Đồ án Thiết kế nhà máy sứ điện hạ thế năng suất 1000 tấn /năm

MỤC LỤC PHẦN I : MỞ ĐẦU 2 PHẦN II : LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY 3 1. Vị trí địa lý 3 2. Đặc điểm khí hậu 3 3. Điều kiện kinh tế 3 4. Điều kiện giao thông vận tải 3 5. Điều kiện cấp thoát nước 3 6. Điều kiện chiếu sáng, thông tin liên lạc 4 7. Ý nghĩa của việc chọn khu công nghiệp Tiên Sơn làm địa điểm xây dựng nhà máy 4 THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT 6 PHẦN III : TÍNH TOÁN KỸ THUẬT 7 1. Lựa chọn mặt hàng 7 2. Tính toán phối liệu xương 8 3. Tính toán phối liệu men 10 4. Tính cân bằng vật chất cho xương 11 5. Tính cân bằng vật chất cho men 13 6. Tính toán quá trình sấy 14 7. Tính toán lò nung 21 8. Lựa chọn thiết bị trong dây chuyền 50 PHẦN IV : XÂY DỰNG 56 PHẦN V : ĐIỆN – NƯỚC 62 PHẦN VI : AN TOÀN LAO ĐỘNG 65 PHẦN VII : KINH TẾ TỔ CHỨC 66 PHẦN VIII : KẾT LUẬN 74 TÀI LỆU THAM KHẢO 76 PHẦN I: MỞ ĐẦU Vật liệu xây dựng nói chung là một trong những nghành công nghiệp nhẹ mũi nhọn, góp phần không nhỏ cho nền kinh tế của nước ta. Sản phẩm của nghành rất đa dạng như : các loại gạch ốp lát ceramic, gạch granit, gạch côttô..., các loại gốm mỹ nghệ, dân dụng dùng cho nhu cầu tiêu dùng. Các loại sứ điện, sứ kỹ thuật cao dùng trong công nghiệp điện, điện tử,sứ thông tin...trong sự phong phú đó phải kể đến sản phẩm sứ điện hạ thế, một trong những sản phẩm quan trọng rất thiết yếu với sinh hoạt của con người, tăng chất lượng sinh hoạt của cuộc sống. Thực tế nghành gốm sứ đã có ở nước ta từ vài nghìn năm trước, chủ yếu là sứ mỹ nghệ dân dụng, và đã có giai đoạn cũng bị chậm phát triển,thậm chí một số sản phẩm mỹ nghệ nổi tiếng đã bị mai một. Tuy nhiên vài thập niên trở lại đây chúng ta lại thấy sự trở lại và phát triển đáng kể của nghành gốm sứ, đặc biệt là sản phẩm sứ điện ngày một nâng cao chất lượng, mẫu mã, được người tiêu dùng trong nước và nước ngoài công nhận về chất lượng tốt. Điều này được đánh giá bằng chứng chỉ ISO của sản phẩm sứ điện Hoàng Liên Sơn do trung tâm chứng nhận phù hợp tiêu chuẩn Quacert và tổ chức chứng nhận BVQV Anh quốc cấp. Trước tình hình các nghành công nghiệp phát triển như vũ bão, cùng với định hướng phát triển kinh tế trong văn kiện của đại hội IX ban chấp hành TW đảng khoá IX ưu tiên phát triển khai thác đúng triệt để các nghành vật liệu xây dựng. Thì đặt ra cho bộ xây dựng cần phải xây dựng thêm các nhà máy sản xuất sứ điện để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu, nhất là khi chúng ta hội nhập vào APTA. Tuy vậy nghành VLXD của nước ta còn đứng trước nhiều khó khăn như công nghệ sản xuất còn lạc hậu ở nhiều cơ sở, nhiên liệu tốt vẫn phải nhập,, những điều này ảnh hưởng không nhỏ đến giá thành sản phẩm, đó là những cản trở của sự phát triển của nghành. Song với nguồn nguyên liệu phong phú, được thiên nhiên ban tặng phân bố khắp các khu vực trong cả nước, nguồn nhân lực cần củ chăm chỉ, sáng tạo khéo léo chắc chắn rằng nghành gốm sứ xây dựng của nước ta sẽ được củng cố và phát triển mạnh trong vài năm tới đưa công nghiệp gốm sứ vươn xa trong khu vực và thế giới, góp phần vào sự phát triển chung của nền kinh tế nước ta. PHẦN II: LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG Căn cứ vào điều kiện để lựa chọn khu công nghiệp như gần đường giao thông,gần nơi tiêu thụ, phân bố sản phẩm, điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng, căn cứ vào sự ổn định chính trị của khu dân cư, giá thuê đất, điêù kiện về thủ tục thuê đất, sự khuyến khích đầu tư của địa phương vào sự quy hoạch của nhà nước về các khu công nghiệp phía bắc, dự kiến nên đặt nhà máy tại khu công nghiệp Tiên Sơn của tỉnh Bắc Ninh. 1.Vị trí địa lí: Khu công nghiệp Tiên Sơn có vị trí rất thuận tiện, là đầu mối giao lưu,phát triển kinh tế với các địa phương như Hà Nội, Quảng Ninh, Hải Phòng, Bắc Giang, cảng hàng không,sân bay quốc tế Nộ Bài, các khu kinh tế phía bắc.Khu công nghiệp Tiên Sơn hiện tại có diện tích134,76 ha, nằm trong tổng thể 312 ha diện tích phát triển khu công nghiệp 2. Đặc điểm khí hậu: Thuộc vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, mùa đông lạnh.Nhiệt độ trung bình trong năm 24,50C, nhiệt độ tháng cao nhất trong năm 30,10C, nhiệt độ tháng thấp nhất trong năm 16,30C, số giờ nắng cả năm là 1429 giờ, lượng mưa cả năm1558 mm, tốc độ gió mạnh nhất 34 m/s, độ ẩm trung bình trong một năm 79%. 3. Điều kiện kinh tế xã hội: Bắc Ninh là một tỉnh nằm ở phía bắc thủ đô Hà Nội, là mảnh đất có truyền thống văn hoá lâu đời, mảnh đất linh kiệt,có truyền thống khoa bảng, tình hình chính trị, dân cư ổn định, năm trong khu vực tam giác phát triển kinh tế là Hà Nội - Hải Phòng-Quảng Ninh. Tốc độ phát triển hàng năm không ngừng gia tăng, năm sau cao hơn năm trước. Dân số trong tỉnh tính đến tháng 06/ 2001 là 950.000 người. Trong đó số người trong độ tuổi lao động là 620.944 người. Đây là điều kiện rất thuận lợi để phát triển các nhà máy công nghiệp. 4. Điều kiện giao thông : Khu công nghiệp Tiên Sơn có một vị trí giao thông hết sức thuận lợi: nằm giữa quốc lộ 1A cũ và 1B mới, cách thủ đô Hà Nội về phía bắc là 16 km, cách sân bay quốc tế nội bài theo quốc lộ 18 là 20 km, nằm cạnh tuyến đường sắt đi các tỉnh biên giới như Lạng Sơn. 5. Điều kiện cấp thoát nước: Do đặc trưng của ngành sản xuất gốm sứ nói chung và sứ điện nói riêng là sử dụng lượng nước tương đối lớn so với các nghành sản xuất khác. Do đó nguồn để cung cấp cho nhà máy lấy từ nguồn nước ngầm, với nhà máy công suất 6500m3/ ngày, cùng công trình điều hoà mạng lưới cấp nước khu công nghiệp bể 1000m3, ở độ cao 30 m. Hệ thống xử lý nước thải được thiết kế có hệ thống kiểm tra hàm lượng chất thải có trong nước trước khi thải ra đường thoát công cộng. 6. Điều kiện chiếu sáng, thông tin liên lạc: Nguồn cung cấp điện cho các nhà máy ở khu công nghiệp được thông qua mạng lưới điện 110/220 KV (2 nhà máy´ 40MVA) với công suất toàn khu công nghiệp là 30623KW. Hệ thống giao thông trong toàn khu công nghiệp được bê tông nhựa hoá hoàn toàn và được chiếu sáng bằng điện cao áp hiện đại. Hệ thống thông tin liên lạc, đảm bảo mọi nhu cầu về thông tin liên lạc và dịch vụ bưu điện (bưu điện, fax, internet, điện thoạ đường dài, quốc tế…) thông qua mạng lưới bưu điện tỉnh và bưu điện các thị trấn lân cận như Lim, bưu điện thị trấn Từ Sơn.. Có hệ thống phòng cháy chữa cháy trong khu công nghiệp đạt tiêu chuẩn cấp nhà nước về an toàn. Có diện tích đất trồng cây xanh là 6,5 ha tạo quang cảnh đẹp và giữ cân bằng môi trường sinh thái trong khu công nghiệp. 7. Ý nghĩa của việc chọn khu công nghiệp Tiên Sơn làm địa điểm xây dựng nhà máy : Việc chọn khu công nghiệp Tiên Sơn làm địa điểm xây dựng nhà máy có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc giải quyết công ăn việc làm cho một bộ phận không nhỏ lao động trong khu vực tỉnh Bắc Ninh và các tỉnh lân cận, tăng thu nhập cho dân, góp phần vào việc tăng trưởng kinh tế của tỉnh nhà. Ngoài ra còn tận dụng được nguồn nhân lực có trình độ được đào tạo từ các trường đào tạo công nhân kỹ thuật của tỉnh và nguồn kỹ sư từ thủ đô Hà Nội. Nguồn nguyên liệu nhập từ các tỉnh Hải Dương, Phú Thọ... rất thuận lợi trong việc vận chuyển qua đường bộ, đường sắt,.. SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỨ ĐIỆN HẠ THẾ đất sét đất sét Cao lanh fenpat Thach anh dolomit Znokt Baco3 định lượng Bài fối liệu theo tỷ lệ Bài fối liệu men Bài fối liệu xương Nghiền bi Bể khuấy Khử sắt Bể chứa(w=47%) ép lọc khung bản Luyện thô(w=21) ủ(w=21%) Luyện chân 0 Nghiền bi Bể khuấy Khử sắt Thùng cao vị tráng men Tạo hình dao dây Tạo hình dập dẻo Sấy tự nhiên Sấy tuy nel Nung con thoi Kiểm tra đóng gói Nhập kho THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT Nguyên liệu nhập về nhà máy ở dạng đã xử lý từ các công ty chuyên cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất vật liệu silicat.Từ bài phối liệu xương, men thì các loại nguyên liệu dùng cho các bài phối liệu sẽ được định lượng bằng cân định lượng theo tỷ lệ của bài phối liệu.Sau đó các nguyên liệu của bài phối liệu xương được nghiền trong máy nghiền xương với tỷ lệ bi, liệu, nước theo khối lượng là:1,15:1:0,9.Bi sử dụng ở đây là bi cao nhôm hình cầu do nhà máy tự sản xuất.Nguyên liệu gầy dược nạp vào nghiền trước, sau đó nguyên liệu dẻo được nạp vào nghiền cùng.Thời gian nghiền một mẻ là 21 giờ.Trong quá trình nghiền có nạp vào chất điện giải là thuỷ tinh lỏng.sau khi nghiền xong, hồ được xả xuống bể khuấy, sau đó được bơm màng bơm lên thiết bị khử sắt.Sau đó hồ được tháo xuống bể khuấy 2 để hồ được đồng đều các cỡ hạt,hồ được đồng nhất và ổn định.Hồ từ bể khuấy này sẽ được bơm màng cấp cho máy ép lọc khung bản,nhờ có máy ép mà hồ phối liệu có độ ẩm từ 47,4% trở thành phối liệu dẻo có độ ẩm là 21%.Phối liệu sau khi luyện thô được xếp thành từng đống trong kho ủ.Tác dụng của việc ủ sẽ làm tăng tính dẻo của phối liệu.Trong thời gian ủ, nước có trong phối liệu sẽ theo các ống dẫn rất nhỏ phân bố đều trong các lớp đất thúc đẩy các phản ứng hoá học, chuyển một phần nhỏ AL2O3 vào dạng hoà tan được trong kiềm sinh ra AL2(OH)3 và các axit sicilic.Trong trạng tháI keo đất sét có trong phối liệu được nhuần nhuyễn thêm nhờ các vi khuẩn.Thời gian ủ là 24 ngày để hiệu quả ủ tăng rõ rệt.Phối liệu mộc sau khi ủ sẽ được luyện trong máy luyện hút chân không để khử không khí một cách hiệu quả nhất, từ đó nâng cao được rất nhiều tính dẻo, trên cơ sở đó mà ta có thể thay thế một lượng đất sét có trong phối liệu bằng cao lanh loại tốt, làm tăng độ mịn chặt cho xương sứ, nâng cao cường độ cơ khi sấy và nung, tăng khả năng cách đIện của sứ, giảm tỉ lệ hư hao sản phẩm.Sau khi luyện chân không xong thì phối liệu được cắt thành các phôI đất phù hợp cho việc tạo hình từng loại sản phẩm.Có hai phương thức tạo hình là tạo hình dao dây đối với loại sản phẩm sứ thông tin hạ thế, phương thức thứ hai là tạo hình ép dập dẻo đối với loại sản phẩm sứ đIện hạ thế dân dụng.Sau khi tạo hình xong thì sản phẩm mộc được sấy tự nhiên đến độ ẩm 15% thì được xếp lên xe goòng để sấy trong hầm sấy tuynel đến độ ảm 1%.Các nguyên liệu của bàI phối liệu men được nghiền trong máy nghiền men,chu kỳ nghiền một mẻ là 22 giờ, mỗi mẻ nạp 2 tấn nguyên liệu khô.Hồ men được nghiền từ máy nghiền men sau khi nghiền xong dược xả xuống bể khuấy, sau đó được bơm màng đưa lên thiết bị khử sắt rồi lại được bơm màng đưa lên thùng cao vị.Từ đó men sẽ được cung cấp để tráng men cho các sản phẩm mộc sau khi đã sấy tuynel.Tráng men xong sản phẩm mộc sẽ được xếp lên các xe goòng và đưa vào nung trong lò nung con thoi ở nhiệt độ nung max là 1280 độ, thời gian nung một mẻ là 31 giờ không kể thời gian xếp dỡ.Sau khi nung xong sản phẩm được kiểm tra khuyết tật bằng mắt thường để loại bỏ những phế phẩm không khắc phục lại được.Sản phẩm tiếp tục được thử độ bền cơ(đại diện) và thử điện.Sản phẩm khi đã đạt đầy đủ các tiêu chuẩn thì được đóng gói và nhập kho. PHẦN III:TÍNH TOÁN KỸ THUẬT I. Lựa chọn và giới thiệu mặt hàng Sứ điện ngày nay là một loại mặt hàng hết sức phong phú và rộng rãi, nó phát triển nhanh chóng cùng với sự phát triển của nền kinh tế cũng như của các nghành công nghiệp nặng, đặc biệt là nghành công nghiệp điện.Cùng với sự phát triển của các loại mặt hàng sứ điện nói chung, mặt hàng sứ điện hạ thế cũng rất phong phú về chủng loại cũng như mẫu mã phù hợp với đặc tính sử dụng của nó.Vì vậy trong bản đồ án này chỉ giới thiệu hai loại mặt hàng chính là sứ thông tin hạ thế đường đây và sứ hạ thế dân dụng trong gia đình - Giới thiệu mặt hàng sứ thông tin hạ thế đường dây: Kiểu D D1 D2 H H1 H2 R Khối lượng(kg) A20 70 36 17 65 18 11 10 0,3 A30 86 42 17 76 21 13 10 0,4 SI532 80 45 18 76 17 40 18 0,8 SI531 70 39 17 65 17 31 16 0,6 Thông số kỹ thuật đặc trưng: Mô tả Điện áp duy trì ở trạng thái khô-ướt,50Hz,1 Lực kéo phá huỷ Chiều dàI dòng dò nhỏ nhất Đơn vị tính Kv Kn mm A20 25/12 20 100 A30 25/12 20 150 SI532 25/15 15 80 SI531 20/15 15 50 - Giới thiệu mặt hàng sứ điện hạ thế dân dụng:Đây là loại mặt hàng có kích thước nhỏ cỡ vài cm, khối lượng trên dưới 100 gam như cầu chì, cầu dao … Tuy nhiên loại mặt hàng này giờ không còn được sử dụng nhiều nên trong đồ án này thiết kế sản xuất loại mặt hàng này cũng không nhiều, tỷ lệ so với mặt hàng sứ thông tin hạ thế về khối lượng là 20/80. II.Tính toán phối liệu xương - Chọn nguyên liệu sản xuất: Loại nguyên liệu SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O TiO2 MKN Tổng Đất sét Trúc Thôn 67,5 20,10 1,15 0,60 0,45 1,50 0,83 0 7,50 99,63 Cao lanh Yên Bái 47,61 35,51 0,64 0,09 0,26 1,81 0,26 0,12 13,36 99,66 Fenspat Vĩnh Phú 67,6 17,20 1,06 0,67 0,96 8,50 3,25 0 0,76 100 Thạch anh LC 98,67 0,39 0,21 0,11 0,13 0,12 0,13 0 0,15 99,91 - Sau khi tính toán ta có T-Q-F của các nguyên liệu như sau: Tên nguyên liệu T Q F Đất sét Trúc Thôn 43,28 36,82 15,87 Cao lanh Yên Bái 83,79 0,21 12,88 Fenspat Vĩnh Phú 6,69 13,13 77,65 Thạch anh Lao Cai 0,11 97,40 1,81 - Tính phối liệu:Ta có TC=TN/0,8=1280/0,8=1600 tra trên biểu đồ TQF ứng với điểm 27.Theo biểu đồ chọn T=50, Q=20, F=30 + Tính bài phối liệu khi biết thành phần khoáng :Để đảm bảo cường độ mộc ta chọn trước hàm lượng đất sét là 20%.Khi đó T-Q-F đưa vào qua đất sét là: T=43,28*0,25=10,82 Q=36,82*0,25=9,21 F=15,87*0,25=3,97 Lượng T-Q-F còn lại do Fenspat, Cao lanh, Thạch anh mang vào là: T=50-10,82=39,18 Q=20-9,21=10,79 F=30-3,97=26,03 Ký hiệu % lượng Cao lanh, Fenspat, Thạch anh mang vào trong phối liệu lần lượt là x,y,z.Khi đó ta có hệ sau : 83,79*x+6,69*y+0,11*z=39,18 0,21*x+13,13*y+97,4*z=10,79 12,88*x+77,65y+1,81z=26,03 Giải hệ trên ta được : x= 0,4468=44,68% y=0,2593=25,93% z=0,0719=7,19% Từ kết quả trên ta có (x+y+z)=77,8%,quy về (100-25=75%) ta được x=43,07%, y=25,00%, z=6,93%. - Kiểm tra lại T-Q-F của phối liệu: Nguyên liệu T Q F Đất sét (25%) 10,82 9,21 3,97 Cao lanh (43,07%) 36,09 0,09 5,55 Fenspat (25%) 1,67 3,28 19,41 Thạch anh (6,93%) 0,01 6,75 0,13 Tổng 48,59 19,33 29,06 Chọn trước 50,00 20,00 30,00 - Thành phần hoá học của phối liệu và xương như sau: Nguyên liệu SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O TiO2 MKN Đất sét(25%) 16,88 5,03 0,29 0,15 0,11 0,38 0,21 0 1,88 Cao lanh(43,07%) 20,51 15,29 0,28 0,04 0,11 0,78 0,11 0,05 5,75 Fenspat(25%) 16,90 4,30 0,27 0,17 0,24 2,13 0,81 0 0,19 Thạch anh(6,93%) 6,84 0,03 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0 0,01 Phối liệu 61,12 24,65 0,84 0,36 0,47 3,29 1,14 0,05 7,83 Xương sứ 66,31 26,74 0,91 0,39 0,51 3,57 1,24 0,05 0 III. Tính bài phối liệu men: - Chọn bài men có thành phần hoá như sau: SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O ZnO 67,00 11,50 0,70 5,50 4,50 5,53 2,00 2,50 - Chọn nguyên liệu sản xuất men: Nguyên liệu SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O(K2O+Na2O) ZnO TiO2 MKN Cao lanh Yên Bái 52,34 28,10 0,78 0,13 0,31 3,37(3,18+0,19) 0 0,47 14,50 Fenspat La Phù 61,96 19,66 0,47 0,56 0,40 15,52(11,44+4,08) 0 0,42 1,01 Thạch anh Lào Cai 97 98 0,39 0,24 0,84 0,27 0,25(0,12+0,13) 0 0 0,03 Đôlômit Thanh Hoá 0,90 0 0,20 28,50 22,10 O,20 0 0 47,5 ZnOKT 0 0 0 0 0 0 100 0 0 + ZnOKT chứa 100% ZnO nên ta chọn 2,5% ZnOKT + Để men dễ nghiền và chống lắng cho men ta chọn 10% Cao lanh Yên Bái.Lượng các oxyt do Cao lanh mang vào là: SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO MgO Na2O 5,234 2,81 0,078 0,013 0,031 0,318 0,019 + Lượng các oxyt do các nguyên liệu còn lại mang vào là: SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO MgO Na2O 61,766 8,69 0,622 5,487 4,469 5,212 1,981 + Gọi x, y, z lần lượt là % lượng Fenspat, Thạch anh, Đôlômit có trong phối liệu men.Từ đó ta có hệ phương trình: 15,52*x+0,25*y+0,2*z=7,193(cho R2O) 61,96*x+97,98*y+0,9*z=61,766(cho SiO2) 0,56*x+0,84*y+28,5*z=5,487(cho CaO) Giải hệ trên ta được: x=0,45574=45,574% y=0,34059=34,059% z=0,17353=17,353% Từ kết quả trên ta có (x+y+z)=96,986%.Quy về (100-10-2,5)=87,5% ta được x=41,12%, y=30,73%, z=15,65% - Thành phần hoá của phối liệu và men: Nguyên liệu SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O ZnO TiO2 MKN Cao lanh(10%) 5,23 2,81 0,08 0,01 0,03 0,34 0 0,05 1,45 Fenspat(41,12%) 21,52 8,08 0,19 0,23 0,16 6,38 0 0,17 0,42 Thạch anh(30,73%) 30,11 0,12 0,07 0,26 0,08 0,08 0 0 0,01 Đôlômit(15,65%) 0,14 0 0,03 4,46 3,46 0,03 0 0 7,43 ZnOKT 0 0 0 0 0 0 2,5 0 0 Phối liệu 61,01 11,02 0,38 4,97 3,74 6,84 2,5 0,22 9,32 Men 67,28 12,15 0,42 5,48 4,13 7,54 2,76 0,24 0 - Tính nhiệt độ nóng chảy của men: Theo công thức thực nghiệm để xác định nhiệt độ nóng chảy của men: K= Trong đó : a1,a2,..,ai là hằng số chảy đối với các ôxit dễ chảy theo bảng : n1,n2,..,ni là hàm lượng các ôxit dễ chảy theo % trọng lượng. : b1,b2,.,bi là hằng số nóng chảy của các ôxit khó chảy theo bảng : m1,m2,.,mi là hàm lượng các ôxit khó chảy theo % trọng lượng. Tra theo bảng [1-249] ta có kết quả sau: K=(7,54*1+2,76*1+4,13*0,6+0,42*0,8+5,48*0,8)/12,15*1,2+67,28*1) K= 0,22. Do đó nhiệt độ chảy của men =1280oC phù hợp với nhiệt độ kết khối của xương. IV. Tính cân bằng vật chất cho xương: ở đây ta chọn lượng sản phẩm tạo hình dao dây chiếm 20% về khối lượng. Khâu sản xuất Tỷ lệ phế phẩm hoặc hao hụt(%) Trọng lượng nguyên liệu khô tuyệt đối(T) Độ ẩm làm việc W (%) Trọng lượng làm việc ứng với W làm việc Nung 5+7(MKN=7) 960*100/(100-5-7) = 1090,909 1 1090,909*100/99 = 1101,928 Tráng men 0,1 1090,909*100/99,9 = 1092,001 1 1092,001*100/99 = 1103,031 Sấy tuynel 3 1092,001*100/97 = 1125,774 1 1125,774*100/99 = 1137,145 Sấy tự nhiên 1 1125,774*100/99 = 1137,145 15 1137,145*100/85 = 1337,818 Tạo hình dao dây 3 40 80*(1137,145*100/97)*100/(100*60) = 1563,086 21 1563,086*100/79 = 1978,590 Tạo hình ép dập dẻo 3 1137,145*100*20/(100*97) = 234,463 21 234,463*100/79 = 296,789 Tổng tạo hình 1797,549 21 2275,397 Luyện chân không 0,5 1797,549*100/99,5 = 1806,582 21 1806,582*100/79 = 2286,813 ủ 0,2 1806,582*100/99,8 = 1810,202 21 1810,202*100/79 = 2291,395 Luyện thường 0,5 1810,202*100/99,5 = 1819,298 21 1819,298*100/79 = 2302,909 Nghiền 0,2 1819,298*100/99,8 = 1822,944 - Lượng hồi lưu ở các khâu: Khâu sản xuất Tỷ lệ phế phẩm hoặc hao hụt(%) Trọng lượng nguyên liệu khô tuyệt đối(T) Tỷ lệ hồi lưu(%) Sấy tuynel 3 1125,774 95 Sấy tự nhiên 1 1137,145 95 Tạo hình 1797,549 95 + Lượng hồi lưu khi sấy tuynel vào khâu nghiền liệu (w=0%) là: (1125,774-1092,001)*0,95=32,084 (T) + Lượng hồi lưu khi sấy tự nhiên vào khâu nghiền liệu (w=0%) là: (1137,145-1125,774)*0,95=10,802 (T) + Lượng hồi lưu khi tạo hình vào khâu nghiền liệu (w=0%) là: (1797,549-1137,1450*0,95=627,384 (T) - Lượng phối liệu đem nghiền (w=0%) không kể lượng hồi lưu là: 1822,944-32,084-10,802-627,384=1152,674 - Lượng từng loại nguyên liệu ở dạng khô tuyệt đối (w=0%) trong 1 năm là: +Đất sét Trúc Thôn:1152,674*0,25=288,169 (T) +Cao lanh Yên Bái :1152,674*0,4307=496,457 (T) +Fenspat Vĩnh Phú:1152,674*0,25=288,169 (T) +Thạch anh Lào Cai:1152,674*0,0693=79,880 9T0 - Lượng từng loại nguyên liệu nhập về kho trong 1 năm là: Tên nguyên liệu Độ ẩm làm việc (%) Khối lượng làm việc (T) Đất sét Trúc Thôn 8 288,169*100/(100-8)=313,227 Cao lanh Yên Bái 5 496,457*100/(100-5)=522,586 Fenspat Vĩnh Phú 6 288,169*100/(100-6)=306,563 Thạch anh Lào Cai 4 79,880*100/(100-4)=83,208 V. Tính cân bằng vật chất cho men: Khâu sản xuất Tỷ lệ phế phẩm hoặc hao hụt(%) Trọng lượng nguyên liệu khô tuyệt đối(T) Độ ẩm làm việc W (%) Trọng lượng làm việc ứng với W làm việc Nung 5+7(MKN=7) 40*100/(100-5-7) = 45,455 1 45,455*100/99 = 45,914 Tráng men 0,1+0,3 (45,455*100/99,9)*100/99,7 = 45,637 34 45,637*100/66 = 69,147 Nghiền men 0,2 45,637*100/99,8 = 45,728 34 45,728*100/66 = 69,285 - Lượng men hồi lưu: Khâu sản xuất Trọng lượng nguyên liệu khô tuyệt đối(T) Tỷ lệ hồi lưu (%) Tráng men 45,637 95 + Lượng hồi liệu vào khâu nghiền (w=0%) là: (45,637-45,455)*0,95=0,173 (T) - Lượng nguyên liệu đem nghiền (w=0%) không kể lượng hồi lưu là: 45,728-0,173=45,555 (T) - Lượng nguyên liệu ở dạng khô tuyệt đối trong 1 năm là: Tên nguyên liệu Khối lượng ứng với w=0% (T) Cao lanh Yên Bái 45,555*0,1=4,556 Fenspat La Phù 45,555*0,4112=18,732 Thạch anh Lào Cai 45,555*0,3073=13,999 Đôlômit Thanh Hoá 45,555*0,1565=7,129 ZnOKT 45,555*0,025=1,139 - Lượng từng loại nguyên liệu nhập về kho trong 1 năm là: Tên nguyên liệu W (%) Khối lượng làm việc (T) Cao lanh Yên Bái 5 4,556*100/(100-5)=4,796 Fenspat La Phù 6 18,732*100/(100-6)=19,928 Thạch anh Lào Cai 4 13,999*100/(100-4)=14,582 Đôlômit Thanh Hoá 3 7,129*100/(100-3)=7,349 ZnOKT 2 1,139*100/(100-2)=1,162 VI. Tính toán quá trính sấy tuynel. 1. Chọn nhiên liệu và tính các thông số của khói lò. - Chọn nhiên liệu:chọn nhiên liệu là dầu DO có thành phần làm việc như sau: C H S O W A 82,5 14,4 0,5 0,5 2,0 0,1 - Nhiệt trị thấp của nhiên liệu: Qlt=339*C+1030*H-1089*(O-S)-25*W (Kj/Kg.nl) = 339*82,5+1030*14,4-1089*(0,5-0,5)-25*2,0 =42749,5 (Kj/Kg.nl)=10210,055 (Kcal/Kg.nl) - Lượng không khí cần cho quá trình cháy: + Lượng không khí khô lý thuyết cần thiết cho quá trình cháy: L0=11,6*C+34,8*H+4,3*(S-O) (Kgkkk/Kg.nl) =11,6*0,825+34,8*0,144+4,3*(0,5-0,5) =14,581 (Kgkkk/Kg.nl) L0=0,0889*C+0,265*H-0,333*(O-S) (m3kkk/Kg.nl) =0,0889*82,5+0,265*14,4-0,333*(0,5-0,5) =11,150 (m3kkk/Kg.nl) + Lượng không khí khô thực tế cần cho quá trình cháy: L =L0* với là hệ số dư không khí, chọn =1,1 L =14,581*1,1=16,039 (Kgkkk/Kg.nl) L =11,150*1,1=12,265 (m3kkk/Kg.nl) + Lượng không khí ẩm thực tế mang vào: L’=(1+0,0016*d)*L , chọn d =18 (gẩm/Kgkkk ) L’=(1+0,0016*18)*16,039 =16,501 (Kgkkẩm/Kg.nl) - Lượng sản phẩm cháy: +VCO2=VSO2=0,01866*C (m3/kg.nl) =0,01866*82,5=1,539 (m3/kg.nl) +VH2O=0,112*H+0,0124*(W+100*H2OKK)+0,0016*d*LALPHA (m3/kg.nl) Với H2OKK=L’ALPHA-LALPHA=16,501-16,039=0,462 (kgẩm/kg.nl) VH20=0,112*14,4+0,0124*(2,0+100*0,462)+0,0016*18*16,039 =2,672 (m3/kg.nl) +VN2=0,79*LALPHA+0,008*N (m3/kg.nl) =0,79*12,265+0,008*0=9,689 (m3/kg.nl) +VO2=0,21*(ALPHA-1)*L0=0,21*(LALPHA-L0) (m3/kg.nl) =0,21*(12,265-11,150) =0,234 (m3/kg.nl) +VALPHA= VCO2+ VSO2+ VH2O+ VN2+ VO2 (m3/kg.nl) = 1,539 +1,539 +2,672 +9,689 +0,234 =15,673 (m3/kg.nl) - Xác định các thông số của không khí ngoài trời: Gọi các thông số của không khí ngoàI trời là A(t0,f0,d0,I0).Chọn t0=250C, f0=85%.Tra trong sổ tay hoá công ta có phân áp suất bão hoà tại 250C là PB=0,318 bar.Khi đó: +d0=0,622*f0*PB/(P-f0*PB) (kgẩm/kgkk) với P là áp suất tổng, lấy P=745 mmHg d0=0,622*0,85*0,318/[(745/750)-0,85*0,318] =0,017 (kgẩm/kgkk) +I0=1,004*t0+d0*(2500+1,842*t0) (kj/kgkk) =1,004*25+0,017*(2500+1,842*25) =68,383 (kj/kgkk) - Xác định các thông số của khói lò sau buồng đốt: +Khối lượng H2O chứa trong khói lò sau buồng đốt là: Ga=(9*H+W)+ALPHAbđ*L0*d0 (kgẩm/kg.nl) =(9*0,144+0,02)+1,1*14,581*0,017 =1,589 (kgẩm/kg.nl) - Lượng khói khô sau buồng đốt: LK=(ALPHAbđ*L0+1)- (A+(9*H+W)) (kgkhóikhô/kg.nl) =(1,1*14,581+1)-(0,1+(9*0,144+0,02)) =15,623 (kgkhóikhô/kg.nl) - Lượng chứa ẩm của khói sau buồng đốt: d=Ga/LK (kgẩm/kgkhóikhô) =1,589/15,623=0,102 (kgẩm/kgkhóikhô) - Entanpy của khói lò sau buồng đốt: I=(Qlt*hbđ+Cnl*tnl+ALPHAbđ*L0*I0)/LK (kj/kgkk) Với: hbđ là hiệu suất buồng đốt, chọn hbđ=0,8 Cnl là nhiệt dung riêng của nhiên liệu, Cnl=1,8 (kj/kg.nl) tnl là nhiệt độ của nhiên liệu, tnl=t0=25 (0C) Khi đó:I=(42749,5*0,8+1,8*25+1,1*14,581*68,383)/15,623 =2262,139 (kj/kgkk) - Nhiệt độ của khói sau buồng đốt: t=(I-2500*d)/(1,004+1,842*d) (0C) =(2262,139-2500*0,102)/(1,004+1,842*0,102) =1684 (0C) 2. Tính toán quá trình sấy lý thuyết: I B0 B C A D - Ta có A(t0,f0,d0,I0) = A(25;85;0;017;68,383) B0(t,f,d,I) = B0(1684;f;0,102;2262,139) - Ta chọn nhiệt độ vào sấy là t1=900C, nhiệt độ ra khỏi hầm sấy là t2=380C. - Xác định trạng thái điểm B(t1,d1,f1,I1): Gọi n là hệ số trộn của không khí ngoàI trời với khói lò sau buồng đốt để vào hầm sấy.Theo quy tắc đòn bẩy ta có: I1= (n*68,383+2262,139)/(n+1) (1) d1=(n*0,017+0,102)/(n+1) (2) t1=(I1-2500*d1)/(1,004+1,842*d1) =90 (3) Thay (1) và (2) vào (3) ta được n =28,244.Thay n =28,244 vào (1) và(2) ta được I1=143,399, d1=0,020.Ta có phân áp suất bão hoà tại 900C là PB=0,694 bar.Theo công thức ta có: f1= d1*P/[PB*(d1+0,622)] = 0,020*(745/750)/[0,694*(0,020+0,622)] = 0,0446 = 4,46 (%) -Xác định trạng thái điểm C(t2,f2,d2,I2): t2=38 (0C) I2=I1=143,399 (kj/kgk) PB tại 38 (0C) bằng 0,0662 bar d2= (I2-1,004*t2)/(2500+1,842*t2) = (143,399-1,004*38)/(2500+1,842*38) = 0,041 (kgảmm/kgkk) f2= d2*P/[PB*(d2+0,622)] = 0,041*(745/750)/[0,0662*(0,041+0,622)] = 0,92791 = 92,791 (%) - Lò sấy làm việc 300 ngày trong 1 năm suy ra thời gian làm việc trong 1 năm là 300*24=7200 giờ.Từ bảng cân bằng vật chất ta có năng suất sấy/giờ là: G1=1337818/7200=185,808 (kg/giờ) G1=1137145/7200=157,937 (kg/giờ) - Lượng ẩm bốc hơI trong 1 giờ là: W=G1-G2=185,808-157,937=27,871 (kgẩm/giờ) - Lượng khói lưu chuyển trong hầm sấy là: L=W/(d2-d1)=27