Thiết kế máy đập búa gia công đá vôi (thuyết minh+bản vẽ)

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHINH
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BỘ MƠN VẬT LIỆU XÂY DỰNG

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MƠN HỌC
MÁY VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY DỰNG

ĐỀ TÀI

THIẾT LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA
CÔNG ĐÁ VÔI SỬ DUNG TRONG CÔNG
NGHỆ SẢN XUẤT XIMĂNG PORTLAND

SINH VIÊN THỰC HIỆN: TRẦN CHÍ TÂM,
MSSV: 80203717
NHĨM LỚP: VLXD 01
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS. BÙI ĐỨC VINH

TP HCM THÁNG 7 – 2005

1


>ĐỀ BÀI:

THIẾT LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐÁ VÔI SỬ
DUNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XIMĂNG PORTLAND
> CÁC SỐ LIỆU CHO TRƯỚC:
-Sản lượng đá vôi cần gia công trong 1 năm: 1600000 T/năm
-Kích thước đá vôi sau khi khai thác :D ≤ 1000 mm
-Kích thước đá vôi yêu cầu sau khi gia công : d ≤ 25 mm

-Khối lượng thể tích đá vôi : γ 0 = 2.6T / m 3
-Độ ẩm đá vôi :W=3%
-Hao hụt trong sản xuất : 1-2%
-Các loại máy chính : máy đập búa ; máy đập búa va đập phản hồi

2


I. BIỆN LUẬN ĐỀ TÀI
* Đồ án môn học máy và thiết bò sản xuất vật liệu xây dựng nhằm giúp sinh viên hiểu được:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ

Nguyên lý làm việc của các máy và thiết bò sản xuất vật liệu xây dựng
Cách phân loại các máy cùng loại
Cấu tạo và nguyên tắc làm việc một số máy thông dụng điển hình
Thiết lập tính toán kiểm tra một số, số liệu khi sử dụng chúng trong điều kiện cụ thể
phải biết
Ưu khuyết điểm và phạm vi sử dụng từng máy
Nắm vững được tuần bộ kiến thức này giúp chúng ta có thể quản lý được các thiết bò,
tính và lựa chọn các máy và thiết bò hợp lý

Ở đây đề bài là Thiết lập qui trình công nghệ gia công đá vôi trong công nghiệp sản
xuất ximăng Portland
Từ khi ximăng được sử dụng rộng rãi trong xây dựng thì gần như nó đượïc xem là chất kết
dính không thể thiếu trong mọi công trình từ lớn cho tới nhỏ. Và tầm quan trọng của nó thể hiện

là hiện nay nhà nước ta đang xây dựng rất nhiều nhà máy xi măng
Ximăng là sản phẩm nghiền mòn của clinke với phụ gia thạch cao(3-5%). Clinke ở dạng
hạt được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp chứa cacbonat canxi (đá vôi) và alumosilicat(đất
sét,đá măcnơ,xỉ lò cao,….) đến nhiệt độ kết khối 1450 0 C.Clinke bao gồm các thành phần với tỉ
lệ như sau:CaO(63-66%),SiO 2 (21-24%),Al 2 O3 (4-8%),Fe 2 O3 (2-4%)và các oxít khác. Ta thấy
rằng CaO giử vai trò rất quan trọng trong clinke, mà muốn có được CaO có chất lượng tốt thì
việc khai thác đá vôi và gia công đá vôi để sản suất CaO phải được đặt lên hàng đầu.
II. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN SUẤT

ĐÁ VÔI
MỎ KHAI THÁC
KHOAN LỖ NỔ MÌN
MÁY XÚC GÀU
XE BEN

3


PHỄU CHỨA

MÁY ĐẬP BÚA
KHO CHỨA
Hình 1. Sơ đồ công nghệ quá trình sản xuất đá vôi cho sản xuất xi măng

II.1.Quá trình khai thác :
° Đá vôi chủ yếu gồm CaCO3 dưới dạng canxit,đá vôi có thể lẫn nhiều khoáng khác

phổ biến nhất là sét, silit, dolomite, thạch cao, oxit sắt, nhôm than và các vụn cơ học khác, nó
thường có màu trắng, đen hoặc hồng, bề mặt tương đối mòn, vùng tìm thấy đá vôi thường là hang
động hay suối nước nóng, thường mỏ đá vôi trầm tích hay lộ thiên nên khi khai thác cần loại bỏ

bớt lớp phủ trên mặt để thu được lượng CaCO3 nhiều nhất.
° Ở nước ta đá vôi làm thành những dải lớn ở Cao Lạng,, Thanh Hoá, Nghệ Tónh, …
°Đá vôi thường tồn tại ở dạng mỏ: trầm tích hay lộ thiên,nên việc khai thác đá cần tuân
thủ theo nguyên tắc :
- Trước khi khai thác đá vôi cần phải loại bỏ tạp chất : cây cối,đất sét …, loại bỏ vỉa
polomít (do vỉa có chứa nhiều tạp chất MgCO3, CaCO3 ), bằng cáchù dùng máy cạp, cạp bỏ lớp
phủ.
- Dùng phương pháp cắt tầng để khai thác đá vôi nhưng kích thước đá vôi vẫn còn lớn,
muốn đạt được kích thước yêu cầu ta tiến hành nổ lẻ làm nhỏ đá đến khi Dmax =1000mm

II.2. Khoan lỗ nổ mìn :
°Phạm vi áp dụng :
p dụng khi khai thác những núi đá có đòa hình phức tạp, sườn dốc, khó khăn trong việc
đưa các thiết bò máy móc lên núi.
°Phương pháp khai thác :
- Trong giai đoạn xây dựng mỏ, sườn núi đã được xén chân hình thành một độ dốc cần
thiết dảm bảo cho đá lăn từ các tầng trên xuống chân núi
- Mỏ được khai thác theo từng lớp đứng lần lượt từ tầng trên xuống tầng dưới hết lớp
ngoài đến lớp trong.
4


- Đá sau khi nổ mìn bò hất xuống sườn núi, khoảng 15- 20% đá lưu lại trên các đai bảo vệ
được dọn sạch bằng thủ công khi khai thác đến tầng đó.
- Để nâng cao sản lượng của mỏ đồng thời đảm bảo công tác nhòp nhàng đối với các khâu
khoan nổ trên tầng và khâu xúc bốc dưới chân tuyến, cần tiến hành khoan nổ đồng thời
trên nhiều tầng theo thứ tự tầng trên tiến trước, tầng dưới tiến sau.
Giải thích thêm các công đoạn khác của quá trình khai khác, sử dụng thiết bò như thế nào
……

II.3. Máy xúc gàu xuôi
II.4. Thiết bò vận chuyển
II.5. Phễu chứa
II.6. Máy đập búa
III.TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Tính toán cân bằng vật chất là xác đònh số lượng và công suất của thiết bò để đảm bảo
khả năng đáp ứng theo yêu cầu sản xuất.

Khả năng đáp ứng

≥

Yêu cầu

Các số liệu tính toán
¾
¾
¾
¾
¾
¾

Sản lượng đá cần gia công trong một năm là: 1600000 T/năm
kích thước đá sau khi khai thác D≤ 1000 mm
Kích thước đá yêu cầu sau khi gia công d≤ 25 mm
Khối lượng thể tích của đá vôi γo =2.6 T/m3
Hàm ẩm đá vôi W=3%
Hao hụt trong sản xuất P=2%

TÍNH TOÁN :

Thời gian làm việc trong một năm tính theo thời gian như sau :
Một năm có 365 ngày :Đại tu 25ngày, trung tu 20 ngày, tiểu tu 20 ngày
⇒ Trong một năm phân xưởng làm việc thực sự : 300 ngày
⇒ Trong một năm phân xưởng làm việc
: 12 tháng
⇒ Trong một ngày phân xưởng làm việc
: 2 ca
⇒ Trong một ca phân xưởng làm việc
: 8h
NĂNG SUẤT CỦA ĐÁ VÔI KHI KỂ ĐẾN HAO HỤT KHI SẢN XUẤTVÀ DO ĐỘ ẨM

Theo khối lượng:
N=1600000(1+P(%))(1+W(%))=1600000(1+0.02)(1+0.03)=1680960 T/năm
Theo thể tích:
N 1680960
Nv =
=
= 646523 (m3/năm)
γo
2.6

5


NĂNG SUẤT CỦA ĐÁ VÔI TÍNH THEO THÁNG :

Theo khối lượng :
N 1680960
Nv =

=
= 140080 (T/tháng)
γo
12

Theo thể tích :
N 140080
Nv =
=
= 53876.9
γo
2 .6

(m3/tháng)

NĂNG SUẤT CỦA ĐÁ VÔI TÍNH THEO NGÀY :

Theo khối lượng :
N 1680960
=
= 5603.2 (T/ngày)
Nv =
300
γo

Theo thể tích :
N 5603.2
=
= 2155.1
Nv =

2 .6
γo

(m3/ngày)

NĂNG SUẤT CỦA ĐÁ VÔI TÍNH THEO CA :

Theo khối lượng :
N 5603.2
=
= 2801.6 (T/ca)
Nv =
2
γo
Theo thể tích :
N 2801.6
=
= 1077.5
Nv =
2 .6
γo

(m3/ca)

NĂNG SUẤT CỦA ĐÁ VÔI TÍNH THEO GIỜ :

Theo khối lượng :
N 2801.6
=
= 350.2 (T/h)

Nv =
8
γo
Theo thể tích :
N 350.2
=
= 134.69
Nv =
2 .6
γo

(m3/h)

Bảng 1. Bảng tóm tắt tính cân bằng vật chất
Thời gian
1 năm

Năng suất
(theo khối lượng )
1680960(T/năm)

Năng suất
(theo thể tích )
646523(m 3 /năm)

1 tháng

140080(T/tháng)

53876.9(m 3 /năm)

1 ngày

5603.2 (T/ngày)

2155.1(m 3 /ngày

1 ca

2801.6 (T/ca)

1077.5(m3/ca)

1 giờ

350.2 (T/h)

134.69(m3/h)

6


IV. TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN MÁY ĐẬP BÚA
DỰA TRÊN :
¾ Năng suất của đá vôi tính theo giờ :
o Theo khối lượng :
N = 350.2 (T/h)
o Theo thể tích :
N=134.69 (m3/h)
¾ Kích thước đá sau khi khai thác D≤ 1000 mm ⇒ Dmax= 1000mm

¾ Kích thước đá yêu cầu sau khi gia công d≤ 25 mm
* Chọn máy PC-1519 do Trung Quốc sản xuất
Máy có các thông số do nhà sản xuất cung cấp :
-Kích thước roto (mm) : +Đường kính :2530
+Chiều dài :1900
-Kích thước đá nạp max (mm) :1500
-Kích thước đá sản phẩm (95%) (mm) :25
-Năng suất (T/h) :250-450
-Công suất của động cơ (Kw) :600
-Trọng lượng không kể động cơ (T) :90
-Kích thước bao (mm) : +Dài :3000
+Rộng :3185
+Cao :3030
V. KIỂM TRA LẠI CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY
a). Đường kính rôto:
D = 2530 [mm] ∈ (500 – 2000)
b). Chiều dài rôto:
L = 1900 [mm] ∈ ( 6500 – 1500)
c). Năng suất của máy đập búa:
Năng suất của máy đập búa phụ thuộc vào tính chất vật liệu, mức độ đập, khe hở giữa
các ghi, hình dạng kích thước của búa, hình dáng các tấm lót, tốc độ quay của rôto, độ ẩm
của vật lòêu nạp và vật liệu nạp có đều không…
*Năng suất của máy được tính theo công thức thực nghiệm sau:
Q = (30 ÷ 45)L.D (T/h)
Trong đó:
+Đường kính rô- to: D = 2530 mm=2.53m
+Chiều dài của rô-to L = 1900 mm=1.9m
⇒Q = 45x2.53x1.9=216.615 (T/h)
=>Chọn đặt 2 máy ta có :
7

Q2 máy = 2Q =2x216.315=432.63 (T/h)
Hệ số dư năng suất:
432.63 − 350.2
η=
= 23.54%
350.2
d) Công suất của máy đập búa:
Xác đònh theo công thức thực nghiệm sau:
N = (0.1 – 0.15) Q × i (Kw)
Trong đó:
+Năng suất của máy Q =216.615 (T/h)
+Mức độ đập nghiền i = 10 - 15
+Công suất của máy:
=>N = 0.15×Q×i=0.15x216.615x15=487.38 (Kw)
Vậy công suất động cơ nhỏ hơn công suất động cơ đã chọn
* TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]- Bộ môn Vật liệu xây dựng –Tập bài giảng máy và thiết bò sản xuất Vật liệu xây dựng
2003
[2]- Trần Quang Quý, Nguyễn Văn Vònh, Nguyễn Bính. Máy và thiết bò sản xuất Vật liệu
xây dựng.NXB Giao Thông Vận Tải, 2001
[3]- Hồ Trọng Kha –Đồ án máy và thiết bò sản xuất vật liệu xây dựng, 2002
[4]-FLDSMITH.Máy đập búa –model EUI
website materials www.FLDSMITH.com,2005

8