LỜI NÓI ĐẦU Vật liệu xây dựng có vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân vì nó là nguyên liệu không thể thiếu trong ngành xây dựng. Trong ngành vật liệu xây dựng, công nghiệp sản xuất chất kết dính đóng vai trò đặc biệt quan trọng và chiếm tỷ trọng lớn nhất về giá trị sản lượng. Ở nước ta hiện nay, chất kết dính vô cơ sử dụng trong xây dựng chủ yếu là vôi, thạch cao, xi măng, trong đó xi măng chiếm tỷ trọng cao nhất. Trong những năm qua, nhờ đổi mới thiết bị và công nghệ sản xuất, sản lượng xi măng đã tăng nhanh đáng kể về số lượng và chất lượng sản phẩm. Việc sử dụng dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng lò quay phương pháp khô với mức độ tự động hóa cao đã làm giảm nhiên liệu và điện năng tiêu tốn, hạn chế sự ô nhiễm môi trường va mang lại lợi ích kinh tế cao.Xi măng là loại vật liệu xây dựng quan trọng hang đầu trong ngành xây dựng. Ở nước ta hiện nay, có rất nhiều chủng loại xi măng như: xi măng poóclăng, xi măng sun phát, xi măng bền axit… đã đáp ứng yêu cầu cơ bản của ngành xây dựng. Với nhiệm vụ được giao: Thiết kế phân xưởng nung của nhà máy sản xuất xi măng pooclang theo phương pháp khô lò quay, công suất 1.950.000 tấn clanhke/năm. Được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Vật Liệu Xây Dựng và đặc biệt là sự hướng dẫn trực tiếp của Th.S. Nguyễn Xuân Quý, em sẽ cố gắng hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các quý thầy cô và đặc biệt là Th.S. Nguyễn Xuân Quý đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình làm bài. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô để bài làm của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! PHẦN 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XI MĂNG POÓC LĂNG CLANHKE XI MĂNG POÓC LĂNG Khái niệm chung về Clanhke xi măng Poóc lăng Ximăng poóclăng (PC) là chất kết dính hyđrát có khả năng đông kết rắn chắc và phát triển cường độ trong môi trường không khí và nước, thường được gọi là chất kết dính rắn trong nước hay chất kết dính thuỷ lực, nó được phát minh và đưa vào sử dụng trong xây dựng từ đầu thế kỷ 19, về sau nó được phát triển ngày càng hoàn thiện về tính năng kỹ thuật và công nghệ sản xuất. Các chủng loại xi măng poóclăng là chất kết dính được sử dụng chủ yếu trong xây dựng quốc gia, nó còn dược coi là một trong các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự tăng trưởng của ngành xây dựng và phát triển đất nước. Xi măng poóclăng được sản xuất bằng bằng công nghệ nghiền mịn clanhke xi măng poóclăng với thạch cao (thạch cao đóng vai trò là phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết). Thành phần chính trong xi măng là clanhke, phụ gia thạch cao và một số các loại phụ gia khác. Clanhke là nguyên liệu chính đóng vai trò quyết định cho tính chất của xi măng. Clanhke được sản xuất bằng cách nung đến thiêu kết hỗn hợp nguyên liệu đồng nhất phân tán mịn gồm đá vôi, đất sét (nguyên liệu chính) và một số nghuyên liệu khác đóng vai trò điều chỉnh (xỉ pyrít, quặng sắt, cát quắc, ... ). Clanhke ximăng poóclăng là bán thành phẩm của công nghệ sản xuất xi măng tồn tại ở dạng hạt, kích thước từ 10 40 mm và phụ thuộc vào dạng lò nung. Theo cấu trúc vi mô clanhke xi măng là hỗn hợp các hạt nhỏ của nhiều pha tinh thể và một lượng nhỏ pha thuỷ tinh. Thành phần khoáng của Clanhke xi măng Póoc lăng Trong clanhke xi măng poóclăng gồm chủ yếu là các khoáng siliccát canxi (hàm lượng 70 80%). Các khoáng này là alít và belít, chúng quyết định tính chất chủ yếu của xi măng. Các khoáng tricanxi aluminát, tetracanxi aluminôferit và pha thủy tinh nằm xen kẽ giữa các khoáng alít và belít được gọi là chất trung gian. Khoáng Alít(3CaO.SiO2 ký hiệu là C3S): Đây là khoáng quan trọng nhất của clanhke xi măng, tạo cho xi măng có cường độ cao, tốc độ đông kết rắn chắc nhanh và loại khoáng này có ảnh hưởng nhiều đến các tính chất của xi măng. Trong clanhke xi măng khoáng C3S chiếm từ (4560)%. Alit là một dung dịch rắn của 3CaO.SiO2 và một lượng nhỏ các chất khác có hàm lượng nhỏ từ (24)% như MgO, P2O5, Cr2O3,... C3S ở dạng tinh khiết sẽ bền vững trong khoảng nhiệt độ (12001250)0C đến (1900 2070)0C. Nhiệt độ lớn hơn 20700C thì C3S bị nóng chảy, nhỏ hơn 12000C thì bị phân huỷ thành C2S (C3S = C2S + CaO tự do). Khoáng bêlít (2CaO.SiO2: đicalcium silicát, ký hiệu C2S ): Trong clanhke xi măng C2S chiếm khoảng 2030%, là thành phần quan trọng của 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, ’C2S, C2S , C2S . C2S : bền vững ở điều kiện nhiệt độ cao từ 14252130 0C, ở nhiệt độ lớn hơn 21300C, C2S bị chảy lỏng, ở nhiệt độ nhỏ hơn 14250C khoáng C2S chuyển sang dạng ’C2S . ’C2S: bền vững ở nhiệt độ 83014250C, khi nhiệt độ nhỏ hơn 8300C và làm lạnh nhanh thì ’C2S chuyển sang dạng C2S, còn khi nhiệt độ ≤ 67oC làm nguội chậm bị chuyển sang dạng 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 bị phân 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 1502000C, C2S mới có khả năng dính kết. Chất trung gian phân bố giữa khoáng Alít và Bêlít là các pha canxi alumoferit, pha canxi aluminat và pha thuỷ tinh. Pha canxi aluminat: Tồn tại trong clanhke ở hai dạng C3A, C5A3. Do trong clanke lượng CaO dư nên pha Canxi Aluminat thường nằm chủ yếu ở dạng C3A, đặc điểm của C3A là đông kết rắn chắc nhanh, dễ tạo nên các ứng suất làm nứt, tách cấu trúc đá xi măng khi chúng làm việc trong môi trường xâm thực sunfat. Trong một số loại xi măng chuyên dụng có khống chế hàm lượng khoáng này (ximăng thuỷ công lượng C3A < 5%, xi măng bền sunfat lượng C3A < 8%). Pha canxi alumôferit: Là dung dịch rắn của các khoáng canxi Alumôferit (còn được gọi là xêlít). Khoáng canxi Aluminôferit có thành phần khác nhau phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu ban đầu, điều kiện nung luyện,... trong clanhke chúng thường tồn tại dưới dạng sau: C6A2F, C4AF, C2F, nhưng thành phần chính là C4AF và trong đó hoà tan khoảng 1% MgO và TiO2. Pha thuỷ tinh: Có trong clanhke xi măng poóclăng với hàm lượng từ 515%. Thành phần của pha thuỷ tinh bao gồm một số loại ôxít như MgO, CaO, Fe2O3, Na2O, K2O, ... Hàm lượng của pha thuỷ tinh phụ thuộc vào thành phần hỗn hợp nguyên liệu ban đầu và điều kiện làm lạnh clanhke. Sự có mặt của pha này trong clanhke xi măng poóclăng làm ảnh hưởng đến tính chất của các khoáng khác và đặc biệt là làm thay đổi nhiệt độ tạo khoáng chính. 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 đã đông kết rắn chắc chúng mới thuỷ hoá gây nên ứng suất phá hoại cấu trúc của sản phẩm như bị nứt, rữa, ... Làm thay đổi thể tích của sản phẩm và làm giảm cường độ của đá xi măng. Thành phần hóa của Clanhke xi măng Póoc lăng Clanhke xi măng poóclăng bao gồm các khoáng chính là CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 với tổng hàm lượng là 9597% (theo khối lượng). Ngoài ra còn có các ôxít khác với hàm lượng nhỏ như : MgO, TiO2, Na2O, P2O5, SO3,... Hàm lượng các ôxít phụ 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: CaO = 63 66 % ; SO3 = 0,3 1 % SiO2 = 21 24% ; P2O5 = 0,1 0,3 % Al2O3 = 4 9 % ; K2O + Na2O = 0,4 1 % Fe2O3 = 2 4 % ; TiO2 + Cr2O3 = 0,2 0,5 % Hàm lượng các ô xít này thay đổi sẽ làm cho tính chất của xi măng cũng thay đổi theo. Canxi ôxít(CaO): Đá vôi có 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 nên các 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 canxi silicat có độ bazơ cao (C3S) trong clanhke càng nhiều, cho xi măng đông kết rắn chắc nhanh 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 xi măng người ta phải khống chế hàm lượng CaO hợp lý (khoảng 6366%). Tuy nhiên, khả năng phản ứng CaO với các ôxít khác để tạo thành các khoáng trong clanhke còn phụ thuộc vào bản chất của các ôxít trong nguyên liệu, chế độ gia công hỗn hợp nguyên liệu và chế độ nung. Ôxít Silic (SiO2): Chủ yếu trong nguyên liệu đất sét, trong quá trình nung luyện clanhke 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 canxi silicat có độ bazơ thấp (C2S) được hình thành sẽ tăng lên. Hàm lượng khoáng C2S tăng làm xi măng đông kết rắn chắc chậm và cường độ phát triển chậm ở thời kỳ đầu của quá trình rắn chắc đá xi măng. Tuy nhiên loại xi măng có hàm lượng C2S cao lại có khả năng bền trong nước và môi trường xâm thực sunfat. Khi hàm lượng SiO2 trong clanhke ít, khoáng C3S được tạo thành nhiều, sẽ làm cho xi măng đông kết rắn chắc nhanh, 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 2124% khối lượng clanhke).Ngoài ra, độ hoạt tính của SiO2 cũng ảnh hưởng đến quá trình công nghệ sảnxuất xi măng, khi SiO2 có độ hoạt tính càng cao thì quá trình tạo khoáng khi nung càng nhanh và càng triệt để. Nhôm ôxít (Al2O3): Chúng chủ yếu nằm ở dạng khoáng C3A và C4AF. Trong clanhke xi măng ôxít này được đưa vào chủ yếu từ đất sét, khi nung luyện, ôxít nhôm tham gia vào quá trìmh tạo nên các khoáng nóng chảy canxi Aluminat. Khi hàm lượng Al2O3 càng nhiều khoáng C3A tạo thành càng lớn, khả năng xuất hiện pha loãng trong clanhke càng sớm và càng nhiều, còn đối với xi măng, nó có khả năng tạo cho xi măng đông kết rắn chắc nhanh nhưng cường độ thấp và kém bền trong môi trường sunfat. Trong clanhke hàm lượng ôxít nhôm chiếm khoảng 48%. Sắt ôxít (Fe2O3): Nó có tác dụng làm giảm nhiệt độ thiêu kết của quá trình nung luyện và tham gia vào quá trình tạo khoáng Tetracalcium Aluminôferit (C4AF). Hàm lượng ôxít 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 trường xâm thực sunfat nhưng lại cho xi măng có cường độ thấp (mác thấp). Vì vậy trong quá trình nung luyện clanhke cần đặc biệt chú ý thành phần ôxít này ở một tỷ lệ hợp lý mới có tác dụng tốt cho việc giảm nhiệt độ nung luyện, nếu quá nhiều, pha lỏng xuất hiện trong clanhke sẽ lớn, gây nên hiện tượng bám dính lò đặc biệt trong công nghệ xi măng lò đứng, thông thường tổng hàm lượng ôxít Fe2O3 chiếm khoảng 24%. Ngoài các ôxít chính tham gia vào quá trình tạo khoáng còn có một hàm lượng nhỏ các ôxít khác cũng hoà tan trong đó, có khả năng làm ảnh hưởng lớn đến tính chất và chất lượng của xi măng đó là: Magiê ôxít (MgO): là thành phần có hại cho xi măng, là nguyên nhân gây sự mất ổn định thể tích khi xi măng đã đông kết rắn chắc. Thường trong sản xuất xi măng lượng ôxít MgO được khống chế với hàm lượng nhỏ hơn 5%. Titan ôxít (TiO2):thành phần ôxít này gây ảnh hưởng tới xi măng tuỳ thuộc vào hàm lượng của nó trong clanhke. Nếu hàm lượng của nó từ 0,10,5% thì sẽ làm tốt cho quá trình kết tinh các khoáng, ngược lại khi hàm lượng từ 24% thì TiO2 sẽ thay thế một phần SiO2 trong xi măng có tác dụng làm tăng cường độ của xi măng. Crômôxít(Cr2O3)và phốt pho ôxít(P2O5) : khi hàm lượng của các ôxít này nằm vào khoảng 0,10,3% sẽ có tác dụng tốt là thúc đẩy quá trình đông kết ở thời kỳ đầu, tăng cường độ cho xi măng. Nhưng với hàm lượng lớn (12%) có tác dụng ngược lại làm chậm thời gian đông kết rắn chắc và làm suy giảm cường độ của đá xi măng. Ôxít kiềm Kali và kiềm Natri (K2O + Na2O): trong clanhke hàm lượng chúng khoảng 0,5 1%. Khi hàm lượng các ô xít này lớn hơn 1% sẽ gây nên sự mất ổn định thể tích của xi măng đặc biệt là gây nên sự tách, nứt trong bê tông thuỷ công do các ôxít kiềm này có khả năng tác dụng với CaO, Al2O3 tạo nên các khoáng trương nở thể tích là Na2O.8CaO.3Al2O3(NC8A3), K2O.8CaO.3Al2O3 (KC8A3) hoặc tác dụng với SO3 tạo nên khoáng nở thể tích là K2SO4, Na2SO4,... Đặc trưng của clanhke xi măng poóclăng Chất lượng của clanhke xi măng được đánh giá qua thành phần hoá học và thành phần khoáng. Trong quá trình nung luyện, các ôxít trong clanhke tương tác với nhau theo một mối liên hệ xác định được biểu diễn bằng các hệ số (môđun). Để đánh giá một cách tổng quát hơn thành phần của xi măng người ta thường đánh giá chúng thông qua các hệ số đặc trưng. Các hệ số đắc trưng của clanhke xi măng là: 4.1 Hệ số bazơ (ký hiệu m) = 1,7 ÷ 2,4. Thông thường hệ số bazơ vào khoảng 1,72,4. Khi hệ số này nhỏ hơn 1,7 xi măng có cường độ không cao. Khi m lớn hơn 2,4 xi măng có cường độ cao nhưng nhiệt độ nung phải lớn, độ ổn định thể tích kém, nhiệt độ thuỷ hoá lớn và kém bền trong môi trường nước xâm thực. 4.2 Hệ số Silicat(ký hiệu n) = 1,7 ÷ 3,5. 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 cùng cao. 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. 4.3 Hệ số Alumin (p) = 1 ÷ 2,5. Hệ số p xác định tỉ lệ giữa khoáng C3A và C4AF. Khi P nhỏ thì xi măng có độ ổn định trong môi trường xâm thực của nước và sunfat, khi P lớn thì xi măng đông kết rắn chắc nhanh nhưng cường độ cuối cùng thấp. Thông thường hệ số p từ 12,5. 4.4Hệ số bão hoà (ký hiệu KH) Là tỉ số giữa lượng canxi ôxít (CaO) trong thực tế liên kết với ôxít Silic (SiO2) tạo thành khoáng C3S : = 0,85 ÷ 0,95. Giá trị KH trong clanhke xi măng phụ thuộc vào thành phần và tính chất của nhiên liệu sử dụng, dạng lò nung, điều kiện nung luyện và một số nhân tố khác. Khi giá trị KH lớn thì khoáng C3S tạo thành nhiều, xi măng đông kết rắn chắc nhanh cường độ cao nhưng không bền trong môi trường nước và sunfat, hỗn hợp nguyên liệu khó thiêu kết. Khi giá trị KH thấp thì khoáng C3S tạo thành ít hơn C2S nên xi măng đông kết rắn chắc chậm, cho cường độ thấp ở thời kỳ đầu nhưng cường độ cuối cùng lại cao. Hệ số KH thích hợp thuờng dao động trong khoảng 0,850,95. 4.5 Một số hệ số đặc trưng khác Ngoài ra để đánh giá tỉ lệ thành phần clanhke xi măng người ta còn dùng một số các hệ số khác như: Hệ số MS : Khi MS tăng thì độ bền của xi măng trong môi trường ăn mòn tăng lên và cường độ tăng lên. Hệ số đóng rắn ME: Khi ME lớn thì cường độ ban đầu của xi măng cao, nhiệt hyđrat lớn nhưng độ bền trong môi trường xâm thực thấp. Đối với xi măng poóclăng thường thì ME> 0,5; xi măng poóclăng đông kết nhanh thì ME = 0,8; xi măng bêlít thì ME< 0,5. Hệ số nhiệt MK: = 0,3 ÷ 1,8. Khi MK càng lớn thì xi măng toả nhiệt càng lớn, MK thường nằm trong giới hạn 0,31,8. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG PÓOC LĂNG Nguyên liệu sản xuất Xi măng Póoc lăng Nguyên liệu trực tiếp để sản xuất clanhke xi măng bao gồm đá, đất và các phụ gia điều chỉnh thành phần phối liệu như quặng sắt, nguyên liệu giàu silíc,... các nguyên liệu chính dùng để sản xuất clanhke xi măng poóclăng cần phải thoả mãn các qui phạm đã qui định sau: Nguyên liệu Các chỉ tiêu Giá trị Đá vôi Hàm lượng CaO, % Hàm lượng MgO, % Hàm lượng SiO2, % Hàm lượng sét, % > 65 < 3 < 8 < 7 Đất sét Hàm lượng SiO2, % Hàm lượng Al2O3,% Hàm lượng Fe2O3,% Hàm lượng MKN,% 60 68 12 22 > 5 < 8 Quặng sắt Hàm lượng Fe2O3,% Hàm lượng CaO, % Hàm lượng SiO2, % Hàm lượng Al2O3, % Hàm lượng MgO, % > 63 > 0,5 > 9 > 0,9 < 0,5 Đá vôi Đá vôi để sản xuất clanhke xi măng chủ yếu để cung cấp ôxít CaO, trong đá vôi hàm lượng các cấu tử CaO chiếm từ 7680% và có lẫn một lượng nhỏ các hợp chất khác như sắt, đất sét, các tạp chất hữu cơ, ... Tính chất và thành phần của loại đá vôi ảnh hưởng đến việc lựa chọn công nghệ sản xuất xi măng. 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 làkhoáng kết tủa giàu hạt nhỏ, dễ tạo thành huyền phù khi khuấy trộn với nước. Thành phần khoáng chủ yếu 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 và các ôxít kiềm, ... Nhiên liệu để sản suất xi măng Nhiên liệu để sản xuất xi măng là nguyên liệu dùng để sản xuất clanhke như sấy phối liệu và nung phối liệu thành clanhke. Nhiên liệu thường dùng là rắn, lỏng hoặc khí. Nhiên liệu khí sử dụng thường là khí thiên nhiên có nhiệt trị từ 8000 9000 kCal/kg. Nhiên liệu lỏng thường dùng là dầu mazut có nhiệt trị từ 8000 11000 kCal/kg. Nhiên liệu rắn sử dụng là than, dây cũng là nhiên liệu để nung clanhke phổ biến trong sản xuất xi măng ở nưóc ta. Đối với lò đứng thường sử dụng nhiên liệu rắn là than ngắn lửa, chất bốc thấp từ 36%, nhiệt trị của than cao 5500 6500 kcal/kg. Nếu nung trong lò quay thì sử dụng than có chất bốc cao từ 15 20%, nhiệt trị lớn hơn 5500 kcal/kg. Giới thiệu các phương pháp sản xuất Hiện nay, đang có 3 phương pháp sản xuất xi măng đó là phương pháp ướt, phương pháp khô và phương pháp liên hợp. 2.1 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 nhất cao. Nhược điểm là tiêu tốn nhiên liệu khi nung, kích thước lò nung và diện tích xây dựng lớn. 2.2 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 không cao bằng phương pháp ướt. Nhưng tiêu tốn ít nhiên liệu, kích thước lò nung nhỏ, hệ thống trao đổi nhiệt phức tạp, hệ thống làm sạch bụi cũng phức tạp, mức độ cơ giới hoá và tự động hoá cao hơn phương pháp ướt, nhưng hệ số sử dụng thiết bị theo thời gian thấp hơn. 2.3 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 pháp ướt, nhưng nung phối liệu tiến hành theo phương pháp khô (có hệ thống ép lọc bùn phối liệu để tách nước). PHẦN 2. THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG Lựa chọn phương pháp sản xuất. Phân xưởng nung clanke xi măng pooclang theo phương pháp khô, lò quay Phương pháp khô: Là phương pháp nghiền và trộn nguyên liệu ở dạng khô. Ưu điểm: Tiêu tốn ít nhiên liệu, kích thước lò nung nhỏ, mức độ cơ giới hoá và tự động hoá cao hơn phương pháp ướt. Nhược điểm: Nguyên liệu khó nghiền mịn, độ đồng nhất của phối liệu không cao bằng phương pháp ướt, hệ thống trao đổi nhiệt phức tạp, hệ thống làm sạch bụi cũng phức tạp. BÀI TOÁN PHỐI LIỆU: Nguyên liệu: Thành phần hóa của nguyên liệu ban đầu Bảng 2.1. Thành phần hoá học của nguyên liệu ban đầu Nguyên liệu SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN ∑ Đá vôi 0,21 0,14 0,11 53 1,2 43,2 97,86 Đất sét 62,3 19,2 7,5 0,6 2,5 7 99,1 Quắc zit 92,8 3,95 2,35 0,86 0,3 100,26 Quặng sắt 15 4,2 6,9 1,6 2,5 7 99,3 Trong tính toán phối liệu thì tông 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 hàm lương các ôxít lớn hơn 100% ta phải qui về 100% bằng cách nhân trị số hàm lượng từng ôxít với hệ số chuyển đổi Ri : (1) Trong đó: Ri : hệ số chuyển đổi i : hàm lượng ôxít thứ i. Sau khi qui về 100% ta có bảng sau: Bảng 2.2. Thành phần hoá học của nguyên liệu quy về 100% Nguyên liệu SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN ∑ Đá vôi, % 0,215 0,143 0,112 54,16 1,23 44,14 100 Đất sét, % 62,866 19,374 7,568 0,605 2,523 7,064 100 Quang zit 92,559 3,940 2,344 0,858 0,299 0.000 100 Quặng sắt,% 15,106 4,230 69,486 1,611 2,518 7,049 100 Lựa chọn các hệ số cơ bản của CLK - Hệ số bão hòa LSF (đối với lò quay): chọn LSF = 98 - Modul silicat n: 1,7-3,5; chọn n = 2,3 - Modul alumin p: 1-3; chọn p = 1,35 Nhiên liệu Theo hệ thống lò, nhiên liệu sử dụng sẽ là 100% than loại A. Sau khi nhập và trước khi sử dụng than phải đạt các yêu cầu kỹ thuật sau: Độ ẩm ban đầu 8% được sấy đến độ ẩm 1%. Độ mịn sau khi nghiền: 15% trên sàng No008 Bảng2.3. Thành phần hóa học của than A Thành phần W0 A0 S0 C0 H0 N0 O0 ∑ Than A, % 8 15 2,1 70,2 1,5 0,7 1,5 99 Bảng2.4. Thành phần hóa học của than A sau khi quy về 100% Thành phần W0 A0 S0 C0 H0 N0 O0 ∑ Than A, % 8,08 15,15 2,12 70,91 1,515 0,71 1,515 100 Khi sử dụng than để cấp cho lò thì than phải được sấy đến độ ẩm làm việc là 1%, do đó thành phần làm việc của than được tính bằng cách lấy hệ số sử dụng nhân với từng thành phần hóa học của than. Hệ số sử dụng: Ksd= 1 (2) Bảng2.5. Thành phần làm việc của than Thành phần Wl Al Sl Cl Hl Nl Ol Than A, % 1 16,304 2,285 76,307 1,631 0,765 1,631 99,92 Bảng2.6. Thành phần hoá học của tro than Thành phần S A F C M SO3 Than A 61,5 27,4 5,1 3,2 1,1 0,2 98,5 Bảng2.7. Thành phần hoá học của tro than quy về 100% Thành phần S A F C M SO3 Than A 62,437 27,817 5,178 3,249 1,117 0,203 100 Tính bài phối liệu a. Xác định thông số làm việc của than Nhiệt trị thấp của than QH: tính theo Mendeleev. QH = 81.Cl + 246.Hl – 26(Ol - Sl) – 6Wl (kCal/kgthan). (3) = 81.76,371+246.1,631-26.(1,631-2,285)-6.1= 6593,02 (kCal/kg than) Xác định hàm lượng tro lẫn q = , % (4) Trong đó: q – Hàm lượng tro lẫn vào CLK, % P – lượng than tiêu tốn cho 1kg CLK (%) và xác định theo công thức P = (5) Q’ – Nhiệt tiêu tốn để điều chế 1 kg CLK phụ thuộc vào phương pháp SX + Đối với lò quay phương pháp ướt : Q’= 1400 ÷ 1700, kcal/kg CLK; + Đối với lò quay phương pháp khô: Q’= 700 ÷ 1000, kcal/kg CLK; + Đối với lò đứng : Q’= 1000 ÷ 1200, kcal/kg CLK; Lựa chọn Q’ =900 kCal/kg CLK; QH - Nhiệt trị thấp của than, theo (3) QH=6593,02 kCal/kg Thay vào (5): P = (kg/kg CL) Al – Lượng tro than, Al=16,304% (theo bảng 2.5); B - Hàm lượng tro lẫn vào CLK so với tổng lượng tro, phụ thuộc vào phương pháp công nghệ + với lò đứng: B = 100% + với lò quay phương pháp ướt: B = 70 ÷ 100% + với lò quay phương pháp khô: B = 30 ÷ 70% Lựa chọn B= 50% Thay P, Al, B vào (4), ta có: q = Vậy hàm lượng than đọng lại trong CLK là 1,11% b. Tính toán phối liệu Quy đổi về nguyên liệu khô chưa nung với tổng các oxit 100% Bảng 2.8. Thành phần các oxit của cấu tử chưa nung Nguyên liệu SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN ∑ Đá vôi, % 0,215 0,143 0,112 54,16 1,23 44,14 100 Đất sét, % 62,866 19,374 7,568 0,605 2,523 7,064 100 Quang zit 92,559 3,940 2,344 0,858 0,299 0 100 Quặng sắt,% 15,106 4,230 69,486 1,611 2,518 7,049 100 Bảng 2.9. Thành phần các oxit của cấu tử đã nung Nguyên liệu SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ Đá vôi, % 0,385 0,256 0,2 96,96 2,202 - 100 Đất sét, % 67,644 20,847 8,143 0,651 2,714 - 100 Quang zit 92,559 3,940 2,344 0,858 0.,99 - 100 Quặng sắt,% 16,251 4,550 74,756 1,733 2,709 - 100 Tro than A,% 62,437 27,817 5,178 3,249 1,117 0,203 100 Bảng 2.10. Bảng kí hiệu Nguyên liệu SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Đá vôi S1 A1 F1 C1 M1 Đất sét S2 A2 F2 C2 M2 Quắc zit S3 A3 F3 C3 M3 Quặng sắt S4 A4 F4 C4 M4 Tro than A S5 A5 F5 C5 M5 CLK S0 A0 F0 C0 M0 Phối liệu S A F C M Gọi: x là phần KL cấu tử đá vôi đã nung y là phần KL cấu tử đất sét đã nung z là phần KL cấu tử quắc zit đã nung m là phần KL cấu tử quặng sắt đã nung q là hàm lượng tro than + Lập hệ phương trình: Phương trình 1: (6) Phương trình 2: (7) Trong đó ∆Ci = với LSFi= (8) Với Ci, Si, Ai, Fi lần lượt là % của Cao, SiO2, Al2O3, Fe2O3 của các cấu tử trong Clanke. Thay số ở bảng 2.9 vào (7), (8), với LSF0=98 ta có phương trình sau: (9) Phương trình 3: (10) Trong đó ∆Ai = với MAi= (11) Thay số ở bảng 2.9 vào (10), (11), với MA0=1,35 ta có phương trình sau: (12) Phương trình 4: (13) Trong đó ∆Si = với MSi= (14) Thay số ở bảng 2.9 vào (13), (14), với MS0=2,3 ta có phương trình sau: (15) Ta lập được hệ phương trình 4 ẩn từ 4 phương trình (6),(9),(12), (15): Giải hệ phương trình ta được: ; ; ; ; Như vậy trong clanhke sẽ có: 69,01% cấu tử đá vôi, 21,6% cấu tử đất sét, 5,8% cấu tử quắc zit 2,48% cấu tử quặng sắt 1,11% tro than. + Tính thành phần hóa học của từng cấu tử trong clanhke: Thay số ở bảng 2.9 vào các công thức sau: (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) Bảng 2.11 : Bảng thành phần hóa học của clanhke Nguyên liệu SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ Đá vôi 0,27 0,18 0,14 66,92 1,5 - 69,01 Đất sét 14,61 4,5 1,76 0,14 0,59 - 21,6 Quắc zit 5,36 0,23 0,14 0,05 0,02 - 5,8 Quặng sắt 0,4 0,11 1,85 0,04 0,08 - 2,48 Tro than E 0,7 0,3 0,06 0,04 0,01 1,11 Tổng 21,33 5,33 3,95 67,19 2,2 100 + Kiểm tra các hệ số : LSF = (23) MA = (24) MS = (25) Nhận xét : Các hệ số vừa kiểm tra ở trên đều phù hợp với giá trị ban đầu đã chọn. Tính thành phần khoáng : C3S =4,07.C – 7,6.S – 6,72.A – 1,43.F = 4,07x67,19 – 7,6x21,32 – 6,72x5,33 – 1,43x3,95 = 70,04% (26) C2S = -3,07.C + 8,6.S + 5,07.A + 1,07.F = -3,07x67,19 + 8,6x21,32 + 5,07x5,33 + 1,07x3,95=8,35% (27) (28) C3A = 2,65(A – 0,64F) = 2,65 (5,33 – 0,64x3,95) = 7,44% (29) C4AF = 3,043.F = 3,043x3,95 = 12,01% (30) (31) (32) Tính lượng pha lỏng : Lượng pha lỏng dựa trên các thành phần khoáng : L = 1,12.C3A + 1,35C4AF = 1,12x7,44+ 1,35x12,01=24,54 (33) - Chuyển về bài phối liệu khô chưa nung : + Tỷ lệ các nguyên liệu khô chưa nung trong phối liệu : Bảng 2.12 : Thành phần nguyên liệu chưa nung : Cấu tử % Nguyên liệu khô trong CLK Tỷ lệ thành phần nguyên vật liệu chưa nung Phần trọng lượng % Đá vôi x X’= X’=79,58 Đất sét y Y’= Y’= Quắc zit z Z’= Z’= Quặng sắt m M’= X’= Tổng 100 155,26 100 + Thành phần hóa của phối liệu khô chưa nung : Cấu tử Thành phần hóa của phối liệu khô chưa nung, % S A F C M SO3 MKN % Đá vôi 0,17 0,11 0,09 43,1 0,98 - 35,13 79,58 Đất sét 9,41 2,9 1,13 0,09 0,38 - 1,06 14,97 Quắc zit 3,45 0,15 0,09 0,03 0,01 - 0,000 3,73 Quặng sắt 0,27 0,07 1,19 0,03 0,04 - 0,012 1,72 Tổng 13,3 3,23 2,5 43,25 1,41 - 36,31 100 + Tính tít phối liệu : T= 1,785.C + 2,09.M= 1,785x43,25 + 2,09x1,41 = 80,14 (34) Nhận xét : Tít phối liệu trên thỏa mãn yêu cầu của bài toán đặt ra và nằm trong giới hạn cho phép (79. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT Chế độ làm việc của nhà máy Đặc điểm quá trình sản xuất xi măng của nhà máy: Quá trình sản xuất tối ưu nhất là nhà máy làm việc liên tục, tận dụng tối đa công suất thiết kế của dây chuyền và công suất làm việc của máy móc, tức là các thiết bị và máy móc sản xuất phải hoạt động thường xuyên, liên tục đặc biệt là ở công đoạn nung luyện clanhke và công đoạn sấy nguyên vật liệu, nhiên liệu bởi vì mỗi lần nhóm lại lò thì rất tốn kém và mất nhiều thời gian. Nhà máy sản xuất xi măng theo công nghệ lò quay cũng giống như nhà máy sản xuất theo công nghệ khác như công nghệ lò đứng, cũng bao gồm các khâu chính là : khâu chuẩn bị phối liệu, khâu nung phối liệu thành clanhke xi măng và khâu cuối là nghiền mịn clanke xi măng đồng thời phối hợp với tỉ lệ phụ gia thích hợp tạo thành xi măng. ở nhà máy sản xuất xi măng theo công nghệ lò quay thì sự khác biệt cơ bản nhất là khâu nung clanke. Trong dây chuyền sản xuất thì chế độ làm việc cũng như yêu cầu kỹ thuật đối với từng loại thiết bị, máy móc có sự khác nhau thậm chí còn có thể làm việc độc lập với nhau. Vì vậy với mỗi công đoạn cần thiết phải có một hệ thống dự trữ nguyên liệu trung gian, phổ biến là hệ thống các xi lô. Tuy nhiên để tận dụng tối đa khả năng làm việc của các thiết bị ta nên lựa chọn và lắp đặt các loại máy móc sao cho phù hợp với công suất dây chuyền và yêu cầu kỹ thuật của nó. Để cho việc quản lý sản xuất được thuận lợi người ta thường chia các khâu của dây chuyền sản suất thành các phân xưởng sản xuất, mỗi phân xưởng sẽ đảm nhận một chức năng riêng của mình. Thông thường gồm ba phân xưởng chính là: Phân xưởng nghiền. Phân xưởng nung luyện Phân xưởng chuẩn bị phối liệu. Đối với phân xưởng gia công nguyên liệu và chuẩn bị phối liệu - Số ngày nghỉ lễ và Tết trong năm: N2 = 10 (ngày) - Số ngày nghỉ để sửa chữa, bảo dưỡng máy móc, thiết bị trong năm: N3 = 45 (ngày) Số ngày làm việc thực tế trong năm: Nlv1 = 365 – (10 + 45) = 310 (ngày) - Mỗi ngày làm việc 3 ca, số ca làm việc trong năm là: Clv1 = 310 . 3 = 930 (ca) - Mỗi ca làm việc 8h, số giờ làm việc trong năm là: Tlv1 = 930 . 8 = 7440 (giờ) Đối với phân xưởng lò nung Để đảm bảo lò nung hoạt động liên tục chỉ nghỉ sửa chữa,bảo dưỡng thiết bị máy móc. Số ngày bảo dưỡng máy móc thiết bị: N2 = 35 ngày Số ngày làm việc thực tế trong năm: Nlv2 = 365 – 35 = 330 (ngày) - Mỗi ngày làm việc 3 ca, số ca làm việc trong năm là: Clv2 = 330.3 = 990 (ca) - Mỗi ca làm việc 8 giờ, số giờ làm việc trong năm là: Tlv2 = 990 . 8 = 7920 (giờ) Đối với phân xưởng nghiền CLK Làm việc giống như phân xưởng gia công nguyên liệu và chuẩn bị phối liệu Phân xưởng Ngày Ca Giờ Gia công nguyên liệu và chuẩn bị phối liệu 310 930 7440 Nung 330 `990 7920 Nghiền CLK 310 930 7440 Đất sét Đá vôi Quặng Sắt Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng nguyên liệu Vận chuyển Khai thác Băng tải Khai thác Máy đập búa BT xích Phễu tiếp liệu Máy đập búa Kho xuất Băng tải cao su Băng tải cao su Máy rải liệu BT cao su Kho đồng nhất Máy rải Bun ke chứa Máy dỡ liệu Kho đồng nhất Băng tải cao su Máy dỡ liệu Xi lô chứa Bun ke chứa Băng tải cao su Cân băng định lượng Cân băng Địng lượng Xilo chứa Cân băng định lượng Băng tải chung Máy nghiền con lăn đứng (Sấy nghiền, phân ly) liên hợp Xilô đồng nhất Máng khí động Siclon lắng Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng nung clanhke Than Xi lô đồng nhất Máng khí động Két cân Phễu tiếp liệu Băng tải cao su Cân bằng định lượng Bunke chứa Máng khí động Băng tải cao su Gầu tải Máy nghiền sấy liên hợp Máng khí động Tháp sấy 5 tầng có buồng phân hủy đá vôi Bunke chứa Lò quay Cân bằng định lượng Ghi làm lạnh Bơm áp cao Máy đập búa Băng tải xích Xilo CLK Phụ gia Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng nghiền CLK Xi lô CLK Phễu tiếp nhận Băng tải xích Băng tải cao su Máy đập búa Cân bằng định lượng Băng tải cao su Băng tải cao su chung Kho đồng nhất Băng tải cao su Phễu rút liệu Két chứa Máy nghiền bi Cân băng định lượng Gầu tải Máy phân ly Máy khí động Máng khí động Gầu tải Xi lô XM I Đóng bao Xuất rời Kho XM Từ sơ đồ dây chuyền công nghệ, trên cơ sở hao hụt qua từng công đoạn sản xuất, ta tính được công suất qua từng công đoạn. Thông số hao hụt của công đoạn nung clanhke STT Các công đoạn Kí hiệu Hao hụt % 1 Xilo CLK Q1 0.05 2 Băng tải xích Q2 0.04 3 Máy đập búa Q3 0.3 4 Ghi làm lạnh Q4 0.2 5 Lò nung Q5 0.5 6 Tháp sấy trao đổi nhiệt Q6 0.6 7 Máng khi động Q7 0.03 8 Gầu tải Q8 0.02 9 Máng khí động Q9 0.03 10 Cân định lượng Q10 0 11 Két chưa Q11 0 12 Máng khi động Q12 0.03 13 Xilo đồng nhất Q13 0.06 Hao hụt cho tuyến than 14 Cân định lượng Q14 0 15 Bunke chứa 2 Q15 0.07 16 Máy nghiền sấy liên hợp Q16 0.09 17 Băng tải cao su 2 Q17 0.06 18 Bunke chứa 1 Q18 0.07 19 Băng tải cao su 1 Q29 0.06 20 Phiễu tiếp liệu Q20 0 Bảng hao hụt qua các công đoạn sản xuất STT Các công đoạn Thông số hao hụt, % Phân xưởng chuẩn bị phối liệu Kí hiệu Tuyến đá vôi Q21 1 Thiết bị định lượng 1 0 Q22 2 Máy dỡ liệu 1 0,2 Q23 3 Kho chứa 1 0,06 Q24 4 Máy rải liệu 1 0,1 Q25 5 Băng tải cao su 1 0,04 Q26 6 Máy đập búa 1 0,3 Q27 7 Băng tải xích 1 0,05 Q28 8 Phễu tiếp liệu 1 0 Tuyến đá sét Q29 9 Thiết bị định lượng 2 0 Q30 10 Máy dỡ liệu 2 0,2 Q31 11 Kho chứa 2 0,5 Q32 12 Máy rải liệu 2 0,1 Q33 13 Băng tải cao su 4 0,04 Q34 14 Máy cán 2 trục 0,4 Q35 15 Băng tải cao su 2 0,06 Q36 16 Máy đập búa 2 0,3 Q37 17 Băng tải xích 2 0,05 Q38 18 Phễu tiếp liệu 2 0 Tuyến quặng sắt Q39 19 Thiết bị định lượng 3 0 Q40 20 Băng tải cao su 5 0,03 Q41 21 Bunke 0 Q42 22 Băng tải cao su 3 0,05 Q43 23 Băng tải xích 3 0,07 Q44 24 Phễu tiếp liệu 3 0 Tuyến công nghệ từ băng tải chung 1 Q45 25 Máng khí động 4.1 0,06 Q46 26 Cyclon lắng 4 0,1 Q47 27 Máy nghiền sấy liên hợp 4 0,6 Q48 28 Máng khí động 4.2 0,04 Q49 29 Băng tải chung 4 0,03 Tuyến quắc zit Q50 19 Thiết bị định lượng 4 0 Q51 20 Băng tải cao su 7 0,03 Q52 21 Bunke 0 Q53 22 Băng tải cao su 6 0,05 Q54 23 Băng tải xích 4 0,06 Q55 24 Phễu tiếp liệu 4 0 Tính cân bằng vật chất: Công suất thiết kế nhà máy là 1.950.000 Tấn clanhke/ Năm. Vì vậy sẽ tính cân bằng vật chất từ silô chứa clanhke của phân xưởng nung. Cân bằng vật chất cho phân xưởng nung Năng suất thiết kế của silô clanhke, Q1 Tấn clanhke/ Năm H1 = 0,05% Là hao hụt của silô chứa clanhke Năng suất của gầu xích, Q2 Tấn clanhke/ Năm H2 = 0,04% Là hao hụt tại gầu xích Năng suất của máy đập búa , Q3 Tấn clanhke/ Năm H3 = 0,3% Là hao hụt tại máy đập búa Năng suất của thiết bị làm lạnh, Q4 Tấn clanhke/ Năm H4 = 0,2% Là hao hụt của ghi làm lạnh Năng suất của lò nung, Q5 q = 1,11.40%= 0,444 Là lượng tro lẫn vào clanhke trong lò nung H5 = 0,5% Là hao hụt của lò nung và tháp trao đổi nhiệt MKN = MKN ĐV + MKN ĐS + MKN QS = 30,46 + 1,526 + 0,175= 32,16 (kg/ 100kg bột liệu) Là lượng mất khi nung của bột liệu, do lượng MKN trong tháp trao đổi nhiệt chiếm đến 90% tổng lượng mất khi nung. Còn 10% lượng mất khi nung trong lò nung MKNL = 32,16 10% = 3,2161 % Là lượng MKN của lò nung. MKNtháp= 32,16 90% = 28,9449 % Là lượng MKN của tháp trao đổi nhiệt. p = 0,3 Là lượng phế phẩm = 2033976,6tấn bột liệu / năm Năng suất của tháp trao đổi nhiệt, Q6 =2875008,62 tấn bột liệu / năm q’ = 1,11 60% = 0,666 Là lượng tro than lẫn trong tháp trao đổi nhiệt. H6 = 0,6% Là hao hụt của lò nung và tháp trao đổi nhiệt Năng suất của máng khí động, Q7 Tấn bột liệu/ Năm H7 = 0,03% Là hao hụt của máng khí động 5 Năng suất của gầu tải , Q8 Tấn bột liệu/ Năm H8 = 0,02% Là hao hụt của gầu tải 3 Năng suất của máng khí động, Q9 Tấn bột liệu/ Năm H9 = 0,03% Là hao hụt của máng khí động 5 Năng suất của cân bằng định lượng 4, Q10 Tấn bột liệu/ Năm H10 = 0% Là hao hụt của định lượng 4 Năng suất của két chứa, Q11 Tấn bột liệu/ Năm H11 = 0% Là hao hụt của két chứa Năng suất của máng khí động, Q12 Tấn bột liệu/ Năm H6 = 0,03% Là hao hụt của máng khí động 5 Năng suất của silô chứa bột liệu, Q13 Tấn bột liệu/ Năm H13 = 0,06% Là hao hụt của silô chứa bột liệu 4 Cân bằng vật chất cho tuyến than - Theo phần “ Bài toán phối liệu”, để sản xuất 1kg clanhke cần 900 kCal nhiệt lượng, cùng với Q5 ( là lượng clanhke vào thiết bị làm lạnh) ta tính được nhiệt lượng cần thiết để sản xuất ra Q5 (kg) clanhke là: - Mặt khác lại có Qthan=6593,02 kCal/ kg than, do đó khối lượng than cần thiết để sản xuất được Q5 clanhke là: = 277812,4 ( tấn than/ năm) - vừa được tính toán với độ ẩm W= 0 %; - Giả thiết độ ẩm của than sau nghiền sấy là 0,5 % Năng suất của cân định lượng , Q14 Q14 = 277812,4 Tấn than / năm Năng suất của bunke chứa 2, Q15 = x = 277812,4 x = 278007 tấn than / năm H15 = 0.07% Là hao hụt của bunke chứa 16.Năng suất của máy nghiền sấy liên hợp , Q16 Q15 có độ ẩm W=0,5 %, ta quy đổi lượng than này về độ ẩm ban đầu W= 8 % như sau: Tấn than / Năm H16 = 0,09% Là hao hụt của máy nghiền sấy liên hợp 2 17.Năng suất của băng tải cao su 2 Q17 Tấn than/ Năm H17 = 0,06% Là hao hụt của băng tải cao su 18.Năng suất của bunke chứa 1, Q18 Tấn than/ Năm H18 = 0,07% Là hao hụt của bunke chứa 1 19.Năng suất của băng tải cao su 1, Q19 Tấn than/ Năm H19 = 0,06% Là hao hụt của băng tải cao su 20.Năng suất của phễu tiếp liệu, Q20 Q20 =Q19 = Tấn than / năm stt Các khâu sản xuất Đơn vị Ngày làm việc Năng suất theo Năm tháng ngày ca Giờ 1 Xilo CLK Tấn clanke 350 162581,3 6293,5 2097,8 262,2 2 Gầu xích Tấn clanke 350 1951956,2 162662,6 6296,6 2098,9 262,4 3 Máy đập búa Tấn clanke 350 163152,1 6335,6 2105,2 263,1 4 Ghi làm lạnh Tấn clanke 350 163643 6334,6 2111,5 264 5 Lò nung Tấn bột liệu 350 2033976,6 169684,8 6170,4 2056,8 257,1 6 Tháp trao đổi nhiệt Tấn bột liệu 350 2875008,6 239607,1 8713 2904,3 363 7 Máng khí động Tấn bột liệu 350 2397267 8717,3 2904,8 363,2 8 Gầu tải Tấn bột liệu 350 239846,8 8721,7 2907,2 363,4 9 Máng khí động Tấn bột liệu 350 239966,8 8726,1 2908,7 363,6 10 Cân định lượng Tấn bột liệu 350 239966,8 8726,1 2908,7 363,6 11 Két cân Tấn bột liệu 350 239966,8 8726,1 2908,7 363,6 12 Máng khí động Tấn bột liệu 350 240207 8734,8 2911,6 364 13 Xilo đồng nhất Tấn bột liệu 350 240207 8734,8 2911,6 364 14 Cânđịnh lượng Tấn than 350 23151 841,9 280,6 35,1 15 Bunke chứa Tấn than 350 278007 23162,6 842,3 280,8 35,1 16 Máy nghiền sấy liên hợp Tấn than 350 25075,9 970,7 323,6 40,4 17 Băng tải cao su Tấn than 350 25088,5 971,2 323,7 40,5 18 Bunke chứa Tấn than 350 25113,6 971,6 323,8 40,5 19 Băng tải cao su Tấn than 350 25113,6 1028,5 514,3 64,3 20 Phễu tiếp liệu Tấn than 350 25113,6 1028,5 514,3 64,3 Cân bằng vật chất cho phân xưởng chuẩn bị phối liệu Năng suất của silô chứa là Q13 =Tấn bột liệu/ Năm Năng suất của máng khí động 4.1, Q45 Tấn bột liệu/ Năm H45 = 0,06% Là hao hụt của máng khí động 4.1 Năng suất của xiclon lắng 4, Q46 Tấn bột liệu/ Năm H46 = 0,1% Là hao hụt của ciclon lắng Năng suất của máy nghiền sấy liên hợp, Q47 W0,5% – Là độ ẩm của bột liệu, như đã chọn W0,5% = 0,5 % Bước 1: Tính độ ẩm của phối liệu đầu vào máy nghiền sấy liên hợp WPL – Là độ ẩm phối liệu được xác định như sau Xét G0=100 kg lượng bột liệu khô theo bài toán phối liệu Vậy ta có X% Đá vôi khô có trong 100 kg phối liệu Y% Đá sét khô có trong 100 kg phối liệu Z% Quặng sắt khô có trong 100 kg phối liệu M% Quắc zit khô có trong 100 kg phối liệu Ta quy khối lượng khô các cấu tử về khối lượng ẩm đầu vào của các tuyến Ta tính độ ẩm theo độ ẩm tương đối Ta có WĐV = (GẩmĐV – GkhôĐV)/ GẩmĐV100% GẩmĐV = (1 + WĐV) GkhôĐV= (1 + 0,02) 69,01 = 70,4kg ĐV GẩmĐS = (1 + WĐS) GkhôĐS = (1 + 0,1) 21,6 = 23,76kg ĐS GẩmQS = (1 + WQS) GkhôQS = (1 + 0,07) 2,48 = 2,65 kg QS GẩmQz = (1 + WQz) GkhôQz = (1 + 0,05) 5,8 = 6,09 kg Qz Ga = GẩmĐV + GẩmĐS + GẩmQS+ GẩmQz= 70,4+23,76+2,65+6,09 = 102,9 kg Vậy độ ẩm của phối liệu được tính như sau: Có % lượng phối liệu đầu vào theo độ ẩm ban đầu như sau X1 = GẩmĐV/ (GẩmĐV + GẩmĐS + GẩmQS+ GẩmQz)100% Y1 = GẩmĐV/ (GẩmĐV + GẩmĐS + GẩmQS+ GẩmQz) 100% Z1 = GẩmĐV/ (GẩmĐV + GẩmĐS + GẩmQS+ GẩmQz) 100% M1 = GẩmĐV/ (GẩmĐV + GẩmĐS + GẩmQS+ GẩmQz) 100% Bước 2: Thay WPL = 2,818 % vào công thức tính Q28 trên để tính được năng suất của bột liệu Tấn phối liệu/ Năm H47 = 0,6% Là hao hụt của máy sấy nghiền liên hợp Năng suất của của máng khí động 4.2, Q48 Tấn phốiliệu/Năm H48 = 0,04% Là hao hụt của máng khí động Năng suất của băng tải chung , Q49 Tấn phối liệu/Năm H49 = 0,03% Là hao hụt của băng tải chung 4 Do có 20% lượng bột hồi lưu do vậy tổng lượng nguyên liệu của các tuyến đổ vào băng tải chung là: Tấn phối liệu/Năm Cân bằng vật chất cho tuyến đá vôi 1.Năng suất của thiết bị định lượng 1, Q21 Tấn ĐV/ Năm H21 = 0% Là hao hụt của thiết bị định lượng 1 2. Năng suất của máy dỡ liệu 1, Q22 Tấn đá vôi/ Năm H22 = 0,2% Là hao hụt của máy dỡ liệu 1 3. Năng suất của kho chứa 1, Q23 Tấn đá vôi/ Năm H23 = 0,06% Là hao hụt của kho chứa 1 4. Năng suất của máy rải liệu 1, Q24 Tấn đá vôi/ Năm H24 = 0,1% Là hao hụt của máy rải liệu 1 5. Năng suất của băng tải cao su 1, Q25 Tấn đá vôi/ Năm H25 = 0,04% Là hao hụt băng tải cao su 1 6. Năng suất của máy đập búa 1, Q26 Tấn đá vôi/ Năm H26 = 0,3% Là hao hụt máy đập búa 1 7. Năng suất của băng tải xích 1 , Q27 Tấn đá vôi/ Năm H27 = 0,05% Là hao hụt của băng tải xích 1 8. Năng suất của phễu tiếp liệu 1 , Q28 Tấn đá vôi/Năm H28 = 0% Là hao hụt của phễu tiếp liệu 1 Cân bằng vật chất cho tuyến đá sét 9. Năng suất của thiết bị định lượng 2, Q29 Tấn DS/ nam H29 = 0% Là hao hụt của thiết bị định lượng 2 10. Năng suất của máy dỡ liệu 2 , Q30 Tấn đá sét/ Năm H40 = 0,2% Là hao hụt của máy dỡ liệu 2 11. Năng suất của kho chứa 2 , Q31 Tấn đá sét/ Năm H31 = 0,5% Là hao hụt của kho chứa 2 12. Năng suất của máy rải liệu 2 , Q32 Tấn đá sét/ Năm H32 = 0,1% Là hao hụt của máy rải liệu 2 13. Năng suất của băng tải cao su 4 , Q33 Tấn đá sét/ Năm H33 = 0,04% Là hao hụt của băng tải cao su 4 14. Năng suất của máy cán 2 trục , Q34 Tấn đá sét/ Năm H34 = 0,4% Là hao hụt của máy cán 2 trục 15. Năng suất của băng tải cao su 2 , Q35 Tấn đá sét/ Năm H35 = 0,06% Là hao hụt của băng tải cao su 2 16. Năng suất của máy đập búa 2 , Q36 Tấn đá sét/ Năm H36 = 0,3% Là hao hụt của máy đập búa 2 17. Năng suất của băng tải xích 2 , Q37 Tấn đá sét/ Năm H37 = 0,05% Là hao hụt của băng tải xích 2 18. Năng suất của phễu tiếp liệu 2 , Q38 Tấn đá sét/ Năm H38 = 0% Là hao hụt của phễu tiếp liệu 2 Cân bằng vật chất cho tuyến quặng sắt 19. Năng suất của thiết bị định lượng 3, Q39 Tấn quặng sắt/ Năm H39 = 0% Là hao hụt của thiết bị định lượng 3 20. Năng suất của băng tải cao su , Q40 Tấn quặng sắt/ Năm H40 = 0,03% Là hao hụt của băng tải cao su 21. Năng suất của két chứa 1 , Q41 Tấn quặng sắt/ Năm H41 = 0% Là hao hụt của két chứa 22. Năng suất của băng tải cao su 3, Q42 Tấn quặng sắt/ Năm H42 = 0,05 % Là hao hụt của băng tải cao su 3 23. Năng suất của băng tải xích 3, Q43 Tấn quặng sắt/ Năm H43 = 0,06% Là hao hụt của băng tải xích 3 24. Năng suất của phễu tiếp liệu 3, Q44 Tấn quặng sắt/ Năm H44 = 0 % Là hao hụt của phễu tiếp liệu 3. Cân bằng vật chất cho tuyến quắc zit 25. Năng suất của thiết bị định lượng 4, Q50 Tấn quặngsắt/Năm H50 = 0% Là hao hụt của thiết bị định lượng 3 26. Năng suất của băng tải cao su 7, Q51 Tấn quặng sắt/ Năm H40 = 0,03% Là hao hụt của băng tải cao su 7 27. Năng suất của két chứa , Q52 Tấn quặng sắt/ Năm H52 = 0% Là hao hụt của két chứa 28. Năng suất của băng tải cao su 6, Q53 Tấn quặng sắt/ Năm H53 = 0,05 % Là hao hụt của băng tải cao su 6 29. Năng suất của băng tải xích 4, Q54 Tấn quặng sắt/ Năm H54 = 0,06% Là hao hụt của băng tải xích 4 30. Năng suất của phễu tiếp liệu 3, Q5 Tấn quặng sắt/ Năm H55 = 0 % Là hao hụt của phễu tiếp liệu 4 Bảng thống kê vật chất của phân xưởng chuẩn bị phối liệu S T T CÁC KHÂU SẢN XUẤT HAO HỤT ĐƠN VỊ NGÀY LÀM VIỆC NĂNG SUẤT THEO NĂM THÁNG NGÀY CA GIỜ TUYẾN CHUẨN BỊ PHỐI LIỆU 1 Máng khí động 4.1 0,06 Tấn 310 2881630,3 240135,8 9295,6 3098,5 387,3 2 Cyclon lắng4 0,1 Tấn 310 2884514,8 240376,2 9304,8 3101,6 387,7 3 Nghiền sấy LH 4 0,6 Tấn 310 247595,3 9584,3 3194,8 399,3 4 Máng khí động 4.2 0,04 Tấn 310 247595,3 9584,3 3194,8 399,3 5 Băng tải chung 4 0,03 Tấn 310 247519,6 9581,4 3193,8 399,2 TUYẾN ĐÁ VÔI 6 TB định lượng 1 0,00 Tấn 310 135521,4 5246 1748.6 218,6 7 Máy dỡ liệu1 0,2 Tấn 310 135793 5256,5 1752,1 219,02 8 Kho chứa 1 0,06 Tấn 310 135874,5 5259,66 1753,2 219,15 9 Máy rải liệu 1 0,10 Tấn 310 136010,5 5264,9 1754,9 219,4 10 Băng tải CS 1 0,04 Tấn 310 136064,9 5267 1755,7 219,46 11 Máy đập búa1 0,30 Tấn 310 136474,4 5282,88 1761 220,1 12 Băng tải xích 1 0,05 Tấn 310 136542,6 5285,5 1761,8 220,2 13 Phễu tiếp liệu 1 0,00 Tấn 310 136542,6 5285,5 1761,8 220,2 TUYẾN ĐÁ SÉT 14 TB định lượng 2 0,00 Tấn 310 45740,8 1770,6 590,2 73,77 15 Máy dỡ liệu 2 0,2 Tấn 310 45794,2 1772,67 590,9 73,86 16 Kho chứa 2 0,50 Tấn 310 46024,3 1781,6 593,86 74,23 17 Máy rải liệu 2 0,10 Tấn 310 49070,36 1783,37 594,46 74,3 18 Băng tải CS 4 0,04 Tấn 310 46088,8 1784,08 594,7 74,33 19 Máy cán 2 trục 0,4 Tấn 310 46273,9 1791,24 597,08 74,6 20 Băng tải CS 2 0,06 Tấn 310 46301,7 1792,3 597,4 74,7 21 Máy đập búa 2 0,30 Tấn 310 46441 1797,7 599,2 74,9 22 Băng tải xích 2 0,05 Tấn 310 46464,2 1798,6 599,5 75 23 Phễu tiếp liệu 2 0,00 Tấn 310 46464,2 1798,6 599,5 75 TUYẾN QUẶNG SẮT 24 TB định lượng 3 0,00 Tấn 310 5101,86 197,5 65,83 8,2 25 Băng tải CS 5 0,03 Tấn 310 5103,4 197,55 65,85 8,23 26 Bunke 0,00 Tấn 310 5103,4 197,55 65,85 8.23 27 Băng tải CS 3 0,05 Tấn 310 5105,95 197,65 65,88 8,24 28 Băng tải xích 3 0,06 Tấn 310 5109,5 197,8 65,93 8,25 29 Phễu tiếp liệu 3 0,00 Tấn 310 5109,5 197,8 65,93 8,25 TUYẾN QUAC ZIT 30 TB định lượng 4 0,00 Tấn 310 11729,3 454,04 151,35 18,92 31 Băng tải CS 7 0,03 Tấn 310 11732,86 454,17 151,4 18,92 32 Bunke 0,00 Tấn 310 11732,86 454,17 18,92 3.3 33 Băng tải CS 6 0,05 Tấn 310 11738,7 454,4 151,47 18,93 34 Băng tải xích 4 0,06 Tấn 310 11745,7 454,67 151,56 18,94 35 Phễu tiếp liệu 4 0,00 Tấn 310 11745,77 454,67 151,56 18,94 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG NUNG 1. Máy đập búa( đập clanhke) (Bảng 3.8 trang 61 sách công nghệ thiết bị sản xuất xi măng pooc lăng- Vũ Đình Đấu) - Công suất yêu cầu Q = 263,1 (Tấn/giờ) - Khối lượng thể tích đổ đống = 1,5 (Tấn/m3) = > Q = 263,1: 1,5 =175,4 ( m3/giờ) -Chọn máy đập búa phản kích đập mịn PEF loại 200/220 + Kích thước vật liệu vào:- D max = 550 mm + Công suất động cơ 300-500kW + Năng suất 230-400 tấn /h + Khối lượng 55800 kg + Tiết diện cửa vào 400 x 2250 x 600 mm 2.Bunke chứa Có nhiều loại, làm bằng nhiều vật liệu khác nhau,hình dáng khác nhau. Ta chọn hệ thống bunke chứa than sử dụng trong nhà máy được làm bằng bê tông cốt thép, thân hình trụ, đáy có hình nón cụt. Bunke chứa than thô và than mịn. Lấy năng suất của bunke than thô để tính chung cho 2 bunke than thô và than mịn và ta tính toán hệ số dự trữ trong 2 ngày. Bunke than thô có hình dáng và kích thước như sau: + Đường kính chung: D = 5m + Đường kính đáy xả: d =0,5m -Xác định chiều cao h2: Đối với mỗi silo mà người ta thiết kế góc nhỏ hơn góc ma sát của vật liệu mà nó chứa. Theo kinh nghiệm ta chọn ≥ 500 là thoả mãn đối với hầu hết các loại vật liệu. Từ đó ta tính được chiều cao h2 là: Chọn H2 = 1,89 m. -Thể tích của bunke chứa là: -Bunke chứa than thô và than mịn Có năng suất yêu cầu Q =38,56(Tấn/giờ) Khối lượng thể tích đổ đống = 1,1(Tấn/m3) Năng suất theo dây chuyền tính theo thể tích: (m3/giờ) Tính dự trữ trong 2 giờ, kể đến hệ số sử dụng kho k = 0,8. Ta tính được thể tích của két than là: (m3) Tính được chiều cao làm việc H1 của silô là: Chọn chiều cao H1 = 7 m. Thể tích mỗi két chứa than thô và than mịn: V = 37,1 + 77,26 = 87,92( m3) 3.lò nung clanhke Theo bảng cân bằng vật chất thì năng suất lò nung là 6170,4 tấn CLK/ngày đêm Chọn hệ lò kiểu SLC – D (separate line calciner – downdraft) Lò Năng suất: 7000 tấn CL/ngày đêm Đường kính: 5,25 m Chiều dài: 80 m Số bệ đỡ: 3 Độ nghiêng: 4% Động cơ dẫn động – AC ( tốc độ 100 1000 v/ph) công suất: 2254kW Vòi đốt: Sử dụng vòi đốt đa kênh ( nhiên liệu đốt chính là than còn nhiên liệu đốt mồi là dầu FO và khí Gas) Canxinơ kiểu SLC_D: ( nhiên liệu đốt chính là than và dầu FO còn nhiên liệu đốt mồi khí Gas) Chiều cao hiệu quả : 22 m Đường kính trong : 5,7 m Diện tích đường liệu sôi : 7,2 m2 Hệ thống cyclôn trao đổi nhiệt: 2 nhánh, 5 tầng, tầng trên cùng gồm 4 cyclôn, các tầng còn lại mỗi tầng gồm 2 cyclôn. Kích thước: Tầng 1 Tầng 2 Tầng 3 Tầng 4 Tầng 5 7,2 m 7 m 7 m 7 m 6,5 m 4.Tính toán lựa chọn ghi làm lạnh clanhke Có năng suất yêu cầu Q = 6334,6 Tấn / ngày đêm Lựa chọn ghi làm lạnh kiểu SMIDTH- FULLER CROSSBAS Kiểu SFC: 4x6 Năng suất: 6000-6400 tấn/ ngày đêm Tốc độ ghi: 15-23 lần/phút Nhiệt độ CLK đầu vào: 12000C Nhiệt độ CLK đầu ra: (65+t) 0C Tổng diện tích ghi hữu ích: 138,8 m2 Chiều rộng hữu ích: 5,2 m Chiều dài hữu ích: 27,2 m Hiệu suất thu hồi nhiệt: 74% Năng suất riêng :39,6 tấn/m2 ngày Số lượng x kiểu tấm ghi :1424 5.Silô chứa bột liệu , silô ủ clanh ke Silô chứa clanh ke và silô chứa bột liệu có hệ thống vỏ silô bằng bê tông cốt thép chiều dày từ 50 75 cm Đối với silô chứa clanhke, silô bột liệu ta chỉ tính toán mỗi loại một silô chứa, và tính toán hệ số dự trữ clanhke và bột liệu trong silô là 5 ngày. Hình dáng silô chứa clanh ke là hình trụ kích thước D H m Đối với silô bột liệu ta chọn Đường kính ngoài D = 45 m Đường kính trong d = 44 m Chiều cao H bột liệu ( cần phải tính toán) Thể tính xilô chứa tính theo thể tích hình học là m3 Đối với silô clanhke, ta chọn Đường kính ngoài D = 26 m Đường kính trong d = 25 m Chiều cao Hclanhke ( cần phải tính toán) m3 5.1 Silô chứa bột liệu Có năng suất yêu cầu Q =8734,8 (Tấn/ ngày) Khối lượng thể tích đổ đống = 1,8(Tấn/m3) Thể tích của bột liệu tính theo năng suất chứa bột liệu của silô m3 Thể tích của bột liệu tính đến thời gian dự trữ và hệ số dự trữ (m3) Chiều cao của silô được tính toán như sau m Chọn chiều cao của silô bột liệu H = 20(m) Thể tích của silô chứa được tính lại (m3/5 ngày) 5.2Silô chứa clanh ke Có năng suất yêu cầu Q =6293,5Tấn/ Ngày Khối lượng thể tích đổ đống = 1,8Tấn/m3 Thể tích của bột liệu tính theo năng suất chứa bột liệu của silô m3 Thể tích của bột liệu tính đến thời gian dự trữ và hệ số dự trữ m3 Chọn 2 xi lô chứa clanhke, thể tích của mỗi xi lô là V= 9800 m3 Chiều cao của silô được tính toán như sau m Chọn chiều cao của silô clankeH = 40 m Thể tích của silô chứa được tính lại m3 6.Máy nghiền than Năng suất yêu cầu: Q = 40,4 Tấn/Giờ Chọn máy: Máy nghiền than Atox 30.0 + Kiểu máy nghiền đứng Atox +Công suất động cơ :666-761kW +Tốc độ quay bàn nghiền : 32,8v/p + Loại KM 27.5 + Giảm tốc loại TDVLA-1270 + Cyclone K 5000 + Quạt máy nghiền HAD 224/224 + Độ mịn sản phẩm <5% trên sàng 90 m + Năng suất 50 Tấn/Giờ + Tác nhân sấy - Khí thải ở ghi làm nguội clinker - Lò đốt phụ + Các bộ phận nghiền gồm có 3 roller và bàn nghiền + Có trang bị hệ thống van an toàn để giảm áp suất + Nhiệt độ sau máy nghiền 800C ở độ ẩm 1% H2O - Tmax1=80+50C - Tmax2=80+10C + Phản ứng C+OCO2 sinh nhiệt trong két than mịn vì vậy nhiệt độ này phải được giám sát, cảm ứng nhiệt độ được lắp ở đỉnh và phễu nón của két - Tmax1=TO+50C - Tmax2=TO+100C 7. Băng tải cao su (bảng 9.4 trang 268 sách công nghệ thiết bị sản xuất xi măng- Vũ Đình Đấu) Có năng suất yêu cầu là Q =64,3 (Tấn/giờ) Chọn loại băng tải BEDESCHI: - B = 1 m. - L = 6,5 m. - Nằm ngang. - Năng suất: 120 Tấn/Giờ. - Tốc độ băng tải: 0,07 m/s. 8.Gầu nâng - Công suất yêu cầu Q = 363,4 (Tấn/giờ) - Chọn gầu nâng BWG 800 - Đặc tính kỹ thuật: + Độ ẩm: 0,5% + Kích thước vật liệu: 0-200µm + Nhiệt độ lớn nhất: 95℃ + Năng suất:340-455 (tấn/giờ) + Thể tích gầu: 37 lít + Tốc độ băng: 1,54 m/s + Độ cao nâng: 67,4 m 9.Máy rải liệu,máy dỡ liệu Chọn máy rải liệu loại SU-6,858-375/19,004 năng suất 100-300 tấn /h +Băng tải truyền :rộng/ nghiêng : 1000mm/450 .Tốc độ băng truyền 1,5m/s +Khoảng cách tàm 190,04m +Điều khiển tầm bằng xilanh thủy lực cho Vicker chế tạo, công suất 2,2kW Chọn máy dỡ liệu 224.RE01, với năng suất 200-300 tấn/h +Hệ thống xích : kiểu con lăn, cỡ xích M355C250, tốc độ xích 0,64m/s +Tời nâng : Công suất động cơ tốc độ cao 11,4kW, tốc độ nâng cao nhất 12,5m/phút Công suất động cơ tốc độ thấp 1,5kW, tốc độ cao nhất 1,25m +khoảng cách ray cạnh:4m +Bố trí dỡ liệu: chiều rộng ngược 800mm 10.Chọn vòi phun nhiên liệu cho lò và cho calciner Với hệ thống như đã chọn ở phần trước, cùng với năng suất lò: 6248,15 CLK/ngày. Dựa theo tài liệu chào hàng của hãng FLSmidth cũng như thực tế ở Việt Nam một số nhà máy đã dùng mang lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao. Ta chọn vòi phun cho lò và calciner có các thông số kỹ thuật như sau: *Vòi đốt ở calciner là loại vòi phun OBA : - Áp suất chọn: 250mbar - Vận tốc phun khí: 204 m/s - Vòi phun gồm có: + Một vòi đốt dầu loại OBA Lưu lượng dầu tối đa: 7,7T/h Áp suất dầu: 30 40 bar Nhiệt độ dầu: 12014000C + Mộtvòi đốt than hai kênh loại DDB: Công suất trung bình 28T/h + Một vòi đốt gas mồi +Một quạt gió chính và 1 quạt dự phòng để bảo vệ vòi đốt trong trường hợp quạt chính bị hỏng. +Vòi đốt kiln Hood: Lưu lượng dầu: 1 T/h Áp suất dầu : 3040 bar Nhiệt độ dầu : 120 1400C +Vòi phun cho lò là loại Duoflex: Áp suất chọn: 250 mbar Vận tốc phun khí vào ( gió sơ cấp ): 150200 m/s Vị trí vòi phun trong lò: 0,51,5 m Mô phỏng hình dáng và cấu tạo vòi đốt Douflex: 11.Máng khí động (Bảng 9.9 trang 278 sách công nghệ sản xuất xi măng pooc lăng – Vũ Đình Đấu) - Sử dụng một loại máng khí động trong phân xưởng nung - Năng suất yêu cầu: 364 (tấn/ giờ) - Lựa chọn: + Đường kính: 500 mm + Độ ẩm :≤ 0,5% + Kích thước vật liệu: 0÷200μm + Nhiệt độ lớn nhất: 900C + Năng suất: 350-400 tấn/ giờ + Chiều dài: 10 m + Góc nghiêng: 80 + Công suất của 1 quạt: 4kW + Tốc độ môtơ: 3000 vòng TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Đình Đấu. Chất kết dính vô cơ. Nhà xuất bản Xây dựng. Hà Nội, 2006 Vũ Đình Đấu. Công nghệ và thiết bị sản xuất xi măng pooclang. Nhà xuất bản Xây dựng. Hà Nội, 2013. Nguyễn Dân. Công nghệ sản xuất chất kết dính vô cơ. Trường đại học Bách khoa Đà Nẵng, 2007 Hoàng Thị Trang. Đồ án Chất kết dính vô cơ. Trường đại học Kiến trúc, Hà Nội, 2012. Nguyễn Duy Hiếu. Công nghệ chất kết dính vô cơ. Trường đại học Kiến trúc Hà Nôi, 2012 MỤC LỤC I. CLANHKE XI MĂNG POÓC LĂNG 2 1. Khái niệm chung về Clanhke xi măng Poóc lăng 2 2. Thành phần khoáng của Clanhke xi măng Póoc lăng 3 3. Thành phần hóa của Clanhke xi măng Póoc lăng 5 4. Đặc trưng của clanhke xi măng poóclăng 8 4.1 Hệ số bazơ (ký hiệu m) 8 4.2 Hệ số Silicat(ký hiệu n) 8 4.3 Hệ số Alumin (p) 8 4.4 Hệ số bão hoà (ký hiệu KH) 9 4.5 Một số hệ số đặc trưng khác 9 II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG PÓOC LĂNG 10 1. Nguyên liệu sản xuất Xi măng Póoc lăng 10 2. Giới thiệu các phương pháp sản xuất 12 III. BÀI TOÁN PHỐI LIỆU: 13 1. Nguyên liệu: 13 2. Lựa chọn các hệ số cơ bản của CLK 14 3. Tính bài phối liệu 15 IV. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 23 1. Chế độ làm việc của nhà máy 23 2. Tính cân bằng vật chất: 30 VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 Đồ án chất kết dính vô cơ GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Quý SVTH : Đỗ Xuân Hòa – Lớp 11VL 50