ĐỒ án mô HÌNH hóa mô PHỎNG hệ THỐNG CÔNG NGHIỆP

Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Việt Nam đang phấn đấu đến năm 2020 sẽ cơ bản trở thành một nước công
nghiệp. Thời gian qua Đảng và nhà nước ta đã có nhiều chính sách hỗ trợ và đầu tư trọng
điểm cho nhiều ngành công nghiệp mũi nhọn như cơ khí chế tạo, sản phẩm từ công nghệ
mới, thiết bị điện tử viễn thông và công nghệ thông tin…
Năm 2007, nước ta là thành viên chính thức của tổ chức Thương Mại Thế Giới WTO.
Ngành công nghiệp Việt Nam lĩnh ấn tiên phong, sẵn sàng chuyển mình hội nhập với nền
kinh tế thế giới. Với hoạch định chiến lước lâu dài, nguồn tài nguyên dồi dào, chính sách
đầu tư trọng điểm…Chúng ta cũng đã thu hoạch được nhũng thành công bước đầu. Tuy
nhiên, ngoài nhưng thuận lợi bước đầu đó. Chúng ta đang càng nhận rõ những hạn chế và
những khó khăn của nền kinh tế. Trong đó cơ sở vật chât kỹ thuật là điểm nhấn nhức
nhối… Sự thiếu đồng bộ trong qui hoạch cơ sở hạ tầng đã làm giảm đi tính hiệu quả của
ngành công nghiệp.
Ngay sau khi chiến tranh kết thúc chúng ta đã nhận thấy được tâm quan trọng.
Để xây dựng được cơ sở vật chất kỹ thuật phục vụ công nghiệp hóa – hiện đại hóa. Ngành
công nghiệp vật liệu xây dựng phải đi trước một bước. Sự đóng góp ngành công nghiệp xi
măng trong tiến trình đi lên công nghiệp hóa với tầm nhìn 2020 ngày càng quan trọng.
Với những lí do trên tôi quyết định chọn đề tài : “ Mô phỏng quy trình sản xuất
xi măng công ty bỉm sơn – Tỉnh Thanh Hóa”.
Mục tiêu của đề tài nghiên cứu là ứng dụng phần mền Arena để mô phỏng quy trình sản
xuất xi măng của công ty bỉm sơn để có cái nhìn tổng quát về dây chuyền sản xuất cũng
như qua đó tối ưu hóa hệ thống thông qua điểm thắt cổ chai (bottlenecks)…
1.2 Mục tiêu đề tài
- Xây dựng mô hình mô phỏng trên phần mền Arena
- Có cái nhìn tổng quát về hệ thống dây chuyền
- Tìm ra những ưu, nhược điểm của dây chuyền
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 1
MSSV: 1101515

Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
- Thông qua những đánh giá, kiểm tra, phân tích, thực nghiệm để đưa ra những quyết
định đúng đắn và điều chỉnh kịp thời nhằm tối ưu hóa hệ thống.
1.3 Phạm vi nghiên cứu
- Công ty sản xuất xi măng Bỉm Sơn – Tỉnh Thanh Hóa
- Thời gian thực hiện 16 tuần
- Đối tượng nghiên cứu : Mô phỏng dây chuyền sản xuất xi măng
1.4 Phương pháp thực hiện
- Thu thập số liệu cho từng thời gian, nguồn lực cho từng công đoạn.
- Phân tích dữ liệu thu được
- Mô hình hóa và mô phỏng trên phần mền Arena
- Phân tích kết quả trên mô phỏng
- Các giải pháp cần điều chỉnh cho quá trình sản xuất thực.
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 2
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Mô hình hóa và mô phỏng trong dòng cân bằng
Mô hình hóa và mô phỏng (M & S) là một phương pháp giải quyết vấn đề để phân
tích hệ thống phức tạp. Định nghĩa mô phỏng như "mô hình của một quá trình bắt chước
các hiện tượng của hệ thống thực tế các sự kiện diễn ra theo thời gian". Thêm vào đó,
định nghĩa mô phỏng là "quá trình thiết kế một mô hình của một hệ thống thực và tiến
hành thí nghiệm với mô hình này với mục đích tìm hiểu hoạt động của hệ thống và đánh
giá các chiến lược khác nhau cho hệ thống điều hành ". Mô hình này có thể được sử dụng
để:
- Phân tích hoạt động hiện tại và xác định các vấn đề khu vực, ví dụ như tắc nghẽn.
- Kiểm tra các quy trình khác nhau để cải thiện.
- Thiết kế hệ thống sản xuất mới.

Mô hình mô phỏng cho phép để kiểm tra những thay đổi tiềm năng trong một hệ
thống hiện có mà không làm xáo trộn nó hoặc để đánh giá thiết kế của một hệ thống mới
mà không cần xây dựng nó. Mô phỏng ban đầu trong quá trình thiết kế là quan trọng, vì
chi phí để sửa chữa những sai lầm làm tăng đáng kể sau này trong chu kỳ sống của sản
phẩm lỗi được phát hiện. Đối với một số mục đích, mô phỏng tốt hơn so với việc phân
tích các dữ liệu thực tế.
Với dữ liệu thực tế, nó không bao giờ có thể hoàn toàn biết quá trình thực thế giới
gây ra một tình hình đo cụ thể, bởi vì sự tương tác quá phức tạp vốn có trong các hệ thống
lớn. Trong mô phỏng, phân tích các điều khiển tất cả các yếu tố làm cho các dữ liệu và có
thể thao tác hệ thống để xem trực tiếp như thế nào vấn đề cụ thể và giả định ảnh hưởng
đến phân tích. Bởi vì phần mềm mô phỏng theo dõi các số liệu thống kê về các yếu tố mô
hình, hiệu suất có thể được đánh giá bằng cách phân tích các mô hình dữ liệu. Mô phỏng
sự kiện rời rạc đã được sử dụng trong nhiều cách để có được kiến thức về quy trình của
một hệ thống trong điều kiện nhất định.
Để trình bày ví dụ với thiết bị mô phỏng sản xuất xi măng, một giải pháp cho mô
hình hóa nhanh chóng của các dây chuyền sản xuất. Các công ty muốn mua các hệ thống
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 3
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
sản xuất mới có thể kiểm tra sự thống nhất của sự lựa chọn của họ trước khi đồng ý cho
đầu tư. Thông qua (Takt Thời gian = Takt Net có sẵn cho mỗi ngày / khách hàng Nhu cầu
mỗi ngày) tính toán thời gian, các công ty có thể tránh mua "máy thắt cổ chai".
Tuy nhiên, một công cụ như vậy được giới hạn trong dây chuyền sản xuất với các
chi tiết kỹ thuật đơn giản nhưng không phải trong một cách tiếp cận giải quyết vấn
đề. Một sử dụng phổ biến hơn của mô phỏng sự kiện rời rạc là để thay thế cho phân tích
tĩnh trong năng lực lập kế hoạch hoặc lập kế hoạch các nguồn tài nguyên. "Năng lực lập
kế hoạch là quá trình xác định các công cụ, nhân sự, và các nguồn lực thiết bị được yêu
cầu để đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Lập kế hoạch là thời gian trình tự phân bổ các
nguồn lực này ". Mục tiêu chính cho các công ty sử dụng mô phỏng những sự kiện riêng

lẻ thường là để cải thiện việc kiểm soát hoạt động của hệ thống sản xuất của họ và để có
thể xác nhận tỷ giá sản xuất của họ. Mô phỏng được sử dụng để rút ngắn thời gian chờ
đợi khi di chuyển từ loại hình sản xuất mẫu thử nghiệm theo hướng sản xuất hàng
loạt. Xác nhận một tỷ lệ sản xuất không chỉ là một điều cần thiết khi nhu cầu cao, nhưng
cũng rất thường xuyên, thậm chí còn quan trọng hơn trong trường hợp năng lực của công
cụ sản xuất. Chi phí sản xuất hiệu quả có nghĩa rằng các tài nguyên không nhàn rỗi.Yêu
cầu tăng tính linh hoạt hướng tới nhu cầu bên ngoài cũng có thể đạt được thông qua mô
phỏng sự kiện rời rạc. Trong cùng một thời điểm, sử dụng mô phỏng những sự kiện riêng
lẻ để phân tích khả năng của một hệ thống kéo-đẩy để đạt được trong thời gian sản xuất
trên một dây chuyền sản xuất.
2.2 Các bước cần tiến hành khi áp dụng mô phỏng
- Xác định vấn đề hay hệ thống cần mô phỏng.
- Xác định mô hình mô phỏng.
- Đo và thu thập số liệu cần thiết cho mô hình.
- Chạy mô phỏng.
- Phân tích kết quả mô phỏng, nếu cần thì phải sửa lại phương án đã được đánh giá
qua chạy mô phỏng.
- Chạy mô phỏng để kiểm chứng phương án mới.
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 4
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
- Kiểm tra kết luận về hệ thống thực tế được rút ra sau khi chạy mô phỏng.
Trên đây là các bước cần làm khi áp dụng mô phỏng ngẫu nhiên để tìm ra các
phương án hợp lí cho các bài toán thực tế. Ngoài ra, mô phỏng còn được áp dụng để giải
quyết nhiều vấn đề khác.
2.3 Ưu – Nhược điểm của mô phỏng
2.3.1 Ưu điểm
- Có thể kiểm tra, thử nghiệm hệ thống đang hoạt động mà không cần gián đoạn hệ
thống.

- Phân tích hệ thống đang tồn tại để hiểu được những thay đổi bất thường của hệ
thống.
- Có thể điều chỉnh được thời gian để tăng tốc hoặc làm chậm quá trình.
- Có thể nhìn thấy những sự thay đổi quan trọng của hệ thống.
- Xác định được các điểm tắc nghẽn của hệ thống.
- Giúp hiểu được quá trình vận hành của hệ thống.
- Có thể đánh giá và so sánh thậm chí với những hệ thống ngẫu nhiên phức tạp.
- Có thể kiểm soát được những điều kiện vận hành.
- Có thể nghiên cứu hệ thống trong thời gian dài.
2.3.2 Nhược điểm
- Sự thành lập mô hình đòi hỏi sự huấn luyện đặc biệt vì đây cũng là vấn đề về nghệ
thuật và khoa học.
- Đôi khi những kết quả mô phỏng thì rất khó khăn để giải thích vì bản chất ngẫu
nhiên của hệ thống.
- Có thể tiêu tốn nhiều thời gian và chi phí.
- Mô phỏng tuy không là công cụ tối ưu hiệu quả, nhưng lại hiệu quả trong việc so
sánh các mô hình thay đổi.
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 5
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
CHƯƠNG III MÔ HÌNH HOÁ HỆ THỐNG
VÀ PHÂN TÍCH DỮ LIỆU ĐẦU VÀO
3.1. Tổng quan về công ty
3.1.1. Giới thiệu
Công ty CP Xi măng Bỉm Sơn – đơn vị anh hùng thời kỳ đổi mới. Xi măng Bỉm
Sơn – Nhãn hiệu Con Voi đã trở thành niềm tin của người sử dụng. Sự vững của những
công trình. Sản phẩm đã được tiêu thụ hơn 10 tỉnh thành trong cả nước. Trải qua hơn 32
năm xây dựng và phát triển, công ty XM Bỉm sơn đã sản xuất và tiêu thụ hơn 500 triệu
tấn sản phẩm. công ty đã được nhà nước tặng thưởng nhiều danh hiệu cao quý như Anh

Hùng Lao Động thời kỳ đổi mới, Huân chương Độc lập hạng 3. Công ty đã cấp chúng chỉ
ISO 9000 – 2001 cho hệ thống quản lý chất lượng. Sản phẩm của công ty từ 1992 đến nay
liên tục được người tiêu dùng bình chọn hàng Việt Nam chất lượng cao.
Công ty Cổ Phần Xi Măng Bỉm Sơn được lấy tên từ ngày 1/5/2006 theo QĐ số
486/QĐ-BXD ngày 23/3/2006 của Bộ Trưởng Bộ Xây Dựng và đăng ký kinh doanh số
2603000429 do Sở KH&ĐT tỉnh Thanh Hóa cấp ngày 01/5/2006.
* Lịch Sử hình thành và phát triển Công Ty Xi Măng Bỉm sơn
- Nhà máy xi amng Bỉm Sơn được thành lập 04 – 03 -1980
- Ngành nghề kinh doanh: Sản xuất, kinh doanh và xuất khẩu xi măng ,
Clinker
- Ngày 12/8/1993 Bộ xây dựng ra quyết định thành lập Công ty xi măng
Bỉm Sơn
- Năm 2003 Công ty hoàn thành dự án cải tạo hiện đại hóa dây chuyền số 2
chuyển đổi công nghệ từ ướt sang khô, nâng công suất nhà máy lên 18
triệu tấn sản phẩm/ năm
- Từ năm 2004 đến nay công ty đang thực hiện tiếp dự án xây dựng nhà máy
xi măng mới công suất 20 triệu tấn sản phẩm/ năm
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 6
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
- Ngày 01/5/2006 chuyến đổi thành Công Ty Cổ Phần Xi Măng Bỉm Sơn
* Tên Công ty : CÔNG TY CỔ PHẦN XI MĂNG BỈM SƠN
- Tên viết tắt: Công ty xi măng Bỉm Sơn
- Tên giao dịch quốc tế: BIMSON JOINT STOCK COMPANY
- Tên viết tắt: BCC
- Trụ sở công ty: Phường Ba Đình-Thị xã Bỉm Sơn- Tỉnh Thanh Hóa
- Tel/Fax: 0373.824.242/0373.824.046
* Ngành nghề kinh doanh:
- Sản xuất, kinh doanh, xuất nhập khẩu xi măng ,clinker

- Sản xuất, kinh doanh các loại vật liệu xây dựng khác
* Người đại diện công ty theo pháp luật: Giám đốc công ty
Họ và tên: Bùi Hồng Minh
3.1.2 Sản phẩm công ty
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 7
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần

Hình 1: Công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn – Tỉnh Thanh Hóa
* Một số sản phẩm trên thị trường mà công ty sản xuất:
+ Xi măng đặc dụng SC40
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 8
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
+ Xi măng Vicem PC40
+ Xi măng PCB 30

3.2 Định nghĩa mục tiêu
- Hàng chờ (queue): loại thứ hai của các thành phần hệ thống đơn giản là những
hàng đợi. Các chi tiết thường chờ đợi trong một hàng đợi cho đến khi đến lượt mình được
xử lý. Những hệ thống đơn giản thường sử dụng luật ưu tiên xếp hàng first-in-first-out
(FIFO) nghĩa là “vào trước ra trước”. Một đặc điểm khác của các hệ thống đơn giản là
một khi những chi tiết vào hệ thống, những chi tiết này phải vào hàng đợi. Hơn nữa, một
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 9
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
khi những chi tiết này vào hàng, những chi tiết này không thể rời khỏi trước khi được xử

lý
- Thời gian chờ (queue time): thời gian chi tiết chờ đến lượt thực hiện bởi công
nhân (máy móc).
- Thời gian trong hệ thống (System time): là tổng thời gian mà chi tiết chi tiêu
trong hệ thống.
- Tài nguyên (resources): là những công nhân và máy móc. Các tài nguyên là nhàn
rỗi khi họ đang sẵn sàng cho việc gia công, nhưng không có nhiều hơn thực thể phải chờ
đợi trong hàng đợi. Tài nguyên là bận khi họ đang gia công các thực thể.
- Hiệu suất (utilization): là hiệu quả của quá trình làm việc tạo ra sản phẩm.
- Hiệu suất tài nguyên (resources utilization): là tổng chiều dài thời gian mà tài
nguyên bận hay nhàn rỗi và sau đó chia cho tổng thời gian chiều dài mô phỏng.
- Bán thành phẩm (work in process): sau khi một công đoạn lắp ráp chi tiết hoàn
thành thì chi tiết đó gọi là bán thành phẩm, nhưng chưa phải là sản phẩm để đem ra thị
trường.
3.2.1 Thu thập dữ liệu
Giả định thời gian xử lý của các công đoạn, số lượng máy móc và công nhân phù
hợp với quy trình.
 Diễn Tả Quy Trình
Công nghệ dây chuyền sản xuất xi măng là một công nghệ phức tạp,quy mô rộng
lớn. Việc mô phỏng phải có tầm bao quát và hiểu rõ về công nghệ để đưa ra mô hình mô
phỏng chuẩn xác, đáp ứng những nhu cầu mong muốn nhằm đưa ra quyết định mua, áp
dụng và xử lý linh hoạt trong quá trình sản xuất và vận hành. Công suất thiết kế khoảng
20 – 22 triệu tấn/năm.
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 10
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
Sau đây là những công đoạn chính:
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 11
MSSV: 1101515

Vôi
Vận chuyển
Si lô chứa
Than + Đất sét
Phơi
Si lô chứa
Cân định lượng
Nghiền bột liệu
Chứa & Đồng nhất
phối liệu
Hệ thống lò quay
Làm nguội Clinker
Si lô chứa Clinker
Thạch cao +
Phụ Gia
Định lượng
Phối trộn
Si lô chứa và
xuất
Đóng bao
Khu chứa và
xuất xi măng
bao
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
Hình 2: Dây Chuyền Sản Xuất Xi Măng Công Ty Xi Măng Bỉm Sơn
3.2.1.1 Đá vôi
Đá vôi được khai thác mỏ đá Yên duyên huyện Hà Trung cách Công ty khoảng
2.6km với kích thước cục 1000х1000х1000mm được ô tô đối tải trọng trên 30 tấn vận
chuyển đến chạm đập đá vôi.

3.2.1.2 Vận chuyển
Đá vôi sau khi được đập nhỏ kích thước cục 75mm sẽ được vận chuyển đến nơi
chứa đá vôi.
3.2.1.3 Si lô chứa
Sử dụng kho chứa đá vôi kiểu tròn, đường kính ray 80m, sức chứa hữu ích 23.000
tấn đảm bảo dự trữ cho 7.2 ngày sản xuất . Đá vôi được lấy đi cung cấp cho công đoạn
nghiền phối liệu nhờ thiết bị cầu rút kiểu cần gạt quanh kho, công suất 250T/h.
3.2.1.4 Than và đất sét
Chúng được phơi cho ráo hoặc được sấy khô nhằm giảm trọng lượng do nước
3.2.1.5 Phơi
Chúng được đem ra phơi hoặc sấy khô nhằm giảm lượng nước có sẵn.
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 12
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
3.2.1.6 Si lô chứa
Đất sét than cám 4aHG và 3bHG, từ trạm đất sét và phiễu tiếp nhận than, được băng
tải vận chuyển đến kho tổng hợp.
Kho tổng hợp dạng dài với kích thước rộng 46.5m, dài 198m. Nguyên liệu được
thiết bị rải liệu công suất 120 – 200T/h rải thành từng đống dọc kho gồm:
- Đá sét : 6600T dự trữ : 10.9 ngày sản xuất
- Cao silic: 3300T dự trữ : 21.6 ngày sản xuất
- Than cám: 10300T dự trữ : 33.9 ngày sản xuất
- Pyrit: 1500T dự trữ: 43.8 ngày sản xuất
Đá sét, cao silic, than cám được lần lượt lấy nhờ thiết bị rút liệu bên công suất
80T/h(cho than), 120/h(cho nguyên liệu khác) và được các băng tải vận chuyển sét, cao
silic, pyrit( quặng sắt) đến trạm cân đong nghiền liệu và vận chuyển than cám đến nhà
nghiền than.
3.2.1.7 Cân định lượng
Kho tổng hợp dạng dài với kích thước rộng 46.5m, dài 198m. Nguyên liệu được

thiết bị rải liệu công suất 120 – 200T/h rải thành từng đống dọc kho gồm:
- Si lô đá vôi sức chứa: 660T dự trữ: 4.6h sản xuất
- Si lô đá sét sức chứa: 250T dự trữ: 10h sản xuất
- Si lô chứa cao silic: 250T dự trữ: 1.5 ngày sản xuất
- Si lô chứa pyrit: 300T dự trữ: 8.76 ngày sản xuất
Dưới Si lô đá sét và Pyrit được đặt các cân định lượng bằng cao su và dưới Si lô đá
sét, cao silic đặt cấp liệu tấm và các cân bằng định lượng để các nguyên liệu theo phối
liệu đã định, sau đó được băng tải vận chuyển đến nhà nghiền liệu.
3.2.1.8 Nghiền bột liệu
Nguyên liệu sau khi cân định lượng theo tỷ lệ phối liệu được băng tải vạn chuyển
đến hệ thống nghiền sấy phối liệu bằng máy nghiền đứng LM38.4 công suất 200T/h. Để
tiết kiệm năng lượng, tác nhân sấy sử dụng là khí thải tháp trao đổi nhiệt. Phối liệu đã
nghiền được đưa lên hệ thóng phân ly SIS3750 hiệu suất cao để phân tách, các hạt mịn
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 13
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
được hút lên theo dòng khí và được hồi tại bộ Cyclon và lọc bụi điện công suất
480.000m3/h và được vít tải, băng cào, băng tải cao su vận chuyển đến gầu nâng để nạp
vào si lô đồng thời phối liệu.
3.2.1.9 Chứa và đồng nhất phối liệu
Phối liệu sau khi nghiền được các vít tải, băng tải cao su và gầu nâng vạn chuyển và
nạp vào si lô đồng nhất phối liệu. Si lô đồng nhất phối liệu có F 15m chiều cao 53m, kết
cấu bê tông cốt thép, sức chứa 8000 tấn, đảm bảo dự trữ cho ngày sản xuất.
Si lô đồng nhất phối liệu được thiết kế với kết cấu côn ở đáy si lô và hệ thống sục
khí nhằm tạo dòng phối liệu hoà trộn làm đồng nhất phối liệu khi di chuyển đến đáy si lô.
Đồng thời phối liệu từ đáy si lô được 6 máng khí động bố trí dưới đáy si lô rút ra và vận
chuyển đến buồng trộn đặt ở dưới đáy si lô nhằm tăng cường sự đồng nhất.
Phối liệu từ buồng trộn được rút ra theo tỷ lệ đã định nhờ lưu lượng kế và được gầu
nâng B630x89,26m vận chuyển nạp vào tháp trao đổi nhiệt.

3.2.1.10 Hệ thống lò quay
Hệ thống lò quay bao gồm tháp trao đổi nhiệt 5 tầng 1 nhánh, có buồng phần huỷ
CaCO
3
và lò quay công suất 2.500T.Clanhker/ngày( Max 2.700Tclinker/ngày).
Buồng phân huỷ ( Calciner) được đốt hoàn toàn bằng than cám 4aHG và 3bHG và
được cung cấp không khí nóng để đốt cháy than cám từ khí nóng của thiết bị làm nguội
kiểu ghi thông qua ống gió ba.
Lò quay có đường kính trong là 4,00m, chiều dài 60 m với góc nghiêng 3,5% được
đặt trên ba bệ đỡ.
Nhiên liệu sử dụng cho lò quay cũng là than cám 4aHG và 3bHG. Tỷ lệ than cám sử dụng
cho buồng phân huỷ ( Calciner) là 55 - 60% và cho lò quay là 40-45%.
Nhiệt tiêu thụ cho sản xuất clinker là 750 kcal/kg.
Khí thải ra từ tháp trao đổi nhiệt qua tháp điều hoà và được tận dụng cho quá trình nghiền
sấy phối liệu tại máy nghiền đứng.
3.2.1.11 Làm nguội Clinker
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 14
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
Clinker ra khỏi lò quay có nhiệt độ khoảng 131
o
C được làm nguội nhờ thiết bị làm
nguội clinker kiểu ghi 142GC1, diện tích ghi 61,2 m
2
, công suất 2.500TClinker/ngày
( Max 2.700T clinker/ngày). Clinker được làm nguội đến nhiệt độ ≤ 65
o
C + nhiệt độ môi
trường và được băng tải xích gầu vận chuyển đến si lô Clinker.

Một lọc bụi điện công suất 315.000m
3
/h sẽ được sử dụng để thu hồi bụi từ khí
thải, khí thải ra khỏi lọc bụi điện co nồng độ bụi ≤ 50 mg/Nm
3
trong điều kiện hoạt động
bình thường.
Một phần khí thải từ đường ra của lọc bụi điện sẽ được sử dụng để sấy than trong nghiền
than.
3.2.1.12 Si lô Clinker
Clinker sau khi qua thiết làm nguội kiểu ghi được vận chuyển tới si lô Clinker
bằng băng tải xích gầu B 630x118670 mm.
Clinker được chứa trong một si lô F 30 x 41,2 m, kết cấu bê tông cốt thép , sức
chứa 30.000 tấn đảm bảo dự trữ cho 12 ngày sản xuất . Đáy si lô Clinker bố trí các cửa
tháo, dưới mỗi cửa tháo bố trí van rút Clinker. Clinker rút ra từ si lô được tập hợp ở 3
băng tải chịu nhiệt, sau đó được các băng tải tập trung vận chuyển đến trạm cân đong
nghiền xi măng.
Một si lô nhỏ sức chứa 1.000 tấn được sử dụng để chứa Clinker thứ phẩm. Đáy si
lô Clinker thứ phẩm có hai đường ra.
+ Một đường ra cấp cho ô tô tự đổ.
+ Một đường ra để cấp Clinker thứ phẩm vào băng tải vận chuyển Clinker chính
phẩm cung cấp cho công đoạn nghiền xi măng.
3.2.1.13 Đập thạch cao và phụ gia
Phụ gia và thạch cao có kích thước cục thể tích 300 mm vận chuyển về nhà máy
bằng ô tô đến kho phụ gia và bãi chứa thạch cao lân cận trạm đập phụ gia.
Phụ gia và thạch cao được xe xúc lật ( hoặc ô tô tự đổ) nạp vào phiếu tiếp nhận,
qua băng tải xích tấm BL 1250 x 7700 mm đến máy đập búa PCF 1412 công suất 60-
80T/h và được đập nhỏ đến kích thước thể tích 25mm. Phụ gia, thạch cao đã đập được
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 15
MSSV: 1101515

Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
băng tải cao su, gầu nâng vận chuyển đỏ vào bun ke phụ gia và bùn ke thạch cao của
trạm cân đong nghiền xi măng.
3.2.1.14 Định lượng
Clinker từ si lô clinker được hệ thống băng tải vận chuyển đến bun ke
Clinker tại trạm cân đong nghiền xi măng . Thạch cao và phụ gia từ kho và bãi được đập
bằng máy đập búa công suất 60 - 80T/h và được gầu nâng nạp vào các bun ke chứa.
Trạm cân đong nghiền xi măng bố trí 3 bun ke:
- Bun ke Clinker: sức chứa 400 tấn, dự trữ cho 4 giờ sản xuất.
- Bun ke phụ gia: sức chứa 230 tấn, dự trữ cho 11.74 giờ sản xuất.
- Bun ke thạch cao: sức chứa 230 tấn, dự trữ cho 1.71 ngày sản xuất.
Dưới các bun ke đặt các thiết bị cân băng định lượng cho Clinker, phụ gia và thạch
cao để cung cấp hệ thống nghiền.
3.2.1.15 Phối trộn
Clinker, phụ gia và thạch cao được nghiền trong máy nghiền đứng LM46.2+2C
cùng thiết bị phân ly hiệu suất cao. Hệ thống nghiền xi măng có công suất 140T/h,
nghiền sản phẩm đạt độ mịn 3300 cm
2
/g ( Blaine).
Quá trình nghiền xi măng thực hiện như sau:
Clinker, phụ gia và thạch cao sau khi định lượng được các băng tải cao su, gầu nâng
vận chuyển đến nạp vào máy nghiền đứng công suất 140 T/ h. Xi măng đã nghiền được
đưa vào thiết bị phân ly công suất 160T/h để phân tách. Với xi măng đã đạt độ mịn £ 5%
trên sàng 0,09 mm theo dòng khí đi vào lọc bụi túi công suất 430.000 m
3
/ h để thu hồi xi
măng và làm sạch khí thải. Hàm lượng bụi trong khí thải khi ra khỏi lọc bụi ≤ 50mg/Nm
3
trong điều kiện hoạt động bình thường. Xi măng đã đạt độ mịn được thu hồi ở lọc bụi túi

và được các máng khí động vận chuyển đến gầu nâng và đứa lên các Si lô chứa xi măng.
Với xi măng chưa đạt độ mịn yêu cầu sau khi qua thiết bị phân ly được vận chuyển
trở lại máy nghiền để nghiền tiếp.
3.2.1.16 Silo chứa và xuất
Xi măng rời thành phẩm được chứa trong hai xi lô xi măng F 22,5x42m, sức chứa
mỗi cái 12.000 tấn, dự trữ cho 5,9 ngày sản xuất.
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 16
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
Tương tự kết cấu của si lô đồng nhất phối liệu, si lô xi măng được thiết kế với kết
cấu côn ở đáy si lô nhằm tạo dòng hoà trộn làm đồng nhất xi măng khi di chuyển đến đáy
si lô . Đồng thời xi măng từ đáy si lô được các máng khí động rút ra và vận chuyển đến
buồng trộn đặt ở dưới đáy si lô nhằm tăng cường sự đồng nhất xi măng.
Đáy buồng trộn bố trí hai nhánh ra. Một nhánh cung cấp xi măng cho thiết bị xuất
xi măng rời công suất 100T/h bố trí ngay dưới đáy si lô, một nhánh cho máng khí động
vận chuyển xi măng bột đến nhà đóng bao.
3.2.1.17- 18 Đóng bao và chứa xi măng bao xuất
Để đóng bao và xuất xi măng bao cho ô tô trang bị hai dây chuyền đóng bao và
xuất xi măng bao cho ô tô đồng bộ với hai máy đóng bao 8 vòi công suất 80 - 100T/h.
Quá trình đóng bao trên mỗi dây chuyền thực hiện như sau:
Xi măng bột từ hai si lô xi măng chuyển sang được gầu nâng đổ vào sàng rung
công suất 120T/h. Qua sàng rung xi măng được chứa trong bun ke sức chứa 30T, và được
cấp liệu kiểu tang quay cấp cho máy đóng bao 8 vòi kiểu quay tròn.
Xi măng đã đóng bao qua thiết bị làm sạch bao. Với những bao không đạt tiêu
chuẩn trọng lượng được loại ra và thu hồi lại xi măng. Với các bao xi măng đã đạt tiêu
chuẩn được các băng tải phẳng vận chuyển đến thiết bị xuất xi măng bao cho ô tô công
suất 100T/h. Với hai dây chuyền đóng bao trang bị 4 thiết bị xuất xi măng bao cho ô tô.
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 17
MSSV: 1101515

Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
* Lưu đồ mô hình logic
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 18
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 19
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
3.3 Phân tích dữ liệu đầu vào sử dụng Input Analyzer Tool:
Thời gian xử lý ở mỗi công đoạn cần phải đưa về các hàm phân phối để mô phỏng;
để phân tích dữ liệu tìm hàm phân phối, dùng công cụ Input Analyzer trong chương trình
Arena
Phân tích dữ liệu Input Analyzer :
Ta thấy phân tích dữ liệu thời gian của công đoạn Đá vôi, kiểm định tính than
đá+đất sét, thạch cao + phụ gia phù hợp của dữ liệu phương pháp kiểm định Chi Square
(Chi-bình phương) được sử dụng. Kết quả cho thấy giá trị kiểm định bằng 5.89 và giá trị
P bằng 0,0536 giá trị này lớn hơn mức ý nghĩa là 0,05. Điều đó nói lên rằng các thời gian
đá vôi, than đá+đất sét, thạch cao + phụ gia có cho phân phối Normal có trung bình 5
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 20
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
phút, độ lệch chuẩn 0,0505 phút. Tóm lại phân phối thời gian ở mỗi công đoạn trong quá
trình sản xuất xi măng thể hiện trong bảng phân tích dữ liệu đầu vào như trên hình.
Bảng 1: Phân phối dữ liệu thời gian và số lượng công nhân, máy của các công đoạn
STT TÊN CÔNG VIỆC
SỐ

MÁY
SỐ
CÔNG
NHÂN
THỜI GIAN
THỰC HIỆN
1 Đá vôi 1 2 Norm(5,0.02)
2 Vận chuyển 2 2 Norm(5,0.02)
3 Si lô chứa 1 Norm(5,0.02)
4 Than + đất sét 4 Norm(5,0.05)
5 Phơi 2 Norm(4,0.05)
6 Si lô chứa 1 Norm(5,0.05)
7 Cân định lượng 2 4 Norm(3,0.03)
8 Nghiền bột liệu 1 2 Norm(5,0.2)
9 Chứa và đồng nhất phối liệu 1 2 Norm(6,0.05)
10 Hệ thống quay 1 2 Norm(4,0.02)
11 Làm nguội Clinker 2 6 Norm(2,0.05)
12 Si lô chứa Clinker 4 Norm(1,0.05)
13 Thạch cao + Phụ gia 1 Norm(4,0.05)
14 Định lượng 1 2 Norm(4,0.05)
15 Phối trộn 2 4 Norm(2,0.05)
16 Si lô chứa xuất 1 2 Norm(4,0.03)
17 Đóng bao 1 4 Norm(3,003)
18 Kho chứa thành phẩm 1 2 Tria(1,3,5)
19 Giám định kiểm tra 1 1 Norm(4,0.03)
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 21
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
CHƯƠNG IV XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG

4.1 Mô hình logic
Hình 4.1 Mô hình khu vực xử lý thạch cao
Hình 4.2 Mô hình xử lý than đất sét
Hình 4.3 Mô hình xử lý đá vôi
Hình 4.4 Mô hình sản xuất xi măng thành phẩm
Hình 4.5 Mô hình khu vực kiểm tra và đóng bao
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 22
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
4.2 Mô hình động
Hình 4.6 Mô hình động quy trình sản xuất xi măng
4.3 Các thành phần trong mô hình Arena
Hình 4.7 Module Create “Nguyên liệu đầu vào thạch cao”
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 23
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
Hình 4.8 Module Process “Khu xử lý thạch cao”
Tại công đoạn xử lý thạch cao thì thời gian hoàn thành xử lý hàm Norm(4,0.05)
phút.
Hình 4.9 Module Process “Khu xử lý thạch cao cân định lượng”
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 24
MSSV: 1101515
Mô phỏng quy trình sản xuất xi măng cty Bỉm Sơn – Thanh Hóa
GVDH: Nguyễn Văn Cần
Tại công đoạn xử lý thạch cao cân định lượng thì thời gian hoàn thành xử lý theo
hàm Norm(4,0.05) phút.
Hình 4.10 Module Create “Nguyên liệu đầu vào than đất sét”
Hình 4.11 Module Process “Khu xử lý than đất sét”

Tại công đoạn xử lý than đất sét được thực hiện bởi 4 công nhân và thời gian hoàn
thành xử lý theo hàm Norm(5,0.05) phút.
SVTH: Trịnh Bá Sóc Trang 25
MSSV: 1101515