chữa cháy được huấn luyện kỹ càng và thường xuyên luyện tập để nâng cao khả năng ứng cứu trong trường hợp có hoả hoạn xảy ra. II. VỆ SINH CÔNG NGHIỆP : Để đảm bảo môi trường làm việc thì vấn đề vệ sinh công nghiệp là một vấn đề hết sức quan trọng.Nó bảo vệ sức khoẻ của người lao động cũng như môi trường.Vì vậy để giải quyết vấn đề vệ sinh công nghiệp cần phải quan tâm các vấn đề sau. Chống bụi : Các khu vực, các điểm phát sinh bụi được trang bị lọc bụi túi, lọc điện để đảm bảo lồng độ bụi thải ra ≤ 50 mg/Nm3. Kho chứa bán thành phẩm và xi măng bột phải được bao che kín hoặc silô bê tông kín. Ngoài ra nhà máy phải được quét dọn thường xuyên có xe phun nước. Khí thải : Khí thải có chứa lẫn bụi, lẫn độc sau khi thải ra ống khói phải có nồng độ cực đại nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép. Để tránh ảnh hưởng trực tiếp tới người lao động cũng như khu vực dân cư xung quanh. Cần phải xây dựng ống khói cao để giảm nồng độ khí độc hại. 3. Chống ồn : Đảm bảo khống chế các nơi phát sinh ồn có độ ồn < 70 dB. Những nơi có tiếng ồn cao như nơi đặp các thiết bị gây ồn cao như các máy đập, máy nghiền đứng, nghiền bi, cần được bố trí xa khu dân cư có thiết bị tre chắn, có cây xanh trồng xunh quanh. 4. Chống nhiệt : Các nguồn, thiết bị phát sinh nhiệt phải được trang bị lớp cách nhiệt, quạt làm mát thông gió công nghiệp. III. AN TOÀN LAO ĐỘNG : Các công trình, thiết bị của nhà máy xi măng lò quay thuộc loại siêu trường, siêu trọng, các thiết bị chuyển động. Do đó rất dễ xảy ra tai nạn lao động trong quá trình sản xuất. Vì vậy, các biện pháp về an toàn lao động phải được chấp hành nghiêm chỉnh: - Các nhà xưởng, các sàn thao tác. . có độ cao trên 2m trở nên phải có lan can, lồng thép bảo vệ xung quanh. Cầu thang lên xuống phải có tay vịn, lồng bảo vệ, có đầy đủ hệ thống chống sét, tiếp địa. - Các thiết bị cơ, điện phải có biển báo nguy hiểm, lồng lưới bảo vệ và các thiết bị đóng cắt tự động khi cần thiết. - Các thiết bị chuyển động phải được che chắn, các vật cứng như đất, đá, than, Clinke ở trên phải được bao bọc và có các biểm báo nơi có vật cứng ở trên cao, trang bị các mũ bảo hiểm để chống vật dơi tự do. - Người lao động phải được trang bị đầy đủ về thiết bị an toàn lao động, kiến thức về an toàn lao động cũng được tập huấn kỹ trước khi bước vào vận hành, sản xuất. Những khu vực nguy hiểm hạn chế người lao động và thay thế các thiết bị tự động để đảm bảo tính mạng người lao động. IV. KIỂM TRA SẢN XUẤT : Trong quá trình sản suất thường xẩy ra các sự cố mà ta không thể biết trước để đề phòng, cũng như đưa ra các gải pháp để hạn chế tổn thất do các tác nhân gây bất thường gây ra. Việc kiểm tra sản suất là bắt buộc cho tất cả các công đoạn, và có một đội ngũ thường xuyên kiển tra. Nội dung kiểm tra sản xuất bao gồm: - Kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật của nguyên liệu, thành phẩm, sản phẩm: + Kiểm tra thành phần hoá của các nguyên liệu, nhiên liệu, sản phẩm. + Kiểm tra độ ẩm phối liệu. + Kiểm tra độ mịn phối liệu. + Kiểm tra tít phối liệu. + Kiểm tra clinke ra lò. + Kiểm tra độ mịn xi măng. + Kiểm tra các tính chất của xi măng. + Kiểm tra trọng lượng bao xi măng. + Kiểm tra chất lượng vỏ bao Xi măng. Các chỉ tiêu trên đã được quy định và được tiến hành kiểm tra theo chu kỳ cũng có thể đột xuất, có thể kiểm tra tại nơi sản suất cũng có thể tại phòng thí nghiệm - Kiểm tra việc thực hiện các quy trình công nghệ: + Quy định vận hành máy nghiền. + Quy định vận hành lò. + áp suất các điểm của xyclôn, áp suất trong các silô chứa để đưa ra các mức nguy hiểm hay ổn định. + Lưu lượng phối liệu vào lò, lưu lượng nhiên liệu vào lò, nhiệt độ các zôn, các xyclon trao đổi nhiệt, phân tích khí thải. + Kiểm tra nhiệt độ vỏ lò, gạch lót lò, tốc độ quay của lò. . . Các việc kiểm tra này phần lớn hiện đại, có các thiết bị giám sát kiểm tra tự động điều chỉnh. - Kiểm tra thiết bị máy móc: + Kiểm tra nhiệt độ ở các trục máy móc, kiểm tra tốc độ quay của thiết bị, vận tốc của thiết bị chuyển động. + Kiểm tra năng suất máy, công suất máy để đưa ra các tín hiệu báo động khi thiết bị chạy quá tải, hay chạy dưới mức quy định. + Kiểm tra độ mài mòn của máy như: các tấm lót, bi đạn trong máy nghiền, các quả búa của máy đập búa. . . - Kiểm tra các đường ống vận chuyển chống hiện tượng tắc ngẽn. Công tác kiểm tra này do công nhân sản xuất chính kiểm tra thường xuyên và có sự theo dõi của cán bộ kỹ thuật nhà máy. PHẦN VIII : TỔ CHỨC VÀ KINH TẾ I. TỔ CHỨC : 1. Tổ chức thời gian biểu sản xuất : - Khai thác nguyên liệu, đập và vận chuyển : 1 ca/ ngày - Nghiền nguyên liệu đến nghiền ximăng : 3 ca/ ngày - Đóng và xuất ximăng : 2 ca/ ngày - Sửa chữa cơ, điện : 3 ca/ ngày - Hành chính tổng hợp làm việc theo giờ hành chính. 2. Bố trí nhân lực trong nhà máy : Căn cứ vào các yêu cầu công nghệ tại các phân xưởng sản xuất, yêu cầu quản lý sản xuất và kinh doanh, nhà máy dự kiến trước khi sản xuất cần phải được đào tạo cán bộ kỹ thuật, và đội ngũ công nhân lành nghề bằng cách thu hút các cán bộ trẻ có năng lực và gửi đi đào tạo. Đối với người lao động địa phương, để đảm bảo đời sống của người địa phương không có sự xáo trộn thì trước khi đưa nhà máy vào hoạt động cần bố trí những lao động có trình độ cấp III là người điạ phương cho đi học lớp công nhân kỹ thuật nâng cao năng lực của người lao động (hằng năm nhà máy vẫn tuyển những học sinh có trình độ tốt nghiệp cấp III cử đi học lớp kỹ thuật xi măng Hải Phòng), đối với cán bộ kỹ thuật cần có chính sách thu hút cán bộ trẻ ở các viện nghiêm cứu công nghệ silicat, sinh viên ở các trường đại học, có chính sách thu hút cán bộ có kinh nghiệm từ các cơ quan bạn. II. KINH TẾ :