Tài liệu Công nghệ sản xuất xi măng P1 pdf

Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng
Thạch

1
Chương I
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG
TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG HOÀNG THẠCH
1.1. Tổng quan về dây truyền sản xuất của nhà máy xi măng Hoàng
Thạch.
Nhà máy xi măng Hoàng Thạch được xây dựng năm 1976 do Vương
quốc Đan Mạch tài trợ. Đây là nhà máy xi măng hiện đại, sản xuất theo
phương pháp khô do hãng FLSMIT đảm nhiệm. Nhà máy có dây truyền
sản xuất với công suất thiết kế là 1,1 triệu tấn xi măng/năm. Dây truyền
công nghệ của nhà máy được điều khiển từ
phòng trung tâm qua hệ thống
tự động hóa bao gồm các máy tính và phân tích thành phần hóa học bằng
tia X quang, sản xuất của nhà máy xi măng là xi măng mang nhãn hiệu
P300, P400, P500.
1.2. Công nghệ sản xuất xi măng.
1.2.1. Công nghệ sản xuất và yêu cầu kỹ thuật.
a) Nguyên liệu: Gồm hai thành phần chính đá vôi và đá sét.
*. Đá sét.
Được khai thác từ mỏ bằng phương pháp khoan nổ mìn, cắt theo tầng,
đây là phương pháp khai thác an toàn và năng suất cao. Kích th
ước tối đa
của đá khai thác là 800 mm thể tích khoảng 0,5 m
3
. Đá được xúc lên ô tô
vận chuyển về nơi chế biến, tại đây đá được đổ vào máy búa đập nhỏ kích
thước xuống còn 75 x 75 mm.
Máy đập búa có ký hiệu là C

1
M01.
Công suất 110 KW, Năng suất 210 t/h.
Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng
Thạch

2
Thời gian làm việc 35÷42h/tuần
Sau đó đá sét với kích thước 75 x75 được đưa đến máy cán, cán nhỏ
xuống còn kích thước 25 x 25 mm.
Máy cán có ký hiệu là C
1
M02.
Công suất 250kW, năng suất 210 t/h.
Sau khi đá sét được làm nhỏ xuống 25 x 25 mm được đưa lên bằng tích
cao su, được vận chuyển đến kho đồng nhất sơ bộ theo nguyên tắc nguyên
liệu dải theo luống dọc kho thành 15 lớp và 29 luống sau đó được gầu xúc,
xúc tất cả các lớp nguyên liệu theo chiều ngang kho và đổ lên băng tải và
đổ vào cân định lượng sau đó đưa vào máy nghiền.
*. Đá vôi.
Được khai thác từ mỏ bằ
ng phương pháp khoan và nổ mìn, cắt theo tầng.
Kích thước tối đa của đá khai thác là 2000 mm, thể tích khoảng 1,5m
3
. Đá
được xúc lên ô tô vận chuyển về nơi chế biến, sau đó được máy đập búa
đập nhỏ kích thước xuống 25 x 25.
Máy đập búa có ký hiệu là A
1
M01.

Công suất động cơ: 1200kW.
Năng suất 775 t/h.
Thời gian làm việc: 35 h/tuần.
Đá vôi sau khi kích thước nhỏ còn 25 x 25 được đưa vào băng tải cao su
và được vận chuyển về kho đồng nhất sơ bộ. Tại đây đá được cầu dải, dải
thành 15 lớp và 29 luống. Sau khi cầu dải dải song thành đống, thì cầu xúc,
xúc tất cả lên băng tải đổ vào cân định lượng rồi đưa
đến máy nghiền.
*. Kho đồng nhất sơ bộ.
Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng
Thạch

3
Đồng nhất sơ bộ theo nguyên tắc nguyên liệu được dải theo luống dọc
kho và được gầu xúc, xúc tất cả lớp nguyên liệu theo chiều ngang kho.
Dung tích.
Đá vôi 2 đống: 15.000 t/đống.
Đá sét 2 đống: 6.600 t/đống.
Thời gian làm việc: 35 ÷ 42h/tuần (đầu vào kho là cần dải).
140 h/tuần (đầu ra là cần xúc).
Hai cần xúc đá vôi và đá sét đổ cùng vào băng tải cao su qua cân định
lượng Dosimat để khống chế lượng liệu
đổ vào máy nghiền theo tỷ lệ phần
trăm đặt trước.
*. Phụ gia (Quặng sắt + cát silic).
Quặng sắt hoặc cát silic được chứa trong kho 26 được đổ vào phiễu qua
cấp liệu dung D
1
J01 sau đó đưa vào băng tải cao su đến 2 silô.
- Silô cát silic.

- Silô quặng sắt.
Kích thước 2 silô V = 160 m
3
/1 silô, h = 12 m.
Hai silô này có thiết bị silôpilot để đo mức liệu. Từ hai silô, silic, quặng
sắt sẽ được sút và đổ vào băng tải cao su và được vận chuyển đến máy
nghiền và đổ cùng vào băng tải cao su có chứa đá vôi và đá sét để đưa vào
máy nghiền.
Cát silic và quặng sắt cũng được qua cần băng điện tử.
b) Nghiền nguyên liệu.
Tất cả các nguyên liệu như đá sét, đá vôi, phụ
gia được đưa vào máy
nghiền sấy liên hợp đổ nghiền thành bột mịn.
Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng
Thạch

4
Máy nghiền bi kiển Tiraxunidan
Kích thước máy nghiền: 5,6 x 7 x 3,6
Công suất: 248 t/h.
Công suất động cơ: 3920 kW.
Thời gian làm việc: 140 h/ tuần.
Máy nghiền bi có cấu tạo 2 ngăn (ngăn bi cầu và ngăn bi đạn). Ngăn thứ
nhất chứa bi cầu dùng để đập nguyên liệu đưa vào tương đối nhỏ. Phần
nguyên liệu nhỏ lọt qua sàng sang phần bi đạn là ngăn thứ 2, ở đây bi đạn
có nhiệm vụ làm nhỏ phầ
n nguyên liệu được lọt sang để đạt tới độ mịn cần
thiết.
Bột liệu sau khi được nghiền xong thì lấy mẫu đưa về phân tích Rơnghen
máy tính để điều chỉnh tỷ lệ các nguyên liệu sau đó bột liệu được đổ vào 2

silô đồng nhất.
Đồng nhất bột liệu: Bột liệu được đưa vào 2 silô ở đây bột liệu được sục
lên b
ằng máy nén khí và được tháo ra đưa vào lò nung bằng nhiều cửa van
để đồng nhất phối liệu lần 2.
c) Nghiền than và hâm sấy dầu.
*. Than.
Được vận chuyển vào kho và chia thành 2 đống mỗi đống 5.500 tấn than
được đưa vào máy nghiền bi TIRAX: 32x 4,4 x 2,5.
Công suất: 25÷30 t/h.
Than được đập mịn và đưa vào két chứa, sau đó vào vít tải đến vòi phun
vào lò nung.
*. Dầu MFO (dầu nặng).
Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng
Thạch

5
Được vận chuyển từ cảng lên và đưa vào buồng chứa vì độ nhớt ban đầu
lớn lên trước khi đốt phải được xấy, đưa nhiệt độ từ 90 ÷ 100
0
C sau đó
được vòi phun phun vào lò dưới dạng xương mù.
d) Lò nung.
Lò quay bằng phương pháp khô 4 tầng Syclo trao đổi nhiệt có hệ thống
làm lạnh U
max
(lò con).
Lò quay kích thước 5,5 x 89 m. Bột liệu được cấp vào lò nhờ hệ thống
cân cấp liệu tự động và các bơm Fullex. Bột liệu đi từ các đỉnh Siclo trao
đổi nhiệt đến tầng cuối cùng, bột liệu nâng nhiệt độ lên đến 700

0
C sau đó
được bơm phun vào lò.
Vòi phun hỗn hợp than, dầu là nhiên liệu cấp vào lò để trao đổi nhiệt với
bột liệu, bột liệu được cấp từ đầu vào của lò nung còn than và dầu được cấp
ngược lại (từ đầu ra). ở đây bột liệu được đo ngược với nhiệt độ của lò ( bột
liệu đi ngược với than và dầu). Nhiệt độ trong lò được nâng lên 1200
0
C, tất
cả bột liệu được hoá lỏng cho đến khi nhiệt độ được điều chỉnh từ
1400÷1500
0
C. Ở đây tất cả các phản ứng hoá lỏng kết thúc, dòng bột liệu
được chảy vào lò con để làm nguội tại đây người ta làm nguội bằng nước
và gió, sau khi bột liệu được làm nguội và vê thành viên và được chảy ra từ
các lò con người ta gọi là Clinke được đưa vào máy nghiền và nghiền ra xi
măng.
e) Nghiền xi măng và phụ gia.
Xi măng được nghiền từ Ckinke, thạch cao, phụ gia không tích cục (phụ
gia lưới).
Máy nghiền xi măng là máy nghiên bi liên hợp loại TIRAXUNIDAN.
- Kích thước: 5,6 x 7 x 3,6.
Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng
Thạch

6
- Công suất: 248 t/h.
- Công suất động cơ: 3920kW.
- Thời gian làm việc: 140 h/ tuần.
Máy nghiền xi măng sử dụng máy nghiền chu trình kín có 4 phân li trung

gian và có hệ thống làm mát bằng nước ở đầu vào. Sau khi nghiền song, xi
măng được đưa qua phân ly nhờ cầu tải. Tại đây máy phân ly có nhiệm vụ
tách bột xi măng làm 2 loại. Loại nhỏ đúng theo yêu cầu đưa thẳng vào các
silô để đóng bao, loại to được đưa quay trở về máy nghiền
để nghiền lại.
f) Đóng bao và xuất xi măng.
Xi măng được lấy từ các silô chứa và đưa vào kít chứa của máy đóng
bao. Có 6 máy đóng bao mỗi máy 8 vòi, công suất của mỗi máy là 40 t/h. Ở
đây người ta dùng máy đóng bao loại quay, để đóng được một bao xi măng
phải có 3 điều kiện thì máy đóng bao mới nhả bao ra.
- Bao phải đủ 50 kg.
- Phải đúng cửa tháo.
- Băng tả
i đằng trước cửa tháo phải chạy.
Sau khi bao được đóng song đưa lên băng tải và vận chuyển đến ô tô
hoặc tầu hỏa hay đưa ra cảng để xuất cho tầu thủy.
1.2.2: Sơ đồ dây truyền công nghệ: hình 1.1.





Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng
Thạch

7

Đá vôi Máy đập
Kho
ĐNSB
Cầu xúc
Cân định
lư
ợ
n
g

Đá sét Đập, cán
Kho

ĐXSB
Cầu xúc
Cân định
lư
ợ
n
g

Phụ gia Kho chứa Két chứa
Cân định
lư
ợ
n
g

Than
Dầu Máy nghiền, sấy
Nghiền, sấy than Hâm, sấy dầu Thiết bị đồng nhất
Lò nung (lò quay)
Thạch cao Thiết bị làm lạnh Máy đập Clinker
Máy đập
Phụ gia
Máy nghiền
Silô chứa
Clinke
r

Silô chứa xi măng Máy đóng bao
Xuất xi măng rời
Xuất xi măng bao

Hình 1.1: Sơ đồ dây truyền nhà máy xi măng Hoàng Thạch
Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng
Thạch

8


1.3: Hệ thống điều khiển tự động hóa nhà máy xi măng Hoàng Thạch
1.3.1. Hệ thống SDR
Hệ thống giám sát- đối thoại – báo cáo.
+ Giám sát.
Các số liệu ở các điểm đo ở từng công đoạn sản xuất được tập hợp xử lý
và đưa lên máy tính để tạo ra các bản số liệu của từng công đoạn.
- Công đoạn đá vôi, đá sét.
- Công đoạn nghiền liệu.
- Công đoạn nghiền phụ gia.
- Công đoạn nghiền than, sấy dầu.
- Công đoạn lò nung.
- Công đoạn nghiền xo.
- Công đoạn đóng bao.
Các số liệu gồm: Trị số của các quá trình sản xuất, số liệu về các động cơ
chính.
+ Đối thoại.
Là sự trao đổi giữa ngườ
i vận hành ở phòng điều khiển trung tâm với các
công đoạn sản xuất được thực hiện thông qua các máy tính và các thiết bị
ngoại vi của nó.
+ Báo cáo.
Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng
Thạch

9
Các số liệu cần thiết nhất của các thiết bị cần được lưu trữ trong máy tính
chúng được dùng để lập các bản báo cáo.
- Báo cáo của nhà máy thể hiện các số liệu theo từng giờ. Để chuẩn bị
cho việc bảo dưỡng các thiết bị theo từng kỳ.
- Nắm bắt được tình trạng thiết bị để kịp thời bảo dưỡng hoặc thay thế.
- Báo cáo về báo động của từng công đoạn để công nhân nắm bắt được
trước khi sự cố.
1.3.2. Hệ thống FLS-COM.
Đây là hệ thống thông tin xí nghiệp bao gồm các hệ thống truyền hình
công nghiệp.
+ Chức năng.
Giúp cho người vận hành ở Trung tâm biết và có thể quan sát bằng mắt ở
các điểm hay các vị trí quan trọng.
+ Hệ thống truyền hình công nghiệp.
Nhà máy được trang bị hệ
thống camera đặt ở các nơi, các vị trí quan
trọng trong dây chuyền. Tương ứng với các mẫu hình được đặt ở trong
phòng điều hành trung tâm của nhà máy.
+ Hệ thống thông tin nội bộ:
Bao gồm các hệ thống điện thoại tự động và các bộ đàm dùng để liên lạc,
giúp cho người vận hành trung tâm liên lạc trực tiếp một cách nhanh nhất
đến người vận hành tại chỗ để thông báo hoặc chỉ
đạo người vận hành làm
theo những yêu cầu cần thiết khi chạy máy hoặc sự cố.
1.3.3. Hệ thống FLS – QCX.
Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng
Thạch

10
Đây là hệ thống kiểm tra chất lượng bằng máy tính điện tử và phân tích
quang phổ gồm có:
+ Phân tích mẫu như xi măng, clinke, đá sét, đá vôi…
- Để biết được chất lượng của các mẫu đó, để kịp thời điều chỉnh phụ
gia bổ sung vào hay bớt đi để cho ra một sản phẩm tốt nhất.
- Để tính toán điều chỉnh đơn phố
i liệu in, báo cáo và phân tích của
thiết bị trong hệ thống QCX.
+ Máy phân tích Rơnghen:
Đây là máy phân tích nhanh dùng để phân tích các mẫu bột liệu trong
thời gian ngắn nhất để kịp thời điều chỉnh các nguyên liệu vào máy nghiền.
+ Máy tính điện tử: dùng để tính toán các số liệu mà máy phân tích
Rơnghen hoặc phân tích mẫu đưa sang để kịp thời điều chỉnh trọng lượng
của các vật liệu đưa vào máy nghiền hoặ
c lò nung clinke.
+ Cân băng và bộ PID là bộ cân băng định lượng dùng để cân chính xác
trọng lượng vật liệu vào máy nghiền, nhờ bộ PID đưa tín hiệu về phòng
trung tâm.
1.3.4. Hệ thống xử lý báo động.
+ Chức năng: Thông tin quá trình vận hành cho phòng điều khiển trung
tâm về tình trạng vận hành của nhà máy. Hệ thống này là hệ thống bổ sung
cho hệ thống điều khiển động cơ và thường làm việc với hệ
thống logic
tĩnh. Trong hệ thống này có 2 báo động.
- Báo động về thiết bị.
- Báo động về quá trình sản xuất.
1.3.5. Hệ thống xử lý đo lường.
Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng
Thạch

11
Chức năng tập hợp xử lý và phân bố các tín hiệu đo lường. Các tín hiệu
đo lường dẫn từ các bộ chuyển đổi đặt tại các điểm đo được tập hợp về hệ
thống xử lý đo lường, các tín hiệu này được qua bộ khuyếch đại. Mặt khác
do yêu cầu công nghệ chế tạo, các bộ chuyển đổi tín hiệu có thể là:
U = 0 ÷ 10 V
I = 0 ÷ 20 mA
I = 4 ÷ 20 mA.
Đồng nhất hóa các tín hiệu ra là điện áp một chiều ( 0 ÷ 10).
1.3.6. Hệ thống tự động điều chỉnh, duy trì tự động các thông số kỹ thuật.
Các thông số kỹ thuật gồm: t
0
, P, F, Q.
+ Các thông số kỹ thuật trên được cố định theo yêu cầu công nghệ với độ
chính xác nhất định.
+ Toàn bộ hệ thống tự động điều chỉnh của nhà máy bao gồm nhiều
mạch vòng điều chỉnh.
+ Thông thường một mạch vòng điều chỉnh có một bộ chuyển đổi có
nhiệm vụ biến đổi các đại lượng điện thành không điện b
ằng các tín hiệu
điện tỷ lệ.
1.3.7. Hệ thống điều khiển logic.
Đây là hệ thống điều khiển logic chương trình hóa, dùng để điều khiển
trình tự hoạt động hay không một cách liên động giữa các động cơ của các
máy trong một công đoạn. Thông thường các động cơ khởi động – dừng
một cách liên động có thể thực hiện bằng 3 thế hệ thi
ết bị.
+ Hệ thống Rơle điện từ.
+ Hệ thống logic tĩnh.

Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng
Thạch

12
+ Hệ thống máy tính.
*. Chức năng của hệ thống.
+ Thông tin về vận hành (tình trạng thiết bị).
+ Trình tự khởi động và dừng.
+ Liên động vận hành.
+ Liên động bảo vệ.
+ Lựa chọn chế độ vận hành.
*. Mức điều khiển ( có 4 mức).
+ Mức điều khiển của người vận hành.
+ Mức điều khiển chính.
+ Mức điều khi
ển đơn vị.
+ Mức điều khiển quá trình sản xuất.
*. Trang bị:
+ Hệ thống các bảm nút bấm phần C của bàn điều khiển Trung tâm.
+Hệ thống các máy tính cho các công đoạn chịu sự chi phối của phòng
điều hành Trung tâm.
+ Hệ thống các tủ điều khiển đơn vị (tại công đoạn).
+ Hệ thống các tủ chuyển tiếp nối giữa các tủ
điều khiển đơn vị U = 24 v
DC và mạch động lực.




Chương I: Tổng quan vể công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng Hoàng

Thạch

13