Công nghệ nghiền xi măng bằng máy nghiền bi pps

Tài Liệu về công nghệ nghiền xi măng Nhà máy xi măng trắng BMT
Nội Dung
1.Giới Thiệu 3
2.Các Hệ Thống Nghiền Khác Nhau 3
3.Kích Thước Máy Nghiền 3
4.Quá Trình Đập Nghiền Bên Trong Máy Nghiền 4
4.1 Ngăn 1: 4
4.2 Ngăn 2 5
4.3 Tốc độ tới hạn của máy nghiền 5
4.4 Ảnh hưởng của tốc độ tới hạn, độ đầy bi đến hiệu quả đập nghiền 5
5.Những Đặc Điểm Chính Trong Cấu Tạo Máy Nghiền 6
5.1.Tấm lót đầu máy nghiền 6
5.2.Tấm lót thân máy nghiền 7
5.3.Vách ngăn trung gian 9
5.4.Vách ngăn đầu ra 12
5.5.Bi 14
6.Kiểm Soát Máy Nghiền 15
6.1.Tải Máy Nghiền 15
6.1.1.Các vấn đề cơ bản 15
6.1.2.Các biện pháp kiểm soát tải vật liệu 16
6.2.Vận hành bình thường và các thông số 16
6.2.1.Các thông số vận hành và ảnh hưởng khi điều chỉnh 17
6.2.2.Ý nghĩa của các thông số vận hành 18
6.3.Chế độ vận hành 22
6.4.Một vài sự cố bất thường trong vận hành 22
7.Thông gió máy nghiền và phân ly động 24
7.1. Thông gió máy nghiền 24
7.2Thông gió separator 25
8.Phân Ly Động- Separator 25
8.1.Phân ly động thế hệ thứ ba 26
8.2Phương pháp tính toán chung 29

1.1.Hệ thống nghiền kín 29
29
1.2Các phương trình cân bằng vật chất cơ bản: 29
1.3Tính toán tải hồi lưu của separator: 30
1.4 Hiệu suất separator: 30
1.5Các đặc tính của đường cong Tromp 31
8.3Thủ tục đánh giá hoạt động của phân ly động 33
1. Mục tiêu và các điều kiện 33
2.Lấy mẫu và thời gian test 33
3.Phân tích sót sàng 34
9.Chế Độ Bi Nghiền 35
9.1.Tổng quát về kích thước bi 35
9.2.Tính toán chế độ bi 35
6.Bổ sung bi 38
7.Quản lý bi 38
Trang 2 of 38
1. Giới Thiệu
Máy nghiền bi đã được sử dụng hơn 100 năm cho việc sản xuất các vật liệu mịn như
xi-măng, vôi, thạch cao bột, cát mịn…
Tài liệu này sẽ tập trung vào những điểm chính trong cấu tạo thiết bị, chế độ bi
nghiền, quá trình nghiền và hoạt động của thiết bị phân ly
2. Các Hệ Thống Nghiền Khác Nhau
Có các loại như sau:
Hệ thống hở
Hệ thống kín (có phân ly)
Hệ thống kín có tiền nghiền
Hình 2: Các loại hệ thống nghiền
3. Kích Thước Máy Nghiền
3.1.Tỷ lệ chiều dài/kích thước
Tỷ lệ này phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau:

Năng suất
Loại vật liệu
Độ mịn của sản phẩm
Máy nghiền hệ thống hở hay kín
Kích cỡ vật liệu nạp (có tiền nghiền hay không)
Đường kính máy nghiền quyết định năng suất. Độ mịn của vật liệu ở đầu ra phụ
thuộc chủ yếu vào thời gian vật liệu lưu trong máy nghiền, chủ yếu được quyết
định bởi chiều dài. Do đó tỷ lệ L/D là một thông số quan trọng trong thiết kế máy
nghiền.
Hệ thống nghiền xi-măng Tỷ lệ L/D Ghi chú
Hệ hở 3.0-6.0
Hệ kín 3.0-3.5
Hệ kín có tiền nghiền 2.8-3.5
Trang 3 of 38
Semi-finish
Open circuit (OC)
Closed circuit (CC)
Pregrinding
Hệ thống hở
Hệ thống kín
Tiền
nghiền có
phân ly
Tiền nghiền
3.2.Chiều dài các ngăn
Số ngăn % Chiều dài hữu dụng các ngăn
Ngăn 1 Ngăn 2 Ngăn 3
2 ngăn 30-35 70-65
3 ngăn 20 30 50
Hình 3: Chiều dài hữu dụng các ngăn của máy nghiền 2 ngăn

4. Quá Trình Đập Nghiền Bên Trong Máy Nghiền
4.1 Ngăn 1:
Chủ yếu là để đập vỡ các hạt clinker và vật liệu khác có kích cỡ từ khoảng 30mm
xuống 0.5mm-2mm. Để tăng hiệu quả đập, ngăn 1 có các tấm lót nâng. Thông
thường bi thép trong ngăn 1 có kích cỡ từ 50mm đến 90mm
Bi đập trong ngăn 1 chuyển động như một “thác nước dốc” nhờ vào tốc độ quay đủ
lớn, mức đổ đầy bi thích hợp, kích thước bi lớn và các tấm lót nâng.
Chiều cao nâng bi còn bị ảnh hưởng bởi ma sát giữa tấm lót và bi, ma sát giữa các
viên bi với nhau.
Quá trình đập và làm giảm cỡ hạt của vật liệu thô trong ngăn 1, xảy ra chủ yếu tại
vùng A trong hình vẽ 4, hầu như toàn bộ năng lượng rơi của khối bi tập trung ở đây.
Vật liệu khi chuyển sang ngăn 2 thường có có cỡ hạt <2mm.
Một trong những tiêu chuẩn sót sàng thường được dùng để đánh giá hiệu quả đập
của ngăn 1:
R 2mm < 5% đối với máy nghiền kín không có tiền nghiền
R 2mm = 0% đối với máy nghiền kín có tiền nghiền.
Trang 4 of 38
4.2 Ngăn 2
Bi trong ngăn 2 có kích thước từ 15-50 [mm]. Các tấm lót phân loại bi được sử dụng
để tách các bi lớn về phía vách ngăn và đưa bi nhỏ về phía đầu ra máy nghiền.
Chuyển động dạng “thác xuôi” của khối bi tạo ma sát lớn hơn phù hợp cho nghiền
mịn.Có thể thay đổi dạng chuyển động của bi đạn bằng cách thay đổi thiết kế của
tấm lót, thành phần của bi, mức độ đổ đầy
Hình 4: Sự chuyển động của bi trong máy nghiền
Chuyển động dạng “thác dốc” Chuyển động dạng “thác xuôi”
(Ngăn 1) (Ngăn 2)
A
A

4.3 Tốc độ tới hạn của máy nghiền

Hình 6: Tốc độ tới hạn
4.4 Ảnh hưởng của tốc độ tới hạn, độ đầy bi đến hiệu quả đập nghiền
Với mức đổ đầy thấp <20% và tốc độ máy nghiền thấp <80% tốc độ tới hạn, hiệu
suất đập nghiền thấp.
Trang 5 of 38
Fc: lực ly tâm (N)
Fg: lực trọng trường (N)
Di: đường kính trong tấm lót của máy nghiền
(m)
w: tốc độ góc (1/s)
g: gia tốc trọng trường
Tốc độ tới hạn là tốc độ mà khi đó lực ly tâm
có thể ép lớp ngoài cùng của khối bi quay cùng
lớp lót:
ncrit =
Di
3.42
k: % tốc độ vận hành/ tốc độ tới hạn
Tốc độ vận hành của máy nghiền:
n = k x ncrit
Với mức đổ đầy cao 40% và tốc độ máy nghiền >80% tốc độ tới hạn, hiệu suất đập
nghiền cũng thấp do lực ly tâm lớn của khối bi đạn.
Hiệu suất đập nghiền có thể tốt với máy nghiền với mức đổ đầy thấp và tốc độ máy
nghiền cao nhưng bi đạn và lớp lót sẽ bị mòn rất nhanh.
Hiệu suất đập nghiền cao nhất trong khoảng 65%-75% tốc độ tới hạn.
Hình 5: Hình ảnh về sự chuyển động của khối bi tùy thuộc vào mức đổ đầy và tốc độ máy
nghiền
5. Những Đặc Điểm Chính Trong Cấu Tạo Máy Nghiền
5.1. Tấm lót đầu máy nghiền

Đầu máy nghiền thường có dạng hình côn hoặc phẳng. Các tấm lót của khu vực này
bị mòn do chuyển động tương đối giữa bi và tấm lót hoặc do va đập của bi vào tấm
lót. Khu vực thường bị mòn nhiều nhất là các tấm lót ở giữa.
Hình 6
Trang 6 of 38
Đầu máy nghiền dạng côn với 2
vòng tấm lót
Đầu máy nghiền dạng phẳng
với 3 vòng tấm lót
Tốc độ tới hạn
M
ứ
c
đổ
đầ
y
bi
5.2. Tấm lót thân máy nghiền
Bảng dưới đây cho biết các dạng mòn khác nhau trong máy nghiền và yêu cầu chất
lượng của tấm lót.
Ngăn 1- Nghiền thô Ngăn 2- Nghiền mịn
Dạng mòn
Mòn do va đập Cao Thấp
Mòn do ma sát Thấp Cao
Yêu cầu chất lượng chịu mòn của tấm lót
Độ cứng Thấp Cao
Độ chịu va đập Cao Thấp
Hình 7
Tấm lót đầu Tấm lót nâng Tấm lót phân loại bi
máy nghiền

Tấm lót vách ngăn Tấm lót vách ngăn Tấm lót vách ngăn
có khe kín có khe
Loại tấm lót đúc bằng hợp kim cao crôm thường được được sử dụng do tính chịu
mòn cao.
Độ cứng (khả năng chịu mòn do ma sát) của tấm lót trong ngăn 1 thường thấp hơn
bi.
Trang 7 of 38
Vật liệu Thành phần Độ cứng Ghi chú
Thép măngan 12-14% Mn 40 Ở máy nghiền lớn xảy ra biến dạng
tấm lót
Đề nghị dùng cho máy nghiền nhỏ
Thép hợp kim
thấp crom
2-3% Cr 40-42 Ít bị biền dạng hơn so với thép
măngan
Thép hợp kim cao
crom
12-15% Cr 50-55 Sử dụng phổ biến cho cả máy nghiền
lớn và nhỏ

5.2.1. Tấm lót nâng
Loại tấm lót này được lắp trong ngăn 1 dùng để nâng bi lên một độ cao thích hợp tạo
ra lực đập đủ lớn để đập vỡ các hạt vật liệu khi rơi xuống . Nếu bi được nâng lên
quá cao, khi rơi xuống sẽ đập vào tấm lót, hiệu quả đập vật liệu sẽ thấp, bi và tấm lót
dễ vỡ, có tốc độ mòn cao.
Hình 8: Một số loại tấm lót nâng
5.2.2. Tấm lót phân loại
Độ mịn của vật liệu tăng dần từ đầu vào tới đầu ra của ngăn nghiền mịn. Ở đầu vào
của ngăn nghiền mịn, hạt vật liệu còn lớn đòi hỏi phải có bi lớn hơn để có thể giảm
cỡ hạt một cách hiệu quả, ít ma sát nhưng nhiều va đập.

Dần tới đầu ra của ngăn nghiền mịn, bi nhỏ được sử dụng để tạo ra diện tích bề mặt
lớn, nhiều ma sát tương ứng với việc nghiền vật liệu mịn hơn có tỷ diện lớn hơn. Do
đó tấm lót phân loại thường được lắp trong ngăn nghiền mịn để tách bi lớn về phía
đầu vào và bi nhỏ dần về phía đầu ra. Nguyên lý phân loại được mô tả trong hình 6.
Trang 8 of 38
Dạng sóng đôi
Dạng bậc
Dạng bậc có gợn sóngDạng cánh nâng
Dạng thanh
Số lượng và hình dạng của tấm lót phân loại tùy thuộc vào kích cỡ máy nghiền.
Thông thường tấm lót nâng và phân loại được lắp ở đầu vào, chỉ có tấm lót phân loại
được lắp ở đầu ra.
Hình 9: Nguyên lý phân loại bi
5.2.3. Tuổi thọ của tấm lót
Thép hợp kim cao crôm thường được sử dụng để chế tạo tấm lót. Các nguyên liệu
phụ gia như pozzolan và xỉ gây ra độ mòn cao do tính mài mòn và ăn mòn bởi độ ẩm
cao.
Nguyên liệu Tuổi thọ (h)
Nghiền thô Nghiền mịn
Xi-măng Portland (3000 cm2/g) 25,000-30,000 50,000-60,000
Xi-măng Portland với ít phụ gia nguyên liệu 23,000-27,000 46,000-54,000
Xi-măng hỗn hợp 15,000-17,000 30,000-34,000
5.3. Vách ngăn trung gian
Loại vách đôi bao gồm các bộ phận sau:
 Tấm lót vách ngăn có khe
 Lưới trung tâm
 Khung đỡ
 Tấm lót kín mặt sau
 Cánh nâng
Hình 10 :

Trang 9 of 38
Nguyên lý phân loại
Dòng vật liệu
Bi lớn Bi nhỏ
Tấm lót phân loại
Máy nghiền nhỏ
Máy nghiền cỡ vừa
Máy nghiền lớn
Bố trí tấm lót
Vách ngăn đôi với cánh nâng Vách ngăn Combidan FLS
 Chức năng
Vách ngăn trung gian chia máy nghiền thành 2 ngăn với thành phần bi và chế
độ nghiền khác nhau. Vật liệu sau khi nghiền ở ngăn 1 đi qua các khe trên
tấm lót mặt trước và vào ngăn 2.
 Vách ngăn điều chỉnh được dòng vật liệu
Giúp thay đổi thời gian lưu của vật liệu tại ngăn 1 nhằm đạt được hiệu suất
nghiền tối đa. Hình 11 trình bày nguyên lý làm việc của loại vách ngăn này.
Bằng cách giảm lưu lượng vật liệu thoát qua vách ngăn, mức liệu và thời gian
lưu liệu trong ngăn 1 sẽ tăng lên, vật liệu sẽ được nghiền mịn hơn.
Hình 12 minh họa dòng vật liệu đi từ ngăn 1 sang ngăn 2 với vách ngăn
không điều chỉnh
Hình 11:
Trang 10 of 38
Lưới trung tâm
Côn chuyển hướng
Tấm lót vách ngăn
có khe
Cánh nâng
Tấm lót vách ngăn
bít kín

Khung đỡ
Lưới
Cánh nâng
Buồng phân tách
hạt
Tấm lót bảo vệ lưới
Dòng vật liệu được kiểm
soát
Dòng vật liệu không được kiểm soát
Vách ngăn có thể điều chỉnh
được dòng liệu
Hình 13 : Các hệ thống vách ngăn điều chỉnh dòng vật liệu
 Khe của tấm lót vách ngăn trung gian
Chiều rộng của khe phụ thuộc vào:
 Vật liệu nghiền
 Cỡ bi
 Chiều dài ngăn 1
 Lưu lượng thông gió
Một vài ví dụ về dạng khe vách ngăn trong hình 32.
Thiết kế khe vách ngăn cần thỏa mãn các điều kiện sau:
 Chiều rộng khe không đổi với quá trình mòn liên tục
Trang 11 of 38
Hình 12: Dòng vật liệu đi từ ngăn 1 sang ngăn 2 với vách ngăn không điều chỉnh
Dòng liệu thoát qua
Điều chỉnh ống tube
Điều chỉnh ống tube
Dòng liệu thoát qua
Muỗng múc điều
chỉnh được
Một phần Toàn bộ

Mặt bích điều chỉnh
được
Cánh điều
chỉnh được
Một phần Toàn bộ
 Trở lực thấp với gió và dòng vật liệu
 Chịu được khả năng khe bị nứt vỡ
 Không bị nghẹt do vật liệu hoặc do va đập của bi nghiền
Các khe có thể bố trí theo hướng bán kính hoặc tiếp tuyến với trục máy
nghiền. Các khe hướng tâm có thể làm giảm khả năng nghẹt trong khi khe
tiếp tuyến tạo ra dòng vật liệu di chuyển tốt hơn qua vách ngăn.
Hình 14 ví dụ thiết kế khe của vách ngăn trung gian
5.4. Vách ngăn đầu ra
 Vách ngăn thông thường
Hình 15 mô tả các bộ phận của vách ngăn đầu ra thông thường.
 Vách ngăn Combidan FLS
Trang 12 of 38
Thiết kế
Thiết kế
Thiết kế
Tấm lót vách ngăn
Cánh nâng
Khung
Vòi phun nước
Lưới trung tâm
Phần tiếp xúc bạc đỡ
Tấm lót phân loại
Đầu ra của máy nghiền FLS với kiểu Combidan khác với thiết kế các máy
nghiền khác. Buồng đầu ra rất nhỏ được nối với ngăn nghiền mịn. Một vòng
chặn có tấm lót để bảo vệ lưới đầu ra tránh mòn do bi đạn.

Hình 16: Vách ngăn đầu ra Combidan
 Khe vách ngăn đầu ra
Khe của vách ngăn đầu ra thường rông hơn khe của vách trung gian và nhỏ
hơn kích thước của bi nhỏ nhất trong ngăn nghiền mịn. Đối với máy nghiền xi-
măng, chiều rộng khe thường từ 7-10mm.
Hình 17:
Trang 13 of 38
Vòng trượt trên guốc đỡ
Mặt bích nối vào bộ phận truyền động
Lỗ thoát liệu
Vòng chặn có tấm lót bảo vệ
Lưới đầu ra
Ngăn thoát liệu đầu ra
Tấm lót ngăn 2 của FLS
Chiều rộng b= a+2mm,
a chiều rộng khe tấm lót vách
ngăn trung gian
5.5. Bi
 Tổng quát
Thông thường đối với nghiền thô, cỡ bi từ 50mm-100mm; nghiền mịn, cỡ bi từ
15mm-50mm. Cỡ bi lớn nhất và nhỏ nhất, thành phần bi phụ thuộc vào nhiều
yếu tố như sau:
 Cỡ hạt tối đa của vật liệu nạp vào
 Độ mịn của sản phẩm
 Đường kính và chiều dài máy nghiền
 Khả năng nghiền và cấu trúc khoáng của vật liệu nạp vào
 Hệ thống nghiền (hệ thống hở/kín, số ngăn, tải hồi lưu)
Tùy thuộc vào các bước trong quá trình nghiền, bi đạn phải chịu những tác
động:
 Lực va đập giữa các viên bi với nhau ( trong ngăn nghiền thô)

 Mòn do ma sát giữa bi và tấm lót
 Mòn do vật liệu có tính mài mòn
 Ăn mòn
Để duy trì năng suất máy nghiền tối ưu và ổn định, việc lựa chọn cỡ bi và chất
lượng bi thích hợp cần phải được thực hiện một cách cẩn thận.

 Chất lượng bi đạn
Có thể sử dụng bi rẽ, chất lượng thấp có tỷ lệ hao mòn lớn, tuy nhiên phải
thường xuyên châm thêm bi dẫn đến thời gian dừng máy nhiều hơn và chi phí
bảo trì cao hơn.
Chất lượng vật
liệu bi
Thành phần hóa Đặc tính
Bi thép tôi 0.5-1.0% C
0.8-1.2% Mn
0.8-12% Cr
Áp dụng cho vật liệu không mài mòn
Độ cứng bề mặt 25-65HRC
Thép đúc trắng 2.8-3.3% C
0.1-0.4% Mn
0.1-0.4% Cr
0.4-0.8% Si
Sử dụng đặc biệt cho nghiền ướt, chất
lượng dao động lớn
Chỉ sử dụng cho MN đường kính <3.5m
và chỉ sử dụng cho nghiền mịn
Độ cứng 45-50HRC
Thép đúc cao
Cr
2.0-3.0% C

12-17% Cr
Dùng cho nghiền xi-măng
Chịu mòn cao
Độ cứng 48-68HRC
Do khả năng chống mòn cao nên loại bi thép có hàm lượng Cr cao thường
được sử dụng.
 Tốc độ mòn
Mòn của bi đạn do:
 Va đập
Trang 14 of 38
 Ma sát
 Mài mòn của vật liệu
 Ăn mòn
Tùy thuộc chất lượng của bi, tốc độ mòn thường nằm trong khoảng 15-
1200g/t vật liệu.
Bi thép đúc trắng không thể sử dụng trong ngăn đập do bị vỡ nhiều.
Bảng bên dưới thể hiện tốc độ mòn của bi của máy nghiền xi-măng OPC
Blaine 3,000 và ~30kWh/t.
Vật liệu Đơn vị Bi nhỏ Bi lớn
Bi thép tôi g/kWh
g/t
2-15
60-450
10-40
300-1,200
Bi sắt đúc trắng g/kWh
g/t
5-15
150-450
Bi thép cao Cr g/kWh

g/t
0.5-1.5
15-50
1.0-2.0
30-70

6. Kiểm Soát Máy Nghiền
Các mục tiêu trong kiểm soát máy nghiền:
 Thiết lập và duy trì một tải vật liệu tối ưu (= mức vật liệu) trong 2 ngăn.
 Đạt được sự giảm cỡ hạt tối ưu dọc theo máy nghiền
 Đạt được thời gian từ lúc khởi động đến chế độ vận hành bình thường ngắn
nhất và thời gian chuyển đổi sản phẩm ngắn nhất
6.1. Tải Máy Nghiền
6.1.1.Các vấn đề cơ bản
Các nghiên cứu thực nghiệm và kinh nghiệm cho thấy những yếu tố quan trọng ảnh
hưởng đến quá trình nghiền như sau:
 Tải vật liệu trong và trên khối bi đạn:
Hiệu suất tốt nhất: Ngăn 1: ½ mặt bi phủ bởi vật liệu
Ngăn 2: ~50mm vật liệu phủ trên bi
Những thông số này không thể kiểm tra trong khi đang vận hành, chỉ có thể
kiểm chứng bằng cách đo lớp vật liệu trên khối bi sau khi dừng đột ngột máy
nghiền.
 Trạng thái chuyển động của khối bi đạn và vật liệu
Mức đổ dầy bi tốt nhất ứng với biên dạng của lớp lót vỏ máy nghiền và tốc độ
quay
 Thời gian lưu vật liệu trong máy nghiền bị ảnh hưởng bởi:
• Độ rỗng của khối bi
Trang 15 of 38
• Độ mịn của vật liệu nạp vào máy nghiền
• Nhiệt độ của vật liệu nạp

• Độ ẩm và đặc tính vật liệu
6.1.2.Các biện pháp kiểm soát tải vật liệu
 Thiết lập một tải hồi lưu thích hợp trong hệ thống thông qua thay đổi lưu
lượng vật liệu nạp (dựa trên thành phần bi hiện có và các thông số đặt ở
separator)
 Thay đổi các thông số sau sẽ thay đổi tính chảy của vật liệu trong máy nghiền
(thời gian lưu, mức vật liệu) và như vậy sẽ thay đổi tải vật liệu:
• Lưu lượng nước phun
• Lưu lượng chất trợ nghiền
• Độ ẩm, nhiệt độ của vật liệu nạp
• Mức thông gió
 Điều kiện tiên quyết để có hiệu quả nghiền tốt là lựa chọn thích hợp biên dạng
tấm lót, thành phần bi và mức đổ đầy bi, kích thước của vách ngăn trung gian
và đầu ra thích hợp.
Hình 18: Tải vật liệu tối ưu
6.2. Vận hành bình thường và các thông số
Vận hành bình thường là vận hành hệ thống máy nghiền hàng ngày với năng suất ổn
định và chất lượng xi-măng ổn định
Các điều kiện tiên quyết để có vận hành bình thường là:
 Bảo trì tốt thiết bị trong hệ thống nghiền và các thiết bị đo lường kiểm soát
Trang 16 of 38
Mục tiêu:
Tải vật liệu tối ưu
Giảm cỡ hạt dọc theo
máy nghiền tối ưu
Thông qua:
• Tải hồi lưu phù hợp
• Tính chảy của vật liệu
phù hợp
• Nhiệt độ, độ ẩm phù

hợp
 Giảm thiểu dừng vận hành do các yếu tố bên ngoài (thiếu vật liệu, cắt điện,
các sự cố dừng khác, v.v…)
 Vận hành trung tâm được đào tạo tốt và hệ thống kiểm soát tự động phù hợp
Hình 19: Minh họa các thiết bị đo lường kiểm soát của một hệ thống nghiền
6.2.1.Các thông số vận hành và ảnh hưởng khi điều chỉnh
Để kiểm soát máy nghiền, tối thiểu phải có các giá trị đo đạc của các thông số sau:
• Hồi lưu từ separator [t/h]
• Công suất gàu tải [kW]
• Công suất động cơ máy nghiền [kW]
• Độ ồn ngăn 1
• Chênh áp máy nghiền
• Nhiệt độ đầu ra máy nghiền
Và có các biến số kiểm soát sau:
• Lượng liệu tươi nạp vào máy nghiền
• Tốc độ separator
• Thông gió máy nghiền
• Lưu lượng gió separator
• Lưu lượng nước phun vào máy nghiền
• Lưu lượng gió nóng/nhiên liệu của buồng đốt phụ (nếu áp dụng)
Việc điều chỉnh những thay đổi của các thông số vận hành được thực hiện bằng
cách thay đổi một số biến số kiểm soát. Các tác động khi thay đổi các biến số kiểm
soát được mô tả trong bảng 5 và hình 20.
Trang 17 of 38
t/h
t/h
GA
l/min
l/h
l/h

°C
H
2
O
%
%
t/h,%
m
3
/h
°C
°C
°C
°C
mbar
kW
°C
°C
cm
2
/g
%R
°C
cm
2
/g
%R
°C
kW
Product

%
dB
min
-1

l/h
Bảng 5
Biến số kiểm soát Thông số vận hành Ảnh hưởng đến
Nạp liệu
Tổng liệu nạp vào máy
nghiền
[%] các cân định lượng
[%] Chất trợ nghiền
[kW] máy nghiền
Gàu tải [kW]
Hồi lưu từ separator [t/h]
Thành phần sản phẩm
(phân tích hóa: %SO3, Cặn
không tan)
Lưu lượng [l/min]
Tải vật liệu trong MN
Tải hồi lưu
Chất lượng sản phẩm
Tính chảy vật liệu
Năng suất máy nghiền
Nhiệt độ
Phun nước
Van quạt MN
Nhiệt độ đầu ra MN [oC]
Nhiệt độ đầu ra MN [oC]

Nhiệt độ vật liệu
Mức vật liệu
Chất lượng thạch cao
Chất lượng xi-măng
Sấy/ làm nguội
Tốc độ vận chuyển vật liệu
Phân ly động
Tốc độ separator
Damper quạt
Damper gió tươi
Độ mịn sản phẩm [Blaine/R]
Lưu lượng gió phân ly
m3/h, sót sàng
Nhiệt độ sản phẩm [oC]
Chất lượng sản phẩm/PSD
Hiệu suất separator
Tính chất sản phẩm
Hình 20: Các thông số điều chỉnh
6.2.2.Ý nghĩa của các thông số vận hành
Các thông số vận hành (chỉ thị và đo đạc từ dây chuyền) là rất cần thiết để biết tình
trạng vận hành của hệ thống và để có các điều chỉnh cần thiết các biến số kiểm soát.
Trang 18 of 38
Điều cực kỳ quan trọng là các thông số này phải được kiểm tra và chuẩn thường
xuyên, chính xác. Các chỉ báo sai sẽ dẫn đến những hư hỏng, vận hành kém hiệu
quả và chất lượng kém.
Ý nghĩa các thông số:
 Cân định lượng [%], [t/h]:
• Độ chính xác cao và ổn định là rất quan trọng trong kiểm soát chất
lượng xi-măng (%SO3, cường độ)
• Kiểm soát tải vật liệu của hệ thống

• Thông tin để tính toán năng suất, sản lượng, kWh/t
 Tai nghe đo độ ồn
• Chỉ báo về độ đầy vật liệu trong ngăn 1, tiếng ồn càng lớn thì ngăn 1
càng trống và ngược lại
• Rất giá trị cho việc theo dõi xu hướng mức vật liệu trong ngăn 1
• Vị trí và chất lượng của tai nghe là rất quan trọng để có chỉ báo độ đầy
tin cậy
• Độ ồn đo bởi tai nghe có thể bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn từ các thiết bị
khác
• Hầu hết các tai nghe đều được sử dụng như tín hiệu báo động đầy để
giảm liệu nạp vào máy nghiền
 Công suất động cơ máy nghiền
• Khi khởi động, kW máy nghiền đạt cao nhất và giảm xuống khi đã nạp
liệu
• Chỉ thị tải vật liệu trong máy nghiền (trung bình của ngăn 1 và ngăn 2),
kW cao khi máy nghiền trống và ngược lại
• Cách tính toán thực tế công suất động cơ máy nghiền:
P = c.Q.Di.n [kW] (1)
Trong đó: c là hệ số tiêu thụ công suất, c
=
x. π
30
Trang 19 of 38
time
Mill kW
Mill Start
Normal Run
time
Mill kW
Mill Start

Normal Run
time
Mill kW
Mill Start
Normal Run
time
Mill kW
Mill Start
Normal Run
time
Mill kW
Mill Start
Normal Run
time
Mill kW
Mill Start
Normal Run
time
Mill kW
Mill Start
Normal Run
time
Mill kW
Mill Start
Normal Run
Trọng tâm của khối bi đạn trong
trường hợp:
Trống
Đầy MN
Hình 21: Công suất tại vỏ máy

nghiền
time
Mill kW
Mill Start
Normal Run
time
Mill kW
Mill Start
Normal Run
Dãi vận hành bình
thường
b = x.Di
b : cánh tay đòn của trọng tâm khối bi, với cùng mức đổ đầy
bi, b chỉ phụ thuộc vào đường kính máy nghiền, không phụ
thuộc vào tốc độ quay.
c phụ thuộc vào mức đổ đầy bi và cỡ bi.
Từ công thức (1) tính công suất động cơ trên đây, có thể suy ra công thức so
sánh công suất 2 máy nghiền khác nhau như sau:
P1
=
D
1
2.5
.L1 (2)
P2 D
2
2.5
.L2
Một công thức khác suy ra từ công thức (1):
P

=
33.22 ●10
-4
●c●L
u
●f●
γ
q
●k●D
i
3.5
(3)
Trong đó:
Trang 20 of 38
L
u
: chiều dài ngăn nghiền [m]
f: hệ số đổ đầy bi [%]
γ
q
: tỷ khối của bi [t/m3]
k: phần trăm tốc độ tới hạn [%]
 Công suất gàu tải [kW]
• Là chỉ thị cho biết tổng vật liệu đã đi qua máy nghiền
• Chỉ báo khá trễ do thời gian lưu vật liệu trong máy nghiền
 Lượng hồi lưu từ separator [t/h]
• Chỉ báo tốt nhất và nhanh nhất về tải của hệ thống để điều chỉnh hệ số
tải hồi lưu vả liệu nạp vào máy nghiền
• Đối với mỗi loại xi-măng, cần giữ một giá trị thích hợp của lượng hồi
lưu

• Quy tắc kinh nghiệm là hệ số tải hồi lưu là 2 với độ mịn 3,000 cm2/g và
3 với độ mịn 4,500 cm2/g.
• Hệ số tải hồi lưu được tính như sau:
Liệu tươi (clinker+ thạch cao+ phụ gia nguyên liệu) [t/h]+ hồi lưu [t/h]
Liệu tươi( clinker+ thạch cao+ phụ gia nguyên liệu) [t/h]
• Lượng hồi có thể giữ ổn định bằng cách thay đổi lượng liệu tươi tuy
nhiên phải để ý đến thời gian lưu vật liệu trong máy nghiền, thường là
2-4 phút trong ngăn 1, 6-10 phút trong ngăn 2. Thời gian cần thiết để
máy nghiền ổn định trở lại sau khi thay đổi liệu tươi có thể đến 20 phút.
Do vậy, trong vận hành bình thường, khi máy nghiền đang ổn định,
thay đổi liệu tươi nạp vào máy nghiền nên nằm trong khoảng 1-2% và
khoảng cách giữa các thay đổi không nên sớm hơn 20 phút.
Có thể kiểm soát lượng hồi bằng tốc độ separator, tuy nhiên thay đổi
lớn tốc độ separator sẽ ảnh hưởng lớn đến độ mịn sản phẩm. Do vậy
phương pháp này chỉ nên sử dụng trong trường hợp khẩn cấp và
không nên thay đổi quá 4% tốc độ hiện tại.
 Nhiệt độ [oC]
• Nhiệt độ vách ngăn trung gian cho biết hiệu suất sấy, cần thêm nhiệt
hay cần phun nước vào ngăn 1. Để vật liệu chảy tốt, cần duy trì nhiệt
độ 100oC.
• Nhiệt độ đầu ra máy nghiền (sản phẩm hoặc gió)
 Cho biết cần làm nguội hay cần sấy, lý tưởng là 100-120oC
 Nhiệt độ gió thông thường 5oC thấp hơn sản phẩm
 Áp suất tĩnh đầu ra máy nghiền [mbar]
• Cường độ thông gió
• Mức liệu trong máy nghiền
• Tình trạng nghẹt hay đầy liệu bên trong máy nghiền
Trang 21 of 38
 Độ mịn sản phẩm kiểm soát bằng cách điều chỉnh tốc độ separator. Quy tắc
chung là tốc độ thay đổi 5% thì Blaine sẽ thay đổi khoảng 70-100cm2/g.

Hình 22: Các thông số vận hành
6.3. Chế độ vận hành
 Chế độ sử dụng lượng liệu tươi nạp vào máy nghiền để kiểm soát:
- Độ ồn ngăn 1
- kW động cơ máy nghiền
- kW gàu tải
- Lượng hồi lưu
Trong đó ưu tiên thay đổi liệu nạp để giữ ổn định lưu lượng hồi lưu. Chú ý là
mỗi lần thay đổi 1%-2% lượng feed và không sớm hơn 20 phút
 Chế độ sử dụng lượng liệu tươi nạp vào máy nghiền để kiểm soát:
- Độ ồn ngăn 1
- kW động cơ máy nghiền
- kW gàu tải
- Tổng lượng feed + Lượng hồi lưu
Trong đó liệu nạp thay đổi để giữ tổng liệu nạp+hồi lưu không đổi. Chế độ này đòi
hỏi cân hồi lưu có độ tin cậy cao.
 Kiểm soát độ mịn bằng tốc độ separator. Chú ý là mỗi lần thay đổi không quá
5% tốc độ hiện có và không sớm hơn 20 min.
 Kiểm soát thành phần phối liệu (chủ yếu là thạch cao/SO3) bằng kết quả phân
tích của phòng thí nghiệm
 Kiểm soát nhiệt độ đầu ra bằng lượng nước phun
 Kiểm soát thông gió máy nghiền bằng van quạt máy nghiền cho từng loại xi-
măng
6.4. Một vài sự cố bất thường trong vận hành
Trang 22 of 38
Các sự cố bất thường trong vận hành là các tình huống khi các điều kiện vận hành
nằm ngoài dãi vận hành bình thường dẫn đến hoặc là không đạt chất lượng hoặc
không đạt năng suất yêu cầu, hoặc phải dừng máy nghiền.
 Năng suất thấp:
• Các nguyên nhân có thể:

- Vật liệu nạp vào máy nghiền khó nghiền
- Độ ẩm quá cao, sấy chưa đủ
- Độ đầy bi và thành phần bi không thích hợp
- Chiều cao nâng bi trong ngăn 1 thấp do tấm lót bị mòn
- Tấm lót phân loại bi bị mòn khiến phân bố bi không tốt
- Hồi lưu quá nhiều
- Vách ngăn bị bít quá nhiều bởi vật liệu hoặc bi vỡ
- Các cánh nâng liệu ở vách ngăn trung gian bị mòn
• Biện pháp:
- Kiểm tra cỡ hạt dọc máy nghiền để xác định chế độ bi thích hợp
- Thay các tấm lót bị mòn
- Kiểm tra hiệu suất separator
- Làm trống khe vách ngăn
- Kiểm tra và sữa chữa các cánh nâng, muỗng múc
 Quá nhiều liệu trong ngăn 1 :
• Các nguyên nhân có thể:
- Thay đổi liệu nạp quá nhanh và quá lớn
- Nghẹt vách ngăn trung gian
- Độ ẩm vật liệu quá cao
- Không đủ nhiệt sấy
- Bi trong ngăn 1 không thích hợp
- Kích thước ngăn 1 không đủ
- Cân định lượng không chính xác
- Kỹ năng vận hành của vận hành viên
- Thiết bị đo không chính xác
• Cách xác định:
- Tiếng ồn ở ngăn 1 giảm (đôi khi chênh áp máy nghiền cũng giảm),
kW máy nghiền giảm trước khi hồi lưu và kW của gàu tải giảm
mạnh
• Hành động phòng ngừa:

- Thay đổi lượng feed tương ứng với thời gian đáp ứng của máy
nghiền (thường là 20 phút)
- Theo dõi khuynh hướng tiếng ồn và kW máy nghiền (tiếng ồn và
kW đang giảm là chỉ báo đầu tiên)
- Sử dụng buồng đốt phụ có công suất phù hợp (nếu cần nhiệt sấy)
• Hành động khắc phục:
- Giảm mạnh liệu nạp vào máy nghiền (5-10%) nếu tình huống xảy ra
- Hoặc dừng cấp liệu quay không máy nghiền
- Nếu không thể, dừng máy nghiền và làm sạch bằng tay
- Nếu do nhiệt sấy không đủ, tăng nhiệt buồng đốt phụ hoặc giảm liệu

Trang 23 of 38
7. Thông gió máy nghiền và phân ly động
7.1. Thông gió máy nghiền
 Thông gió máy nghiền có vai trò:
• Vận chuyển vật liệu trong máy nghiền
• Làm vật liệu trở nên linh động
• Tác nhân mang nhiệt cho quá trình sấy nóng vật liệu
• Làm nguội máy nghiền
• Ảnh hưởng đến độ mịn của bột thu hồi tại lọc bụi máy nghiền và ảnh hưởng
đến độ mịn của sản phẩm nếu bột lọc bụi trộn vào sản phẩm.
Tác động của thông gió đến sản phẩm được tóm tắt như sau:
Lưu lượng gió tăng Lưu lượng gió giảm
Nhiệt độ sản phẩm ↓ ↑
Độ mịn sản phẩm ↓ ↑
 Tốc độ thông gió:
Tốc độ thông gió máy nghiền được tính toán bằng tốc độ gió phía trên khối bi đạn.
Thông thường tốc độ gió cần thiết là 1 – 1,5 [m/s] và được điều chỉnh bằng damper
quạt máy nghiền. Đối với mỗi loại xi-măng, cần có một giá trị thông gió riêng nhằm
đảm bảo độ mịn của bột lọc bụi, của sản phẩm cũng như nhiệt độ của vật liệu sau

máy nghiền. Trong trường hợp vật liệu có độ ẩm cao, thông gió và nhiệt độ gió cần
giữ tương đối cao để tránh hiện tượng đọng sương trong lọc bụi, nhiệt độ của gió
trong lọc bụi phải cao hơn nhiệt độ điểm sương khoảng 30oC.
Tốc độ thông gió cao hơn sẽ thuận lợi khi sử dụng chất trợ nghiền.
Trang 24 of 38
Vấn Đề Công Nghệ
Ngăn 1 không đủ dài
Nạp bi sai


Nghẹt vách ngăn
Nạp liệu quá nhiều
Tiếng ồn ngăn 1 rất thấp
kW máy nghiền giảm
Dấu hiệu:
Hình 23: Thông gió máy nghiền, sấy nóng và làm nguội
7.2 Thông gió separator
Ảnh hưởng của thông gió separator đến độ mịn sản phẩm được tóm tắt như sau:
Tăng lưu lượng gió Giảm lưu lượng gió
Độ mịn sản phẩm ↓ ↑
Hiệu suất phân ly ↑ ↓
Thay đổi lưu lượng gió qua separator sẽ ảnh hưởng mạnh đến phân bố cỡ hạt và
hiệu suất separator. Do vậy việc điều chỉnh gió không hợp lý sẽ gây tác động xấu
đến tính chất cơ lý của xi-măng.
Một ưu điểm của separator sử dụng gió tươi là có thể kiểm soát nhiệt độ sản phẩm
bằng gió tươi trong khi đó vẫn giữ tổng lưu lượng không đổi.
8. Phân Ly Động- Separator
Các loại separator được sử dụng trong sản xuất xi-măng:
• Cyclone
• Phân ly tĩnh ( static separator)

• Phân ly động ( dynamic separator)
- Thế hệ đầu tiên với cánh quạt ngược, đĩa phân phối và quạt bên trong
- Thế hệ thứ hai có kết cấu tương tự như thế hệ 1 nhưng có cyclone và
quạt bên ngoài
- Thế hệ thứ ba có rotor quay, đĩa phân phối và quạt bên ngoài
Trang 25 of 38
mil
l
∅

[m
]
3 4 5
2
0
4
0
6
0
8
0
[
m
3
/
h
]
Dãi
vận
hành

bình
thườn
g
m/s
% R
cm
2
/g
°C
Gió nóng
° C
t/h
% R
t/h
°C
% R
t/h
°C
%H
2
O
g/t GA
Hồi lưu từ separatorLiệu tươi
Gió tươi
°C
l/h
%
%R
°C
°C

l/h
2
1,5m/
s
1m/
s
Tốc độ thông gió
(trên lớp bi)
t

≥
30°C
+
τ