Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát trạm nghiền clinker nhà máy xi măng hướng dương
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.88 MB, 86 trang )
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI
_***_
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
------------------------------
NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên :
Hoàng Tiến Việt
Lê Quang Dũng
Bùi Hữu Hiếu
Khóa : 49
Khoa: Điện
Ngành: Điều Khiển Tự Động
1. Đề tài :
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT TRẠM NGHIỀN
CLINKER NHÀ MÁY XI MĂNG HƯỚNG DƯƠNG
2. Nội dung và nhiệm vụ thiết kế :
- Tìm hiểu và nắm vững quy trình cơng nghệ sản xuất xi măng của Nhà máy từ
khai thác nghiền liệu đến đóng gói sản phẩm và những đặc thù riêng của nhà máy
-
Tìm hiểu cấu trúc hệ thống nghiền Clinker, các thiết bị điều khiển hiện đang
sử dụng và các phương pháp điều khiển hệ thống
-
Nghiên cứu các phần mềm WinCC và STEP 7
-
Ứng dụng phần mềm WinCC và STEP 7 để xây dựng hệ thống điều khiển cho
công đoạn nghiền xi măng
3. Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Phan Xuân Minh
Hà Nội, Ngày 28 tháng 05 năm 2009
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
1
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
LỜI CẢM ƠN
Trong những năm gần đây đất nước ta đang đẩy mạnh cơng nghiệp hố
hiện đại hố trong đó sản xuất xi măng đóng vai trị rất quan trọng trong sự nghiệp
phát triển đất nước. Vì vậy việc nghiên cứu các hệ thống điều khiển tự động trong
sản suất xi măng là nhiệm vụ rất cần thiết.
Ngày nay, các nhà máy xi măng ngày càng có quy mơ lớn, u cầu điều khiển
tự động cao, độ tin cậy cũng như khả năng xử lý phân tán, điều khiển cấp cao tối ưu.
Do đó các hệ điều khiển vào ra tập trung cũ không đáp ứng được yêu cầu về điều
khiển. Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học khác như công nghệ
thông tin, điện tử. . . đã thúc đẩy các hệ thống điều khiển phân tán ra đời. Đó là các
hệ thống điều khiển tích hợp trọn vẹn cả về phần cứng và phần mềm để xây dựng
các hệ điều khiển tự động.
Đề tài của chúng em là:
“Nghiên cứu và xây dựng hệ thống điều khiển, giám sát cho công đoạn
nghiền clinker”.
Chúng em xin chân thành cảm ơn cô giáo PGS.TS Phan Xuân Minh, tập thể
kỹ sư Phòng Điện thuộc Cơng ty xi măng Hướng Dương và tồn thể các thầy cô
giáo trong bộ môn Điều Khiển Tự Động đã hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong
quá trình thực tập và làm đồ án tốt nghiệp. Tuy nhiên do còn hạn chế về mặt kiến thức
và thời gian do vậy mặc dù đã rất cố gắng nhưng cũng khơng tránh khỏi thiếu xót.
Chúng em rất mong nhận được sự góp ý và bổ xung của các thầy cơ giáo, và các
bạn.
Sinh viên thực hiện
Bùi Hữu Hiếu
Lê Quang Dũng
Hoàng Tiến Việt
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
2
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
MỤC LỤC
Danh mục hình vẽ…………………………………………………………………………
Chương I: Tổng quan về cơng nghệ sản xuất xi măng.....................................................
1. Tóm Tắt quy trình sản xuất……………………………………………..………..
2. Hiện trạng công nghệ SX XM ở VN…………………………………………….
3. Tổng quan về nhà máy xi măng Hướng Dương.……………………………..….
3.1. Tổng quan………………………………. ………………………………….…
3.2. Công suất của nhà máy…………………..…………………………………….
3.3. Các chỉ tiêu kỹ thuật chính…………………………………………………….
4.
Lưạ
chọn
cơng
nghệ
nhà
máy
xi
măng
Hướng
Trang 6
Trang 8
Trang 8
Trang 8
Trang 9
Trang 9
Trang 10
Trang 10
Trang 10
Dương…………………………..
5. Đặc trưng dây chuyền công nghệ sản xuất………………………………………
6. Khái niệm xi măng Pooclang…………………………………………………….
6.1. Khái niệm xi măng Poolang…………………………………………………...
6.2. Các tính chất xi măng Poolang………………………………………………...
6.3. Thành phần hóa học xi măng Poolang…………………………………………
7. Quy trính sản xuất………………………………………………………………..
7.1. Sơ đồ cơng nghệ……………………………………………………………….
7.2. Chuẩn bị ngun liệu…………………………………………………………..
7.3. Nghiền liệu và đồng nhất liệu………………………………………………….
7.4. Tháp trao đổi nhiệt và lò nung…………………………………………………
7.5.
Nghiền
xi
Trang 10
Trang 11
Trang 11
Trang 11
Trang 13
Trang 14
Trang 14
Trang 18
Trang 19
Trang 20
Trang 21
măng………………………………………………………………...
7.6. Đóng bao và xuất xi măng……………………………………………………..
Chương II: Tự động hoá nhà máy XM HD……………………………………………..
1. Cấu trúc điều khiển của nhà máy…………………………………………….......
1.1. Cấp quản lý…………………………………………………………………….
1.2. Cấp vận hành…………………………………………………………………..
1.3. Cấp trường……………………………………………………………………..
2. Đặc tính kỹ thuật…………………………………………………………………
2.1. Cấp trường……………………………………………………………………..
2.2. Cấp vận hành…………………………………………………………………..
2.3. Cấp điều hành và quản lý thông tin…………………………………………....
3. Trạm kỹ thuật…………………………………………………………………….
4. Giám sát từ xa……………………………………………………………………
5. Cấu trúc giao tiếp mạng………………………………………………………….
5.1. Cấu trúc mạng………………………………………………………………….
5.2. Truy nhập bus………………………………………………………………….
5.3. Kỹ thuật truyền dẫn……………………………………………………………
5.4. Phương tiện truyền dẫn………………………………………………………...
6. Giao diện HMI của nhà máy……………………………………………………..
6.1. Biểu tượng có chung trên các màn hình giao diện…………………………….
6.2. Các biểu tượng riêng trên các trang giao diện…………………………………
Trang 22
Trang 23
Trang 23
Trang 24
Trang 24
Trang 24
Trang 25
Trang 25
Trang 26
Trang 27
Trang 27
Trang 28
Trang 28
Trang 28
Trang 28
Trang 29
Trang 29
Trang 29
Trang 29
Trang 29
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
3
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
Chương III: Giới thiệu cơng đoạn nghiền clinker……………………………………… Trang 30
1. Phân tích q trình hoạt động của cơng đoạn nghiền clinker…………………… Trang 31
2.
Các
silo
chứa Trang 32
liệu………………………………………………………………...
3.
Cân
băng
định Trang 32
lượng……………………………………………………………..
4. Máy nghiền bi……………………………………………………………………
5. Thiết bị phân ly…………………………………………………………………..
5.1. Cấu tạo…………………………………………………………………………
5.2. Nguyên lý hoạt động…………………………………………………………...
6. Thiết bị lọc bụi…………………………………………………………………...
6.1. Cấu tạo…………………………………………………………………............
6.2. Nguyên ly hoạt động…………………………………………………………...
7. Silo chứa xi măng………………………………………………………………..
8.
Các
yếu
tố
ảnh
hưởng
tới
quá
trình
nghiền
Trang 33
Trang 37
Trang 42
Trang 43
Trang 43
Trang 44
Trang 44
Trang 45
Trang 46
clinker……………………………...
Chương IV: Xây dựng bài tốn điều khiển, giám sát cơng đoạn nghiền clinker..........
1. Đặt vấn đề………………………………………………………………………...
2. Phát biểu bài toán………………………………………………………………...
3. Phân tích hệ thống………………………………………………………………..
3.1 Điều khiển và giám sát cân băng định lượng…………………………….……..
3.2 Điều khiển quá trình khởi động và giám sat hoạt động máy nghiền……………
3.3 Điều khiển và giám sát hệ thống phân ly lọc
Trang 47
Trang 47
Trang 47
Trang 47
Trang 49
Trang 52
Trang 53
bụi………………………………..
3.4 Giám sát hệ thống gầu nâng và silo chứa xi măng……………………………... Trang 53
4.
Giải
pháp
thực Trang 53
hiện……………………………………………………………….
4.1 Bộ điều khiển trung tâm PLC S7-300…………………………………………..
4.2 Các thiết bị vào ra……………………………………………………………….
4.3 Các đầu vào/ ra………………………………………………………………….
Chương V: Xây dựng hệ thống điều khiển và giám satscoong đoạn nghiền clinker.....
Lập trình S7-300
1. Cấu trúc chương trình…………………………………………………………….
2.
FC1:
Thuật
tốn
khởi
động
trạm
Trang 55
Trang 55
Trang 56
Trang 60
Trang 60
Trang 60
Trang 61
nghiền………………………………………….
3. FC2: Thuật toán giám sát hoạt động trạm nghiền……………………………......
3.1 Thuật toán giám sát các silo chứa xi măng………………………………….......
3.2 Thuật toán giám sát nhiệt độ trước và sau lọc bụi………………………………
3.3 Thuật tốn giám sát máy nghiền………………………………………………...
4. OB35: Trích mẫu tín hiệu thực hiện PID ………………………………..............
4.1 Điều khiển các cân băng định lượng………………………………....................
4.2 Thuật toán điều khiển và giám sát khối phân ly………………………………...
5. FC4: Giám sát cân băng định lượng……………………………………………...
Trang 62
Trang 62
Trang 63
Trang 64
Trang 66
Trang 66
Trang 67
Trang 68
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
4
Đồ án tốt nghiệp
6.
Ngành Điều khiển tự động
FC3:
Thuật
toán
dừng
trạm Trang 69
nghiền……………………………………………….
Thiết kế giao diện WinCC
1. Khởi động WinCC & tạo dự án điều khiển giám sát trạm nghiền clinker……….
2. Thiết lập hệ thống external tag WinCC…………………………………………..
3. Thiết kế hệ thống cảnh báo……………………………………………………….
4. Thiết kế giao diện HMI…………………………………………………………..
Trang 70
Trang 71
Trang 78
Trang 79
Trang 80
Tài liệu tham khảo………………………………………………………………………..
Phụ
Trang 85
Trang 86
lục……………………………………………………………………………………...
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1: Sơ đồ cơng nghệ
Hình 2: Hệ thống DCS nhà máy
Hình 3: Sơ đồ tổng quan cơng đoạn nghiền clinker
Hình 4: Nguyên lý hoạt động cân băng định lượng
Hình 5: Máy nghiền bi kiểu ngang
Hình 6: Tấm lót và bi của máy nghiền
Hình 7: Cấu tạo tấm lót trong lịng máy nghiền bi
Hình 8: Sơ đồ mạch khởi động động cơ chính máy nghiền
Hình 9: Mơ phỏng thiết bị phân ly
Hình 10: Sơ đồ điều khiển PID cho cân băng định lượng
Hình 11: Sơ đồ đo mật độ liệu trên cân băng
Hình 12: Cấu trúc hệ thống điều khiển
Hình 13: Cấu hình hệ thống giứa HMI và PLC
Hình 14: Kết nối ET200M và S7-300
Hình 15: Cấu trúc chương trình
Hình 16: Thuật tốn khởi động máy nghiền
Hình 17: Thuật tốn giám sát silo chứa xi măng
Hình 18: Thuật tốn giám sát nhiệt độ trước và sau lọc bụi
Hình 19: Thuật tốn giám sát máy nghiền
Hình 20: Điều khiển các cân băng định lượng
Hình 21: Thuật tốn điều khiển vầ giám sát khối phân ly
Hình 22: Giám sát 1 cân băng định lượng
Hình 23: Thuật toán dừng trạm nghiền
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
Trang 15
Trang 23
Trang 32
Trang 36
Trang 37
Trang 38
Trang 38
Trang 41
Trang 42
Trang 50
Trang 51
Trang 54
Trang 55
Trang 56
Trang 60
Trang 61
Trang 62
Trang 63
Trang 64
Trang 66
Trang 67
Trang 68
Trang 69
5
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
Hình 24: Tạo dự án trên WinCC
Hình 25: Các biến khởi động
Hình 26: Các biến nhóm máy nghiền
Hình 27: Các biến nhóm cân băng
Hình 28: Các biến nhóm phân ly - lọc bụi
Trang 70
Trang 71
Trang 72
Trang 73
Trang 75
Hình 29: Các biến nhóm silo xi măng
Hình 30: Biến cảnh báo
Hình 31: Thiết lập cảnh báo
Hình 32: Thiết kế giao diện HMI
Hình 33: Giao diện chính
Hình 34: Giao diện khối cân băng định lượng
Hình 35: Giao diện giám sát thơng số máy nghiền:
Hình 36: Giao diện giám sát máy phân li
Hình 37: Giao diện cảnh báo
Trang 76
Trang 77
Trang 78
Trang 79
Trang 80
Trang 81
Trang 82
Trang 83
Trang 84
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
6
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG HƯỚNG DƯƠNG
1. Tóm tắt quy trình sản xuất xi măng.
Các nguyên liệu đầu vào gồm đá vôi, đá sét và phụ gia điều chỉnh được gia
công đập nhỏ, phối hợp theo một tỷ lệ nhất định để thành phối liệu và được sấy,
nghiền mịn thành bột liệu. Bột liệu được đồng nhất và nung trong lò nung để tạo thành
clinker. Clinker ra khỏi lò nung, được làm nguội, dự trữ trong silô và đưa đi nghiền
cùng với thạch cao và phụ gia xi măng để tạo thành xi măng. Xi măng được xuất dưới
dạng bao hoặc rời .
2. Hiện trạng công nghệ sản xuất xi măng ở Việt Nam.
- Trong ngành công nghiệp xi măng Việt Nam, hiện đang tồn tại 3 phương pháp
sản xuất đó là :
+ Phương pháp ướt
+ Phương pháp bán khơ
+ Phương pháp khơ
- Xét về trình độ cơng nghệ, trong 3 phương pháp sản xuất này, thì sản xuất xi
măng theo phương pháp khô là công nghệ tiên tiến. Các chỉ tiêu đặc trưng cho trình độ
cơng nghệ tiên tiến trong sản xuất xi măng là :
+Chất lượng clinker và xi măng đạt cao nhất.
+Tiêu hao điện năng, nhiệt năng và vật tư ở mức thấp nhất.
+Đảm bảo các chỉ tiêu bảo vệ mơi trường.
+Cơ khí hố và tự động hố điều khiển tối đa q trình sản xuất.
+Năng suất lao động của một công nhân sản xuất trực tiếp cao.
- Một số chỉ tiêu đặc trưng cho công nghệ sản xuất xi măng của Việt Nam và
thế giới được Bộ Xây dựng tổng kết như sau :
TT
Tên chỉ tiêu
công nghệ
Đơn vị
tính
Mức đạt được của các phương pháp SX
P.P ướt
P.P bán khô
P.P khô
1
Tiêu hao nhiệt
năng
2
Tiêu hao điện năng KWh/Txm
VN: 145-165
Nga: 150-165
3
Tiêu hao gạch
Chịu lửa
VN: 2-2,5
Kcal/Kg Clinker
Kg/tấn Clinker
VN: 1600-1800 VN: 1100-1300 VN: 730-800
Nga: 1600-1650 TQ: 1050-1150 TG: 700-750
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
VN: 115-125
TQ: 110-115
VN: 0,8-1,0
TQ: 0,6-0,8
VN: 96-100
TG: 94-100
VN: 0,8 - 1,0
TG: 0,6-0,8
7
Đồ án tốt nghiệp
4
5
6
Tiêu hao bi đạn
nghiền
Mức độ tự động
hoá sản xuất
Năng suất lao
động
Ngành Điều khiển tự động
Kg/Txm
VN: 1,5-2,0
% bộ phận
VN: 10 - 15
Txm/ng.năm
VN: 250-450
VN: 0,4 - 0,6
TG: 0,3 - 0,5
VN: 25-30
VN: 85-95
TQ : 30-35
TG: 100
VN: 150-450 VN: 2.000-2500
TQ: 400-600
TG:3000-5.000
VN; 1,0 - 1,2
- Sự tồn tại cả 3 phương pháp sản xuất trong ngành công nghiệp xi măng Việt
Nam hiện nay phản ánh mức độ phát triển của nền kinh tế đối với một nước chậm phát
triển, đang bắt đầu giai đoạn cơng nghiệp hố và hiện đại hố. Đây cũng là quy luật
chung của các nước mới bắt đầu phát triển.
- Để nâng cao trình độ cơng nghệ, ngành công nghiệp xi măng Việt Nam đang
cải tạo và chuyển đổi các dây chuyền sản xuất theo phương pháp ướt thành các dây
chuyền sản xuất theo phương pháp khô hiện đại. Đầu tư chiều sâu nâng cấp mức độ tự
động hoá điều khiển sản xuất và các chỉ tiêu bảo vệ mơi trường của các nhà máy xi
măng lị đứng sản xuất theo phương pháp bán khô.
3. Tổng quan về nhà máy xi măng Hướng Dương
3.1. Tổng quan
Nhà máy xi măng Hướng Dương nằm trên đường quốc lộ 1A thuộc địa phận
huyện Tam Điệp – Tỉnh Ninh Bình. Nằm kẹp giữa hai thành phố lớn là Thanh Hóa và
Ninh Bình, lại tiếp giáp với quốc lộ 1A đây là nơi có địa hình giao thơng hết sức thuận
tiện cho việc sản xuất. nhà máy được xây dựng với quy mô lớn, diện tích khoảng
500000 km2 bốn xung quanh là núi đá vôi, đây là nguồn cung cấp nguyên liệu hết sức
rồi dào. Nhà máy do hãng Chop của trung quốc thiết kế và xây dựng dựa trên dây
truyền công nghệ khép kín, hiện đại, mức độ tự động hóa cao, sản xuất xi măng theo
phương pháp khơ, sử dụng lị quay. Là một nhà máy trẻ được xây dựng và đưa vào sản
xuất từ năm 2006, Hướng Dương đang ngày càng phát triển và đóng góp một phần vào
cơng cuộc xây dựng đất nước. với đội ngũ cán bộ kĩ thuật viên, công nhân trẻ, năng
động và ngày càng trưởng thành về số lượng cũng như chất lượng sẽ là một động lực
thúc đẩy nhà máy phát triển mạnh mẽ trong tương lai. Nguyên liệu chính để sản xuất
ra clinker ximăng pooclăng của nhà máy xi măng Hướng Dương bao gồm: Đá vôi
Nam Sơn, đất sét Đông Sơn, quặng sắt Quang Sơn và Phiến silic Hà Trung nên rất
thuận tiện cho việc vận chuyển, giảm chi phí đầu vào.nhà máy sản xuất hai loại xi
măng chính là xi măng pooclăng PC50 và xi măng pooclăng PB40 với chỉ tiêu đạt tiêu
chuẩn TCVN 7024 : 2002. với việc nằm trong khu công nghiệp bao quanh là hàng loạt
nhà máy sản xuất xi măng lớn như : Tam Điệp, Bỉm Sơn… đòi hỏi Hướng Dương phải
luôn luôn cải tiến công nghệ và nâng cao chất lượng sản phẩm mới có thể cạnh tranh
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
8
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
và tồn tại. việc phát triển không tách dời với bảo vệ môi trường chính vì thế Hướng
Dương đã xây dựng cho mình một hệ thống khép kín cơng nghệ cao bảo đảm nồng độ
bụi an tồn. Cơng ty đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải, hệ thống lọc bụi trồng các
vườn cây xanh và củng cố một đội ngũ công nhân làm công tác vệ sinh môi trường cây xanh đảm bảo môi trường làm việc thuận lợi cho nhà máy.
3.2. Công suất của nhà máy .
- Công suất nhà máy xi măng Hướng Dương được xác định là 2.500 tấn clinker/
ngày. Số ngày hoạt động trong năm của nhà máy tính ở mức 310 ngày.
- Sản lượng clinker trong một năm của nhà máy là:
2.500 t/ngày x 310 ngày/năm = 775.000 tấn/năm
3.3 Các chỉ tiêu kỹ thuật chính
- Chất lượng clinker đạt tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7024 : 2002
- Chất lượng xi măng : Theo các tiêu chuẩn hiện hành của Việt nam.
- Nhiên liệu sử dụng: 100% than cám chất bốc thấp
- Nhiệt năng tiêu tốn (từ nhiên liệu) :
£ 750 kcal/kg clinker
- Điện năng tiêu tốn :
£ 96 KWh/ tấn xi măng.
- Nồng độ bụi phóng thải tại miệng các ống khói £ 50mg/Nm3 (nồng độ cho
phép theo tiêu chuẩn của Việt Nam là £ 100mg/Nm3)
4. Lựa chọn công nghệ cho nhà máy xi măng Hướng Dương
Công nghệ sản xuất xi măng được lựa chọn cho nhà máy xi măng Hướng
Dương là công nghệ sản xuất theo phương pháp khơ với hệ thống lị quay có tháp trao
đổi nhiệt gồm 1 nhánh, 5 tầng xiclon, có buồng phân hủy (calciner) đốt hoàn toàn
(100%) bằng than cám chất bốc thấp, với các thiết bị công nghệ hiện đại, hệ thống điều
khiển tự động và kiểm tra đo lường ở mức tiên tiến, cho phép mở rộng phạm vi sử
dụng nguyên nhiên liệu ở dải rộng, tiết kiệm năng lượng, tạo ra sản phẩm có chất
lượng cao và ổn định, mặt khác bảo đảm an toàn trong quá trình sản xuất, vệ sinh cơng
nghiệp và bảo vệ mơi trường.
5. Đặc trưng dây chuyền công nghệ sản xuất lựa chọn cho nhà máy xi măng
Hướng Dương
- Dây chuyền công nghệ của nhà máy xi măng Hướng Dương được trang bị hệ
thống thiết bị tiên tiến, hiện đại, đồng bộ từ công đoạn đầu tiên là gia công nguyên liệu
đến công đoạn cuối cùng là xuất xi măng, bao gồm:
- Tiếp nhận ngun, nhiên liệu hồn tồn cơ giới hóa.
- Các nguyên liệu, nhiên liệu như: đá vôi, đá sét và phụ gia được gia công đập
nhỏ tới cỡ hạt phù hợp và được đồng nhất sơ bộ trong các kho chứa đảm bảo chất
lượng ổn định.
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
9
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
- Căn cứ vào tính chất cơ lý của nguyên liệu, chọn thiết bị nghiền là máy nghiền
đứng con lăn để nghiền mịn và sấy phối liệu đảm bảo yêu cầu về độ mịn và độ ẩm của
bột liệu trong công nghệ sản xuất theo phương pháp khô.
- Chọn hệ thống đồng nhất bột liệu theo kiểu nạp và tháo liên tục hiệu suất cao
trong một xilô đồng nhất nhằm tiết kiệm vốn đầu tư.
- Nung clinker thực hiện trong lò quay với tháp trao đổi nhiệt 5 tầng có buồng
phân hủy (calciner), sử dụng 100% than Antraxit chất bốc thấp để đốt trong buồng
phân huỷ và lò nung clinker
- Clinker ra khỏi lò quay được làm lạnh bằng máy làm lạnh kiểu ghi 3 cấp, bảo
đảm nhiệt độ clinker ra khỏi máy làm lạnh là 650C trên nhiệt độ môi trường và kích
thước £ 25mm.
- Nghiền xi măng 2 cấp chu trình kín với máy cán ép (cấp I) và máy nghiền bi
(cấp II) đạt độ mịn yêu cầu của xi măng.
- Quá trình sản xuất của nhà máy được thực hiện với hệ thống tự động hoá ở
mức độ cao và điều khiển tập trung tại phòng điều khiển trung tâm. Một chương trình
tối ưu hố cho sản xuất được áp dụng để kiểm sốt tồn bộ các hoạt động của nhà máy
và điều chỉnh kịp thời sự hoạt động của thiết bị khi các thông số công nghệ thay đổi.
6. Khái niệm xi măng pooclăng
6.1. Khái niệm xi măng pooclăng
- Xi măng là chất kết dính vơ cơ bền nước, sản xuất bằng cách nghiền clinker xi
măng pooclăng với thạch cao và phụ gia ( ≤ 40% )
- Clinker xi măng pooclăng là sản phẩm nung đến kết khối hỗn hợp nguyên liệu
đá vôi, đất sét và một số nguyên liệu khác với tỷ lệ sao cho tạo ra đủ các khống
silicát, aluminat, alumơ fezit can xi
6.2. Các tính chất của xi măng pooc lăng
6.2.1. Độ mịn
- Độ mịn được đo bằng 2 phương pháp :
+ Phương pháp sàng : % còn lại trên sàng
+Phương pháp tỉ diện : cm2/g, blaine
Trong đó phương pháp sàng chính xác hơn
- Độ mịn ảnh hưởng quan trọng lên tính chất xi măng :
+ Thời gian đông kết : càng mịn càng nhanh
+ Cường độ xi măng : càng mịn càng cao
+ Độ co của xi măng : càng mịn co càng nhiều
+ Độ dẻo
: càng mịn càng dẻo
+ Toả nhiệt
: càng mịn toả nhiệt càng lớn
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
10
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
- Xi măng thường có độ mịn ≤ 10% trên sàng 4900 lỗ/cm2 hoặc (2800÷3200)
blaine. Nếu mịn q cũng khơng tốt vì :
+ Xi măng co nhiều tốn năng lượng nghiền
+ Cường độ tăng không tỷ lệ với độ mịn
6.2.2. Lượng nước tiêu chuẩn
Mục đích cung cấp nước cho q trình hyđrat hố là làm hồ xi măng đủ linh
động để đúc khuôn. Lượng nước cần để trộn > 3÷4 lần lượng nước để hyđrat hố. Khi
nước dư nhiều có ảnh hưởng lớn là :
- Tạo độ xốp trong đá xi măng
- Đông kết chậm
- Cường độ thấp, tốc độ phát triển cường độ chậm
- Đá xi măng co nhiều
- Các khoáng cần nhiều nước là C3A, C5A3, cần ít nước là C2S. Thường lượng
nước cần khoảng (24÷30)%. Muốn giảm lượng nước này ta đưa vào xi măng các loại
phụ gia hoạt tính bề mặt như CaCl2.v.v.
6.2.3. Sự thay đổi thể tích của xi măng đóng rắn
- Xi măng khi đóng rắn có thể tích biến đổi khơng đồng đều do : Nhiều CaO tự
do, MgO
- Trong xi măng có nhiều kiềm + Silicát → gelsilicát kiềm làm thay đổi thể tích
- CaSO4.2H2O quá lớn dẫn tới hiện tượng cong vênh nứt vỡ sản phẩm
- Sự co khi đóng rắn do :
+ Mất nước trong gel
+ Áp lực của nước từ ngoài nhập vào gel làm nở sau co
- Sự co nở phụ thuộc vào :
+ Thành phần khoáng hoá clinker
+ Bản chất phụ gia có mặt
+ Tỷ lệ nước/xi măng
+ Độ mịn của xi măng
+ Độ bền của khung cấu trúc tạo thành ban đầu
6.2.4. Thời gian ninh kết (đóng rắn) của xi măng
- Là thời gian cần thiết để thi công mà xi măng chưa bị đơng cứng. Nó phụ
thuộc vào :
+ Thành phần khoáng
+ Độ mịn
+ Nhiệt độ
+ Phụ gia
+ Thời gian bảo quản
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
11
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
+ Tỷ lệ nước/xi măng
6.2.5. Cường độ, mác của xi măng ®
- Đặc trưng bằng áp lực chịu nén, uốn lên mẫu 1 xi măng : 3 cát tiêu chuẩn +
lượng nước tiêu chuẩn và bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn (1 ngày ngâm trong
nước ngọt + 27 ngày trong môi trường ẩm ở t0 = 200c÷250c)
- Mác xi măng là cường độ chịu nén sau 28 ngày đêm. Tốc độ phát triển cường
độ phụ thuộc vào :
+ Thành phần khoáng clinker
+ Độ ẩm và nhiệt độ môi trường
+ Độ mịn xi măng
+ Lượng nước trộn vữa
+ Lượng, loại phụ gia đưa vào
6.2.6. Tính tách nước và giữ nước của xi măng
Nước dư tách ra giữa xi măng và cốt pha, trên bề mặt bê tông, làm giảm cường
độ xi măng, gây vết loang bề mặt. Xi măng nghiền càng mịn tính giữ nước càng cao
hơn
6.2.7. Sự toả nhiệt khi đóng rắn
- Khi đóng rắn xi măng toả nhiệt Δt = 300c÷500c, khi nguội gây ra gradient = 300c÷500c, khi nguội gây ra gradien
nhiệt độ từ trong ra ngồi do đó dễ làm bê tông nứt vỡ, biện pháp khắc phục như sau :
+ Làm nguội từ từ
+ Sản xuất xi măng ít toả nhiệt
+ Đưa phụ gia vào
+ Giảm pha thuỷ tinh trong clinker
+ Nghiền thô hơn
6.2.8. Độ giảm mác lúc lưu kho bảo quản
- Xi măng giữ lâu, ở nhiệt độ cao dễ bị hyđrat hoá và cacbonnat hoá tạo lớp
màng trên bề mặt hạt xi măng. Hoạt tính xi măng bị giảm dẫn tới : thời gian đông kết
chậm, cường độ giảm (3 tháng giảm 10%÷15%, 6 tháng giảm 15%÷30%)
- Hoạt tính giảm là do :
+ Thành phần khống : C3A, C4AF
+ Độ mịn ; càng mịn giảm càng nhanh
+ Phụ gia có mặt
+ Điều kiện bảo quản
6.3. Thành phần hóa học xi măng pooclăng
Là yếu tố quan trọng đánh giá chất lượng clinker, nó gồm 4 ơxit chính:
6.3.1 CaO:
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
12
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
- Chiếm (63÷67)%. Là ơxit quan trọng nhất. Để xi măng có chất lượng cao CaO
phải liên kết với các ôxit khác. Lượng CaO tự do còn lại ở dạng quá lửa làm cho đá xi
măng khơng ổn định thể tích gây hại
- Lượng CaO liên kết lớn - xi măng có cường độ cao. Đóng rắn nhanh, khi đóng
rắn toả nhiệt nhiều, khơng bền hố
6.3.2 SiO2:
- Chiếm (21÷24)%. Liên kết với CaO tạo khống SLC, các khống này có khả
năng đóng rắn. SiO2 tự do khơng ảnh hưởng gì đến chất lượng xi măng. Lượng SiO2
liên kết lớn xi măng có cường độ sau 28 ngày lớn, đóng rắn chậm, toả nhiệt nhỏ khi
đóng rắn, bền hố hơn
6.3.3 Al2O3:
Chiếm (4÷8)%. Liên kết với CaO tạo thành khống Aluminát và Alumơ fezit
can xi. Al2O3 liên kết lớn-xi măng có cường độ phát triển lúc đầu cao sau chậm, thời
gian đóng rắn nhanh, toả nhiệt nhiều khi đóng rắn, kém bền hố
6.3.4 Fe2O3:
- Chiếm (2.5÷5)%. Liên kết với CaO tạo fezit can xi. Fe2O3 lớn nhiệt độ kết
khối của phối liệu giảm, độ nhớt pha lỏng nhỏ dễ tạo khoáng trong clinker. Nếu Fe2O3
quá lớn xi măng có tỷ trọng cao, cường độ thấp, đóng rắn chậm, toả nhiệt thấp,bền hố
6.3.5 MgO : (< 5%).
- Khi MgO > 5% làm xi măng không ổn định thể tích khi đóng rắn vì nó ở dạng
dung dịch rắn, thuỷ tinh, periclaz
6.3.6 Kiềm:
- Chiếm (0.1÷1)%. Là thành phần khơng mong muốn vì nó làm giảm độ nhớt
pha lỏng, tăng dính bết, thay đổi tốc độ đóng rắn xi măng, tạo những vết loang trên cấu
trúc. Tác dụng với SiO2 tạo gel silicát kiềm có thể tích lớn gây mất ổn định, khơng bền
nước
Ngồi ra cịn có các ôxit khác như TiO2, Mn2O3, P2O5 .v.v…có ảnh hưởng
nhỏ, không đáng kể đến chất lượng xi măng
7. Quy trình sản xuất xi măng của nhà máy xi măng Hướng Dương
7.1. Sơ đồ cơng nghệ
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hồng Tiến Việt
13
ỏn tt nghip
Ngnh iu khin t ng
Đá vôi
Phụ gia
Đất sét
100-420T/h
100-420T/h
400T/h
120T/h
Than
Thạch cao/ phụ gia
30-120T/h
30-120T/h
100T/h
Đá vôi
23.520 T
Đất sét
2x3.500T
P. Silíc
780T
Quặng sắt
780T
Than
2x3500T
Tới nghiền
ximăng
Dùng chung
Tới két than thô
Đá vôi
200T
Sét 100T
Silíc 80T
Q. sắt
80T
Nghiền liệu
200T/h
Bụi hồi
Silô ®ång
nhÊt 9000 T
Bơi håi
Tíi th¸p
trao ®ỉi
nhiƯt
Hình 1: Sơ đơg cơng nghệ
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
14
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
7.2 Chuẩn bị nguyên liệu
- Đá vôi khai thác tại mỏ đá vôi Nam Sơn có kích thước cục £ 350mm được ơ
tơ tự đổ tải trọng 20 tấn vận chuyển tới trạm đập đá vôi đặt tại nhà máy. Qua phễu tiếp
nhận và cấp liệu tấm, đá vôi được đập trong máy đập năng suất 400 t/h đến kích thước
cục £ 50mm. Đá vôi đã đập vụn được băng tải vận chuyển về kho chứa đá vôi.
- Đất sét khai thác tại mỏ Đơng Sơn có kích thước cục < 300mm được ô tô tự
đổ tải trọng 15 tấn vận chuyển tới trạm đập sét trong nhà máy. Qua phễu tiếp nhận và
cấp liệu tấm, đất sét được đập trong máy cán hai trục, năng suất 120T/h đến kích thước
cục £ 50mm. Đất sét sau đập được vận chuyển bằng băng tải về kho chứa.
- Đất sét, quặng sắt, phiến silíc được vận chuyển về kho chứa bằng băng tải.
Tại kho chứa, đất sét, quặng sắt, phiến silíc được thiết bị đánh đống năng suất 200 T/h
rải thành đống theo từng lớp. Đất sét được đánh thành 2x3.500 = 7.000 tấn, đảm bảo
dự trữ cho 9 ngày sản xuất; quặng sắt thành đống 780 tấn và phiến silíc thành đống
780 tấn.
- Phụ gia xi măng và thạch cao có kích thước cục £ 350mm vận chuyển về nhà
máy bằng ô tô và chứa tại bãi. Các phụ gia này được đập nhỏ bằng máy đập năng suất
100t/h, đảm bảo kích thước cục sau khi đập của phụ gia £ 25mm
- Than cám Quảng Ninh được vận chuyển về nhà máy bằng ô tơ. Than được đổ
vào phễu nhận, sau đó được các băng tải vận chuyển vào kho chứa. Tại kho chứa, than
được thiết bị đánh đống năng suất 100 T/h rải thành đống theo từng lớp. Than được
đánh thành 2 đống 2x3.500 = 7.000 tấn, đảm bảo dự trữ cho 21 ngày sản xuất
- Các nguyên liệu từ các kho chứa khác nhau được lấy đi nhờ các thiết bị rút
liệu và vận chuyển bằng băng tải nạp trực tiếp vào các bunke của trạm cân đong gồm:
+ Bun ke đá vôi
:
200 tấn
+ Bun ke đất sét
:
100 tấn
+ Bun ke quặng sắt :
80 tấn
+ Bun ke phiến silíc :
80 tấn
- Dưới các bun ke có các cân băng định lượng, để định lượng phù hợp với khối
lượng và tỉ lệ phối liệu theo yêu cầu công nghệ và được điều khiển tự động từ phòng
điều khiển trung tâm. Các nguyên liệu sau khi định lượng, được đổ chung vào băng tải
vận chuyển đến nhà nghiền liệu.Có hệ thống kiểm tra, thử cân trước khi khởi động
máy nghiền. Các lọc bụi túi sẽ được lắp đặt để khử bụi ở đỉnh phễu và khu vực cấp
liệu cân. Hỗn hợp nguyên liệu được thu gom từ các lọc bụi được vận chuyển tới băng
tải cấp liệu cho máy nghiền nguyên liệu. Máy phân ly từ tính và thiết bị dị kim loại
được lắp đặt trên băng cấp nguyên liệu thô vào máy nghiền.
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
15
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
7.3. Nghiền liệu và đồng nhất liêu
- Sau khi định lượng chính xác từng thành phần, phối liệu được băng tải vận
chuyển tới công đoạn nghiền liệu năng suất 200 t/h. Các thiết bị chính của cơng đoạn
này gồm:
+ Máy nghiền đứng con lăn, năng suất 200 t/h thực hiện nghiền sấy đồng thời.
+ Một bộ gồm 4 xiclon và lọc bụi để phân ly bột liệu và khử bụi khí thải.
+ Buồng đốt phụ sẽ được lắp đặt để cung cấp khí nóng khi lị nung khơng
hoạt động.
+ Một cầu trục sức nâng 12,5 tấn được trang bị cho việc lắp đặt, sửa chữa
máy nghiền .
+ Phối liệu sau khi nghiền được máng khí động và gầu nâng chuyển tới si lơ
đồng nhất.
+ Phối liệu sau khi nghiền đạt được các yêu cầu sau:
Độ mịn < 10% trên sàng 90 m;
Độ ẩm < 1%
- Nguyên lý nghiền là kết hợp đồng thời giữa chức năng nghiền tán và phân loại
cỡ hạt nhờ sử dụng khí được thổi từ một quạt cao áp. Bột liệu bị đẩy lên phần trên
của máy qua bộ phận khí động, các hạt thơ được hồi về để nghiền lại, các hạt mịn
được thổi tới xiclon lắng lọc. Bột liệu mịn được chuyển tới xi lô đồng nhất. Phần khí
và bụi qua lọc bụi tĩnh điện năng suất 420.000m3/h, tại đây bụi được thu hồi chuyển
về si lô đồng nhất bằng hệ thống vận chuyển kết hợp.
- Điều chỉnh tác nhân sấy trong máy nghiền trên cơ sở nhiệt độ khí đầu ra, q
trình điều chỉnh này được điều khiển liên động giữa điểm đo nhiệt độ đầu ra và mơ tơ
van cấp gió nóng cho máy nghiền. Tác nhân sấy của máy nghiền trong khi lò nung
đang hoạt động là khí thải của lị nung trích sau quạt gió. Ở giai đoạn đầu, lị chưa hoạt
động, phải sử dụng khí nóng cấp từ buồng đốt phụ chạy dầu F.O
- Tổ hợp máy nghiền đứng được trang bị hệ thống kiểm sốt tuần hồn ngồi
(ECS) để giảm tổn thất áp suất và lưu lượng khí qua máy nghiền đến mức thấp nhất,
đảm bảo máy hoạt động tối ưu với chi phí năng lượng thấp. Một hệ thống phun nước
được bố trí để đảm bảo sự hoạt động ổn định của máy nghiền và khống chế nhiệt độ ra
của sản phẩm.
- Lọc bụi được lắp đặt cạnh nhà nghiền liệu. Hàm lượng bụi trong khí thải sau
lọc bụi tĩnh điện không được vượt quá 50mg/Nm3 trong điều kiện vận hành bình
thường. Một thiết bị lấy mẫu liên tục tự động dẫn động mô tơ dùng cho bột liệu sẽ
được lắp trên vị trí hợp lý trên đường tới si lô đồng nhất để kiểm tra chất lượng bột
liệu được nghiền. Một ống khói chính bằng thép cho khí thải từ lọc bụi của máy
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
16
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
nghiền ra khí quyển với chiều cao vượt 5m so với tháp trao đổi nhiệt. Các thiết bị lọc
bụi túi thích hợp cùng phương tiện phụ trợ được lắp đặt để khử bụi các đường vận
chuyển bột liệu .
- Si lô đồng nhất bột liệu có đường kính 15m, chiều cao H = 54m, sức chứa
9.000 tấn, đảm bảo dự trữ sản xuất cho 2,25 ngày sản xuất. Si lơ có cấu tạo bằng bê
tông cốt thép. Nguyên tắc nạp đồng nhất và tháo liên tục với độ lệch tiêu chuẩn "s"
theo hàm lượng CaCO3 tại cửa ra < 0,2% với hiệu quả đồng nhất 10/1
- Thiết bị rút kiểu khí động cho bột liệu được lắp đặt tại các cửa ra của si lô và
được điều khiển tự động nhằm duy trì sự tháo liệu đều đặn. Nguyên tắc rút là dòng
chảy nhiều đầu với tỷ lệ dòng được thực hiện theo chu trình định trước, kết hợp với
buồng trộn tầng sơi tầm ngắn phía dưới để nâng cao hiệu quả đồng nhất .
- Một bộ thiết bị lọc bụi túi và phương tiện kèm theo được lắp đặt trên si lô
đồng nhất.
- Một thiết bị lấy mẫu bột liệu tức thời dẫn động mô tơ được lắp đặt tại cửa ra
của si lô để kiểm tra hiệu quả đồng nhất bột liệu
- Bố trí hệ thống đo lường kiểm tra độ đầy bột liệu trong si lơ .
- Bố trí hệ thống thiết bị vận chuyển bột liệu từ si lơ tới cấp liệu lị kiểu kết hợp
máng khí động và gầu tải kiểu băng.
- Toàn bộ hệ thống vận hành và vận chuyển bột liệu tới hệ thống cấp liệu lò sẽ
được thực hiện từ phòng điều khiển trung tâm .
7.4. Tháp trao đổi nhiệt và lò nung
- Hệ thống lò nung đồng bộ, tiên tiến và hiện đại công suất 2.500 tấn
clinker/ngày bao gồm :
- Hệ thống cấp liệu lò là một "Hệ thống đo khối lượng tiêu thụ" bao gồm kết
cấu cấp khí, hệ thống van điều khiển tự động vv... với cấp liệu cân được lắp đặt cho
việc cấp phối liệu vào tháp trao đổi nhiệt. Hệ thống được trang bị cùng với đường cấp
liệu dự phòng cho trường hợp khẩn cấp.Tháp trao đổi nhiệt 1 nhánh 5 tầng xiclon có
trang bị các súng bắn khí nén chống tắc.
- Bột liệu được cấp cho tháp trao đổi nhiệt tạo điều kiện phân tán đồng đều và
bảo đảm nhiệt độ khí thải ra khỏi tháp khơng vượt quá 3000C.
- Buồng phân huỷ đặt bên cạnh hệ thống tháp trao đổi nhiệt đóng vai trị buồng
đốt phụ cho lị quay. Nó có tác dụng làm tăng năng suất tối đa của lị trên cơ sở q
trình phân huỷ Cacbonnat đạt từ 92-95%. Buồng phân huỷ có tác dụng làm giảm đáng
kể kích thước (chiều dài) của lị quay đồng thời tận dụng tối đa lượng nhiệt thải ra
ngoài trong quá trình làm nguội clinker bằng ống thu hồi khí nóng từ cơng đoạn làm
nguội clinker tới buồng phân huỷ và tháp trao đổi nhiệt.
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
17
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
- Lò quay nung theo phương pháp khơ. Kích thước lị nung 4 x 60m với 3 bệ
đỡ có năng suất 2.500 tấn clinker/ngày.
- Vịi đốt nhiều kênh có khả năng đốt từng loại nhiên liệu hoặc hỗn hợp dầu
FO- than cho lò nung và buồng phân huỷ. Nhiên liệu để nung là 100% than cám
antraxit chất bốc thấp trong quá trình vận hành lị bình thường. Riêng khi khởi động
hoặc trong trường hợp cần thiết, lò nung và buồng phân huỷ sử dụng dầu FO. Tỷ lệ
nhiên liệu cấp cho lò nung là 40-45% và cấp cho buồng phân huỷ là 55-60% việc điều
chỉnh tự động tỷ lệ nhiên liệu tới buồng phân huỷ sẽ duy trì khoảng nhiệt độ làm việc
không đổi trong các xiclon nhằm ổn định chế độ nhiệt của lị nung.
- Khí thải từ nhánh trao đổi nhiệt sau khi qua tháp điều hoà sẽ được quạt cấp
vào máy nghiền đứng con lăn để sấy phối liệu, bụi phối liệu thu hồi trong tháp điều
hoà sẽ chuyển tới silô đồng nhất hoặc loại bỏ .
- Hệ thống kiểm tra nhiệt độ vỏ lò bằng thiết bị quét tia hồng ngoại có bước
sóng dài ln giám sát nhiệt độ vỏ lò đồng thời chỉ ra sự thay đổi nhiệt độ bên trong lò
để người vận hành theo dõi được tình trạng làm việc của gạch chịu lửa trong lị quay.
Ngồi ra cịn có một hệ thống camera video để theo dõi trực tiếp và liên tục tồn bộ
cơng đoạn nung nhằm giúp cho người vận hành kiểm tra và xử lý kịp thời mọi sự cố có
thể xảy ra .
- Lắp đặt một thang máy và tời điện để phục vụ bảo dưỡng và sửa chữa hệ
thống thiết bị.
- Hai hệ thống phân tích khí sẽ được lắp đặt cho hệ thống lò nung gồm:
+ Hệ thứ nhất đặt ở buồng khói để theo dõi hàm lượng O2, CO, NO.
+ Hệ thứ hai đặt ở đường ra của tháp trao đổi nhiệt để giám sát O2 và CO.
7.5. Nghiền xi măng
- Xi măng được nghiền trong hệ thồng gồm: máy cán B800x1.200mm, năng
suất: 180-230 t/h và máy nghiền bi, chu trình kín với hệ thống phân ly hiệu suất cao
(phân ly khí động). Máy nghiền bi 2 ngăn có năng suất 120 t/h. Kích thước máy
nghiền: 4,2 x 12,5m. Động cơ máy nghiền 3.150kW/6kV, động cơ phụ 45kW. Xi
măng bột ra khỏi máy nghiền, nhờ gầu nâng để đưa tới phân ly hiệu suất cao. Phân ly
có năng suất 450 tấn/h. Qua máy phân ly hạt thô được quay trở lại đầu máy nghiền.
Hạt mịn đạt độ mịn 3.200 cm2/g được lắng trong cyclone lắng và hệ thống lọc bụi,
qua các máng khí động và gầu nâng để chứa vào các si lô xi măng.
- Tại công đoạn nghiền xi măng được lắp đặt 01 tổ hợp lọc bụi túi kiểu mạch
xung với năng suất xử lý 157.000 m3/h, đảm bảo nồng độ bụi ≤ 50mg/Nm3.
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
18
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
- Bột xi măng đạt độ mịn theo yêu cầu được tách ra từ thiết bị phân ly khí động
học, lọc bụi, sẽ được hệ thống máng khí động và gầu nâng chuyển đến chứa trong các
si lô xi măng.
- Xi măng được chứa trong 2 si lơ trịn bằng bê tơng cốt thép. Mỗi si lơ có
đường kính 15, cao 40m, sức chứa mỗi cái 8.000 tấn, đủ dự trữ cho khoảng 5,1 ngày
sản xuất .
- Đáy mỗi silô xi măng được chia làm các rẻ quạt thơng gió lắp khít với các
máng khí động. Các ngăn đáy được nối với quạt áp lực được gọi là quạt vịng ngồi.
Mỗi 1/4 rẻ quạt sẽ được cấp khí trong khoảng thời gian nhất định phụ thuộc vào lượng
xi măng rút ra.
- Tại công đoạn này cịn bố trí 2 hệ thống xuất xi măng rời năng suất 120t/h cho
ơ tơ chun dùng.
7.6. Đóng bao và xuất xi măng
- Cơng đoạn đóng bao gồm 2 dây chuyền đóng bao với 2 máy đóng bao 8 vòi
kiểu quay. Bột xi măng rút ra từ 2 silơ xi măng được các máng khí động và gầu nâng
vận chuyển tới 2 dây chuyền đóng bao.
- Trên mỗi dây chuyền đóng bao bố trí một sàng rung năng suất 120t/h, một cấp
liệu tang quay năng suất 120t/h, một máy đóng bao 8 vịi kiểu quay trịn năng suất
100t/h, hệ thống cân bao, loại bao không đạt yêu cầu và thiết bị làm sạch bao cùng hệ
thống băng tải vận chuyển đến vị trí xuất.
- Xuất xi măng bao cho ô tô được thực hiện bằng 2 hệ thống xuất xi măng bao
với 4 vị trí xếp bao lên ô tô. Mỗi hệ thống có năng suất 100 t/h.
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
19
Đồ án tốt nghiệp
Ngành Điều khiển tự động
CHƯƠNG II: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA NHÀ MÁY
XI MĂNG HƯỚNG DƯƠNG
Do đặc trưng của ngành sản xuất xi măng là ngành có quy mơ sản xuất lớn trải
dài trên một diện tích rộng, số lượng thiết bị nhiều và thuộc nhiều hãng khác nhau. Vì
vậy việc lựa chọn cấu trúc DCS cho việc tự động hóa nhà máy là một quyết định hợp
lý. Việc sử dụng cấu trúc DCS cho hệ thống tự động hóa nhà máy giúp cho việc lắp
đặt, vận hành và bảo chì hệ thống trở lên đơn giản, thuận lợi.
1. Cấu trúc điều khiển của nhà máy xi măng Hướng Dương
Nhà máy xi măng Hướng Dương sử dụng chủ yếu PLC của Simens vào điều
khiển quá trình sản xuất.Hiện tại nhà máy dùng hai loại PLC của Simens là chủ yếu
S7-200 và S7-300 với đầy đủ phần cứng và phần mềm để điều khiển quá trình sản
xuất. Căn cứ vào nhiệm vụ điều khiển ,số công đoạn sản xuất và số module vào ra của
nhà máy mà hệ thống quản lý chia thành các cấp bậc sau:
- Cấp quản lý
- Cấp vận hành và giám sát
- Cấp trường
Hình 2: Hệ thống DCS nhà máy
Lê Quang Dũng, Bùi Hữu Hiếu, Hoàng Tiến Việt
20
