Bài giảng Quá trình & Thiết bị silicat - Chương 11: Khuấy - trộn nguyên phối liệu

CH NG 11 QUÁ TRÌNH & Khu ấy-tr ộn THI T B SILICAT 1 nguyên ph ối li ệu B môn V t li u Silicat Khoa Công Ngh Vt Li u i h c B ch Khoa Tp. H Minh THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-1 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-2 Đại c ươ ng và phân lo ại. Phân lo ại Máy khu ấy tr ộn các v ật li ệu d ạng b ột
Mt trong nh ng nh h ưng quan tr ng n ng hc quá trình ph n ng c a các ch t trong quá trình
Máy khu y tr n liên t c: nung luy n xi m ng, thu tinh, g m s , v t ch u l a làng nh t c a ph i li u.  Máy tr n vít 1 tr c;
Vì vy vi c khu y tr n óng m t vai trò r t quan tr ng  Máy tr n vít 2 tr c cùng chi u vàưc chi u. trong công nghi p s n xu t VL silicat.
Máy khu y tr n gián on:
Cn c chia máy khu y tr n thành nh ng nhóm  Máy khu y tr n cánh ch Z, ch V; chính theo :  nguyên t c làm vi c,  Máy tr n Be-gun (bánh xe).  cu t o c a thi t b . THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-3 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-4 1 Phân lo ại Máy khu ấy tr ộn dung d ịch huy ền phù Các máy khu ấy tr ộn v ít (bùn, vữa, hồ, men)
Thi t b lo i n y dùng tr n và làm m các v t li u d ng
Máy khu y tr n liên t c: bt khô, d o hay g y trong s n xu t g ch xây, ch ch u  Máy b a bùn; la, hay dùng tr n ph li u thu tinh.  Máy khu y tr n b ng không khí nén;  Máy khu y tr n b ng li u l ưng kh i khí nén vàc.
Máy khu y tr n vít 1 tr c :  Máy tr n vít m t tr c th ưng dùng tr n các nhóm h t sa m t v i
Máy khu y tr n gián on: bt t sét và cao lanh, ho c t sét làm g ch ã ưc nghi n nh  Máy khu y tr n gu ng ngang. vi cát, sau ó làm m.  Máy khu y tr n gu ng ng.  ôi khi ng ưi ta còn dùng máy tr n vít 1 tr c tr n v t li u khô và  Máy khu y tr n chân v t. làm m chúng, r i sau ó tr n trong máy tr n vít 2 tr c. THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-5 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-6 Cấu t ạo máy khu ấy tr ộn vít 1 tr ục Máy khu ấy tr ộn vít 2 tr ục
Máy tr n vít 2 tr c có chi u dài t ư ng i ng n hn, nhưng ch t l ưng t t h n so v i máy tr n vít 1 tr c.
Máy tr n vít 2 tr c có 2 lo i chính:
i v i v t li u khô th ưng l p vít xo n liên t c.  Máy tr n vít 2 tr c cùng chi u.
i v t li u có m l n th ưng l p các cánh tr n gián  Máy tr n vít 2 tr c ng ưc chi u. on.
Có th lch c a cánh tr n so v i tr c hi u ch nh nng xu t vàng nh t c a ph li u. THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-7 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-8 2 Máy tr ộn vít 2 tr ục cùng chi ều
Lo i này d ưc ng d ng ph bi n trong công nghi p s n su t g ch và VL ch u l a tr n khô c ng nh ư tr n các v t li u d o m.
Cu t o g m 2 tr c vít (1) và (2) trên có lp các cánh tr n (3,4) s cánh tr n trên 2 tr c nh ư nhau nh ưng lch t ng ưc chi u nhau .
Hai tr c vít quay có s vòng quay b ng nhau nh ưng ng ưc chi u nhau. Máy tr ộn vít 2 tr ục Do ng c truy n chuy n ng n c p bánh r ng (5,6) làm quay tr c vít 1, u ra tr c 1 có lp bánh r ng 7, bánh r ng này n kh p v i bánh rng (8) và có cùng ưng kính (s ) làm cho bánh r ng (8) cùng quay d n n tr c (2) quay ng ưc chi u v i tr c (1).
Tuy hai tr c quay ng ưc chi u, nh ưng ph i li u tr n v n ưc y v cu i máy. THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-9 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-10 Máy tr ộn vít 2 tr ục ng ược chi ều Máy tr ộn vít 2 tr ục k ết h ợp tr ộn ẩm
Thi t b này ưc s dng r ng rãi trong công nghi p thu tinh.
u qu tr n m, ng ưi ta còn dùng máy tr n vít 2
Cu t o g m có tr c vít (1) và (2), trên có lp các cánh tr n (3) và tr c có h th ng h i n ưc làm m và làm nóng v t li u. Hi (4). S ưng cánh tr n trên hai tr c b ng nhau và lch t nưc ưc c p vào gi a hai l p v máy, v ngoài kín v trong có l th ng thông vào máy, t óưc s phun cùng chi u nhau. Tr c vít quay nh ng c truy n chuy n ng vào làm m v t li u. n c p bánh khía (5), làm quay bánh khía (6) g n v i tr c (1).
So v i tr n m b ng n ưc, tr n m b ng h i n ưc theo Bánh khía (6) quay kéo theo bánh khía (7) quay. ph ư ng pháp trên có nh ng ưu vi t sau:
Nh ưng do c u t o s ác nhau vàưc chi u nhau  Ch t l ưng c a ph i li u (t sét) dùng to hình t t h n cho nên, s vòng quay hai tr c vít khác nhau vàưc chi u  Np nh n c a s n ph m khi t o hình gi m nhau.  Nng su t t o hình c a s n ph m t ng t -20%  Nng l ưng tiêu hao khi t o hình gi m n 20%
Mt tr c y nguyên li u v u máy m t tr c y nguyên li u v  Th i gian s y s n ph m t o hình gi m 40-50% cu i máy m c ích ng nh t s n ph m  Hi u qu tr n c ng nh ư ch t l ưng c a s n ph m ưc nâng cao. THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-11 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-12 3 Cá c l oạ i v ít m áy tr ộn v ít xo ắn Tính n ăng su ất máy tr ộn vít
Nng su t máy tr n vít cánh ph ng, không chún th i gian và ch t l ưng tr n, có th xác nh theo :
Trong ó: D : ưng kính do cánh v t v ch ra [m]. d : ưng kính tr c vít [m]. ϕ : h sy, kho ng 0,55-0,6. Z : s cánh tr n trong m t b ưc vít (i v i máy tr n 2 tr c cùng chi u, tính s cánh tr n trên c 2 tr c vít). b: chi u r ng cách tr n [m]. n: s vòng quay c a tr c vít vòng/phút ß : h s chún ph n v t li u i ng c l i khi tr n thì ß=0.85-0.90 α : góc nghiêng c a cánh tr n so v i tr c vít. ρ: tr ng l ưng riêng c a v t li u T/m 3. THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-13 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-14 Sơ đồ má y khu ấy tr ộn gián đoạn Be-gun Má y khu ấy tr ộn gián đoạn Be-gun (bánh xe) (bánh xe)
Cu t o máy g m tr c quay (1) l p v i bánh xe (2) và các cánh qu t (3), tr c quay nh ng c truy n chuy n ng n tr c ngang (4) n b bánh khía (5) và (6), ng th i tr c ngang (4) quay kéo theo bánh khía (7) và (8) quay n kh p v i bánh khía (9) và (10 ) làm tr c (11 ) và (12 ) quay.
Trên tr c có lp các bánh r ng (13 ) và (14 ) và kh p v i bánh r ng c a a (15 ) làm cho a quay nh ưng ng ưc chi u v i chi u quay c a bánh xe (2) và các cánh qu t 3 nh vy v t li u ưc tr n u.
Máy làm vi c gián on theo chu k np và tháo li u. THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-15 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-16 4 2 nguyên l ý tr ộn gián đoạn Be-gun ( bá nh xe) Má y khu ấy tr ộn gián đoạn Be-gun (bánh xe)
Máy tr n Be-gun dùng tr n nguyên li u k ng, các v t li u d ng b t sau ó làm m.
Th ưng ưc dùng tr n ph li u trong công nghi p g m s xây d ng. C ng nh ư trong công nghi p v t li u ch u l a.
Th ưng tâm c a tr c quay và cánh qu t không trùng v i tâm a quay, ngoài ra trên a còn g n nh ng cánh qu t c nh.
Vì vy qu o chuy n ng c a v t li u trên a r t ph c Máy tr ộn Be-gun có 2 lo ại: tp. - lo ại 1 tr ục quay ( phả i) ạ ụ trá - lo i 2 tr THIẾTc quay BỊ KHẤY ( - TRỘNi) NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-17 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-18 Các máy khu ấy tr ộn v ật li ệu d ạng dung d ịch Máy khu ấy tr ộn chân v ịt huy ền phù - Máy khu ấy tr ộn chân v ịt
Cu t o máy g m cánh chân v t (1) ưc g n li n v i tr c quay (2), tr c quay nh ng c (3) truy n chuy n
Máy khu y tr n chân ng qua h p gi m t c (4) b ph n chuy n ng ưc vt dùng khu y tr n t trên d m ngang (5), b ch a (6) thưng ưc làm các dung d ch huy n bng thép hay bê tông c t thép. phù trong công nghi p ch to g m s xây
ưng kính b D=1.5H (H chi u cao c a b ). dng.
Tc quay c a chân v t có th xác nh theo công
Kt h p m c tiêu th c v i d làưng kính do chân v t quay t o nên ch ng l ng huy n phù. THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-19 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-20 5
Thi t b khu y tr n b ng khí nén ưc dùng tr n bùn trong các b Thi ết b ị khu ấy tr ộn b ằng khí nén ch a hay trong các b u ch nh trong các nhà máy xi m ng s n xu t theo ph ư ng pháp ưt lò quay.
Thi t b có cu t o d ng hình tr (1) b ng bê tông c t thép, chi u cao ph n hình tr bng 2 l n ưng kính. áy có cu t o hình nón, góc nghiêng 45°, ng d n khí (2) ưc l ng vào trong ng (3) n i li n v i phao (4).
Do bùn trong ng (3) tr ng thái bão hoà không khí nên tr ng l ưng th tích c a nó nh ng l ưng th tích c a bùn ch a trong b . Vì vy, bùn dâng lên trên ng (3) và qua các l u g n phao t o lên chuy n ng bùn trong b .
ưng kh y tr n, i v i b cóưng kính l n ng ưi ta còn l p thêm các ng d n khí (5), ưng kính ng kho ng φ=50-100mm.
Bùn ưc d n vào b qua các ng d n (6), s n ph m ưc tháo áy b qua các ng d n (7), nh các b m ly tâm (8) chy n v n ư a i s dng (vào lò nung) theo ng d n (9). cân b ng phao (4) cói tr ng (10 ), không khí nén ưc d n vào theo ng d n (11 ). THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-21 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-22
Trong các nhà máy xi m ng s n su t theo ph ư ng pháp ưt lò quay, Thi ết b ị khu ấy tr ộn b ằng không khí bùn d tr ưng ưc ch a trong các b tr hay b hình ch nh t. nén và thi ết b ị cơ học liên h ợp Trên các b này có lp các k t c u mang các cánh khu y quay tròn hay ch y d c theo b . Phía d ưi các cánh khu y có lp các ng d n khí nén ưng khu y tr n ph i li u bùn, làm tránh s lng ng hay phân l p ph i li u. 3  i v i các b tr có dung tích 5000-8000m . C u tr c mang 3-4 cánh khu y, quay v i t c n=4-8 v/phút. Lưng khí nén tiêu hao cho 1m 3 bùn là 0.003-0.0045m 3 khí. 3  i v i các b hình ch nh t có dung tích t 3000-4000m , c u tr c mang 3-4 cánh khu y, chuy n ng d c theo b vi t c v=4m/phút. Lưng kh í nén tiêu hao cho 1m 3 bùn 7.5-10m 3 khí. Lưng khí nén tiêu hao l n nh ư vy vì các góc b hình ch nh t còn t thêm các ng s c khí nén tránh s lng các góc b .
Hi n nay ng ưi ta s dng ph bi n thi t b khu y liên h p b tròn, vì cu tr c chuy n ng tròn quanh b to cho bùn có tc chuy n THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-23 ng cao h n, do óTHIẾT quá trìnhBỊ KHẤY khu - TRỘNy t NGUYÊNt h n PHỐIso v LIỆUi b hình ch 10-24nh t. 6 Cấu t ạo thi ết b ị khu ấy liên h ợp b ể tròn Tí nh to án thi ết b ị khu ấy liên h ợp b ể tròn
Gm b tròn (1) ưc làm b ng bê tông c t thép. C u tr c (2)
Tính công su t ng c c a máy nén khí : mt u t a trên tr c quay (3), u kia chuy n ng tròn quanh b nh ng c (4) g n li n bánh xe (5) chuy n ng trên ưng ray (6). Các cánh khu y (7) quay tròn nh ng c (8) truy n chuy n ng qua tr c ngang (9) n các b 3 Vi Q u nng su t máy nén không khí (m /ph); bánh khía hình côn (10 ) làm quay tr c (11 ) mang các cánh Q =V .µ khu y (7). ng th i không khí nén ưc d n vào theo ng u u u V : kh i l ưng không khí tiêu hao (m 3/s) dn (12 ), khí nén phun theo các ng (13 ) l p d ưi các cánh u µu : h s tính n s tn th t không nh (µu=1,15-1,2) khu y. 3 A0ng n ng tiêu hao cho 1m không khí, ph thu c vào
T ó to lên s khu y tr n b ng không khí nén k t h p c công su t c a máy nén khí [kgm]. hc. THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-25 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-26 Má y khu ấy tr ộn vis 2 t rụ c Má y khu ấy tr ộn c ánh v ịt THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-27 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-28 7 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-29 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-30 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-31 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-32 8 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-33 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-34 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-35 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-36 9 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-37 THIẾT BỊ KHẤY - TRỘN NGUYÊN PHỐI LIỆU 10-38 10