Đồ Án Thiết kế nhà máy sản xuất PCB40 - Hệ lò quay bằng phương pháp khô - Năng suất 1.6 triệu tấn/năm

LỜI MỞ ĐẦU
Nhằm phát huy thế mạnh của đất nước về tài nguyên khoáng sản thì bên cạnh sự phát triển của những ngành công nghiệp khác, ngành công nghiệp silicát đã ra đời từ lâu và đang ngày càng khẳng định vị thế của nó qua các giai đoạn.
Ngành công nghệ Silicat là ngành công nghiệp tương đối rộng sản xuất các loại vật liệu gốm sứ xây dựng, sành sứ, vật liệu chịu lửa, các loại xi măng, chất kết dính Công nghiệp silicát đã và đang giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế đất nước, nhất là trong giai đoạn hiện nay, giai đoạn nước ta trở thành thành viên thứ 150 của tổ chức thương mại lớn nhất thế giới (WTO). Nền kinh tế hàng hóa nhiều thành phần thì việc gia nhập WTO đã tạo cho thị trường hàng hoá nói chung và thị trường vật liệu xây dựng nói riêng ở Việt Nam phát triển mạnh mẽ, mức sống của người dân cũng ngày càng được nâng cao, kéo theo nhu cầu nhu cầu xây dựng nhà cửa, đường sá, thuỷ lợi, nhà máy, các công trình đô thị hoá ngày càng tăng nhanh.
Qua thực tế, tôi nhận thấy ở miền Trung nước ta có nhiều nhà máy xi măng nhưng thật sự chưa có nhà máy nào có quy mô để phục vụ cho công tác xây dựng cơ bản và xuất khẩu. Tôi chọn Quảng Bình là nơi tôi đặt nhà máy vì nơi đây có trữ lượng đá vôi lớn, chất lượng đá vôi khá tốt phù hợp cho việc xây dựng nhà máy sản xuất xi măng tầm cỡ. Vậy nên tôi chọn đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất PCB40- Hệ lò quay bằng phương pháp khô- Năng suất 1.6 triệu tấn/năm”. Địa điểm nhà máy đặt tại Quảng Bình, huyện Tuyên Hóa, xã Tiến Hóa.
Với tầm hiểu biết còn hạn hẹp và chưa có kiến thức về thực tế nên trong quá trình làm đồ án khó tránh khỏi những vướng mắc. Mong được sự hướng dẫn tận tình của giáo viên và chỉ bảo thêm của các bạn để tôi hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Minh


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 4
PHẦN 1: LUẬN CHỨNG KINH TẾ - KỸ THUẬT 5
1.1. Biện luận đề tài 5
1.1.1. Điều kiện kinh tế- xã hội 5
1.1.2. Điều kiện giao thông vận tải 6
1.1.3. Điều kiện điện nước 6
1.1.4. Điều kiện địa lí 6
1.1.5. Nguồn vốn xây dựng 6
1.1.6. Nguồn lao động, đội ngũ cán bộ kỹ thuật cho nhà máy 6
1.1.7. Nguồn nguyên liệu 7
1.1.8. Tiêu thụ sản phẩm 7
PHẦN 2: SƠ ĐỒ VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 9
2.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ 9
2.2. Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ 13
PHẦN 3: TÍNH TOÁN BÀI PHỐI LIỆU 17
PHẦN 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO TOÀN NHÀ MÁY 26
4.1. Xác định hệ số sử dụng thời gian của lò 26
4.2. Xác định lượng nguyên liệu cần thiết để tạo thành một tấn Clinker 27
4.2.1. Lượng nguyên liệu khô lý thuyết để sản xuất một tấn Clinker 27
4.2.2. Lượng nguyên liệu khô thực tế để sản xuất một tấn Clinker 27
4.2.3. Lượng nguyên liệu ẩm lý thuyết để sản xuất một tấn Clinker 28
4.2.4. Lượng nguyên liệu ẩm thực tế để sản xuất một tấn Clinker 29
4.3. Lượng nguyên liệu cần cung cấp cho nhà máy để sản xuất xi măng 29
4.3.1. Lượng phụ gia khô theo lý thuyết để phối trộn với một tấn clinker 30
4.3.2. Lượng phụ gia ẩm theo lý thuyết để phối trộn với một tấn clinker 30
4.3.3. Lượng phụ gia khô thực tế để phối trộn với một tấn clinker 30
4.3.4. Lượng phụ gia ẩm thực tế để phối trộn với một tấn clinker 30
4.4. Lượng nhiên liệu (than) cần thiết để sản xuất một tấn Clinker 31
4.4.1. Lượng nhiên liệu khô lý thuyết 31
4.4.2. Lượng nhiên liệu khô theo thực tế để sản xuất một tấn Clinker 31
4.4.3. Lượng nhiên liệu ẩm theo lý thuyết để sản xuất một tấn Clinker 31
4.4.4. Lượng nhiên liệu ẩm theo thực tế để sản xuất một tấn Clinker 31
PHẦN 5: KHÂU CHUẨN BỊ VÀ GIA CÔNG NGUYÊN LIỆU 33
5.1. Đá vôi 33
5.1.1. Tính phễu chứa đá vôi cho máy đập búa 33
5.1.2. Tính băng tải xích chuyển động cóc dưới phễu 35
5.1.3. Tính chọn máy đập đá vôi 36
5.1.4. Tính băng tải cao su nằm ngang vận chuyển đá tới kho đồng nhất 37
5.1.5. Tính kho đồng nhất đá vôi 38
5.1.6. Tính băng tải cao su nằm ngang vận chuyển đá tới kho đồng nhất 39
5.2. Đất sét 40
5.2.1. Tính và chọn phễu chứa đất sét 41
5.2.2. Tính băng tải xích tấm vận chuyển đất sét (có độ ẩm 8%) 43
5.2.3. Tính chọn máy cán trục cán đất sét 44
5.2.4. Tính băng tải cao su vận chuyển đất sét tới kho đồng nhất 44
5.2.5. Tính kho đồng nhất đất sét có sức chứa 46
5.2.6. Tính chọn máy xúc nhiều gầu loại xích mang gầu 47
5.2.7. Tính băng tải cao su vận chuyển đất sét tới cân băng định lượng 47
5.3. Phân xưởng nghiền phối liệu 58
5.3.1. Tính băng tải chung vận chuyển nguyên liệu vào máy nghiền con lăn 58
5.3.2. Tính chọn máy nghiền con lăn 59
5.3.3. Hệ cyclon lắng bụi sau máy nghiền 60
5.3.4. Tính chọn máng trượt khí động vận chuyển bột liệu 62
5.3.5. Tính gầu nâng bột liệu từ silô lên máng trượt khí động tiếp liệu vào tháp 63
5.3.6. Tính silô đồng nhất bột liệu liên tục 65
5.3.7. Xác định lượng khí nén đồng nhất trong silô 65
5.3.8. Tính lọc bụi túi cho silô đồng nhất 66
5.3.9. Tính ống khói 67
5.3.10. Tính chọn quạt sau hệ cyclon lọc bụi 69
PHẦN 6: TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG LÒ NUNG 74
6.1. Tính toán sự cháy nhiên liệu 74
6.2. Tính toán nhiệt cho tháp trao đổi nhiệt 80
6.3. Tính lượng không khí tiêu tốn đưa vào cho 1 kg clinker 85
6.4. Cân bằng nhiệt lò quay 86
6.4.1. Phần nhiệt thu 86
6.4.2. Phần nhiệt chi 87
6.5. Tiêu hao không khí do đốt cháy nhiên liệu và dòng khí các cyclon với 1 kg clinker 90
6.5.1. Tiêu hao không khí 90
6.5.2. Dòng khí ra khỏi cyclon, canxiner và thoát khỏi lò quay 90
PHẦN 7: CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG THÁP PHÂN GIẢI 94
7.1. Cân bằng nhiệt cho hệ cyclon bậc V (gồm bốn cyclon) 94
7.2. Cân bằng nhiệt lượng cho cyclone bậc IV 96
7.3. Cân bằng nhiệt lượng cho cyclone bậc III 97
7.4. Cân bằng nhiệt lượng cho cyclone bậc II 98
7.5. Cân bằng nhiệt lượng cho cyclone bậc I và canxiner 99
7.6. Cân bằng nhiệt cho canxiner 100
7.7. Cân bằng nhiệt cho thiết bị làm lạnh 102
PHẦN 8: TÍNH KÍCH THƯỚC CÁC CYCLON VÀ LÒ QUAY 104
8.1. Xác định khối lượng riêng của khói và không khí ẩm 104
8.2. Xác định nồng độ bụi của khói trong mỗi cyclon của tháp trao đổi nhiệt 106
8.3. Xác định lượng khói và không khí chuyển động trong hệ thống trong 1h 108
8.4. Xác định kích thước của các cyclon và ống dẫn khí ra của nó 110
8.5. Tính toán kích thước của lò quay 112
8.6. Tính trở lực của hệ thống và chọn quạt hút 115
PHẦN 9: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ LÒ NUNG 123
9.1. Lựa chọn thiết bị làm lạnh 123
9.2. Tính toán béc phun than 124
9.3. Lựa chọn gạch chịu lửa cho lò quay và tháp trao đổi nhiệt 126
9.4. Tính thiết bị vận chuyển clinker lên silô chứa 127
9.5. Tính toán phân xưởng nghiền than 132
PHẦN 10: PHÂN XƯỞNG NGHIỀN CLINKER - XI MĂNG 141
10.1. Tính các si lô chứa cấp liệu cho máy nghiền bi 141
10.2. Tính băng tải cao su vận chuyển nguyên liệu vào máy nghiền bi 141
10.3. Tính chọn máy nghiền bi 142
10.4. Tính máng trượt khí động vận chuyển xi măng sau nghiền tới gầu nâng 144
10.5. Tính gầu nâng xi măng từ máng trượt khí động đổ vào phân li động 145
10.6. Tính máng trượt khí động chuyển xi măng từ gầu nâng 146
10.7. Tính chọn máy phân li động 146
10.8. Tính máng trượt khí động chuyển xi măng từ cyclon tới gầu nâng 147
10.9. Tính gầu nâng để nâng xi măng từ máng trượt khí động lên phễu phân phối đổ vào các si lô chứa 147
10.10. Tính máng trượt khí động vận chuyển xi măng từ phễu phân phối tới si lô chứa 149
10.11. Tính 3 si lô chứa xi măng 149
10.12. Xác định lượng không khí đồng nhất trong si lô 150
10.13. Tính lọc bụi túi cho si lô đồng nhất (3 lọc bụi túi cho 3 si lô) 150
10.14. Tính hệ thống máng trượt, gầu nâng đồng nhất xi măng và vận chuyển xi măng tới bunker chứa 152
10.15. Tính chọn sàng rung điện từ 154
10.16. Tính bunker chứa xi măng tiếp liệu cho máy đóng bao 155
10.17. Tính chọn máy đóng bao 155
10.18. Tính chọn lọc bụi sau máy nghiền bi 156