Thiết kế nhà máy sản xuất vật liệu chịu lửa Samot

ư, mở rộng và phát triển đó là sản xuất vật liệu chịu lửa. ở Việt Nam hiện nay đã có một số nhà máy chuyên sản xuất vật liệu chịu lửa phục vụ cho các ngành công nghiệp như: Nhà máy vật liệu chịu lửa Cầu Đuống – nhà máy vật liệu chịu lửa Tam Tầng (nay thuộc công ty vật liệu chịu lửa Cầu Đuống) với năng suất 25000 Tấn/năm chuyên sản xuất gạch chịu lửa Samot A,B,C , gạch Cao Alumin… cung cấp cho ngành công nghệ gốm sứ, ximăng… Nhà máy vật liệu chịu lửa Thái Nguyên với năng suất 35000 tấn/năm chuyên sản xuất gạch chịu lửa Samot A,B,C , gạch chịu lửa Ziếcon, gạch Manhêgi cacbon, gạch Cao Alumin … cung cấp cho các ngành công nghiệp. - Nhà máy vật liệu chịu lửa kiềm tính với năng suất 16500 tấn/năm chuyên sản xuất gạch Manhêgi, gạch Manhêgi crom, spinel…cung cấp cho công nghiệp ximăng, công nghiệp luyện kim. Khảo sát các nhà máy, ta thấy mỗi năm ở nước ta có khoảng 90000 tấn vật liệu chịu lửa được sản xuất ra với tất cả các chủng loại đã phần nào đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng của các ngành công nghiệp. Nhưng với nhu cầu ngày một lớn của các ngành công nghiệp thì lượng gạch chịu lửa ở nước ta sản xuất ra như vậy vẫn chưa thể đáp ứng đủ. Vì thế nên ở nước ta hàng năm các ngành công nghiệp vẫn phải nhập về từ nước ngoài lượng gạch không phải là nhỏ. Theo báo cáo của bộ xây dựng về “ Dự án quy hoạch tổng thể ngành công nghiệp vật liệu xây dựng ở Việt Nam đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020” ta thấy nhu cầu về vật liệu chịu lửa phục vụ cho các ngành công nghiệp như bảng sau: Đơn vị Năm 2000 Năm 2005 Năm 2010 Năm 2020 Gạch chịu lửa Samot Tấn 6840 10380 14340 22200 Gạch kiềm tính Tấn 7500 12300 17600 28300 Gạch Cao Alumin Tấn 5000 8200 11800 18900 Qua bảng số liệu trên ta thấy nhu cầu của các ngành công nghiệp về vật liệu chịu lửa càng ngày càng lớn nên nhiệm vụ thiết kế, xây dựng và cải tạo công nghệ để tăng năng suất các nhà máy là hết sức cấp bách, cần thiết cho ngành vật liệu chịu lửa cũng như công nghệ vật liệu silicat Việt Nam bước vào thế kỷ 21. Đồ án thiết kế được giao nhiệm vụ: “ Thiết kế nhà máy sản xuất vật liệu chịu lửa Samot ” năng suất 25000 Tấn/năm là một bước tập dươc quan trọng để tăng cường nguồn lực khoa học công nghệ cho ngành trong thời kỳ công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Chương II lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy và phương án sản phẩm I. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 1.Các yêu cầu chủ yếu của địa điểm được xây dựng Diện tích xây dựng: đảm bảo khoảng cách các nhà theo yêu cầu trên cơ sở tiết kiệm đất và bố trí hợp lý cho các công trình xây dựng sắp tới và sẽ mở rộng nhà máy sau này. Khu vực nhà ở của cán bộ công nhân nhà máy cách nhà máy không xa quá đảm bảo điều kiện vệ sinh, đường giao thông không đắt, có thể nối với hệ thống đường sắt. Mặt bằng tương đối phẳng, hơi dốc, dễ thoát nước, nền đất có cường độ khá tốt. Nguồn cung cấp nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu, nhân lực hợp lý. Giải quyết dễ dàng vấn đề tiêu thụ sản phẩm, phục vụ tốt cho các nhà máy, góp phần đầu tư, tích luỹ cho nhà nước. 2.Chọn địa điểm xây dựng nhà máy. Căn cứ vào điều kiện hình thành khu công nghiệp tập trung tỉnh Bắc Ninh Căn cứ vào giá thuê đất xây dựng nhà máy hợp lý tỉnh Bắc Ninh Căn cứ vào các điều kiện giao thông, điều kiện địa hình, điều kiện cung cấp nguyên vật liệu, điện, nước, khí hậu điều kiện tiêu thụ sản phẩm tương đối thuận lợi. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy ở khu công nghiệp Tiên Sơn- Tỉnh Bắc Ninh. a.Điều kiện tự nhiên của vùng: -Vị trí địa lý: Khu công nghiệp Tiên Sơn thuộc các xã: Đồng nguyên, Hoàn Sơn, Nội Duệ nằm gần thị trấn Từ Sơn và thị trấn Lim của huyện Tiên Sơn cũ nay là 2 huyện Từ Sơn và Tiên Du, cách Hà Nội 17 km, nằm trong bán kính của vùng kinh tế trọng điểm (tam giác tăng trưởng kinh tế: Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh ). Phía bắc giáp quốc lộ 1 A và đường sắt quốc gia. Phía tây giáp xã Đồng Nguyên Phía đông giáp mương tiêu phục vụ nông nghiệp xã Nội Duệ Phía nam giáp xã Hoàn Sơn và gần quốc lộ 1 B Toàn bộ diện tích đất của khu công nghiệp là 312,82 ha, được huy động theo hình thức cuốn chiếu. Trong đó trước mắt tập trung giai đoạn 1 của dự án theo 2 thời kỳ với thời gian triển khai giai đoạn này chậm nhất là 8 năm với diện tích 134,76 ha. Diện tích đất và vốn đầu tư của từng giai đoạn như sau: Diện tích chiếm đất (ha) Vốn đầu tư (triệu dồng) Giai đoạn 1 134,76 269,867 Thời kỳ 1 (4 năm) 76,22 149,259 Thời kỳ 2 (4 năm) 58,54 120,253 Giai đoạn 2 178,06 406,459 Tổng 312,82 676,326 Cách sân bay quốc tế Nội Bài theo quốc lộ 18: 20 (Km) Nằm sát 2 tuyến đường 1A và 1B nối Hà Nội - Bắc Ninh - Bắc giang - Lạng Sơn. Ngoài ra còn gần các tuyến giao thông, cảng bốc xếp đường sông ( sông Đuống, sông Cầu và cảng sông Cầu), gần đường xe lửa Bắc Nam sát với tuyến đường sắt đi Lạng Sơn sang Trung Quốc. Vị trí xây dựng nhà máy trong khu công nghiệp, nhà máy xây dựng theo hướng gió đông nam, cổng chính nhà máy mở ra con đường huyết mạch giữa đường 1 A cũ và đường 1 A mới. Phía Nam giáp nhà máy chế biến nguyên liệu sét và nhà máy gạch Granit Phía tây là khu đất trống dành cho các khu công nghiệp khác chưa đầu tư. Phía bắc giáp nhà máy sản xuất ngói rô man. -Điều kiện khí hậu: Khu vực này có khí hậu chung của vùng đồng bằng bắc bộ, nhiệt đới ẩm, có mùa đông lạnh. Nhiệt độ trung bình trong năm : 24,3 (0C) Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất trong năm : 30,1 (0C) Nhiệt độ trung bình tháng tháp nhất trong năm : 16,3 (0C) Số giờ nắng trong năm : 1429 (h) Lượng mưa cả năm : 1558 (mm H2O) Tốc độ gió mạnh nhất : 34 (m/s) Độ ẩm tương đối trung bình tháng : 79 (%). b.Điều kiện kinh tế xã hội Tỉnh Bắc Ninh với diện tích 197,9 (km2) tốc độ tăng trưởng kinh tế từ năm 1997 đến nay là 12,5 (%), năm 2000 là 16,6(%). Trong đó tốc độ tăng trưởng kinh tế của thị xã Bắc Ninh và Huyện Từ Sơn là cao nhất trong tỉnh. Đặc biệt huyện Từ Sơn nằm trên trục đường quốc lộ 1A , dân cư phần lớn là buôn bán, làm nông nghiệp và làm nghề phụ. Trong những năm tới khu công nghiệp này sẽ cấp phép xây dựng đợt hai do đó càng tạo điều kiện cho sự phát triển kinh tế chung của khu công nghiệp này. Vùng Tiên Sơn có khả năng cung cấp nguồn lao động có tay nghề cao, đặc biệt với các nghề truyền thống, thủ công, mỹ nghệ (xây dựng, cơ kim khí, dệt, may, thêu, mộc, mỹ nghệ). Có quỹ đất để mở rộng 2 thị trấn Lim và Từ Sơn cũng như đất để xây dựng điểm dân cư phục vụ cho khu công nghiệp. c. Điều kiện giao thông vận tải: Khu công nghiệp Tiên Sơn điều kiện giao thông vận tải rất thuận lợi nằm giữa quốc lộ 1 A cũ Hà Nội-Lạng Sơn và quốc lộ 1 A mới nối với quốc lộ 5 Hà Nội Hải Phòng về nhà máy. Trong khu công nghiệp hệ thống giao thông được trải bê tông nhựa hoàn toàn và được chiếu sáng bằng đèn cao áp hiện đại. Từ đây có thể thông thương với các trung tâm kinh tế lớn như Hà Nội – Hải Phòng - Quảng Ninh bằng đường cao tốc và quốc lộ 5 Hà Nội –Hải Phòng. d.Hệ thống điện: Khu công nghiệp nằm gần tuyến điện cao thế 110 (kv) Đông Anh Lạng Sơn. Công suất điện toàn phần khu công nghiệp 30,623 (kw). Nguồn cung cấp điện cho các nhà máy trong khu công nghiệp thông qua lưới điện 110/22 (kv). (2 máy 40 MVA) cùng đường dẫn điện hạ thế đến các nhà máy trực thuộc e.Điều kiện cấp thoát nước và xử lý chất thải: Khu công nghiệp có trữ lượng nước ngầm đủ lớn để phát triển khu công nghiệp (30000 m3/ngày). Nước cung cấp cho khu công nghiệp được lấy từ nguồn nước ngầm nhà máy, công suất 6500 (m3/ngày), bể chứa 1000 (m3) ở độ cao 30 (m). Vì chất thải của nhà máy không độc nên có thể thải trực tiếp vào đường thoát nước chung của khu công nghiệp. Về lượng bụi và tiếng ồn của nhà máy, dùng hệ thống lọc bụi tay áo, làm việc liên tục, hiệu quả lọc cao. f.Điều kiện cung cấp nguyên liệu: Nguyên liệu được nhập về nhà máy từ trong nước bằng hệ thống giao thông như: + Samôt Tấn Mài nhập về bằng đường bộ. + Caolanh Định trung, Vĩnh Yên được nghiền mịn tại nơi khai thác và chuyển về nhà máy bằng đường sắt hay đường bộ. + Đất sét Trúc Thôn được nhập về bằng đường bộ. + Nhiên liệu đốt lò là dầu Mazut Mác40 nhập ngoại về cảng Hải Phòng và chuyển về nhà máy bằng ôtô hoặc mua từ tổng công ty PETROLIMEX Việt Nam. g.Hệ thống thông tin liên lạc: Đảm bảo mọi nhu cầu thông tin liên lạc và các dịch vụ bưu điện, thông qua mạng lưới bưu điện tỉnh và các bưu điện lân cận như : Bưu điện thị trấn Lim Bưu điện thị trấn Từ Sơn h. Hệ thống phòng cháy chữa cháy: Bảo vệ hiệu quả khu công nghiệp với hệ thống phòng cháy chữa cháy đạt tiêu chuẩn cấp nhà nước. II. Lựa chọn phương án sản phẩm 1. Lựa chọn phương án sản phẩm Gạch chịu lửa samôt là loại gạch có độ chịu lửa, độ bền sốc nhiệt, độ biến dạng dưới tải trọng là tương đối cao nên được ứng dụng rất rộng rãi vào môi trường làm việc có nhiệt độ cao như xây tường lò nung… Gạch chịu lửa samôt được sử dụng trong môi trường có nhiệt độ cao với nhiệm vụ hạn chế tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh. Với tính chất và nhu cầu cần thiết của gạch chịu lửa samôt là như vậy nên với quy mô sản xuất gạch chịu lửa Samot lớn 25000 tấn/năm nên ta chọn phương án sản xuất chủ yếu là gạch samôtA (khoảng 80%) và SamôtB (khoảng 20%). 2. Hình dạng sản phẩm H L a c c b Ký hiệu A (mm) B (mm) C (mm) H (mm) L (mm) Đường kính lò (m) 416 ISO 616 ISO 103 103 94,64 97,43 4,18 2,78 160 160 198 198 4 5 418 ISO 618 ISO 103 103 93,60 96,73 4,70 3,15 180 180 198 198 4 6 420 ISO 620 ISO 820 ISO 103 103 103 92,55 96,03 97,78 5,22 3,48 2,61 200 200 200 198 198 198 4 6 8 422 ISO 622 ISO 822 ISO 103 103 103 91,51 95,34 97,25 5,74 3,83 2,85 220 220 220 198 198 198 4 6 8 425 ISO 625 ISO 825 ISO 103 103 103 89,94 94,29 96,47 6,53 4,35 3,26 250 250 250 198 198 198 4 6 8 Kích thước của gạch chuẩn: Dài x Rộng x Cao = L x B x H = 230 x 114 x 65 (mm). 3. Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm Sản phẩm của nhà máy sản xuất ra phải đạt dược các yêu cầu về kỹ thuật như : Đảm bảo độ chịu lửa, độ bền cơ học, thành phần hoá học… Theo tiêu chuẩn ISO 9001 : 2000 thì sản phẩm sản xuất ra phải đạt được những tiêu chí trong bảng sau : loại gạch Tiêu chuẩn Đơn vị đo Giới hạn Gạch chịu lửa SamôtA (Al2O3 ³ 38%) Gạch chịu lửa SamôtB (Al2O3³ 32%) Độ chịu lửa oC ³ 1730 1680 Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng 0,2N/mm2 oC ³ 1400 1300 Cường độ chịu nén ở nhiệt độ thường N/mm2 ³ 25 20 Độ xốp biểu kiến % Ê 24 25 Khối lượng thể tích G/cm3 ³ 2 1,95 Độ co phụ % Ê 0,6 0,6 Phần II: Công nghệ sản xuất Chương III Giới thiệu sản phẩm gạch chịu lửa samôt I. Vật liệu chịu lửa samôt và đề tài thiết kế Bản đồ án này thiết kế nhà máy sản xuất vật liệu chịu lửa samôt được lựa chọn công nghệ như sau: + Samôt là sản phẩm chịu lửa thuộc họ Alumô silicat được sản xuất từ đất sét và cao lanh chịu lửa có hàm lượng Al2O3 + TiO2 từ 30 á 45%. Samôt là loại vật liệu chịu lửa phổ biến nhất chiếm 70% tổng số vật liệu chịu lửa sản xuất ra. + Phối liệu để sản xuất samôt gồm hai phần: . Chất kết dính là đất sét và cao lanh chịu lửa . Chất làm gầy là samôt (samôt là đất sét chịu lửa hoặc cao lanh đã nung đến kết khối) + Nhóm Alumô silicat cấu tạo chủ yếu từ SiO2 và Al2O3 còn các oxit khác trong sản phẩm đều là tạp chất. Tuỳ vào hàm lượng Al2O3 mà ta phân loại thành các loại Samôt sau: Loại A : từ 38 á 45% Loại B : từ 32 á 38% Loại C : từ 28 á 32% II. Cơ sở hoá lý của gạch samôt: Do thành phần chủ yếu của gạch samôt là Al2O3 và SiO2 còn các oxit khác trong gạch chỉ đóng vai trò là tạp chất nên để xét thành phần pha và các tính chất của gạch chịu lửa samôt ta xét biểu đồ trạng thái hai cấu tử. Biểu đồ trạng thái hai cấu tử SiO2 và Al2O3 : 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 %Al 2 O 3 10 1585 Cristobalit + Mulit Mulit lỏng Lỏng 1910 1850 Corun Lỏng + Corun ddR Mulit ddMulit Qua biểu đồ trên ta thấy nhiệt độ nung của gạch Samôt A = 1450oC Khi nung ở 1450oC thì thành phần pha chủ yếu là Cristobalit và Mulit nhưng thực tế do các tạp chất trong nguyên liệu như Fe2O3 , TiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O … để lại nên thành phần pha còn có cả pha thuỷ tinh với hàm lượng lớn. Quá trình hoá lý xảy ra khi nung Samôt : - Giai đoạn đầu ở 150 á 450oC : Đây là giai đoạn mất nước lý học và cháy các tạp chất hợp chất hữu cơ. Nếu đốt nóng quá nhanh với tốc độ 100 á 200oC/h thì hơi nước cũng đồng thời bị đốt nóng đến trạng thái quá nhiệt sẽ gây nên tăng áp suất hơi trong lòng sản phẩm dẫn đến nứt nẻ sản phẩm. + Nếu độ ẩm của mộc cao, chiều dày của mộc lớn thì thời gian đốt nóng phải chậm với tốc độ nâng nhiệt độ khoảng 10 á 20oC/h là hợp lý vì nếu nâng nhiệt độ với tốc độ quá nhanh sẽ gây ra hiện tượng nước lý học trong sản phẩm bay hơi quá nhanh dẫn tới co sản phẩm. + ở giai đoạn này thiết bị thông gió phải tốt tránh hiện tượng ngưng tụ trên bề mặt sản phẩm dẫn tới nứt vỡ sản phẩm Giai đoạn 450 á 650oC : Là giai đoạn mất nước hoá học, sản phẩm bây giờ ít co hơn nên không gây ra ứng suất lớn. Là quá trình có hiệu ứng phân huỷ caolinít. ở giai đoạn này thì cường độ phá huỷ sản phẩm giảm và sản phẩm có khả năng biến dạng dẻo. Giai đoạn 650 á 900oC : giai đoạn này caolinít sau phân huỷ nằm ở dạng Mêta caolinít (Công thức hoá học Al2O3.2SiO2) và độ co sản phẩm lớn hơn giai đoạn trước từ 2 á 2,5%. Có sự biến đổi đều về thể tích. Sự co này chủ yếu là biến đổi thể tích khi chuyển từ b quắc sang a quắc. Giai đoạn 900 á 950oC : ở giai đoạn này thì sản phẩm co nhiều và có hiệu ứng toả nhiệt. Nguyên nhân là do tạo spinel Alumô silicat với mật độ cao hơn Mêta Caolinít theo phản ứng : Si4Al4O14 Si3Al4O12 + SiO2 Mêta Caolinít Spinel Alumô silicat Giai đoạn 950 á 1100oC : Là giai đoạn sản phẩm bắt đầu kết khối, biểu hiện ở khả năng co nhanh. Hiện tượng này do sự chuyển tinh thể Spinel Alumô silicat sang Mulit thể với mật độ cao hơn: 3Si3Al4O12 2Si6Al2O13 + 5SiO2 spinel Alumô silicat Giai đoạn 1100 á 1250o C : Quá trình kết khối của vật chất sét quá mạnh pha lỏng xuất hiện càng xúc tiến quá trình kết khối và hình thành Mulit. Tiếp tục tăng nhiệt độ = 1350oC thì sản phẩm kết khối hoàn toàn và rút ngắn sự co phụ. ở giai đoạn này có hiện tượng tạo Mulit thứ sinh. Mulit này tạo ra ở nhiệt độ cao hơn và do sự tác động qua lại giữa oxit nhôm kỹ thuật và oxit silic của vật chất sét. Giai đoạn 1350 á 1450oC : Hoàn thành quá trình kết tinh Mulit. Sản phẩm kết khối hoàn toàn. Chương IV Dây chuyền sản xuất gạch chịu lửa samôt I.Lựa chọn phương pháp sản xuất Để sản xuất ra sản phẩm gạch chịu lửa Samôt thì có các phương pháp sau + Tạo hình bằng phương pháp nén bán khô ở áp lực cao. + Tạo hình bằng phương pháp dẻo từ phối liệu dẻo. Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm ta chọn phương pháp sản xuất gạch Samôt theo phương pháp ép tạo hình bán khô. Nén bán khô đảm bảo cho sản phẩm có chất lượng cao, kích thước ổn định, cấu tạo đồng nhất, độ bền nhiệt cao. Độ ẩm phối liệu vào máy ép khoảng 7 á 9 %, ở độ ẩm này 50% đất sét kết dính không nằm ở trạng thái dẻo mà mới ở trạng thái phồng nên trộn vào samôt khả năng liên kết kém. Vậy cần nén phối liệu ở áp suất lớn 200kG/cm2 hoặc lớn hơn. Vì vậy, chọn phương pháp sản xuất bằng ép bán khô là phù hợp với quá trình sản xuất của nhà máy. II. Dây chuyền sản xuất gạch chịu lửa samôt : Đất sét Trúc Thôn và cao lanh ĐT Cầu trục Máy thái Sàng rung Băng tải Nghiền lồng Máy sấy thùng quay Gầu nâng Băng tải Bunke chứa Samot Tấn Mài, Vĩnh Yên Cầu trục Phễu chứa Sàng rung Nghiền lăn Cấp liệu máng Bun ke Gầu nâng Máy đập hàm dVlra = 50 á 80 mm Cấp liệu rung Nghiền bi Gầu nâng Bunke chứa (bột mịn) dh < 0,5mm Cao lanh ĐT Xe cân Máy trộn bánh xe Cầu trục Bunke Bun ke Xếp goòng Lò Sấy Lò nung Ra lò Tạo hình thủ công Tạo hình bằng máy Phân loại Phế phẩm Kho thành phẩm Nước + phụ gia Bunke chứa hạt thô Bunke chứa hạt nhỏ Bunke chứa hạt TB dh > 3 mm dh > 3 mm dh = 0,5 á 3 dh < 0,5 dh < 1 mm dh < 3 mm III. Thuyết minh dây chuyền sản xuất Đất sét được nhập về từ Trúc Thôn là những khối lớn đưa vào kho chứa và từ kho chứa, đất sét được chuyển đến máy thái nhờ cầu trục. Sau khi qua máy thái để thái đất sét thành những tấm nhỏ sẽ được chuyển đến máy sấy thùng quay nhờ băng tải. Tại đây đất sét được sấy sơ bộ, sấy cùng chiều giữa khí và đất. Trước khi vào máy sấy đất sét có độ ẩm là 15 á 25%, sau khi sấy đất sét còn độ ẩm 7 á 10%. Nhiệt độ vào lò sấy 600oC á 800oC, nhiệt độ ra lò sấy 105oC á 120oC vì làm việc cùng chiều nên không sợ đất quá nóng hay đề hyđrat hoá. Tốc độ khí lúc ra lò sấy không được quá 2,5 m/s. Thời gian lưu trong lò 20 á 30 phút với chiều dài lò 8 á 14 m, hệ số đổ đầy 0,1 á 0,15. Sau khi sấy xong nhờ gầu xích đất sét được chuyển tới bunke chứa rồi qua cấp liệu máng vào máy nghiền lồng. Từ đây, đất sét nhờ gầu nâng chuyển tới sàng rung để phân loại cỡ hạt. Những hạt có cỡ hạt < 1mm sẽ được chuyển vào bunke chứa nhờ băng tải để làm chất kết dính. Caolanh sau khi nhập về từ Định Trung, cho vào kho chứa rồi từ kho chứa nhờ cầu trục chuyển đến sàng rung để phân loại cỡ hạt. Những hạt có cỡ hạt < 2 mm sẽ được băng tải chuyển đến bunke để cùng với đất sét làm chất kết dính. Samôt nhập về từ Tấn Mài, Vĩnh Yên với cỡ hạt thô dạng cục lớn, cho vào kho chứa rồi từ kho chứa samôt được chuyển đến phễu chứa nhờ cầu trục. Trước khi samôt được băng tải chuyển đến máy đập hàm thì samôt được đưa qua cấp liệu rung từ và từ máy đập hàm (đập nhỏ samôt đến kích thước 50 á 80 mm) samôt nhờ gầu nâng chuyển đến bun ke chứa. Từ bunke chứa samôt qua cấp liệu máng rồi chuyển đến máy nghiền lăn. Tại máy nghiền lăn samôt được nghiền thành ba cỡ hạt: + Cỡ hạt thô (cỡ hạt > 3mm ) + Cỡ hạt TB (cỡ hạt 0,5 á 3mm) + Cỡ hạt nhỏ (cỡ hạt < 0,5mm ) Cỡ hạt thô sẽ được chuyển đến máy nghiền bi để nghiền mịn. Khi kích thước hạt < 0,5 mm, thì samôt chuyển đến kho chứa nhờ gầu nâng. Cỡ hạt TB và cỡ hạt nhỏ sẽ nhờ gầu lật chuyển đến sàng rung để phân loại cỡ hạt rồi chuyển đến kho chứa. Từ kho chứa đất sét, kho chứa cao lanh và kho chứa samôt, đất sét, cao lanh và samôt sẽ được đưa đến xe cân để cân định lượng với khối lượng như sau: + Đất sét 260 kg + Caolanh 449 kg + Samôt TấnMài 1017 kg + Samôt Vĩnh Yên 890 kg Rồi chuyển vào máy trộn phối liệu để trộn với nước + phụ gia (có khối lượng: 121 kg) thành phối liệu có độ ẩm 7% . Khi trộn thành phối liệu, phối liệu sẽ nhờ cầu trục chuyển đến các bunke chứa để tạo hình thành sản phẩm mộc. Tạo hình như sau: Mỗi lần tạo hình 1 sản phẩm mộc phải cân định lượng. Với khối lượng và số lần ép như sau: + Gạch có khối lượng 9 á 15 kg số lần ép 7 á 8 lần. + Gạch có khối lượng 6 á 9 kg số lần ép 5 á 6 lần. + Gạch có khối lượng < 6 kg số lần ép 3 á 4 lần. Sau khi tạo hình xong, sản phẩm mộc sẽ được xếp lên xe goòng chuyển đến lò sấy với các thông số kỹ thuật của lò sấy là: Kích thước lò L x B x H Dung lượng lò Chứa xe goòng Thời gian sấy 24 x 2,4 x 4,1 27 xe 12 á 18 giờ Và sấy sản phẩm là vận dụng nguyên lý tuần hoàn chất thải nhiệt trong lò nung Tuynen nhằm tạo ra chế độ chuyển động ổn định của dòng nhiệt trong toàn tiết diện lò bằng cách hút khí nóng từ zone làm nguội của lò nung. Lò nung để nung gạch mộc thành sản phẩm có các thông số kỹ thuật sau: Lò nung tuynen dài 80 (m) gồm 3 zone: + zone đốt nóng + zone nung + zone làm nguội Lò với các thông số sau Zone đốt nóng Zone nung Zone làm nguội Chiều dài : 29,73 m Chiều dài : 21,71 m Chiều dài : 28,56 m Chứa 14 xe goòng Chứa 11 xe goòng Chứa 12 xe goòng Sau khi nung thành sản phẩm, sản phẩm sẽ được chuyển đến phân xưởng phân loại để phân loại sản phẩm. Những sản phẩm đạt yêu cầu sẽ cho vào kho thành phẩm để đóng bao và đem đi tiêu thụ. Còn sản phẩm không đạt yêu cầu sẽ được sử dụng làm samôt để tái hồi sản phẩm đạt yêu cầu. IV. Nguyên liệu sản xuất – Thành phần hoá học các nguyên liệu Để sản xuất ra gạch samôt thì ta cần các nguyên liệu chính như sau + Đất sét chịu lửa Trúc Thôn, Cao lanh Định Trung + Samôt Vĩnh Yên, Tấn Mài Các nguyên liệu khi khai thác hay nhập về từ nơi khác thì phải đảm bảo được các yêu cầu sau: + Nguyên liệu đất sét và caolanh gia công thành bột. Sau khi sấy khô và nghiền mịn qua sàng 0,2mm là 100% + Samôt đã nung ở 1450oC được nghiền thành các loại: Thô, TB, nhỏ. Thành phần hoá học của nguyên liệu ban đầu được ghi trong bảng sau: Nguyên liệu Thành phần hoá học (%) Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaO MgO R2O MKN ồ Đất sét Trúc Thôn 24,3 62,32 1,25 0,8 0,7 2,15 9,21 100,73 Samôt Vĩnh Yên 36,94 54,56 1,68 0,56 0,6 1,56 0,78 96,68 Samôt Tấn Mài 49,96 51,12 0,21 0,16 0,96 102,41 Caolanh Định Trung 34,18 48,06 0,34 0,15 0,17 0,47 4,57 87,94 Đảm bảo độ chịu lửa của các nguyên liệu là như sau: + Đất sét Trúc Thôn > 1580oC + Samôt Vĩnh Yên > 1710oC + Samôt Tấn Mài > 1750oC + Caolanh Định Trung (trắng) > 1730oC Phần III Tính Toán Kỹ Thuật Chương V Tính Phối Liệu Và Cân Bằng Vật Chất Toàn Nhà Máy I. Tính phối liệu Như đã biết để sản xuất ra sản phẩm là gạch chịu lửa Samôt thì ta cần có các nguyên liệu chính là: + Đất sét Trúc Thôn + Samôt Vĩnh Yên + Samôt Tấn Mài + Caolanh Định Trung Để trộn thành phối liệu ta lựa chọn Samôt A Samôt B + Đất sét Trúc Thôn chiếm 10 % 20 + Samôt Vĩnh Yên chiếm 35 % 70 + Samôt Tấn Mài chiếm 40 % + Caolanh Định Trung chiếm 15 % 10 + Tỷ lệ Samôt / Chất kết dính 75/25 70/30 Thành phần hoá học của nguyên liệu ban đầu được ghi trong bảng sau: Nguyên liệu Thành phần hoá học (%) Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaO MgO R2O MKN ồ Đất sét Trúc Thôn 24,3 62,32 1,25 0,8 0,7 2,15 9,21 100,73 Samôt Vĩnh Yên 36,94 54,56 1,68 0,56 0,6 1,56 0,78 96,68 Samôt Tấn Mài 49,96 51,12 0,21 0,16 0,96 102,41 Caolanh Định Trung 34,18 48,06 0,34 0,15 0,17 0,47 4,57 87,94 Từ bảng nguyên liệu trên, quy đổi về 100% theo công thức: Xi’ = x100% Trong đó Xi : Cấu tử thứ i trước khi quy đổi Xi’: Cấu tử thứ i sau khi quy đổi Ta được bảng sau: Nguyên liệu Thành phần hoá học (%) Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaO MgO R2O MKN ồ Đất sét Trúc Thôn 24,12 61,87 1,24 0,79 0,69 2,13 9,16 100 Samôt Vĩnh Yên 38,21 56,43 1,74 0,58 0,62 1,61 0,81 100 Samôt Tấn Mài 48,78 49,92 0,21 0,16 0,93 100 Caolanh Định Trung 38,87 54,65 0,39 0,17 0,19 0,53 5,20 100 Từ bảng trên ta tính được thành phần hoá học của nguyên liệu sau nung theo công thức: Xi’’ = x100% Trong đó : Xi’’: Cấu tử thứ i sau nung Ta được bảng sau: Nguyên liệu Thành phần hoá học sau nung(%) Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaO MgO R2O ồ Đất sét Trúc Thôn 26,55 68,1 1,37 0,87 0,76 2,35 100 Samôt Vĩnh Yên 38,52 56,89 1,75 0,58 0,63 1,63 100 Samôt Tấn Mài 48,78 49,92 0,21 0,16 0,93 100 Caolanh Định Trung 41 57,65 0,41 0,18 0,2 0,56 100 Từ đó ta suy ra được thành phần hoá học của sản phẩm samôt A sau nung: Thành phần Al2O3 % SiO2 % Fe2O3 % CaO % MgO % R2O % ồ % Đất sét Trúc Thôn 2,66 6,81 0,14 0,09 0,08 0,22 10 Samôt Vĩnh Yên 13,48 19,91 0,61 0,2 0,22 1,58 35 Samôt Tấn Mài 19,51 19,97 0,08 0,06 0,38 40 Caolanh Định Trung trắng 6,15 8,65 0,06 0,03 0,03 0,08 15 ồ 41,8 55,34 0,89 0,38 0,71 1,88 100 Nhận xét : + Ta thấy hàm lượng nhôm sau khi nung là 38% < 41,8 % < 45%, và hàm lượng SiO2 là 55,34% < 65% đạt yêu cầu với chỉ tiêu chất lượng sản phẩm đề ra. Thành phần hoá học của sản phẩm samôt B sau nung: Thành phần Al2O3 % SiO2 % Fe2O3 % CaO % MgO % R2O % ồ % Đất sét Trúc Thôn 5,31 13,62 0,27 0,17 0,15 0,47 20 Samôt Vĩnh Yên 26,96 39,82 1,23 0,41 0,44 1,14 70 Caolanh Định Trung 4,1 5,77 0,04 0,02 0,02 0,06 10 ồ 36,37 59,21 1,54 0,6 0,61 1,67 100 Nhận xét : + Ta thấy hàm lượng nhôm sau khi nung là 32% < 36,37% < 38% đạt yêu cầu với chỉ tiêu chất lượng sản phẩm đề ra. II. Tính cân bằng vật chất Bảng số liệu tính cân bằng vật chất Stt Các số liệu Samôt A (%) Samôt B (%) Tỷ lệ phối liệu Chất kếtdính/Samôt = 25/75 Chất kết dính/Samôt 30/70 Phế phẩm ở kho 0,2 0,2 Phế phẩm khi nung 2 2 Độ ẩm gạch mộc vào sấy 7 7 Độ ẩm gạch mộc sau sấy 2 2 Độ ẩm gạch sau khi ép 7 7 Độ ẩm đất sét 4 4 Độ ẩm Samôt Tấn Mài 2 2 Độ ẩm Samôt Vĩnh Yên 2 2 Độ ẩm cao lanh Định Trung 4 4 Tổn thất khi tạo hình 1 1 Tổn thất khi ủ phối liệu 0,2 0,2 Tổn thất khi trộn phối liệu 0,2 0,2 Tổn thất trong quá trình cân đong 0,1 0,1 Tổn thất khi nghiền min Samôt 0,7 0,7 Tổn thất khi đập nhỏ Samôt 0,2 0,2 Tổn thất trong quá trình vận chuyển và các công đoạn khác 0,2 0,2 Tổn thất khi sấy 3 3 Hoàn tổn thất khi ép vào trộn phối liệu 90 90 Hoàn tổn thất khi sấy vào trộn phối liệu 90 90 Mất khi nung của phối liệu 2 2 Bảng tính toán cân bằng vật chất Sản phẩm Khô tuyệt đối (Tấn/năm ) Tính đến độ ẩm (Tấn/năm ) Khô tuyệt đối (Tấn/năm) Tính đến độ ẩm (Tấn/năm ) Samôt A (20000 Tấn/năm ) Samôt B (5000 Tấn/năm ) Sản phẩm có trong kho Phế phẩm do bốc xếp 0,2% Gk Gk = Sản phẩm ra lò Phế phẩm khi nung 2% Gk Gk Mộc vào lò nung với Mất khi nung 2% Độ ẩm 2% Gv = Gv = Gv = Gv = Lượng gạch mộc đưa vào lò sấy Phế phẩm khi sấy 3% Độ ẩm 7% G2 = G2 = G2= G2 = Lượng phối liệu cần ép Tổn thất khi ép 1% Độ ẩm 7% G3 = G3 = G3 = G3 = Trong quá trình trộn phối liệu Tổn thất 0,2% Độ ẩm 7% G4 = G4 = Nước = 23411,38-21772,58= 1638,8 G4 = G4 = Nước = 5960,02-5542,82= 417,2 Lượng hồi liệu khi sấy vào khâu trộn phối liệu 90% Độ ẩm 7% G5 = (21511,74-20866,39).0,9 = 580,82 G5 = = 624,54 Nước = 624,54–580,82=43,72 G5 = (5476,71-5312,41).0,9 = 147,87 G5 = Nước = 159-147,87=11,13 Lượng hồi liệu khi tạo hình vào trộn phối liệu, Độ ẩm 2% G6 = G6 = Nước = G6 = G6 = Nước = Lượng samôt Tấn Mài có trong phối liệu độ ẩm 2% G7 = G7 = nước = 8543,23-8372,37= 170,86 Hàm lượng samôt Vĩnh Yên có trong phối liệu độ ẩm 2% G8 = G8 = Nước = 7475,33-7325,82= 149,51 G7 = G7 = Nước = 3806,32-3730,19 = 76,13 Hàm lượng caolanh Định Trung trắng có trong phối liệu độ ẩm 4% G9 = G9 = nước = 3270,45-3139,64= 130,81 G8 = G8 = Nước = 555,09-532,88 =22,21 Hàm lượng đất sét Trúc Thôn có trong phối liệu độ ẩm 4% G10 = G10 = nước = 2195,88-2108,04 = 87,84 G9 = G9 = nước = 1110,18-1065,77= 44,41 Lượng nước đưa vào để trộn phối liệu G11 = 1638,8-(87,84+ 130,81+ 149,51+ 170,86+ 41,14+43,72)= 1014,92 G10 = 417,2-(44,41+22,21+76,13+4,98+11,13) = 258,34 Lượng samôt Tấn Mài khi cân đong, trộn phối liệu tổn thất 0,1% độ ẩm 2% G12 = G12 = Lượng samôt Tấn Mài khi đập nghiền tổn thất 0,7% độ ẩm 2% G13 = G13 = Lượng samôt Tấn Mài khi vận chuyển tổn thất 0,2% độ ẩm 2% G14 = G14 = Lượng samôt Vĩnh Yên khi cân đong, trộn phối liệu tổn thất 0,1% độ ẩm 2% G15 = G15 = G11= G11= Lượng samôt Vĩnh Yên khi nghiền sàng tổn thất 0,7% độ ẩm 2% G16 = G16 = G12 = G12 = Lượng samôt Vĩnh Yên khi vận chuyển tổn thất 0,2% độ ẩm 2% G17 = G17 = G13 = G13 = Lượng đất sét Trúc Thôn khi thái tổn thất 0,2% độ ẩm 4% G18 = G18 = G14 = G14 = Lượng đất sét Trúc Thôn khi vận chuyển, tổn thất 0,2% độ ẩm 4% G19 = G19 = G15 = G15 = Lượng cao lanh Định Trung trắng khi cân đong, tổn thất 0,1% độ ẩm 4% G20 = G20 = G16 = G16 = Lượng cao lanh Định Trung trắng khi vận chuyển, tổn thất 0,2% độ ẩm 4% G21 = G21 = G17 = G17 = Từ bảng tính cân bằng vật chất trên ta thấy: + Lượng Samôt Tấn Mài nhà máy cần phải nhập hàng năm là : 9000 tấn/năm + Lượng Samôt Vĩnh Yên nhà máy cần phải nhập hàng năm là : 11500 tấn/năm + Lượng cao lanh Định Trung trắng nhà máy cần phải nhập hàng năm là : 4000 (t/n) + Lượng đất sét Trúc Thôn cần phải nhập hàng năm là : 3500 tấn/năm Bảng tổng kết cân bằng vật chất Công đoạn sản xuất Dạng nguyên liệu Năng suất (tấn/năm) Năng suất (tấn/ngày) Năng suất (tấn/ca) Samôt A Samôt B Samôt A Samôt B Samôt A Samôt B Kho Đất sét Trúc Thôn Cục 3319,32 9,48 3,16 Kho Samôt Tấn Mài Viên 8567,49 24,48 8,06 Kho Samôt Vĩnh Yên Viên 11373,67 32,5 10,83 Kho Caolanh Định Trung Cục 3837,04 10,96 3,65 Khi thái đất sét Trúc Thôn Lát 2200,28 1112,41 6,29 3,18 2,1 1,06 Khi cân đong caolanh ĐT Bột 3273,73 555,64 9,35 1,59 3,12 0,53 Khi nghiền sàng Samôt VY Bột 7535,56 3815,38 21,53 10,9 7,18 3,63 Khi cân đong Samôt VY Bột 7482,41 3788,68 21,39 10,82 7,13 3,61 Khi nghiền sàng Samôt TM Bột 8550,36 24,43 8,14 Khi cân đong Samôt TM Bột 8490,5 24,26 8,09 Lượng nước cần trộn phối liệu Lỏng 1014,92 258,34 2,9 0,74 0,97 0,25 Lượng đất sét TT có trong phối liệu Bột 2195,88 1110,18 6,27 3,17 2,09 1,06 Lượng Samôt TM có trong phối liệu Bột 8543,23 24,41 8,17 Lượng Samôt VY có trong phối liệu Bột 7475,33 3806,32 21,36 10,88 7,12 3,63 Lượng caolanh ĐT có trong phối liệu Bột 3270,45 555,09 9,34 1,59 3,11 0,53 Lượng hồi liệu sấy vào trộn Bột 624,54 159 1,78 0,45 0,59 0,15 Lượng hồi liệu tạo hình vào trộn Bột 301,98 71,09 0,86 0,2 0,29 0,07 Trộn phối liệu Bột 23411,38 5960,02 66,9 17,03 22,3 5,68 Tạo hình Bột 23364,55 5948,1 66,76 16,99 22,25 5,36 Sấy Mộc 23130,91 5888,94 66,09 16,83 22,03 5,61 Nung Mộc 21292,23 5420,83 60,83 15,49 20,28 5,16 Ra lò Gạch 20449,06 5206,16 58,43 14,87 19,48 4,93 Kho sản phẩm Gạch 20040,08 5102,04 57,26 14,58 19,09 4,86 III. Lựa chọn thiết bị chính cho nhà máy Máy móc thiết bị chính của nhà máy được lựa chọn dựa trên dây chuyền công nghệ sản xuất, năng suất thiết bị của từng công đoạn sản xuất và quá trình hoạt động của thiết bị khi sản xuất. Năng suất của nhà máy 25000 Tấn/năm. Khối lượng samôt Tấn Mài và samôt Vĩnh Yên nhập về nhà máy cỡ 21000 Tấn/năm, sản xuất với khối lượng lớn như vậy nên samôt Tấn Mài và samôt Vĩnh Yên nhập về ở dạng hạt lớn đã được nung sơ bộ ở nơi khai thác. Do đó sử dụng phương pháp gia công cỡ hạt tại nhà máy._., không chọn giải pháp gia công tại nơi khai thác vì nếu gia công tại nơi khai thác thì sẽ tốn tiền vận chuyển nhiều cỡ hạt khác nhau về nhà máy. 1. Máy đập hàm: Là máy gia công thô nguyên liệu samôt Tấn Mài, Samôt Vĩnh Yên trước khi vào máy nghiền lăn. Đặc trưng của máy đập hàm có má chuyển động đơn giản: + Kích thước lỗ nạp liệu 400 mm + Kích thước cục vật liệu lớn nhất nạp vào máy 380 mmm + Chiều rộng của khe tháo liệu đập 50 mm + Độ lệch tâm của trục 25 mm + Số lần dao động của má 275 lần/phút + Công suất động cơ điện 14 Kw + Kích thước toàn bộ máy: Chiều dài 1650 mm Chiều rộng 1500 mm Chiều cao 1500 mm + Trọng lượng máy 3,95 tấn + Năng suất 6 (T/h) + Ngày làm việc 10 giờ + Số lượng máy 1 chiếc + Hệ số sử dụng năng suất : h = 2. Máy nghiền bi khô: Ta chọn máy theo phương thức nghiền liên tục, nạp và tháo liệu tự do qua ngỗng trục rỗng. Ký hiệu C –15 Đặc trưng kỹ thuật của máy: + Năng suất : 3 T/h + Kích thước vật liệu ra : < 0,03 mm + Công suất động cơ : 2500 kW + Số vòng quay : 36 v/ph + Số máy : 1 máy + Đường kính trong: 900 mm + Chiều dài làm việc của thùng nghiền: 1800 mm + Trọng lượng bi nạp: 2200 kg + Kích thước toàn bộ máy: Chiều dài: 4490 mm Chiều rộng: 3202 mm Chiều cao: 2460 mm + Trọng lượng máy không kể bi: 15,7 tấn + Số lượng máy 1 chiếc + Ngày làm việc 10 giờ + Hệ số sử dụng năng suất h 3. Máy nghiền lăn: Dùng để nghiền nhỏ Samôt sau khi ra khỏi máy đập hàm. Chọn máy làm việc theo phương thức nghiền liên tục, nghiền khô, kiểu đĩa quay, bánh xe bằng kim loại. Ký hiệu C M – 21A – CX. Đặc trưng kỹ thuật của máy: + Đường kính bánh xe: 1200 mm + Chiều rộng bánh xe: 350 mm + Trọng lượng bánh xe: 2000 kg + Số vòng quay của đĩa: 27V/phut. + Công suất động cơ điện: 14 Kw. + Kích thước toàn bộ máy: Chiều dài: 4350 mm Chiều rộng: 2918 mm Chiều cao: 2870 mm. + Trọng lượng máy: 12000 kg + Đường kính đĩa quay: 2000 mm + Năng suất 6 (T/h) + Số lượng máy 1 chiếc + Ngày làm việc 10 giờ + Hệ số sử dụng năng suất : h = 4. Máy cấp liệu: Máy tiếp liệu lắc: dùng để cấp liệu cho máy nghiền lăn với năng suất: 6 T/giờ. Chọn máy tiếp liệu máng lắc có các đặc trưng kỹ thuật sau: + Kích thước máng: Chiều rộng: 400 mm Chiều dài: 1500 mm Chiều cao: 150 mm + Năng suất của máy: 4 T/giờ. + Kích thước cục vật liệu lớn nhất: 50 mm. + Khoảng rời của phần lắc: 50á200 mm. + Số vòng quay của trục lệch tâm: 23V/phut. + Công suất động cơ điện: 1,7 Kw. + Số vòng quay của động cơ: 930 V/phut. + Kích thước toàn bộ máy: Chiều dài: 2690 mm. Chiều rộng: 690 mm. Chiều cao: 485 mm. + Trọng lưọng của máy không kể động cơ: 484 kg + Số lượng máy 1 chiếc + Hệ số sử dụng năng suất : h = 5. Chọn máy thái đất sét Dùng để thái đất sét có kích thước là những khối lớn thành những lát mỏng, trước khi đưa vào máy nghiền lồng. Máy thái đất sét được chọn với các thông số kỹ thuật như sau : + Kích thước đất sét sau thái : 50mm dày 5mm + Máy có 8 dãy lưỡi bào + Năng suất : 4 T/h + Công suất máy : 14kW + Số máy : 1 máy + Ngày làm việc : 5 giờ + Hệ số sử dụng năng suất : h = 6. Máy nghiền lồng : Dùng để nghiền đất sét, chuẩn bị làm chất kết dính. Máy nghiền lồng được chọn với các thông số kỹ thuật như sau : + Năng suất : 4 T/h + Máy sử dụng 2 lồng, lồng vào nhau, quay ngược chiều nhau,tháo liệu qua lưới sàng ở đáy, kích thước hạt ra khỏi máy nghiền lồng < 2mm, hạt thô sẽ nghiền lại. + Lưới ghi : 5 mm + Công suất động cơ : 15 kW + Hệ số sử dụng năng suất : h = 7. Xe cân phối liệu : Dùng để định lượng nguyên liệu trước khi vào trộn phối liệu. + Chọn cân tự động có đặc tính kỹ thuật sau: . Năng suất : 4 t/h . Sai số : 2% . Công suất : 2,7 kW . Khối lượng cân : 1000kg . Kích thước toàn bộ : - chiều dài : 1150 mm - chiều rộng : 905 mm - chiều cao : 1650 mm . Số lượng : 1 chiếc 8. Máy trộn bánh xe : Là máy trộn phối liệu có độ ẩm 7%, ta chọn máy trộn be – gun, ký hiệu CM – 568 nạp liệu gián đoạn, có các đặc trưng kỹ thuật sau: + Năng suất: 800 kg/1lần trộn + Đường kính bánh xe: 1600 mm. + Chiều rộng bánh xe: 450 mm. + Trọng lượng bánh xe + giá: 3300 kg. + Số vòng quay của đĩa: 19 V/phút. + Công suất động cơ điện: 40 Kw + Kích thước toàn bộ máy: Chiều dài: 5945 mm. Chiều rộng: 4400 mm. Chiều cao: 4080 mm. + Số lượng : 2 chiếc 9. Máy ép tạo hình : Để tạo hình sản phẩm ta chọn máy ép thuỷ lực. Loại máy này có đầy đủ tính năng tự động để sản xuất các loại vật liệu chịu lửa có chất lượng tốt nhất, đảm bảo của hãng LAEIBUCHER (cộng hoà liên bang Đức),loại máy này có đầy đủ tính cho mộc có cường độ cao, đồng đều và chính xác về kích thước sản phẩm ép. Thông số kỹ thuật của máy: + Số máy 1 chiếc + áp lực ép: 1600(tấn) + Số lần ép: 7 lần/phút + Trọng lượng máy: 50(tấn). 10. Chọn sàng rung quán tính Dùng để phân loại ra các cỡ hạt khác nhau theo yêu cầu kỹ thuật sản xuất, sàng rung quán tính được chọn với các thông số kỹ thuật như sau : + Loại C – 212 + Kích thước sàng : 420x900mm + Năng suất : 6 T/h + Số sàng : 2 sàng + Kích thước lỗ sàng : 3 x 3 mm và 0,5 x 0,5 mm + Góc nghiêng sàng : 25o + Số dao động trong 1 ph : 1450 lần/ph + Công suất động cơ : 1kW + Kích thước toàn bộ : . Chiều dài : 965 mm . Chiều rộng : 800 mm . Chiều cao : 975 mm + Trọng lượng không kể động cơ : 2395kg + Tổng trọng lượng : 2600 kg 11. Chọn gầu nâng : Có tác dụng nâng nguyên liệu và phối liệu lên cao theo phương thẳng đứng để đổ vào các bunke chứa. Chọn gầu nâng với các thông số kỹ thuật như sau: + Số lượng : 2 chiếc - 1 chiếc đặt ở phân xưởng nguyên liệu để nâng nguyên liệu chưa gia công ở kho đổ vào bunke chứa đem đi gia công. - 1 chiếc đặt ở phân xưởng tạo hình để nâng phồi liệu đã trộn đổ vào bun ke chứa để tạo hình thành sản phẩm mộc. + Loại gầu T – 52 xích thẳng đứng + Năng suất : 20 m3/h + Số xích : 1 xích + Bước xích : 100 mm + Chiều cao nâng max : 18 m + Dung tích gầu : 2 lít + Bước gầu : 300 mm + Công suất động cơ : 4,4 kW + Kích thước toàn bộ : . Chiều dài : 0,9 m . Chiều rộng : 0,5 m . Chiều cao : 19,5 m 12. Chọn tiếp liệu băng xích + Loại CM – 179A + Đường kính đĩa : 750 mm + Số vòng quay của đĩa : 49 v/ph + Năng suất : 3 m3/h + Công suất động cơ điện : 0,6 kW + Số vòng quay của động cơ điện : 1410 v/ph + Trọng lượng : 236 kg + Số lượng : 2 chiếc + Kích thước toàn bộ : . Chiều dài 1130 mm . Chiều rộng 770 mm . Chiều cao 837 á 972 mm 13. Chọn bun ke chứa + Bunke chứa đất sét cho máy nghiền lồng 1 chiếc dung tích + Bunke chứa samôt Tấn Mài và samôt Vĩnh Yên cho máy đập bánh xe 2 chiếc 1 chiếc chứa samôt Tấn Mài 1 chiếc chứa samôt Vĩnh Yên + Bunke chứa samôt Tấn Mài và samôt Vĩnh Yên cho máy nghiền lăn 3 chiếc : - 1 chiếc chứa cỡ hạt thô dh > 3 mm - 1 chiếc chứa cỡ hạt trung bình dh = 0,5 á 3 mm - 1 chiếc chứa cỡ hạt nhỏ dh < 0,5 mm + Bunke chứa bột mịn samôt Tấn Mài và samôt Vĩnh Yên cho máy nghiền bi 2 chiếc 1 chiếc chứa samôt Tấn Mài 1 chiếc chứa samôt Vỹnh Yên + Bun ke chứa Cao lanh Định Trung cho sàng rung 1 chiếc + Bunke chứa phối liệu cho tạo hình bằng máy 1 chiếc + Bunke chứa phối liệu cho tạo hình thủ công 1 chiếc 14. Chọn băng tải : Dùng để chuyển nguyên liệu từ thiết bị gia công này đến thiết bị gia công khác và từ kho chứa đến các thiết bị gia công, chọn băng tải với các thông số kỹ thuật như sau : + Loại AO 93 – 4 + Công suất : 75 kW + Tốc độ quay : 1470 v/ph + Điện thế : 380 v + Tốc độ băng : 360m/s + Năng suất : 6000 m3/h 15. Cầu trục 5 tấn Được đặt ở trên cao với nhiệm vụ chuyển nguyên liệu và phối liệu đến các bunke chứa, chọn cầu trục 5 tấn với các thông số kỹ thuật như sau : + Số lượng : 2 chiếc + Sức nâng lớn nhất : 3 tấn + Công suất tổng : 14 kW Chương VI Tính toán nhiệt kỹ thuật lò nung I.Tính toán quá trình cháy Nhiên liệu dùng cho quá trình nung là dầu Mazut mác 40 có thành phần hoá học làm việc như sau: Thành phần C H S N + O A W % 85,25 11,5 0,6 0,5 0,15 2 Dầu Mazut là sản phẩm còn lại sau khi chưng phân trực tiếp dầu mỏ. Dầu Mazut có độ nhớt cao, nhiệt độ sôi trên 300oC, nhiệt độ đông đặc không quá +10oC. 1.Tính toán nhiệt trị của nhiên liệu Nhiệt trị của nhiên liệu được xác định qua công thức: QH = 81.C + 246.H – 26.(O-S) – 6W (Kcal/kg). Thay số : QH = 81.85,25 + 246.11,5 – 26.(0,25 – 0,6) – 6.2 = 9731,35 (Kcal/kg) 2.Tính lượng không khí cần cho quá trình cháy Lượng không khí cần cho quá trình cháy được xác định bằng phương pháp bảng như sau: Chất Kg Kmol Phản ứng cháy Kmol O2 Kmol CO2 Kmol H2O Kmol N2 Kmol SO2 C 85,25 7,104 C + O2 CO2 7,104 7,104 - - - H 11,5 5,75 H2 + O2 H2O 2,875 - 5,75 - - S 0,6 0,019 S + O2 SO2 0,019 - - - 0,019 O 0,25 0,008 0,008 - - - - N 0,25 0,009 - - - 0,009 - A 0,15 - - - - - độ ẩm 2 0,111 - - 0,111 - - Tổng 100 12,951 9,99 7,104 5,861 0,009 0,019 Lượng không khí lý thuyết cần cho quá trình cháy: Lo =x = = 10,66 (m3/kg) 3. Lượng không khí thực tế cần cho quá trình cháy: La a.Đối với zôn nung Xác định lượng không khí thực tế cần cho phản ứng cháy + Hệ số không khí dư a = 1 Vậy lượng không khí khô thực tế cần là: La = a . Lo = 1. 10,66 = 10,66 (m3/kg). Lượng không khí ẩm thực tế cần: La’ La’ = (1 + 0,0016.d). La = (1 + 0,0016.16).10,66 = 10,93 Trong đó d : hàm ẩm d = 16g/kgkkk. Vậy lượng nước do không khí ẩm mang thể tíchào là : La’ - La = 10,93 – 10,66 = 0,27 (m3/kg). Thể tích sản phẩm cháy là : VCO2 = = = 1,59 (m3/kg). VH2O = = (m3/kg). VSO2 = = = 4,3.10-3 (m3/kg). VN2 = + 0,79. La = (m3/kg). VO2 = 0,21.(a - 1). LO = 0,21.(1 - 1).10,66 = 0 (m3/kg). Tổng thể tích sản phẩm cháy: Va = VCO2 + VH2O + VSO2 + VN2 +VO2 = 1,59 + 1,58 + 0,0043 + 8,44+0 = 11,61. Thành phần phần trăm các khí: % CO2 = % % H2O = % % SO2 = % % N2 = % % O2 = 0 % + Hệ số không khí dư a = 1,05 Vậy lượng không khí khô thực tế cần là: La = a . Lo = 1,05. 10,66 = 11,19 (m3/kg). Lượng không khí ẩm thực tế cần: La’ La’ = (1 + 0,0016.d). La = (1 + 0,0016.16).11,19 = 11,48 Vậy lượng nước do không khí ẩm mang thể tíchào là : La’ - La = 11,48 – 10,93 = 0,55 (m3/kg). Thể tích sản phẩm cháy là : VCO2 = = = 1,59 (m3/kg). VH2O = = (m3/kg). VSO2 = = = 4,3.10-3 (m3/kg). VN2 = + 0,79. La = (m3/kg). VO2 = 0,21.(a - 1). LO = 0,21.(1,05 - 1).10,66 = 0,11 (m3/kg). Tổng thể tích sản phẩm cháy: Va = VCO2 + VH2O + VSO2 + VN2 +VO2 = 1,59+1,86+0,0043+9,09+0,11 = 12,65. Thành phần phần trăm các khí: % CO2 = % % H2O = % % SO2 = % % N2 = % % O2 = % + Hệ số không khí dư a = 1,15 Vậy lượng không khí khô thực tế cần là: La = a . Lo = 1,15. 10,66 = 12,26 (m3/kg). Lượng không khí ẩm thực tế cần: La’ La’ = (1 + 0,0016.d). La = (1 + 0,0016.16).12,26 = 12,6 Vậy lượng nước do không khí ẩm mang thể tíchào là : La’ - La = 12,6 – 12,26 = 0,34 (m3/kg). Thể tích sản phẩm cháy là : VCO2 = = = 1,59 (m3/kg). VH2O = = (m3/kg). VSO2 = = = 4,3.10-3 (m3/kg). VN2 = + 0,79. La = (m3/kg). VO2 = 0,21.(a - 1). LO = 0,21.(1,15 - 1).10,66 = 0,34 (m3/kg). Tổng thể tích sản phẩm cháy: Va = VCO2 + VH2O + VSO2 + VN2 +VO2 = 1,59 + 1,65 + 0,0043 + 9,71+0,34 = 13,29. Thành phần phần trăm các khí: % CO2 = % % H2O = % % SO2 = % % N2 = % % O2 = % b. Đối với khói lò + Hệ số không khí dư a = 2,5 Do vậy lượng không khí khô thực tế là: La = a.Lo = 2,5. 10,66 = 26,65 (m3/kg) Lượng nước do không khí ẩm mang vào H2O = 0,0016. 16. 26,65 = 0,68 (m3/kg) La’ = 26,65 + 0,68 = 27,33 (m3/kg) Thể tích các khí : VCO2 = = = 1,59 (m3/kg). VH2O = = (m3/kg). VSO2 = = = 4,3.10-3 (m3/kg) VN2 = + 0,79. La = (m3/kg) VO2 = 0,21.(a - 1). LO = 0,21.(2,5 - 1).10,66 = 3,36 (m3/kg) Va = VCO2 + VH2O + VSO2 + VN2 +VO2 = 1,59 + 1,99 + 0,0043 + 21,07 + 3,36 = 28,01. Thành phần phần trăm các khí: % CO2 = % % H2O = % % SO2 = % % N2 = % % O2 = % Bảng tổng kết lượng không khí cần cho quá trình cháy và hàm lượng khí thải a Lo La Khí thải (V và %) CO2 H2O SO2 N2 O2 Tổng Đối với zôn nung a=1,00 10,66 10,66 a=1,05 10,66 11,19 a=1,15 10,66 12,26 Đối với khói lò a=2,50 10,66 10,65 4. Tính nhiệt đốt nóng sơ bộ không khí cho quá trình cháy a.Nhiệt độ Calo của nhiên liệu: Nhiệt độ calo của nhiên liệu là nhiệt độ đạt được trong điều kiện cháy hoàn toàn và tất cả nhiệt sinh, nhiệt độ do nhiên liệu, không khí mang vào chỉ dùng để đốt nóng sản phẩm cháy. Ta có công thức xác định nhiệt độ calo: tc = (oC) Trong đó tn : Nhiệt độ nung sản phẩm (1450oC) h : Hệ số pyrômet h = 0,8 tc = = 1812,5oC. b.Hàm nhiệt của sản phẩm Qc = Vc. Cc. tc (Kcal/kg) Trong đó Vc Thể tích sản phẩm cháy ứng với a = 1,1 Vc = 11,722 (m3/kg) tc Nhiệt độ cháy calo tc = 1812,5 oC Cc Tỷ nhiệt của sản phẩm cháy (Kcal/m3. độ) Theo ‘Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp các nhà máy silicat‘ thì Cc xác định như sau: Cc = Trong đó Pi Thành phần khí i của sản phẩm cháy (%) Ci Tỷ nhiệt trung bình khí i của sản phẩm cháy (Kcal/m3.độ) Tra bảng No33 ‘Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp các nhà máy silicat‘ ta có ở 1812,5oC: CCO2 = 0,5744 (Kcal/m3. độ) CN2 = 0,3511 (Kcal/m3. độ) CO2 = 0,3712 (Kcal/m3. độ) CH2O = 0,4590 (Kcal/m3. độ) Cc = 0,3784 (Kcal/m3. độ) Qc = 11,722. 1812,5. 0,3784 = 8039,53 (Kcal/m3. độ) Do nhiệt calo của dầu Mazut cháy nhỏ hơn nhiệt trị của nhiên liệu nên ta không phải đốt nóng sơ bộ không khí. II. Tính cân bằng vật chất lò Tuynel 1.Sức chứa của lò tuynel GC = (Tấn/lò) Trong đó Gn năng suất lò Gn = 25561,33 Tấn/năm L thời gian lưu sản phẩm trong lò L = 70 (h) Ln thời gian lò làm việc trong 1 năm (trừ thời gian bảo dưỡng lò = 15 ngày) Ln = 24. 350 = 8400 (h) m phế phẩm khi nung m = 2 Gc = (Tấn/lò) 2.Tính năng suất ngày đêm của lò Gnd = (tấn/ngày đêm) Trong đó Z Thời gian nung sản phẩm (giờ) 3.Tính chọn kích thước lò a.Thể tích lò Vc = (m3) Trong đó Gc sức chứa của lò Gc = 217,36 g mật độ xếp của sản phẩm chọn g = 0,7 (tấn/m3) Vc = (m3) b.Xác định chiều dài lò nung Chiều dài lò nung được xác định theo công thức: Lc = (m) Trong đó Vc thể tích lò Vc = 244,87 (m3) F tiết diện ngang kênh lò Chọn goòng dài 3 (m), rộng 2,4 (m), chiều cao xếp sản phẩm 1,3 (m) F = 2,4. 1,3 = 3,12 (m2) Lc = 100 (m) c. Tính số goòng trong lò Số goòng trong lò được xác định theo công thức: N = (goòng) Trong đó Lc chiều dài lò nung Lc = 100 (m) Lg chiều dài goòng Lg = 3 (m) N = (goòng) d. Sức chứa của một goòng Gg = (tấn/goòng) e. Chọn chiều rộng kênh nung Chọn goòng cách tường 15 mm Chiều rộng của kênh lò R = 2,4 + 2. 0,015 = 2,43 (m) Chiều cao từ mặt ray đến mặt goòng 0,8 Khoảng cách giữa hai khối xếp trên một xe goòng 400 (mm) Vật liệu xếp trên goòng thành hai khối mỗi khối cách tường lò 200 (mm) Mỗi khối vật liệu xếp rộng 800 (mm) Do đặc điểm lò Tuynel là khí nóng có khuynh hướng đi lên trên khoảng trống giữa lớp xếp và vòm lò. Cho nên sản phẩm xếp dày ở trên và trường hợpưa ở dưới, kết hợp tạo kênh khí ở sát nền goòng và dọc theo lò. f. Xây dựng đường cong nung Đường cong nung không khí lạnh Xác định chiều dài của các zôn dựa vào đường cong nung: Giai đoạn Khoảng nhiệt độ (oC) Thời gian (giờ) Chiều dài Li= 100. (m) Tổng chiều dài (m) Đốt nóng 25 á 450 10 14,28 37,14 450 á 750 9 12,86 750 á 1000 7 10 Nung 1000 á 1250 8 11,43 27,14 1250 á 1450 7 10 Lưu ở 1450 4 5,71 Làm nguội 1450 á 900 5 7,14 35,72 900 á 400 12 17,14 400 á 75 8 11,43 Tổng thời gian nung 70 100 (m) 100 (m) g. Chọn vòm cong Góc ở tâm j = 74o Từ hình vẽ dưới ta có: f/S = 1/6 f = S/6 = 2400/6 = 400 (mm). S/R = 1,024 R = S/1,024 = 2400/1,024 = 2343,75 Chọn R = 2340 (mm) R f S h. Thời gian đẩy goòng một ngày đêm t = .Ng Trong đó Ng số goòng trong lò L thời gian sản phẩm lưu trong lò t = (giờ/goòng) Thời gian đẩy goòng trong một giờ = t/24 = 11,31/24 =0,47 (giờ/goòng). III. Tính cân bằng nhiệt cho zôn đốt nóng và zôn nung A.Các khoản nhiệt thu 1.Nhiệt cháy của nhiên liệu Q1a = B. QH (Kcal/h) Trong đó B lượng nhiên liệu têu tốn cần tìm QH nhiệt sinh của nhiên liệu QH = 9731,35 (Kcal/h) Q1a = 9731,35. B (Kcal/h) 2. Nhiệt lý học của nhiên liệu Q2a = B. Cn. tn (Kcal/h) Trong đó Cn tỷ nhiệt trung bình của nhiên liệu Cn = 0,44 (Kcal/kg.độ) Tn nhiệt độ trung bình của nhiên liệu Tn = 60oC Q2a = 60. 0,44. B = 26,4. B (Kcal/h) 3. Nhiệt lý học của không khí cần cho quá trình cháy Q3a = B. La. Ckk. tkk (Kcal/h) Trong đó La lượng không khí cần cho quá trình cháy La = 12,26 tkk nhiệt độ không khí cần cho quá trình cháy tkk = 25oC Ckk tỷ nhiệt của không khí ứng với tkk =25oC Ta có ở 25oC CN2 = 0,3511 (Kcal/h) CO2 = 0,3712 (Kcal/h) Ckk = . (79. 0,3511 + 21. 0,3712) = 0,36 Q3a = 12,26. 0,36. 25. B = 110,34. B (Kcal/h) 4. Nhiệt lý học của không khí lọt vào zôn đốt nóng và zôn nung Q4a = Lo. (akỹ thuật-a).Ckk. Tkk. B (Kcal/kg) Trong đó Lo lượng không khí ẩm cần cho quá trình cháy Lo = Lakỹ thuật - La akỹ thuật hệ số không khí dư của khói lò akỹ thuật = 2,5 a hệ số không khí zôn đốt nóng và zôn nung = 1,15 Từ “Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp các nhà máy silicat “ ta có CN2 = 0,3511 CO2 = 0,3712 Ckk = Q4a = (27,33-12,6).(2,5 – 1,15). 0,36. 25. B = 178,97. B 5. Nhiệt do sản phẩm mang vào Q5a = Trong đó Gsp trọng lượng sản phẩm xếp vào lò trong 1giờ Gsp = Gg. Tg (Kcal/h) Gg sức chứa của một goòng Gg = 6,6 (Tấn/goòng) = 6600 (kg/goòng) Tg thời gian đẩy goòng trong một giờ Tg = 0,47 giờ Gsp = 6600. 047 = 3102 W độ ẩm sản phẩm vào lò W = 2% Csp tỷ nhiệt của sản phẩm ở tsp = 25oC Tra bảng No33 Csp = 0,2 + 63. 10-6. 25 = 0,202 Q5a = 6. Nhiệt mang vào do goòng Q6a = S Gi. Ci. Ti (Kcal/h) Trong đó Gi trọng lượng lớp lót trên goòng Ci, Ti tỷ nhiệt và nhiệt độ tương ứng Goòng cấu tạo gồm 3 lớp: + Lớp mặt goòng là bê tông chịu lửa dày d1 = 0,3m + Lớp thứ hai là lớp gạch samôt nhẹ dày d2 = 0,2m + Lớp thứ ba là lớp thép CT3 d3 = 0,085m Khối lượng lớp lót tính theo công thức : gi = Vi . ri Với Vi thể tích lớp i Vi = 3. 2,4. di = 7,2. di ri khối lượng riêng lớp i Gi Trong đó N: số goòng có trong lò N = 33 goòng là thời gian nung sản phẩm (h) Bê tông chịu lửa có khối lượng riêng r1 = 2300 (kg/m3) G1 Samôt nhẹ có r2 = 800 (kg/m3) G2 = Lớp thép CT3 có r3 = 7850 (kg/m3) G3 = Tỷ nhiệt của thép C3 = 0,119 Kcal/kg.độ Tỷ nhiệt của samôt nhẹ C2 = 0,96 kJ/kg.độ = 0,23 Kcal/kg.độ Tỷ nhiệt của bê tông chịu lửa C1 = 1,13 kJ/kg.độ = 0,27 Kcal/kg.độ Do vậy Q6a = 2342,06. 0,27. 25 + 543,09. 0,23. 25 + 2264,48. 0,119. 25 = 25614,95 (Kcal/h). B. Các khoản nhiệt chi 1. Nhiệt bốc hơi nước lý học Q1b = . Gsp. W (Kcal/h) Trong đó Gsp trọng lượng sản phẩm xếp vào lò Gsp = 3102 W độ ẩm sản phẩm vào lò W = 2% Q1b = . 3102. 2 = 39613,8 2. Nhiệt đốt nóng hơi nước đến nhiệt độ khí thải ra khỏi lò Q2b = 0,47. tkt. Gsp. (Kcal/h) Với tkt nhiệt độ khí thải (oC) Chọn tkt = 200oC Q2b = 0,47. 200. 3102. 3. Nhiệt cần cho phản ứng hoá học khi nung sản phẩm Q3b = Gsp* (Kcal/h) Trong đó m hàm lượng đất sét trong phối liệu n hàm lượng oxit Al2O3 trong đất sét Samôt A Samôt B m = 2195,88 ằ 9,38 % 1110,18 ằ 18,63 % n = 2,66 5,31 q nhiệt khử nước của cao lanh tính theo 1 kg Al2O3 q = 500 Kcal/kg Gsp* trọng lượng của sản phẩm khô tuyệt đối Sản phẩm xếp vào lò có W =2% và trọng lượng Gsp = 3102 Gsp* = Gsp. (kg/h) Q3b = Q3b’ + Q3b’’ Trong đó Q3b’ Nhiệt cần cho phản ứng hoá học khi nung sản phẩm samôt A Q3b’’ Nhiệt cần cho phản ứng hoá học khi nung sản phẩm samôt B Q3b’ Q3b’’ Q3b 4. Nhiệt cần để đốt nóng sản phẩm đến nhiệt độ nung Q4b = Gsp*. tsp. Csp Trong đó tsp nhiệt độ nung sản phẩm tsp = 1450oC Csp tỷ nhiệt của sản phẩm Csp = 0,2 + 63.10-6.1450 Csp = 0,29 Gsp* = 3039,96 (kg/h) Q4b = 3039,96. 1450. 0,29 = 1278303,18 (Kcal/h) 5. Nhiệt tổn thất theo khí thải Q5b = Vkt. Ckt. tkt. B Trong đó Vkt thể tích khí thải Vkt = 28,01 (m3/kg) tkt nhiệt độ khí thải tkt = 200oC Ckt tỷ nhiệt khí thải ở nhiệt độ tkt (Kcal/m3.độ) Ckt = .(%CO2.CCO2 + %H2O.CH2O + %N2.CN2 + %O2.CO2 +%SO2.CSO2) Tra bảng No33 ở 200oC CCO2 = 0,4092 %CO2 = 5,74 CH2O = 0,3596 %H2O = 7,2 CN2 = 0,3096 %N2 = 74,91 CO2 = 0,3145 %O2 = 12,13 CSO2 = 0,433 %SO2 = 0,02 Ckt Q5b = 28,01. 0,32. 200. B = 1792,64. B (Kcal/h) 6. Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh Công thức chung xác định lượng nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh QTT .(ttr - tng) (Kcal/h) Trong đó F tiết diện bề mặt truyền nhiệt Ttr nhiệt độ mặt trong của bề mặt truyền nhiệt Tng nhiệt độ mặt ngoài của bề mặt truyền nhiệt R nhiệt trở tại tường hoặc vòm + F được xác định như sau: - Đối với tưòng lò F = 2. (l. R) (m2) Với l chiều dài tường (m) R Chiều rộng (R = 1,5 m) - Đối với vòm lò F = l. r (m2) Với l Chiều dài vòm (m) r Chiều rộng vòm (r = 2,4 m) + R là nhiệt trở xác định như sau R (m2. h. oC/Kcal) Với di, li chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu i li (Kcal/m.h.oC), di (m) ang hệ số cấp nhiệt mặt ngoài (tra bảng). + Thử lại nhiệt độ giả thiết theo công thức : ti = ti-1 - . (ttr – tng) + Khi tính toán ta coi vòm là phẳng Cấu tạo lò: - Zôn đốt nóng và làm nguội : + Tường lò gồm 3 lớp : . Lớp trong cùng là lớp gạch Samôt A dày d1 = 0,23 m . Lớp ngoài cùng là lớp gạch Samôt nhẹ dày d2 = 0,23 m . Lớp ngoài cùng là lớp bông cách nhiệt, vỏ thép d3 = 0,1 m + Vòm lò gồm 3 lớp : . Lớp trong cùng là lớp gạch Samôt A dày d1 = 0,23 m . Lớp tiếp theo là lớp gạch Samôt nhẹ dày d2 = 0,15 m . Lớp ngoài cùng là lớp bông cách nhiệt, vỏ thép dày d3 = 0,1m - Zôn nung : + Tường lò gồm 3 lớp : . Lớp trong cùng là lớp gạch cao alumin có hàm lượng Al2O3 = 45 á 50%, dày d1 = 0,25 m . Lớp tiếp theo là lớp gạch SamôtA dày d2 = 0,35 m . Lớp tiếp là lớp bông cách nhiệt, vỏ thép dày d3 = 0,15 m + Vòm lò gồm 3 lớp : . Lớp trong cùng là lớp gạch Cao alumin có hàm lượng Al2O3 = 45 á 50%, dày d1 = 0,25 m . Lớp tiếp theo là lớp gạch samôtA dày d2 = 0,20 m . Lớp ngoài cùng là lớp bông cách nhiệt, vỏ thép dày d3 = 0,25 m Một vài nét đặc tính của vật liệu sử dụng : a. Gạch Samôt A : + Độ chịu lửa (oC) : ³ 1730 oC + Sức co phụ ở 1400oC không quá 0,7% + Cường độ chịu nén ³ 200 + Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng ³ 1400oC + Hệ số dẫn nhiệt l = 0,6 + 55.10-5.t b. Gạch Samôt nhẹ : + Độ xốp 53 á 56 % + Độ co phụ ở 1400oC : 0,5 á 1 % + Độ chịu lửa 1730oC + Nhiệt độ sử dụng 1150 á 1400oC + Hệ số dẫn nhiệt l = 0,24 + 20.10-5.t + Độ xốp 60 á 70 % c. Lớp bông cách nhiệt, vỏ thép : + Hệ số dẫn nhiệt l = 0,05 + 12,5.10-5.t d. Gạch cao alumin : + Độ xốp 59 á 60 % + Độ co phụ ở 1600oC không lớn hơn 1% + Độ chịu lửa ³ 1730oC + Hệ số dẫn nhiệt l = 1,45 + 20.10-5.t Tính toán : Đối với zôn đốt nóng : Giai đoạn 25 á 450oC : . Tường lò : + Gồm 3 lớp : . Lớp trong cùng là lớp gạch Samôt A dày d1 = 0,23 m . Lớp tiếp theo là lớp gạch Samôt nhẹ dày d2 = 0,23 m . Lớp ngoài cùng là lớp bông cách nhiệt, vỏ thép dày d3 = 0,1 m L1 = 14,28 m ; ttb oC Giả thiết t1 = ttr = 237,5oC, t2 = 200,5oC, t3 = 125,5oC, t4 = tng = 25oC Từ t4 = 35 ang = 8,09 Hệ số dẫn nhiệt các lớp ttb1 oC Samôt A : l1 = 0,72 ttb2 oC Samôt nhẹ : l2 = 0,27 ttb3 oC Bông cách nhiệt, vỏ thép : l3 = 0,059 Nhiệt trở tường lò : R m2.h.oC/Kcal Tính kiểm tra lại về nhiệt độ đã giả thiết: - t2 = t1 - oC ttb1’ oC ẵttb1 – ttb1’ẵ = ẵ219 – 226,15ẵ = 7,15oC < 10oC Chấp nhận t2 = 200,5oC - t3 = t2 - oC ttb2’ oC ẵttb2 – ttb2’ẵ = ẵ163 – 170,25ẵ = 7,25oC < 10oC Chấp nhận t3 = 125,5oC - t4 = t3 - oC ttb3’ oC ẵttb3 – ttb3’ẵ = ẵ72,25 – 67,27ẵ = 7,98oC < 10oC Chấp nhận t4 = 25oC. Tổn thất nhiệt qua tường lò : QT1 m2 QT1 . Vòm lò : Kết cấu vòm gồm 3 lớp : + Gạch Samôt A có d1 = 0,23 + Gạch Samôt nhẹ có d2 = 0,15 + Bông cách nhiệt, vỏ thép có d3 = 0,1 Giả sử T1 = Ttr = 237,5oC T2 = 200,5oC T3 = 150oC T4 = Tng = 25oC ang = 8,98 Hệ số dẫn nhiệt các lớp ttb1 oC Samôt A : l1 = 0,72 ttb2 oC Samôt nhẹ : l2 = 0,27 ttb3 oC Bông cách nhiệt, vỏ thép : l3 = 0,061 Nhiệt trở vòm lò : R m2.h.oC/Kcal Tính kiểm tra lại về nhiệt độ đã giả thiết: - t2 = t1 - oC ttb1’ oC ẵttb1 – ttb1’ẵ = ẵ219 – 224,6ẵ = 5,6 < 10oC Chấp nhận t2 = 200,5oC - t3 = t2 - oC ttb2’ oC ẵttb2 – ttb2’ẵ = ẵ175,25 – 178,06ẵ = 2,81oC < 10oC Chấp nhận t3 = 150oC - t4 = t3 - oC ttb3’ oC ẵttb3 – ttb3’ẵ = ẵ87,5 – 83,77ẵ = 3,73oC < 10oC Chấp nhận t4 = 25oC. Tổn thất nhiệt qua vòm lò : QV1 m2 QV1 b. Giai đoạn 450 á 750oC : . Tường lò : + Gồm 3 lớp : . Lớp trong cùng là lớp gạch Samôt A dày d1 = 0,23 m . Lớp tiếp theo là lớp gạch Samôt nhẹ dày d2 = 0,23 m . Lớp ngoài cùng là lớp bông gốm cách nhiệt, vỏ thép dày d3 = 0,1 m L2 = 12,86 m ; ttb oC Giả thiết t1 = ttr = 600oC, t2 = 535oC, t3 = 365oC, t4 = tng = 35oC Từ t4 = 35oC ang = 8,09 Hệ số dẫn nhiệt các lớp ttb1 oC Samôt A : l1 = 0,91 ttb2 oC Samôt nhẹ : l2 = 0,33 ttb3 oC Bông cách nhiệt, vỏ thép : l3 = 0,075 Nhiệt trở tường lò : R m2.h.oC/Kcal Tính kiểm tra lại về nhiệt độ đã giả thiết: - t2 = t1 - oC ttb1’ oC ẵttb1 – ttb1’ẵ = ẵ567,5 – 570,38ẵ = 2,88oC < 10oC Chấp nhận t2 = 535oC - t3 = t2 - oC ttb2’ oC ẵttb2 – ttb2’ẵ = ẵ450 – 453,3ẵ = 3,3oC < 10oC Chấp nhận t3 = 365oC - t4 = t3 - oC ttb3’ ẵttb3 – ttb3’ẵ = ẵ200 – 208,71ẵ = 8,71oC < 10oC Chấp nhận t4 = 35oC. Tổn thất nhiệt qua tường lò : QT2 m2 QT2 . Vòm lò : Kết cấu vòm gồm 3 lớp : + Gạch Samôt A có d1 = 0,23 + Gạch Samôt nhẹ có d2 = 0,15 + Bông cách nhiệt, vỏ thép có d3 = 0,1 Giả sử T1 = Ttr = 600oC T2 = 535oC T3 = 415oC T4 = Tng = 35oC ang = 8,98 Hệ số dẫn nhiệt các lớp ttb1 oC Samôt A : l1 = 0,91 ttb2 oC Samôt nhẹ : l2 = 0,33 ttb3 oC Bông cách nhiệt, vỏ thép : l3 = 0,078 Nhiệt trở vòm lò : R m2.h.oC/Kcal Tính kiểm tra lại về nhiệt độ đã giả thiết: - t2 = t1 - oC ttb1’ oC ẵttb1 – ttb1’ẵ = ẵ567,5 – 566ẵ = 1,5 < 10oC Chấp nhận t2 = 535oC - t3 = t2 - oC ttb2’ oC ẵttb2 – ttb2’ẵ = ẵ475 – 473,85ẵ = 1,15oC < 10oC Chấp nhận t3 = 415oC - t4 = t3 - oC ttb3’ oC ẵttb3 – ttb3’ẵ = ẵ225 – 230,04ẵ = 5,04oC < 10oC Chấp nhận t4 = 35oC. Tổn thất nhiệt qua vòm lò : QV2 m2 QV2 Giai đoạn 750 á 1000oC . Tường lò : + Gồm 3 lớp : . Lớp trong cùng là lớp gạch Samôt A dày d1 = 0,23 m . Lớp tiếp theo là lớp gạch Samôt nhẹ dày d2 = 0,23 m . Lớp ngoài cùng là lớp bông gốm cách nhiệt vỏ thép dày d3 = 0,1 m L3 = 10 m ; ttb oC Giả thiết t1 = ttr = 875oC, t2 = 795oC, t3 = 545oC, t4 = tng = 55oC ang = 10,27 Hệ số dẫn nhiệt các lớp ttb1 oC Samôt A : l1 = 1,06 ttb2 oC Samôt nhẹ : l2 = 0,37 ttb3 oC Bông cách nhiệt, vỏ thép : l3 = 0,088 Nhiệt trở tường lò : R m2.h.oC/Kcal Tính kiểm tra lại về nhiệt độ đã giả thiết: - t2 = t1 - oC ttb1’ oC ẵttb1 – ttb1’ẵ = ẵ835 – 832,03ẵ = 2,97oC < 10oC Chấp nhận t2 = 795oC - t3 = t2 - oC ttb2’ oC ẵttb2 – ttb2’ẵ = ẵ670 – 671,88ẵ = 1,88oC < 10oC Chấp nhận t3 = 545oC - t4 = t3 - oC ttb3’ oC ẵttb3 – ttb3’ẵ = ẵ300 – 295,91ẵ = 4,09oC < 10oC Chấp nhận t4 = 55oC. Tổn thất nhiệt qua tường lò : QT3 m2 QT3 . Vòm lò : Kết cấu vòm gồm 3 lớp : + Gạch Samôt A có d1 = 0,23 + Gạch Samôt nhẹ có d2 = 0,15 + Bông cách nhiệt, vỏ thép có d3 = 0,1 Giả sử T1 = Ttr = 875oC T2 = 780oC T3 = 590oC T4 = Tng = 55oC ang = 11,34 Hệ số dẫn nhiệt các lớp ttb1 oC Samôt A : l1 = 1,06 ttb2 oC Samôt nhẹ : l2 = 0,38 ttb3 oC Bông cách nhiệt, vỏ thép : l3 = 0,09 Nhiệt trở vòm lò : R m2.h.oC/Kcal Tính kiểm tra lại về nhiệt độ đã giả thiết: - t2 = t1 - oC ttb1’ oC ẵttb1 – ttb1’ẵ = ẵ827,5 – 825,85ẵ = 1,65 < 10oC Chấp nhận t2 = 780oC - t3 = t2 - oC ttb2’ oC ẵttb2 – ttb2’ẵ = ẵ685 – 690,59ẵ = 5,59oC < 10oC Chấp nhận t3 = 590oC - t4 = t3 - oC ttb3’ oC ẵttb3 – ttb3’ẵ = ẵ322,5 – 326,33ẵ = 3,83oC < 10oC Chấp nhận t4 = 55oC. Tổn thất nhiệt qua vòm lò : QV3 m2 QV3 Đối với zôn nung : Giai đoạn 1000 á 1250oC : . Tường lò : + Gồm 3 lớp : . Lớp trong cùng là lớp gạch cao alumin dày d1 = 0,25 m . Lớp tiếp theo là lớp gạch samôtA dày d2 = 0,35 m . Lớp tiếp là lớp bông cách nhiệt, vỏ thép dày d3 = 0,15 m L4 = 11,43 m ; ttb oC Giả thiết t1 = ttr = 1125oC, t2 = 1045oC, t3 = 875oC, t4 = 75oC Từ t4 = 75oC ang = 11,55 Hệ số dẫn nhiệt các lớp ttb1 oC Cao alumin : l1 = 1,67 ttb2 oC SamôtA : l2 = 1,13 ttb3 oC Bông cách nhiệt, vỏ thép : l3 = 0,11 Nhiệt trở tường lò : R m2.h.oC/Kcal Tính kiểm tra lại về nhiệt độ đã giả thiết: - t2 = t1 - oC ttb1’ oC ẵttb1 – ttb1’ẵ = ẵ1085 – 1083,85ẵ = 1,15oC < 10oC Chấp nhận t2 = 1045oC - t3 = t2 - oC ttb2’ oC ẵttb2 – ttb2’ẵ = ẵ960 – 959,86ẵ = 0,14oC < 10oC Chấp nhận t3 = 875oC - t4 = t3 - oC ttb3’ oC ẵttb3 – ttb3’ẵ = ẵ475 – 480,18ẵ = 5,18oC < 10oC Chấp nhận t4 = 75oC. Tổn thất nhiệt qua tường lò : QT4 m2 QT4 . Vòm lò : Kết cấu vòm gồm 3 lớp : + Lớp trong cùng là lớp gạch samôtA loại tốt dày d1 = 0,25 m + Lớp tiếp theo là lớp gạch samôtA dày d2 = 0,2 m + Lớp tiếp là lớp bông cánh nhiệt dày, vỏ thép d3 = 0,25 m Giả sử T1 = Ttr = 1125oC T2 = 1045oC T3 = 980oC T4 = Tng = 75oC ang = 12,81 Hệ số dẫn nhiệt các lớp ttb1 oC Cao alumin : l1 = 1,67 ttb2 oC SamôtA : l2 = 1,16 ttb3 oC Bông cách nhiệt, vỏ thép : l3 = 0,12 Nhiệt trở vòm lò : R m2.h.oC/Kcal Tính kiểm tra lại về nhiệt độ đã giả thiết: - t2 = t1 - oC ttb1’ oC ẵttb1 – ttb1’ẵ = ẵ1085 – 1093,31ẵ = 8,31 < 10oC Chấp nhận t2 = 1045oC - t3 = t2 - oC ttb2’ oC ẵttb2 – ttb2’ẵ = ẵ1012,5 – 1008,5ẵ = 4oC < 10oC Chấp nhận t3 = 980oC - t4 = t3 - oC ttb3’ oC ẵttb3 – ttb3’ẵ = ẵ527,5 – 534,21ẵ = 6,71oC < 10oC Chấp nh._.