Thiết kế nhà máy sản xuất xi măng PCB 40 năng suất 2,3 tấn/ngày

MỤC LỤC MỞ ĐẦU…………………………………………………………………4 PHẦN I:VAI TRÒ VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA XI MĂNG…………6 I. Vai trò của xi măng đối với sự phát trriển của đất nước………..6 II. Sự phát triển của xi măng trên thế giới …………………………7 III. Sự phát triển của xi măng Việt Nam……………………………8 PHẦN II:CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA XI MĂNG……………………11 I. Giới thiệu xi măng Pooclăng và phân loại………………..……..11 1. Ximăng Pooclăng(XMP)……………………………………….11 2. Ximăng Pooclăng hỗn hợp(XMPCB)…………………………..11 3. Clinke XMP………………………………………………….....11 4. Phụ gia của xi măng…………………………………………….11 II.Thành phần khoáng hóa của clinker xi măng pooclăng…….…11 1.Thành phần hoá…………………………………………………11 2.Thành phần khoáng…………………………………………......11 3. Hệ số đặc trưng cho thành phần clinke………………………...12 III.Nguyên nhiên liệu sản xuất xi măng pooclăng…………………13 1.Nguyên liệu……………………………………………………..13 2. Nhiên liệu………………………………………………………13 IV . Các phương pháp sản xuất xi măng pooclăng………………...13 1.Theo chuẩn bị phối liệu……………………………………….....13 2.Theo hệ thống lò………………………………………………....13 V. Quá trình hóa lý khi nung…………………..……………………13 1.Nung nóng và sấy khô phối liệu…………………………………13 2.Phân huỷ các cấu tử nguyên liệu khi nung nóng………………..13 3.Các phản ứng pha rắn……………………………………………14 4.Quá trình kết khối khi có mặt pha lỏng tạo C3S…………………14 5. Quá trình làm lạnh clinke……………………………………….14 VI. Quá trình gia công và bảo quản Clinker xi măng pooclăng….14 Gia công clinker ximăng pooclăng…………………………….14 Bản quản clinker ximăng pooclăng……………………………15 VII. Quá trình đóng rắn và hyđrat hóa xi măng…………………15 VIII. Các tính chất của xi măng……………………………………15 PHẦN III:TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU………………………………..17 I. Nguyên liệu , nhiên liệu……………………..……………………17 1. Nguyên liệu chính……………………………………………...17 2. Cấu tử điều chỉnh………………………………………………18 3. Nhiên liệu……………….……………………………………...18 II. Thành phần phối liệu……………………………………………19 1.Xác định lượng tro than lẫn trong CL………………………….19 2. Quy đổi nguyên liệu về 100%…………………………………20 3 .Quy về nguyên liệu khô đã nung 100% và tính lượng tro trong clinke……………………………………………………………………20 4.Tính , , ……………………………………………22 5 . Tính kiểm tra…………………………………………………..26 6 .Tính chuyển về bài phối liệu chưa nung……………………….29 III. Tính cường độ clinker ……………………………………….32 PHẦN IV:TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT TOÀN NHÀ MÁY…..33 I. Các kí hiệu,đơn vị tính và số liệu ban đầu……………………….33 II.Tính toán………………………………………………………….33 Tiêu hao các cấu tử nguyên liệu theo lý thuyết………………...34 a.Nguyên liệu khô……………………………………………….34 b.Nguyên liệu ẩm ……………………………………………....34 c. Lượng CL thu được khi nung 1kg phối liệu khô …………….35 2.Tiêu hao các cấu tử nguyên liệu theo thực tế …………………...35 a.Nguyên liệu khô………………………………………………..36 b.Nguyên liệu ẩm ………………………………………….…….37 c. Lượng CL thu được khi nung 1kg phối liệu khô thực tế……...36 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu nguyên liệu cho 1kg CL………....36 3.Tiêu tốn nhiên liệu cho nhà máy……………………………..….36 4.Tiêu tốn phụ gia cho 1 Kg CL………………………………..….36 Bảng Cân Bằng Vật Chất Toàn Nhà Máy……………………37 PHẦN V :TÍNH TOÁN LÒ NUNG……………………………......38 I . Xác định năng suất phân xưởng lò nung………………………..38 II. Tính toán kích thước hệ thống lò nung………………………….39 III.Tính toán quá trình cháy nhiên liệu……………………………..40 1. Quy ước……………………………..………………………..40 2.Bảng thành phần làm việc của than ở độ ẩm W=1%..................40 3. Bảng quá trình cháy của than………………………………....40 Bảng quá trình cháy với các hệ số không khí dư khác nhau……42 IV. Các số liệu kỹ thuật khác………………………………………43 1. Tính lượng than tiêu tốn………………………………………...43 2. Lượng phối liệu khô tuyệt đối…………………………...……...43 3. Lượng CO2 từ phối liệu ………………………………………...43 4. Lượng nước hoá học……………………………..……………...43 5. Lượng CaCO3 trong phối liệu …………………………………..43 6. Lượng MgCO3 trong phối liệu …………………………………43 V. Thiết lập cân băng vật chất lò nung……………………………44 A. Vật chất vào ……………………………………………………44 1. Lượng nhiên liệu đốt vào lò và calciner………...………………44 2. Lượng phối liệu vào lò …………………………………………44 3. Không khí vào lò……………..…………………………………44 4. Tổng vật chất vào hệ thống lò…………………………………..45 B. Vật chất ra khỏi hệ thống lò…………………………………...45 1. Lượng Clinke ra lò………………………………………………45 2. Khí thải từ máy làm lạnh………………………………………..45 3. Khí thải từ xyclon V…………………………………………….45 Sản phẩm cháy của nhiên liệu ……………………………..45 Khí do phối liệu sinh ra…………………………………….46 4. Lượng bụi của phối liệu bay ra …………………………………47 5. Tổng lượng vật chất ra khỏi hệ thống là………………………...47 Bảng tổng kết cân bằng vật chất lò nung…………………………….47 VI .Nhiệt lý thuyết tạo clinker………………………………………..48 1. Lượng nhiệt liệu tiêu tốn cho 1kg CL ……………………….....48 2. Lượng nguyên liệu khô lý thuyết vào lò ……………………......48 3. Nhiệt cần để nung nóng phối 0 ¸ 4500C ………………………..48 4. Nhiệt cần để phân huỷ caonilit ở 4500C…………………...……48 5. Nhiệt cần để nung nóng phối liệu đã mất nước hyđrat ở 450 ¸ 9000C ………………………………………………….....48 6. Nhiệt phân huỷ cacbonat C aCO3 và MgCO3 của phối liệu ở 9000C ……………………………………………...……………….....48 7. Nhiệt nung nóng đỏ phối liệu từ 900 ¸ 14000C ………………..49 8. Nhiệt tiêu hao để tạo pha lỏng ở 14000C ……………………….49 Tính tổng lượng nhiệt vào khi nung CL…………………..…49 Nhiệt sinh ra do hiệu ứng toả nhiệt khi tạo khoáng CL ở 1000¸14000C……………………………………………………49 2. Nhiệt sinh ra do hiệu ứng tạo mêtacaonilit AS2 ở 9500C………49 3. Nhiệt thu hồi khi làm lạnh CL ở 14000C ¸ 00C………………...49 4. Nhiệt sinh ra do kết quả làm lạnh của COC2 của phối liệu……..49 5. Nhiệt thu hồi do làm lạnh hơi nước từ 450 ¸ 00C và do ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi nước thoát ra………………………………………….50 VII .Cân bằng nhiệt lò nung…………...……………………...………51 A. Tính toán và giả thiết ban đầu………………………………..51 1. Nhiệt độ của phối liệu vào ống nối từ xyclon tầng IV tới Cyclon tầng V2. Nhiệt độ Clinke ra khỏi máy làm lạnh……...….51 3. Nhiệt độ của khí thải làm lạnh………………………………...51 4. Nhiệt độ của than cấp vào hệ thống lò………………………...51 5. Nhiệt độ của khí thải khỏi xyclon tầng V……………………..51 6. Tỉ nhiệt của than ………………………………………………51 7. Tỉ nhiệt của phối liệu………………………………………….51 8. Tỉ nhiệt của clinke……………………………………………..51 9. Tỉ nhiệt của hơi nước……………………………………...…..51 10. Hàm ẩm của không khí ở điều kiện thường ……..…………..51 B. Cân bằng nhiệt lò nung……………………………………….51 B.1. Nhiệt vào……………………………………………………51 1. Nhiệt từ phối liệu……………………………………………..51 2. Nhiệt lý học của than ẩm 1%....................................................51 3. Nhiệt do than cháy sinh ra ……………………………...……52 4. Nhiệt của KK ẩm mang vào hệ lò …………………………...52 5.Tổng nhiệt lượng mang vào hệ lò. ……………………………52 B.2. Nhiệt tiêu tốn ……………………………………………….52 1. Nhiệt lý thuyết tạo CL………………………………………...52 2. Nhiệt tiêu tốn để bốt hơi ẩm phối liệu………………………...52 3.Nhiệt tổn thất theo khí thải đem ra ngoài ở tkt =295 CO……….53 4. Nhiệt tiêu tốn do khí thải của máy làm lạnh CL ở 2500C……..53 5. Nhiệt tiêu tốn do bụi CL theo khí ở 2650C……………………54 6. Nhiệt tổn thất do Clinke mang ra khỏi máy làm lạnh ở 80oC ...54 7. Nhiệt do bụi thải mang ra ở 2950C……………………………54 8. Nhiệt mất mát ra môi trường xung quanh ………………...….54 9. Tổng nhiệt ra…………………………………………………..54 B.3 . Cân bằng nhiệt ………………………………………....….54 B.4 . Tổng kết cân bằng vật chất và cân bằng nhiệt lò nung….55 1.Cân bằng vật chất………………...…………………………....55 2. Cân bằng nhiệt lò nung…………………………………....….56 3. Xác định hiệu suất nhiệt, hệ số tác dụng kỹ thuật có ích của lò..57 KẾT LUẬN……………………………………………………...….58 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………....….59 MỞ ĐẦU Xi măng là vật liệu thông dụng nhất trong ngành công nghiệp xây dựng. Xi măng đã có mặt trong đời sống của con người hàng nghìn năm qua và cho đến nay con người vẫn sử dụng nó trong hầu hết các công trình xây dựng. Theo những dự đoán thì xi măng vẫn là chất kết dính chủ lực trong thế kỷ tới. Đất nước ta trải qua 2 cuộc chiến tranh tàn phá cơ sở hạ tầng còn thất kén. Do vậy nhu cầu sử dụng xi măng ngày càng tăng khi nước ta bước vào thời kỳ đổi mới tiến tới công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Hàng loạt các công trình xây dựng: thuỷ điện, cầu cống, đường xá, các công trình thuỷ lợi, nhà ở. ., sẽ tiêu thụ một lượng xi măng rất lớn. Mặc dù, sản lượng xi măng sản xuất trong nước ngày càng tăng nhanh nhưng vẫn không đủ nhu cầu sử dụng trong nước. Vì vậy, việc tăng sản lượng xi măng nhằm cân đối giữa cung - cầu trong nước, một phần tham gia xuất khẩu đang là mục tiêu của ngành công nghiệp xi măng Việt Nam. Để góp phần thúc đẩy sự tăng trưởng kinh tế của đất nước đồng thời thực hiện được mục tiêu trên thì việc xây dựng các nhà máy xi măng là rất cần thiết. Qua sự phân tích và đánh giá tình hình nhu cầu tiêu thụ xi măng trong nước, trong đồ án thiết kế này dự định sẽ xây dựng một nhà máy ximăng PCB 40 với năng suất 2,3 triệu tấn/năm. Nhà máy sẽ được áp dụng công nghệ tiên tiến và hiện đại, trình đọ tự động hoá ở mức cao nhằm tiếp kiệm nhiên liệu, điện năng và các vật tư sản xuất, đảm bảo chất lượng clinke ra lò, giản bớt người lao động trực tiếp trong nhà máy. Sản phẩm của nhà máy sản xuất đạt chất lượng mác XM Poóclăng hỗn hợp 40 (XMPCB 40). Ngoài ra, vấn đề bảo đảm vệ sinh công nghiệp theo đúng tiêu chuẩn Việt Nam và Quốc tế. PHẦN I:VAI TRÒ VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA XI MĂNG I. VAI TRÒ CỦA XI MĂNG ĐỐI VỚI SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ĐẤT NƯỚC: Xi măng là một loại vật liệu xây dựng quan trọng, không thể thiếu được trong các công trình xây dựng cơ bản ở mọi lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân.Ngành xi măng phát triển sẽ thúc đẩy sự tăng trưởng kinh tế của đất nước. Nước ta đang trong thời kỳ đổi mới, tiến tới công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, do vậy nhu cầu về sử dụng xi măng trong công tác xây dựng cơ bản ngày một tăng. Mặc dù sản lượng xi măng sản xuất trong nước ngày một tăng nhưng vẫn chưa đủ đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Là một thành phần kinh tế đóng góp 10 - 12% GDP của tổng các ngành công nghiệp, ngành xi măng Việt Nam đã chiếm một vai trò quan trọng ở một đất nước đang trong giai đoạn chuyển đổi: +Tạo ra sản phẩm xi măng phục vụ cho công cuộc xây dựng đất nướcvà tham ra xuất khẩu. + Góp phần tăng trưởng GDP quốc gia. + Tạo việc làm và thu nhập cho một lực lượng lao động khá lớn của xã hội. + Ngành công ngiệp xi măng phát triển đã kéo theo nhiều ngành nghề khác phát triển như: Giao thông vận tải, năng lượng, cơ khí chế tạo cũng như các ngành dịch vụ khác như: xây lắp, sản xuất thiết bị phụ tùng, vật liệu chịu lửa, sản xuất bê tông, bao bì. + Ngành công nghiệp xi măng tạo ra bộ mặt mới cho ngành công nghiệp Việt Nam; Công nghệ sản xuất xi măng khá hiện đại và là tổng hợp thành qủa phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác như cơ khí, điện, điện tử... +Làm thay đổi bộ mặt xã hội ở những vùng đặt nhà máy, rút ngắn khoảng cách phát triển giữa các vùng, giữa nông thôn và thành thị, góp phần vào công cuộc đô thị hóa đất nước. + Như vậy ta thấy ngành công nghiệp xi măng có một vai trò và vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Để góp phần xây dựng và phát triển hơn nữa thì việc xây dựng các nhà máy xi măng là rất cần thiết. II. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA XIMĂNG THẾ GIỚI: Từ xa xưa loài người đã biết dùng các loại nguyên liệu thiên nhiên có tính kết dính để xây dựng các công trình, nhưng nói chung các chất kết dính này có cường độ thấp không đáp ứng được nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người. Đến năm 1825 XMP mới được phát hiện, XMP đã được phát triển qua gần hai thế kỷ nên công nghệ sản xuất ngày càng cao. Trước đây xi măng được sản xuất chủ yếu theo phương pháp ướt lòquay, phương pháp khô chỉ là thứ yếu, sản lượng xi măng sản xuất theo phương pháp ướt chiếm 70 - 80% sản lượng xi măng sản xuất ra. Ngày nay để tiết kiệm nhiên liệu, nhiệt lượng, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ thì công nghệ sản xuất xi măng theo phương pháp khô chiếm vị trí chủ đạo. Hiện nay công nghệ sản xuất xi măng trên thế giới đạt đến trình độ cao, sản lượng tăng, chất lượng tốt, phong phú về chủng loại. Đứng đầu là các nước có nền công nghiệp tiên tiến như Nhật, Đức và các nước Tây âu. *Sản lượng XM của một số nước Đông Nam Á trong những năm đầu và cuối thập kỷ 90 như sau (triệu tấn XM): Sản lượng XM của một số nước Đông Nam Á NĂM THÁI LAN INĐÔNÊSIA MALAIXA PHILIPIN 1990 18,044 16,298 6,732 6,632 1991 18,890 16,238 7,738 7,536 1998 22,289 22,314 11,722 12,888 1999 25,700 33,212 15,840 13,394 2000 26,700 43,983 18,050 15,039 Nhận xét: Sản lượng XM tăng nhanh, sau 10 năm sản lượng tăng gần gấp 3 như Indônêxia, Malaixia, Philipin. Riêng Thái Lan do chịu khủng hoảng tài chính những năm cuối của thập kỷ nên sản lượng tăng chậm hơn so với bình quân các nước khác. Sản lượng XM trên một đầu người ở nước ta và một số nước trong khu vực (kg/người/năm): Năm Hàn quốc Malaixia Thái Lan Philipin Inđonêsia Việt Nam 1990 772 321 330 112 87 45 1997 1205 690 655 235 140 125 Nhận xét: Bình quân XM trên đầu người nước ta còn rất thấp so với các nước trong khu vực điều đó chứng tỏ cùng với sự phát triển của xã hội thì nhu cầu XM của nước ta còn rất lớn thì mới đáp ứng được cơ sở hạ tầng, giao thông mà nước ta đã đề ra vào những năm tới. III. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA XIMĂNG VIỆT NAM: Cuối thế kỷ XIX thực dân Pháp đã xây dựng nhà máy xi măng Hải phòng vào năm 1899 để phục vụ xây dựng cầu cống, công trình quân sự và các công sở để phục vụ cho chương trình khai phá và bóc lột thuộc địa, nên nhà máy có công xuất nhỏ chỉ đáp ứng cho nhu cầu xây dựng của tầng lớp xã hội thượng lưu. Năm 1899 đến 1922 xây dựng 5 hệ thống lò đứng có năng suất 12 vạn tấn, năm 1928 ¸ 1939 xây 5 lò quay có năng suất 30 vạn tấn. Sau hoà bình lập lại ở miền bắc 1954 các nước xã hội chủ nghĩa giúp ta khôi phục và cải tạo nhà máy xi măng Hải phòng đưa tổng công suất lên 70 vạn tấn. Từ năm 1960 ¸ 1970 xây dựng thêm hàng chục nhà máy xi măng lò đứng. ở miền nam vào năm 1963 xây dựng nhà máy XM Hà tiên I (theo phương pháp ướt) nhằn phục vụ nhu cầu Xi măng tại chỗ. Từ năm 1976 ¸ 1982 xây dựng nhà máy xi măng Bỉm Sơn theo phương pháp ướt có năng suất 1, 2 triệu tấn và nhà máy xi măng Hoàng Thạch với năng suất 1, 1 triêu tấn theo phương pháp khô. Từ năm 1991 ¸ 1992 xây dựng nhà máy Hà Tiên II theo phương pháp khô với năng suất 1, 1 ¸ 1, 2 triệu tấn. Năm 1993 ¸ 1996 xây dựng hơn 40 dây truyền xi măng lò đứng với công nghệ, và thiết bị của Trung quốc. Năm 1994 sản lượng Xi măng sản xuất theo phương pháp ướt đạt 914 nghìn tấn, năm1995 đạt 1200000 tấn, năm 1995 đạt 2, 384 triệu tấn. Năm 1998 xây song Hoàng Thạch II với năng suất 1, 2 triệu tấn, năm 1999 xây xong Bút Sơn với năng suất 1, 4 triệu tấn. Ngoài ra còn xây dựng thêm 3 cơ sở liên doanh: Chinh Poong năng suất 1, 5 triệu tấn, Sao Mai 1, 7 triệu tấn, Nghi Sơn 2, 3 triệu tấn. Năm 2001 xây dựng xong nhà máy Xi măng Hoàng Mai với công suất 1, 4 triệu tấn, vào nhưng năm cuối của thế kỷ 20 các trạm nghiền Xi măng tại các địa phương ở phía nam được đầu tư xây dựng. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ximăng của Việt Nam từ trước đến nay: Năm Đơn vị 2000 2002 2003 2004 2005 2006 Nhập khẩu Clinker so năm trước(NT=100) Triệu tấn 0,2 - 3,5 233,3 4,1 117,1 4,1 100 4,4 107,3 5,6 127,3 Sản lượng sản xuất so năm trước(NT=100) Triệu tấn 13,3 - 21,1 131,1 24,1 114,2 25,3 105 28 110,6 32,2 115 Tiêu thụ so năm trước(NT=100) Triệu tấn 13 - 21,1 131,1 24,1 114,2 25,2 104,6 27,5 109,1 32 116,4 Nhu cầu tiêu thụ xi măng nước ta, sản lượng dự kiến đến năm 2020. Năm 2007 2008 2009 2010 2015 2020 Tốc độ tăng tiêu thụ (%) 12 10 10 10 5– 8 2,5- 3 Nhu cầu xi măng (triệu tấn) 36,50 40,10 44,20 48,60 63–65 68- 70 Dự kiến sản lượng (triệu tấn) 35,30 42,05 47,60 49,80 62,80 - Để đáp ứng nhu cầu Xi măng trên thị trường trong nước từ năm 2005 ¸ 2020 đáp ứng đủ lượng xi măng cho xã hội thì đòi hỏi phải xây dựng một loạt các nhà máy xi măng ưu tiên xây dựng các nhà máy xi măng có công suất lớn, có công nghệ hiện đại, và tập trung ở những vùng có nguồn nguyên liệu tốt, và thuận tiện trong việc tiêu thụ, tập trung xây dựng các nhà máy mà thuận tiện trong giao thông vận tải, có sẵn cơ cở vật chất giản giá thành xây dựng cơ bản. Xây dựng các nhà máy có cảng nước sâu thuận tiện cho quá trình suất khẩu, cũng như suất Clinke vào thị trường phía nam nơi sẽ đặt các trạn nghiền Clinke, tập trung xây dựng các nhà máy tại Quảng Ninh, và phía nam tỉnh Thanh Hoá nơi có nguồn nguyên liệu và có cảng nước sâu. Sau đây là bảng số liệu các dự án xi măng sẽ được xây dựng trong thời gian tới Các nhà máy xi măng đang xây dựng và sẽ đầu tư xây dựng TT Tên nhà máy Công suất thiết kế (tr tấn) Thời gian xây dựng 1 Xi măng Thái Nguyên 1, 5 2002 ¸ 2006 2 XM Hạ Long 2, 0 2002 ¸ 2006 3 XM Tuyên Quang 1, 4 2006 ¸ 2009 4 XM Thăng Long 2, 3 2002 ¸ 2006 5 XM Cẩm Phả 2, 3 2003 ¸ 2006 6 XM Bình Phước 2, 0 2003 ¸ 2007 7 XM Phúc Sơn 1, 8 2003 ¸2005 8 XM Hoàng Thạch 3 1, 2 2003 ¸ 2005 9 XM Bút Sơn 2 2, 3 2003 ¸ 2006 10 XM Bỉm Sơn 2 2, 3 2003 ¸ 2006 11 XM Chin Fon HP 2 1, 5 2005 ¸ 2008 12 XM Thạch Mỹ 2, 5 2003 ¸ 2007 13 XM Hà Tiên 3 1, 2 2004 ¸ 2007 14 XM Mỹ Đức 2, 3 2010 ¸ 2014 15 XM Đồng Lâm 2, 3 2004 ¸ 2008 16 XM Nghi Sơn 2 3, 0 2007 ¸ 2010 17 XM Đồng Bánh 1, 5 2004 ¸ 2008 18 XM Sông Gianh 2 2, 3 2007 ¸ 2010 19 XM Hạ Long 2 3, 0 2010 ¸ 2013 20 XM Cẩm Phả 2 3, 0 2009 ¸ 2012 21 XM Yên Bái 1, 4 2010 ¸ 2015 22 XM Thăng Long 2 3, 0 2008 ¸ 2012 Với các nhà máy đang và sẽ xây dựng nó sẽ đáp ứng đủ nhu cầu xi măng xây dựng của nước ta trong tương lai gần đây, góp một phần vào công cuộc xây dựng đất nước. Đưa đất nước ta trở thành một nước công nghiệp, với lượng xi măng tiêu thụ trên một đầu người ngang tần với các nước khu vực, cũng như trên thế giới. PHẦN II: LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY VÀ DÂY CHUYỀN I. CƠ SỞ LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY. Để lựa chọn được địa điểm xây dựng nhà máy một cách hợp lý thì địa điểm được chọn phải thỏa mãn các yêu cầu sau: 1. Yêu cầu về tổ chức sản xuất: Trước hết địa địa điểm xây nhà máy phải được chọn trên cơ sở nguyên liệu tại. Cung cấp đủ lượng đá vôi, đất sét... đảm bảo việc cung cấp nhiên liệu, điện, nước và gần nơi tiêu thụ sản phẩm hoặc thuận tiện cho việc di chuyển sản phẩm đi nơi khác tiêu thụ. 2. Yêu cầu hạ tầng kỹ thuật: Phù hợp và tận dụng tối đa hệ thống giao thông quốc gia bao gồm đường bộ, đường thuỷ, đường sắt. Phù hợp với phân vùng kinh tế, mạng lưới phát triển công nghiệp trung ương và địa phương, nhằm tạo điều kiện phát huy tối đa công suất nhà máy và khả hợp tác với các nhà máy lân cận. 3. Yêu cầu về xây dựng, vận hành nhà máy: Thuận tiện cho việc cung cấp vật liệu, vật tư, xây dựng nhằm giảm chi phí vận chuyển. Địa điểm xây dựng còn chú ý đén nguồn cung cấp nhân lực tại chỗ, cung cấp lương thực, thưc phẩm cho đời của công nhân nhà máy. 4. Yêu cầu về điều kiện địa chất, thủy văn: Địa hình xây dựng nhà máy phải có kích thước hình dạng thuận lợi trong việc xây dựng trước mắt cũng như mở rộng diện tích sau này. Khu đất phải cao ráo, tránh ngập lụt về mùa mưa lũ, có mực nước ngầm thấp tạo điều kiện cho việc thoát nước. Địa điểm phải không nằm trên vùng có mỏ khoáng sản hoặc địa chất không ổn định. Về khí hậu phải thoã mãn yêu cầu không phải vùng gió quặt luôn sinh ra lốc xoáy. Không ngập lụt hàng năm, mùa gió ổn định để dễ cho việc bố trí mặt bằng bảo đảm an toàn vệ sinh công nghiệp 5. Yêu cầu về kỹ thuật xây dựng: Về địa hình khu đất có kích thước hình dạng thuận lợi trong việc xây dựng trước mắt cũng như mở rộng diện tích nhà máy sau này và thuận lợi cho việc thiết kế bố trí dây truyền công nghệ sản xuất. Khu đất phải cao ráo, tránh ngập lụt về mùa mưa lũ, có mực nước ngầm thấp tạo điều kiện cho việc thoát nước. Độ dốc tự nhiên thấp hạn chế việc san lấp mặt bằng. Về địa chất, địa điểm phải không được nằm trên các vùng có mỏ khoáng sản hoặc địa chất không ổn định. Cường độ khu đất xây dựng từ 1,5 ¸ 2kg/cm2. Nhận xét: Để lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy hợp lý phải căn cứ vào các yêu cầu trên. Nhưng trong thực tế rất khó khăn cho việc lựa chọn địa điểm mà nó thoả mãn đủ các yêu cầu đó. Sau khi xem xét những thuận lợi và khó khăn từng mặt trong đồ án này nhà máy xi măng em dự định xây dựng tại xã Quỳnh Vinh-Huyện Quỳnh Lưu-Tỉnh Nghệ An. Địa điểm này thoả mãn được các điều kiện xây dựng một nhà máy sản xuất xi măng Pooclăng hỗn hợp PCB 40 với năng suất 2,3 triệu tấn /năm. II. GIỚI THIỆU VỂ ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY XI MĂNG : 1. Nguồn nguyên liệu- nhiên liêu cho nhà máy: 1.1. Đá vôi: + Mỏ đá vôi Hoàng Mai A (Nghệ An) có trữ lượng :205,446 triệu tấn. + Mỏ đá vôi Hoàng Mai B (Nghệ An) có trữ lượng :132,646 triệu tấn. Đá vôi được khai thác và vạn chuyển về nhà máy bằng hệ thống băng tải .Tất cả đều do các công ty khai thác đảm bảo cho nhà máy về cả trữ lượng và chất lượng. 1.2. Đất sét: + Mỏ đá sét Quỳnh Vinh (Nghệ An) có trữ lượng :17,675 triệu tấn. + Mỏ đá sét Trà Bồng có trữ lượng :61,76 triệu tấn. Các mỏ đá vôi và đá sét cách nhau khoảng 2 km và gần với địa điểm đặt nhà máy thuận tiện cho việc vận chuyển giảm chi phí trong vấn đề này. 1.3. Nguyên liệu điều chỉnh: Quặng sắt: - Quặng Sắt từ các nơi được nhập về nhà máy dưới dạng thành phẩm có kích thước đạt yêu cầu nguồn sau: - Quặng sắt Thạch Thành-Thanh Hoá: Hàm lượng Fe2O3 : 30¸65% là loại quặng có chất lượng khá.Trữ lượng mỏ khoảng trên 4 triệu tấn. - Quặng sắt thứ sinh Tuyên Quang-Thạch Thành, Thanh Hoá: Là loại mỏ có chất lượng trung bình.Trữ lượng của mỏ trên 1 triệu tấn. - Quặng sắt từ mỏ Thanh Kỳ, Như Xuân, Thanh Hoá: Có chất lượng tốt hơn quặng sắt Thạch Thành, hàm lượng Fe2O3 tới 70%.Trữ lượng mỏ quặng sắt Thanh Kỳ khoảng 3-4 triệu tấn. - Với tổng trữ lượng của các mỏ quặng sắt trên khoảng 8¸9 triệu tấn: đủ đáp ứng sản xuất xi măng lâu dài của nhà máy. Boxít: Bổ sung Al2O3 - Boxít được nhập về nhà máy từ các nguồn + Boxít Lạng Sơn + Boxít Cao Bằng + Boxít Hải Hưng 1.4. Nhiên liệu: a. Than: Nhiên liệu để sản xuất Clinker là than Hòn Gai - Cẩm Phả loại cám 3 Chất lượng than cám 3 theo TCVN 1790 – 1999 như sau: - Nhiệt trị toàn phần : > 6850 Kcal/Kg - Tro trung bình : 16,5 (giới hạn 15 ¸ 18%) - Chất bốc trung bình : 6,5% - Độ ẩm trung bình : 7,0 (max12%) - Cỡ hạt : max 15mm b. Dầu FO : Dầu FO nhập ở nước ngoài và được vận chuyển về nhà máy từ cảng Hải Phòng bằng tàu hoả. Nhu cầu FO mỗi năm khoảng 1000 tấn. *Các tính chất của dầu FO. - Tỷ nhiệt : 0,93 – 0,98 kg/l - Nhiệt trị : 9800 – 10.000 Kcal/kg - Hàm lượng : S 1.5. Các loại phụ gia a.Thạch cao: Nhà máy sử dụng nguồn Thạch Cao nhập ngoại (từ Lào hoặc Thái Lan), thông qua công ty kinh doanh Thạch Cao xi măng với khả năng cung cấp cũng như chất lượng đã được khẳng định trong nhiều năm qua trong các nhà máy xi măng. Thạch Cao được vận chuyển về nhà máy bằng tàu hoả. b. Phụ gia lười: Phụ gia lười chủ yếu là đá bazan được lấy từ các nguồn sau: + Đá bazan Nông Cống- Thanh Hóa: Trữ lượng khai thác 2,55 triệu tấn. + Đá bazan Phủ Qùy-Nghệ An: Trữ lượng mỏ là 67 triệu tấn 2. Vị trí địa lý, khí hậu và địa chất công trình thuỷ văn: 2.1.Vị trí địa lý: Nằm trên khu ruộng của HTX Vinh Hoa xã Quỳnh Vinh huyện Quỳnh Lưu Nghệ An .Phía đông cách quốc lộ 1A 1,2 km .Phía Bắc là xóm Đồng Thạch giáp mỏ đá sét Quỳnh Vinh .Phía tây là cánh đồng của hợp tác xã Vinh Hoa.Phía Nam giáp tuyến đường sắt thống nhất. 2.2. Đặc điểm khí hậu: Nhà máy xi măng nằm trong vùng có đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa và được phân thành hai mùa rõ rệt: - Mùa nóng kéo dài từ tháng 4 đến giữa tháng 11 gồm 2 thời kì : Thời kì nóng khô có gió lào từ tháng 4 đến cuối tháng 7 Thời kì nóng , ẩm có bão từ tháng 8 đến tháng 10 - Mùa lạnh từ cuối tháng 11 đến cuối tháng 3 gồm 2 thời kì : Thời kì lạnh khô thừ cuối tháng 11 đến cuối tháng 1với gió mùa đông bắc Thời kì lạnh khô có mưa phùn vào tháng 2 và 3. Các yếu tố khí hậu đặc trưng : - Lượng mưa trung bình hàng năm là 1543 mm. Số ngày mưa phùn trung bình năm 28,1 ngày. - Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 23,6oC. Nhiệt độ tối cao trung bình hàng năm khoảng 27,3 oC. - Số ngày quá nóng (> 30oC) trong năm 22,3 ngày . Số ngày quá lạnh (< 15oC) trong năm 43,1 ngày . - Độ ẩm trung bình 84,8%.Độ ẩm trung bình thấp nhất vào tháng 7 (78%) và tăng đến tháng 3 , 4 năm sau (89%) ứng thời kì có mưa. - Khu vực có 2 hướng gió chính là Gió mùa đông bắc : tháng 11 đến tháng 3 năm sau .Gió mùa đông bắc thướng có tần suất theo tháng từ 21-35% với tốc độ gió trung bình 2,8-3,6 m/s. Gió mùa tây nam : tháng 5 đến cuối tháng 7.Gió mùa tây nam thấp biến tính gọi là gió lào rất nóng và khô là gió mạnh nên làm cho cường độ bốc thoát hơi rất lớn.Số ngày gió lào trung bình trong năm 25,4 ngày và thường cao nhất vào tháng 7 là 9,3ngày và có nhiệt độ cao nhất có thể trên 35 0C. - Bão :hằng năm ở Quỳnh Lưu chịu ảnh hưởng của 1-2 cơn bão vào tháng 8-10.Sức gió ở đồng bằng mạnh ,những cơn gió giật có thể đến 40-50 m/s nhưng suy yếu nhanh chóng ở vùng đồi núi. 2.3. Địa chất công trình: Địa hình xây dựng nhà máy tương đối bằng phẳng là cánh đồng rộng hằng trăm ha .Phía bắc của địa điểm dự kiến khu ruộng có cao độ 9-11m và thấp dần về phía nam có cao độ 2,1-3,2m.Đường sắt thống nhất có cao độ 3,8-3,9 m. Diện tích mặt bằng nằm trên nền đất đá thuộc hệ tầng đồng Trầu .Trong phạm vi chiều sâu khảo sát đến độ sâu 27 m gồm các lớp đất đá từ trên xuống dưới như sau : + Lớp đất trồng trọt :dày 0,3-0,5 m. + Lớp sét dẻo ít cát :dày trung bình 10m.Cường độp kháng nén trung bình là 3,54 kg/cm2. + Lớp sạn sỏi pha sét có lẫn cát : dày 7m. + Lớp sét bột kết xe cát kết: dày trung bình >7 m.Cường độp kháng nén trung bình là 139 kg/cm2. Ta thấy địa điểm xây dựng nhà máy không có lớp đất yếu , các lớp đất đá phân bố tương đối đều về diện cũng như chiều sâu .Cho phép ta có thể xây dựng các công trình có tải trọng trung bình đến lớn. 3. Giao thông vận tải. Nhà máy ximăng dự kiến xây dựng ở một vị trí khá thuận lợi về vận tải vì nằm gần các trục giao thông chính quốc lộ 1A và đường sắt thống nhất Bắc nam, cách không xa cảng Cửa Lò và Cảng Nghi Sơn. 3.1. Đường sắt: Bao gồm các tuyến đường sau : Đường sắt Hà Nội- Thành Phố Hồ CHÍ Minh:nhu cầu vận tải của nha máy chủ yếu lien quan đến đoạn Hà Nội –Vinh; Vinh-Đà Nẵng. Đường sắt Hà Nội –Lào Cai dài 297 km dùng để đưa quặng sắt về nhà máy. Đường sắt Cầu Giát –Nghĩa Đàn :dài 31 km dùng để vận chuyển Bazan về nhà máy . Đường sắt Quán Hành –Cửa Lò. 3.2. Đường bộ: Nhà máy nằm cạnh quốc lộ 1A.Ngoài ra còn có các đường ôtô đến cảng Cửa Lò và cảng Nghi Sơn và các đường sang Lào. 3.3. Đường thủy : Cảng Cửa Lò : Cảng Nghi Sơn: Cung cấp điện nước : Cách hàng rào nhà máy về phía đông 100 m có tuyến điện quốc gia 220 KV và tuyến kép 110 KV chạy theo hướng Đông Bắc-Tây Nam song song với chiều dài nhà máy . Nhà máy sử dụng nguồn nước ngầm khu vực Hoàng Mai trong phạm vi cách nhà máy 4 km. II-THUYẾT MINH SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ: 1. Bản vẽ sơ đồ dây chuyền công nghệ nhà máy : 2 .Thuyết minh dây chuyền công nghệ nhà máy: 2.1. Công đoạn gia công và chuẩn bị phối liệu : - Đá vôi nhận từ công ty khai thác đạt yêu cầu chất lượng được đưa vào kho chứa đồng nhất sơ bộ bằng hệ thống băng tải, và được rải thành các đống dọc kho (dải theo phương pháp CHEVRON) có hiệu suất đồng nhất cao 10:1. - Đất sét nhận từ công ty khai thác đạt yêu cầu chất lượng được chuyển về kho đồng nhất sơ bộ cũng bằng hệ thống băng tải (rải theo phương pháp WINDROW). Hiệu suất đồng nhất 10:1. - Tiếp nhận than, phụ gia, nguyên liệu điều chỉnh, thạch cao, vào kho tổng hợp. - Các loại nguyên, nhiên liệu trên được vận chuyển về công ty bằng ô tô hoặc tàu hoả. Sau đó được đưa vào kho bằng hệ thống băng tải và rải thành những đống riêng biệt nhờ Stacker chạy dọc kho. Riêng thạch cao và phụ gia dạng cục có thể được chứa tại bãi ngoài trời gần với kho chứa tổng hợp. Trước khi đưa vào kho chứa đồng nhất sơ bộ, thạch cao và phụ gia cục được đập qua máy đập búa. 2.2. Nghiền nguyên liệu và đồng nhất: - Các cầu xúc đá vôi, quăczít và quặng sắt được cấp vào các két chứa của máy nghiền. Từ đó qua hệ thống cân định lượng cấp vào băng tải chung đổ vào máy nghiền. Riêng đất sét được xúc và vận chuyển thẳng đến băng tải chung cấp liệu vào máy nghiền. Bột liệu sau khi ra khỏi máy nghiền có độ sót sàng trên sàng R008 là 10% và có độ ẩm W1% . Bột liệu đạt yêu cầu được chuyển đến Silô đồng nhất bột liệu bằng hệ thống máng khí động và gầu nâng. Silô đồng nhất làm việc theo nguyên tắc đồng nhất và tháo liệu liên tục. Việc đồng nhất bột liệu được thực hiện trong quá trình tháo liệu ra khỏi Silô. Mức độ đồng nhất của Silô là 10:1. 2.3. Hệ thống lò nung và thiết bị làm lạnh: - Bột liệu từ Silô được qua két cân định lượng rồi được vân chuyển về hệ thống cyclôn trao đổi nhiệt bằng hệ thống gầu nâng và máng khí động, sau khi qua calciner, lò quay, máy làm lạnh tạo thành Clinker. Clinker sau khi làm nguội được vận chuyển về Silô ủ chứa Clinker, có hai loại silô chứa Clinker một loại Clinker thành phẩm và một loại Clinker phế phẩm. 2.4. Nhiên liệu: - Lò được thiết kế chạy 100% than Antraxít, dầu FO chỉ sử dụng trong quá trình sấy lò và chạy ban đầu. Than được sử dụng là loại tham cám 3. Than được nghiền mịn với độ sót sàng là 5% trên sàng R009 và có độ ẩm ra là W0,5%. Bột than mịn được chứa trong hai két chứa than, một két dùng cho lò chiếm 40% và một két dùng cho Calciner chiếm 60%. Than mịn được cấp vào lò và Calciner qua hệ thống thùng cân định lượng và bơm khí nén. 2.5. Nghiền xi măng: Clinker, thạch cao và phụ gia được vận chuyển lên các két chứa máy nghiền bằng hệ thống băng tải và gầu nâng, từ các két chứa này Clinker , thạch cao và phụ gia điều chỉnh sẽ được đưa vào máy nghiền để nghiền mịn. Xi măng bột liệu được vận chuyển tới các silô chứa xi măng bột bằng hệ thống máng khí động và gầu nâng. 2.6. Đóng bao xi măng: Từ đáy silô chứa, qua hệ thống cửa tháo, xi măng sẽ được vận chuyển tới các két chứa của các máy đóng bao với hệ thống cân điện tử. Sau đó xi măng bao sẽ được chuyển tới các máng xuất xi măng bao xuống tàu hoả hoặc ô tô. Ngoài ra từ các silô chứa xi măng rời từ đây có thể xuất theo xi măng rời theo đơn đặt hàng . PHẦN III:CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA XI MĂNG I. GIỚI THIỆU XIMĂNG POÓCLĂNG VÀ PHÂN LOẠI. 1. Ximăng Pooclăng(XMP): Là sản phẩm nghiền mịn của hỗn hợp gồm clinke XMP, thạch cao(thường 3¸5%),và phụ gia công nghệ (nếu có). 2. Ximăng Pooclăng hỗn hợp(XMPCB): Là sản phẩm ._.nghiền mịn của hỗn hợp gồm clinke XMP, thạch cao (thường 3¸5%), phụ gia hỗn hợp(tổng lượng£ 40%, phụ gia lười không quá 20%) và phụ gia công nghệ (nếu có). 3. Clinke XMP: Là sản phẩm thu được sau khi nung hỗn hợp nghiền mịn từ nguyên liệu chủ yếu là đá vôi và khoáng sét đến kết khối để tạo thành các khoáng chính chủ yếu là silicát canxi có độ bazơ cao (C2S,C3S…) . 4. Phụ gia của xi măng: Phụ gia đầy(lười) £ 20%, cho vào trong xi măng để tăng sản lượng của ximăng, không ảnh hưởng xấu đến chất lượng xi măng, nó không tham gia phản ứng tạo sản phẩm mới với xi măng. Phụ gia khoáng hoạt tính: Cho vào trong xi măng để cải thiện cải tạo một số tính chất của xi măng trong quá trình hyđrát hoá và đóng rắn của xi măng. Nó có tác dụng với sản phẩm của xi măng. Phụ gia công nghệ: Phụ gia công có tác dụng cải thiện tính chất của xi măng nhằm đáp ứng các yêu cầu sử dụng hoặc có phụ gia tăng cường quá trình nghiền, vận chuyển, đóng bao và bảo quản (hàm lượng £1%) II.THÀNH PHẦN KHOÁNG HOÁ CỦA CLINKE XMP: 1.Thành phần hoá: Gồm 2 nhóm ôxít: +Nhóm chính: SiO2, Al2O3, CaO, Fe2O3: Nhóm chính chiếm(95¸97)% khối lượng. +Nhóm còn lại: R2O, MgO, Cr2O3, TiO2, P2O5 ,Mn2O3, SO3… CaO:Chiếm(62¸69)% khối lượng,tạo ra 4 khoáng chính: C3S, C2S, C3A, C4AF SiO2 :Chiếm 17¸26% ,tạo khoáng Silicát: C3S, C2S Al2O3: Hàm lượng 4¸10%,tạo khoáng nóng chảy: C3A, C4AF Fe2O3 :Hàm lượng 0,1¸5%, tạo khoáng :C4AF MgO: Hàm lượng 0¸5%, R2O:Hàm lượng: <1%,Ximăng ít kiềm qui định <0,6% SO3:Hàm lượng ≤1%. 2. Thành phần khoáng: Các khoáng chính:C3S,C2S,C3A,C4AF chiếm 95¸97%,trong đó khoáng silicat chiếm 75-82 %.Ngoài ra có 3-5 % các khoáng khác và các oxit tự do,pha thủy tinh trong clinke 7-15% Khoáng C3S: Hàm lượng:40¸70% khối lượng. - Khối lượng riêng g=3,28g/cm3 - C3S tồn tại ở dạng dung dịch rắn pha nền C3S nên gọi là Alít .Công thức đơn giản:dung dịch rắn Alít ÛC54S16AM. - C3S tạo cho XMP có cường độ cao, đóng rắn nhanh toả nhiều nhiệt khi hyđrat hoá,không bền trong môi trường xâm thực. Khoáng C2S: Hàm lượng:15¸35%. - C2S có dạng thù hình: a,a’,b,g với khối lượng riêng lần lượt là: 3,04; 3,40; 3,27; 2,97 g/cm3.Trong đó dạng b là quan trọng nhất và cần thiết nhất đối với clinke XMP. Thực tế C2S tồn tại ở dạng dung dịch rắn bền gọi là bêlít. - Bêlít hoặc bC2S đóng rắn chậm, ít toả nhiệt khi đóng rắn,cho cường độ lâu dài cao và bền trong môi trường xâm thực. Khoáng calci aluminat(C3A): - Hàm lượng: 5 ¸15% , khối lượng riêng: g =3.04 g/cm3 - C3A có cấu trúc xốp phản ứng rất nhanh với nước và toả nhiều nhiệt nhất khi hydrat hoá và không bền trong môi trường xâm thực. Khoáng alumoferit calci (C4AF) - Hàm lượng:10¸18%,khối lượng riêng: g =3,77g/cm3 - C4AF đóng rắn chậm, cường độ không cao nhưng bền trong môi trường xâm thực và môi trường băng giá. Khoáng khác: - Chủ yếu là 2 khoáng chứa kiềm là: KC23S12 (gốc C2S) và NC8A3 (gốc C3A). - Sự hình thành các khoáng chứa kiềm sẽ làm giảm lượng các khoáng Silicát,làm xi măng đóng rắn không ổn định thể tích. - Các khoáng chứa kiềm sẽ bị phân huỷ khi có mặt CaSO4 trong hệ nung: Na2O.8CaO.Al2O3 + CaSO4 ® Na2SO4 + 9 C3A K2O.23CaO.12SiO2 + CaSO4 ® K2SO4 + 12 C2S Các oxit tự do:thườngCaO, MgO có thể không nằm trong các khoáng mà nằm ở dạng tự do. Pha thuỷ tinh: Hàm lượng:5¸10%. -Tồn tại chủ yếu là SiO2 chiếm 7% ,còn lại là oxits khác như Al2O3.lượng pha thủy tinh càng lớn thì hoạt tính xi măng càng lớn. 3. Hệ số đặc trưng cho thành phần clinke: Hệ số bão hòa vôi LSF:thường nằm trong khoảng 95-100 LSF= Ý nghĩa:Là tỷ số của lượng vôi hiệu qủa trên lượng vôi tiêu chuẩn Mô đun silic n(MS): n=,thường 2,0-2,6 Ý nghĩa: Là tỷ số giữa hàm lượng SiO2 trên tổng hàm lượng (Al2O3+F2O3) Mô đun alumin p(MA): p=,thường 1,2-1,6 Ý nghĩa: Là tỷ số giữa hàm lượng Al2O3 trên F2O3. III-NGUYÊN NHIÊN LIỆU SẢN XUẤT XIMĂNG POOCLĂNG 1.Nguyên liệu: Nhóm nguyên liệu chứa CaO : chủ yếu là đá vôi Nhóm nguyên liệu chứa SiO2,Al2O3,Fe2O3;đất sét. Nhóm nguyên liệu điều chỉnh :dung nguyên liệu giầu SiO2 Al2O3,Fe2O3:quặng sắt .bôxits,quartzit,… 2. Nhiên liệu:dùng 3 loại nhiên liệu :rắn(than),lỏng(dầu),khí(khí thiên nhiên). IV-CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT XIMĂNG POOCLĂNG: Theo chuẩn bị phối liệu: Phưong pháp ướt:phối liệu vò lò dạng bùn có độ ẩm 36-42% Phương pháp khô:phối liệu vào lò dạng bột độ ẩm 1-2% Phương pháp bán khô:phối liệu vào lò dạng viên độ ẩm 12-14% Theo hệ thống lò : Hệ thống lò đứng Hệ thống lò quay :lò quay phương pháp ướt và lò quay phương pháp khô V-QUÁ TRÌNH HOÁ LÝ KHI NUNG: Dưới đây là sơ đồ biểu diễn sự hình thành các pha trong quá trình tạo Clinker: 1.Giai đoạn sấy và phân hủy nguyên liệu : Giai đoạn này diễn ra quá trình khử nước tự do trong phối liệu xảy ra ở nhiệt độ 25 - 250 0C ,đây là quá trình thu nhiệt. Giai đoạn này xảy ra rất nhanh với phương pháp khô và rất dài đối với phương pháp ướt vì ở phương pháp khô thì bột liệu vào lò có độ ẩm nhỏ hơn 1% còn phương pháp ướt thì liệu vào lò dạng bùn pát có độ ẩm lớn 36- 42%. Phân huỷ các cấu tử nguyên: + Khoáng sét bị phân hủy khi nung nóng:khoảng 7000C Al2O3.2SiO2.2H2O®Al2O3td+2.SiOtd+2H2O­ Al2O3.2SiO2.2H2O®Al2O3.2SiO+2H2O­ + Khoáng cácbônát bị phân huỷ khi nung nóng. CaCO3 CaO+CO2 MgCO3MgO+CO2 Giai đoạn tạo khoáng hay phản ứng pha rắn tỏa nghiệt (800 - 13000C): Khoáng C2S bắt đầu hình thành từ 7000C và tăng mạnh đến 13000C Tạo khoáng C2F ( 2 CaO, Fe2O3) Tạo khoáng C12A7 (12CaO, 7Al2O3). Sau đó C12A7 tương tác với CaO tạo ra C3A Tạo khoáng “C2(A,F)” để thành C4AF 3.Giai đoạn kết khối khi có mặt pha lỏng tạo C3S (1300-1450-1300 0C): Từ 1300°C, khoáng C3A và C4AF nóng chảy, lượng pha lỏng tăng theo nhiệt độ và thành phần phức tạp. Pha lỏng có tác dụng: +        Kéo các hạt liệu gần lại nhau -> co mạnh +       Hoà tan CaO và C2S để kết tinh C3S. Đây là khoáng chính trong clinke. +       C3S lẫn tạp chất nên gọi là Alit. Tạo khoáng Alit phải có thời gian và phụ thuộc: Nhiệt độ ; Lượng pha lỏng (20%-30%) ; Độ nhớt(nhiều Fe hay nhiều Al2O3) ; Độ mịn ; Hoạt tính của CaO và C2S . Kết thúc ở 1450°C, sau đó làm nguội đến 1300°C-1200°C trước khi vào máy làm nguội. 4. Quá trình làm lạnh clinke: Làm lạnh nhanh clinke từ 13000C đến 11000C:hình thành pha thủy tinh ,kết tinh và phát triển C3S,tái kết tinh C2S,C4AF Làm lạnh chậm từ 11000C xuống 800C:kết tinh C3S,tái kết tinh C2S VI. QUÁ TRÌNH GIA CÔNG VÀ BẢO QUẢN CLINKER XIMĂNG: 1 . Gia công clinker ximăng pooclăng: Ủ clinker ximăng:nhằm mục đích :giảm nhiệt độ,giảm CaOtd,hạn chế hiện tượng đông kết giả,dễ nghiền ,tăng tuổi thọ máy nghiền. Nghiền clinker ximăng pooclăng:người ta thường dùng máy nghiền bi nhiều ngăn hoặc máy nghiền đứng chu trình kín có hệ thống phân ly thuy hồi sản phẩm mịn.Khống chế nhiệt độ nghiền 110-1250C đảm bảo không mất tác dụng của thach cao ,có thể bơm nước để diều chỉnh nhiệt độ máy nghiền 2. Bản quản clinker ximăng pooclăng:clinker ra lò phải được đưa vào silô chứa để bảo quản và ủ, công đoạn này ảnh hưởng đến chất lượng ximăng và năng suất máy nghiền. VII.QUÁ TRÌNH ĐÓNG RẮN VÀ HYĐRAT HÓA XIMĂNG Bao gồm 2 giai đoạn : Ximăng tác dụng với nước cho ccs sản phẩm của phản ứng thủy phân hoặc hydrrat hóa Gồm các phản ứng thứ cấp ,các sản phẩm của phản ứng sơ cấp tác dụng với tương hỗ với nhau hoặc tác dụng với các thành phần hoạt tính của phụ gia tạo khoáng mới ,làm tăng cường độ ximăng. VIII-CÁC TÍNH CHẤT CỦA XI MĂNG: 1.Khối lượng riêng(tỉ trọng) [Kg/cm3; g/cm3]. 2.Khối lượng thể tích(dung trọng) [Kg/l]. Người ta chia ra 2 loại: Khối lượng thể tích dạng tơi và dạng chặt. Khối lượng thể tích phụ thuộc thành phần khoáng và độ mịn của xi măng. 3.Nước tiêu chuẩn (độ dẻo chuẩn). Là lượng nước đưa vào trộn với xi măng tạo ra hồ tiêu chuẩn, được xác định bằng dụng cụ ‘vica’, (thường 24¸26%). 4.Thời gian đông kết. Theo TCVN thì: Thời gian bắt đầu đông kết ³ 45 phút; thời gian kết thúc đông kết £10h. Lượng nước tiêu chuẩn phụ thuộc vào các khoáng, độ mịn, nhiệt độ, độ ẩm, người làm thí nghiệm. 5.Độ ổn định thể tích: Xác định bằng dụng cụ Lechartelier với DV£10mm. 6.Độ mịn: XMP£ 15% trên sàng N°008 tức là khoảng S=2800¸3200cm2/g. 7.Sự giảm cường độ khi bảo quản. Nếu bảo quản lâu dẫn đến hút ẩm làm giảm lượng khoáng. Trung bình độ giảm mác như sau: +sau 3 tháng lưu kho cường độ giảm 10¸25%. +sau 6 tháng giảm 15¸30%. +sau 12 tháng giảm 25¸40%. 8.Sự toả nhiệt khi đóng rắn:Phụ thuộc vào thành phần khoáng và độ mịn. 9.Tính chất chịu nhiệt. Thường thì: to³200oC cường độ giảm còn 50%. to³450oC cường độ giảm về 0. 10.Cường độ, mác. Thông thường người ta đánh giá xi măng và chất kết dính bằng cường độ chịu nén(kG/cm2 hay N/mm2) gọi là mác. Yếu tố ảnh hưởng: nhiệt độ, thành phần khoáng, độ mịn. PHẦN IV:TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU I. NGUYÊN LIỆU,NHIÊN LIỆU 1.Nguyên liệu chính *Nguyên liệu chính để sản xuất Clinke XMP đó là: Đá vôi, đất sét. Đá vôi,đất sét là nguồn nguyên liệu lấy từ dãy núi đá vôi của Hoàng Mai huyện Quỳnh Lưu-Tỉnh Nghệ An. Dưới đây là bảng thành phần hoá học của đá vôi và đất sét mà ta chọn: Thành phần hoá của đá vôi,đất sét. Nguyên liệu Thành phần nguyên liệu khô chưa nung S A F C M R SO3 CK MKN å Đá vôi 1,13 0,15 0,18 53,83 0,09 0,17 0,14 - 42,39 100 Đất sét 73,6 12,84 6,61 0,6 0,61 0,5 0,29 - 1,19 100 *Chọn mô đun hệ số: +LSF = 96,00 + p = MA = 1,50 + n = MS = 2,45 Ta biết rằng các hệ số n,p phụ thuộc chủ yếu vào khoáng đất sét .Ta so sánh các môđun ban đầu của đất sét với giả thiết: + p===1,9425>> 1,50 + n===3,7841 >> 2,45 Cần bổ sung FeO để giảm p, nhưng nếu chỉ thêm FeO thì n giảm rất ít ,không thể từ 3,7841xuống 2,45 được .Do vậy ta phải bổ sung thêm cả AlO Ta bổ sung thêm nguyên liệu điều chỉnh là quặng sắt và quặng bô xít. Nhận xét : Việc lựa chọn các mô đun trên là phù hợp trong khoảng cho phép.Trong thực tế qua việc tìm hiểu các nhà máy chạy với hệ số trên ra chất lượng CL rất tốt,đảm bảo clinke có cường độ cao do C3S thu được lớn.Do đó có thể tăng sản lượng ximăng của nhà máy mà không ảnh hưởng đến mác ximăng. Tuy nhiên nó cũng đồng nghia với việc khó nung ,nhiệt độ nung cao,thời gian lưu lâu hơn.. 2. Cấu tử điều chỉnh: Thành phần cấu tử điều chỉnh: Trước khi nung  S A F C M R2O SO3 CK MKN ∑% Đá vôi 1,13 0,15 0,18 53,83 0,09 0,17 0,14 - 42,39 98,08 Đất sét 73,60 12,84 6,61 0,60 0,61 0,5 0,29 - 1,19 96,24 Quặng sắt 31,58 9,66 49,20 0,57 0,00 0,45 0,05 - 0,48 91,99 Boxits 4,20 59,00 25,40 0,40 0,23 0,00 0,00 - 10,10 99,33 3. Nhiên liệu: Ta sử dụng than cám 3.Thành phần hoá học của than cám 3 như sau: Loại than Thành phần nguyên tố (%) Loại than 3 8,00 15,00 2,00 71,00 1,60 0,80 1,50 8.00 Than khi làm việc được sấy đến độ ẩm W=1% nên thành phần làm việc của than được tính lại theo công thức sau : C = C trong đó =1% ; =8% Thành phần hoá học của than khi độ ẩm làm việc của than là W=1%: =. =15,00. =16,14 = . = 2,00. =2,15 = . = 71,00.=76,40 = . = 1,60. =1,72 = . = 0,80 = 0,86 = . = 1,50. =1,61 = . = 8,00. =8,61 Ta có bảng thành phần hoá hoc của than : Loại than Than cám 3 8,00 15,00 2,00 71,00 1,60 0,80 1,50 8,00 1,00 16,14 2,15 76,40 1,72 0,86 1,61 8,61 Nhiệt trị của nhiên liệu rắn được tình theo công thức sau : Q = 81C + 246H - 26(O-S) – 6W (Kcal/kg) Thay số ta được : Q=81.76,40 + 246.1,72 – 26.(2,15-1,61) – 6.1 = 6620,11 (Kcal/kg) Nhiệt trị của nhiên liệu đốt lò quay là : Q = 6620,11 (Kcal/kg) Độ ẩm là W=1 %; độ tro A=16,14 % ; Chất bốc V=8,61 %; Than này có thành phần tro như sau: Thành phần hóa học của tro than: Than Thành phần hoá học của than SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 CK Than cám 3 60,40 27,10 4,95 6,55 0,80 0,20 0,00 II. THÀNH PHẦN PHỐI LIỆU 1.Xác định lượng tro than lẫn trong CL: Được tính theo công thức : x Với: q: nhiệt tiêu tốn riêng cho 1 kgCL (theo hệ số lò, giả thiết q =730 (KCal/kgCL) Q: Nhiệt trị của than (Kcal/kg than) B=q/Q :lượng than cần để nung 1 kg clinke (kg/kg CL) A: Hàm lượng tro của than (A = 16,14 %) n: Hàm lượng tro lắng lại trong lò (chọn n = 100%) Thay số : x (%) Vậy hàm lượng (phần khối lượng) tro than trong CL là xt = 1,78 (%) 2. Quy đổi nguyên liệu về 100%: Ta quy đổi sao cho tổng thành phần hóa học của các nguyên liệu là 100%. Nếu tổng thành phần hóa học của nguyên liệu nhỏ hơn 100% thì ta cộng vào chất khác : Nhìn vào bảng thành phần hóa học của nguyên liệu ta thấy: Đá vôi : CKđv = 100-98,08 = 1,92% Đất sét : CKđ s = 100-96,24 = 3,76% Quặng sắt : CKqs = 100-91,99 = 8,01 % Boxit : CKbx = 100-99,33 = 0,67% Thành phần hóa học chưa nung theo % khối lượng của các nguyên liệu đã quy đổi về 100% : Trước khi nung  S A F C M R2O SO3 CK MKN ∑% Đá vôi 1,13 0,15 0,18 53,83 0,09 0,17 0,14 1,92 42,39 100 Đất sét 73,60 12,84 6,61 0,60 0,61 0,50 0,29 3,76 1,19 100 Quặng sắt 31,58 9,66 49,20 0,57 0,00 0,45 0,05 8,01 0,48 100 Boxits 4,20 59 25,40 0,40 0,23 0,00 0,00 0,67 10,10 100 3 .Quy về nguyên liệu khô đã nung 100% và tính lượng tro trong clinke: Công thức tính thành phần hóa sau nung: ứng với nguyên liệu i ta có : Xki= = . = 1,13. = 1,962 = . = 0,15. = 0,26 = . = 0,18. = 0,312 = . = 53,83. = 93,446 = . = 0,09. = 0,156 = . = 0,17. = 0,295 = . = 0,14. = 0,243 = .=1,92. =3,325 = . =73,60. =74,484 = . =12,84. =12,994 = . =6,61. =6,689 = . =0,6. =0,607 = . = 0,61. = 0,617 = . = 0,50. = 0,506 = . = 0,29. = 0,293 = .=3,76. =3,805 = . =31,58. =31,733 = . =9,66. =9,707 = . =49,20. =49,438 = . =0,57. = 0,573 = . = 0,45. = 0,452 = . = 0,05. = 0,050 = . =8,01. =8,047 = . = 4,20. = 4,672 = . = 59,00. = 65,628 = . = 25,40. = 28,254 = . = 0,40. = 0,445 = . = 0,23. = 0,256 = . = 0,67. = 0,745 (Trong đó quy ước:Đá vôi : 1 ; đất sét :2 ; quặng sắt : 3 ; quặng bôxit : 4 ) Ta có bảng thành phần nguyên liệu khô sau nung : S A F C M R2O SO3 CK ∑% Đá vôi 1,962 0,260 0,312 93,446 0,156 0,295 0,243 3,325 100 Đất sét 74,484 12,994 6,689 0,607 0,617 0,506 0,293 3,805 100 Quặng sắt 31,733 9,707 49,438 0,573 0,000 0,452 0,050 8,047 100 Boxits 4,672 65,628 28,254 0,445 0,256 0,000 0,000 0,745 100 4.Tính , , : Trước hết ta tính LSF , MS ,MA theo các công thức sau : LSF = ; MS = ; MA = ; Sau đó ta tính , , theo công thức sau : = C(1 - ) ; = S(1 - ) ; = A(1 - ) ; Trong đó LSF = 96,00 ; MA = 1,50 ; MS = 2,45 ; LSF1 = = = = 1556,68 MS1 = = = 3,424 MA1 = = = 0,833 = .(1 - ) = 93,446.(1 - ) = 87,683 = .(1 - ) = 0,26.(1 - ) = -0,208 = .(1 - ) = 1,962.(1 - ) = 0,558 LSF2 = = = = 0,266 MS2 = = = 3,784 MA2 = = = 1,943 = .(1 - ) = 0,607.(1 - ) = -218,501 = .(1 - ) = 12,994.(1 - ) = 2,96 = .(1 - ) = 74,484.(1 - ) = 26,259 LSF3 = = = = 0,432 MS3 = = = 0,537 MA3 = = = 0,196 = .(1 - ) = 0,573.(1 - ) = -126,57 = .(1 - ) = 9,707.(1 - ) = -64,45 = .(1 - ) = 31,733.(1 - ) = -113,172 LSF4 = = = =0,409 MS4 = = = 0,05 MA4 = = = 2,323 = .(1 - ) = 0,445.(1 - ) = -104,087 = .(1 - ) = 65,628.(1 - ) = 23,248 = .(1 - ) = 4,672.(1 - ) = -225,339 LSF5 = = = = 3,206 MS5 = = = 1,885 MA5 = = = 5,475 = .(1 - ) = 6,55.(1 - ) = -189,593 = .(1 - ) = 27,10.(1 - ) = 19,675 = .(1 - ) = 60,40.(1 - ) = -18,123 (Trong đó quy ước:Đá vôi : 1 ; đất sét :2 ; quặng sắt : 3 ; quặng bôxit : 4; Than : 5) Ta được bảng tính cuối cùng Nguyên liệu LSF MS MA Đá vôi 1556,680 3,424 0,833 87,683 0,558 -0,208 Đất sét 0,266 3,784 1,943 -218,501 26,259 2,960 Quặng sắt 0,432 0,537 0,196 -126,570 -113,172 -64,450 Bôxít 0,409 0,050 2,323 -104,087 -225,339 23,248 Than 3,206 1,885 5,475 -189,593 -18,123 19,675 Gọi xi (i = 1 ¸ 5) là phần khối lượng đóng góp của các cấu tử: Đá vôi, đất sét, quặng sắt, bôxít và tro than.Ta lập được hệ phương trình : = 100 (1) = 0 (2) = 0 (3) = 0 (4) ở đây ta đã biết được x=x = 1,780 (%) .Thay số vào ta có hệ phương trình mới : + 1,780 = 100 ; (1) 87,683*x-218,501*x-26,57*x-104,087*x-189,593*1,78= 0; (2) 0,558*x+26,259*x-113,172*x-225,339*x-18,123*1,78 =0 ; (3) -0,208*x+2,960*x-64,450*x+23,248*x+19,675*1,78 = 0; (4) = 98,22; (1) 87,683*x-218,501*x-26,57*x-104,087*x = 337,457; (2) 0,558*x+26,259*x-113,172*x-225,339*x = 32,256 ; (3) -0,208*x+2,960*x-64,450*x+23,248*x = -35,020; (4) Giải hệ phưong trình trên ta được : x= x = 69,884 % x= x = 24,417 % x= x = 2,096 % x= x = 1,822 % 5 . Tính kiểm tra: Tính thành phần hoá học của từng cấu tử trong CL: S = = = = 21,383 A = = = = 5,237 F = = = = 3,491 C = = = = 65,589 M = = = = 0,279 R = = = 0,339 SO3 = = = 0,246 CK = = = 3,435 Bảng tổng kết : Nguyên liệu Thành phần hóa của clinke S A F C M R SO3 CK Tổng §¸ v«i 1,371 0,182 0,218 65,304 0,109 0,206 0,170 2,324 69,884 §Êt sÐt 18,187 3,173 1,633 0,148 0,151 0,124 0,072 0,929 24,417 QuÆng s¾t 0,665 0,203 1,036 0,012 0,000 0,009 0,001 0,169 2,096 QuÆng boxit 0,085 1,196 0,515 0,008 0,005 0,000 0,000 0,014 1,822 Than 1,075 0,482 0,088 0,117 0014 0,000 0,004 0,000 1,780 Tæng 21,383 5,237 3,491 65,589 0,279 0,339 0,246 3,435 100 Tính thành phần khoáng CL: +C3S = 4,07.CK – 7,6.SK – 6,72.AK – 1,42.FK = 4,07.65,589-7,6.21,383-6,72.5,237-1,42.3,491 = 64,286 (%) +C2S = - 3,07.CK + 8,6.SK + 5,07.AK + 1,07.FK = -3,07.65,589+8,6.21,383+5,07.5,237+1,07.3,491 = 12,824 (%) Tổng (C2S + C3S) = 77,110 (%) +C3A = 2,65.AK - 1,696.FK = 2,65. 5,237-1,696. 3,491 = 7,956 (%) +C4AF = 3,04.FK = 3,04. 3,491 = 10,613(%) - Tổng (C3A + C4AF) = 18,569(%) - Tổng 4 khoáng chính: 95,679 (%) Bảng tổng kết: Khoáng Clinker C4AF C3A C3S C2S Thành phần(%) 10,613 7,956 64,286 12,824 Nhận xét : Thành phần khoáng C3S nằm trong khoảng cho phép %C3S=64,286 %.Tuy nhiên hàm lượng khoáng C3S hơi cao ,C3S/C2S=5,013>4 .Nên gọi là xi măng Alít,nếu nhiệt độ nung và chế độ nung không hợp lý thì hàm lượng vôi tự do cao ảnh hưởng xấu tới chất lượng xi măng.Xi mang này sẽ rất khó nung đòi hỏi nung ngiệt độ cao và thời gian lưu hợp lý. Ximăng có hàm lượng C3S cao làm xi măng đóng rắn nhanh ,tỏa nhiều nhiệt khi hyđrat hóa ,sớm cho cường độ ban đầu cao ,cho cường độ sớm và cả cường độ lâu dài .Clinke xi măng dễ nghiền do hàm lượng C2S(khoáng khó nghiền) thấp .Tuy nhiên xi măng sẽ kém bền trong môi trường xâm thực . Tính kiểm tra các hệ số: + LSF = = = 96,00 + = = 2,45 + = = 1.50 Ta thấy LSF ,n , p bằng với giả thiết ban đầu nên ta chấp nhận giả thiết Tính hàm lượng pha lỏng nóng chảy : Theo thành phần khoáng L = 1,12.C3A + 1,35.C4AF = 1,12.7,956%+1,35.10,613% = 23,239 (%) Theo oxit (14000C) L = 2,95.Ak + 2,2.Fk + Mk + Rk + SO3k = 2,95.5,237 + 2,2.3,491 + 0,279 + 1,071 + 0,246 = 24,724 (%) Theo oxit (14500C) L = 3.Ak + 2,25.Fk + Mk + Rk + SO3k = 3.5,237 + 2,25.3,491 + 0,279 + 1,071 + 0,246 = 25,161 (%) Nhận xét : hàm lượng pha lỏng nóng chảynằm trong giới han cho phép do đó quả trình tạo khoáng C3S sẽ diễn ra dễ dàng hơn do tăng được tốc độ khuyếch tán trong pha lỏng .Dẫn tới giảm được nhiệt độ nung và thời gian lưu . 6 .Tính chuyển về bài phối liệu chưa nung: Tính thành phần % khối lượng các cấu tử khô trước khi nung. Cơ sở: x: % hàm lượng cấu tử i (không kể tro) sau khi nung, Xi: % hàm lượng cấu tử i trước khi nung, MKNi: lượng mất khi nung của cấu tử i: Xi = 100% Thay số : x= x = 69,884% ; MKN = 42,39% x= x = 24,417% ; MKN = 1,19% x= x = 2,096% ; MKN = 0,48% x= x = 1,822% ; MKN = 10,10% X1 = .100% = 80,791% X2 = .100% = 16,456% X3 = .100% = 1,403% X4 = .100% = 1,350% Vậy ta có thành phần %khối lượng các cấu tử nguyên liệu khô trước khi nung là: X1 = 80,791 % (Đá vôi) X2 = 16,456 % (Đất sét) X3 = 1,403 % (Quặng sắt) X4 = 1,350 % (Quặng Bôxít) Tính thành phần % khối lượng của các cấu tử trạng thái ẩm trước khi nung: Cơ sở: Xi: % hàm lượng cấu tử I ở trạng thái khô trước khi nung, X: % hàm lượng cấu tử i ở trạng thái ẩm trước khi nung, Wi :độ ẩm tự nhiên của các cấu tử nguyên liệu , Ta có công thức tính: X = 100% Thay số : x= x = 80,791% ; W = 2% x= x = 16,456 % ; W = 10% x= x = 1,403% ; W = 5% x= x = 1,350% ; W = 5% X= .100% = 79,558% X= .100% = 17,646% X = .100% = 1,425% X = .100% = 1,371% Ta có : X= 79,558 % (Đá vôi) X = 17,646 % (Đất sét) X = 1,425 % (Quặng sắt) X= 1,371 % (Quặng Bôxít) Tính toán thành phần hoá của phối kiệu khô chưa nung: Công thức : S = /100 = (80,791.1,13 + 16,456.73,60 + 1,403.31,58 + + 1,350.4,20 )/100 = 13,524 (%) A = /100 = (80,791.0,15 + 16,456.12,84 + 1,403.9,66 + + 1,350.59,00 )/100 = 3,166 (%) F = /100 = (80,791.0,18 + 16,456.6,61 + 1,403.49,2 + + 1,350.25,40 )/100 = 2,266 (%) C = /100=(80,791.53,83 + 16,456.0,60 + 1,403.31,58 + + 1,350.4,20 )/100 = 43,602 (%) M = /100 = (80,791.0,09 + 16,456.0,61 + + 1,350.0,23 )/100 = 0,176 (%) R = /100 = (80,791.0,17 + 16,456.0,50 + 1,403.0,45)/100 = 0,226 (%) = /100 = (80,791.0,14 + 16,456.0,29 + 1,403.0,05 )/100 = 0,162 (%) CK = /100 =(80,791.1,916 +16,456.3,76 + 1,403.8,008 + + 1,350.0,67 )/100 = 2,288 (%) MKN = /100 =(80,791.42,39 +16,456.1,19 + 1,403.0,48 + + 1,350.10,10 )/100 = 34,589(%) Thành phần hoá của phối liệu khô chưa nung: Nguyên liệu Thành phần hóa của nguyên liệu S A F C M R SO3 CK MKN Tổng Đá vôi 0,913 0,121 0,145 43,490 0,073 0,137 0,113 1,548 34,251 80,791 Đất sét 12,112 2,113 1,088 0,099 0,100 0,082 0,048 0,619 0,195 16,456 Quặng sắt 0,443 0,136 0,690 0,008 0,000 0,006 0,001 0,112 0,007 1,403 Bôxits 0,057 0,797 0,343 0,005 0,003 0,000 0,000 0,009 0,136 1,350 Tổng 13,524 3,166 2,266 43,602 0,176 0,226 0,162 2,288 34,589 100 Tính tít phối liệu : T = 1,785 . Co + 2,09 . Mo = 1,785. 43,602+ 2,09. 0,176 = 78,198 Nhận xét : Tít phối liệu nằm trong khoảng cho phép (791)do đó thuận tiện cho quá trình nung luyện hơn. III.TÍNH CƯỜNG ĐỘ CỦA CLINKER : Kiềm tan được tính từ tổng hàm lượng của K2O và Na2O so với SO3 trong Clinker. * Giả thuyết rằng hàm lượng của hai chất này trong clinke là như nhau: Kí hiệu các chất: K2O = K ; Na2O = N ; SO3 = Khi Khi Khi Theo giả thuyết trên và từ bảng thành phần hoá trong clanker ta có: Hay Na2O = K2O = 0,1695%, còn SO3 = 0,246 % Thay số vào ta có : 1>> 0,50 Do đó: =0,2*0,4275 + 0,7*0,246 = 0,2578 Vây cường độ Clinke sau 28 ngày là: Thay số vào ta có: (N/mm2). Vậy cường độ của Clinker sau 28 ngày là :R = 59,065 (N/mm2) PHẦN IV:TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT TOÀN NHÀ MÁY I. CÁC KÍ HIỆU,ĐƠN VỊ TÍNH VÀ SỐ LIỆU BAN ĐẦU: Các kí hiệu và đơn vị tính : Nguyên liệu Nguyên liệu khô (kg/kg clinke) Nguyên liệu ẩm (kg/kg clinke) Lý thuyết Thực tế Lý thuyết Thực tế Đá vôi M1 MT1 M’1 MT’1 Đất sét M2 MT2 M’2 MT’2 Quặng sắt M3 MT3 M’3 MT’3 Bôxits M4 MT4 M’4 MT’4 Tổng M MT M’ MT’ Số liệu ban đầu: Nguyên liệu Mất khi nung (%) Độ ẩm tự nhiên (%) Phần khối lượng trong phối liệu khô chưa nung(%) Đá vôi MKN1=34,251 W1=2 X1=80,791 Đất sét MKN1=0,195 W1=10 X1=16,456 Quặng sắt MKN1=0,007 W1=5 X1=1,403 Bôxits MKN1=0,136 W1=5 X1=1,350 Phối liệu MKN =34,589 100 Chọn tổn thất nguyên liệu khi vận chuyển cũng nhu gia công chuẩn bị phối liệu là : Tổn thất nguyên liệu khi vận chuyển nguyên liệu là p1=1 % Tổn thất khi gia công chuẩn bị phối liệu là p2 = 3% II. XÁC ĐỊNH NĂNG SUẤT PHÂN XƯỞNG LÒ NUNG: Theo thiết kế nhà máy XM PCB40 có năng suất là 2,3 triệu tấn XM/năm. Cường độ của Clinker sau 28 ngày là :R = 59,065(N/mm2).Ta sản xuất xi măng PCB 40 tức là cường độ Clinker sau 28 ngày là 40 (N/mm2). Ta giả thiết clinker trong quá trình lưu kho bảo quản trước khi đem vào sử dụng sẽ bị giảm cường độ khoảng 15 % .Do đó ta sản xuất xi măng PCB có cường độ Clinker sau 28 ngày là :=47,059(N/mm2). Ta tính lượng Clinker có trong ximăng : Cường độ Clinker: 59,065 47,059 Cường độ xi măng : 47,059 Cường độ phụ gia : 0 12,006 Tỷ lệ giữa phụ gia và Clinker là : = = 3,920 Vậy hàm lượng Clinker có trong xi măng là : 100. = 79,67 % Ta chọn hàm lượngClinker trong xi măng là 80 % Vậy năng suất của lò quay nung Clinker ximăng là: NLQ = 2,3.80% = 1,84 (triệu tấn CL/năm) Năng suất tuyệt đối của phân xưởng lò nung là: G =(tấn Cl/giờ) Xác định hệ số sử dụng lò nung clinke: Được xác định theo công thức : K= Trong đó : t1: thời gian thay gạch chịu lửa trong lò (h), t2: thời gian kiểm tra sản xuất ,vận hành lò (h) . Thời gian thay gạch chịu lửa trong lò nung:một năm thay gạch 2 lần ,mỗi lần thay gạch 15 ngày : t1 = 2*15*24=720 (h) Thời gian kiểm tra sản xuất ,vận hành lò quay : t2 = 365-30 = 335 (h) Vậy K = = 0,88 Năng suất thực tế của lò tính đến hệ số sử dụng thời gian: (tấn CL/h) Hệ số dự trữ công suất lò theo kế hoạch: Chọn lò có công suất (tấnCL/h) = 5760 (tấn CL/ngày) hệ số dự trữ công suất P = Hệ số dự trữ công suất dư của lò P3 =P - P1 = 12,48-12 =0,48 % < 5 % Như vậy chọn lò có năng suất là 240 tấn CL/h hay 5760 tấn CL/ngày là phù hợp. III. TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC HỆ THỐNG LÒ NUNG: Năng xuất lò nung N = 240 (tấn/h) Theo thiết kế của một số hãng chuyên sản xuất thiết bị nhà máy Xi măng, thì lò nung clinke hiện đại có hệ thống canxinơ thì năng suất riêng của lò vào khoảng từ 85¸185 (kgCL/m3. h).Ta chọn lò có năng suất riêng là : 150 (kgCL/m3. h). Tính đường kính lò nung.: Theo tài liệu của hãng FCB (pháp) thì chiều dài của lò là : L = 20. (D - 1) Trong đó: L : chiều dài lò(m) D : đường kính lò(m) Thể tích lò nung là : V = Slò. D Mặc khác ta có : Lượng Clinke chiếm trong lò là : N = . V (kg CL/h) Vậy V = Slò = ; L = 20. (D - 1); Do đó : V = (m3) Giải phương trình trên ta có D = 5, 00 (m) Vậy chọn lò có đường kính trong là 5,00(m). Chiều dài của lò tính theo công thức trên ta được : L = 20*(5-1) = 80 (m) Chiều dày của gạch chịu lửa : với đường kính lò D = 4,6¸5,4 (m) thì : - Chiều dày của vật liệu chụi lửa là 220 (mm) - Chiều dày của vỏ thép 24 (m m). Vậy dường kính ngoài của lò là:Dngoài = 5000 + 220. 2 + 24. 2 = 5488 (m) Chọn lò theo tài liệu chào hàng của hãng FCB với năng suất lò 240 tấnCL/h, có hệ thống cyclôn trao đổi nhiệt 2 nhánh, 5 tầng với tổn thất áp suất thấp,có Calciner loại Anthracite FCB Low NOx precalciner và thiết bị làm lạnh Clinker kiểu ghi Multi-Movable Cross-Bar (MMC) cooler theo tài liệu chào hàng của hãng FLSmidth là phù hợp với lò ta thiết kế. IV. TÍNH TOÁN KHÁC: Tiêu hao nguyên liệu khô lý thuyết cho 1kg Clinker: Tính theo công thức (kg/kg CL) Trong đó : M : tổng lượng nguyên liệu khô tiêu hao theo lý thuyết cho 1kg clinke (kg/kg CL), B=q/Q :là lượng than cần để nung 1 kg clinke (kg/kg CL), B=730/6620,11=0,1103 (kg/kg CL), A:hàm lượng tro của than A=16,14 (%) , n : hàm lượng tro lắng lại trong lò ,lấy n=100%, MKN : mát khi nung của phối liệu khô,MKN = 34,589% Thay số : M = = 1,5016 (kg/kg CL) Tiêu hao nguyên liệu khô thực tế chỉ kể đến tổn thất trong nhà máy p2= 3% để cho 1 kg clinke: MTp2== 1,5480(kg/kg CL) Tiêu hao nguyên liệu khô thực tế kể cả tổn thất do vận chuyển p1=1% để cho 1 kg clinke : MT== =1,5637(kg/kg CL) Tiêu hao các cấu tử nguyên liệu theo lý thuyết : a.Nguyên liệu khô: + Đá vôi : M1= ==1,2132 (kg/kg CL) + Đất sét : M2= ==0,2471 (kg/kg CL) + Quặng sắt: M3= ==0,0211 (kg/kg CL) + Bôxits : M4= ==0,0203 (kg/kg CL) b.Nguyên liệu ẩm : + Đá vôi : M’1= ==1,2379 (kg/kg CL) + Đất sét : M’2= ==0,2746(kg/kg CL) + Quặng sắt: M’3= ==0,0222(kg/kg CL) + Bôxits : M’4= ==0,0213(kg/kg CL) Tổng tiêu hao nguyên liệu ẩm lý thuyết cho một kg clinke là : M’ = M’1+ M’2+ M’3+ M’4 =1,2379+0,2746+0,0222+0,0213 =1,5560 (kg/kg CL) c. Lượng CL thu được khi nung 1kg phối liệu khô theo lý thuyết : CLKLT== = 0,6660 (kg CL/kg pl) d. Lượng CL thu được khi nung 1kg phối liệu ẩm theo lý thuyết : CLALT== = 0,6427 (kg CL/kg pl) Tiêu hao các cấu tử nguyên liệu theo thực tế : a.Nguyên liệu khô: + Đá vôi : MT1= ==1,2633 (kg/kg CL) + Đất sét : MT2= ==0,2573 (kg/kg CL) + Quặng sắt: MT3= ==0,0219 (kg/kg CL) + Bôxits : MT4= ==0,0211 (kg/kg CL) b.Nguyên liệu ẩm : + Đá vôi : MT’1= = = 1,2891 (kg/kg CL) + Đất sét : MT’2= = = 0,2859(kg/kg CL) + Quặng sắt: MT’3= = = 0,0231(kg/kg CL) + Bôxits : MT’4= = = 0,0222(kg/kg CL) Tổng tiêu hao nguyên liệu ẩm thực tế cho 1 kg clinke là : MT’ = MT’1+ MT’2+ MT’3+ MT’4 =1,2891+0,2859+0,0231+0,0222 =1,6203 (kg/kg CL) c. Lượng CL thu được khi nung 1kg phối liệu khô thực tế: CLKTT== = 0,6395 (kg CL/kg pl) d. Lượng CL thu được khi nung 1kg phối liệu ẩm thực tế: CLATT== = 0,6172 (kg CL/kg pl) Bảng tổng hợp các chỉ tiêu nguyên liệu cho 1kg CL: Cấu tử Tiêu hao nguyên liệu (kg/kg CL) CL thu được (kg CL/kg pl khô) Nguyên liệu khô Nguyên liệu ẩm Lý thuyết Thực tế Lý thuyết Thực tế Thực tế Lý thuyết Đá vôi 1,2132 1,2633 1,2379 1,2891 Đất sét 0,2471 0,2573 0,2746 0,2859 Quặng sắt 0,0211 0,0219 0,0222 0,0231 Bôxit 0,0203 0,0211 0,0213 0,0222 Tổng 1,5016 1,5637 1,5560 1,6203 0,6395 0,6660 3.Tiêu tốn nhiên liệu cho nhà máy: + Tiêu hao nhiên liệu khô theo lý thuyết cho 1 Kg CL. B = =0,11027 (kg/kg CL) + Tiêu hao nhiên liệu lý thuyết với độ ẩm tự nhiên W=8% Mthan = =0,1199 (kg/kg CL) + Tiêu hao nhiên liệu khô thực tế có kể đến tổn thất ptt=8% MTthan= =0,1199(kg/kg CL) + Tiêu hao nhiên liệu ẩm thực tế có kể đến tổn thất ptt=8% MT’than= =0,1303(kg/kg CL) 4.Tiêu tốn phụ gia cho 1 Kg CL: Xi măng nhà máy sản xuất ra dự kiến sản xuất ximăng mác PCB 40 với 80 % CL, 4 % thạch cao, còn lại là phụ gia khác chiếm 16%. + Tiêu tốn thạch cao cho 1 kgCL theo lý thuyết: TC = 4/80= 0,05(kg/kgCL) + Tiêu tốn thạch cao ẩm cho 1 kgCL: BTC = 0,05.100/(100-5)= 0,0526(kg/kgCL) + Tiêu tốn phụ gia cho 1 kgCL theo ly thuyết: Pg = 16/80= 0,20 (kg/kgCL) + Tiêu tốn phụ gia thực tế có kể cả độ ._.ễ 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 với đặc trưng kỹ thuật của máy: + Kiểu : GE PLUS III. + Số vòi nạp : 9 vòi + Năng suất mỗi máy : 2700 bao/giờ , mỗi bao 50 kg tức là năng suất của máy đóng bao là :135 tấn/h. + Độ ẩm môi trường cho phép sản xuất : 80% + Trọng lượng bao đóng : 20÷50 kg Vậy tổng năng suất của 3 máy đóng bao là: 405 tấn/h 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: = 8205,1 (m2) - Chọn chiều dài kho là 120 m ® Chiều rộng kho là: 8205,1 : 120 » 68 (m) Vậy ta chọn kho có kích thước: Chiều dài kho L = 120 m; R = 68 m. PHẦN VIII:CÁC CÔNG ĐOẠN PHỤ TRỢ CHO SẢN XUẤT I. PHÂN XƯỞNG NHIÊN LIỆU. 1. 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. 2. Nhiệm vụ phân xưởng: a. 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. b. Cung cấp dầu cho các buồng đốt phụ của máy nghiền liệu, nghiền than(nếu cần). 3. Tiêu chuẩn chất lượng của nhiên liệu : a. 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 = 1,0 ÷ 1,5 % b. 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 4. Tính và lựa chọn thiết bị trong phân xưởng :. a. Vị trí phân xưởng và chọn hệ thống nghiền than : Phân xưởng nhiên liệu bắt đầu từ kho chứa tổng hợp của nhà máy và kết thúc sau 2 bunke chứa than mịn để cung cấp cho vòi đốt Lò và Calciner. 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. 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. 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. Ưu điểm của nó là :Sấy - nghiền - phân ly thực hiện trong cùng một máy nên kích thước gọn; nghiền được vật liệu có độ ẩm cao, kích thước vật liệu nạp lớn; tiết kiệm năng lượng. Một số điểm khác biệt giữa máy nghiền ATOX để nghiền than và nghiền liệu là :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... Nhược điểm chính của hệ thống nghiền này là: Quá trình vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa phức tạp. b .Tính toán : Cân bằng nhiệt của máy nghiền than. Giả thiết ban đầu -Nhiệt độ tác nhân sấy vào máy nghiền than : 180oC -Nhiệt độ của than vào máy nghiền : 30oC. -Nhiệt độ không khí lọt vào máy nghiền là : 25oC. -Nhiệt độ của bột than ra khỏi máy nghiền : 80oC -Nhiệt độ của khí thải ra khỏi máy nghiền : 900C -Độ ẩm của than sau khi ra khỏi máy nghiền là : 1% Vậy lượng nước thoát ra là : Lượng nhiệt vào : + Gọi V1 là lượng tác nhân sấy vào máy nghiền (m3/kg than) + Nhiệt do than mang vào : t = 300C Trong đó : : Ct ; CH20 là tỷ nhiệt của than và hơi nước ở 300C tính theo công thức của Smidth : Ct  = 0,2737 (kcal/kg.độ) CH20 = 0,4442 (kcal/kg.độ) +Nhiệt do tác nhân sấy mang vào : t = 1800C Trong đó : : Ckk ; CH20 là tỷ nhiệt của không khí khô và hơi nước ở 1800C tính theo công thức của Smidth và tra bảng : Ckk  = 0,241 (kcal/kg.độ) CH20 = 0,4509 (kcal/kg.độ) +Nhiệt do không khí lọt mang vào (giả sử chiếm 15% tác nhân sấy) : Nhiệt độ không khí lọt là 25 0C Trong đó : : Ckk ; CH20 là tỷ nhiệt của không khí khô và hơi nước ở 250C tính theo công thức của Smidth và tra bảng : Ckk  = 0,239 (kcal/kg.độ) CH20 = 0,444 (kcal/kg.độ) +Nhiệt do ma sát sinh ra trong quá trình nghiền (lấy = 10% nhiệt vào) Tổng nhiệt vào : Nhiệt mang ra : +Nhiệt do than mang ra : t = 800C Trong đó : : Ct ; CH20 là tỷ nhiệt của than và hơi nước ở 300C tính theo công thức của Smidth : Ct  = 0,2932 (kcal/kg.độ) CH20 = 0,4463 (kcal/kg.độ) +Nhiệt do khí thải mang ra ngoài ở nhiệt độ 900C : +Nhiệt tiêu tốn để bốc hơi ẩm +Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh Tổng lượng nhiệt ra : (kcal/kgthan) Cân bằng nhiệt ta có : 50,0358*V1+9,5780 = 24,7437*V1+70,6656 Các tính toán khác : +Lượng nước do tác nhân sấy mang vào +Lượng nước do phối liệu thoát ra : Vậy lượng nước ra khỏi máy nghiền than là : G =0,0483+0,0769=0,1252(kg/kg) 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 =240 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 = 0,1303 (T/TCL) + K : Hệ số ca làm việc của máy: 2 ca/ ngày ( K = 3/2) G = 240* 0,1303*1,5 = 46,9 (T/ h) - Chọn một máy có năng suất 50 (T/h). + Hệ số dự trữ năng suất tổng: P = Vậy chọn 1 máy ATOX 32.5 có năng suất 50 T/ h là phù hợp. Các đặc tính của máy nghiền than Máy nghiền than ATOX 32.5 được chọn cho công đoạn nghiền than có các đặc tính sau : - Năng suất máy nghiền  : 50 T/h - Công suất động cơ : 1011÷1156 Kw. - Tốc độ quay bàn nghiền : 31,1 v/p. Vậy máy nghiền than ATOX 32.5 chọn cho công đoạn nghiền than có năng suất 50 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. c. Lọc bụi túi thu hồi sản phẩm than mịn : 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%. Lưu lượng bụi 100 ¸ 1000g bụi/m3 + Làm việc được ở nhiệt độ cao. + Diện tích lọc bụi lớn cùng một thể tích. + 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 thời gian thay vải lọc có thể kéo dài tới hai năm. + Vận hành dễ dàng, giá thành đầu tư giảm, làm việc an toàn so với lọc bụi điện. Vì thế lọc bụi túi giờ nay có su 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. Tính lưu lượng khí vào lọc bụi : - Lượng hơi nước bốc ra từ than. t/h Trong đó. G = 50 (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. (m3/h). - Lượng tác nhân sấy trong một giờ. VK = 2,4153*50*1000 = 120764 (m3/h). - Lượng không khí lọt vào hệ thống máy nghiền giả thiết lượng này lấy bằng 15% lượng tác nhân sấy: Vlọt = 0,15*120764 = 1811,46 (m3/h). - Tổng lượng khí vào máy lọc bụi. VT =120764+1811,46= 138878,9 (m3/h) = 2314,65 (m3/phút). Với lưu lượng khí như trên ta chọn lọc bụi túi Filtax jetpulse filter với các thông như sau: + Filtax loại D24. + Lưu lượng khí : 2314,65 m3/phút. + Lưu lượng bụi vào max 1000 g bụi/ m3 không khí. Với khả năng lọc 0,95m3/m2/phút. +Tiết diện lọc là 2712 m2. d. 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 = 2314,65 (m3/phút) = (38,6 m3/s) - Áp suất chọn 400 mmH2O = 4000 Pa Với các điều kiện trên ta chọn quạt loại MT-S 180 của hãng FL.Smidth, với các thông số kỹ thuật sau: - Công suất : 200 Kw. - Lưu lượng khí :38,6 m3/phút. - Áp suất : 4000 Pa. e. Chọn bunke cấp than cám cho máy nghiền than: * Chọn Bunke có dung tích 300 m3. Với dung trọng lượng g = 1,2 tấn/m3. - Lượng than trong Bunke chứa cấp cho máy nghiền than. G = 200*1,2 = 360 tấn. Vậy lượng than dự trữ cho máy làm việc trong 7 giờ. f. Chọn bunke chứa cấp than mịn cho vòi đốt Lò và Calciner: - Lượng than cần cung cấp cho hệ thống lò làm việc. GT = 240*XT = 240*0,1103 = 26,472 (T/h). - Lượng than mịn cần cấp cho vòi đốt lò trong 1 giờ. GL = 0,4*26,472 = 10,588 (T/h). + Chọn Bunke chứa than cho lò có dung tích : 100 m3 - Lượng than mịn cần cấp cho vòi đốt Calciner trong 1 giờ. GC = 0,6*26,472 = 15,8832 (T/h). + Chọn Bunke chứa than cho vòi đốt Calciner có dung tích : 150 m3. II . CUNG CẤP ĐIỆN, NƯỚC, KHÍ NÉN 1. Cung cấp điện : a. Tính toán điện năng: - Điện năng tiêu thụ cho 1 tấn xi măng: Lấy định mức 80 kWh/tấn XM - Hiệu suất sử dụng máy trung bình : e = 0, 9 - Hệ số cos j : j = 0, 85 - Sản lượng xi măng của nhà máy : 262,56 (t/h) * Công suất tiêu thụ tính toán: 80. 262,56 = 21004,8 (kw) * Điện năng tiêu thụ hàng năm cho sản xuất của nhà máy: 21004,8. 8760 = 184002048 (kwh) * Tổng công suất của các thiết bị sử dụng điện: P = (kw) 2. Cấp điện áp: Theo tiêu chuẩn điện áp công nghiệp Việt Nam: - Điện áp cao áp : 110 kV, 3 pha, 50 Hz - Điện áp trung áp: 6 kV, 3 pha, 50 Hz - Điện áp hạ áp : 0, 4 kV, 3 pha, 50 Hz - Điện áp chiếu sáng và điều khiển: 220 V, 1 pha, 50 Hz c. Nguồn điện: Nguồn điện cung cấp cho nhà máy xi măng thiết kế lấy từ lưới tải điện 220 kV và tuyến kép 110 KV cách nhà máy khoảng 100 m. d. Hệ thống cung cấp điện: Trạm biến áp chính: Nhà máy đặt 2 máy biến áp chính vận hành song song và có công suất như nhau 14 MVA 110/ 6 kV Các trạm điện phân xưởng: Cung cấp điện cho các phân xưởng sản xuất chính cũng như phụ trợ bằng các máy biến áp 6/ 0, 4 kV có công suất 630 ¸ 2000 kVA Nguồn điện chiếu sang: Trang bị các máy biến áp cấp điện chiếu sáng riêng biệt, tách khỏi mạng điện động lực sản xuất, loại biến áp 3 pha 6/ 0, 4 kV - 50 ¸ 100 kVA Nguồn điện dự phòng: Do cần phải đảm bảo lò hoạt động liên tục không giám đoạn do vậy điện năng phải đản bảo phục vụ 24/24 h. Nguồn điện quốc gia thường không ổn định vì vậy phải trang bị 1 máy phát điện áp 3 pha 380/220 V, công suất 630 kVA dùng động cơ điêzel để cung cấp điện xoay chiều cho những phụ tải hạ áp ưu tiên cần thiết khi điện lưới quốc gia 110 kV bị cắt Nguồn cấp điện liên tục : Trang bị một bộ biến đổi AD - DC - AC có công suất và điện áp phù hợp để cấp điện liên tục cho những phụ tải đặc biệt ưu tiên như : các thiết bị điều khiển trong phòng trung tâm 2. Cấp thoát nước : Nhu cầu cung cấp nước cho nhà máy khoảng 5500 m3/ngày đêm.Trong đó nước cho sản xuất cần 4000 m3/ngày đêm.Nước sinh hoạt và cứu hoả cần khoảng 1500 m3/ngày đêm. Đặt trạm bơm đầu nguồn có công suất 5500 m3/ngày đêm.Gồm 3 máy bơm, mỗi máy có công suất 100 m3/h. Nước từ nguồn qua hệ thống xử lý gồm hệ thống bể chứa, bể lắng trong và hệ thống bơm tuần hoàn cung cấp nước cho sản xuất. Xây dựng bể chứa nước công nghiệp có dung tích 2000 m3, bể chứa nước sinh hoạt 500 m3, đặt 2 máy bơm tuần hoàn có công suất 120 m3/h mỗi máy và áp lực là 50 m cột nước để phục vụ cho sản xuất và 2 máy bơm có công suất 20 m3/h mỗi máy phục vụ cho sinh hoạt. Nước dùng trong sinh hoạt phải qua hệ thống khử sắt và khử trùng bằng giàn mưa và nước javen. Hệ thống nước cứu hoả lấy từ nguồn nước sản xuất và sinh hoạt có các họng nước tại nơi thuận tiên cho việc cứu hoả. Thoát nước :Công trình xây dựng tại thung lũng có đồi núi bao quanh nên cần làm hệ thống mương thoát nước xung quanh nhà máy. 3. Cung cấp khí nén : Hệ thống cung cấp khí nén cho nhà máy được bố trí gần các trạm chính tại các công đoạn sản xuất có nhu cầu về khí nén gồm : a. Trạm khí nén số 1 : Trạm khí nén số 1 gồm 2 máy, mỗi máy có năng suất 30 m3/phút, áp suất làm việc 7,8 atm( một máy dự phòng) để cung cấp khí nén cho hệ thống bơm bột phối liệu, đồng nhất và tháo phối liệu ra khỏi si lô chứa. Công suất động cơ điện 60 KW cho mỗi máy. Máy nén khí kiểu rôto. b. Trạm khí nén số 2 : Trạm khí nén số 2 gồm 2 máy ( một máy dự phòng) cung cấp khí nén cho bộ phận nghiền than và vận chuyển đến buồng đốt của buồng phân huỷ và đốt chính của lò nung. Công suất mỗi máy là 20 m3/phút, áp suất làm việc 7,8 atm. Công suất động cơ điện 110 KW, máy nén khí kiểu rôto. c. Trạm khí nén số 3 : Cung cấp khí nén cho công đoạn nghiền và vận chuyển xi măng rời đến si lô chứa, gồm 2 máy( một máy dự phòng). Công suất mỗi máy 30 m3/phút, áp suất làm việc 7,8 atm. Công suất động cơ điện 160KW , điện áp 0,4 KV, máy nén khí kiểu rôto. d.Trạm khí nén số 4 : Cung cấp khí nén cho việc sục, tháo xi măng rời từ các si lô chứa và đóng bao. Công suất mỗi máy 15 m3/phút, áp suất làm việc 7,8 atm. Máy nén khí kiểu rôto. Công suất động cơ : 90 KW ; điện áp 0,4 KV. e.Trạm khí nén số 5 : Đặt tại phân xưởng đóng bao và xuất bằng đường thuỷ . Trạm khí nén số 5 gồm 2 máy( 1 máy dự phòng0 Công suất mỗi máy 10 m3/phút, áp suất làm việc 7,8 atm. Công suất động cơ điện 75 KW. III. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ KIỂM TRA SẢN XUẤT 1. Các biện pháp phòng chống cháy nổ và an toàn lao động : Cháy nổ là mối nguy ngại ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sản suất cũng như đến tính mạng của người lao động. vì vậy việc phòng chống cháy nổ phải được quan tâm trong quá trình sản suất. Trong nhà máy Xi măng có nhiều công đoạn, thiết bị dễ sinh cháy, nổ trong quá trình sản xuất như: kép chứa than, lọc bụi điện, tháp trao đổi nhiệt, máy nghiền than, trạm điện, nồi hơi, kho mìn, trạm khí nén. . . Vì vậy các biện pháp phòng chống cháy nổ phải được quan tâm đặc biệt khi vận hàng và sử dụng các thiết bị dễ gây cháy nổ, và phân cấp các khu vực dễ gây cháy nổ để đề ra các giải pháp cụ thể đề phòng một cách hợp lý. 1) Công trình chính, dễ cháy nổ: Thiết kế bậc chịu lửa cấp I. 2) Các công trình phụ, ít có khả năng gây cháy nổ: Thiết kế bậc chịu lửa cấp II. 3) Hệ thống cứu hoả bao gồm: - Trạm cứu hoả, bể nước cứu hoả dự phòng được bố trí ở địa điểm ứng cứu thuận lợi. Mạng lưới cấp cứu hoả, họng cứu hoả, bình bọt được thiết kế tới từng phân xưởng dễ gây cháy nổ. - Xây dựng một đội ngũ công nhân có khả năng phòng chống cháy nổ tốt, có một đội cứu hoả mang tính chất chuyên nghệp khả năng tác chiến tốt. - Phải trang bị các phương tiện, thiết bị kiểm soát, phát hiện báo động trước khi thiết bị nằm trong tình trạng nguy hiểm, xây dựng nội quy phòng cháy chữa cháy. Khi có báo động nguy hiểm thì phải huy động được các trang thiết bị để phòng chống cháy nổ. 2. 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. a.Chống bụi : Các khu vực, các đỉêm 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 si lô bê tông kín. Ngoài ra nhà máy phải được quét dọn thường xuyên có xe phun nước. b.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. c. 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 d. Chống nhiệt: Các nguồn, thiết bị phát sinh nhiệt phải được trang bị lớp cách nhiệt, quạt làm mát thông gió công nghiệp. e) Ngoài ra, nhà máy phải có các trạm xử lý nước thải, xử lý chất thải hữu cơ, chất thải rắn, trồng cây xanh để tạo vẻ đẹp cảnh quan môi trường xung quanh, cây xanh có rất nhiều tác dụng trong việc bảo vệ môi trường đậc biệt là cây có khả năng phân huỷ khí độc hại như cây Trúc Đào có khả năng phân huỷ khí SO2, NyOx, các cây xanh có chiều cao như Xà Cừ để chống bụi, chống ồn, làm môi trường mát mẻ. 3. 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. 4. 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 - KINH TẾ I. TỔ CHỨC: 1. Tổ chức thời gian biểu sản suất: - 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 sáo 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, 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. Phân xưởng liệu Phân xưởng lò Phân xưởng nghiền XM Phân xưởng cơ điện Phòng kỹ thuật Kinh doanh Kế toán Phòng KCS Quản đốc Giám đốc Phó giám đốc Sơ đồ quản lý của nhà máy được bố trí như sau: II. KINH TẾ: 1. Vốn đầu tư xây dựng: Suất đầu tư và tổng chi phí vốn của nhà máy sản xuất Xi măng Công suất Clinker (tấn /ngày) 3000 6000 10000 Tổng chi phí vốn (triệu $) 177 275 355 - Công suất của nhà máy thiết kế : 5760 (Tấn CL /ngày). - Tổng chi phí vốn cho nhà máy thiết kế: Giả sử công suất Clinker và tổng chi phí vốn tuyến tính trong khoảng 3000 đến 6000 Tấn CL/ngày.Theo công thức nội suy ta tính được tổng chi phí vốn cho nhà máy (triệu $) 2. Chi phí sản xuất: Chi phí sản xuất biến đổi cho 1 tấn CL TT Danh mục Đơn vị tính Định mức tiêu hao cho 1TCL Đơn giá (USD) Thành tiền(USD) 1 Đá vôi Tấn 1,2891 1,1 1,418 2 Đất sét Tấn 0,2859 0,65 0,1858 3 Quặng sắt Tấn 0,0231 11,0 0,2541 4 Boxits Tấn 0,0222 6,5 0,1443 4 Than cám Tấn 0,1303 75,0 4,62 5 Dầu FO Kg 0,5 0,3 0,15 6 Dầu mỡ bôi trơn Kg 1,0 1,35 1,35 7 Nước cho sản xuất (m3) 0,95 0,05 0,01 8 Điện năng KWh 100 0,046 2,76 9 Gạch chịu lửa Kg 0,6 1,5 1,35 10 Bi đạn, tấm lót kg 0,3 1,2 0,72 Cộng 12,92 Chi phí biến đổi cho 1 tấn xi măng bao TT Danh mục Đơnvị tính Định mức tiêu hao cho 1 TXM Đơn giá (USD) Thànhtiền (USD) 1 Clinker Tấn 0,80 12,92 11,11 2 Thạch cao Tấn 0,04 37,0 1,856 3 Phụ gia Tấn 0,16 8,5 0,756 4 Điện năng KWh 80 0,046 1,932 5 Bi đạn, tấm lót Kg 0,24 1,2 0,72 6 Nước sản xuất m3 0.76 1,35 1,35 7 Dầu mỡ bôi trơn Kg 0,8 0,05 0,025 8 Bao giấy cái 20,2 0,25 5,05 Cộng 22,78 Chi phí cố định cho 1 tấn xi măng TT Loại chi phí Đơn vị Định mức cho 1 tấn xi măng 1 Lương+Bảo hiểm USD 0,625 2 Sửa chữa+Bảo Dưỡng USD 2,0 3 Chi phí chung USD 0,592 4 Chi phí thuế đất USD 0,03 Tổng 3,25 3. Giá bán sản phẩm : Chi phí sản xuất tính cho 1 tấn CL : *Clinker : - Chi phí biến đổi : 12,92 USD - Chi phí cố định  : 3,25 USD *Xi măng : - Chi phí biến đổi  : 17,41 USD - Chi phí cố định  : 3,25 USD Giá thành đơn vị sản phẩm : *Clinker : - Chi phí sản xuất : 16,17 USD - Khấu hao tài sản cố định : 10,05 USD - Trả lãi vay : 4,13 USD *Xi măng : - Chi phí sản xuất : 26,03 USD - Khấu hao tài sản cố định : 10,05 USD - Trả lãi vay : 4,13 USD. * Dự định nhà máy khấu hao trong vòng 10 năm, vốn vay ngân hàng nhà nước với lãi suất 2% năm tính theo lãi suất tiền USD, và trả lãi suất và vốn vay vào năm thứ 10. Vậy số tiền phải trả là: FVT = K* (1+r)T = 267,16*(1 + 0, 02)10 = 253,145 Triệu USD Trung bình mỗi năm nhà máy phải trả cả lãi với gốc là: M1 =25,315 Triệu USD Khấu hao bình quân cho một tấn XM là: m4 = USD/TXM. 5. Hiệu quả kinh tế xã hội: Việc đầu tư nhà máy ximăng thiết kế này đem lại hiệu quả kinh tế cao. Dự án có khả thi, làm ăn có lãi, trả được vốn sau khoảng 10 năm sản suất. Theo dự tính nhà máy sẽ hoạt động trong vòng 50 năm, nó đem lại cho xã hội một nguồn thu lớn, giải quyết việc làm cho người lao động, đóng thuế cho nhà nước. Ngoài ra hàng năm nó cung cấp cho thị thường vào khoảng 2,3 triệu tấn XM, đáp ứng nhu cầu xây dựng nhằm góp phần vào công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đát nước. KẾT LUẬN Trên đây là toàn bộ bản đồ án tốt nghiệp của em về thiết kế nhà máy sản xuất xi măng PCB 40 năng suất 2,3 tấn/ngày.Đó là kết quả của ba tháng làm việc nỗ lực với sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn. Bản đồ án này đã thực hiện đầy đủ các phần trong nội dung thiết kế, đặc biệt là phần tính toán kỹ thuật và công nghệ của nhà máy như thiết lập dây truyền công nghệ, tính toán và lựa chọn các thiết bị trong các phân xưởng chính đồng thời đã xác định được hiệu quả kinh tế của nhà máy. Mặc dù vậy, do thời gian có hạn một số phần tính toán còn hạm chế sai sót. Tuy vậy bản thiết kế này đã sử dụng những tiến bộ của khoa học kỹ thuật vào sản suất các thiết bị được sử dụng đều được thế giới sử dụng và cho kết quả tốt nó có thiết bị thay thế và sửa chữa. Cũng do hạn chế về hiểu biết về khoa học kỹ thuật mới nhất hiện nay, đồ án này chưa đưa ra các thiết bị mới nhất trên thế giới. Song so với trong nước và khu vực Đông Nam á thì bản thiết kế này là đã sử dụng các thiết bị hiện đại nhất. Với việc sử dụng các trang thiết bị hiện đại, dây chuyền tự động hoá ở mức cao đã giải phóng con người khỏi lao động nặng nhọc, và môi trường độc hại. Qua quá trình làm đồ án, với cách làm việc nghiêm túc, em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao, đồng thời củng cố thêm những kiến thức đã được học trong nhà trường, làm quen được với phong cách làm việc trong khoa học, cách giải quyết vấn đề khi đứng trước nhiệm vụ cụ thể và cách vận dụng những kiến thức đã được trang bị trong thực tế. Em mong rằng, sau khi tốt nghiệp ra trường sẽ tiếp tục học hỏi thêm được nhiều trong công việc để dần dần sẽ nắm bắt và đảm đương được trọng trách của một người kỹ sư. TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Bùi Văn Chén Kỹ thuật sản xuất ximăng pooclăng và các chất kết dính. Khoa đại học tại chức xuất bản. II. Bộ môn Silicat - Trường đại học Bách Khoa - Hà Nội Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học và tốt nghiệp kỹ thuật ximăng và các chất kết dính. III. PGS.TS. Nguyễn Đăng Hùng Lò công nghệ vật liệu siliccat-Hệ thống lò quay nung Clinker ximăng IV . Khoa đại học tại chức - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Thiết bị các nhà máy silicát - tập 1, 2. V .Tập thể tác giả - Bộ môn Quá trình và Thiết bị công nghệ hoá chất (Khoa hóa, trường Đại học Bách khoa Hà Nội). Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập I Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội-2005 VI. Công ty TNHH Công nghiệp nặng FBC Dự án công ty xi măng Hoàng Mai-HOÀNG MAI TRAINING BOOK VII . Tài liệu về công nghệ sản xuất ximăng –Nhà máy xi măng Hoàng Thạch ._.