Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu thiết kế máy nghiền đứng
Bộ xây dựng Tổng Công ty Cơ khí Xây dựng -------------------------------------- 125D Minh Khai, Quận Hai Bà Trng Hà Nội Báo cáo tổng kết Đề tài KHCN cấp nhà nớc Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị phụ tùng thay thế cho công nghiệp xi măng lò quay 1,4 triệu tấn năm M số kc 06.07 chủ nhiệm đề tài : TS. Phạm Giao Du tập 1 Nghiên cứu thiết kế máy nghiền đứng 5846-1 26/5/2006 Hà nội 2005 Bản quyền 2005 thuộc TCTCKXD Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Tổng Giám đốc TCTCKXD trừ trờng hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu Bộ xây dựng Tổng Công ty Cơ khí Xây dựng -------------------------------------- tập 1 nghiên cứu thiết kế máy nghiền đứng TS. Phạm Giao Du 1Tổng quan đề tài kc 06.07 .Đề tài Nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống thiết bị, phụ tùng thay thế cho công nghiệp xi măng lò quay 1,4 triệu tấn/năm đợc thực hiện với mục đích nghiên cứu, thiết kế và xây dựng qui trình công nghệ chế tạo một số thiết bị trong các khu công nghệ, phụ tùng trong dây chuyền sản xuất xi măng, bớc đầu chế tạo một số cụm. Phụ tùng nhằm từng bớc đáp ứng nhu cầu nội địa hoá các thiết bị trên. Đề tài tập trung vào nghiên cứu các thiết bị kho đồng nhất sơ bộ nh máy rải liệu, máy rút liệu, máy nghiền con lăn, quạt công nghiệp và lọc bui tĩnh điện là những thiết bị không thể thiếu đợc trong các dây chuyền sản xuất xi măng theo phơng pháp khô. Trên cơ sở nghiên cứu tổng quan, phân loại các thiết bị phân tích các đặc tính, tính năng kỹ thuật, lựa chọn các kết cấu phổ biến nhất mang tính tiên tiến và phù hợp với khả năng công nghệ hiện có trong nớc, xây dựng phơng pháp tính toán thiết kế các thông số chính của các thiết bị nh máy nghiền con lăn, cơ cấu phân ly, quạt công nghiệp, lọc bụi tĩnh điện, phơng pháp xác định độ đồng nhất của vật liệu và thiết kế một số ;oại thiết bị: Máy nghiền đứngdùng cho nghiền liệu công suất 280 t/g; quạt công nghiệp Q=1230 m3/p; lọc bụi tĩnh điện; máy rải, rút liệu; băng tải; gầu tải; vít tải. Trong thiết kế máy nghiền đứng đã áp dụng phơng pháp phân tích phần tử hữu hạn để tính toán sức bền, đã xây dựng các thiết kế điều phần kiển tự động cho máy nghiền, lọc bụi tĩnh điên, máy rảt liệu, máy rút liệu. Hầu hết các phần tổng quan phân tích các thiết bị, phơng pháp tính toán đợc xây dựng lần đầu tiên. Trong phạm vi của đề tài đã thực hiện việc chế tạo và thử nghiện thực tế bộ điều khiển cao áp lọc bụi tĩnh điện và chế tao 12 tấn phụ tùng cho máy nghiền đứng 2Danh sách những ngời thực hiện TT Họ và tên Chức vụ Học vị 1 Phạm Giao Du Chủ nhiệm đề tài Tiến sĩ 2 Võ Sỹ Huỳnh Trờng ĐHBK PGS.TS 3 Lê Danh Liên Trờng ĐHBK PGS.TS 4 Ngô Thành Phong Trờng ĐH KHTN TP HCM GS.TS 5 Nguyễn Dũng Trờng ĐH KHTN TP HCM PGS.TS 6 Ngô văn Thành Phân viện NC ĐT-TH-TĐH TP HCM Tiến sĩ 7 Trần Hồng Lam Trung tâm TBCN-IMI Ths. t/ động hoá 8 Phạm Lơng Tuệ Trờng ĐHBK GS.TS 9 Bùi Quốc Thái Trờng ĐHBK Tiến sĩ 10 Lê Đình ánh Trờng ĐHBK Kỹ s 11 Nguyễn minh Phơng TCT CKXD Kỹ s 12 Trần văn Tuấn TCT CKXD Kỹ s 13 Nguyễn minh Đức TCT CKXD Kỹ s 14 Trần Văn Sơn Trung tâm TBCN-IMI Kỹ s Nhiệt 15 Trần Kim Quế GĐ Trung tâm KM-IMI Kỹ s đ/ lờng 16 Nguyễn Quý Bình GĐ Trung tâm CNC-IMI KS. c/ tạo máy 17 Vũ Hoài Nam GĐ Trung tâm TBCN-IMI KS. c/ tạo máy 18 Dơng Hồng Quân Trung tâm DADT-IMI KS. c/ tạo máy 19 Nguyễn Vĩnh Kỳ GĐ Trung tâm KTMT-IMI KS. c/ tạo máy 20 Đỗ Trọng Bình Phó GĐ Trung tâm KTMT-IMI Kỹ s Nhiệt 21 Lơng Ngọc Phợng Phó GĐ Trung tâm KTMT-IMI KS. T/ động hoá 3Mục lục 1 Lời mở đầu 42 Tổng quan về công nghệ và thiết bị sản xuất xi măng theo phơng pháp khô ở Việt nam hiện nay 53 Phần máy nghiền đứng và thiết bị kho đồng nhất sơ bộ Quyển riêng4 Lọc bụi tĩnh điện Quyển riêng5 Nghiên cứu thiết kế quạt công nghiệp Quyển riêng6 Kết luận và kiến nghị 287 Tài liệu tham khảo 30 4Lời mở đầu Trớc sự phát triển của mền kinh tế trong nớc, nhu cầu về vật liêu xây dựng trong đó xi măng đóng vai trò quan trọng và tăng không ngừng. Theo tính toán từ nay tới năm 2010 mỗi năm chúng ta phải đa vào vận các dây chuyền sản xuất xi măng công suất khoảng 3 triệu tấn/ năm. Tuy nhiên cho đến nay chúng ta vẫn nhập ngoại toàn bộ tiết bị công nghệ. Hiện mới chỉ có nghiên cứu thiết kế các thiết bị cho lò đứng, đối với các dây chuyền thiết bị trong các nhà máy xi măng phơng pháp khô cha đợc đầu t nghiên cứu, vì thế việc từng bớc nghiên cứu chế tạo thiết bị phụ tùng cho các dây chuyền sản xuất xi măng phơng pháp khô là cần thiết. Đề tài Nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống thiết bị, phụ tùng thay thế cho công nghiệp xi măng lò quay 1,4 triệu tấn/năm là bớc đầu cho việc nghiên cứu, thiết kế từng bớc các thiết bị trong dây chuyền sản xuất xi măng lò quay phơng pháp khô. Trên cơ sở các dây chuyền thiết bị nhập ngoại, Đề tài tập trung nghiên cứu, thiết kế các thiết bị kho đồng nhất sơ bộ, băng tải (B=0,8m; L=450m; N=300t/g), gầu tải (B-0,8m; H=80m; N=400t/g), vít tải (D=0,45m; L=15m; N=50t/g) đợc sử dụng phổ biến trong các dây chuyền xi măng công suất 1,4 triệu tấn/năm. Lọc bụi tĩnh điện (Q=1230m3/p; n=3; F-26m2), quạt công nghiệp (Q=1239m3/p; P=2599Pa) và máy nghiền đứng (N-280-320t/g; Blaine=3200), xây dựng qui trình công nghệ chế tạo và chế tạo thử nghiệm bộ điều khiển cao áp lọc bụi tĩnh điện, 12 tấn phụ tùng cho máy nghiền đứng. Tổng kinh phí thực hiện đè tài 4990tr, đồng trong đó vốn cấp là 1350tr. đồng, đợc triển khai thực hiên từ tháng 10/2001 đến 12/2004. 51.Tổng quan về công nghệ và thiết bị sản xuất xi măng theo phơng pháp khô ở Việt nam hiện nay 1.1.Hiện trạng sản xuất xi măng ở Việt nam Trong 10 năm qua ngành công nghiệp vật liệu xây dựng nói chung và công nghiệp xi măng nói riêng của Việt nam đã không ngừng phát triển, đáp ứng cho nhu cầu xây dựng cơ sở vật chất của cả nớc không những về số lợng mà cả về chất lợng và chủng loại sản phẩm. Hiện nay mạng lới các nhà máy xi măng phân bố ở tất cả các vùng trong cả nớc với quy mô và công nghệ sản xuất khác nhau bao gồm: - 55 nhà máy xi măng lò đứng sản xuất theo phơng pháp bán khô với quy mô công suất các lò đứng từ 140 tấn clanhke/ngày tới 240 tấn clanhke/ngày. - 3 nhà máy xi măng lò quay sản xuất theo phơng pháp ớt có công suất các lò quay là 413 tấn clanhke/ngày và 1.750 tấn clanhke/ngày. - 9 nhà máy xi măng lò quay sản xuất theo phơng pháp khô có công suất các lò quay từ 3.000 tấn clanhke/ngày cho tới 5.800 tấn clanhke/ngày (kể cả các nhà máy xi măng liên doanh, Hoàng mai, Tam điệp và Hải phòng mới). Trong vòng 10 năm lĩnh vực này đã đợc đầu t khá đa dạng về quy mô công suất nhà máy (lớn, vừa, nhỏ), về hình thức đâù t (nhà nớc, địa phơng, liên doanh, t nhân) và cả về nguồn vốn đầu t (vốn tự có, vốn vay trong nớc, vốn vay nớc ngoài). 1.2.Vốn đầu t Vốn đầu t vào lĩnh vực xi măng giai đoạn 1991 - 2000 khoảng 1.495 triệu USD, trong đó: - Vốn đầu t nớc ngoài (FDI): 20% - Vốn vay thiết bị trả chậm : 50% - Vốn trong nớc : 30% Trong bảng 1.1 giới thiệu các cơ sở sản xuất xi măng hiện có của Việt Nam. 6Bảng 1.1. Các cơ sở sản xuất xi măng của Việt nam Danh mục các cơ sở Công suất thiết kế, triệu tấn xi măng/năm Phơng pháp sản xuất I. Cơ sở của Bộ xây dựng 1. Cty xi măng Hải phòng 2. Cty xi măng Hoàng thạch 3. Cty xi măng Bút sơn 4. Cty xi măng Bỉm sơn 5. Cty xi măng Hà tiên I+II 6. Cty xi măng Hoàng Mai 7. Cty xi măng Tam Điệp 8. Cty xi măng Hải Phòng mới 11,55 0,35 2,3 1,4 1,8 1,5 1,4 1,4 1,4 ớt khô khô khô + ớt khô + ớt khô khô khô II. Cơ sở liên doanh 1. Cty xi măng Chinfong 2. Cty xi măng Nghi sơn 3. Cty xi măng Sao mai 4. Cty xi măng Vân xá 5. C.ty xi măng Phúc sơn 7.61 1,4 2,15 1,76 0,5 1.8 khô khô khô khô khô III. Cty xi măng lò đứng 3,957 bán khô IV Trạm nghiền xi măng 3.97 Tổng cộng 27.087 So với năm 1995 cả nớc có 4 nhà máy xi măng lò quay và 50 nhà máy xi măng lò đứng với tổng công suất thiết kế 4,45 triệu tấn/năm thì tới năm 2000 đã có 12 nhà máy xi măng lò quay và 55 nhà máy xi măng lò đứng với tổng công suất thiết kế 19,70 triệu tấn/năm (tăng 248 %). 1.3. Sản lợng và chất lợng xi măng Với việc đầu t nh trên, sản lợng xi măng của Việt nam đã có mức tăng trởng khá mạnh đợc giới thiệu ở bảng 1.2. Bảng 1.2. Sản lợng xi măng của Việt nam Năm 1995 2000 2001 2002 2003 2004 Sản lợng xi măng 6,81 13,91 16,38 20,55 24,38 26,4 7Qua bảng 1.1, 1.2 rõ ràng xi măng là lĩnh vực đợc tập trung chỉ đạo đầu t phát triển nên duy trì mức tăng trởng cao. Sản lợng xi măng từ 1995 đến năm 2004 tăng hơn 4 lần từ 6,38 triệu tấn tăng lên 26,4 triệu tấn, tăng bình quân 31,6% năm. Xét theo từng kế hoach 5 năm thì mức tăng trởng bình quân giai đoạn 1995 - 2000 là 15,58%/năm, giai đoạn 2000 - 2004 là 17.58 %/năm và dự kiến năm 2005 đạt trên 29 triệu tấn. Sản phẩm chính của các cơ sở lò quay là các loại xi măng poóclăng PC50, PC40 và PC30; xi măng poóclăng hỗn hợp PCB40, PCB30, trong đó xi măng mác cao đạt > 70%. Sản phẩm của các cơ sở xi măng nhà nớc và liên doanh đợc trang bị công nghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại, hệ thống kiểm tra chặt chẽ nên chất lợng xi măng sản xuất đạt các tiêu chuẩn Việt nam về các chủng loại xi măng poóclăng PC: TCVN 2682 - 1999 và xi măng poóclăng hổn hợp PCB: TCVN 6260 - 1997 và tơng đơng với chất lợng xi măng của các nớc trong khu vực và trên thế giới. Cho tới nay đa số các cơ sở xi măng lò quay đã đợc cấp chứng chỉ chất lợng ISO 9002. Các loại xi măng lò quay này có hàm lợng CaO tự do thấp < 1 %, hàm lợng kiềm thấp, độ mịn cao; cùng với các chủng loại xi măng đặc biệt bền sulphát, ít toả nhiệt đã và đang sử dụng rộng rãi trong các công trình vĩnh cửu ở khắp mọi miền đất nớc nh thuỷ điện Hoà bình, thuỷ điện Yaly, cầu Mỹ thuận, đờng hầm Hải vân v.v . Trong khi đó các cơ sở xi măng lò đứng đợc đầu t chiều sâu bằng công nghệ, thiết bị của Trung quốc chủ yếu sản xuất xi măng thông dụng đạt chất lợng PCB30 phù hợp sử dụng trong các công trình không yêu cầu khắt khe về kỹ thuật nh kênh mơng thuỷ lợi, đờng bê tông nông thôn, nhà ở thấp tầng v. v . 1.3. Công nghệ sản xuất Hiện tại ở Việt nam tồn tại 3 phơng pháp công nghệ sản xuất xi măng khác nhau: - Phơng pháp ớt với tổng công suất thiết kế 1,129 triệu tấn/năm (5,97%) - Phơng pháp khô với tổng công suất thiết kế 13,681 triệu tấn/năm (72,35%) - Phơng pháp bán khô với tổng công suất thiết kế 4,1 tr. t./năm (21,68%) Trong đó công nghệ tiên tiến sản xuất xi măng theo phơng pháp khô đóng vai trò chủ đạo trong sản xuất xi măng ở Việt Nam hiện nay, hơn nữa các dây chuyền công nghệ đợc đầu t càng về sau càng tiên tiến, hiện đại hơn dây chuyền trớc với những thiết bị công nghệ tiên tiến, hiện đại của các hãng chế tạo thiết bị nỗi tiếng của thế giới nh F.L.Smidth, Krupp Polysius, Pfeiffer, Fuller, Kobe, CPAG, H & B, Bedeschi, Elex, Loesch v.v . Các công đoạn chính của dây chuyền sản xuất xi măng theo phơng pháp khô này gồm: - Gia công đập nhỏ các nguyên liệu. 8- Đồng nhất các nguyên liệu trong các kho dài. - Nghiền phối liệu trong máy nghiền đứng con lăn công suất lớn theo chu trình kín nghiền, sấy liên hợp với máy phân ly khí động hiệu suất cao. - Đồng nhất bột liệu bằng xilô đồng nhất dòng liên tục nhiều cửa. - Hệ thống lò nung gồm tháp trao đổi nhiệt 2 nhánh 4, 5 tầng với buồng phân huỷ hiệu suất cao và lò quay 3 gối đỡ, có công suất 3.000 tấn clanhke/ngày tới 5.800 tấn clanhke/ngày. - Làm lạnh clanhke trong máy lạnh kiểu ghi hiệu suất cao. - Nghiền xi măng trong hệ thống nghiền chu trình kín với phân ly hiệu suất cao 2 cấp: nghiền sơ bộ băng máy nghiền đứng con lăn và nghiền kết thúc trong máy nghiền bi . - Đóng bao bằng máy đóng bao tự động dạng quay. - Xuất xi măng bao hoặc rời băng ôtô và tàu hoả. 1.4. Các chỉ tiêu kỹ thuật Chính nhờ đầu t công nghệ tiên tiến và thiết bị hiện đại theo phơng pháp khô nên sản xuất xi măng lò quay đã đạt mức thế giới về các chỉ tiêu dới đây: - Tiêu hao nhiệt năng : < 730 kcal/kg clanhke - Tiêu hao điện năng : < 100 KWh/ tấn xi măng - Sử dụng 100% than cám chất bốc thấp để nung lò quay - Bảo vệ môi trờng: hàm lợng bụi trong khí thải < 50 mg/Nm3. Các thành phần SO2,. CO, NOx trong khí thải của lò nung đợc khống chế chặt chẽ theo tiêu chuẩn quốc tế - Chất lợng clanhke : đạt tiêu chuẩn cho sản xuất xi măng poóc lăng PC 50 - Toàn bộ quá trình sản xuất đợc điều khiển tự động ở phòng điều khiển trung tâm 1.5. Dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng theo phơng pháp khô có công suất 4.000 tấn clanhke/ngày (tơng đơng 1,4 triệu tấn xi măng/năm) Công nghệ sản xuất của nhà máy xi măng công suất 4.000 tấn Clanke/ngày đợc thiết kế theo công nghệ tiên tiến hiện nay trên thế giới: Sản xuất theo phơng pháp khô, sử dụng tháp trao đổi nhiệt 2 nhánh 5 tầng với buồng phân huỷ và lò quay 3 gối đỡ, đốt bằng 100% than Antraxit chất bốc thấp; nhà máy đợc trang bị hệ thống thiết bị đồng bộ từ công đoạn đập đá vôi tới xuất xi măng có mức độ tự động hoá và cơ giới hoá cao. Toàn bộ dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng của nhà máy đợc điều khiển từ phòng điều khiển trung tâm và đạt đợc các chỉ tiêu kỹ thuật sau: - Chất lợng sản phẩm: Clanhke PC 50 theo tiêu chuẩn BS - Tiêu hao nhiệt năng, Kcal/kg clanhke: < 730 - Tiêu hao điện năng, KWh/tấn xi măng: < 100 [...]... lò quay với buồng phân huỷ đốt bằng 100% than cám chất bốc thấp của Quảng ninh Các thiết bị công nghệ chủ yếu nh máy nghiền đứng con lăn nghiền liệu và nghiền than, xilô đồng nhất, máy lạnh kiểu ghi , máy nghiền đứng con lăn nghiền sơ bộ kết hợp với máy nghiền bi nghiền kết thúc xi măng đều đợc trang bị trong các nhà máy trên Quá trình sản xuất đều đợc điều khiển tự động từ phòng điều khiển trung tâm... các thiết bị thông gió các nhà máy chế tạo máy, M MASINOSTROENIE 1964 42 Nguyễn Bính, Điện tử công suất Nhà xuất bản KHKT Hà nội 2001 33 Tóm tắt Đề tài Nghiên cứu thiết kế máy nghiền con lăn đứng (NCLĐ) là đề tài nhánh của đề tài Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị phụ tùng thay thế cho công nghiệp xi măng lò quay công suất 1,4 triệu tấn/năm Mã số KC 06.07CN 1 Mục đích của đề tài: Máy NCLĐ là thiết. .. chuẩn bị phối liệu khô Để thực hiện công việc này, các hãng cung cấp thiết bị xi măng đã nghiên cứu chế tạo thiết bị nghiền hiện đại là máy nghiền đứng con lăn Trong thiết bị này thực hiện đồng thời 3 quá trình công nghệ: nghiền, sấy và phân ly Phối liệu đợc cấp vào trung tâm bàn nghiền và đợc nghiền giữa bàn nghiền và các con lăn Lực nghiền đợc áp dụng là sự phối hợp giữa khối lợng tịnh của các con lăn... sản phẩm bao gồm : - Các nghiên cứu tổng quan về các thiết bị nh máy nghiền đứng, thiết bị phân ly, thiết bị kho đồng nhất sơ bộ, quạt, lọc bụi tĩnh điện đợc áp dụng trong công nghiệp sản xuất xi măng - Xây dựng các phơng pháp tính toán các thông số công nghệ, tính toán thiết kế các thiết bị trên - Thực hiện thiết kế 8 thiết bị , bao gồm cả phần thiết kế phần điều khiển tự động, xây dựng công nghệ chế... gần đây đều bố trí thiết bị nghiền tiên tiến, hiện đại là máy nghiền đứng con lăn để nghiền than Trong thiết bị này than antraxit đợc nghiền mịn, sấy và phân ly Than thô đợc cấp vào máy ngiền đứng con lăn và đợc nghiền mịn giữa các con lăn và bàn nghiền Tác nhân sấy là khí thải từ máy làm lạnh clanhke Hệ thống nghiền than đợc trang bị chống cháy, chống nổ và than mịn sau khi nghiền đợc chứa trong 2 két... nhà máy xi măng ở nớc ta (kể cả các liên doanh) đợc xây dựng từ năm 1997 tới nay đều đã đợc trang bị máy nghiền đứng con lăn để nghiền phối liệu khô, có công suất từ 300 tấn/h tới 400 tấn/h Với máy nghiền đứng con lăn, kích thớc phối liệu cấp vào có thể tới 120 mm với độ ẩm 12%; còn độ mịn bột liệu sau nghiền đạt . chỉ có nghiên cứu thiết kế các thiết bị cho lò đứng, đối với các dây chuyền thiết bị trong các nhà máy xi măng phơng pháp khô cha đợc đầu t nghiên cứu, vì. mục đích nghiên cứu Bộ xây dựng Tổng Công ty Cơ khí Xây dựng -------------------------------------- tập 1 nghiên cứu thiết kế máy nghiền đứng
![Bảng I.] - Nghiên cứu thiết kế máy nghiền đứng](https://media.store123doc.com/figures/001/369/bang-i-1369613.png)
