do an thiet bi nhiet ppsx

Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
LỜI NÓI ĐẦU
Trước sự đổi mới và phát triển của đất nước trong giai đoạn hiện nay, nền kinh tế
của nước ta tăng trưởng mạnh. Đảng và chính phủ quan tâm đến mọi mặt của xã hội,
đặc biệt trong lĩnh vực xây dựng vì đây là mặt thể hiện rõ nhất mức độ phát triển của
một quốc gia. Gần đây, ngành xây dựng rất phát triển kéo theo nhu cầu nguyên vật
liệu tăng mạnh. Trong đó, gạch là vật liệu phổ biến nhất. Từ xưa đến nay, thường
dùng gạch nung truyền thống, rất phổ biến nhưng có nhiều bất cập như: ô nhiễm môi
trường khi sản xuất, chất lượng không cao, tốn diện tích đất canh tác… Vì vậy, ngày
nay thế giới chuyển sang sử dụng gạch không nung với nhiều ưu điểm vượt trội so
với gạch đất sét nung truyền thống. Chủ trương của nhà nước cũng phát triển gạch
không nung nhằm khắc phục vướng mắc của gạch đất sét nung và nhằm đưa ngành
xây dựng phát triển.
Để tổng kết kết quả học tập sau 5 năm của sinh viên ngành vật liệu xây dựng, em
được nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế nhà máy bê tông khí chưng áp công
suất 100.000 m
3
/năm”. Đồ án này rất cấp thiết cho sự phát triển gạch không nung ở
nước ta hiện nay, đáp ứng nhu cầu gạch xây cho các công trình.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ vật liệu xây
dựng đã trang bị cho em những kiến thức bổ ích khi theo học tại trường. Đặc biệt, em
xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Thạc sĩ Nguyễn Trọng Lâm đã tận tình
giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Trong quá trình thiết kế còn nhiều sai sót, mong các thầy cô giáo giúp đỡ em để
đồ án hoàn thành tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
1
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
PHẦN 1 – GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 KHÁI NIỆM
- Bê tông khí là loại bê tông nhẹ chứa một khối lượng lớn các lỗ rỗng nhân tạo bé

và kín giống hình tổ ong được tạo lên nhờ chất tạo khí trong hỗn hợp vữa bê tông.
Những lỗ này chứa khí hoặc hỗn hợp khí – hơi nước có kích thước từ 0,5 – 2mm,
phân bố đồng đều và được ngăn cách nhau bằng các vách mỏng, chắc.
- Cấu trúc bê tông khí gồm 2 hệ thống lỗ rỗng:
+ Cấu trúc lỗ rỗng lớn được tạo nên từ bọt khí nhân tạo do chất tạo khí phản ứng
sinh ra.
+ Cấu trúc lỗ rỗng mao quản nằm trong phần vách ngăn giữa các lỗ rỗng lớn.
1.2 NGUỒN GỐC VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
Nguồn gốc của bê tông khí bắt đầu từ Thụy Điển – khi Thụy Điển chịu sự thiếu
hụt gỗ trầm trọng do phá rừng và cần có một liệu thay thế. Kiến trúc sư Thụy Điển
Johan Ericksson đã thử nghiệm với bê tông xốp có khí CO
2
.
Trong 90 năm qua, bê tông khí được chấp nhận rộng rãi và là một vật liệu ưa thích
để xây dựng các tòa nhà an toàn, kinh tế và hấp dẫn. nhà ở, nhà thương mại trên khắp
các châu lục sử dụng gạch bê tông khí trong hầu hết các loại khí hậu do chúng cách
nhiệt tốt. Hiện nay đã có khoảng hơn 300 nhà máy bê tông khí trên thế giới (thống kê
năm 2005) với công suất khoảng hơn 1 tỷ khối vật liệu/năm.
Tổng hợp một số thông tin quan trọng về sự phát triển của bê tông khí trên thế
giới:
Năm 1920: Johan Ericksson sáng chế bê tông khí
Năm 1930: thương mại sản xuất của vật liệu
Năm 1943: Josel Hebel xây dựng nhà máy với cải tiến cấp phối
Năm 1948: Tinh chế quá trình sản xuất và được quốc tế cấp phép
Năm 1966: Thỏa thuận cấp phép của Hebel với Asahi là nền tảng cho việc xuất khẩu
AAC tại Đông Nam Á.
Hiện nay, AAC đã phát triển rộng khắp các châu lục trên toàn thế giới.
Ở Việt Nam, một vài năm gần đây đã xuất hiện một số công trình sử dụng gạch AAC
chủ yếu ở Miền Nam.
2

Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
Năm 2007: Công ty TNHH Amazing nhập AAC từ Thái Lan và sử dụng chủ yếu ở
miền Nam.
Năm 2009: Công ty Thái Thịnh khánh thành sản xuất AAC Vĩnh Đức – Bảo Lộc –
Lâm Đồng với công suất 100.000 m
3
/năm. Đây là nhà máy AAC đầu tiên tại Việt
Nam
Hiện nay các dự án AAC đang được đầu tư và phát triển mạnh trên khắp cả nước.
1.3 - SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ
1.3.1 Nhu cầu gạch xây ở miền Bắc nước ta
Nước ta đang trong quá trình đô thị hóa với tốc độ xây dựng cao và được đánh giá
là vẫn đang trong giai đoạn đầu của quá trình tăng trưởng. Với tốc độ tăng trưởng
kinh tê cao và đô thị hóa nhanh, nhu cầu về không gian xây dựng sẽ ngày một lớn
khiến nhu cầu gạch tăng mạnh.
Theo thống kê quý I năm 2009, nhu cầu gạch nước ta như sau:
Bảng 1.1 – Thống kế nhu cầu gạch nước ta quý 1 năm 2009 (Đơn vị: tỷ viên)
TT Khu vực tính 2010 2015 2020
1 Vùng trung du và miền núi phía Bắc 2,3 3,1 4,5
2 Vùng đồng bằng sông Hồng 7,1 8,3 11,5
3 Vùng Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung 6,1 6,5 6,8
4 Vùng Tây Nguyên 1,03 1,1 1,7
5 Vùng Đông Nam Bộ 3,9 4,4 5,8
6 Vùng đồng bằng Sông Cửu Long 4,57 8,6 9,7
Cả nước 25 32 42
Sản lượng gạch xây thiếu hụt do dừng hoạt động của các lò thủ công: 24/7/2000
của Bộ Xây Dựng quyết định dừng các lò thủ công đến năm 2010 và xu hướng phát
triển gạch không nung trong những năm tiếp theo.
Do dừng các lò thủ công nên cả nước thiếu hụt ước tính 12,6 tỷ viên gạch. Đây là
cơ hội gạch không nung phát triển.

3
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
Nhu cầu vật liệu đến năm 2020 theo điều tra tháng 1/2009 ước tính nhu cầu gạch
không nung như sau:
Bảng 1.2 – Bảng nhu cầu vật liệu nước ta đến năm 2020 (Đơn vị: Tỷ viên)
TT Khu vực tính 2010 2015 2020
1 Vùng trung du và miền núi phía Bắc 0,243 0,768 1,564
2 Vùng đồng bằng sông Hồng 0,731 2,133 4,066
3 Vùng Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung 0,573 1,498 3,116
4 Vùng Tây Nguyên 0,077 0,255 0,619
5 Vùng Đông Nam Bộ 0,337 1,155 2,193
6 Vùng đồng bằng Sông Cửu Long 0,23 1,136 2,334
Cả nước 2,19 7,128 13,92
Bảng 1.3 - Lượng vật liệu không nung hiện nay:
TT Vùng kinh tế - xã hội Đơn vị Tổng
1 Vùng trung du và miền núi phía Bắc Tỷ viên 0,249
2 Vùng đồng bằng sông Hồng Tỷ viên 0,423
3 Vùng Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung Tỷ viên 0,497
4 Vùng Tây Nguyên Tỷ viên 0,082
5 Vùng Đông Nam Bộ Tỷ viên 0,253
6 Vùng đồng bằng Sông Cửu Long Tỷ viên 0,094
Cả nước Tỷ viên 1,599
Do nhiều yếu tố khách quan và chủ quan, lĩnh vực sản xuất vật liệu không nung ở
nước ta còn rất mới mẻ, sản lượng vật liệu không nung còn rất thấp.
Đánh giá chung: Từ các số liệu trên cho thấy nhu cầu thị trường về vật liệu xây
dựng là rất lớn trong khi vật liệu không nung mới bước vào giai đoạn bắt đầu phát
triển, năng lực sản xuất còn thấp. đó là cơ hội để đầu tư nhà máy bê tông khí chưng
áp.
4
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải

1.3.2 Những bất cập của gạch đất sét nung truyền thống và ưu điểm nổi bật của
gạch không nung bê tông khí chưng áp
1) Những bất cập của gạch xây truyền thống
- Sử dụng đất sét nung thành gạch với nhu cầu gạch lớn như ngày nay thì tiêu tốn
lượng đất sét khổng lồ. Mỗi năm, nhà nước ta mất đi hàng nghìn hecta đất canh tác,
ảnh hưởng đến an ninh lương thực của đất nước.
- Tiêu tốn lượng than lớn để nung sản phẩm: ước tính đến năm 2020 tiêu tốn 60
triệu tấn than để nung sản phẩm đáp ứng nhu cầu 400 tỷ viên và thải ra lượng CO
2
khổng lồ ra môi trường (năm 2005 sản xuất 18 tỷ viên sinh ra 2,902 tỷ tấn CO
2
) ảnh
hưởng đến môi trường sống, phá hủy tầng ô zôn.
- Những ưu điểm của gạch đất sét nung kém hơn rất nhiều so với gạch đất sét
không nung (về dẫn nhiệt, chịu lửa, cách âm…)
Từ những bất cập trên, đồng thời đáp ứng nhu cầu gạch xây ngày một lớn, hạn chế
sử dụng đất canh tác, bảo vệ môi trường… thủ tướng chính phủ ra quyết định số
121/2008/QĐ – TTG ngày 29/8/2008 về việc phê duyệt quy hoạch tổng thể ngành
VLXD ở Việt Nam đến năm 2020 với định hướng gạch không nung chiếm 20-25%
vào năm 2015 và 30 – 40% vào năm 2020.
2) Những đặc tính nổi trội của gạch bê tông khí chưng áp.
 Tỷ trọng nhỏ:
Khoảng từ 400 – 1000 kg/m
3
tương đương 1/3 gạch đặc và 2/3 gạch 2 lỗ. sử dụng
gạch bê tông khí chưng áp có thể tiết kiệm 10 – 20% do giảm chi phí kết cấu, tốc độ
xây nhanh, giảm tiêu hao nhân công, đẩy nhanh tiến độ xây dựng.
 Tính năng bảo ôn cách nhiệt cao
Hệ số dẫn nhiệt khoảng 1,11 – 0,22 W/m
o

k chỉ bằng 1/4 - 1/5 hệ số dẫn nhiện của
gạch đất sét nung thông thường và bằng 1/6 của gạch bê tông thường. có thể giảm
40% trên năng chi phí cho điều hòa.
 Tính cách âm tốt
Khả năng cách âm gấp đôi gạch đất sét nung thông thường.
 Tính chịu nhiệt
Ở nhiệt độ 600
o
C cường độ kháng nén của bê tông khí tương đương ở nhiệt độ
thường, vì vậy khả năng chống cháy đạt cấp I theo tiêu chuẩn quốc gia.
 Gia công dễ dàng
5
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
Dễ khoan, cắt, đóng đinh bằng thêm cốt thép vào khi thi công, mang lại sự tiện lợi
và linh hoạt trong thi công.
 Linh hoạt trong sản xuất và bảo vệ môi trường
Nguồn nguyên liệu có thể chọn tùy vùng: tro bay, cát, xỉ than, khoáng hóa
thạch… hay tận dụng phế thải công nghiệp khác.
Trong quá trình sản xuất không phát sinh chất thải rắn, khí thải độc hại và nước
thải ra môi trường.
1.4 SẢN PHẨM
1.4.1. Cấu trúc
Sản phẩm có các lỗ rỗng kín và lỗ rỗng mao quản
- Các lỗ rỗng kín có kích thước 0,5 – 2mm phân bổ đều trong khối vật liệu làm
giảm khối lượng thể tích của vật liệu. Lỗ rỗng được tạo thành từ chất khí sinh ra trong
quá trình phồng nở của khối phối liệu tạo ra các bọt khí li ti trong vữa, khi vữa đóng
rắn lại tạo ra các lỗ rỗng. Các lỗ rỗng được ngăn với nhau bằng các vách ngăn bê
tông.
- Các lỗ rỗng mao quản nằm trong phần bê tông được tạo nên nhờ nước bay hơi
trong quá trình đóng rắn của hỗn hợp vữa.

1.4.2. Hình dạng và kích thước
- Hình dạng và kích thước của sản phẩm rất phong phú trên thị trường hiện nay,
chủ yếu là gạch khối hợp chữ nhật có kích thước 600 x 200 x 100 và nhiều kích thước
khác nhau của dạng hình hộp
Hình vẽ :
Ngoài ra còn có một số cấu kiện đặc biệt có hình khối phức tạp hơn (như dạng
chữ U….)
1.4.3. Các thông số kỹ thuật của sản phẩm
- Nhà máy sản xuất 2 loại sản phẩm là Mac 600 và Mac 700
+ Sản phẩm Mac 600 có 2 kích thước: 600 x 200 x 100 mm
600 x 200 x 200 mm
6
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
Cường độ nén ≥ 3 MPa
+ Sản phẩm Mac 700 có 2 kích thước: 600 x 200 x 100 mm
600 x 200 x 200 mm
Cường độ nén ≥ 4 MPa
Kích thước có thể thay đổi tùy đơn đặt hàng
- Chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn TCVN 7959:2008
Khối lượng thể tích khô : 700 kg/m
3
Hệ số dẫn nhiệt : 0,11 – 0,22 W/m
o
k
Cường độ nén : ≥ 4 – 5 MPa
Dung sai kích thước : Dài +3 -5 mm
Rộng +3 -5 mm
Cao +3 -5 mm
Độ co ngót : < 0,8 mm/m
7

Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
PHẦN 2 – KẾ HOẠCH SẢN XUẤT VÀ CUNG ỨNG NGUYÊN VẬT LIỆU
2.1 – KẾ HOẠCH SẢN XUẤT
- Công suất thiết kế: 100.000 m
3
/năm. Gồm các bộ phận sau:
 Bộ phận nghiền
 Bộ phận trộn
 Bộ phận dưỡng hộ
 Bộ phận cắt
 Bộ phận chưng hấp
 Bộ phận bốc dỡ sản phẩm
- Kế hoạch làm việc của các bộ phận như sau:
 Các bộ phận trộn, dưỡng hộ, cắt, chưng hấp làm việc 3 ca/ngày, mỗi ca 8h
 Các bộ phận nghiền, và bốc dỡ sản phẩm làm việc 2 ca/ngày, mỗi ca 8h
- Với các bộ phận làm 3 ca/ngày:
+ Số ngày trong năm: 365 ngày
+ Số ngày nghỉ lễ tết: 9 ngày
+ Số ngày nghỉ sửa chữa, bảo dưỡng: 20 ngày
+ Không nghỉ thứ 7 và chủ nhật
Vậy tổng số ngày làm việc trong năm là: 365 – (20 + 9) = 336 ngày
Bảng 2.1 - Bảng thống kê sản xuất của các phân xưởng làm việc 3 ca:
Năm Tháng Ngày Ca Giờ
100.000 (m
3
) 8333,3 (m
3
) 297,6 (m
3
) 99,2 (m

3
) 12,4 (m
3
)
- Với các bộ phận làm việc 2 ca/ngày:
+ Số ngày trong năm: 365 ngày
+ Số ngày nghỉ lễ tết: 9 ngày
+ Số ngày nghỉ sửa chữa, bảo dưỡng: 20 ngày
Vậy tổng số ngày làm việc trong năm là: 365 – (20 + 9) = 336 ngày
Bảng 2.2 - Bảng thống kê sản xuất những bộ phận làm việc 2 ca/ngày:
8
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
Năm Tháng Ngày Ca Giờ
100.000 (m
3
) 8333,3 (m
3
) 297,6 (m
3
) 144,8 (m
3
) 18,6 (m
3
)
- Chọn số nồi hấp và chọn nồi hơi:
Chọn loại nồi hấp có kích thước hữu ích Ф2,5 x 31m
Có thông số như sau: + Đường kính trong : 2,5m
+ Chiều dài hữu ích : 31m
+ Áp suất làm việc :1,5 MPa (áp suất thiết kế 1,6 MPa)
+ Nhiệt độ làm việc : 204

o
C
Chọn loại khuôn có kích thước trong lòng lò : 4,87 x 1,23 x 0,64 m
Tấm đỡ dài 4,97m xếp sát nhau trong nồi hấp=> 1 nồi chứa được :
n =
31
4.97
é ù
ê ú
ê ú
ë û
= 6 xe
Mỗi xe chứa 3 khuôn , mỗi khuôn sau khi cắt có kích thước 3,456 m
3
.
Vậy thể tích sản phẩm trong 1 nồi là V = 6 x 3 x 3,456 = 62,2 m
3
Chu kỳ gia công nhiệt là 11h , trong đó :
+ Nâng nhiệt : 2h
+ Hằng nhiệt : 8h
+ Hạ nhiệt : 0,5h
+ Ra vào nồi : 0,5h
1 ngày 1 nồi có thể cho ra 2 mẻ sản phẩm, mỗi mẻ có 62,2m
3

=> Có thể sản xuất được : 62,2 x 2 = 124,4 m
3
/1nồi/1ngày.
- Để đảm bảo công suất cho nhà máy là 100.000 m
3

/năm hay 297,6 m
3
/ngày thì cần
số nồi là n =
297,6
124,4
= 2,4 nồi = > chọn 3 nồi .
- Chọn nồi hơi có năng suất 8 tấn hơi / h . Áp suất hơi nước 15atm, nhiệt độ hơi nước
205
o
C.
9
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
 Lựa chọn máy trộn .
- Chu kỳ trộn : 6 phút
- Thời gian làm việc : 2 ca / ngày
- Thể tích nồi trộn : 3,6m
3
2.2 – TÍNH TOÁN CẤP PHỐI CHO SẢN PHẨM
2.2.1 – Yêu cầu nguyên vật liệu sử dụng
1) Nguyên liệu sử dụng gồm: + Tro bay
10
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
+ Vôi
+ Xi măng
+ Thạch cao
+ Bột nhôm
+ Nước
Các yêu cầu TPH của nguyên liệu:
a) Tro bay

Thành phần SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO Na
2
O+K
2
O SO
3
SO
2
Hàm lượng % >45 >10-
30
<10 <5 <2 <2 <3 <1
b) Vôi
Thành phần SiO
2
Al
2
O
3
+Fe
2

O
3
CaO MgO Na
2
O+K
2
O SO
3
Hàm lượng % <5 <2,5 >90 <2 <1,5 <3
c) Xi măng
Tên chỉ tiêu Mức
PC 30 PC 40 PC 50
Giới hạn bền nén (N/mm
2
) không nhỏ hơn
- Sau 3 ngày
- Sau 28 ngày
16
30
21
40
31
50
Độ nghiền mịn
- Sót sàng 0,08 mm không lớn hơn (%)
- Bề mặt riêng không nhỏ hơn (cm
2
/g)
15%
2500

15
2500
12
2800
Thời gian đông kết: không sớm hơn
không muộn hơn
45 phút
10 giờ
Độ ổn định thể tích theo phương pháp Lo Satolie không
lớn hơn
10mm
Hàm lượng Anhydric Sufuric SO
3
Không lớn hơn 3%
11
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
Hàm lượng mất khi nung ≤ 5%
d) Thạch cao
Thành phần CaSO
4
MgO Tạp chất
Hàm lượng > 70% < 2% < 10 - 15%
e) Bột nhôm
- Hàm lượng nhôm >95%
g) Nước
- Có độ ph = 7 – 7,5
(Theo nguồn: www.ttmindustry.vn)
2) Thành phần nguyên vật liệu sử dụng cho nhà máy
a) Tro bay Phả Lại
- Có thành phần hóa như sau:

Thành phần SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO Na
2
O K
2
O MKN
Hàm lượng % 58,38 25,12 7,01 0,84 0,7 0,3 3,28 5,29

Đạt yêu cầu sử dụng.
Thông số tro bay: γ
v
= 1,118 g/cm
3
γ
a
= 2,21 g/cm
3
w = 12%
công suất 500.000 m
3
/năm đảm bảo nhu cầu sản xuất.

b) Vôi
Lấy từ kho vôi Phả Lại hoặc Đáp Cầu – Bắc Ninh với tổng lượng cung ứng 500
tấn/ngày đảm bảo đủ nhu cầu sản xuất.
Thông số của vôi: γ
v
= 700 kg/m
3
12
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
γ
a
= 2300 kg/m
3
Thành phần hóa như sau:
Thành phần Tỷ lệ (%) Chất lượng vôi sản xuất bê tông khí chưng áp
SiO
2
0,86 < 5% Đạt
Al
2
O
3
+ Fe
2
O
3
1,12 < 2,5% Đạt
CaO 97,63 > 90% Đạt
MgO 0,729 < 2% Đạt
Thành phần vôi đạt yêu cầu sử dụng: Nhiệt thủy hóa: >72

o
C
Thời gian thủy hóa: 4 – 15 phút
c) Xi măng
- Nhập xi măng rời từ nhà máy Hoàng Thạch, Chinfon, Hải Phòng, cách nhà máy
khoảng 45km đáp ứng đủ công suất cho nhà máy.
- Thành phần hóa:
Oxit SiO
2
Al
2
O
3
CaO Fe
2
O
3
MgO SO
3
K
2
O + Na
2
O
Hàm lượng % 18 - 26 3 - 8 58 - 67 2 - 5 5 1 - 3 ≤ 1
- Thông số kỹ thuật: γ
v
= 1500 kg/m
3
γ

a
= 3100 kg/m
3
Độ mịn: 2700cm
2
/g – 3500 cm
2
/g
d) Thạch cao
- Sử dụng lạo Anhydric có thành phần CaSO
4
> 90% cỡ hạt lọt qua sàng 90 μm là
90%. Nhập khẩu từ Lào hoặc Trung Quốc.
- Thông số kỹ thuật: γ
v
= 1100 kg/m
3
γ
a
= 2320 kg/m
3
đóng bao mỗi bao 40kg
e) Bột nhôm
13
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
- Nhập từ Trung Quốc
- Hàm lượng nhôm > 95%
- Năng suất tạo khí: 1250 lít/kg
- Nhập theo bao, mỗi bao nặng 27kg.
g) Nước khai thác ngầm tại chỗ

2.2.2 – Tính cấp phối cho sản phẩm
- Chọn 2 mác đầu ra cho sản phẩm là 600 và 700
1- Xác định tỷ lệ cấu tử C =
2SiO
CKD
Tham khảo thành phần phối liệu của nhà máy Bê tong khí Viglacera tại Yên Phong –
Bắc Ninh, ta có thành phần phối liệu cho 1 mẻ trộn như sau :
+ Cát : 2290kg
+ Thạch cao : 72kg
+ Vôi : 364kg
+ Xi măng : 400kg
+ Bột nhôm : 2kg
+ Nước : 1866 kg
 Ta có thành phần C =
2SiO
CKD
=
2290
400 364
+
= 3
2- Xác định lượng nước với tổng lượng dung vật liệu khô
Cũng theo tham khảo số liệu tại nhà máy bê tong khí Viglacera ta có tỷ lệ:
2290
á ô 2290 364 400 72
N N
R C t V i Ximang Thachcao
= =
+ + + + + +
= 0,6

3- Lượng dung vật liệu thành phần ở trạng thái khô
P
R
=
k
vn
c
m
k
=
600
1,1
= 545,45 kg
Trong đó :
14
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
+ m
k
vb
: khối lượng thể tích trạng thái khô của bê tong (
3
kg
m
)
+ K
c
= 1,1 : hệ số kể đến lượng nước liên kết hóa học với tổng thành phần rắn ở trạng
thái khô
• Lượng dùng chất kết dính :
P

CKD

=
1
R
P
C
+
=
545,45
1 3
+
=136,4 kg
Tỷ lệ 2 loại chất kết dính là : n =
ôi
XM
V
= 1,1 (tham khảo nhà máy Viglacera)
• Lượng dùng vôi : P
v
=
1
R
P
n
+
=
136, 4
1 1.1+
= 65 kg

• Lượng dùng ximăng : P
xm
= 136,4 - 65 = 71,4 kg
4- Xác định lượng dùng thạch cao
Thạch cao cho vào nhằm điểu chỉnh thời gian thủy hóa của Vôi. Theo tham khảo tỷ lệ
ô
TC
V i
=
72
364
. Vậy lượng dùng thạch cao là :
P
tc
=
72
364
x P
vôi
=
72
364
x65 = 12,86 kg
5- Xác định thành phần Silic (tro bay)
P
Si
= P
CKD
.C = 136,4x3 = 409,2 kg
6- Xác định lượng dùng chất tạo rỗng cần thiết

R
b
= 1 -
ô
( )
kh
vn
c
m
N
k R
ω
+

Trong đó : +
ôkh
vb
m
: Khối lượng thể tích ở trạng thái khô (Tấn/m
3
)
+ r
b
: độ rỗng cần thiết
+ k
c
= 1,1
+
ω
= thể tích riêng phần của hỗn hợp thành phần rắn hay thể tích tuyệt

đối của 1kg hỗn hợp rắn (lít/kg)
15
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
ω
=
i
i
V
m
∑
∑
=
i
i
i
m
m
ρ
∑
∑
=
xm v tc tb
axm av atc atb
xm v tc tb
m m m m
m m m m
ρ ρ ρ ρ
+ + +
+ + +
=

71,4 65 12,86 409,2
3,1 2,78 2,32 2,21
71,4 65 12,86 409,2
+ + +
+ + +
ω
= 0,42 (lit/kg)
Tính cho Mac 600 ta có :
ôkh
vb
m
= 0,6 tấn/m
3
r
b
= 1 -
0,6
(0,42 0,6)
1,1
+
= 0,444
=> Lượng dùng chất tạo rỗng :
P
CTR
=
.1000
.
b
tr
r

k
α

Trong đó :
+ α = 0,85 : Hệ số lợi dụng khả năng tạo rỗng
+ k
tr
: thể tích khí sinh ra từ 1kg chất tạo rỗng (lít), với Nhôm thì k
tr
=1250 lít/kg.
 P
CTR
=
0,444 1000
0,85 1250
x
x
= 0,42 kg
7- Xác định lượng dùng nước
N = P
R
.(
N
R
) = 545,45x0,6 = 327,3 kg
Vậy ta có cấp phối cho 1m
3
Mác 600 như sau :
+ Xi măng
+ Vôi

+ Thạch cao
+ Tro bay
+ Bột nhôm
+ Nước
:
:
:
:
:
:
71,4 kg
65kg
12,86 kg
409,2 kg
0,42 kg
327,3 kg
 Tính lượng nước có trong hồ và lượng nước cho vào định lượng trước khi
trộn
N
h
: Lượng nước có trong hồ
16
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
N
đl
: Lượng nước cho vào định lượng trước khi trộn
N
h
+N
đl

= 327,3 kg
Hồ được khống chế ở tỷ trọng γ
h
=1,6 g/cm
3
Ta có γ
h
=
i
i
m
V
∑
∑
=
409,2 12,86
1,6
409,2 12,86
2,21 2,32 1
tb tc h h
tb tc h h
atb atc N
m m N N
m m N N
ρ ρ ρ
+ + + +
= =
+ + + +
Trong đó :
+ m

tb
, m
tc
, N
h
: lần lượt là khối lượng tro bay, thạch cao, nước có trong hồ


+
atb
ρ
,
atb
ρ
,
atb
ρ
: lần lượt là khối lượng riêng của tro bay, thạch cao, nước .
 N
h
= 195 kg
Lượng nước định lượng trước khi cho vào trộn là : N
đl
=327,3-195=132,3 kg
Vậy ta có cấp phối cho mác 600 như sau :
Hồ chiếm 69,65 %;
Thành phần hồ là :
+ Tro bay : 66,33%
+ Thạch cao : 12,86 %
+ Nước : 31,59 %

 Tính tương tự cho mác 700 ta có :
17
+ Xi măng
+ Vôi
+ Thạch cao
+ Tro bay
+ Bột nhôm
+ Nước đl
+ Nước trong hồ
:
:
:
:
:
:
:
71,4 kg
65kg
12,86 kg
409,2 kg
0,42 kg
132,3 kg
195 kg
(8%)
(7,3%)
(1,45%)
(46,2%)
(0,05%)
(15%)
(22%)

Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
- Xác định tỷ lệ cấu tử C =
2SiO
CKD
C =
2SiO
CKD
= 3
- Xác định lượng nước với tổng lượng dung vật liệu khô
N
R
=
0,6
- Lượng dung vật liệu thành phần ở trạng thái khô
P
R
=
k
vn
c
m
k
=
700
1,1
= 636,4 kg
Trong đó :
+ m
k
vb

: khối lượng thể tích trạng thái khô của bê tông (
3
kg
m
)
+ K
c
= 1,1 : hệ số kể đến lượng nước liên kết hóa học với tổng thành phần rắn ở trạng
thái khô
• Lượng dùng chất kết dính :
P
CKD

=
1
R
P
C
+
=
636,4
1 3+
=159,1
Tỷ lệ 2 loại chất kết dính là : n =
ôi
XM
V
= 1,1 (tham khảo nhà máy Viglacera)
• Lượng dùng vôi : P
v

=
1
R
P
n
+
=
159,1
1 1.1+
= 76 kg
• Lượng dùng ximăng : P
xm
= 159,1 - 76 = 83,1 kg
- Xác định lượng dùng thạch cao
Thạch cao cho vào nhằm điểu chỉnh thời gian thủy hóa của Vôi. Theo tham khảo
tỷ lệ
ô
TC
V i
=
72
364
. Vậy lượng dùng thạch cao là :
P
tc
=
72
364
x P
vôi

=
72
364
x76 = 15 kg
- Xác định thành phần Silic (tro bay)
P
Si
= P
CKD
.C = 159,1x3 = 477,3 kg
18
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
- Xác định lượng dùng chất tạo rỗng cần thiết
R
b
= 1 -
ô
( )
kh
vn
c
m
N
k R
ω
+

Trong đó :
+
ôkh

vb
m
: Khối lượng thể tích ở trạng thái khô (Tấn/m
3
)
+ r
b
: độ rỗng cần thiết
+ k
c
= 1,1
+
ω
= thể tích riêng phần của hỗn hợp thành phần rắn hay thể tích tuyệt đối của 1kg
hỗn hợp rắn (lít/kg)
ω
=
i
i
V
m
∑
∑
=
i
i
i
m
m
ρ

∑
∑
=
xm v tc tb
axm av atc atb
xm v tc tb
m m m m
m m m m
ρ ρ ρ ρ
+ + +
+ + +
=
83,1 76 15 477,3
3,1 2,78 2,32 2,21
83,1 76 15 477,3
+ + +
+ + +
ω
= 0,42 (lit/kg)
Tính cho Mac 700 ta có :
ôkh
vb
m
= 0,7 tấn/m
3
r
b
= 1 -
0,7
(0,42 0,6)

1,1
+
= 0,0,35
 Lượng dùng chất tạo rỗng :
P
CTR
=
.1000
.
b
tr
r
k
α

Trong đó :
+ α = 0,85 : Hệ số lợi dụng khả năng tạo rỗng
+ k
tr
: thể tích khí sinh ra từ 1kg chất tạo rỗng (lít), với Nhôm thì k
tr
=1250 lít/kg.
 P
CTR
=
0,35 1000
0,85 1250
x
x
= 0,33 kg

- Xác định lượng dùng nước
N = P
R
.(
N
R
) = 636,4x0,6 = 382 kg
Vậy ta có cấp phối cho 1m
3
Mác 600 như sau :
19
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
+ Xi măng
+ Vôi
+ Thạch cao
+ Tro bay
+ Bột nhôm
+ Nước
:
:
:
:
:
:
83,1 kg
76 kg
15 kg
477,3 kg
0,35 kg
382kg

• Tính lượng nước có trong hồ và lượng nước cho vào định lượng trước khi
trộn
N
h
: Lượng nước có trong hồ
N
đl
: Lượng nước cho vào định lượng trước khi trộn
N
h
+N
đl
= 382 kg
Hồ được khống chế ở tỷ trọng γ
h
=1,6 g/cm
3
Ta có γ
h
=
i
i
m
V
∑
∑
=
477,3 15
1,6
477,3 15

2,21 2,32 1
tb tc h h
tb tc h h
atb atc N
m m N N
m m N N
ρ ρ ρ
+ + + +
= =
+ + + +
Trong đó : m
tb
, m
tc
, N
h
: lần lượt là khối lượng tro bay, thạch cao, nước có trong hồ


atb
ρ
,
atb
ρ
,
atb
ρ
: lần lượt là khối lượng riêng của tro bay, thạch cao, nước .
 N
h

= 227 kg
Lượng nước định lượng trước khi cho vào trộn là : N
đl
=382-227=155 kg
Vậy ta có cấp phối cho mác 700 như sau :
20
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
Hồ chiếm 69,67 %;
Thành phần hồ là :
+ Tro bay : 67,17%
+ Thạch cao : 2,11 %
+ Nước : 30,72%
2.2.3 - Xác định chiều cao đổ khuôn :
1,2. 1,2.
uot uot
o o
k
v v
o k o
h
h h
h
γ γ
γ γ
= => =
Trong đó : h: chiều cao đổ khuôn
h
k
: chiều cao khuôn (h
k

= 0,64 m)

uot
o
γ
: khối lượng thể tích của khối bê tong ở trạng thái ướt (kg/m
3
)

v
o
γ
: khối lượng thể tích của vữa (g/cm
3
)
+ Xác định
uot
o
γ
;
uot
o
γ
=
ô
(1 )
kh
o
c
N

k R
γ
+
K
c
= 1,1 : hệ số kể đến lượng nước lien kết hóa học với tổng thành phần rắn
N
R
= 0,6
21
+ Xi măng
+ Vôi
+ Thạch cao
+ Tro bay
+ Bột nhôm
+ Nước đl
+ Nước trong hồ
:
:
:
:
:
:
:
83,1 kg
76 kg
15 kg
477,3 kg
0,35 kg
155 kg

227 kg
(8,155%)
(7,458%)
(1,472%)
(46,84%)
(0,0353%)
(14,6%)
(21,4%)
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
+ Với mác 600 :
uot
o
γ
=
0,6
(1 0,6)
1,1
+
= 872 (kg/m
3
)
+ Với mác 700 :
uot
o
γ
=
0,7
(0,42 0,6)
1,1
+

= 1018 (kg/m
3
)
Khối lượng thể tích vữa trước khi phồng nở :
v
o
γ
=
.
1000
R R R
R R
nuoc nuoc
hh
P N P N P N
P P
V
V V
h
ω
+ + +
= =
+ +
+ Với mác 600 :
v
o
γ
=
545,45 327,3
1649

0,42.545,45
0,3273
1000
+
=
+
+Với mác 700 :
v
o
γ
=
636,4 382
1649
0,42.636,4
0,382
1000
+
=
+
Vậy chiều cao đổ khuôn của mỗi mác là :
+ Mác 600 :
k
h
h
=1,2.
872
1649
=>h=0,634
k
h

= 0,634x0,64 = 0,4m
+ Masc 700 :
k
h
h
=1,2.
1018
1649
=>h=0,74
k
h
= 0,74x0,64 = 0,474m
22
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
2.3 – NHU CẦU TIÊU THỤ NGUYÊN VẬT LIỆU
2.3.1 – Sơ đồ dây chuyền công nghệ của nhà máy
23
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
Thuyết minh dây chuyền công nghệ
1) Vôi
Vôi được chở về bằng ô tô là vôi cục có kích thước khoảng 150mm, được nghiền
thô trong máy kẹp hàm cho ra vôi cục có kích thước khoảng 4 – 6cm. Được vận
chuyển lên xi lô chứa vôi thô bằng gầu nâng. Từ xi lô vôi thô, vôi được chảy xuống
máy nghiền bi nhờ hệ thống máng rung. Tại máy nghiền bi, vôi được nghiền mịn
thành bột, được đưa lên dự trữ tại xi lô vôi tinh. Từ đây được vít xoắn đưa vào buồng
trộn để định lượng trước khi trộn.
2) Hồ tro bay và thạch cao
Tro bay dạng bột được máy xúc lật cấp vào phễu cấp liệu và băng tải đưa vào bể
khuấy, cho nước vào đó khuấy và định lượng mẻ khuấy theo m
3

để cho thạch cao vào
theo cấp phối đã định. Tại bể khuấy này được định lượng thạch cao, nước và tro bay
sao cho tỷ trọng hồ đạt 1,6 – 1,62 g/cm
3
. Hồ sau khi trộn được bơm lên xi lô chứa và
tiếp tục được khuấy để tránh hồ bị sa lắng. Từ xi lô chứa này, hồ được bơm sang bể
khuấy trung gian để khuấy trước khi bơm lên thùng chứa trên buồng trộn, sau đó
được định lượng và đưa vào trộn.
3) Xi măng
Xi măng được chỏ bằng xe chuyên dụng về bơm lên xi lô chứa từ xi lô chứa được
vít xoắn đưa lên cân định lượng lên buồng trộn. Định lượng trước khi đưa vào nồi
trộn
4) Nước
Được định lượng bằng cân và đưa bơm vào nồi trộn
5) Bột nhôm:
Được định lượng, khuấy cùng với nước và chất hoạt động bề mặt (xà phòng) để tránh
tạo thành màng Al(OH)
3
ngăn phản ứng tạo khí xảy ra. Sauk hi khuấy được đổ vào
nồi trộn sau khi tất cả các nguyên liệu kia được trộn đều.
 Quá trình trộn
Các loại nguyên liệu được định lượng tự động nhờ máy tính, dựa vào bài toán
phối liệu ta đưa vào máy tính thì máy tính tự định lượng các nguyên liệu đó và cho
vào nồi trộn.
24
Gvhd: Nguyễn Trọng Lâm Sv thực hiện: Nguyễn Hữu Hải
- Thứ tự trộn: xả nước, xi măng, vôi vào, khuấy đều khoảng 4 – 6 phút, khi đã đều
thì cho bột nhôm đã định lượng và khuấy vào, tiếp tục trộn khoảng 40 giây nữa.
Không trộn quá lâu vì bắt đầu cho bột nhôm vào có phản ứng:
3 Ca(OH)

2
+ 2 Al + 6 H
2
O = 3 CaO . Al
2
O
3
.

6H
2
O + 3H
2
↑ (*)
Nếu trộn lâu sẽ bị mất lượng khí sinh ra.
Phối liệu sau khi trộn có độ xòe 26 – 28 cm, được đổ vào khuôn đã chuẩn bị từ
trước rồi đưa cả khuôn phối liệu vào hầm dưỡng hộ tiếp tục phản ứng tạo khí và
phồng nở phối liệu (theo phương trình phản ứng (*) ). Phối liệu được giữ khoảng 1h
để phản ứng tạo khí xảy ra hết và khối phối liệu đủ cường độ mang đi cắt thì đưa khối
phối liệu ra máy cắt bằng xe phà, máy lật để tháo khuôn và đưa phối liệu đi cắt. Phối
liệu sau khi cắt được đưa ra nơi chờ hấp, lần lượt co đến khi đủ nồi hấp.
- Phần thừa của quá trình cắt được dồn xuống rãnh cắt, được khuấy thành hồ (gọi
là hồ thừa hay hồ thu hồi), được bơm lên si lô chứa hồ thừa. trước khi bơm lên thùng
chứa ở buồng trộn nó được khuấy trung gian 1 lần như hồ nguyên. Từ thùng chứa
trên buồng trộn nó được định lượng và đưa vào nồi trộn cùng hồ nguyên.
 Bộ phận nồi hơi
Nồi hơi là thiết bị cấp hơi nước ở nhiệt độ và áp suất cao phục vụ cho quá trình
chưng hấp sản phẩm trong nồi hấp Autoclave. Phần lớn hơi được phục vụ cho 1 phần
cho nồi trộn để đảm bảo nhiệt độ ở đó.
 Bộ phận hấp

Sau khi đủ lượng sản phẩm đưa vào nồi hấp thì tiến hành quá trình hấp sản phẩm,
quá trình vận hành theo quy trình nghiêm ngặt.
Tổng thời gian 1 chu kỳ chưng hấp là 11h.
Sau khi chưng hấp, sản phẩm được đưa ra ngoài bốc dỡ, phân loại và đóng gói sản
phẩm. Những phế phẩm kích thước lớn được cắt nhỏ thành viên gạch nhỏ hơn để tận
dụng phế thải những khối gạch nhỏ quá thì bỏ.
- Tấm đỡ khuôn được đưa về khu máy lật, được vệ sinh và lắp khuôn lại, lau dần
rồi tiếp tục chu kỳ mới của khuôn.
 Thông số kỹ thuật của công nghệ
- Thể tích khuôn: 3,834 m
3
25