Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý, thu hồi NH3 trong khí phóng không của nhà máy sản xuất amoniac

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

Phần I: Mở Đầu
CHƢƠNGI
BIỆN LUẬN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ
Vật liệu chịu lửa là loại vật tư kỹ thuật rất cần thiết cho hoạt động của tất cả
các ngành công nghiệp như: ximăng, thuỷ tinh, gốm sứ, sắt thép, vật liệu xây
dựng, kim loại màu…
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của nền kinh tế
quốc dân, ngành công nghiệp vật liệu xây dựng nói chung và ngành công nghệ
vật liệu silicat nói riêng đã có những bước phát triển vượt trội. Một trong những
sản phẩm silicat đang được nhà nước đầu tư, 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
Gạch chịu lửa Samot
Gạch kiềm tính
Cnvl silicat – k44

Tấn
Tấn

Năm
2000
6840
7500

Năm
2005
10380
12300

Năm
2010
14340
17600

Năm
2020
22200
28300
1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Gạch Cao Alumin

VŨ TRẦN NAM

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.

Cnvl silicat – k44

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

CHƢƠNG II
LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY
VÀ PHƢƠNG ÁN SẢN PHẨM
I. LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY
1.Các yêu cầu chủ yếu của địa điểm đƣợc 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 ).
Cnvl silicat – k44

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

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 tƣ của từng giai đoạn nhƣ sau:

Giai đoạn 1
Thời kỳ 1 (4 năm)
Thời kỳ 2 (4 năm)
Giai đoạn 2
Tổng

Diện tích chiếm đất
(ha)
134,76
76,22
58,54
178,06
312,82

Vốn đầu tư
(triệu dồng)
269,867
149,259
120,253
406,459
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
Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất trong năm
Cnvl silicat – k44

:
:

24,3 (0C)
30,1 (0C)
4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

Nhiệt độ trung bình tháng tháp nhất trong năm
Số giờ nắng trong năm

: 16,3 (0C)
: 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 nƣớc và xử lý chất thải:
Cnvl silicat – k44

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

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.

Cnvl silicat – k44

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

II. LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN SẢN PHẨM
1. Lựa chọn phƣơng 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
c

b

c

H
a

Cnvl silicat – k44

L

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

Ký hiệu

A
(mm)

B
(mm)

C
(mm)

H
(mm)

L
(mm)

Đƣờn
g 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

103

92,55

5,22

200

198

4

620 ISO
820 ISO

103
103

96,03
97,78

3,48
2,61

200

200

198
198

6
8

422 ISO

103

91,51

5,74

220

198

4

622 ISO

103

95,34

3,83

220

198

6

822 ISO

103

97,25

2,85

220

198

8

425 ISO
625 ISO

103
103

89,94
94,29

6,53

4,35

250
250

198
198

4
6

825 ISO

103

96,47

3,26

250

198

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 lƣợng 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…

Cnvl silicat – k44

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

Theo tiêu chuẩn ISO 9001 : 2000 thì sản phẩm sản xuất ra phải đạt được
những tiêu chí trong bảng sau :

loại gạch

Đơn vị Giới hạn
đo

Gạch
chịu Gạch
chịu
lửa SamôtA lửa SamôtB
(Al2O3  38%) (Al2O3

Tiêu chuẩn

32%)
Độ chịu lửa

o



1730

1680

Nhiệt độ biến dạng dưới

o



1400

1300

Cường độ chịu nén ở N/mm2 
nhiệt độ thường

25

20

C
C

tải trọng 0,2N/mm2

Độ xốp biểu kiến

%



24

25

Khối lượng thể tích

G/cm3



2

1,95

Độ co phụ

%



0,6

0,6

Cnvl silicat – k44

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

Phần II: Công nghệ sản xuất
Chƣơng 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  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  45%

-

Loại B : từ 32  38%

-

Loại C : từ 28  32%

Cnvl silicat – k44

10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

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 :
2100

2000
Corun
Lỏng

1910

Lỏng
1900

1850
1800

1700
ddR Mulit
+ Corun

Mulit lỏng
1600
1585

ddMulit

1500
Cristobalit + Mulit
1400

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100
10

%A 2O3

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  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 
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  20oC/h là hợp lý
Cnvl silicat – k44

11

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

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  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  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  2,5%. Có sự biến đổi đều về thể tích. Sự co này
chủ yếu là biến đổi thể tích khi chuyển từ  quắc sang  quắc.
Giai đoạn 900  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
Mêta Caolinít

Si3Al4O12
+
Spinel Alumô silicat

SiO2

Giai đoạn 950  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
spinel Alumô silicat

2Si6Al2O13

+

5SiO2

Giai đoạn 1100  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  1450oC : Hoàn thành quá trình kết tinh
Mulit. Sản phẩm kết khối hoàn toàn.

Cnvl silicat – k44

12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

Chƣơng IV

Dây chuyền sản xuất gạch chịu lửa samôt
I.Lựa chọn phƣơng 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  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.

Cnvl silicat – k44

13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

II. Dây chuyền sản xuất gạch chịu lửa samôt :
Đất sét Trúc
Thôn
và cao lanh ĐT

Samot Tấn Mài,
Vĩnh Yên

Cầu trục

Cầu trục

Máy thái

Phễu chứa

Băng tải

Cấp liệu rung

Máy sấy thùng quay

Cao
lanh
ĐT

Máy đập hàm
dVlra = 50  80 mm

Nghiền lồng

Gầu nâng

Gầu nâng

Bun ke

Sàng rung

Nghiền bi

Cấp liệu máng

Băng tải

Gầu nâng

Nghiền lăn

Cnvl silicat – k44

14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

dh
>
3 mm
dh > 3 mm
Bunke
chứa hạt
thô

dh = 0,5  3 dh < 0,5

Bunke
Bunke
chứa hạt
chứa hạt
TB
nhỏ

Xe cân
dh < 1 mm
Nước + phụ gia

d h < 3 mm
Máy trộn bánh xe

Cầu trục

Bun ke

Tạo hình thủ
công

Bunke

Xếp goòng

Tạo hình bằng
máy

Lò Sấy

Lò nung
Cnvl silicat – k44

15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

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  25%, sau khi sấy đất sét còn độ
ẩm 7  10%. Nhiệt độ vào lò sấy 600oC  800oC, nhiệt độ ra lò sấy 105oC 
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  30 phút
với chiều dài lò 8  14 m, hệ số đổ đầy 0,1  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  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  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.

Cnvl silicat – k44

16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

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  15 kg số lần ép 7  8 lần.
+ Gạch có khối lượng 6  9 kg số lần ép 5  6 lần.
+ Gạch có khối lượng < 6 kg số lần ép 3  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
Dung lượng lò
Thời gian sấy
LxBxH
Chứa xe goòng
24 x 2,4 x 4,1
27 xe
12  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.
Cnvl silicat – k44

17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

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
Đất sét Trúc Thôn
Samôt Vĩnh Yên
Samôt Tấn Mài
Caolanh Định Trung

Al2O3
24,3
36,94
49,96
34,18

SiO2
62,32
54,56
51,12
48,06

Thành phần hoá học (%)
Fe2O3 CaO MgO R2O
1,25
0,8
0,7
2,15
1,68 0,56
0,6
1,56
0,21 0,16 0,96

0,34 0,15 0,17 0,47

MKN
9,21
0,78
4,57


100,73
96,68
102,41
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

Cnvl silicat – k44

18

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

Phần III Tính Toán Kỹ Thuật
Chƣơng 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:

Cnvl silicat – k44

19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VŨ TRẦN NAM

Từ bảng nguyên liệu trên, quy đổi về 100% theo công thức:
Xi‟ =

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
Đất sét Trúc Thôn
Nguyên liệu

Đất sét Trúc Thôn
Samôt Vĩnh Yên
Samôt Tấn Mài
Caolanh Định Trung
Samôt Vĩnh Yên
Samôt Tấn Mài
Caolanh Định Trung

Thành phần hoá học (%)
SiO2 Fe2O3 CaO MgO R2O
61,87 1,24 0,79 0,69 2,13

MKN
9,16


100

Thành phần hoá học (%)
Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaO MgO R2O MKN
24,3
62,32 1,25
0,8
0,7
2,15 9,21
36,94 54,56 1,68 0,56
0,6
1,56 0,78
49,96 51,12 0,21 0,16 0,96
34,18 48,06 0,34 0,15 0,17 0,47 4,57

38,21 56,43 1,74 0,58 0,62 1,61 0,81
48,78 49,92 0,21 0,16 0,93
38,87 54,65 0,39 0,17 0,19 0,53 5,20


100,73
96,68
102,41
87,94
100
100
100

Al2O3
24,12

Từ bảng trên ta tính được thành phần hoá học của nguyên liệu sau nung
theo công thức:
Xi‟‟ =

Xi '
x100%
100  MKN

Trong đó : Xi‟‟: Cấu tử thứ i sau nung
Ta được bảng sau:
Nguyên liệu
Al2O3
Cnvl silicat – k44

Thành phần hoá học sau nung(%)
SiO2 Fe2O3 CaO MgO R2O


20