Xi măng Pooclăng

MỤC LỤC: PHẦN I: TỔNG QUAN MỞ ĐẦU: 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. Để đáp ứng nhu cầu xi măng trong nước và tiến tới xuất khẩu thì việc mở rộng và xây dựng các nhà máy mới dựa trên nguồn nguyên, nhiên liệu phong phú, cũng như nguồn nhân lực dồi dào là rất cần thiết. Qua việc phân tích đánh giá tình hình và cân nhắc kỹ càng, trong đồ án này dự định sẽ xây dựng một nhà máy xi măng với năng suất 1,2 triệu tấn xi măng /năm.Nhà máy sẽ được áp dụng công nghệ tiên tiến và hiện đại, trình độ tự động hoá ở mức cao nhằm tiết kiệm nhiên liệu, điện năng và các vật tư sản xuất, đảm bảo chất lượng clinke ra lò, giảm bớt người lao động trực tiếp trong nhà máy. Sản phẩm của nhà máy sản xuất đạt chất lượng mác XM Pooclăng hỗn hợp (PCB 40). Ngoài ra, vấn đề bảo đảm vệ sinh công nghiệp theo đúng tiêu chuẩn Việt Nam và Quốc tế. GIỚI THIỆU VỀ XI MĂNG POOCLĂNG: Ximăng Pooclăng (XMP) là sản phẩm của hỗn hợp nghiền mịn gồm clinke XMP, (3 - 5%) thạch cao và 1% của một số phụ gia công nghệ khác (nếu cần). Ximăng Pooclăng hỗn hợp (PCB) là sản phẩm của hỗn hợp nghiền mịn gồm clinke xi măng pooclăng với (3÷5%) thạch cao và phụ gia hỗn hợp < 40%( trong đó phụ gia lười < 20%). Trong đó : Clinke XMP: là sản phẩm nung đến kết khối của hỗn hợp chủ yếu là đá vôi và đá sét mà thành phần khoáng chủ yếu : C3S, C2S. Thạch cao : là phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết của xi măng. Phụ gia : bao gồm phụ gia đầy ( lười ) và phụ gia khoáng hoạt tính. Phụ gia đầy ( lười) : là chất độn cho vào làm tăng năng suất sản phẩm và không tham gia phản ứng Hydrat hóa với các khoáng trong xi măng. Phụ gia khoáng hoạt tính : là chất độn nhưng có tham gia phản ứng với các khoáng trong xi măng, phụ gia khoáng hoạt tính đưa vào nhằm cải thiện một số tính chất của xi măng. Ngoài ra còn có phụ gia công nghệ khác : phụ gia trợ nghiền và phụ gia bảo quản. Như vậy, PCB khác với PC về hàm lượng phụ gia có trong xi măng. 1. Các đặc trưng cơ bản của Clinker XMP : a. Thành phần hóa : Gồm 4 oxit chính : CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3, với tổng hàm lượng 95% ÷ 97%. Và các oxit khác : R2O, MgO, SO2, P2O5, TiO2, MnO2, Cr2O3…với tổng hàm lượng 3% ÷ 5%. b. Thành phần khoáng : + Gồm 4 khoáng chính : C3S, C2S, C3A, C4AF : 95% ÷ 97%. Nhóm khoáng Silicat ( khoáng khó nóng chảy) : C3S, C2S :75% ÷ 82%. Nhóm khoáng nóng chảy : C3A, C4AF : 7% ÷ 22%. + Các khoáng khác : CS, C3S2, A3S2… + Các oxit tự do : CaO, MgO… + Pha thủy tinh. 2. Các tính chất cơ bản của XMP : a. Khối lượng thể tích (dung trọng): [ g/l ]. Dạng tơi : 900 ÷ 1100 [ g/l ]. Dạng chặt : 1400 ÷ 1700 [ g/l ]. b. Độ mịn : [cm2/g] hoặc [ % ]. Tỷ diện : 2800 ÷ 3200 [cm2/g]. Sót sàng : 008 ( sàng với kích thước lỗ : 8 µm ) ≤ 15% (hiện nay thường 1 ÷ 2 %). c. Thời gian đông kết : [ giờ, phút ]. + Thời gian bắt đầu đông kết : ≥ 45 [ phút ]. + Thời gian kết thúc đông kết : ≤ 10 [ giờ ]. Khoảng thời gian này gọi là thời gian đông kết. * Thời gian đông kết phụ thuộc vào : + Nhiệt độ : khi nhiệt độ tăng thì thời gian đông kết giảm. Vì quá trình Hydrat hóa phụ thuộc vào nhiệt độ. + Độ mịn : thời gian đông kết giảm nếu độ mịn của xi măng cao. + Hàm lượng Thạch Cao : vì Thạch Cao tham gia trực tiếp vào quá trình hydrat hóa của xi măng ( phản ứng hóa học với khoáng C3A). d. Lượng nước tiêu chuẩn : [ % ]. Bao gồm : Nước liên kết. Nước tạo linh động. * Lượng nước tiêu chuẩn phụ thuộc vào các yếu tố : Thành phần khoáng của Clinker . Độ hoạt tính của các khoáng ( hiệu suất phản ứng). Độ mịn : độ mịn càng tăng thì lượng nước tiêu chuẩn càng tăng. * Sau khi đông kết : nước liên kết nằm lại trong sản phẩm. Nước tạo độ linh động thì bay đi một phần, còn lại nằm trong sản phẩm và mất dần dần sau đó để lại những lỗ xốp và kết quả sẽ làm giảm cường độ của đá xi măng. Vậy cần phải làm giảm lượng nước này ( có thể đưa thêm vào phụ gia làm giảm nước ). e. Độ ổn định thể tích : [mm]. Độ ổn định thể tích là chỉ tiêu đánh giá độ nở thể tích muộn do quá trình hydrat hóa của CaO và MgO tự do. * Các yếu tố ảnh hưởng đên độ ổn định thể tích: Hàm lượng CaO và MgO tự do trong xi măng. Lượng nước tiêu chuẩn. f. Mác xi măng : Tạo mẫu : trộn 1 xi măng + 3 cát tiêu chuẩn + nước tiêu chuẩn, rồi đóng thành mẫu có kích thước : 40 x 40 x 160 hoặc 7,07 x 7,07 x 7,07. Giá trị cường độ chịu nén của mẫu trên đo được sau 28 ngày dưỡng mẫu được gọi là Mác Xi Măng. * Các yếu tố ảnh hưởng đến Mac xi măng: + Thành phần các khoáng chính cho cường độ : C3S, C2S. + Độ mịn của xi măng : độ mịn của xi măng càng tăng thì mác xi măng càng lớn. + Lượng nước tiêu chuẩn. + Độ ổn định thể tích. + Phương pháp thử mẫu. g. Sự giảm mác khi lưu kho : * Nguyên nhân: do một phần xi măng phản ứng với nước trong không khí và phần bị phản ứng này đương nhiên sẽ không phản ứng lại với nước nữam, dẫn đến làm giảm một phần khoáng chính trong xi măng và làm giảm cường độ khi xi măng đóng rắn. Theo thời gian, mác xi măng sẽ giảm : + 3 tháng : 10 ÷ 25 %. + 6 tháng : 20 ÷ 35 %. + 12 tháng : 30 ÷ 45 %. ( các thông số này có thể thay đổi theo mùa, nếu mùa khô thì nhỏ hơn mùa mưa). * Các yếu tố ảnh hưởng : + Độ mịn của xi măng. + Điều kiện bảo quản. + Thành phần của xi măng ( hàm lượng Thạch Cao). LƯỢC SỬ PHÁT TRIỂN CỦA PC, PCB: 1. Lược sử phát triển Xi Măng thế giới: Từ xa xưa, loài người đã biết dùng các loại nguyên liệu thiên nhiên có tính kết dính để xây dựng, 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, xi măng pooclang (XMP) mới được phát minh. Trải qua gần hai thế kỷ phát triển, ngày nay ngành công nghiệp sản xuất xi măng đang là một trong những ngành công nghiệp mũi nhọn ở các nước phát triển và đang phát triển. Trước đây xi măng được sản xuất chủ yếu theo phương pháp ướt lò quay, 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 Mỹ, Nhật và các nước Tây âu. Sản lượng xi măng của một số nước trên thế giới trong những năm gần đây (triệu tấn XM): Sản lượng Xi Măng của một số nước trên thế giới: Năm Trung Quốc Mỹ Đức Thái Lan 2000 585 114,5 35,4 17,9 2001 620 116,5 30,5 18,5 2002 719 110,6 29,0 21,5 2003 858 114,8 27,8 23,5 2004 963 120,9 26,7 25,6 (Theo thống kê của Tổng Công Ty Xi Măng Việt Nam) 2. Lược sử phát triển xi măng Việt Nam: Năm 1975 sau khi kết thúc cuộc chiến tranh lâu dài và gian khổ, nước ta chỉ có hai nhà máy xi măng là Hải Phòng và Hà Tiên sản xuất theo phương pháp ướt với công suất 680.000 tấn/năm, và một số cơ sở xi măng lò đứng theo công nghệ lạc hậu. Từ năm 1986 - 1990 đã đầu tư thêm 3 nhà máy xi măng Bỉm Sơn công suất 1,2 triệu tấn/năm với lò nung 1750 tấn clinker/ngày sản xuất theo phương pháp ướt, xi măng Hoàng Thạch 1,1 triệu tấn /năm lò 3300 tấn clinker/ngày sản xuất theo phương pháp khô, xi măng Hà Tiên 1,1 triệu tấn /năm lò 3000 tấn CL/ngày sản xuất theo phương pháp khô đưa tổng công suất toàn ngành xi măng lên 4.400.000 tấn/năm. Bước vào thời kỳ đổi mới nhà nước ta đã có chính sách ưu tiên phát triển ngành xi măng, bằng nguồn vốn trong nước kết hợp với vay vốn nước ngoài, tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới, đầu tư xây dựng các nhà máy xi măng Hoàng Thạch 2 với công suất 1,2 triệu tấn/năm, xi măng Bút Sơn 1,4 triệu tấn/năm, cải tạo nhà máy xi măng Bỉm Sơn 1 từ ướt sang khô thêm 600.000 nghìn tấn/năm do hãng IHI của Nhật cung cấp thiết bị, đồng thời gọi vốn đầu tư nước ngoài liên doanh xây dựng các nhà máy xi măng Chin Fon Hải Phòng 1,4 triệu tấn/năm, xi măng Vân Xá 0,5 triệu tấn/năm 2lò, xi măng Sao Mai 1,76 triệu tấn/năm, xi măng Nghi Sơn 2,15 triệu tấn/năm với lò nung 5800 tấn clinker/ngày. Trong giai đoạn 1993 - 1997 trước bối cảnh thiếu xi măng nghiêm trọng, chương trình 3 triệu tấn xi măng lò đứng ra đời, cải tạo nhà máy xi măng lò đứng cũ, xây dựng nhà máy xi măng lò đứng mới với dây chuyền 82.000 tấn/năm, với công nghệ bán khô cơ giới hoá đã góp phần thiết thực phát triển kinh tế địa phương cho 28 tỉnh. Đến cuối năm 2005 đưa tổng công suất toàn ngành xi măng lên 17,54 triệu tấn clinker tương ứng với 21,21 triệu tấn xi măng/năm.Tăng gấp 2 lần so với năm 1999.Ngoài ra còn có 40 cơ sở nghiền xi măng công suất 20.000 tấn/ngày với 520.000 tấn/ngày với tổng công suất là 5,16 triệu tấn xi măng. Công suất các nhà máy Xi măng đến năm 2005: (Theo thống kê của Tổng Công Ty Xi Măng Việt Nam) STT Tên Công Ty NS Clinker (triệu tấn) NS Xi măng (triệu tấn) Hãng cung cấp thiết bị I Tổng CTXMVN 9,205 11 1 XM Hải Phòng(mới) 1,060 1,200 FLSmidth 2 XM Bỉm Sơn 1,065 1,800 Liên Xô 3 XM Hoàng Thạch 2,060 2,300 FLSmidth 4 XM Hà Tiên 1,240 1,500 Vernot.Polysius 5 XM Bút Sơn 1,260 1,400 Cle.Technik 6 XM Hoàng Mai 1,260 1,400 FCB 7 XM Tam Điệp 1,260 1,400 FLSmidth II XM Liên Doanh 6,010 7,210 8 XM Chinfon (HP) 1,260 1,400 Nhật 9 XM Sao Mai 1,260 1,760 KOBE Nhật 10 XM Vân Xá 0,400 0,500 Trung Quốc 11 XM Nghi Sơn 1,830 2,150 Mitsubishi 12 XM Phúc Sơn 1,260 1,400 Trung Quốc III XM Lò Đứng 2,500 3,000 Việt Nam, TQ Tổng cộng 17,54 21,21 Hiện đã và đang tiếp tục xây dựng các nhà máy XM mới với công suất từ 1,4 – 2,3 triệu tấn XM. Trong đó có mở rộng và xây dựng thêm dây chuyền tại các nhà máy đã có sẵn và xây mới ở một số khu vực có nhiều núi đá vôi và đá sét như Quảng Ninh, Thái Nguyên… Trong năm 2006 dự kiến nhà máy XM Sông Gianh sẽ đi vào sản xuất và đóng góp chung vào sản lượng xi măng toàn ngành. Một số nhà máy được phê duyệt, đang và chuẩn bị xây dựng: STT Tên nhà máy NS Clinker (Triệu tấn) NS thiết kế (triệu tấn) Hãng cung cấp thiết bị 1 XM Thăng Long 2,000 2,300 FLSmidth 2 XM Hoàng Thạch 3 1,260 1,400 FLSmidth 3 XM Sông Gianh 1,260 1,400 Krupp.Polysius 4 XM Hạ Long 1,720 2,000 5 XM Cẩm Phả 2,000 2,300 6 XM Thái Nguyên 1,260 1,400 Đến năm 2006 năng lực sản xuất XM toàn ngành sẽ lên đến 18,8 triệu tấn Clinker tương ứng với 22,6 triệu tấn XM/năm trong nước sản xuất ( không tinh đến trạm nghiền, đập Clinker). Năm Sản Lựơng 1990 1996 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Lượng sản xuất 2,55 6,1 11,1 12,7 14,64 16,8 18,4 20,0 24,78 Lượng tiêu thụ 2,75 8,2 11,1 13,62 16,48 20,5 24,38 26,5 28,81 Nhập khẩu 0.15 1.68 0.3 0.2 1.33 3.75 5.98 6 4.2 Tỷ lệ % 93 74.4 100 93 88.8 82 75.5 75.5 86 Dự kiến kế hoạch của năm 2006 sẽ tự sản xuất 28,4 triệu tấn XM, tiêu thụ khoảng 32 triệu tấn XM và nhập khẩu khoảng 4 ÷ 4,5 triệu tấn XM. 3. Định hướng của ngành công nghiệp xi măng từ những năm 2002 đến năm 2020: Tính đến năm 2005 tốc độ tăng trưởng XM nước ta vào khoảng từ 13 ÷ 15% và nhu cầu XM nội địa sẽ là 32 triệu tấn vào năm 2006, trong những năm tiếp theo sản lượng XM trong nước sẽ tiếp tục tăng để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước cũng như xuất khẩu ra nước ngoài vào những năm tới đây. Nhu cầu XM từ năm 2002 ÷ 2005: Năm 2001 2002 2003 2004 2005 Tốc độ tăng trưởng trong tiêu thụ 17.9 16 15 14 13 Nhu cầu XM(triệu tấn) 16.4 19 22.6 25.7 29.1 Nhu cầu XM 2006 là khoảng 32 triệu tấn, nhưng khả năng khai thác từ trong nước chỉ đạt được khoảng 28 triệu tấn còn lại phải nhập khoảng 4 triệu tấn. Trong giai đoạn 2006 ÷ 2010 dự báo tăng trưởng hàng năm trong tiêu thụ XM nước ta 9 ÷ 12% và vào những năm 2010 nhu cầu tiêu thụ XM là vào khoảng 49 triệu tấn, tăng khoảng 1,7 lần so với năm 2005. Trong giai đoạn từ năm 2011 ÷ 2015 dự báo tốc độ tăng trưởng tiêu thụ XM vào khoảng 5 ÷ 8%, nhu cầu XM sẽ là 53 ÷ 66 triệu tấn. Trong giai đoạn từ năm 2016 ÷ 2020 dự báo vào khoảng 2 ÷ 3% nhu cầu XM đến năm 2020 sẽ vào khoảng 68 ÷ 70 triệu tấn. PHẦN II: LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY. I. CƠ SỞ LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY : Để lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy xi măng một cách hợp lí thì phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây : 1. Yêu cầu về tổ chức sản xuất: Địa điểm phải gần nguồn nguyên liệu( đặc biệt là phải gần mỏ đá vôi), gần nguồn cung cấp điện nước, gần nơi tiêu thụ, gần các trục đường chính để thuận tiện cho việc vận chuyển Xi Măng và các nguyên liệu khác. 2. Yêu cầu về hạ tầng cơ sở kỹ thuật: Phù hợp và tận dụng tối đa hệ thống giao thông quốc gia bao gồm đường bộ, đường thủy, đường sắt. Phù hợp và tận dụng tối đa hệ thống mạng lưới cung cấp điện, nước và thông tin liên lạc. 3. Yêu cầu về quy hoạch: Phù hợp với quy hoạch vùng, lãnh thổ, quy hoạch cụm kinh tế công nghiệp nhằm tào điều kiện phát huy tối đa công suất nhà máy và khả năng hợp tác với các nhà máy lân cận. 4. Yêu cầu về xây lắp và vận hành nhà máy: Thuận tiện trong việc cung cấp vật liệu, vật tư, xây dựng nhằm giảm chi phí vận chuyển và giảm tối đa cước vận chuyển từ nơi xa đến. Thuận tiện trong việc cung cấp nhân công cho nhà máy trong quá trình xây dựng cũng như vận hành nhà máy sau này. 5. Yêu cầu về kỹ thuật xây dựng: Về địa hình có 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 tiện cho việc bố trí dây chuyền 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 khi có mưa, lũ. 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 ¸ 2 kg/cm2. Nhận xét: Trên thực tế việc thỏa mãn tất cả các yêu cầu trên là rất khó khăn. Để hợp lí các yêu cầu trên, ta chọn địa điểm xây dựng dây chuyền sản xuất Xi Măng Hoàng Thạch 3 gần cạnh dây chuyền 2. Địa điểm này thích hợp cho việc xây dựng nhà máy sản xuất xi măng 1,2 triệu tấn PCB40. 6. Yêu cầu về nhân lực: Ngành công nghiệp xi măng với mức độ tự động hóa cao, đòi hỏi đội ngũ cán bộ công nhân viên phải có đủ trình độ để có thể vận hành được nhà máy. Tại nhà máy xi măng Hoàng Thạch, đội ngũ cán bộ giữ những vị trí chủ chốt đều là những kỹ sư có trình độ cao cùng với thợ lành nghề và lớp công nhân được đào tạo cơ bản chắc chắn sẽ làm chủ được công nghệ và vận hành tốt nhà máy. 7. Yêu cầu về môi trường : Trong tình hình khí hậu toàn cầu đang diễn biễn khá phức tạp, thì vấn đề môi trường đang rất được quan tâm và kiểm tra chặt chẽ. Theo thiết kế, khí thải của nhà máy phải có điểm rơi nằm ngoài khu dân cư. Nhà máy xi măng Hoàng Thạch là một trong những nhà máy đi đầu trong cả nước thực hiện tiêu chuẩn ISO 14001 (hệ thống tiêu chuẩn quốc tế quản lý môi trường). * Nhận xét: Cơ sở lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy xi măng phải thỏa mãn các yêu cầu trên. Nhưng thực tế, rất khó đáp ứng đầy đủ các yêu cầu trên, vì vậy ta cần phải hợp lý các yêu cầu trên quan điểm xem xét các khó khăn và thuận lợi trong việc thiết kế một nhà máy xi măng. Theo như đánh giá, việc xây dựng dây chuyền 3 nhà máy xi măng Hoàng Thạch với năng suất 1,2 triệu tấn xi măng có thể đáp ứng một cách tương đối các yêu cầu trên. II. GIỚI THIỆU ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY XI MĂNG HOÀNG THẠCH: 1. Lược sử nhà máy : Trước năm 1976, năm xã khu đảo của huyện Kinh Môn, trong đó có thôn Hoàng Thạch - xã Minh Tân là vùng sâu, vùng xa, kinh tế chậm phát triển đời sống của nhân dân còn nhiều khó khăn. Sau hơn một phần tư thế kỉ, nơi đây đã chuyển thành một khu công nghiệp, có công ty xi măng Hoàng Thạch hiện đại, với công nghệ sản xuất tiên tiến. Ngày 4/3/1980, nhà máy xi măng Hoàng Thạch được thành lập. Ngày 16/1/1984, dây chuyền I xuất xưởng những bao xi măng đầu tiên mang nhãn hiệu Hoàng Thạch với sự giúp đỡ của các chuyên gia Đan Mạch. Từ đó đến nay, nhà máy xi măng Hoàng Thạch không ngừng phát triển với những dấu ấn đáng tự hào: năm 1989 cán bộ, công nhân nhà máy đã nắm vững công nghệ, làm chủ thiết bị, không phải thuê chuyên gia nước ngoài. Năm 1983, nhà máy hợp nhất với Công ty kinh doanh xi măng số 3 thành Công ty xi măng Hoàng Thạch, đồng thời cũng trong năm đó khởi công xây dựng dây chuyền II. Năm 1996, dây chuyền Hoàng Thạch II bước vào sản xuất( sau 30 tháng xây dựng). Từ năm 1997 đến nay, Công ty xi măng Hoàng Thạch sản xuất luôn đạt và vượt vượt công suất thiết kế 2,3 triệu tấn xi măng một năm. Tháng 7/2000, sản phẩm xi măng của công ty được các tổ chức quốc tế QUACERT và trong nước cấp chứng nhận hệ thống quản lý chất lượng đạt tiêu chuẩn quốc tế ISO9001. tháng 9/2002, Công ty được cấp chứng chỉ hệ thống quản lý môi trường đạt tiêu chuẩn quốc tế ISO_14001 là đơn vị đầu tiên trong các nhà máy xi măng lò quay đạt được chứng chỉ này. Với những thành tích đã đạt được, nhân kỷ niệm 25 năm ngày thành lập, Công ty xi măng Hoàng Thạch được Đảng và Nhà Nước tặng thưởng danh hiệu cao quý. Anh hùng lao động trong thời kỳ đổi mới. Trong đó, dây chuyền Hoàng Thạch I có tổng vốn đầu tư là 73.683.000 USD, gồm vốn do chính phủ Đan Mạch cho vay không lấy lãi, vốn viện trợ không hoàn lại của tổ chức Danida(Đan Mạch) và tổ chức SIDA(Thụy Điển), vốn ngân sách Nhà nước. Thiết bị chính trong dây chuyền do FLSmidth và một số thiết bị Nhật Bản, Tây Đức, Pháp, Mỹ cung cấp. Công suất thiết kế là 3100 tấn clinker/ngày ( tương đương 1,1 triệu tấn) Dây chuyền Hoàng Thạch II có công suất thiết kế 3.300 tấn/clinker/ngày (tương đương 1,2 triệu tấn/năm) với vốn đầu tư 1600 tỷ đồng, do hãng FLSmidth xây dựng. Hiện nay Hoàng Thạch III đang được chuẩn bị xây dựng trong thời gian sắp tới để đáp ứng nhu cầu xi măng của thị trường. Đồng thời, đây là một bước phát triển quan trọng của Công ty xi măng Hoàng Thạch. 2. Sơ đồ mặt bằng nhà máy : Bản vẽ chi tiết sơ đồ mặt bằng nhà máy : (hình vẽ) Nhà máy xi măng Hoàng Thạch có tổng diện tích mặt bằng là 751.000 m2, thiết kế cho 3 dây truyền nằm trên 2 tỉnh Hải Dương và Quảng Ninh. Giao thông nội bộ và giao thông với bên ngoài : Giao thông nội bộ nhà máy: chủ yếu là ô tô tải ( với xưởng khai thác nguyên liệu hệ thống băng giây chuyền dưới thấp và chủ yếu là trên cao trạm chung chuyển, gầu nâng, Giao thông với bên ngoài: giao thông đường thủy, đường bộ khá thuận lợi từ sông đá bạch tới cảng Hải Phòng có thể nhập nguyên liệu về sản xuất xi măng đi các nơi thuận lợi Nhà máy gần đường quốc lộ 18, Hà Nội, Hòn Gai, có cầu Hoàng Thạch nối với đường tỉnh lộ 188 Vị trí địa lý : Nhà máy xi măng Hoàng Thạch được xây dựng trên khu đất đồi, bên hữu ngạn sông Đá Bạch, thuộc thôn Hoàng Thạch, xã Minh Tân, huyện Kinh Môn, tỉnh Hải Dương và khu đất thuộc thôn Vĩnh Tuy, xã Vĩnh Khê huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, tả ngạn sông Đá Bạch. Nối giữa 2 thôn Hoàng Thạch và Vĩnh Tuy là cầu Hoàng Thạch bằng bê tông ứng lực dài 388m. Đặc điểm khí hậu : Hoàng Thạch có vùng khí hậu nhiệt đới duyên hải chịu ảnh hưởng của gió mùa nhiệt đới ít thay đổi, độ ẩm cao. Nhiệt độ trung bình năm là 23,5oC Độ ẩm tương đối của không khí: cao nhất là 95% (tháng 2-3), thấp nhất là 78% (tháng 11-12). Lượng mưa trung bình hàng năm là 1768mm tập trung vào tháng 6 đến tháng 9. Tốc độ gió lớn nhất: 45m/s. mùa mưa bão từ tháng 6 đến tháng 9. hàng năm có từ 6-8 cơn bão chịu ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp. Đặc điểm địa hình : Địa hình núi vừa và thấp, núi và đồng bằng, thung lũng, sông nằm xen kẽ nhau, các dãy núi kéo dài theo hướng đông tây. đồng bằng chủ yếu phân bố xen kẽ các bãi phù sa của hai con sông Đá Bạch và Kinh Thầy. Dòng chảy có hướng Đông, Đông Nam. III. CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN, NHIÊN LIỆU : 1. Nguyên liệu sét : Các tính chất cơ lý, hóa, thạch học của nguyên liệu sét và khí hậu đặc thù từng vùng của Việt Nam có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình công nghệ và hiệu quả của các dự án đầu tư các nhà máy xi măng lò quay phương pháp khô hiện nay. Theo TCVN 6017 : 1995 quy định hỗn hợp sét làm nguyên liệu để sản xuất Clinker xi măng pooclang có thành phần hóa học thỏa mãn các yêu cầu sau : Hàm lượng SiO2 từ 55 ÷70 %. Hàm lượng Al2O3 từ 10 ÷ 24%. Hàm lượng kiềm tổng ( K2O + Na2O) ≤ 3%. Hàm lượng sỏi sạn dạng Quắc tự do ≤ 5%. Sét không lẫn dị vật sắt thép và các vật có hại. Hiện nay ngành công nghiệp sản xuất xi măng của Việt Nam nếu lấy chỉ tiêu hàm lượng SiO2 ở dạng hợp chất hoặc vô định hình trong thành phần sét làm nguyên liệu để đánh giá thì được phân làm 3 loại đá sét chủ yếu sau đây : + Đá sét có hàm lượng SiO2 trong hỗn hợp khoáng sét từ 68 ÷ 71 % : đá sét này thuộc loại Diệp Thạch sét ( đá Phiến Sét ) có mức độ phong hóa yếu và có thành phần hóa học trung bình. Những nguồn đá sét này do có thành phần SiO2 cao, độ dẻo kém, khả năng giữ ẩm kém nên thảm thực vật tại các khu vực này kém phát triển. Ở nước ta hiện nay có một số mỏ đã được khảo sát, thăm dò có các thành phần hóa học và tính chất rất tốt như: Mỏ đá phiến sét Quyền Cây( Tam Điệp - Ninh Bình), mỏ Hà Trung ( Bỉm Sơn), mỏ đá phiến sét cung cấp cho xi măng Chinfon Hải Phòng và một số mỏ nằm ở các tỉnh Quảng Ninh, Cao Bằng, Bắc Giang, Nghệ An… + Đá sét có hàm lượng SiO2 từ 71 ÷ 74% : Loại này thuộc loại đá sét có hàm lượng Al2O3 thấp ( từ 11 ÷ 13 %) thường gọi là “sét nghèo Nhôm”. Loại đá sét này có độ dẻo kém, thành phần SiO2 trong đá sét ở dạng tạp chất, một phần tồn tại dưới dạng Dolomite tạp. Hiện tại các mỏ đá sét này đã và đang được khai thác làm nguyên liệu để sản xuất xi măng. Tuy nhiên trong quá trình công nghệ các nhà máy đã phải tính toán bổ xung một lượng phụ gia giàu hàm lượng Al2O3 như : Bauxite, cao lanh, Laterite… để chế tạo phối liệu có thành phần hợp lý và nâng cao tuổi thọ của gachj chịu lửa trong lò. + Đá sét có hàm lượng SiO2 từ 54 ÷ 67%: Loại đá sét này xuất hiện ở hầu hết các nơi trên lãnh thổ Việt Nam , chủ yếu là đất canh tác nông lâm nghiệp. Loại đá sét này thường phong hóa mạnh có thành phần hóa học trung bình như sau: Hàm lượng SiO2 từ 54 ÷ 67% . Hàm lượng Al2O3 từ 15 ÷ 20%. Hàm lượng kiêm tổng (K2O + Na2O) ≤ 3%. Độ ẩm tự nhiên : 8 ÷ 15%. Đặc điểm loại đá sét này có độ dẻo cao, khả năng thoát ẩm kém nên vào mùa mưa sẽ gặp khó khăn trong việc khai thác và vận chuyển. Loại đá sét này nếu dùng làm nguyên liệu để sản xuất xi măng thì sẽ có nhiều điểm hạn chế như: Phải sử dụng kho có sức chứa lớn để dự trữ trong những chu kỳ có mưa nhiều hoặc phải đầu tư hệ thống sấy sơ bộ trước khi vào Silo định lượng để tránh bị tắc. Nếu không đầu tư hệ thống sấy sơ bộ ( khi độ ẩm tự nhiên của đá sét ≥ 10% ) thì phải áp dụng công nghệ trộn sơ bộ đá vôi và đá sét để giảm độ ẩm trước khi chuyển vào kho chứa và đông nhất sơ bộ. Nếu chọn phương án sử dụng máy nghiền đứng để nghiền liệu thì tuổi thọ của bàn nghiền giảm đi rõ rệt. Như vậy sẽ làm tăng chi phí bảo dưỡng , sửa chữa. Tiêu tốn năng lượng nghiền và nung luyện hơn sử dụng đá phiến sét như đã phân tích ở trên. 2. Đá vôi : Trong tiêu chuẩn TCVN 6072 : 1996 quy định chất lượng đá vôi dùng trong công nghiệp sản xuất xi măng có thành phần hóa như sau : Hàm lượng CaCO3 ≥ 85%. Hàm lượng MgCO3 ≤ 5%. Nếu hàm lượng MgO trong Clinker XMP theo tiêu chuẩn quy định không được vượt quá 5% và nếu hàm lượng MgO trong các nguyên liệu khác nhỏ thì hàm lượng MgCO3 trong đá vôi có thể cao hơn cho phép đến giới hạn ≤ 7% với điều kiện tính toán tổng hàm lượng MgO trong Clinker không vượt quá 5%. 3. Nhiên liệu : 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 Than cám Hòn Gai được vận chuyển về cảng bằng sà lan đến 500 tấn và được chuyển tới kho nhà máy bằng ô tô. b. Dầu FO : Dầu FO nhập ở nước ngoài và được vận chuyển về nhà máy từ cảng Hải Phòng bằng tàu hoả với cự ly khoảng 40 km. 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 ≤ 3%. PHẦN III: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VÀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT. I. CƠ SỞ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT. II. CHỌN SƠ BỘ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ. III. CHỌN HỆ THỐNG LÒ, TÍNH KÍCH THƯỚC LÒ. PHẦN IV: TÌNH BÀI PHỐI LIỆU. I. NGUYÊN LIỆU – NHIÊN LIỆU: Nguyên liệu: Nguyên liệu chính để sản xuất XMP là đá vôi và đá sét. Hai nguồn nguyên liệu này được khai thác ở mỏ và được xe chuyên dụng chở về trạm đập của nhà máy. Bảng 1: Thành phần hóa của đá vôi và đá sét: Nguyên liệu Thành phần nguyên liệu đầu S A F C M R SO3 CK MKN Tổng Đá sét 63.37 19.66 5.56 1.16 0.53 0.85 0 3.55 5.32 100 Đá vôi 0.62 0.014 0.123 54.89 0.168 0.02 0 0.765 43.4 100 Chọn modul hệ số : - Đối với xi măng pooclăng sản xuất theo lò quay phương pháp khô thì giới hạn các hệ số như sau LFS = 92 ¸ 98 MS = 2,0 ¸ 2,6 MA = 1,2 ¸ 1,7 - Ta lựa chọn các mô đun hệ số như sau: LFS = 96 MS = 2,3 MA = 1,4 *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. Điều đó chứng tỏ rằng việc lựa chọn các hệ số này là phù hợp cho việc tạo khoáng dễ dàng đặc biệt là lượng pha lỏng thích hợp để tạo khoáng C3S. a. Tính MA, MS của đá sét : MAds = >1,4 > 2.3 So sánh MSd/s và MAd/s với MA và MS ban đầu ta chọn thì thấy MSd/s > MS MAd/s > MA Vậy ta phải thêm cấu tử điều chỉnh để sao cho MS giảm và MA giảm.Ta bổ xung thêm cấu tử giàu sắt và silic. b. Nguyên liệu điều chỉnh: Ta chọn nguyên liệu điều chỉnh là Quặng sắt ( Hoành Bồ-Quảng Ninh), Quartzit (Vĩnh Phúc). Có thành phần hóa học như sau: Bảng 2: Thành phần hóa học của nguyên liệu điều chỉnh: S A F C M R SO3 CK MKN Tổng Quặng sắt 15.83 3.83 69.28 2.02 0.4 0 0 0 8.63 100 Qz 92.972 3.815 1.104 0.502 0.201 0 0 1.406 0 100 Nhiên liệu: - Ngày nay với tiến bộ của khoa học kỹ thuật người ta có thể dùng than có hàm lượng chất bốc thấp mà không cần bổ xung nhiên liệu lỏng mà vẫn đảm bảo đủ được nhiệt nung clinker có chất lượng tốt và từ đó hạ được giá thành clinker cũng như hạ được giá thành xi măng . - Trong đồ án thiết kế này ta sử dụng 100% than Antraxít – cám 3 (Quảng Ninh), được vận chuyển về nhà máy bằng đường thủy. Bảng 3: thành phần hóa học của than cám. Than Cám Wo Ao So Co Ho No Oo Vo Tổng 8 15 2 71 1.6 0.8 1.5 8 107.9 Quy về 100%: Than Cám Wl Al Sl Cl Hl Nl Ol tổng 8.01 15.02 2.00 71.07 1.60 0.80 1.50 100 Khi sử dụng than để cấp cho lò và calciner thì than phải được sấy đến độ ẩm làm việc là 1%. Hệ số sử dụng của than : Thành phần làm việc của than được tính bằng cách lấy Ksd nhân với từng thành phần của than ở bảng 3 ta có: Bảng 4: Thành phần làm việc của than: Than Cám Wl Al Sl Cl Hl Nl Ol Tổng 0.5 16.240 2.165 76.872 1.732 0.866 1.624 100 Bảng 5: Thành phần tro than: Tro S A F C M R SO3 CK Tổng 60.44 26.973 4.995 6.593 0.799 0 0.2 0 100 II. TÍNH TOÁN BÀI PHỐI LIỆU: A. XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT LÀM VIỆC CỦA THAN: 1. Nhiệt trị thấp của than: QH = 81*Cl + 246*Hl – 26*(Ol - Sl ) - 6*Wl (Kcal/kg than) = 81*76.872 + 246*1.732 – 26*(1.624 - 2.165) – 6*0.5 = 6663.82 2. Xác định tro lẫn trong than: Trong đó: B:Lượng than cần để nung 1 kg CL q:Nhiệt tiêu tốn cho 1kg clinker từ: 680 ¸ 750 Kcal/kgCL. ta chọn : q =730 Kcal/kgCL QH :Nhiệt trị thấp của than A: Lượng tro trong than, A = 16,24% n: Lượng tro đọng lại trong than, (chọn n = 100%) B. TÍNH TOÁN BÀI PHỐI LIỆU: 1. Quy đổi nguyên liệu về nguyên liệu khô chưa nung với tổng các oxit 100%: Bảng 6: Thành phần nguyên liệu khô chưa nung: Nguyên liệu Thành phần nguyên liệu đầu S A F C M R SO3 CK MKN Tổng Đá sét 63.37 19.66 5.56 1.16 0.53 0.85 0 3.55 5.32 100 Đá vôi 0.62 0.014 0.123 54.89 0.168 0.02 0 0.765 43.4 100 Quặng sắt 15.83 3.83 69.28 2.02 0.4 0 0 0 8.63 100 Qz 92.972 3.815 1.104 0.502 0.201 0 0 1.406 0 100 2. Quy đổi về nguyên liệu khô đã nung(MKN=0): Bảng 7: Thành phần nguyên liệu khô đã nung: Nguyên liệu Thành phần nguyên liệu khô đã nung S A F C M R SO3 CK Tổng Đá sét 66.93 20.76 5.87 1.23 0.56 0.90 0 3.75 100 Đá vôi 1.10 0.02 0.22 96.98 0.30 0.04 0 1.35 100 Quặng sắt 17.33 4.19 75.83 2.21 0.44 0 0 0.00 100 Quăczit 92.97 3.82 1.10 0.50 0.20 0 0 1.41 100 Tro than 60.44 26.973 4.995 6.593 0.799 0 0.2 0 100 3. Lập hệ phương trình : * Tính các modul hệ số: LSFi = ; MAi = ; MSi = ; Với C, S, F, A là % Cao, SiO2, Fe2O3, và Al2O3 các cấu tử i trong Clinker Gọi Xi (i = 1 ¸ 5) là phần trăm của các cấu tử : Đá Vôi, Đá sét, Quặng sắt, Quăczít. Và Than Ta có: ; (1) (DCi*Xi) = 0 ; trong đó: DCi = (2) (DAi*Xi) = 0 ; trong đó: DAi = (3) (DSi*Xi) = 0 ; trong đó : DSi = (4) * Thiết lập hệ phương trình: Hệ phương trình được thiết lập từ 4 phương trình trên. Thay số từ bảng 7 vào các phương trình trên ta được : Bảng 8 : Tính các modul hệ số, dA dC, dS : LSF MS MA dC dS dA Tỉ lệ/CL Đá sét 0.57 2.51 3.54 -205.87 5.67 12.54 x1 Đá vôi 2,995.41 4.53 0.11 93.87 0.54 -0.28 x2 Quặng sắt 2.15 0.22 0.06 -96.43 -166.73 -101.97 x3 Quăczit 0.19 18.90 3.46 -254.42 81.66 2.27 x4 Tro than 3.23 1.89 5.40 -189.54 -13.09 19.98 1.79 Hệ phương trình: x1 + x2 + x3 + x4 + x5 = 100 -205.87*x1 + 93.87*x2 – 96.43*x3 – 254.42*x4 – 189.54*x5 = 0 5.67*x1 + 0.54*x2 – 166.73*x3 + 81.66*x4 – 13.09*x5 = 0 12.54*x1 – 0.28*x2 – 101.97*x3 + 2.27*x4 + 19.98*x5 = 0 Với x5 = 1.79 (%) Giải hệ phương trình ta được: x1 = 22,554 % x2 = 68,201 % x3 = 3,027 % x4 = 4,438 % 4. Tính kiểm tra: a. Tính thành phần hoá học của từng cấu tử trong Clinker: Ta có các công thức sau: Sk =Sdv* Ak =Adv* Fk =Fdv* Ck =Cdv* Mk =Mdv* R2Ok =R2Odv* SO3k =SO3dv* CKk =CKdv* Bảng 9: Thành phần hóa học của Clinker Clinker S A F C M R SO3 CK Tổng 21.57 5.48 3.91 66.62 0.37 0.23 0.00 1.83 100 b. Tính kiể._.m tra các hệ số: LSF = LSF = MA MS Nhận xét: Các mô đun hệ số vừa kiểm tra ở trên đều phù hợp giá trị ban đầu đã chọn. c . Tính thành phần khoáng: C3S = 4,07*Ck - 7,6*Sk - 6,72*Ak - 1,43*Fk C2S = -3,07*Ck+ 8,6*Sk+5,07*Ak+1,07*Fk C3A =2,65(Ak – 0,64Fk) C4A F = 3,043*Fk Thay số vào các công thức trên ta được: Bảng thành phần hóa của Clinker: C3S 64.93 C2S 12.91 (C3S+C2S) 77.84 C3A 7.89 C4AF 11.89 (C3A+C4AF) 19.77 Nhận xét: + Hàm lượng khoáng C3S/C2S >4 (xi măng có hàm lượng C3S >60%) thì được gọi là xi măng Alít, do hàm lượng C3S chiếm tới 66,484% vì vậy Clinker là rất khó nung và phải nung ở nhiệt độ cao cùng với thời gian lưu trong lò phải phù hợp . + Clinker ít kiềm. + Tít trắng của phối liệu phù hợp. + Tỷ lệ LSF/MS chưa hợp lí nếu dùng phối liệu này cho lò quay phương pháp khô, nên giảm bớt LSF hoặc MS. + Nếu dùng phối liệu này cho lò quay phương pháp khô thì lớp Côla không bền, dễ tạo Ano và hiện tượng người tuyết. + Hàm lượng C2S hơi thấp. + Theo tỷ lệ C3S/C2S thì đây là xi măng Alit. + Phối liệu này có thể sản xuất xi măng PC 60. d. Tính lượng pha lỏng: L = 1,12C3A + 1,35C4A F L = 24,88 (%) Chuyển về bài phối liệu khô chưa nung: Tỷ lệ các nguyên liệu khô chưa nung trong phối liệu: Bảng 10: Tỷ lệ các nguyên liệu khô chưa nung trong phối liệu: Cẩu tử %Nguyên liệu khô trong CL Tỷ lệ thành phần nguyên liệu khô chua nung (Phần trọng lượng) Đá vôi X1 X Đá sét X2 X Quặng sắt X3 X Quaczit X4 X Tổng 100% 100% Thành phần hóa học của phối liệu khô chưa nung: Bảng 11: Thành phần hóa học của phối liệu khô chưa nung: So Ao Fo Co Mo Ro SO3o CKo MKNo Tổng 13.48 3.29 2.51 43.73 0.23 0.15 0.00 1.20 35.41 100 Tính tít phối liệu: T = 1,785C + 2,09M = 1,785*43,73 + 2,09*0,23 = 79,776% *Nhận xét :Tít phối liệu trên thoả mãn trong giới hạn cho phép (79 ± 1)%. C TÍNH CƯỜNG ĐỘ 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 9 ta có: Hay Na2O = K2O = 0,205%, còn SO3 = 0,272% - Thay số vào ta có : Do đó: * Cường độ Clinke sau 28 ngày là: Thay số vào ta có:(N/mm2). Nhận xét: Ta thấy hàm lượng pha lỏng nằm trong giới hạn cho phép (24 ¸ 26)%. Do vậy mà quá trình tạo khoáng C3S xảy ra thuận tiện và thời gian lưu của liệu trong lò cũng sẽ giảm đi. Do hàm lượng C3S cao nên cường độ về lâu dài của Clinker sẽ cao , độ bền xâm thực là kém , nhưng khả năng nghiền clinker là dễ do hàm lượng khoáng C3S cao mà C3S là khoáng dễ nghiền. PHẦN V: TÍNH TIÊU HAO VẬT CHẤT, NĂNG LƯỢNG CHO NHÀ MÁY I. CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU : Năng suất thực của lò nung: 3300(T/h). Tính theo giờ: 3300/24 = 137,5 (T/h). Bảng 12: Các số liệu ban đầu: Cấu tử %MKN %Xi W% Đá sét 0.833 15.66 9 Đá vôi 34.389 79.24 1.5 Quặng sắt 0.188 2.18 8 Quartzit 0 2.92 5 Phối liệu 35.411 100 II. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT TOÀN NHÀ MÁY: - Tổn thất nguyên liệu khi vận chuyển : 1% - Tổn thất nguyên liệu khi gia công chuẩn bị phối liệu : 2% *Tiêu hao nguyên liệu khô lý thuyết cho 1 kgCL : * Tiêu hao nguyên liệu khô có kể đến tổn thất trong nhà máy: 2%. * Tiêu hao nguyên liệu khô kể cả đến tổn thất do vận chuyển: 1% 1. Tiêu hao các cấu tử nguyên liệu theo li thuyết: a. Nguyên liêu khô: - Đá vôi : - Đá sét: - Quặng sắt : - Quăczít: * Tổng : Lượng CL thu được khi nung 1 kg phối liệu khô  b. Nguyên liệu ẩm: - Đá vôi: - Đá sét: - Quặng sắt: - Quăczít: * Tổng : . Lượng CL thu được khi nung 1 kg phối liệu ẩm 2. Tiêu hao các cấu tử nguyên liệu theo thực tế: a. Nguyên liệu khô: - Đá vôi : - Đá sét : - Quặng sắt : - Quăczít : * Tổng : Lượng clinker thu được khi nung 1kg phối liêu khô : b. Nguyên liệu ẩm: - Đá vôi : - Đá sét : - Quặng sắt : - Quăczít: . * Tổng : Lượng CL thu được khi nung 1 kg phối liệu ẩm thưc tế Bảng 13: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu nguyên liệu cho 1Kg Clinker: Nguyên liệu Tiêu hao nguyên liệu(kg/kgCL) Clinker thu được Nguyên liệu khô Nguyên liệu ẩm LT TT LT TT LT TT ĐV 1.205 1.242 1.223 1.261 - - ĐS 0.238 0.246 0.262 0.270 - - QS 0.033 0.034 0.036 0.037 - - QZ 0.044 0.046 0.047 0.048 - - Tổng 1.521 1.568 1.568 1.616 0.638 0.619 3. Tiêu hao nhiên liệu trong nhà máy: - Tiêu hao nhiên liệu có độ ẩm làm việc cho 1kg CL: B = XT= 0,109. (kg/kgCL). - Tiêu hao nhiên liệu có độ ẩm tự nhiên là 8 %: . - Tiêu hao nhiên liệu thực tế có kể đến tổn thất : 1% . 4. Tiêu tốn phụ gia cho 1 kg CL: * Xi măng nhà sản xuất ra theo thiết kế mác PCB_40 với 86%CL, 4% thạch cao và 10% phụ gia hỗn hợp trong đó 4%Phụ gia hoạt tính và 6% phụ gia đầy. a. Tiêu tốn thạch cao cho 1kg Clinker theo lý thuyết: Thạch cao *Tiêu tốn thạch cao ẩm cho 1kg Clinker theo thực tế : Thạch cao, b. Tiêu tốn phụ gia cho 1kg Clinker theo lý thuyết: Phụ gia. * Tiêu tốn phụ gia cho 1kg Clinker theo thực tế: Phụ gia. 5. Tiêu hao nước cho 1kg Clinker: * Tính cho xi măng : 0,95 (m3/TXM) (*) * Tính cho Clinker : 0,95/0,75 =1,267(m3/TCL). 6. Tiêu tốn điện : 110 KV. * Tính cho 1tấn xi măng : 89 (kWh/TXM). (*) * Tính cho 1tấn Clinker : 89/0,75 = 118,67 (kWh/TCL). 7. Tiêu tốn vỏ bao xi măng : * Tiêu hao cho 1tấn xi măng : 20,1 cái. (*) * Tiêu hao bao cho 1 tấn Clinker: 20,1/0,75 = 26,800(cái/TCL). 8. Tiêu tốn gạch chịu lửa cho 1tấn Clinker : 1.4 (kg/TCL).( bao gồm gạch Cr – Mg, gạch Samot và bột chịu nhiệt) (*) 9. Tiêu tốn bi đạn, tấm lót cho 1tấn Clinker : 0,31 (kg/TCL). (*) (* : các thông số tham khảo qua đợt thực tập tốt nghiệp tại nhà máy xi măng Hoàng Thạch) 10. Tiêu tốn nguyên liệu, nhiên liệu cho toàn nhà máy: Ta lấy tiêu hao riêng /kgCL nhân với năng suất Clinker sản xuất ra trong 1giờ, 1ngày, 1năm. Tiêu hao trong 1giờ, 1ngày và 1năm. PHẦN VI: TÍNH TOÁN KỸ THUẬT PHÂN XƯỞNG LÒ CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU PHÂN XƯỞNG LÒ NUNG. I. NHIỆM VỤ CỦA PHÂN XƯỞNG: * Phân xưởng lò nung là phân xưởng trọng tâm của nhà máy. Nó có vai trò đặc biệt quan trọng, quyết định chất lượng, sản lượng và hiệu quả kinh tế của nhà máy. Bởi vì chất lượng xi măng phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng clinker do phân xưởng lò nung sản xuất ra. Do đó mà phân xưởng lò nung có nhiệm vụ như sau: - Tiếp nhận bột liệu đã đủ tiêu chuẩn kỹ thuật từ phân xưởng nguyên liệu. - Nung phối liệu tạo nên sản phẩm clinker đạt tiêu chuẩn, chất lượng theo yêu cầu : + Đảm bảo các hệ số: LSF = 96 ; MS = 2,3 ; MA = 1,4 + Hàm lượng vôi tự do : < 2%. + Dung trọng clinker : 1,1 ¸ 1,2 kg/lít. + Kích thước hạt clinker : < 30 mm. + Thành phần khoáng: hàm lượng 4 khoáng chính trong clinker: 98,022%. - Đảm bảo năng suất clinker ra khỏi lò : 1,2 triệu tấnCL/năm. II. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ PHÂN XƯỞNG: Bột liệu từ silô đồng nhất tinh đã qua thùng cân được đưa vào hệ thống 5 tầng trao đổi nhiệt nhờ hệ thống máng khí động, gầu nâng vào vị trí ống nối giữa cyclôn tầng IV và cyclôn tầng V . Do có sức hút của quạt hút (quạt ID), khí nóng từ lò và calciner cuốn bột liệu vào cyclôn tầng V, liệu được lắng tại cyclôn này và rơi xuống đoạn ống nối giữa cyclon tầng IV và cyclon tầng III liệu lại hoà vào dòng khí nóng, rồi lắng tại cyclon tầng IV…Cứ tiếp tục như vậy quá trình trao đổi nhiệt xẩy ra giữa bột liệu và khí nóng. Bột liệu tăng dần nhiệt độ và xảy ra các phản ứng mất nước, phản ứng phân huỷ khoáng sét. Quá trình canxi hoá xảy ra mãnh liệt khi bột liệu đưa vào calciner và ống đứng lò nung , mức độ canxi hoá đạt từ 90 ¸ 95%. Nhiệt độ của bột liệu từ 850 ¸ 875 0C tiếp tục vào cyclon tầng I. Tại cyclon tầng I liệu được lắng vào lò nung. Do độ dốc và chuyển động quay cùa lò nung, bột liệu được chuyển từ đầu tới cuối lò, trong quá trình di chuyển đó dưới tác dụng của nhiệt thành phần hoá trong liệu thực hiện các phản ứng pha rắn, kết khối để tạo clinker. Khi ra khỏi lò quay, clinker có nhiệt độ khoảng 11000C được rơi vào máy làm lạnh để làm nguội clinker đến nhiệt độ 650C + nhiệt độ môi trường. Cuối máy làm lạnh, clinker được máy đập búa đập nhỏ xuống kích thước < 30 mm và được gầu xích xiên vận chuyển lên silô chứa, ủ clinker. * Qui ước: - Thể tích khí và hơi tính ở điều kiện tiêu chuẩn (Nm3) - Tên cyclôn qui ước: cyclon tầng V là C5, tầng IV là C4, tầng III là C3, tầng II là C2, tầng I là C1. - Khối lượng của không khí khô : rkkk= 1,293 (kg/Nm3) - Lượng không khí vào làm nguội clinker : V = 2,35 (kgKK/kgCL) - Không khí 1 vào cháy nhiên liệu bằng 6÷8% lượng không khí cần cho quá trình cháy. Ta chọn bằng 8%. CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH CHÁY NHIÊN LIỆU. Sản phẩm cháy tính cho 100kg than: Bảng 14: Sản phẩm cháy: Nguyên tố kg kmol Pư cháy O2 cần Sản phẩm cháy(kmol) CO2 H2O SO2 N2 C 76.872 6.406 C + O2 = CO2 6.406 6.406 H 1.732 0.866 H2 + 1/2 O2 = H2O 0.433 0.866 S 2.165 0.068 S + O2 = SO2 0.068 0.068 N 0.866 0.031 - 0.031 W 0.500 0.028 - 0.028 O 1.624 0.051 - -0.051 A 16.240 - Tổng 100 6.856 6.406 0.894 0.068 0.031 * Như vậy đốt 100 kg than cần có 6,915 kmol oxy. 1. Lượng không khí khô cần để đốt cháy 1kg than (theo lý thuyết). m : Lượng oxi cần để đốt cháy nhiên liệu (Nm3/kg) 2. Lượng không khí khô thực tế cần để đốt cháy 1 kg than với hệ số không khí dư trong lò: a = 1,15. Hệ số không khí dư trong lò. 3. Lượng không khí ẩm cần cháy: ; C ; (bar) (XV-tr28) P= 0,991(bar) . 4. Lượng hơi nước đi vào trong quá trình cháy: 5. Tính lượng sản phẩm cháy: * Phần trăm sản phẩm cháy: . . . Bảng 15: Sản phẩm cháy: V(m3/kgthan) % a = 1.15 CO2 1.435 16.405 H2O 0.416 4.751 SO2 0.015 0.173 N2 6.651 76.037 O2 0.230 2.634 Tổng 8.747 100 6. Lượng không khí đến quạt hút: 7. Lượng không khí ẩm: 8. Hơi nước từ không khí vào lò: 9. Tính % các chất trong khói lò: Thành phần % các chất trong khói lò : . . Bảng 16: Sản phẩm cháy: V(m3/kgthan) % a = 1.7 CO2 1.435 11.366 H2O 0.272 2.151 SO2 0.015 0.120 N2 9.828 77.848 O2 1.075 8.515 Tổng 12.625 100 10. Khối lượng riêng các khí trong sản phẩm cháy:(sổ tay hoá côngI): (ở đktc) Loại khí CO2 H2 O SO2 O2 N2 KK Khốilượng riêng (kg/Nm3) 1,977 1 2,927 1,429 1,251 1,293 CHƯƠNG III: THIẾT LẬP CÂN BẰNG VẬT CHẤT HỆ THỐNG LÒ. SỐ LIỆU ĐẦU: 1. Lượng than tiêu tốn: B = 0,11 (kg/kgCL) 2. Lượng phối liệu khô tuyệt đối không kể bụi bay: (kg/kgCl) 3. Lượng CO2 từ phối liệu phân huỷ ra: + %CaO = 43,730%, %MgO = 0,23% là phần trăm phối liệu khô chưa nung [ bảng 12] + Phân tử lượng : CO2 = 44; MgO = 40 ; CaO =56. - Luợng CO2 từ CaCO3: - Lượng khí CO2 từ MgCO3: ®Lượng CO2 trong phối liệu: 4. Lượng nước hoá học trong phối liệu: 5. Lượng CaCO3 trong phối liệu: 6. Lượng MgCO3 trong phối liệu: B. THIẾT LẬP CÂN BẰNG VẬT CHẤT HỆ THỐNG LÒ: I. LƯỢNG VÀO LÒ: 1. Lượng nhiên liệu vào để đốt trong lò :XT (kg/kgCL) 2. Lượng phối liệu khô vào lò: Bu = 5% , lượng phối liệu bay ra theo khói lò. 3. Lượng ẩm của phối liệu vào lò(Wlv=1%): 4. Lượng khí vào hệ thống lò có: Gió I + khí làm lạnh + khí lọt: a. Gió I vào vòi phun than(chọn =8% không khí cần thiết) : với a = 1,15 (nghĩa là có kể đến không khí lọt vào lò) b. Lượng không khí lọt vào hệ thống cyclone trao đổi nhiệt : c. Lượng không khí làm lạnh clinker : Lượng không khí vào làm lạnh Clinker:(Chọn Gn =2.35 (kg/kgCL) theo tài liệu chào hàng của hãng FLSmidth) * Tổng lượng vào lò: GV = 3,967 + 7,168*XT (kg/kgCL). II. LƯỢNG RA LÒ 1. Lượng clinker ra lò: 1 (kgCL) 2. Lượng không khí dư từ máy làm lạnh: Gdư = 2,35 – 10,146*XT (kg/kgCL). 3. Khí thải gồm: a. Lượng khí CO2 do phân huỷ phối liệu : b. Lượng nước hóa học của phối liệu : c. Lượng nước do ẩm phối liệu(nước lý học của phối liệu) : d. Lượng bụi bay ra theo khói lò : Trong đó: b Mức độ phân huỷ cacbonat trong bụi: 0,3¸0,6. Ta chọn : b = 0,3 e. Lượng khói lò mang ra ngoài (ở to = 300oC): * Tổng lượng ra lò: CHƯƠNG IV: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT CỦA HỆ THỐNG LÒ. A. NHIỆT LÝ THUYẾT TẠO CL:( theo phương pháp khôđôrôp) I. LƯỢNG NHIỆT TIÊU TỐN: Các số liệu ban đầu : -Nhiên liệu tiêu tốn để nung 1 kgCL B = 0,11 (kg than/kgCL) -Lượng nguyên liệu khô lý thuyết Pt = 1,521 (kg/kgCL) 1. Nhiệt cần để nung nóng phối liệu ở 0 ¸ 450 0C: Trong đó: CM = 0,253 - Tỷ nhiệt trung bình của phối liệu ở: 0 ¸ 450 0C 2. Nhiệt cần để phân huỷ caolinít ở 450 0C: 3. Nhiệt cần để nung nóng phối liệu đã mất nước hydrát ở:450¸900 0C: CM - Tỷ nhiệt trung bình của phối liệu khô ở: 450 ¸ 900 0C. CM = 0,283 (kcal/kg.độ) 4. Nhiệt phân huỷ CaCO3 và MgCO3 của phối liệu ở: 900 0C: Trong đó: 396 và 195 là hiệu ứng thu nhiệt ứng với CaCO3 và MgCO3 (kcal/kg.độ) 5. Nhiệt nung đỏ phối liệu từ: 900 ¸ 1400 0C: Trong đó: CM = 0,247(kcal/kg.độ) :Tỷ nhiệt trung bình của phối liệu ở :900¸14000C . 6. Tiêu hao nhiệt để tạo pha lỏng ở 14000C: * Tổng lượng nhiệt tiêu tốn (theo lý thuyết) cho quá trình cháy tạo clinker: II. NHIỆT THU ĐƯỢC KHI TẠO CL: 1. Nhiệt sinh ra do hiệu ứng toả nhiệt khi tạo khoáng clinker: 1000 ¸ 14000C. 2. Nhiệt sinh ra do hiệu ứng tạo mêtacaolinít AS2 ở : 9500C Trong đó: 72 - Hiệu ứng toả nhiệt tạo AS2 (kcal/kg) 3. Nhiệt thu hồi khi làm lạnh clinker ở: 1400 ¸ 00C. Trong đó: 0,261 - Tỷ nhiệt clinker trong giới hạn nhiệt độ: 1400 ¸ 00C. (kcal/kg.độ) 4. Nhiệt sinh ra do kết quả làm lạnh CO2 của phối liệu ở: 900 ¸ 00C. Trong đó: 0,256 - Tỷ nhệt trung bình của CO2 ở : 900 ¸ 00C. (kcal/kg.độ) 5. Nhiệt thu hồi do làm lạnh hơi nước từ: 450 ¸ 00C và do ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi nước thoát ra: (kcal/kgCL). . * Tổng nhiệt vào: * Ta có nhiệt lý thuyết tạo clinker: Qlt= Qr - Qv =1027,498 - 593,747 = 430,671(kcal/kgCL). B. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT HỆ THỐNG LÒ : * Công thức tính tỷ nhiệt của các khí, phối liệu, clinker, than: (theo tài liệu FLSmidth). Ci = Sp.H = A + B*T*10-6 + C*T2*10-9 Kcal/kg0C. Ci : Tỷ nhiệt của khí i (kcal/kg0C) Bảng 18: Bảng hệ số của công thức nhiệt Cấu tử A B C Cấu tử A B C CO2 0.196 118 -43 Không khí 0.237 23 0 H2O 0.443 39 28 Phối liệu 0.206 101 -37 N2 0.244 22 0 Clinker 0.186 54 0 O2 0.218 30 0 Than 0.262 390 0 I. NHIỆT CUNG CẤP: 1. Nhiệt do cháy nhiên liệu mang vào: q1 = QT*XT =6663,825*XT( kcal/kgCl). Trong đó: QT- Nhiệt sinh của than (kcal/kg). XT- Lượng nhiên liệu vào đốt trong lò (kg/kgCl). 2. Nhiệt lý học của than mang vào lò: chọn nhiệt độ than vào lò tt=700C Ct- Tỷ nhiệt của than vào lò: Ct=0,285 (kcal/kg.0C) [tính theo số liệu bảng 18] 3. Nhiệt do phối liệu khô vào lò ở 600C: Trong đó: Cpl= 0,212(kcal/kg0C). Tỷ nhiệt phối liệu vào lò [bảng 18] tpl= 600C. Nhiệt phối liệu khô vào lò. 4. Nhiệt do ẩm của phối liệu vào lò: Trong đó: CH2O= 0,445(kcal/kg0C) - Tỷ nhiệt của nước [tính theo bảng 18 ] tH2O = 600C - Nhiệt của ẩm phối liệu vào lò. 5. Nhiệt do không khí lạnh mang vào lò: Trong đó: Ckk= 0,238(kcal/kg.0C). Tỷ nhiệt của không khí ở 250C [bảng 18]. tkk= 250C - Nhiệt độ không khí. * Tổng nhiệt cung cấp là: II. NHIỆT TIÊU TỐN : 1. Nhiệt do phản ứng tạo khoáng clinker : q1= 430,671 (kcal/kgCL). 2. Nhiệt cần để bốc hơi ẩm của phối liệu: (nhiệt chuyển nước từ lỏng sang dạng hơi). Trong đó: 595 (kcal/kg) - Ẩn nhiệt hoá hơi của nước. 3. Nhiệt do nước hoá học và nước ẩm dưới dạng hơi nước mang ra khỏi tầng cyclone V: Trong đó: = 3000C là nhiệt độ của hơi nước ẩm và nước hoá học. . Tỷ nhiệt của hơi nước ra khỏi cyclone tầng V. = 0,457(kcal/kg0C) [Tính theo bảng 18] Lượng hơi nước: 4. Nhiệt do khí CO2 mang ra khỏi cyclone tầng V: Tỷ nhiệt của CO2 ở 3000 C [Tính theo bảng 18] 5. Nhiệt do khói lò mang ra: (kcal/kgCL). Trong đó: . Ck - Nhiệt dung của sản phẩm cháy mang khỏi cyclôn tầng V (kcal/m30C). Tính theo số liệu ở bảng 18 ta được: Bảng số liệu tỷ nhiệt của thành phần khói lò: Ci g g*Ci % %*g*Ci CO2 0.22753 1.977 0.449827 11.36586 0.051127 H2O 0.45722 1 0.45722 2.15076 0.009834 N2 0.2506 1.251 0.313501 77.84832 0.244055 O2 0.227 1.429 0.324383 8.514993 0.027621 SO2 0.468 0.120062 0.000562 Tổng 2.01293 100 0.332637 Tổng thể tích sản phẩm cháy: Va=1,7=12,625 (m3/kgthan). 6. Nhiệt do bụi mang ra ngoài: Trong đó: Cb = 0,233 (kcal/kg0C) - Tỷ nhiệt của phối liệu. [tính theo bảng 18] 7. Nhiệt do clinker mang ra ngoài:(tcl=1000C): CCL= 0,191 (kcal/kg0C) - Tỉ nhiệt clinker ở 1000C [tính dựa vào bảng 18] 8. Nhiệt do tổn thất ra môi trường xung quanh: Với lò ta chọn hiện đại nên lượng tổn thất ra môi trường xung quanh nhỏ: ta chọn 9. Nhiệt tiêu tốn do khí dư đem ra ngoài : Trong đó: Ckk= 0,244 (kcal/kg0C) ở 3000C [tính theo bảng 18] * Tổng nhiệt tiêu tốn: *Từ cân bằng nhiệt QV = QR ta có: ® Sai số . * Vậy sai số trên nằm trong giới hạn cho phép. Vậy sai số cân bằng nhiệt hệ thống lò: Sai số nằm trong giới hạn cho phép. C. XÁC ĐỊNH HIỆU XUẤT NHIỆT VÀ HỆ SỐ TÁC DỤNG KỸ THUẬT CÓ ÍCH CỦA LÒ : Lượng nhiệt hữu ích khi lò làm việc = nhiệt lí thuyết tạo Clinker + nhiệt bốc hơi ẩm của phối liệu. Qhi = 430,671 + 9,619 = 440,29 (kcal/kgCL). Vậy: Hiệu suất sử dụng nhiệt của lò: Hệ số kỹ thuật sử dụng nhiệt hữu ích của lò: nhiệt lí thuyết tạo Clinker/nhiệt sinh ra do than cháy Bảng 19: Cân bằng nhiệt hệ thống lò. Tên Kí hiệu (kcal/kgCL) Nhiệt vào 1. Nhiệt do cháy nhiên liệu: q1 735 2. Nhiệt do than mang vào: q2 1.889 3. Nhiệt do phối liệu khô đưa vào: q3 20.352 4. Nhiệt do độ ẩm phối liệu mang vào: q4 0.432 5. Nhiệt của không khí mang vào ở 250C: q5 17.998 * Tổng nhiệt vào QV 775.671 Nhiệt tiêu tốn 1. Nhiệt lý thuyết tạo Clinker: q1 430.671 2. Nhiệt tiêu tốn chuyển nước từ dạng lỏng -dạng hơi: q2 9.619 3. Nhiệt do nước ẩm,hoá học dưới dạng hơi mang ra ngoài: q3 3.794 4. Nhiệt do CO2 mang ra ngoài: q4 35.123 5. Nhiệt do cháy nhiên liệu mang ra: q5 136.179 6. Nhiệt do bụi mang ra ngoài: q6 4.889 7. Nhiệt do Clinker mang ra ngoài: q7 19.140 8. Nhiệt do tổn thất ra môi trường xung quanh: q8 50 9. Nhiệt do khí dư đem ra ngoài: q9 83.767 *Tổng nhiệt tiêu tốn: QR 773.183 Sai số cân bằng nhiệt: ss% 0.32% CHƯƠNG V: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT HỆ THỐNG CYCLÔN Bảng 20: Thông số hệ thống Cyclone. Tầng Ci Danh mục C5 C4 C3 C2 C1 Calciner Lò Hiệu suất lắng (%) 93 88 85 82 78 Mức độ phân hủy Cacbonat: (%) 5 10 80 5 Lượng CO2 trong phối liệu: (kg/kgCL) 0.026 0.053 0.421 0.026 Thể tích CO2 thoát ra: (m3/kgCL) 0.013 0.027 0.213 0.013 Mức độ phân hủy Caonilit: (%) 40 60 Lượng nước hóa học thoát ra: (kg/kgCL) 0.005 0.007 Thể tích nước hóa học: (m3/kgCL) 0.005 0.007 Lượng nước lí học thoát ra: (kg/kgCL) 0.016 Thể tích nước lí học: (m3/kgCL) 0.016 R3i R2 R1i R4i DiiDDi I. VẬT CHẤT RẮN: R1i : Bụi bay từ tầng dưới lên. R2i : Bụi từ tầng trên lắng xuống. R3i : Bụi bay lên tầng trên. R4i : Bụi lắng xuống tầng dưới. Trong mỗi tầng Cyclone đều xảy ra một quá trình nào đó(∆i) Cyclone tầng V : bay nước lí học(100%GH). Cyclone tầng IV, III: phân hủy Caonilit(40%GH2O+60%GH2O). Cyclone tầng II, I: phân hủy Cacbonat(5%CO2+ 10%CO2). Calciner : phân hủy Cacbonat (80%CO2). Lò phân hủy Cacbonat(5%). Hiệu suất lắng của Cyclone: Phương trình cân bằng vật chất: Từ phương trình trên ta có: Áp dụng phương trình trên tìm các đại lượng ra và vào của từng tầng cyclone: 1. Đối với lò quay: Lượng tro lắng trong lò và trong Calciner là 100%: Gtro lắng = (100%*Al*XT)/100 = 0.018 Giả sử lượng tro lắng trong lò và trong Calciner:(40% + 60%) Tro trong lò: GtroL = 0.007 (kg/kgCL) GtroCal = 0.011 (kg/kgCL) Lượng bụi từ lò quay đi ra theo khí thải(15% lượng vào): 0,181 (kg/kgCL) Lượng bụi vào lò tính cho 1kgCL: 1,2 (kg/kgCL) 2. Lượng bụi qua tầng Cyclone 1: Với Trong đó: hI = 0,78 ; 0,053 (kg/kgCL) R4I = 1,2 (kg/kgCL) : lượng bụi lắng trong Cyclone tầng 1. Lượng bụi bay vào Cyclone. 1,44 (kg/kgCL) Lượng bụi bay lên tầng Cyclone II: 0,187 (kg/kgCL) 3. Tại Calciner: - Tại calciner không xảy ra quá trình lắng mà chỉ xảy ra quá trình phân huỷ CO2. Do đó lượng vào chính bằng lượng % bụi lắng và lượng CO2. Lấy 65% lượng liệu lắng CII cho vào calciner. Lấy 35% lượng liệu lắng CII cho vào ống đứng của lò. Lượng bụi ra khỏi Calciner: 1,259 – 0,35*R4II (kg/kgCL). (1) Lượng bụi vào Calciner: 1,669 – 0,35* R4II (kg/kgCL) (2) Mà 65% lượng liệu từ CII cho vào Calciner GVCal = 0,65*R4II (3) Từ (1) , (2) và (3) ta có: R4II = 1,669 (kg/kgCL). 4. Lượng bụi qua tầng Cyclone II: Ta có: Với Trong đó: hII = 0,82 ; 0,026 (kg/kgCL). Lượng bụi vào Cyclone tầng II: 2,068 (kg/kgCL). Lượng bụi bay lên Cyclone tầng III: 0,372 (kg/kgCL). 5. Lượng bụi bay qua tầng Cyclone III: Với Trong đó: hIII = 0,85 ; 0,007 (kg/kgCL). R3II = 0,372 (kg/kgCL). Lượng bụi lắng tại Cyclone tầng III: 1,881 (kg/kgCL). Lượng bụi vào Cyclone tầng III: 2,302 (kg/kgCL). Lượng bụi bay lên tầng Cyclone IV: 0,414 (kg/kgCL). 6. Lượng bụi bay qua tầng Cyclone IV: với trong đó: hIV = 0,88 ; 0,005 ; Lượng bụi lắng tại Cyclone tầng IV: Lượng bụi vào Cyclone tầng IV: Lượng bụi bay lên tầng Cyclone V: 7. Lượng bụi bay qua tầng Cyclone V: Với Trong đó: hV = 0,93 ; 0,016 (kg/kgCL). Lượng bụi lắng tại tầng Cyclone V: Lượng bụi vào Cyclone tầng V: Lượng bụi bay ra ngoài: 8. Lượng phối liệu cấp vào hệ thống Cyclone tấng V: Lượng phối liệu thưc tế cấp vào hệ thống Cyclone có tinh đến độ ẩm làm việc của phối liệu: W = 1%. Tổng lượng bay theo khói lò ở tầng V: RB = R3V = 0,171 (kg/kgCL). Bảng 21: Số liệu tính toán lượng vật chất tại các tầng Cyclone. Tầng C5 C4 C3 C2 C1 Calciner Lò Lượng bụi lắng xuống R4i:(kg/kgCL) 1.945 1.930 1.881 1.669 1.200 0 0 Lượng bụi bay vào R12i: (kg/kgCL) 2.132 2.360 2.302 2.068 1.440 1.085 1.200 Lượng bụi bay lên trên R3i: (kg/kgCL) 0.171 0.425 0.414 0.372 0.187 0.675 0.181 Tổng lượng bụi bay đi (kg/kgCL) 0.171 0 0 0 0 0 0 Liệu cấp vào lò (kg/kgCL) 0 0 0 0 0 0 1.707 II. CÂN BẰNG KHÍ TRONG HỆ THỐNG CYCLONE: Qui ước: KhÝ ra V3 Di KhÝ vµo V1 KhÝ lät V2 + Khí từ dưới lên (khí vào) : V1i + Khí lọt : V2i + Khí đi ra (lên tầng trên ) : V3i + Khí do vật chất phân huỷ nếu có: Phương trình vật chất: Tầng I . Trong đó: V1I = khí từ lò + khí từ calciner. + Các tầng khác tương tự. 1. Đối với cyclôn tầng I: a. Khí ra từ lò quay: -Lượng không khí lọt đầu lò = 2% lượng không khí cần thiết Vkklot=2%*V0*XT = 0,02*7,376*0,110=0,016(Nm3/kgCL) - Khí CO2: (m3/kgCL) - Khí SO2: - Khí N2: - Khí O2: - Hơi H2O: b. Khí ra từ calciner - Khí CO2: - Khí SO2: - Khí N2: - Khí O2: - Hơi H2 O: * Khí ra từ tầng cyclôn I: . . . . . Các tầng I,II,III,IV,V,calciner coi như lượng không khí lọt vào là như nhau. Vậy lượng khí lọt vào các tầng là: Hệ số không khí lọt mỗi tầng: Bảng 22: Cân bằng khí hệ thống Cyclone. Thể tích các khí: (m3/kgCL) Lò Calciner Cyclone 1 Cyclone 2 Cyclone 3 Cyclone 4 Cyclone 5 Hệ số không khí lọt ở mỗi tầng 1.15 1.15 1.26 1.37 1.48 1.59 1.7 Lượng không khí lọt vào 0.088 0.088 0.177 0.265 0.354 0.442 0.530 CO2 0.076 0.308 0.411 0.424 0.424 0.424 0.424 SO2 0.001 0.001 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 N2 0.294 0.439 0.819 0.889 0.959 1.029 1.098 O2 0.118 0.015 0.152 0.171 0.189 0.208 0.226 H2O 0.011 0.016 0.027 0.027 0.035 0.039 0.056 Tổng 0.500 0.779 1.411 1.513 1.608 1.701 1.806 Ta có : Bảng 23: Bảng thành phần % thể tích hỗn hợp khí của khói lò. Khí Lò Calciner Cyclone 1 Cyclone 2 Cyclone 3 Cyclone 4 Cyclone 5 CO2 15.274% 39.502% 29.104% 28.027% 26.360% 24.916% 23.473% SO2 0.133% 0.128% 0.118% 0.110% 0.104% 0.098% 0.092% N2 58.736% 56.315% 58.058% 58.771% 59.618% 60.456% 60.822% O2 23.673% 1.951% 10.784% 11.286% 11.770% 12.216% 12.536% H2O 2.184% 2.104% 1.935% 1.805% 2.149% 2.315% 3.076%  CHƯƠNG VI: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT HỆ THỐNG CYCLONE. *Công thức tính tỷ nhiệt của các khí, phối liệu, than và Clinker tại các nhiệt độ khác nhau ( theo tài liệu của hãng FLSmidth). Ci = Sp.H = A + B*T*10-6 + C*T2*10-9 Kcal/kg0C Ci : tỷ nhiệt của chất i. Bảng 24: Hệ số của phương trình tỷ nhiệt. Cấu tử A B C Cấu tử A B C CO2 0.196 118 -43 Không khí 0.237 23 0 H2O 0.443 39 28 Phối liệu 0.206 101 -37 N2 0.244 22 0 Clinker 0.186 54 0 O2 0.218 30 0 Than 0.262 390 0 Bảng 25: khối lượng riêng của một số khí ở đktc Khí CO2 H2O N2 O2 SO2 KKK g(Kg/m3) 1.977 1 1.251 1.429 2.927 1.291 Thay số vào phương trình trên ta được: Bảng 26: Tỷ nhiệt của các khí tại các nhệt độ T(oC) CO2 H2O N2 O2 SO2 KKK Bụi Kcal/m3. độ Kcal/m3 . độ Kcal/m3 .độ Kcal/m3 .độ Kcal/m3 .độ Kcal/m3 .độ Kcal/Kg.độ 300 0.4469 0.3684 0.3122 0.3240 0.4680 0.3147 0.2330 400 0.4628 0.3739 0.3146 0.3291 0.4820 0.3175 0.2405 500 0.4769 0.3796 0.3173 0.3339 0.4950 0.3207 0.2473 600 0.4895 0.3856 0.3203 0.3385 0.5050 0.3241 0.2533 700 0.5008 0.3920 0.3235 0.3426 0.5140 0.3275 0.2586 800 0.5110 0.3985 0.3266 0.3464 0.5220 0.3307 0.2631 900 0.5204 0.4050 0.3297 0.3498 0.5290 0.3338 0.2669 1000 0.5288 0.4115 0.3325 0.3529 0.5350 0.3367 0.2700 1100 0.5363 0.4180 0.3354 0.3558 0.5400 0.3396 0.2723 1200 0.5433 0.4244 0.3380 0.3584 0.5440 0.3422 0.2739 Công thức tính hàm nhiệt của khí+bụi ở nhiệt độ bất kì: Trong đó: Vi : Thể tích khí I (m3/kgCL) Ci : Tỷ nhiệt khí I (kcal/m3.độ) G : khối lượng bụi (kg/kgCL) Cb : Tỷ nhiệt của bụi (kcal/kg.độ) 1. Nhiệt độ khí ra từ tầng IV: (Thiết lập cân bằng nhiệt từ cyclon tầng V) a. Nhiệt tiêu tốn: Nhiệt bốc hơi ẩm Nhiệt do khói lò mang ra tại cyclon tầng V: Ck=%CO2*CCO2+%N2*CN2+%SO2*CSO2+%H2O*CH2O+%O2*CO2 =0,347 (kcal/m3oC) q2=1,806*0,347*300 = 169,287 (kcal/kgCL) Nhiệt tổn thất do bụi phối liệu mang ra khỏi cyclon tầng V theo khí thải (tfl=300oC): . Cb=0,233 : Tỷ nhiệt của bụi [bảng 26] Nhiệt do phối liệu lắng từ cyclon tầng V xuống mang theo(tfl=285oC): . Cfl= 0,231(kcal/kgoC) [tính theo bảng 18] Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh: . Tổng nhiệt tiêu tốn ở tầng V : . b. Nhiệt vào : Nhiệt do không khí lọt mang vào( tkk=25oC): Ckk= 0,238 :tỷ nhiệt của không khí ở 25oC_tính theo bảng 18. Nhiệt lý học của phối liệu (tfl=60oC) : [tính theo bảng 18] Nhiệt của bụi + khí thải từ cyclon tầng IV lên : I4 Tổng nhiệt vào là : Lập cân bằng nhiệt ta có : . Ta coi nhiệt độ của Khí + Bụi từ duới lên với hàm nhiệt của chúng là tuyến tính trong khoảng nhiệt độ từ 400 ÷ 500oC : Vậy nội suy ta có : t4 = 492oC. 2. Nhiệt độ khí ra từ cyclon tầng III : (lập cân bằng nhiệt của cyclon tầng IV) a. Nhiệt tiêu tốn : Nhiệt do khí thải và bụi mang ra : Nhiệt do phối liệu lắng xuống cyclon tầng III (tfl=470oC) : [tính theo bảng 18]. . Nhiệt để phân huỷ caolinit ở cyclon tầng IV : . Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh : . Tổng nhiệt tiêu tốn : . b. Nhiệt vào : Nhiệt do không khí lọt mang vào : . Nhiệt do phối liệu từ cyclon tầng V lắng vào : . Hàm nhiệt khí hydrat mang ra : . Hàm nhiệt khí nóng và bụi từ cyclon tầng III mang vào : I3 Tổng lượng nhiệt vào : Lập cân bằng nhiệt ta có : I3 = 400,682 (kcal/kgCL). Nội suy ta được : t3 = 669oC. 3. Nhiệt độ khí ra từ cyclon tầng II : (Lập cân bằng nhiệt cyclon tầng III) a. Nhiệt tiêu tốn : Nhiệt do khí thải và bụi mang ra ở t = 6690C : . Nhiệt do phối liệu lắng xuống cyclon tầng II mang đi (tfl=6000C) : . . Nhiệt để phân huỷ nốt 60% caolinit còn lại : . Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh : . Tổng nhiệt tiêu tốn : . b. Nhiệt vào : Nhiệt do không khí lọt mang vào : . Nhiệt do phối liệu từ cyclon tầng IV lắng vào : .  Hàm nhiệt khí hydrat mang ra : . Hàm nhiệt khí nóng và bụi từ tầng II mang vào : I2 Tổng lượng nhiệt vào : Lập cân bằng nhiệt ta có : I2 = 470,967 (kcal/kgCL). Nội suy ta được: t2 = 813oC. 4. Nhiệt độ khí ra từ cyclon tầng I : (Lập cân bằng nhiệt cyclon tầng II) a. Nhiệt tiêu tốn : Nhiệt do khí thải và bụi mang ra ở t = 8130C : . Nhiệt do phối liệu lắng từ cyclon tầng II xuống calciner mang đi (tfl=8000C) : . . Nhiệt để phân huỷ 5% cacbonat ở cyclon tầng II : . Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh : . Tổng nhiệt tiêu tốn : b. Nhiệt vào : Nhiệt do không khí lọt mang vào : . Nhiệt do phối liệu từ cyclon tầng III lắng vào : . Nhiệt do hàm nhiệt CO2 tỏa ra : tại nhiệt độ 681oC . . Hàm nhiệt khí nóng và bụi từ tầng I mang vào : I1 Tổng lượng nhiệt vào : Lập cân bằng nhiệt ta có : . Ta coi nhiệt độ của Khí+Bụi từ duới lên với hàm nhiệt của chúng là tuyến tính trong khoảng nhiệt độ từ 900÷1000oC. Vậy nội suy ta có : . 5. Nhiệt độ khí ra khỏi calciner (lập cân bằng nhiệt calciner) : a. Nhiệt vào : Nhiệt hóa học của nhiên liệu : . Nhiệt lý học của nhiên liệu : . qt :Nhiệt lý học của than (kcal/kgthan) Nhiệt do phối liệu đem vào từ cyclon tầng II : . Nhiệt do gió III mang vào (giả sử nhiệt độ gió III là : 8000C) Nhiệt do gió I mang vào (t = 25oC) : . Nhiệt do CO2 phân huỷ ở calciner tại t = 900oC (phân huỷ 80%) : . . Tổng lượng nhiệt vào : . b. Nhiệt vào : Nhiệt tổn thất để phân huỷ 80% cacbonat : . Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh : . Nhiệt do không khí lọt mang vào : . Hàm nhiệt do khí + bụi mang ra khỏi calciner : Tổng nhiệt tiêu tốn : . Cân bằng nhiệt ta có : . Ta coi nhiệt độ của Khí + Bụi ra khỏi calciner với hàm nhiệt là tuyến tính trong khoảng nhiệt độ từ 900÷1000oC. Vậy nội suy ta có : tcal = 943oC. 6. Nhiệt độ khí ra từ lò quay : (thiết lập cân bằng nhiệt cho cyclon tầng I). a. Nhiệt tiêu tốn : Nhiệt tổn thất theo bụi và khí thải bay lên : Nhiệt phân huỷ nốt 5% cacbonat : . Nhiệt do bụi lắng vào lò tb=850oC : . . Nhiệt tổn thất ra môi trư._.ilô. Phương pháp này chỉ dùng khi có những thay đổi ngắn về chất lượng bột phối liệu tính theo thời gian. Tức là biện pháp tối ưu cho đồng nhất phối liệu khi mà phối liệu đã được đồng nhất sơ bộ. * Phương pháp đồng nhất hiệu quả dùng khí nén trong các Silô đồng nhất được rất nhiều hãng thiết kế cung cấp thiết bị trong nghành công nghiệp xi măng như: Fuler, Sket/Zab- CHDC Đức, Iohannex Miollar, IBAU, Kalaudiux Peter, FL.Smidth... Đã nghiên cứu và cho ra đời nhiều loại Silô đồng nhất khác nhau. * Căn cứ vào yêu cầu đồng nhất đã nêu trên, căn cứ vào tài liệu chào hàng của các hãng cung cấp thiết bị sau khi cân nhắc kỹ lưỡng đi đến quyết định chọn Silô đồng nhất cho công đoạn đồng nhất phối liệu là Silô CF (Controlled flow) cuả hãng FLSmidth. Với Silô CF đầu tiên của hãng được lắp đặt và đi vào hoạt động là vào năm 1981 cho đến nay được sử dụng rất nhiều trong các nhà máy xi măng có công suất lớn trên khắp thế giới cụ thể tại Việt Nam đã có nhiều nhà máy sử dụng loại Silô này. + Các đặc tính và ưu việt của Silô đồng nhất tinh CF (Theo tài liệuFL.Smidth) - Hiệu suất đồng nhất cao. - Giảm thiểu tối đa tiêu tốn năng lượng điện cho việc đồng nhất. - Cấu tạo khá đơn giản trong lắp đặt cũng như xây dựng. - Công đoạn điều chỉnh dòng được tự động hóa cao nhờ một bộ điều khiển PLC đã được lập trình sẵn nên độ ổn định đồng nhất của bột liệu ở đầu ra là rất cao. Yêu cầu của Silo chứa : khi máy nghiền liệu ngừng hoạt động thì Silo có thể cung cấp tối đa cho lò hoạt động trong 3 ngày liên tục. Như vậy lượng bột liệu chứa đầy Silo : Q’ = 3300*1.521*3 = 15057.9 (T). - Trọng lượng riêng của bột phối liệu: = 1,40(T/m3)_số liệu NMXM Hoàng Thạch. * Vậy với sức chứa của silô 20.000 tấn. Ta thiết kế silô có kích thước sau : Chọn đường kính của silô là : D = 22,4 (m) Chiều cao của silô được suy ra từ công thức sau: e =*g*j (tấn) (II _ tr 135). Trong đó: e = G : Là sức chứa của silô (Tấn). D : Là đường kính silô: ta chọn D = 20 m. H: Là chiều cao của silô (m), g: Khối lượng thể tích của bột liệu g = 1,4 (TCl/m3). j : Hệ số sử dụng dung tích silô, thường chọn j = 0,9. - Từ công thức trên ta có chiều cao của 1 silô: H = * Vậy với sức chứa của silô 20.000 tấn. Ta thiết kế silô có kích thước sau : đường kính D = 20 m; chiều cao H = 57 m . CHƯƠNG III: PHÂN XƯỞNG NGHIỀN XI MĂNG. I. QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA PHÂN XƯỞNG: Clinker chính phẩm được xả từ 2 silô chứa, mỗi silô có 6 cửa xả qua các van vận hành bằng mô tơ, đưa vào hệ thống băng tải và gầu nâng vận chuyển lên két chứa. Thạch cao, phụ gia trong kho tổng hợp được Reclaimer cào vào băng tải chạy dọc kho và được hệ thống băng tải vận chuyển đến két chứa thạch cao, phụ gia. Dưới các két chứa clinker, thạch cao, phụ gia là các băng cân định lượng đặt dưới van que. Tốc độ các băng cân được cân tự động phù hợp với tỷ lệ đã định trước bởi người vận hành. Clinker, thạch cao, phụ gia từ các băng cân được đổ vào các băng tải đảo chiều chia thành 2 tuyến. - Tuyến 1: các băng chạy theo chiều thuận đưa đổ clinker vào băng tải để vận chuyển vào máy đập sơ bộ, sau đó mới đưa vào máy nghiền xi măng . - Tuyến 2 : các băng tải chạy theo chiều nghịch. Clinker, thạch cao và phụ gia từ các băng cân đổ vào băng tải rồi đưa thẳng vào máy nghiền bi không qua thiết bị nghiền sơ bộ. II. NHIỆM VỤ CỦA PHÂN XƯỞNG : 1. Tiếp nhận clinker đạt tiêu chuẩn kỹ thuật từ các silô chứa clinke. 2. Nghiền hỗn hợp clinker, thạch cao và phụ gia thành xi măng bột: lượng còn lại trên sàng R008< 10%. Đảm bảo năng xuất 1,2 triệu tấn XM/năm. III. CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA PHÂN XƯỞNG : + Số ngày làm việc trong năm : 320 ngày. + Số giờ làm việc trong ngày : 20 giờ. + Thời gian sửa chữa và bảo dưỡng chọn cùng với thời gian ngừng nghỉ của lò. Ứng với năng suất lò : 137.5 (TCL/h). IV. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH TRONG PHÂN XƯỞNG : 1. Chọn máy đập thạch cao và phụ gia : - Thạch cao khi nhập về thường có kích thước lớn do việc cần đảm bảo chất lượng, vì thạch cao có kích thước nhỏ thường bị giảm chất lượng do bị phân huỷ (mất nước) trong khi vận chuyển. Thạch cao chỉ được đập nhỏ trước khi nghiền cùng clinker trong một khoảng thời gian ngắn để đảm bảo chất lượng. - Thạch cao và đá bazan nhập về nhà máy có kích thước < 500 mm, đá đen (phụ gia lười) sau khi khai thác ở mỏ ở gần nhà máy về có kích thước <50 mm trước khi đưa vào nghiền. Để tiết kiệm chi phí đầu tư ta dùng một máy đập búa một trục UKC của hãng FL.Smidth để đập chung cho cả đá đen, thạch cao và đá bazan. (Các tính năng của máy đập búa bazan đã nêu ở phần phân xưởng nguyên liệu). * Năng suất máy đập thạch cao và phụ gia : Lượng thạch cao và phụ gia cần trong 1 ngày : G = Glo * (gTC + gpg ) = 3300*(0.049 + 0,126) = 557,5 (TTC /ngày). Máy đập ngày làm việc 8 giờ : Năng suất của máy đập : GM = (T/h). Chọn máy đập búa 2 trục EUI 125 x 125 (của hãng FLSmidth) : có năng suất 110 ( T/h). Hệ số dư năng suất tổng : p = 2. Chọn máy nghiền xi măng : Theo thiết kế, nhà máy sản xuất 1,2 tr Tấn xi măng / năm. Lượng xi măng cần sản xuất ra trong một ngày : G = 1200000 / 320 = 3750(TXM/ngày). Năng suất máy nghiền xi măng : GM = 3750/20 = 187,5 (TXM/h). Ta chọn máy nghiền xi măng là máy nghiền bi có năng suất : 200 (T/h). Hệ số dư năng suất : p = Cơ sở lựa chọn : ( theo tài liệu chào hàng của hãng FLSmidth) *Vậy chọn máy nghiền bi UMS 54×14,5 có năng suất 200 (T/ h) là phù hợp. - Với các thông số kỹ thuật sau đây: + Đường kính tang quay : 5400 mm. + Chiều dài tang quay : 14500 mm + Chiều dài ngăn 1 : 4120 mm + Chiều dài ngăn 2 : 10380 mm + Lưu lượng nước làm mát cho 1 ổ đỡ máy nghiền : 4,5 m3/phút. + Công suất động cơ : 6142 Kw. + Tốc độ quay : 594 v/p. + Khối lượng bi, đạn trong máy : 245 tấn. + Quạt máy nghiền kiểu: MTS 1400/1400. + Lọc bụi điện C 300/BP/363654-4260. 3. Chọn thiết bị phụ trợ cho máy nghiền bi : a. Chọn các két trung gian : - Bunke chứa clinker 541.BI01 dung tích 200 m3 = 240 (TCL). - Bunke chứa thạch cao 541.BI02 dung tích 200 m3 = 280 (TTC). - Bunke chứa phụ gia hoạt tính 541.BI03 dung tích 200 m3 = 240 (TPG1). - Bunke chứa phụ gia đầy 541.BI04 dung tích 150 m3 = 180 (TPG2). * Thiết bị định lượng: - Phụ gia hoạt tính và phụ gia đầy ta dùng băng cân 541.WF03.WF04 loại R2 65×2. - Băng cân định lượng thạch cao 541.WF02 loại R2 80×3,25 + Kích thước vật liệu vào : < 50 mm + Một động cơ, với thạch cao loại DKF90S còn phụ gia loại DKF100L. b. Máy phân ly. Độ mịn của xi măng là rất quan trọng, nó quyết định tới một số tính chất của xi măng.Vì vậy ta phải chọn máy phân ly sao cho đảm bảo cho ra được độ mịn yêu cầu. - Chọn máy phân ly SEPAX 500M-122 hiệu suất cao. + Đường kính roto : 3130 mm + Chiều cao roto : 2810 mm + Tốc độ quay : 60÷171 v/p + Động cơ : 362 Kw. + Tốc độ động cơ : 600 ÷ 1800 v/p. + Quạt separator kiểu : MT-SS 2500/2320 Trong phân ly này ta dùng lọc bụi túi thay cho cyclon lắng. c. Lọc bụi túi separator: + Kiểu : D 24- 4,5-2712. + Số module : 24 + Số dãy túi : 120 + Tổng số túi : 1200 + Điện năng : 72 Kw + Tiêu tốn khí nén max : 5,4 m3/phút d. Lọc bụi điện máy nghiền bi: kiểu C 300/BP/363654- 4260: + Số hệ thống điện cực : 3 + Máy điện áp/ bộ nạp : 3×100/300 KV/mA. + Lưu lượng khí : 16,9 ÷ 42090 m3/ h + Tốc độ khí : 0,8 m/s + Nhiệt độ làm việc : 1140C + Nồng độ bụi vào : 690 g/Nm3 + Nồng độ bụi ra : 50 g/Nm3 + Năng suất thu hồi bụi : 28,8 (T/h). e. Băng tải cao su: - Băng tải cao su là loại thiết bị vân chuyển có năng suất cao, cấu tạo đơn giản, làm việc không ồn, vận chuyển được vật liệu dạng cục, khoảng cách vận chuyển lớn. Tuy nhiên chỉ vận chuyển được vật liệu theo phương nằm ngang hoặc theo một góc nghiêng nhỏ, không chịu được nhiệt độ cao và sự ăn mòn, không thích hợp cho việc vận chuyển những cục vật liệu có kích thước lớn, trọng lượng cao. - Căn cứ vào vật liệu cần vận chuyển: clinker sau khi ra khỏi silô chứa, phụ gia, thạch cao và khoảng cách cần vận chuyển. Ta chọn băng tải cao su để vận chuyển. + Băng tải 541.BC14 có năng suất 347÷410 (T/h). + Băng tải 541.BC17 có năng suất 240÷289 (T/h). e. Máng khí động: - Dùng để vận chuyển vật liệu dạng bột, khoảng cách vận chuyển dài, không gây bụi, tiêu tốn năng lượng ít. Tuy nhiên không vận chuyển vật liệu có độ ẩm cao. - Ta chọn máng khí động để vận chuyển bột xi măng từ phân ly Sepax đến silô chứa xi măng bột. + Máng khí động 541.AS12 có năng suất 264÷317 (T/h). + Máng khí động 541.AS13 có năng suất 504÷605 (T/h). f. Chọn gầu nâng. - Gầu nâng 541.BE01 có năng suất 342÷410 (T/h). - Gầu nâng 541.BE02 có năng suất 504 ÷ 605 (T/h). g. Vít tải: - Vận chuyển vật liệu dạng bột, có độ kín khí cao, áp dụng tốt khi vận chuyển bột liệu có nhiều khí độc hại, tuy nhiên khoảng cách vận chuyển không được xa, dễ bị mài mòn, làm bẩn vật liệu khi vận chuyển, năng lượng tiêu tốn lớn. - Chọn một vít tải 541.SC13 vận chuyển bột liệu sau khi thu hồi từ lọc bụi điện, có năng suất 240÷288 (T/h). CHƯƠNG IV: PHÂN XƯỞNG ĐÓNG BAO. I. QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ. Xi măng thành phẩm được hệ thống vít tải, gầu nâng và máng khí động vận chuyển vào 4 két chứa (một két chứa dùng để xuất xi măng rời). Để đồng nhất và tháo xi măng ra khỏi silô, các quạt thổi được lắp ở dưới đáy silô, để sục khí vào khoang trộn. Xi măng từ 3 két chứa được tháo ra ở cửa đáy duy nhất cho mỗi silô bên trong khoang trộn rồi qua các van điều chỉnh lưu lượng vào hệ thống máng khí động và gầu nâng đến các Bunke chứa cho 3 máy đóng bao. Két chứa xi măng xuất xi măng xuất dời, xuất trực tiếp ra các xe ô tô sitéc chở xi măng chuyên dụng. Từ 3 Bunke chứa, xi măng được tháo vào 3 máy đóng bao. Xi măng bao được vận chuyển ra ô tô, tàu hoả bằng hệ thống băng tải. II. TÍNH VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG. 1. Silô chứa ximăng : * Ủ xi măng từ 7 ÷ 15 ngày trong các silô chứa nhằm mục đích: + Hạ nhiệt độ (vì trong quá trình nghiền nó lại sinh nhiệt). + Làm cho thạch cao hút nước trở lại. + Tiếp tục hyđrát hóa một phần CaOtd để làm cho xi măng ổn định thể tích hơn khi đóng rắn. + Đồng nhất giữa các mẻ xi măng, đồng nhất thành phần của xi măng. + Là kho trung chuyển để xuất xi măng rời mà không ảnh hưởng tới phân xưởng nghiền xi măng. * Tính kích thước silô xi măng: - Năng suất xi măng của nhà máy: 200*24 = 4800 (tấnXM/ ngày). - Lượng xi măng dự trữ trong 10 ngày: G = 4800*10 = 48000 (tấnXM) - Khối lượng thể tích ximăng pooclăng hỗn hợp: = 1,40 t/ m3 (lấy theo số liệu – NMXMTĐ) - Hệ số sử dụng dung tích silô: = 0,9 - Thiết kế 4 silô chứa ximăng giống nhau với dung tích chứa 1 silô là: V = + Chọn chiều cao của 1 silô là: H = 35 m + Đường kính của 1 silô là: (m). Vậy chọn 4 silô chứa ximăng giống nhau với D = 19 m; H = 35 m 2. Máy đóng bao : * Chọn máy đóng bao quay của hãng Ventomatic SPA. Máy này có ưu điểm: kích thước gọn, vận hành đơn giản, tự động hoá trong toàn bộ quá trình, công suất cao, độ chính xác cao, đạt tiêu chuẩn bảo vệ môi trường cao và bảo dưỡng dễ dàng. * Xác định năng suất của máy đóng bao. - Lượng xi măng đóng bao trong nhà máy là 80% tổng lượng xi măng. - Thời gian máy đóng bao làm việc: 16 giờ/ngày - Năng suất công đoạn đóng bao là: * Chọn 3 máy đóng bao năng suất mỗi máy là 100 (T/ h) hay (200 bao/ h) - Đặc trưng kỹ thuật của máy: + Kiểu : GIROMAT - GEVPLUS. + Số vòi nạp : 8 vòi + Năng suất mỗi máy : 100 tấn/h + áp suất khí nén yêu cầu : 6÷7 Bar + Tổng công suất các động cơ : 45 Kw. + Độ ẩm môi trường cho phép sản xuất : 80% + Trọng lượng bao đóng : 20÷50 kg + Tổng khối lượng của giảm tốc động cơ, băng tải rút, động cơ nạp: 22,5 tấn. 3. Kho chứa xi măng : Thiết kế kho chứa xi măng đảm bảo chứa lượng xi măng bao trong 2 ngày - Tải trọng chứa ximăng bao trên 1 m2 nhà kho: 3 T/m2. - Hệ số hữu ích sử dụng bề mặt kho: 0,65 %. - Diện tích kho chứa xi măng: = 5907,692(m2) - Chọn chiều dài kho là 100 m ® Chiều rộng kho là: 5907,692 : 100 » 60 (m) Vậy ta chọn kho có kích thước: Chiều dài kho L = 100 m; R = 60 m. CHƯƠNG V: PHÂN XƯỞNG NHIÊN LIỆU. I. QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ. Than được Reclaimer cào lên băng tải chạy dọc kho và được đưa tới két chứa nhờ hệ thống băng tải. Trước khi vào két chứa , kim loại trong than được chia tách, thải bỏ nhờ 2 thiết bị phát hiện và chia tách, gắn trên băng tải. Nhờ máy cấp liệu than vận hành bằng mô tơ điều khiển tốc độ, than được tháo từ két chứa vào máy nghiền qua vít tải đôi cấp liệu máy nghiền. Than cám được nghiền đến độ mịn: 5% trên sàng 009, các hạt có kích thước lớn hơn được máy phân ly thải quay lại bàn nghiền. Nhờ sức hút của quạt máy nghiền. Than mịn được lắng qua lọc bụi búi, tốc độ máy phân ly được điều khiển phù hợp với kết quả về độ mịn từ phòng thí nghiệm. II. NHIỆM VỤ PHÂN XƯỞNG: 1. Sản xuất ra than mịn và hâm sấy dầu để cung cấp đủ nhiên liệu cho hệ thống lò và calciner hoạt động liên tục. 2. Cung cấp dầu cho các buồng đốt phụ của máy nghiền liệu, nghiền than(nếu cần). III. TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG CỦA NHIÊN LIỆU: 1. Than cám 3 : Cung cấp 100% than cho hệ thống lò (khi lò chạy ổn định). Than trước khi cấp cho hệ thống lò phải đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng sau: - Độ tro : 10 ÷ 12% - Chất bốc : 5 ÷ 8% - Nhiệt trị : 6000 ÷7480 kcal/ kg than - Hàm lượng lưu huỳnh S : < 0,6 % * Than mịn sau sấy nghiền phải đạt: - Độ mịn : trên sàng 0,09 mm - Độ ẩm : W = 0,5 ÷ 1% 2. Dầu FO : Dầu được dùng cung cấp cho hệ thống lò khi nhóm lò hoặc bổ xung nhiệt khi cần thiết. Ngoài ra, nó còn được dùng cung cấp cho các buồng đốt phụ của máy nghiền liệu, nghiền than (nếu cần). - Dầu được sấy bằng phương pháp dùng hơi nước bão hòa. - Dầu trước khi đem sử dụng phải đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng như sau: + Hàm lượng lưu huỳnh S : < 2,1% + Nhiệt lượng : ³ 9200 kcal/ kg dầu + Lượng nước lẫn : < 1% + Nhiệt độ sấy dầu : 90÷1000C + Áp lực phun dầu : 25÷30 kG/ cm2 IV. VỊ TRÍ PHÂN XƯỞNG VÀ SƠ ĐỒ MÔ HÌNH NGHIỀN THAN: Phân xưởng nhiên liệu bắt đầu từ kho chứa tổng hợp của nhà máy và kết thúc sau hai bunke chứa than mịn để cung cấp cho vòi đốt Lò và Calciner. * Biện luận chọn sơ đồ nghiền và hệ thống cấp than bột cho vòi đốt. Hiện nay có hai phương pháp nghiền và cấp than bột cho vòi đốt phổ biến đó là: + Phương pháp nghiền tác động trực tiếp (cấp trực tiếp). Sản phẩm nghiền được đưa trực tiếp vào vòi đốt thông qua hệ thống quạt tạo áp suất không qua hệ thống két chứa trung gian. Phương án này có ưu điểm lớn là chi phí đầu tư thấp hơn 40% so với phương pháp cấp than bột gián tiếp qua các bunke chứa. Tuy nhiên nhược điểm của nó là chế độ làm việc của lò phải phụ thuộc vào phân xưởng nhiên liệu, không có khả năng làm việc tách biệt và vì thế có thể dễ gây sự cố dừng toàn bộ dây chuyền sản suất khi có sự cố ở phân xưởng nhiên liệu. Mặt khác lượng ẩm của than hầu như được đem toàn bộ vào vòi đốt làm giảm nhiệt độ ngọn lửa giảm hiệu suất nung. + Phương pháp thứ hai là phương pháp gián tiếp. Tức là sản phẩm nghiền bột than mịn được chứa trong các bunke chứa sau đó mới cấp tới các vòi đốt. Phương án này khắc phục được những nhược điểm của phương án trực tiếp. Bunke chứa làm cho chế độ làm việc của phân xưởng lò không phụ thuộc nhiều vào chế độ làm việc của phân xưởng nhiên liệu, lượng hơi nước trong than ẩm được tách ra theo dòng khí thải tại các thiết bị thu hồi và thải ra môi trường nên không ảnh hưởng đến nhiệt độ ngọn lửa khi đốt than. Căn cứ vào các ưu nhược điểm phân tích ở trên, căn cứ vào chế độ làm việc thực tế của phân xưởng, căn cứ vào độ ẩm của than nhập về nhà máy là 8% đi đến quyết định chọn phương án nghiền cho phân xưởng nghiền than là sấy nghiền liên hợp cấp than bột gián tiếp cho vòi đốt được mô phỏng như hình dưới đây. V. TÍNH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG. 1. Máy nghiền than: Biện luận chọn máy nghiền. * Để gia công than chuẩn bị cho vòi đốt lò và calciner ta có thể dùng nhiều loại máy nghiền khác nhau nhưng hiện nay có hai loại máy nghiền phổ biến được sử dụng trong công đoạn nghiền than là máy nghiền bi và máy nghiền đứng. Ưu và nhược điểm của máy nghiền bi và máy nghiền đứng đã nêu trong phần lựa chọn máy nghiền cho công đoạn nghiền liệu. * Căn cứ vào tính chất của than, căn cứ vào ưu nhược điểm của máy nghiền bi và máy nghiền đứng, căn cứ vào tài liệu chào hàng do các hãng cung cấp thiết bị trên thị trường hiện nay đi đến quyết định chọn máy nghiền than là máy nghiền đứng ATOX sấy nghiền liên hợp chu trình kín của hãng FL.Smidth. 2. Xác định năng suất của máy nghiền than : - Máy làm việc 2 ca/ngày, có két dự trữ nên hệ số dự trữ cho phân xưởng lò làm việc liên tục P2 = 0. - Thời gian bảo dưỡng, sửa chữa, ngừng nghỉ của máy chọn cùng với thời gian sửa chữa, bảo dưỡng, ngừng của lò(ứng với năng suất G1 =137,5 tấn Cl/h). - Năng suất yêu cầu của máy nghiền: G = G1*BH*.K + BH: Tiêu hao than ẩm thực tế cho 1 tấn clinke, BH = 0,11 (T/TCl) + K : Hệ số ca làm việc của máy: 2 ca/ ngày ( K = 3/2) G = 137,5* 0,11*1,5 = 22,6875(T/ h) - Chọn một máy có năng suất 35 t/h. + Hệ số dự trữ năng suất tổng: P = Vậy chọn 1 máy ATOX 27.5. Có năng suất 35 T/ h là phù hợp. Các đặc tính của máy nghiền than Máy nghiền than ATOX 27.5 được chọn cho công đoạn nghiền than có các đặc tính sau : - Năng suất máy nghiền  : 35 (T/h). - Công suất động cơ : 666÷761 Kw. - Tốc độ quay bàn nghiền : 32,8 v/p. - 03 con lăn với đường kính : D = 1650 (mm). - 03 xilanh thủy lực gồm 06 bình tích năng. - Chiều cao vành chặn bằng 3% đường kính bàn nghiền. - Đường kính bàn nghiền : Db = 2,75m. * Về cơ bản ưu và nhược điểm của máy nghiền ATOX dùng nghiền than giống như máy nghiền liệu ATOX đã trình bày trong phần phân xưởng liệu. Tuy nhiên máy nghiền ATOX dùng cho công đoạn nghiền than được thiết kế có một vài điểm khác với máy nghiền liệu ATOX như: * Máy nghiền than không có bộ phận hồi lưu liệu dưới bàn nghiền, phía trong máy nghiền được phủ một lớp gốm chịu nhiệt để tránh hiện tượng cháy nổ do điều kiện làm việc than tiếp xúc với vỏ thép,có bộ phận cấp khí trơ,trên đường đi của than thành phẩm có các van chống cháy nổ... * Để giảm độ rung của máy nghiền, ta phun nước làm ổn định lớp vật liệu trên bàn nghiền. Kích thước của máy nghiền được biểu thị ở bảng sau : Mô phỏng quá trình làm việc của máy nghiền than : Hình : Thiết bị phân ly RAKM : Các thông số kích thước chính của máy phân ly RAKM : Nhận xét: Máy nghiền than ATOX 27.5 chọn cho công đoạn nghiền than có năng suất 35 t/h của hãng FL.Smidth với những tính năng và ưu việt nêu trên nó có khả năng đáp ứng năng suất của phân xưởng cũng như phân xưởng lò nung hoạt động liên tục và an toàn trong quá trình hoạt động. 3. Lọc bụi túi thu hồi sản phẩm than mịn : a. Biện luận chọn lọc bụi túi cho công đoạn thu hồi sản phẩm than mịn : Hiện nay có ba phương pháp phổ biến trong công đoạn thu hồi than mịn sau máy nghiền than. - Phương pháp dùng Cyclon hoặc hệ Cyclon để thu hồi, phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, chi phí đầu tư thấp tuy nhiên nó có nhược điểm là hiệu suất lắng thấp nên khả năng thu hồi liệu không cao. - Phương pháp dùng lọc bụi túi. Đây là phương pháp thu hồi an toàn và có hiệu suất cao, chi phí đầu tư ở mức trung bình so với các phương pháp thu hồi khác. Nhưng nó cũng có nhược điểm như nhiệt độ làm việc thấp, chi phí và thời gian sửa chữa bảo dưỡng cao. Tuy nhiên cho đến nay với việc nghiên cứu và cải tiến liên tục về công nghệ lọc bụi túi đã khắc phục được phần lớn những nhược điểm của nó trước kia, cụ thể : + Hiệu xuất lọc lên tới 99%. Nồng độ bụi 100 ¸ 1000g bụi/m3 + Diện tích lọc bụi lớn cùng một không gian. + Lớp vải lọc bụi dùng polyeste là loại vật liệu kị nước và chịu được ở môi trường có tác nhân hoá học cao. Do đó tăng tuổi thọ của vải lọc bụi. + Vận hành dễ dàng, giá thành đầu tư giảm, làm việc an toàn so với lọc bụi điện (hạn chế được hiện tượng gây nổ do nồng độ khí CO cao). Vì thế lọc bụi túi giờ nay có xu hướng được sử dụng rộng rãi trong các công đoạn thu hồi sản phẩm làm sạch môi trường. - Lọc bụi điện. Lọc bụi điện là phương pháp tối ưu cho việc thu hồi bột liệu và làm sạch khí thải với hiệu suất lọc thuyết phục gần như tuyệt đối 99,9%. Tuy nhiên nó có nhược điểm là đầu tư ban đầu lớn và có thể gây cháy nổ khi có sự cố. * Căn cứ vào ưu nhược điểm của các phương pháp thu hồi trên, căn cứ vào điều kiện làm việc thực tế cũng như khuynh hướng hiện nay ở các nhà máy mới, các nhà máy đang xây dựng, căn cứ vào tài liệu chào hàng của các hãng cung cấp thiết bị đi đến quyết định chọn lọc bụi túi loại Filtax của hãng FL.Smidth. b. Tính lưu lượng khí vào lọc bụi : * Lượng hơi nước bốc ra từ than. (T/h) Trong đó. G = 35 (t/h). Năng suất của máy nghiền than. W0 = 8% Độ ẩm ban đầu của than. W1 = 1% Độ ẩm của than sau khi nghiền. - Tính theo thể tích. (Nm3/h). * Lượng tác nhân sấy trong một giờ. VK = 2,139*35*1000 = 74865 (Nm3/h). Trong đó: 2,139: Luợng khí sử dụng trong máy nghiền đứng (Nm3/kg cấp liệu thô). * Lượng không khí lọt vào hệ thống máy nghiền giả thiết lượng này lấy bằng 10% lượng tác nhân sấy: Vlọt = 0,1*74865 = 7486,5 (Nm3/h). * Tổng lượng khí vào máy lọc bụi. VT =2663+7485+748,5= 85014,5 (Nm3/h) = 1416,908 (Nm3/phút). Với lưu lượng khí như trên ta chọn lọc bụi túi Filtax với các thông như sau. Thông số máy lọc bụi Filtax chọn để thu hồi bột than như sau. + Filtax loại D16. + Lưu lượng khí : 1417 m3/p. * Filtax D16 là loại có hai dây thu hồi bột than với các thông số sau: - Số module : 16 - Lưu lượng bụi vào max 9500 g bụi/ m3 không khí. Với khả năng lọc 0,95m3/m2/phút. - Tiêu tốn khí nén tiêu chuẩn : 3,6 m3/phút. 4. Chọn quạt hút sau lọc bụi túi với yêu cầu sau: - Lưu lượng khí yêu cầu (bằng lưu lượng khí vào lọc bụi túi) V = 1420 m3/phút = 23,6 m3/s - Áp suất chọn 400 mmH2O = 4000 Pa * Vậy ta chọn quạt loại XPW 250 với các thông số kỹ thuật sau: - Công suất : 140 Kw. - Lưu lượng khí : 23,6 m3/p. - Áp suất : 4000 Pa. 5. Chọn bunke cấp than cám cho máy nghiền than : * Chọn Bunke có dung tích 200 m3. Với dung trọng lượng g = 1,2 tấn/m3. - Lượng than trong Bunke chứa cấp cho máy nghiền than. G = 200*1,2 = 240 (T). Vậy lượng than dự trữ cho máy làm việc trong 8 giờ. 6. Chọn bunke chứa cấp than mịn cho vòi đốt Lò và Calciner: - Lượng than cần cung cấp cho hệ thống lò làm việc. GT = 166,67*XT = 166,67*0,110 = 18,334 (T/h). - Lượng than mịn cần cấp cho vòi đốt lò trong 1 giờ. GL = 0,4*18,334 = 7,333 (T/h). + Chọn Bunke chứa than cho lò có dung tích : 80 m3 - Lượng than mịn cần cấp cho vòi đốt Calciner trong 1 giờ. GC = 0,6*18,334 = 11,000 (T/h). + Chọn Bunke chứa than cho vòi đốt Calciner có dung tích : 150 m3. 7. Băng tải cao su. Dựa vào các tính chất của băng tải cao su đã nêu trong phần chọn băng tải cao su cho phân xưởng nguyên liệu, dựa vào tính chất của than cám cần vận chuyển từ kho chứa tổng hợp tới két chứa cấp cho máy nghiền than (là vật liêu dạng cục nhỏ có độ ẩm 7%...) dựa vào khoảng cách cần vận chuyển trong sơ đồ nhà máy đi đến quyết định chọn băng tải cao su cho công đoạn vận chuyển than cám từ kho chứa tới két chứa cấp liệu máy nghiền than. Số băng tải tham gia quá trình vận chuyển trong công đoạn trên. - Băng tải với năng suất mỗi chiếc : 284¸341 t/h 8. Vít tải. Căn cứ vào những ưu nhược điểm của vít tải nêu trên, căn cứ vào tính chất của bột than mịn sau khi đựơc thu hồi tại lọc bụi Filtax đi đến quyết định chọn vít tải làm thiết bị vận chuyển bột than mịn từ lọc bụi đến bơm khí nén cấp cho các két chứa cấp than cho vòi đốt lò và vòi đốt calciner. Đây là thiết bị thích hợp cho công đoạn vận chuyển này nó mang tính kinh tế cũng như an toàn môi trường, cho người và thiết bị. * Hệ thống vít tải cho công đoạn cấp than cho lò và calciner. - Vít tải 461.SC01 cấp liệu cho máy nghiền, có năng suất 14 ¸ 41 t/h - Vít tải 461.SC02 thu hồi bụi từ lọc bụi túi, có năng suất 34 ¸ 72 t/h CHƯƠNG VI: CUNG CẤP ĐIỆN, NƯỚC VÀ KHÍ NÉN. I. CUNG CẤP ĐIỆN : II. CẤP THOÁT NƯỚC : III. CUNG CẤP KHÍ NÉN : IV. PHẦN XẤY DỰNG : CHƯƠNG VII: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ KIỂM TRA SẢN XUẤT. I. CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG : Khi vận hành nhà máy cần phải chú ý đến biện pháp an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp, phòng cháy chữa cháy. Các vấn đề đó phải được thể hiện trong nghiên cứu thiết kế công trình. Trong các công đoạn sản xuất đã thiết kế, bố trí các hệ thống cứu hoả có hiệu quả chữa cháy cao. Ngoài nhà có hệ thống cấp thoát nước cứu hoả.Trong nhà máy được bố trí một đội phòng cháy chữa cháy được trang bị đầy đủ các phương tiện hiện đại, hệ thống liên tục thông suốt ngày đêm, lực lượng phòng cháy chữa cháy được huấn luyện kỹ càng và thường xuyên luyện tập để nâng cao khả năng ứng cứu trong trường hợp có hoả hoạn xảy ra. II. VỆ SINH CÔNG NGHIỆP : Để đảm bảo môi trường làm việc thì vấn đề vệ sinh công nghiệp là một vấn đề hết sức quan trọng.Nó bảo vệ sức khoẻ của người lao động cũng như môi trường.Vì vậy để giải quyết vấn đề vệ sinh công nghiệp cần phải quan tâm các vấn đề sau. Chống bụi : Các khu vực, các điểm phát sinh bụi được trang bị lọc bụi túi, lọc điện để đảm bảo lồng độ bụi thải ra ≤ 50 mg/Nm3. Kho chứa bán thành phẩm và xi măng bột phải được bao che kín hoặc silô bê tông kín. Ngoài ra nhà máy phải được quét dọn thường xuyên có xe phun nước. Khí thải : Khí thải có chứa lẫn bụi, lẫn độc sau khi thải ra ống khói phải có nồng độ cực đại nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép. Để tránh ảnh hưởng trực tiếp tới người lao động cũng như khu vực dân cư xung quanh. Cần phải xây dựng ống khói cao để giảm nồng độ khí độc hại. 3. Chống ồn : Đảm bảo khống chế các nơi phát sinh ồn có độ ồn < 70 dB. Những nơi có tiếng ồn cao như nơi đặp các thiết bị gây ồn cao như các máy đập, máy nghiền đứng, nghiền bi, cần được bố trí xa khu dân cư có thiết bị tre chắn, có cây xanh trồng xunh quanh. 4. Chống nhiệt : Các nguồn, thiết bị phát sinh nhiệt phải được trang bị lớp cách nhiệt, quạt làm mát thông gió công nghiệp. III. AN TOÀN LAO ĐỘNG : Các công trình, thiết bị của nhà máy xi măng lò quay thuộc loại siêu trường, siêu trọng, các thiết bị chuyển động. Do đó rất dễ xảy ra tai nạn lao động trong quá trình sản xuất. Vì vậy, các biện pháp về an toàn lao động phải được chấp hành nghiêm chỉnh: - Các nhà xưởng, các sàn thao tác. . có độ cao trên 2m trở nên phải có lan can, lồng thép bảo vệ xung quanh. Cầu thang lên xuống phải có tay vịn, lồng bảo vệ, có đầy đủ hệ thống chống sét, tiếp địa. - Các thiết bị cơ, điện phải có biển báo nguy hiểm, lồng lưới bảo vệ và các thiết bị đóng cắt tự động khi cần thiết. - Các thiết bị chuyển động phải được che chắn, các vật cứng như đất, đá, than, Clinke ở trên phải được bao bọc và có các biểm báo nơi có vật cứng ở trên cao, trang bị các mũ bảo hiểm để chống vật dơi tự do. - Người lao động phải được trang bị đầy đủ về thiết bị an toàn lao động, kiến thức về an toàn lao động cũng được tập huấn kỹ trước khi bước vào vận hành, sản xuất. Những khu vực nguy hiểm hạn chế người lao động và thay thế các thiết bị tự động để đảm bảo tính mạng người lao động. IV. KIỂM TRA SẢN XUẤT : Trong quá trình sản suất thường xẩy ra các sự cố mà ta không thể biết trước để đề phòng, cũng như đưa ra các gải pháp để hạn chế tổn thất do các tác nhân gây bất thường gây ra. Việc kiểm tra sản suất là bắt buộc cho tất cả các công đoạn, và có một đội ngũ thường xuyên kiển tra. Nội dung kiểm tra sản xuất bao gồm: - Kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật của nguyên liệu, thành phẩm, sản phẩm: + Kiểm tra thành phần hoá của các nguyên liệu, nhiên liệu, sản phẩm. + Kiểm tra độ ẩm phối liệu. + Kiểm tra độ mịn phối liệu. + Kiểm tra tít phối liệu. + Kiểm tra clinke ra lò. + Kiểm tra độ mịn xi măng. + Kiểm tra các tính chất của xi măng. + Kiểm tra trọng lượng bao xi măng. + Kiểm tra chất lượng vỏ bao Xi măng. Các chỉ tiêu trên đã được quy định và được tiến hành kiểm tra theo chu kỳ cũng có thể đột xuất, có thể kiểm tra tại nơi sản suất cũng có thể tại phòng thí nghiệm - Kiểm tra việc thực hiện các quy trình công nghệ: + Quy định vận hành máy nghiền. + Quy định vận hành lò. + áp suất các điểm của xyclôn, áp suất trong các silô chứa để đưa ra các mức nguy hiểm hay ổn định. + Lưu lượng phối liệu vào lò, lưu lượng nhiên liệu vào lò, nhiệt độ các zôn, các xyclon trao đổi nhiệt, phân tích khí thải. + Kiểm tra nhiệt độ vỏ lò, gạch lót lò, tốc độ quay của lò. . . Các việc kiểm tra này phần lớn hiện đại, có các thiết bị giám sát kiểm tra tự động điều chỉnh. - Kiểm tra thiết bị máy móc: + Kiểm tra nhiệt độ ở các trục máy móc, kiểm tra tốc độ quay của thiết bị, vận tốc của thiết bị chuyển động. + Kiểm tra năng suất máy, công suất máy để đưa ra các tín hiệu báo động khi thiết bị chạy quá tải, hay chạy dưới mức quy định. + Kiểm tra độ mài mòn của máy như: các tấm lót, bi đạn trong máy nghiền, các quả búa của máy đập búa. . . - Kiểm tra các đường ống vận chuyển chống hiện tượng tắc ngẽn. Công tác kiểm tra này do công nhân sản xuất chính kiểm tra thường xuyên và có sự theo dõi của cán bộ kỹ thuật nhà máy. PHẦN VIII : TỔ CHỨC VÀ KINH TẾ I. TỔ CHỨC : 1. Tổ chức thời gian biểu sản xuất : - Khai thác nguyên liệu, đập và vận chuyển : 1 ca/ ngày - Nghiền nguyên liệu đến nghiền ximăng : 3 ca/ ngày - Đóng và xuất ximăng : 2 ca/ ngày - Sửa chữa cơ, điện : 3 ca/ ngày - Hành chính tổng hợp làm việc theo giờ hành chính. 2. Bố trí nhân lực trong nhà máy : Căn cứ vào các yêu cầu công nghệ tại các phân xưởng sản xuất, yêu cầu quản lý sản xuất và kinh doanh, nhà máy dự kiến trước khi sản xuất cần phải được đào tạo cán bộ kỹ thuật, và đội ngũ công nhân lành nghề bằng cách thu hút các cán bộ trẻ có năng lực và gửi đi đào tạo. Đối với người lao động địa phương, để đảm bảo đời sống của người địa phương không có sự xáo trộn thì trước khi đưa nhà máy vào hoạt động cần bố trí những lao động có trình độ cấp III là người điạ phương cho đi học lớp công nhân kỹ thuật nâng cao năng lực của người lao động (hằng năm nhà máy vẫn tuyển những học sinh có trình độ tốt nghiệp cấp III cử đi học lớp kỹ thuật xi măng Hải Phòng), đối với cán bộ kỹ thuật cần có chính sách thu hút cán bộ trẻ ở các viện nghiêm cứu công nghệ silicat, sinh viên ở các trường đại học, có chính sách thu hút cán bộ có kinh nghiệm từ các cơ quan bạn. II. KINH TẾ : ._.