Chương III SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM VÀ HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
3.3. Qui trình vận hành sản xuất
Nguyên liệu được sản xuất thực nghiệm trên dây chuyền đồng bộ thiết bị sản xuất HPT 2,5T/h của Viện KHCN Mỏ – Vinacomin.
Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất HPT trong dây chuyền
Than được đưa về tập kết tại Xưởng Ô Cách, hong khô tự nhiên với than bùn tuyển khi độ ẩm (W) đạt 18%, làm tơi đưa vào đầu băng tải để cấp vào bunker chứa than.
Chuẩn bị dung dịch nước phụ gia được tính toán cho phù hợp với tỷ lệ P1, P2 và lượng nước bổ sung tùy thuộc
Từ bunker nhờ băng vít cấp liệu đẩy than xuống máy nghiền rung. Cung cấp vào máy nghiền rung cả dung dịch nước phụ gia đó chuẩn bị trước nhờ thiết bị khuấy trộn giữ phụ gia P1, P2 và nước.
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 92 -
Theo số liệu đã thí nghiệm, lựa chọn phụ gia và lượng nước cấp theo bài phối liệu chuẩn. Điều chỉnh sản lượng HPT sản xuất trên máy nghiền rung nhờ thay đổi lượng than cấp và lượng nước phụ gia trong quá trình sản xuất để sản phẩm đạt được yêu cầu về chất lượng.
Than được điều chỉnh bằng vít tải cấp liệu. Năng suất cấp liệu của vít tải thay đổi nhờ sự thay đổi tần số động cơ của biến tần.
Hình 3.2 : Quan hệ tần số biến tần và năng suất cấp liệu của vít tải
Dung dịch nước phụ gia được điều chỉnh bằng van cấp thông qua một đồng hồ đo lưu lượng.
Trong quá trình sản xuất nhiên liệu huyền phù than nước, lấy mẫu HPT theo chu kỳ trước và sau chế biến tại thùng kiểm tra để phân tích khối lượng pha rắn, độ tro, cấp hạt, độ nhớt và đưa vào kho để đánh giá độ ổn định tĩnh.
1. Sản xuất thử nghiệm với nhóm I khối lượng than 9 tấn.
Lần 1 (I-1): Lượng cấp liệu ban đầu với năng suất máy nghiền tối đa là 2,5 tấn HPT/h, quá trình nghiền liên tục 1 lần qua máy nghiền. Sản phẩm từ máy nghiền qua sàng rung xuống thùng tiếp nhận được bơm đánh tơi bơm về thùng
Quan hệ Tần số - Công suất cấp liệu
y = 127.16x - 33.509
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15Hz
kg/h
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 93 -
kiểm tra. HPT được kiểm tra. Qua kết quả phân tích chất lượng, với năng suất nghiền 2,5T/h thành phần cấp hạt của sản phẩm không đạt yêu cầu.
Lần 2 (I-2): điều chỉnh năng suất máy nghiền xuống còn 2T/h ( bằng 80%
năng suất tối đa của máy nghiền), lặp lại quá trình sản xuất, sản phẩm được kiểm tra theo quy trình trên. Kết quả phân tích cho thấy, thành phần cấp hạt cũng không đạt yêu cầu chất lượng.
Trộn sản phẩm của lần sản xuất 1 và 2 (I-1+2) bằng bơm Nemo và đánh tơi tuần hoàn. Tuần hoàn lượng sản phẩm này vào máy nghiền để nghiền lại lần 2. Thực hiện quy trình kiểm tra mẫu sản phẩm cho kết quả đạt yêu cầu về chất lượng.
Lần 3 (I-3): Điều chỉnh năng suất máy nghiền xuống 1,75T/h (bằng 70%
năng suất tối đa của máy nghiền), lặp lại quá trình sản xuất, sản phẩm được kiểm tra như tại lần 1, 2. Qua kết quả phân tích cho thấy, sản phẩm HPT đạt yêu cầu chất lượng.
Như vậy, khi nghiền liên tục 1 lần, với tham cám 0-25mm năng suất máy nghiền thấp chỉ đạt 70% năng suất thiết kế. Khi nghiền tuần hoàn sản phẩm HPT lần 2 với các mẫu sản xuất ở năng suất lớn (lần 1, lần 2) mới đạt yêu cầu về cấp hạt của sản phẩm HPT.
2. Sản xuất thử nghiệm với nhóm II - than cám cỡ hạt 0-15mm, khối lượng than 12 tấn. Với cấp hạt mịn và hệ số nghiền cao hơn nên quá trình sản xuất thực nghiệm ban đầu cho chạy với năng suất tối đa của máy nghiền 2,5T/h.
Lần 1 (II-1): Lượng cấp liệu ban đầu với năng suất máy nghiền tối đa là 2,5T/h, quá trình nghiền liên tục 1 lần qua máy nghiền. Sản phẩm từ máy nghiền qua sàng rung xuống thùng tiếp nhận được bơm đánh tơi bơm về thùng kiểm tra.
HPT được kiểm tra. Qua kết quả phân tích chất lượng, với năng suất nghiền 2,5T/h thành phần cấp hạt của sản phẩm không đạt yêu cầu.
Lần 2 (II-2): giảm lượng nguyên liệu xuống còn 2,10T/h (bằng 85% năng suất tối đa của máy nghiền), lặp lại quá trình sản xuất, kiểm tra chất lượng sản phẩm, ta thấy HPT đạt được yêu cầu về chất lượng.
Sản phẩm lần 1 không đạt yêu cầu về độ mịn được bơm tuần hoàn về máy nghiền rung và nghiền lại lần 2. Kiểm tra sản phẩm nghiền lần 2 đều đạt yêu
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 94 -
cầu. Như vậy với than cám có cấp hạt nhỏ, có thể sản xuất HPT với sản lượng bằng 84-86% sản lượng tối đa của dây chuyền 2,5T/h.
3. Sản xuất thử nghiệm với nhóm III - than bùn, khối lượng than 8 tấn.
Than bùn có độ ẩm lớn được phơi để giảm độ ẩm xuống còn W=18% và được kiểm tra độ ẩm trước khi đưa vào sản xuất. Do than bùn mịn nên năng suất của quá trình sản xuất được lựa chọn ngay từ đầu là 2,5T/h.
Lần 1 (III-1): lượng cấp liệu ban đầu với năng suất máy nghiền tối đa là 2,5T/h, quá trình nghiền liên tục 1 lần qua máy nghiền. Sản phẩm từ máy nghiền qua sàng rung xuống thùng tiếp nhận được bơm đánh tơi bơm về thùng kiểm tra.
HPT được kiểm tra. Qua kết quả phân tích chất lượng, với năng suất nghiền 2,5T/h thành phần cấp hạt của sản phẩm không ổn định, có những thành phần cấp hạt lớn hơn yêu cầu nhỏ.
Lần 2 (III-2): giảm lượng nguyên liệu xuống còn 2,35T/h( bằng 95% năng suất tối đa của máy nghiền), lặp lại quá trình sản xuất, kiểm tra chất lượng sản phẩm, ta thấy HPT đạt được yêu cầu về chất lượng.
Như vậy, về cơ bản than bùn sản xuất bằng máy nghiền rung đạt được năng suất cao 2,5T/h. Tuy nhiên, để ổn định chất lượng sản phẩm, nên sản xuất ở mức 90-98% năng suất tối đa của dây chuyền.
Tỷ lệ nguyên liệu, phụ gia và chế độ sản xuất thử nghiệm được nêu trong bảng 3.4.
Đặc tính chất lượng HPT của các đọt thử nghiệm được nêu trong bảng 3.5 và 3.6.
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 95 - Bảng 3.4: Tỷ lệ nguyên liệu đầu vào sản xuất HPT
Than Phô gia P1 Phô gia P2
Tên mÉu
Công suÊt nghiÒ n, kg HPT/h
Tỷ lệ so víi
công suÊt nghiÒn tèi ®a ,
%
Tỷ lệ pha rắn trong HPT,
Ct
Khèi l−ợng
than khô, kg/h
Khèi l−ợng
than Èm, kg/h
Tỷ lệ P1 theo thành
phÇn pha rắn %
Khèi l−ợng
phô gia P1
rắn, kg/h
Khèi l−ợng
dung dịch phụ
gia P1, kg/h
Tỷ lệ P2 theo thành
phÇn rắn %
Khèi l−ợng phô gia
P2 rắn, kg/h
Khèi l−ợng
dung dịch
phô gia P2,
kg/h
Khèi l−ợng
n−íc bổ xung,
kg/h
Khèi l−ợng
dung dịch n−íc
phô gia, kg/h
TÇn sè moto b¨ng cấp liệu
, Hz
I-1 2500 100 67% 1658 1774 0.7% 11.73 19.28 0.3% 5.03 12.56 705 737 14.4 I-2 2000 80 67% 1327 1419 0.7% 9.38 15.43 0.3% 4.02 10.05 564 590 11.6 I-3 1750 70 67% 1161 1241 0.7% 8.21 13.50 0.3% 3.52 8.79 494 416 10.2 II-1 2500 100 67% 1658 1766 0.7% 11.73 19.28 0.3% 5.03 12.56 713 745 14.4 II-2 2100 84 67% 1393 1483 0.7% 9.85 16.20 0.3% 4.22 10.55 598 625 12.6 III-1 2500 100 66% 1635 1995 0.7% 11.55 19.00 0.3% 4.95 12.38 485 516 16.2 III-2 2350 94 66% 1535 1875 0.7% 11.31 10.86 0.3% 4.65 11.63 456 485 15.4
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 96 -
Bảng 3.5: Đặc tính nhiên liệu than nước được sản xuất thử nghiệm trên dây chuyền công nghệ
Thành phần cấp hạt, % Ngày
sản xuất
Tên mÉu
Khèi l−ợng
pha rắn, CT,
%
§é tro, Ak, %
Nhiệt trị thÊp, Qt,
(kcal/kg) +0,25mm 0,16- 0,25mm
0,071- 0,16mm
-0,071 mm
Ghi chó
14.01.11 I-1 66.6 34.21 3550 7,64 5,87 33,46 53,03 NghiÒn 1 lÇn 14.01.11 I-2 66.7 - 3,15 6,18 25,28 61,81 NghiÒn 1 lÇn 14.01.11 I-(1+2) 67.1 34.19 3573 0,89 2,03 19,27 77,81 NghiÒn 2 lÇn 15.01.11 I-3 66.8 - 1,04 3,87 24,46 71,63 NghiÒn 1 lÇn 21.01.11 II-1 66.5 31.52 3705 4.85 7,26 27,02 60,87 NghiÒn 1 lÇn 22.01.11 II-2 66.8 - 1,38 3,12 23,43 72,07 NghiÒn 1 lÇn 07.03.11 III-1 65.8 32.87 3555 0,15 0,36 34,57 64,92 NghiÒn 1 lÇn
08.03.11 III-2 65.6 - 0 0,17 25,16 74,67 NghiÒn 1 lÇn
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 97 -
Bảng 3.6: Tính lưu biến của nhiên liệu than nước sản xuất trên dây chuyền công nghệ Tính lưu biến của dòng
Độ giả dẻo Tính dẻo
Ngày
sản xuất Nhóm Độ nhớt hiệu lực với
tốc độ chuyển động
9s-1, mPa.s
Độ nhớt hiệu lực với tốc độ chuyển động
81 s-1, mPa.s
Hệ số
đặc quánh,
K, mPa.s
Chỉ số dòng,
n
§é lệch b×nh ph−ơng
trung b×nh, σ
Sức c¨ng
dịch chuyÓn ban ®Çu,
τ0, mPa.s
CÊu tróc nhít,
à0, mPa.s
Độ lệch b×nh ph−ơng
trung b×nh, σ
Ghi chó
14.01.11 I-1 1230 257 5741 0,300 0,0796 8258 167 0,3227 NghiÒn 1 lÇn 14.01.11 I-2 1323 357 6002 0,335 0,0704 8271 255 0,2334 NghiÒn 1 lÇn 14.01.11 I-1+2 1690 407 7349 0,333 0,0481 10289 298 0,2500 NghiÒn 2 lÇn 15.01.11 I-3 1367 393 6393 0,339 0,0804 8630 290 0,1998 NghiÒn 1 lÇn 21.01.11 II-1 1297 331 5775 0,330 0,0675 7891 241 0,2310 NghiÒn 1 lÇn 22.01.11 II-2 1468 397 6698 0,340 0,0781 9301 293 0,2440 NghiÒn 1 lÇn 07.03.11 III-1 1273 630 3415 0,598 0,1038 5343 582 0,4230 NghiÒn 1 lÇn 08.03.11 III-2 1325 711 3428 0,62 0,0933 5246 657 0,3806 NghiÒn 1 lÇn
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 98 -