Luận văn tự động hóa xí nghiệp Nghiên cứu hệ thống Trang bị điện – Tự động hóa trên dây chuyền sản xuất xi măng. Ứng dụng PLC S7300 vào điều khiển hệ thống cân băng định lượng trong công đoạn nghiền liệu sống tại nhà máy xi măng La Hiên

Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay sản phẩm công nghiệp đang đóng một vai trò rất quan trọng trong
nền kinh tế quốc dân. Đặc biệt là những thành tựu khoa học kỹ thuật lại đang phát
triển mạnh mẽ và được áp dụng phổ biến, rộng rãi vào lĩnh vực công nghiệp. Nhận
thức được tầm quan trọng của vấn đề này có ảnh hưởng lớn như thế nào đến vận
mệnh phát triển của đất nước. Nhà nước ta đang ra sức đào tạo và nghiên cứu khoa
học kỹ thuật, khuyến khích đầu tư nhằm thúc nhanh mục tiêu công nghiệp hoá, hiện
đại hoá đất nước. Đối với mọi quốc gia nói chung và nước ta nói riêng thì những
ngành đóng vai trò then chốt của nền kinh tế là: Điện, than, dầu khí và ngành công
nghiệp xi măng cũng không nằm ngoài chiến lược phát triển kinh tế. Công nghiệp xi
măng góp phần thúc đẩy quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, xây
dựng cơ sở hạ tầng phục vụ dân sinh.
Để nâng cao chất lượng sản phẩm, số lượng sản phẩm cũng như hỗ trợ cho
con người những công việc phức tạp, ngành tự động hoá đã ra đời và mang lại hiệu
quả rất cao đáp ứng hoàn toàn những yêu cầu đó của con người. Tự động hoá là một
lĩnh vực đã được hình thành và phát triển rộng lớn trên phạm vi toàn thế giới, nó
đem lại một phần không nhỏ cho việc tạo ra các sản phẩm có chất lượng và độ phức
tạp cao phục vụ nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống. Với sự phát triển của khoa học
công nghệ như hiện nay thì việc ứng dụng thiết bị logic khả trình PLC để tự động
hóa quá trình sản xuất, nhằm mục tiêu tăng năng suất lao động, giảm sức người,
nâng cao chất lượng sản phẩm đang là một vấn đề cấp thiết và có tính thời sự cao.
Là sinh viên của chuyên ngành tự động hóa, sau thời gian học tập và nghiên
cứu tại Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên, chúng em đã được
nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu trang bị điện – tự động hóa trên dây
truyền sản xuất xi măng. Ứng dụng PLC S7 – 300 vào điều khiển hệ thống cân
băng định lượng trong công đoạn nghiền liệu sống tại nhà máy xi măng La
Hiên”. Đồ án với mục đích tìm hiểu công nghệ sản xuất xi măng và nghiên cứu ứng
dụng của bộ điều khiển PLC trong sản xuất trong nhà máy xi măng La Hiên – Thái

Nguyên, đây là một nhà máy hiện nay đã có mức tự động hóa được nâng lên rất cao
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 1 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
với việc sử dụng thiết bị điều khiển PLC S7-300 cùng với các thiết bị khác của hãng
SIEMENS.
Trong quá trình tiến hành làm đồ án, mặc dù được sự hướng dẫn tận tình của
giáo viên hướng dẫn Th.S Nguyễn Thị Mai Hương và bản thân chúng em cũng đã
cố gắng tham khảo tài liệu và tìm hiểu thực tế trong nhà máy nhưng do thời gian và
kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em mong
nhận được những ý kiến đóng góp và nhận xét đánh giá quý báu của các thầy cô và
các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình và chu đáo của giáo viên
hướng dẫn Th.S Nguyễn Thị Mai Hương, cùng toàn thể các thầy cô trong khoa, nhà
trường và các bạn đã giúp đỡ em rất nhiều để em hoàn thành được đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, ngày 21 tháng 5 năm 2012
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Tiến Văn
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 2 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
PHẦN I
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 3 -
Lớp K43 TĐH03

Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
1.1. Lịch sử ngành xi măng thế giới và Việt Nam:
Năm mươi thế kỷ trước, người Ai Cập đã dùng rơm trộn với đất sét để tạo ra
những viên gạch khô và sử dụng vữa vôi với thạch cao làm chất kết dính (cement)
để xây dựng các kim tự tháp. Đến thế kỷ XII, người La Mã đã phát minh ra xi măng
La Mã để xây dựng các đấu trường, các đền thờ các vị thần ở Rome mà đến nay vẫn
còn làm thế giới kinh ngạc. Vào giữa thế kỷ XVIII, John Smeaton (người Anh) đã
tìm ra xi măng thuỷ lực để xây dựng hải đăng Eddystone nổi tiếng và đến giữa thế
kỷ XIX Joseph Aspdin (cũng là người Anh) đã phát minh ra quá trình công nghệ
sản xuất xi măng Poóc lăng mà nhờ đó các công trình xây dựng ngày càng phát
triển hơn, bền vững hơn.
Nhờ có xi măng Poóc lăng mà ở thế kỷ XX người ta có thể tạo nên các kết cấu
xây dựng lớn và vĩ đại như nhà hát Champs Elise ở Paris, đập nước lớn Hoover Dam ở
bang Nevada – Mỹ, đập Itaipu ở giữa Brazil – Paraguay – Achentina, đập thuỷ điện
Tam Hiệp lớn nhất thế giới ở Trung Quốc và tháp đôi Petronas (cao 458 mét) ở
Malaysia. Công trình xây dựng là biểu tượng cho sự phát triển công nghệ của loài
người và nó gợi lại giá trị của nền văn minh nhân loại.
Ở Việt Nam, công nghiệp xi măng đã hình thành và phát triển hơn 100 năm,
bắt đầu từ năm 1899 bằng việc xây dựng nhà máy xi măng lò đứng đầu tiên tại Hải
Phòng. Từ năm 1924 đến năm 1930 đã xây thêm 3 dây chuyền lò quay phương
pháp ướt theo công nghệ của Pháp. Sau ngày hoà bình lập lại, nhà nước ta đã đầu tư
tại nhà máy xi măng (XM) Hải Phòng thêm 6 dây chuyền lò quay sản xuất theo
phương pháp ướt với thiết bị của F.S. Smidth (Đan Mạch) và công nghệ của
Rumani cung cấp. Ở miền Nam năm 1964, nhà máy XM Hà Tiên được xây dựng
với 2 lò quay phương pháp ướt do hãng Venot-pic của Pháp cung cấp.
Ngay từ năm 1975 sau khi thống nhất, để đáp ứng nhu cầu xây dựng tái thiết
và phát triển đất nước, chính phủ đã quyết định xây dựng thêm các nhà máy xi
măng mới có công suất lớn, đầu tiên là nhà máy XM Bỉm Sơn (Thanh Hoá) có công

suất 1,2 triệu tấn/năm với 2 dây chuyền thiết bị lò quay phương pháp ướt của Liên
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 4 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
Xô, sau đó là nhà máy XM Hoàng Thạch (Hải Dương) công suất 1,1 triệu tấn/năm
với 1 dây chuyền lò quay phương pháp khô hiện đại, thiết bị do F.S. Smidth cung
cấp. Từ năm 1986 đến nay, công cuộc đổi mới đã tạo đà cho sự phát triển nhanh
chóng và mạnh mẽ của đất nước, nhu cầu xây dựng ngày càng tăng đòi hỏi ngành
công nghiệp xi măng phải tiếp tục đầu tư và phát triển. Hàng loạt nhà máy xi măng
lò quay phương pháp khô hiện đại đã được xây dựng và đi vào sản xuất như nhà
máy XM Chinfon (Hải Phòng) 1,4 triệu tấn/năm, XM Bút Sơn (Hà Nam) 1,4 triệu
tấn/năm, XM Nghi Sơn (Thanh Hoá) 2,15 triệu tấn/năm, XM Hoàng Mai (Nghệ
An) 2 triệu tấn/năm, XM Vân Xá (Huế) 0,5 triệu tấn/năm, XM Sao Mai (Hà Tiên)
1,76 triệu tấn/năm và 55 cơ sở sản xuất xi măng lò đứng ở khắp cả nước với tổng
công suất hơn 3 triệu tấn/năm. Bên cạnh đó, các nhà máy cũ cũng được đầu tư mở
rộng hoặc cải tạo nâng cấp như XM Hoàng Thạch 2 (1,4 triệu tấn/năm), XM Bỉm
Sơn 2 (1,4 triệu tấn/năm). Sự phát triển của ngành xi măng đã đáp ứng nhu cầu xây
dựng ngày càng nhiều của đất nước và đập thuỷ điện Hoà Bình – “công trình thế
kỷ”, cầu Thăng Long, cầu Mỹ Thuận, sân vận động quốc gia Mỹ Đình v.v đã trở
thành niềm tự hào của nhân dân ta.
1.2. Xi măng và công nghệ sản xuất xi măng:
1.2.1. Khái niệm xi măng:
Xi măng là một loại khoáng chất được nghiền mịn, khi tiếp xúc với nước thì
xảy ra các phản ứng thủy hóa và tạo thành một dạng hồ gọi là hồ xi măng. Tiếp đó,
do sự hình thành của các sản phẩm thủy hóa, hồ xi măng bắt đầu quá trình ninh kết
sau đó là quá trình hóa cứng để cuối cùng nhận được một dạng vật liệu có cường độ
và độ ổn định nhất định.
1.2.2. Quy trình sản xuất xi măng:

Nhìn chung quá trình sản xuất xi măng gồm những công đoạn cơ bản sau:
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 5 -
Lớp K43 TĐH03
Khai thác nguyên liệu
Gia công sơ bộ nguyên liệu
Nghiền, sấy phôi liệu sống
Nghiền xi măng
Nung Clinker
Đóng gói xi măng
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.1: Sơ đồ công đoạn sản xuất xi măng
Khai thác nguyên liệu:
Xác định nguồn nguyên nhiên liệu, thăm dò địa hình và đánh giá chất lượng,
tổ chức khai thác.
Gia công sơ bộ nguyên liệu:
Đá vôi, đất sét, quặng sắt… được vận chuyển từ mỏ khai thác về nhà máy
thường ở dạng viên tảng có kích thước lớn, nên phải được đập nhỏ trước để tiện cho
việc nghiền, sấy khô, chuyển tải và tồn trữ.
Vật liệu sau khi được đập nhỏ và có độ hạt đồng đều nên giảm được hiện
tượng phân ly của độ hạt khác nhau trong quá trình vận chuyển và tồn trữ, có lợi
cho việc tạo ra thành phần liệu sống và sự phối liệu được chính xác. Nhưng trong
sản xuất xi măng độ hạt của vật liệu là hạt vừa, nếu hạt quá nhỏ sẽ làm cho hệ thống
đập nhỏ phức tạp thêm.
Nghiền, sấy phối liệu sống:
Phối liệu đã được định lượng gồm đá vôi, đất sét sẽ được nạp vào máy nghiền
đứng. Tại đây phối liệu được nghiền và sấy khô bằng khí thải từ lò nung. Sau khi
sấy thì lượng nước có trong nguyên liệu, chủ yếu là trong đất sét giảm xuống rất
nhiều, tạo điều kiện cho các giai đoạn sau như nung clinker, tồn trữ xi măng.

Nung Clinker:
Clinker là sản phẩm nung thiêu kết ở 1450
0
C của đá vôi, đất sét và một số phụ
gia điều chỉnh. Nung clinker xi măng là khâu then chốt trong sản xuất xi măng.
Nhiệt độ của vật liệu từ 1300 ÷ 1450 ÷ 1300
0
C là tiến hành nung clinker. Khi nhiệt
độ của vật liệu đạt mức trên thì các chất sắt nhôm 4 canxi, nhôm 3 canxi, oxit magie
và các chất kiềm bắt đầu nóng chảy; oxit canxi, silic 2 canxi hoà vào trong pha
lỏng. Trong pha lỏng, oxit canxi, silic 2 canxi xảy ra phản ứng tạo thành silic 3
canxi, đây là quá trình hấp thụ vôi. Khi đạt 1450
0
C vôi tự do được hấp thụ đầy đủ.
Sau khi nung thành clinker phải tiến hành làm nguội. Mục đích là để tăng chất
lượng clinker, nâng cao tính dễ nghiền, thu hồi nhiệt dư của clinker, giảm hao nhiệt,
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 6 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
nâng hiệu suất nhiệt của hệ thống nung, giảm nhiệt độ clinker, thuận tiện cho việc
tồn trữ, vận hành và nghiền clinker.
Nghiền xi măng:
Sau khi làm nguội, clinker được chuyển lên silo clinker. Từ đây, clinker được
nạp vào máy nghiền xi măng cùng thạch cao và các phụ gia điều chỉnh; hệ thống
nghiền sơ bộ có thiết bị lọc bụi hiệu suất cao.
Mục đích của việc nghiền xi măng:
- Xi măng càng mịn thì càng tăng diện tích bề mặt
- Tăng tính năng thuỷ phân hoá rất mạnh, nó bao bọc cát sạn trong bê tông

và dính kết lại với nhau.
Đóng gói xi măng:
Sau khi nghiền, xi măng chưa thể xuất xưởng ngay mà phải qua tồn trữ trung
gian. Tồn trữ xi măng có tác dụng như sau:
- Khống chế nghiêm ngặt chất lượng xi măng
- Cải thiện chất lượng xi măng.
Xi măng xuất xưởng có 2 kiểu: xi măng bao và xi măng rời. Xi măng bao là
dùng máy đóng bao đổ xi măng vào túi giấy. Máy đóng bao có 2 loại chính: máy
đóng bao quay tròn và máy đóng bao cố định. Việc đóng xi măng rời và vận tải xi
măng rời phải sử dụng máy đóng và xe chuyên dụng.
1.3. Các phương pháp sản xuất xi măng hiện nay:
Để sản xuất xi măng, tuỳ theo trình độ kỹ thuật và khả năng đầu tư của mỗi
nước, mỗi địa phương người ta sản xuất theo các phương án công nghệ khác nhau.
Ở Việt Nam cũng như trên thế giới đã và đang sản xuất theo một số công nghệ sau:
- Lò đứng thủ công
- Lò đứng cơ giới hoá
- Lò quay bán khô
- Lò quay phương pháp ướt
- Lò quay theo phương pháp khô.
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 7 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
Ở mỗi phương án trên đều có những ưu nhược điểm nhất định. Tuy nhiên các
phương án mang tính hiện đại bao giờ cũng có kết quả tốt (về chất lượng, năng suất).
Các công nghệ được trình bày ở bảng dưới:
Chỉ tiêu
Công nghệ
Công nghệ lò đứng Công nghệ lò quay ướt

Công nghệ lò quay
khô
1. Nguyên
lí làm việc
- Làm việc gián đoạn
- Phối liệu được cấp vào
theo từng mẻ, đi từ trên
xuống
- Quá trình tạo khoáng diễn
ra theo chiều cao của lò và
trong từng viên phối liệu.
- Làm việc liên tục
- Phối liệu được nạp từ
đầu cao của lò, đảo trộn
đều theo vòng quay của lò
- Quá trình tạo khoáng
được diễn ra theo chiều
dài lò
-Công suất lớn( có thể đạt
3000-5800 tấn clinke/ngày.
- Làm việc liên tục
- Tương tự lò quay ướt
- Tương tự lò quay ướt
- Tương tự lò quay ướt.
2. Phối liệu
- Đá vôi, đất sét, phụ gia ,
xỉ pirit
-Thêm phụ gia khoáng hóa
photphorit-ở dạng viên, độ
ẩm 14%, trộn lẫn vào nhau.

- Tương tự công nghệ lò
đứng
- Phối liệu dạng bùn, độ
ẩm 40%, phối liệu không
trộn lẫn than.
- Tương tự công nghệ
lò đứng
- Phối liệu đưa vào
dạng bột mịn, độ ẩm 1-
2%, và không trộn lẫn
với nhau.
3. Nhiên
liệu
- Chỉ dung nhiên liệu rắn
(than)
-Tiêu tốn nhiều nhiên liệu
trên 1 đơn vị sản phẩm lớn.
- Có thể dùng than hoặc
dầu, khí
-Tiêu tốn nhiên liệu trên 1
đơn vị sản phẩm là lớn nhất.
-Tương tự lò quay ướt
-Tiêu tốn nhiên liệu
trên 1 đơn vị sản phẩm
là nhỏ nhất.
4. Quá
trình nung
- Sử dụng lò đứng
- Phải trải qua giai đoạn
sấy giảm độ ẩm từ 40%

xuống 2%.
- Sử dụng lò quay
- Tương tự lò đứng.
- Sử dụng lò quay
- Lò quay khô có hệ
thống trao đổi nhiệt,
tháp xyclon.
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 8 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
5. Nhiệt độ
và chất
lượng
- Nhiệt độ lò rất khó đạt tới
1450ºC
- Chất lượng không tốt và
ổn định.
- Nhiệt độ nung 1450ºC
- Chất lượng sản phẩm tốt
và ổn định.
- Tương tự lò quay ướt
- Chất lượng tốt và ổn
định.
6. Mức độ
gây ô
nhiễm
- Lượng khí thải gây ô
nhiễm lớn

- Đặc biêt công nghệ này
thải ra 1 lượng HF- chất
khí rất độc hại, cần công
nghệ xử lí hiện đại và chi
phí cao.
- Lượng khí thải gây ô
nhiễm là lớn nhất do sử
dụng rất nhiều nhiên liệu.
- Lượng khí thải gây ô
nhiễm la nhỏ nhất.
Kết luận: Công nghệ sản xuất xi măng lò quay theo phương pháp khô cho
chất lượng xi măng rất tốt, phù hợp với yêu cầu sử dụng ngày càng cao hiện nay.
Đồng thời đây cũng là phương pháp tiết kiệm năng lượng và ít ảnh hưởng đến môi
trường nhất.
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 9 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
PHẦN II
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG TẠI NHÀ MÁY
XI MĂNG LA HIÊN THÁI NGUYÊN
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 10 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
2.1. Sơ lược về quá trình hình thành và cấu trúc tổ chức của nhà máy xi măng
La Hiên - Thái Nguyên:
2.1.1 Quá trình hình thành:

Quá trình phát triển của ngành công nghiệp xi măng Việt Nam nói chung luôn
phụ thuộc vào hai yếu tố cơ bản: một mặt gắn với điều kiện phát triển kinh tế- xã
hội chung của đất nước, một mặt khác phụ thuộc vào trình độ phát triển công nghệ,
kỹ thuật và thiết bị sản xuất xi măng trên thế giới.
Nhà máy xi măng La Hiên Thái Nguyên được xây dựng ở nơi có nguồn
nguyên liệu dồi dào và thuận lợi cho việc vận chuyển nhiên, nguyên liệu bằng
đường bộ.
Nhà máy xi măng La Hiên được thành lập ngày 01 tháng 01 năm 1995. Ban
đầu nhà máy có một dây chuyền sản xuất lò đứng với công suất 60 nghìn tấn sản
phẩm/năm. Năm 1996 nhà máy đưa thêm 01 dây chuyền lò đứng thứ 2 với công
suất 80 tấn sản phẩm/năm. Năm 2005 đưa thêm 01 dây chuyền lò quay công suất
300 nghìn tấn sản phẩm/năm. Nhà máy là một đơn vị thành viên của công ty Than
nội địa thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than khoáng sản Việt Nam.
Quá trình xây dựng nhà máy từ thiết kế kỹ thuật, lắp đặt thiết bị và vận hành
chạy thử do các chuyên gia của Trung Quốc đảm nhiệm. Cán bộ, công nhân Việt
Nam được tiếp nhận công nghệ và tổ chức thực hiện.
Hiện nay, nhà máy cách trung tâm thành phố Thái Nguyên 18 km nằm trên
quốc lộ 1B Thái Nguyên - Lạng Sơn, giao thông thuận tiện, các nguồn nguyên liệu
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 11 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
chính cung cấp cho nhà máy (quặng. sát, đá vôi, đất sét…) ở trong phạm vi không
quá 30km.
Sản phẩm của nhà máy hiện nay được tiêu thụ trên các thị trường thuộc các tỉnh:
Thái Nguyên, Hà Nội, Quảng Ninh, Vĩnh Phúc, Tuyên Quang, Bắc Cạn, Lạng Sơn…
2.1.2. Sơ đồ tổ chức của nhà máy xi măng La Hiên - Thái Nguyên:
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 12 -
Lớp K43 TĐH03

GIÁM ĐỐC
PHÓ GIÁM ĐỐC
KỸ THUẬT QMR
PHÓ GIÁM
ĐỐC CƠ ĐIỆN
PHÓ GIÁM
ĐỐC HC-BV
PHÓ GIÁM ĐỐC
SẢN XUẤT
PHÒNG KỸ THUẬT
SX XI MĂNG
Phân xưởng liệu
sống
Phân xưởng lò
nung
Phân xưởng
thành phẩm
PX
lò quay
Phòng
an toàn
PX
cấp điện
Phòng
TCNS
Phòng
KDTT
Phòng
KHVT
PX

cơ điện
PX
vận tải
Phòng
cơ điện
Phòng
TCKT
Phòng
thanh tra
Trạm Y tế
Đội
bảo vệ
Phòng
HC
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.1. Sơ đồ tổ chức của nhà máy xi măng La Hiên Thái Nguyên
2.2. Công nghệ sản xuất xi măng của nhà máy:
2.2.1. Khái niệm xi măng pooclăng hỗn hợp:
Xi măng Pooclăng hỗn hợp là loại chất kết dính thủy, được chế tạo bằng
cách nghiền mịn hỗn hợp Clanke với các phụ gia khoáng và một hàm lượng thạch
cao cần thiết hoặc bằng cách trộn đều các phụ gia khoáng đã nghiền mịn với xi
măng pooclăng không chứa phụ gia khoáng.
Clanke xi măng pooclăng dùng để sản xuất xi măng pooclăng hỗn hợp có
hàm lượng magiê oxits (MgO) không lớn hơn 5%.
Phụ gia khoáng bao gồm phụ gia khoáng hoạt tính và phụ gia đầy:
- Phụ gia khoáng hoạt tính bao gồm các loại vật liệu thiên nhiên, nhân tạo ở
dạng nghiền mịn có tính chất puzôlan và tính chất thủy lực.
- Phụ gia đầy gồm các loại vật liệu khoáng thiên nhiên hoặc nhân tạo, thực tế

không tham gia vào quá trình hyđrat hóa xi măng, chúng chủ yếu đóng vai trò cốt
liệu mịn, làm tốt thành phần hạt và cấu trúc đá xi măng.
Phụ gia công nghệ gồm các loại phụ gia có tác dụng cải thiện tính chất của xi
măng nhằm đáp ứng yêu cầu sử dụng hoặc để tăng cường quá trình nghiền và vận
chuyển đóng bao và bảo quản xi măng.
Tùy theo chất lượng xi măng và phụ gia, tổng khối lượng các loại phụ gia
khoáng (không kể thạch cao) trong xi măng pooclăng hỗn hợp, tính theo khối lượng
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 13 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
xi măng không lớn hơn 40% trong đó phụ gia đầy không lớn hơn 20%, phụ gia công
nghệ không lớn hơn 1%.
2.3.2. Quy trình công nghệ sản xuất lò quay của nhà máy xi măng La Hiên:
2.3.2.1. Lưu đồ dây chuyền lò quay:
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 14 -
Lớp K43 TĐH03
Đá vôi
Đất sét, QS,
BX
Than
Kiểm tra
Kiểm tra
Kiểm tra
Kho đồng nhất Kho đồng nhất Kho chứa
Silo chứa Két chứa sét,
quặng sắt, boxít
Nghiền đứng
Cân bằng định lượng Cân bằng định lượng

Két nhỏ Két nhỏ
Máy nghiền đứng Cân rô toCân rô to
Silo đồng nhất tinh
Cân lưu lượng
Kiểm tra
Kiểm tra
Tháp trao đổi nhiệt
D
D
D
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.2. Lưu đồ dây chuyền lò quay
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 15 -
Lớp K43 TĐH03
Lò quay
Silo clinke đạt yêu cầu
Máy làm nguội
D
Kiểm tra
Thạch cao
Hệ thống cân bằng định lượng
Đập
Phụ gia
Kiểm tra
Silo xỉ,
thạch cao
Silo clinke
phế phẩm

Kiểm tra
Nghiền xi măng
Silô xi măng
Máy đóng bao
BHYW-8
Kiểm tra
Kho
B
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
Trong đó: B tái chế, D thêm bớt.
2.3.2.2. Chuẩn bị nguyên liệu :
Nguyên liệu chính để sản xuất xi măng của nhà máy là: đá vôi, đất sét, than,
quặng sắt, phụ gia điều chỉnh và phụ gia khoáng hóa (nếu có). Sau khi được đồng
nhất sơ bộ và gia công đạt kích thước về cỡ hạt và độ ẩm. Chúng được đưa vào các
kho chứa riêng biệt.
Đá vôi:
Đá vôi được ô tô đổ vào băng tải xích, đưa vào máy đập búa, sau khik đập
xong được đưa vào băng tải, gầu nâng vào kho đồng nhất đá vôi. Đỉnh kho đồng
nhất đá sơ bộ sử dụng băng tải và xe rải liệu nhỏ chạy để san liệu, đáy kho đồng
nhất có 16 cửa ra liệu, dưới mỗi cửa đều lắp máy cấp liệu rung điện từ, thực hiện xả
liệu tại nhiều điểm, đảm bảo yêu cầu đồng nhất. Đỉnh và đáy kho đều lắp lọc bụi
túi. Đá vôi rút ra từ kho đồng nhất qua băng tải đưa lên silô tròn đường kính 10m.
Đỉnh và đáy silô đều có lắp lọc bụi túi. Kích thước đá ra khỏi máy đập ≤ 25 [mm].
Đất sét, quặng sắt ( hoặc bô xít ) :
Đất sét, quặng sắt, bô xít sau khi vận chuyển vào nhà máy được rải trong kho
chứa có mái. Đất sét được đưa qua máy thái sét, sau đó đất sét hoặc bột sắt được
băng tải đưa tới các bunke chứa chờ phối liệu.
Than - Nghiền than :

Than nhập về đổ xuống sân bãi riêng, làm đồng đều bằng máy xúc lật hoặc
máy ủi thành từng lô. Than từ kho chứa được đưa vào máy nghiền than nhờ xe xúc
và băng tải. Hệ thống nghiền than sử dụng máy nghiền đứng HRM 1300, nguyên lý
làm việc tương tự máy nghiền liệu sống.
2.3.2.3. Nghiền nguyên liệu và đồng nhất:
Đá vôi, đá sét, đá cao silic và sắt từ các kho chứa được đưa tới 4 bunker tương
ứng nhờ hệ thống băng tải. Các bunker chứa liệu được lắp đặt các sensor báo mức
và loadcell để giám sát mức liệu có trong bunker. Tại đáy hình côn của mỗi bunker
được gắn thiết bị điều chỉnh lưu lượng khi liệu được tháo ra. Từ 4 bunker, liệu được
tháo xuống hệ thống cân định lượng để xác định thành phần phần trăm các chất theo
tỷ lệ tiêu chuẩn. Tỷ lệ các chất được xác định nhờ hệ thống băng tải cấp liệu và thiết
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 16 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
bị loadcell đặt trên hệ thống cân băng. Tỷ lệ của các loại nguyên liệu có thể được
điều chỉnh bằng cách điều chỉnh tốc độ băng tải thông qua điều chỉnh tốc độ động
cơ băng tải hoặc điều chỉnh độ mở của cửa van cấp liệu. Để giám sát tốc độ động cơ
thì trên trục động cơ được đặt thiết bị đo tốc độ encoder để đưa tín hiệu về thiết bị
điều khiển.
Sau khi xác định tỷ lệ phần trăm của các chất, liệu được đưa đến trạm nghiền,
trước khi đến trạm nghiền thì hỗn hợp các chất sẽ đi qua hệ thống máy dò và tách
kim loại để loại bỏ các thành phần kim loại lẫn trong các chất ra khỏi băng tải.
Trong máy nghiền, liệu được cung cấp ở dạng hỗn hợp và được sấy khô tới
1%. Máy nghiền nguyên liệu là loại máy nghiền con lăn trục đứng HRM 1900A có
năng suất 60 tấn/h. Qua máy nghiền, liệu được tán nhỏ nhờ hai cơ cấu con lăn. Để
sấy khô bột liệu đồng thời trong quá trình nghiền, khí nóng được dẫn đến từ tháp
trao đổi nhiệt của lò nung. Lượng khí nóng cung cấp cho máy nghiền phụ thuộc vào
độ ẩm của hỗn hợp phối liệu trong máy. Máy tính của quá trình sẽ nhận tín hiệu từ

các thiết bị phân tích độ ẩm của hỗn hợp phối liệu có trong máy, từ đó điều chỉnh
lưu lượng và nhiệt độ của dòng khí nóng cung cấp vào cho máy nghiền sao cho
nhiệt độ của hỗn hợp phối liệu ra khỏi máy nghiền đạt 90
0
C, độ ẩm không quá 1%.
Trong máy nghiền, khí thải sẽ mang bột liệu đến thiết bị phân ly động. Trong
bộ phân ly, các hạt có kích thước lớn được tách ra và đưa trở lại bàn nghiền, các hạt
có độ mịn đạt yêu cầu được đưa về 4 cyclone lắng hiệu suất cao. Thông qua các van
gió quay, liệu được tháo ra theo máng khí động đến silo đồng nhất để chuẩn bị đưa
vào lò nung.
Liệu sau khi được gom lại ở 4 cyclone lắng (hiệu suất đạt 90%), qua các van
gió kiểu quay theo máng khí động đến gầu nâng. Tại đầu vào gầu nâng, bột liệu sẽ
được lấy mẫu nhờ thiết bị lấy mẫu tự động với tần suất lấy mẫu 1 lần/h. Mẫu sẽ
được phân tích các thành phần hoá học và so sánh với giá trị đặt trước. Nếu không
thoả mãn giá trị đặt trước thì các chất sẽ được điều chỉnh nhờ hệ thống cân băng
định lượng. Bột liệu sau khi nghiền có độ mịn đạt yêu cầu sẽ được vận chuyển bằng
gầu tải theo máng khí động vào silo chứa qua hệ thống phân phối song song, silo có
sức chứa 20000 tấn. Silo đồng nhất bột liệu làm việc theo nguyên tắc đồng nhất và
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 17 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
tháo liên tục. Việc đồng nhất bột liệu được thực hiện trong quá trình tháo bột liệu ra
khỏi silo. Mức độ đồng nhất của silo là 10:1. Đáy silo có hệ thống khí nén, khí được
sục vào trong silo để đồng nhất phối liệu và tạo ra sự linh động cho phối liệu khi
tháo được dễ dàng.
Buồng trộn và cửa tháo của silo được liên thông với nhau để đảm bảo liệu từ
silo nạp vào buồng trộn diễn ra đồng thời với nhau bằng dòng khí nén áp suất cao
theo cụm thiết bị tháo và máng khí động. Liệu sau khi được tháo từ buồng trộn đưa

xuống gầu nâng để đến tháp trao đổi nhiệt. Để phân tích thành phần hoá học và chất
lượng của hỗn hợp phối liệu sau khi đồng nhất, thiết bị lấy mẫu tự động được đặt ở
đáy gầu nâng, tần suất lấy mẫu ở công đoạn này được quy định cụ thể trong quá
trình vận hành và sản xuất. Dòng liệu theo máng khí động xuống van gió kiểu quay
và cửa tấm lật vào tháp trao đổi nhiệt theo hai luồng riêng biệt.
Sử dụng silô đồng nhất bằng khí nén (12x28 m), sức chứa 2800 tấn, thời gian
duy trì hoạt động cho lò khoảng 2,6 ngày.
Từ gầu nâng, bột liệu mịn được đưa lên đỉnh silô, qua máng khí động học
chính, 6 máng khí động học nhỏ phân phối vật liệu đều quanh silô.
Nguồn khí dùng để sục trong silô do 3 quạt roots cung cấp. Liệu sống sau khi
được khuấy trộn trong silô, qua máy xả liệu đáy silô, máng khí động học, cùng với
bụi thu hồi từ đuôi lò được đưa vào gầu nâng, qua vít tải vào bunke chứa. Khi
bunke chứa đã đầy, liệu sống được đưa trở lại silô đồng nhất qua các vít tải tràn.
Liệu từ bunke qua vít tải kép, cân lưu lượng kiểu tấm xung, vào gầu nâng cấp liệu
của hệ thống trao đổi nhiệt. Đỉnh và đáy silô đều đặt lọc bụi túi mạch xung.
2.3.2.4. Tháp trao đổi nhiệt:
Tháp trao đổi nhiệt 5 tầng. Tầng 5 có 2 cyclone, tầng 4 đến tầng 1, mỗi tầng có
một cyclone lắng. Tháp trao đổi nhiệt có chức năng thực hiện quá trình canxi hoá,
sấy khô và gia nhiệt cho bột liệu theo nguyên tắc đối lưu. Liệu được dòng khí nóng
đưa vào cyclone tầng 5 đến khi lượng liệu lắng được nhiều thì van đối lưu mở, hỗn
hợp liệu được dòng khí nóng thổi vào cyclone tầng 4, tiếp tục như vậy khi liệu đến
cyclone tầng 1 thì bột liệu đã được sấy khô và gia nhiệt đạt mức độ yêu cầu thì đưa
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 18 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
sang lò nung. Bột liệu sau khi được gia nhiệt ở tháp trao đổi nhiệt đạt nhiệt độ
850
0

C÷900
0
C sẽ được đưa vào lò nung.
2.3.2.5.Hệ thống lò nung và thiết bị làm lạnh clinker:
Lò nung của nhà máy xi măng La Hiên là hệ thống lò quay theo phương pháp
khô có đường kính là 3m, chiều dài 48m với hệ thống sấy sơ bộ 5 tầng cùng hệ thống
calciner, buồng trộn. Trước khi hỗn hợp bột liệu được nung thành clinker trong lò
quay, chúng được đưa qua 5 tầng cyclone của tháp trao đổi nhiệt, nhiệt từ lò nung
được đẩy từ tầng thứ nhất đến tầng thứ năm, liệu hấp thụ nhiệt từ trên xuống dưới.
Mỗi tầng cyclone được kết nối với một ống dẫn khí và một máng rót liệu. Toàn bộ
chiều dài lò được chia thành các zone với các vùng nhiệt độ khác nhau :
- Zone chuẩn bị gồm sấy + nung nóng: chiếm (50÷60)% chiều dài lò. Làm
khô vật liệu (36÷40)% ẩm, tiêu tốn gần 35% tổng lượng nhiệt.
- Zone phân huỷ: chiếm (20÷30)% chiều dài lò, nhiệt độ từ 650
0
C÷1200
0
C. Có
CaCO
3
CaO + CO
2
. CaO lại tác dụng với Al
2
O
3
, SiO
2
do sét phân huỷ tạo CF, CA
và C

2
S.
- Zone phản ứng toả nhiệt: chiếm (5÷7)% chiều dài lò, nhiệt độ
1200
0
C÷1300
0
C, tạo C
4
AF, C
5
A
3
C
3
A và SiO
2
C
2
S và CaO.
- Zone kết khối: chiếm (11÷15)% chiều dài lò, nhiệt độ t
0
= 1300
0
C-1450
0
C-
1300
0
C. Ở cuối zone toả nhiệt đã có CaO, các khoáng C

2
S, C
3
A, C
4
AF và một phần
pha lỏng ở nhiệt độ 1280
0
C, tại 1380
0
C các khoáng C
3
A, C
4
AF chảy lỏng tạo pha
lỏng có sự hoà tan C, C
2
S và phản ứng tạo C
3
S, quá trình tạo C
3
S mạnh nhất ở t
0
=
1450
0
C÷1470
0
C phụ thuộc vào lượng, bản chất linh động của pha lỏng. Ở t
0

=1450
0
C-1300
0
C có sự kết tinh và tái kết tinh trong pha lỏng của C
3
S và C
2
S, quá
trình tạo khoáng kết thúc ta có 4 khoáng chính C
3
S, C
2
S, C
3
A, C
4
AF.
- Zone làm lạnh: chiếm (2÷4)% chiều dài lò, nhiệt độ t
0
= 1300
0
C-1000
0
C, sau
đó clinker rơi vào thiết bị làm lạnh nhiệt độ giảm < 100
0
C.
Lò quay được kéo bởi một động cơ một chiều công suất lớn cùng với các hệ
thống truyền động phụ khác. Tốc độ quay của lò được điều khiển đảm bảo đủ thời

gian cho quá trình kết khối clinker xảy ra hoàn toàn. Lò được thiết kế sử dụng vòi
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 19 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
đốt than 4 kênh ở đầu lò và vòi đốt 3 kênh tại calciner, trong đó đốt tại calciner là
(55÷60)%, phần còn lại đốt trong lò.
Clinker sau khi ra khỏi lò được đưa xuống giàn ghi làm nguội gồm 10 quạt gió
làm mát công suất lớn làm nhiệt độ clinker giảm từ 1400
0
C xuống khoảng 60
0
C.
Clinker sau khi được làm nguội sẽ được đưa tới máy đập búa. Clinker thu được sau
thiết bị làm lạnh được vận chuyển tới 2 silo để chứa và ủ clinker. Clinker phế phẩm
được đổ vào silo clinker phế phẩm.
2.3.2.6. Nghiền sơ bộ clinker và nghiền xi măng:
Clinker, thạch cao và các loại phụ gia (nếu có) sẽ được vận chuyển lên két
máy nghiền bằng hệ thống băng tải và gầu nâng. Từ két máy nghiền, clinker và phụ
gia sẽ được đưa qua máy nghiền sơ bộ nhằm làm giảm kích thước và làm nứt vỡ cấu
trúc để phù hợp với điều kiện làm việc của máy nghiền bi xi măng. Sau đó, clinker,
phụ gia (đã qua nghiền sơ bộ) và thạch cao sẽ được cấp vào máy nghiền xi măng để
nghiền mịn. Máy nghiền xi măng là loại máy nghiền bi 2 ngăn làm việc theo chu
trình kín có phân ly trung gian. Xi măng bột được vận chuyển tới 4 silo chứa xi
măng bột, bằng hệ thống máng khí động và gầu nâng. Trong trạm nghiền, clinker
được trộn đều với các chất phụ gia như đá đen, đá bazal, thạch cao theo đúng tỷ lệ
để được các loại xi măng khác nhau.
Lượng clinker rót vào silo được giám sát và giới hạn bởi một cảm biến báo
mức, giá trị giới hạn được hiển thị bằng đèn báo. Clinker sau khi được tháo từ các

silo có thể tuỳ chọn để vận chuyển theo các hướng: theo băng tải đến gầu nâng để
đến trạm định lượng. Clinker chưa đạt yêu cầu sẽ được đưa trở lại hệ thống qua bộ
cân kiểu rung có điều chỉnh lưu lượng.
Định lượng cho trạm nghiền xi măng bao gồm 4 thùng chứa, bên dưới mỗi
thùng được lắp đặt thiết bị vận chuyển và điều chỉnh lưu lượng. Các thùng này cung
cấp trực tiếp các chất phụ gia cho công đoạn nghiền xi măng.
Cách thức lấy chất phụ gia là lấy lần lượt từng chất một và lấy một cách liên
tục. Clinker, thạch cao, đá bazal và đá đen được tháo xuống các cân băng định
lượng cấp liệu, sau đó toàn bộ được đổ lên băng tải kiểu máng và được vận chuyển
đến trạm nghiền xi măng.
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 20 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
Xi măng thành phẩm được tháo ra theo dòng khí từ máy phân ly và được thu
về các cyclone lắng hiệu suất cao. Sau khi được tách trong các cyclone, xi măng
được vận chuyển qua thiết bị cấp liệu kiểu quay và các băng tải để đến gầu nâng.
Để có được thành phẩm đạt chất lượng yêu cầu thì trước khi được gầu nâng vận
chuyển, xi măng được lấy mẫu với tần suất 1 lần/h nhờ hệ thống lấy mẫu tự động.
Các mẫu sẽ được phân tích các thành phần hoá học và so sánh với giá trị đặt trước,
từ đó các chất phụ gia sẽ được điều chỉnh bởi hệ thống cân bằng.
2.3.2.7. Đóng bao và xuất xi măng:
Từ đáy các silo chứa, qua hệ thống cửa tháo, xi măng sẽ được vận chuyển tới
các két chứa của các máy đóng bao hoặc các hệ thống xuất xi măng rời.
Xi măng từ các si lô được cấp vào máy đóng bao qua két chứa trung gian.Vỏ
bao đựng xi măng được đóng dấu sê ri. Bao xi măng được vận chuyển, xếp vào kho
theo lô. Xi măng bao trước khi xuất xưởng được kiểm tra đảm bảo các chỉ tiêu kỹ
thuật theo TCVN 6260-1997.
2.3.2.8. Hệ thống xử lý bụi trên băng tải:

Để xử lý bụi trên các băng tải, hệ thống cân băng định lượng được đặt 5 bộ lọc
bụi túi, mỗi bộ bao gồm các ống hút và một quạt hút bụi. Các ống hút bụi được dẫn
từ lọc bụi túi đến các điểm có thể tạo ra nhiều bụi trên băng tải như đầu cuối băng
tải hay tại các điểm chuyển đổi giữa 2 băng tải. Bụi từ băng tải theo dòng khí đối
lưu của quạt hút bụi trong đường ống và được dẫn về lọc bụi túi, tại đây bụi được
làm lắng xuống và trở thành các nguyên liệu tinh. Ở đáy các bộ lọc bụi túi sẽ có các
ống dẫn đưa lượng nguyên liệu này đổ về các bunker.
Kết luận: Qua những phân tích ở trên, ta thấy muốn đảm bảo chất lượng xi măng
thì một trong những khâu quan trọng là phải đảm bảo tỷ lệ phối liệu giữa các thành
phần. Vì vậy, tôi quyết định đi sâu vào nghiên cứu hệ thống cân băng định lượng.
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 21 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
PHẦN III
TRANG BỊ ĐIỆN-TỰ ĐỘNG HÓA CHO HỆ
THỐNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG CÔNG ĐOẠN
NGHIỀN LIỆU SỐNG
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 22 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
A- HỆ THỐNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG NHÀ MÁY XI MĂNG LA HIÊN
3.1. Vai trò và tầm quan trọng của hệ thống cân băng định lượng:
3.1.1. Vai trò:
Vai trò của băng tải trong các nhà máy công nghiệp là vô cùng quan trọng,
điều này được thể hiện rõ nét trong các nhà máy xi măng, các nhà máy chế biến
thức ăn gia xúc, các nhà máy chế biến thực phẩm Các băng tải đóng vai trò vận

chuyển nguyên vật liệu, thành phẩm thay cho sức người và các phương tiện vận
chuyển cơ động khác. Trong khuôn viên nhà máy, phân xưởng, để vận chuyển vật
liệu từ nơi khai thác, bến bãi tập kết hoặc kho chứa nguyên vật liệu để phục vụ cho
quá trình sản xuất.
Vấn đề đặt ra là trong quá trình sản xuất đòi hỏi tính liên tục, pha trộn nguyên
liệu có độ chính xác, phải thấy và cân được khối lượng nguyên vật liệu đã được vận
chuyển theo yêu cầu của thành phẩm. Để giải quyết vấn đề trên ta sử dụng cân băng
định lượng. Hệ thống cân băng định lượng là một trong những khâu quan trọng giúp
cho nhà máy hoạt động một cách liên tục. Cân băng định lượng là một khâu trong
dây chuyền công nghệ nhằm cung cấp chính xác lượng nguyên liệu cần thiết cho
nhà máy, lượng nguyên liệu này đã được người lập trình cài đặt một giá trị trước.
Khi mà lượng nguyện liêu trên băng tải ít đi thì đòi hỏi phải tăng tốc động cơ lên để
băng tải chuyển động nhanh hơn nhằm cung cấp đủ lượng nguyên liệu cần thiết.
Ngược lại khi lượng nguyên liệu trên băng tải vận chuyển với lưu lượng nhiều thì
các thiết bị tự động sẽ tự động điều khiển cho động cơ quay với tốc độ chậm lại phù
hợp với yêu cầu.
3.1.2.Tầm quan trọng:
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 23 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
Hiện nay việc đảm bảo chất lượng cho mỗi sản phẩm là việc rất quan trọng
đối với các doanh nghiệp. Do đó yêu cầu đặt ra là phải làm sao cho các sản phẩm đó
phải có chất lượng và mẫu mã giống nhau. Vì vậy nhà sản xuất phải nắm bắt và
kiểm soát được các thông số kỹ thuật, các tỷ lệ pha trộn được cài đặt chính xác.
Việc hiệu chỉnh các thông số đầu vào cũng như đầu ra phải dễ thực hiện và thuận
lợi cho người sản xuất và người điều khiển trung tâm . Đặc biệt trong công nghệ sản
xuất xi măng công đoạn phối liệu để nghiền liệu và định lượng nghiền xi măng là
rất quan trọng, nó quyết định đến chất lượng của xi măng. Người ta sử dụng hệ

thống cân băng định lượng cho công đoạn phối liệu và nghiền xi măng. Để điều
chỉnh được tỷ lệ pha trộn nguyên liệu chính xác và thay đổi năng suất dễ dàng, ta sử
dụng biến tần nguồn áp để điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc
truyền động cho băng tải.
Trong công nghệ sản xuất xi măng các thiết bị định lượng chuyên dùng có
nhiều kiểu, có thể phân loại các thiết bị định lượng như sau:
- Theo chế độ vận hành có: Định lượng liên tục và định lượng gián đoạn.
- Theo phương pháp định lượng người ta chia thành: Định lượng theo thể tích
(đong) hoặc theo định lượng (cân) hoặc ở dạng hỗn hợp (cân đong).
- Theo phương pháp điều khiển định lượng: Thiết bị định lượng thủ công, thiết
bị định lượng từ xa, thiết bị định lượng tự động (theo chương trình đặt sẵn).
Trong số các thiết bị định lượng hiện đang dùng thì cân băng định lượng được
dùng rộng rãi nhất. Nó thuộc loại thiết bị cân tự động và liên tục bằng cơ cấu chấp
hành dưới dạng cơ khí hoặc điện tử. Thiết bị này cho phép cấp một dòng liệu liên
tục đều đặn từ silô chứa tới thiết bị gia công.
3.2. Các đặc tính kỹ thuật của hệ thống cân băng định lượng:
Một hệ thống tự động điều khiển nói chung muốn đưa vào sử dụng trong thực
tế phải thoả mãn được các yêu cầu kỹ thuật như: Chính xác, ổn định, làm việc lâu dài
tin cậy, phải đảm bảo chỉ tiêu kinh tế (giá thành lắp đặt rẻ, chi phí vận hành thấp). Hệ
thống cân băng định lượng của nhà máy xi măng có các đặc tính kỹ thuật sau:
- Hình thức định lượng: Cân băng tải theo định mức
- Năng suất đạt 25 tấn/h (có thể mở rộng đến 40 tấn/h).
- Cho phép thay đổi năng suất các cân theo tình hình sản xuất và tiêu thụ sản
phẩm bằng bàn phím máy tính.
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 24 -
Lớp K43 TĐH03
Khoa điện – Bộ môn TĐH

Đồ án tốt nghiệp
- Tốc độ tối đa của các băng tải cân: 1,0 ÷ 10,0 m/ph (tùy cân).

- Sai số của các cân: ≤ 2%.
- Có hiện số về tốc độ băng tải và trọng lượng tức thời trên các băng tải trên
hộp điều khiển và trên màn hình máy tính đặt tại phòng điều khiển.
- Có các chương trình cân, kiểm định cân và chỉnh định hoàn toàn tự động.
- Chương trình quản lý đi kèm với phần mềm điều khiển (một thành phần
trong chương trình điều khiển) cho phép hiển thị, lưu trữ, in ra các số liệu cần thiết:
Các tham số điều khiển năng suất định mức tức thời của cân, thời gian làm việc và
tổng năng suất tương ứng theo thời gian ca hoặc ngày hoặc tháng. Nếu hệ thống
chạy gián đoạn nhiều lần trong ngày thì chương trình vẫn tự động tính và cộng dồn
lại. Trong trường hợp hệ thống làm việc liên tục từ ngày này sang ngày khác thì các
số liệu vẫn được tự động cập nhật cho từng ngày. Đặc biệt hệ thống tự động theo
dõi tất cả các tham số điều khiển (tỉ lệ % phối liệu, năng suất, các hệ điều khiển…)
và quá trình chạy gián đoạn trong ngày (thời gian chạy, thời gian dừng, tổng thời
gian làm việc…).
3.3. Hệ thống cân băng định lượng
3.3.1. Nguyên lý cân băng định lượng:
Cân bằng gồm có băng tải và cơ cấu đo kiểm, có thể xác định lưu lượng như sau:
Lưu lượng = (Khối lượng vật liệu trên băng x Tốc độ băng)/ Chiều dài băng
Do vậy để xác định lưu lượng thông qua 2 thông số: khối lượng vật liệu trên
băng và tốc độ của băng. Khối lượng vật liệu trên băng, tốc độ băng được thiết bị đo
kiểm đưa về bộ điều khiển. Do vậy ta có thể điều chỉnh lưu lượng thông qua tốc độ
quay của băng (tốc độ của băng tải được tính thông qua tốc độ quay của động cơ)
nhờ bộ điều khiển.
3.3.2. Sơ đồ cấu tạo:
SVTH: Nguyễn Tiến Văn - 25 -
Lớp K43 TĐH03
3
4
5
6

21
7