Báo cáo thực tập xi măng hoàng thạch. tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý của cân rotor weighfeeder nói riêng và hệ thống lò nung

Lời nói đầu
Là một sinh viên, đặc biệt là sinh viên ngành kỹ thuật. Việc thực hành thực tế là cực kỳ
quan trọng đối với việc phát triển kiến thức và kỹ năng cá nhân của sinh viên.
Nhận thức được những điều trên, em và các bạn sinh viên tự động hóa đã rất hào hứng
và có những ngày thực tập tốt nghiệp trước khi ra trường khá bổ ích. Chuyến thực tập tốt
nghiệp đến nhà máy xi măng Hoàng Thạch tại xã Minh Tân - huyện Kinh Môn - Hải
Dương dài 22 ngày đã cho chúng em những trải nghiệm thực tế về một nhà máy công
nghiệp hóa với những hệ thống tự động hóa hoàn toàn, cùng với những giờ hoạt động
nghiên cứu tại một nhà máy như một kỹ sư thực thụ. Đây cũng là khoảng thời gian để
chúng em thực sự suy nghĩ về chuyên ngành của mình và những định hướng nghề nghiệp
trong tương lai gần sau khi ra trường.
Bài báo cáo thực tập này của em gồm có 3 chương:
Chương I: Sơ lược về công ty xi măng Hoàng Thạch
Chương II: Tổng quan công nghệ sản xuất xi măng
Chương III: Lò nung và hệ thống cân Rotor Weighfeeder
Bài báo cáo này nói một cách khái quát và cơ bản nhất về tự động hóa nhà máy xi măng
và cấu tạo hệ thống cân Rotor cấp than tự động, có sử dụng một số tài liệu trên mạng và
tài liệu từ nhà máy xi măng.
Em xin chân thành cảm ơn Viện Điện và thầy đã tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm em đi
thực tập chuyến này!
Hà Nội, ngày 22 tháng 08 năm 2014
Sinh viên

1


Chương I: Sơ lược về công ty Xi măng Hoàng Thạch

1.1 Vị trí địa lý và quá trình hình thành phát triển của công ty
1.1.1 Vị trí địa lý
Nhà máy gồm 2 khu chính:

- Khu sản xuất: Phía hữu ngạn sông Đá Bạch trên khu đồi thuộc thôn Hoàng Thạch, Xã
Minh tân, Huyện Kinh Môn, Tỉnh Hải Dương với diện tích 24ha có nguồn nguyên liệu đá
vôi và đá sét dồi dào. Với trữ lượng trên 150 triệu tấn đá vôi, chất lượng tốt, ít tạp chất,
hàm lượng CACO3 > 92%, MgO3 < 3% cộng với trên 50 triệu tấn đá sét là nguyện liệu
chính để sản xuất xi măng khoảng 100 năm cho mỗi dây chuyền. Ngoài ra còn gồm tất cả
các xướng sản xuất chính từ khâu đập đá vôi, đá sét, gia công chế biến các nguyên liệu,
nung và nghiền xi măng.
- Khu thành phẩm: Phái tả ngạn sông Đá Bạch, thuộc vùng đất của thôn Vĩnh Tuy, Xã
Vĩnh Khê, Huyện Đông Triều, Tỉnh Quảng Ninh, với diện tích 12.5ha, gồm 5 xilô chứa xi
măng, hệ thống máy đóng bao xi măng, hệ thống băng tải, máng xuất xi măng theo các
tuyến: đường Ôtô, đường thủy, đường sắt. Hai khu vực trên được nối liền bằng một cây
cầu dài 388.15m qua sông Đá Bạch.

1.1.2 Quá trình phát triển nhà máy
Sau khi chiến tranh kết thúc, nền kinh tế nước ta đang bước đầư hồi phục, trước tình
hình đó Đảng và Nhà nước hoạch định chiến lược phát triển kinh tế xã hội, trong đó xây
dựng cơ sở vật chất kỹ thuật của nền kinh tế được coi trọng hàng đầu. Đe làm được viêc
đó, ngành công nghiệp vật liệu xây dựng phải đi trước một bước.
-

Ngày 15/11/1976, Thủ tướng Chính phủ ra chỉ thị số 448/TTg về việc "Xây dựng Nhà

máy xi măng Hoàng Thạch".
- Ngày 15/12/1976, đồng chí Đỗ Mười lúc đó là Phó Thủ tướng Chính phủ ký Quyết định
2


số 474/TTg “Phê chuẩn nhiệm vụ thiết kế Nhà máy xi măng Hoàng Thạch” (cho phép
xây dựng nhà máy xi măng), vói tên gọi "Nhà máy xi măng Hoàng Thạch". Địa diêm xây
dựng tại thôn Hoàng Thạch xã Minh Tân, huyện Kim Môn, tỉnh Hải Hưng (Minh Tân Kinh Môn - Hải Dương ngày nay) và thôn Vĩnh Tuy xã Vĩnh Khê, huyện Đông Triều,

tỉnh Quảng Ninh, số vốn đầu tư ban đầu đe xây dựng là 73.683.000 USD. Nhà máy do
hãng F.L.Smidth (Đan Mạch) thiết kế, cung cấp thiết bị toàn bộ và cho chuyên gia giúp
xây dựng, vận hành nhà máy.
-

Ngày 19/05/1977, Khởi công xây dựng dây chuyền I Nhà máy xi măng Hoàng Thạch

với công suất thiết kế 1,1 triệu tấn/năm, đây là dây chuyền lớn và hiện đại nhất Việt Nam
vào thời diêm đó.
-

Ngày 04/03/1980, Bộ Xây dựng ký Quyết định số 333/BXD-TCCB về việc thành lập

Nhà máy xi măng Hoàng Thạch.
-

Ngày 25/11/1983, Nhà máy sản xuất được mẻ Clinker đầu tiên.

Ngày 16/01/1984, bao xi măng mang nhãn hiệu Hoàng Thạch đầu tiên được ra đời đánh
dấu thời kỳ mới, thời kỳ sản xuất xi măng theo chỉ tiêu pháp lệnh của Nhà Nước.
Để đáp ứng yêu cầu phát triển phù hợp với nền kinh tế thị trường, ngày 12/8/1993, Bộ
xây dựng ra quyết định số 363/QĐ-BXD thành lập Công ty xi măng Hoàng Thạch trên cơ
sở hợp nhất Nhà máy xi măng Hoàng Thạch với Công ty kinh doanh số 3. Đồng chí
Nguyễn Văn Hạnh được bổ nhiệm làm giám đốc công ty.
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế đất nước, nhu cầu xi măng cho xây
dựng ngày một tăng, công ty đã đầu tư mở rộng, khẩn trương tiến hành xây dựng dây
chuyền II có công suất thiết kế là 1.2 triệu tấn/năm, trên mặt bằng của công ty hiện có,
dây chuyền II được khởi công ngày 28/12/1993. Sau gần 3 năm thi công xây dựng, ngày
12/5/1996 dây chuyền II được khánh thành và đi vào sản xuất, như vậy tổng công suất
của 2 dây chuyền lúc này là 2.3 triệu tấn/năm. Với sự quan tâm của chính quyền, Công ty

xi măng Hoàng Thạch đã không ngừng lớn mạnh và phát triển sản phẩm của Công ty
năm sau cao hơn năm trước, chất lượng sản phẩm luôn ổn định ở mức cao. Trước tình
hình tăng trưởng kinh tế giai đoạn (2006-2010), dự án đầu tư xây dựng dây chuyền III
3


Công ty xi măng Hoàng Thạch có công suất thiết kế là 1.2 triệu tấn/năm, được thủ tướng
chính phủ cho phép đầu tư tại quyết định số 91/QĐ-TTg ngày 20/01/2003. Dây chuyền
III được khởi công xây dựng ngày 04/02/2007 trên mặt bằng hiện có của công ty với diện
tích đất sử dụng là 7.46ha, đến quý III năm 2009 khánh thành đi vào sản xuất. Như vậy
khi dây chuyền Hoàng Thạch III đi vào sản xuất đã đưa tổng công suất của Công ty lên
3.5 triệu tấn/năm.

4


Chương II: Tổng quan công nghệ sản xuất xi măng

2.1 Các công đoạn sản xuất xi măng
Dưới đây là sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng Pooclăng và xi măng
Pooclăng hỗn hợp tại Công ty xi măng Hoàng Thạch:

5


Hình 1.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ nhà máy Hoàng Thạch

2.1.1 Khai thác và vận chuyển đá vôi
Đá vôi được khai thác theo phương pháp cắt tầng bằng nổ mìn sau đó dùng xe ủi hạng
lớn Komatsu ủi xuống chân núi , dưới chân núi máy xúc Komatsu công suất lớn xúc đá

có kích thước <1500 mm lên xe tải hạng nặng tự trọng 32tấn nhãn hiệu Koockum tải
trọng 30 tấn chuyển về đổ vào phễu phối liệu , từ phễu tiếp liệu băng tải xích chuyển đá
đập búa loại 1 trục EV 200-300 động cơ 6kV của hãng F.L.Smith(Đan Mạch ), đá sau đập
búa có kích thước ≤ 15 mm, đựơc hệ thống băng tải cao su vận chuyển vào cầu rải (cầu
rải có khả năng tịnh tiến đồng thời ngang và dọc ). Đá vôi được rải vào các kho 15-I, 15II mỗi kho thành 2 đống mục đích là đồng thời một đống rải thì đống kia được xúc bình
thường , và mỗi đống được rải từ 8-29 luống , cùng với quá trình rải thì đá vôi được đồng
nhất sơ bộ .

2.1.2 Công đoạn đập và vận chuyển đá sét
Đá sét có kích thước < 800mm được máy xúc đổ lên xe Koockum tự đổ vận chuyển đổ
vào phễu tiếp liệu, nhờ băng tải xích đá sét qua búa đập (va đập phản hồi) dập xuống cơ
hạt < 75mm. Sau đó đá sét được băng tải cao su vận chuyển tới máy cán 2 trục, kích
thước đá sét sau khi cán còn < 25mm. Sau khi cán, đá sét được hệ thống băng tải cao su
chuyển về kho đồng nhất đống kia, mỗi lớp cũng gồm 8 – 29 luống.

2.1.3 Kho chứa liệu
Kho đồng nhất sơ bộ có kích thước chứa:
- Đá vôi: 30000 tấn
- Đá sét: 13000 tấn
Đá vôi + đá sét từ kho đồng nhất sơ bộ được xúc bằng gàu xích, gàu xích từ chân lên
đỉnh đống. Gàu xích có khả năng vừa di chuyển ngang – dọc để xúc đá vôi, đá sét qua
Dosimat (hệ thống cân băng định lượng), định đúng khối lượng cần thiết theo tỉ lệ cân từ
băng tải chung rồi từ băng tải chung chuyển đá tới cổ tiếp liệu cho máy sấy nghiền
6


( nguyên liệu). Đồng thời với quá trình sau định lượng đổ vào băng tải chung và cùng đổ
vào cổ tiếp liệu và vào máy sấy nghiền.

2.1.4 Công đoạn nghiền liệu

Liệu sau khi đồng nhất sơ bộ được đưa vào máy nghiền liệu. Máy sấy nghiền có năng
suất 248 tấn/h, vật liệu vào máy phải có kích thước nhỏ hơn 40mm, độ ẩm tối đa ≤ 10%.
Phối liệu ra khỏi máy được vận chuyển lên Phân ly, hạt qua sang có độ mịn đảm bảo
được không khí thổi lên Cyclone lắng, còn hạt thô được hồi lưu trở lại tiếp cổ phối liệu
tiếp tục trở vào máy để nghiền lại.

2.1.5 Công đoạn đồng nhất liệu
Phối liệu ở Cyclone lắng được tháo vào silo theo kiểu tháo chéo ( đây cũng là một bước
đồng nhất sơ bộ nữa).
Silo gồm 2 tầng với kích thước : đường kính 16x26.5 và 16x45 (m)
Sức chứa của Silo là 22000 tấn.
Đáy Silo có hệ thống máy nén khí – sục khí vào trong Silo để đồng nhất phối liệu và tạo
sự linh động cho phối liệu khi tháo sẽ dễ dàng. Phối liệu dạng tinh bột động được tháo
khỏi Silo chảy vào vít tải, vít tải chuyển phối liệu vào gầu nâng, gầu nâng chuyển bột
phối liệu vào máng khí động đến két chứa, từ két chứa này chứa phối liệu đưa qua hệ
thống cân Schenk để điều chỉnh lượng phối liệu vào lò. Phối liệu qua cân xen được đi vào
hai máng khí động qua hệ thống van điều chỉnh đi vào 2 bơm vít khí nén và 2 bơm Fuller
phối liệu được đưa lên Cyclone trao đổi nhiệt.
Tháp 5 tầng gồm 5 Silo đồng nhất, mỗi Silo được chia thành 2 tầng: tầng 1 dùng để đồng
nhất, tầng 2 dùng để chứa bột liệu. Liệu có thể được tháo từ tầng 1 của Silo thứ nhất sang
tầng 2 của Silo thứ 2 hoặc tháo trực tiếp xuống tầng 1 của Silo đó. Từ tháp đồng nhất,
phối liệu được sấy sơ bộ đến gần 1000°C trước khi đi vào lò nung.

2.1.6 Xỉ Pirite
Xỉ pirite được nhập về công ty xi măng Hoàng Thạch từ Vĩnh Phúc qua đường vận tải
tày thủy. Từ cảng nhập Xỉ được cầu tháp đưa vào phễu ( Bê tông trượt có kích thước
8x8x6m), trượt xuống băng tải cao su chuyển về kho chứa nhờ máy đánh trống. Tại kho
chứa, Xỉ khi cần cho phối liệu thì được xe gạt gạt xuống phễu tiếp liệu dùng để tháo xỉ
xuống băng tải cao su chuyển vào két, sau két Xỉ được định lượng và được đổ vào băng
tải chung.

7


2.1.7 Thạch cao
Thạch cao được nhập vào công ty qua đường tàu thủy, thạch cao được chuyển vào kho
chứa bằng dây chuyền từ cẩu tháp vào phễu qua búa đập kích thước còn ≤ 25mm chảy
xuống băng tải cao su vào đánh đống trong khi. Khi cần pha cùng Clinke để vào máy
nghiền bi, thạch cao được máy gạt gạt xuống phễu qua băng tải qua cân định lượng và
đồng nhất với Clinker và phụ gia trước khi vào máy nghiền xi măng.

2.1.8 Than cám ba
Than cám được nhập về cảng, được hệ thống vận chuyển đưa vào đánh đống trong kho
chứa. Khi cấp liệu, than cám nhờ hệ thống băng cào sẽ cào than xuống băng tải và được
chuyển lên két than khô. Đáy của két than khô có bộ phận tiếp liệu đĩa tiếp than cho máy
nghiền sấy liên hợp. Tác nhân sấy cho máy nghiền lấy từ lò đốt phụ. Than được nghiền
mịn, qua hệ thống phân ly không khí, qua Cyclone lắng, than mịn được chứa vào két.
Đáy của két than mịn có tiếp liệu vít xoắn (Hoàng Thạch I), nhờ động cơ một chiều mà
điều chỉnh được dễ dàng lượng than cấp vào lò. Khi than mịn qua phễu tiếp liệu đổ vào
vít tải, vít tải vận chuyển than mịn vào đường ống, ở đây có một quạt cao áp thổi than
mịn vào lò qua hệ thống vòi phun đa kênh.
* Đối với dây chuyền Hoàng Thạch II, Hoàng Thạch III thì việc cân định lượng và cấp
than sẽ được đảm nhiệm bởi hệ thống cân Rotor Weighfeeder sẽ được nói đến ở phần sau.

2.1.9 Dầu MFO100
Dầu MFO được chuyển về công ty xi măng Hoàng Thạch, từ công ty xăng dầu B12
Quảng Ninh bằng đường thủy. Từ cảng nhập dầu của công ty, dầu được bơm lên bể chứa,
từ bể chứa dầu được chuyển bằng hệ thống đường ống qua hệ thống sấy ( nhờ hơi nước
của lò hơi) rồi được bơm qua van điều chỉnh vào lò bởi hệ phun dầu. (Hiện nay dầu chỉ
còn được dùng cho các trường hợp cần gia nhiệt nhanh chóng hoặc lúc khởi động lò, còn
lúc hoạt động bình thường thì lò chỉ sử dụng than).

2.1.10 Công đoạn nung Clinker
Lò nung Clinker là loại lò quay bao gồm các hệ thống chính: hệ thống sấy 5 tầng, lò
nung, hệ thống làm mát.
Nhiên liệu để nung là bột than được phun ở áp suất cao dưới dạng mù. Dòng khí nóng đi
ngược từ đáy lò đến đỉnh lò. Liệu từ két chứa với tỉ lệ đá vôi, quặng sắt, cát,… phù hợp
được đưa vào Cyclone. Qua 5 tầng Cyclone phối liệu được sấy sơ bộ từ 75°C - 1000°C
trước khi đưa vào lò. Phối liệu đi vào lò nhiệt độ tăng dần làm các phản ứng pha rắn xảy
ra và được kết khối ở 1300°C - 1450°C tạo thành Clinker.

2.1.11 Công đoạn vận chuyển Clinker
8


Clinker ra khỏi lò có nhiệt độ khá cao được làm nguội qua hệ thống làm mát đến nhiệt
độ khoảng 120°C. Clinker xi măng Pooclang được tháo ra qua thiết bị làm lạnh ống trùm
(kiểu hành tinh ở lò I) hoặc các ghi hạ nhiệt nhờ hệ thống khí nén áp suất cao (lò II, III).
Clinker qua ghi phân loại + máy dập búa có kích thước ≤ 25mm và được đổ vào băng cào
xích rồi được chuyển lên băng gầu xiên. Từ băng gầu xiên Clinker được đổ vào silo chứa,
ở đây Clinker được ủ từ 7 – 15 ngày trước khi tháo cùng phụ gia + thạch cao vào máy
nghiền xi măng.

2.1.12 Công đoạn nghiền xi măng
Clinker, thạch cao và phụ gia sau khi đồng nhất được cho vào máy nghiền xi măng để
tạo ra sản phẩm xi măng. Để đảm bảo được nhiệt độ của xi măng, trong khi nghiền nước
được phun vào dưới dạng sương mù ở áp suất cao.
Xi măng ra khỏi máy nghiền được đưa qua hệ thống phân ly. Tại đây có sự sàng lọc, nếu
hạt xi măng quá to thì được thu hồi trở lại đầu máy nghiền. Nếu xi măng đạt tiêu chuẩn
thì được đưa về kho chứa. Nếu xi măng quá nhỏ thì được thu hồi bởi hệ thống lọc bụi.

2.1.13 Công đoạn đóng bao
Xi măng từ Silo chứa được vận chuyển bằng vít tải, gầu xúc và băng tải tới phân xưởng
đóng bao. Tại đây có 5 Silo chứa, ở các Silo này xi măng được sục liên tục nhờ các máy
nén khí để đồng nhất lần cuối trước khi đưa đến các máy đóng bao hoặc đưa đến cầu
cảng để sản xuất xi măng rời.

9


Chương III. Lò nung và hệ thống cân Rotor
3.1 Tổng quan về lò nung Clinker
Hệ thống lò nung bao gồm nhiều thiết bị nằm trong công đoạn chính là tạo ra CLINKER
của nhà máy như: Tháp trao đổi nhiệt, buồng phân huỷ, lò nung, bộ phận làm nguội kiểu
ghi, hệ thống cấp nhiên liệu, quạt gió, quạt làm mát.
Ngoài ra còn nhiều thiết bị phụ khác như: Bộ phân tích khí thải, Bộ phân tích khí đầu lò,
Các hệ thống van, các bộ phận truyền động, động cơ …

10


Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ hệ thống lò nung có buồng phân hủy

- Buồng phân hủy:
Mục đích chính của buồng phân hủy là để cho quá trình canxi hóa xảy ra ngoài lò
quay. Điều này dẫn đến sự giảm tải đáng kể nhiệt lượng cung cấp cho zôn nung, khoảng
11


60% tổng nhiên liệu cháy trong buồng phân hủy. Điều này có thể làm tăng sản lượng gấp
đôi đối với cỡ lò nhất định so với lò khô có tháp trao đổi nhiệt treo.

Buồng phân hủy có kích cỡ vừa phải vì khí quá trình cháy không đi qua đó. Buồng
phân hủy được thiết kế với đáy hình nón và do sự tăng nhanh trong tiết diện ở đáy hình
nón này sẽ tạo ra xoáy để đảm bảo trộn hiệu quả giữa bột liệu, nhiên liệu và gió. Buồng
phân hủy gồm có buồng lót gạch chịu lửa. Buồng phân hủy có 3 đầu vào và 1 đầu ra:
- Đầu vào: Nhiên liệu (2 đầu), khí nóng từ lò và từ bộ làm nguội.
- Đầu ra: Khí nóng gồm các sản phẩm cháy được và CO 2 tạo ra trong quá trình
canxi hóa và nguyên liệu ở dạng bụi với khí nóng.
Hỗn hợp nguyên liệu/khí sau đó được dẫn tới cyclon, tại đó khí và nguyên liệu được
tách ra. Nguyên liệu được đưa đến lò quay, và khí nóng được đưa tới cyclon tháp trao đổi
nhiệt. Tại đây, hầu hết nhiệt lượng bị thu hồi sau khi đã trao đổi nhiệt với nguyên liệu
mới được chuyển vào.
- Ống lò:
Lò được thiết kế cho phép quá trình nung nóng nguyên liệu xảy ra trong khi nguyên
liệu được chuyển xuống đến đầu ra. Đồng thời khối lượng khí cháy được kiểm soát
chuyển lên lò vào trong ống đứng.
Việc làm kín quá trình khỏi sự xâm nhập của khí giả làm tăng nhiệt lượng tiêu thụ
là rất quan trọng và vì vậy người ta lắp đặt các thiết bị làm kín ở đầu lò.
Khi nguyên liệu đến gần ngọn lửa, nguyên liệu đã được đốt nóng đến nhiệt độ
clinker hóa bằng nhiệt lượng thoát ra khỏi ngọn lửa. Nhiệt lượng này được chuyển một
phần bằng sự bức xạ trực tiếp từ ngọn lửa đến nguyên liệu và một phần do sự hấp thụ
nhiệt của liệu từ lớp lót.
Để chuyển lượng nhiệt vào bên trong của lượng nạp, ta phải chạy lò với tốc độ
cao, điều này cũng đồng nghĩa với việc giảm thời gian trong zôn nung.

12


Các công đoạn của quá trình sản xuất xi măng phải được phối hợp chặt chẽ với nhau
để đảm bảo chất lượng xi măng theo yêu cầu. Mỗi công đoạn của quá trình đảm nhận một
chức năng riêng biệt trong toàn bộ hệ thống. Công đoạn phức tạp nhất và ảnh hưởng lớn

đến chất lượng xi măng tạo thành chính là khu vực lò nung. Trong lò nung xảy ra các quá
trình biến đổi hóa học để chuyển hóa nguyên liệu đầu vào thành clinker. Tuy nhiên, xét
theo quan điểm điều khiển thì lò nung clinker là một đối tượng điều khiển gồm nhiều đầu
vào và nhiều đầu ra.
Bài toàn điều khiển nhiệt độ buồng phân hủy là một bài toán rất quan trọng, yêu cầu
điều khiển ở đây là phải đảm bảo sao cho liệu sau khi ra khỏi buồng phân hủy đạt mức
canxi hóa 90% - 95%. Hàm lượng canxi hóa đạt được có hảnh hưởng rất lớn đến việc
điều khiển zone nung, nó quyết định đến chế độ hoạt động của zone nung.
Chính vì vậy, việc lựa chọn hệ thống cân cấp than cho lò và Calciner là rất quan trọng.
Hầu hết các nhà máy sản xuất đều rất chú trọng đến hệ thống cân này. Hệ cân này đòi hỏi
độ chính xác cao và tuyến tính, có như vậy mới giúp người vận hành tối ưu hóa được lò
nung, có như vậy mới giúp người vận hành tối ưu hóa được lò nung, đảm bảo được an
toàn cũng như giảm tiêu hao nhiệt trong sản xuất.

3.2 Hệ thống cân Rotor
Than là nhiên liệu chính cung cấp vòi đốt lò và canxiner. Than được rút từ kho chứa
than qua máy nghiền con lăn trở thành bột than mịn và được chứa trong két chứa than
mịn, đưa vào 2 Bin chứa cung cấp cho vòi đốt lò và vòi đốt canxiner.
Lượng than cấp cho vòi đốt lò và canxiner được điều chỉnh bằng cách thay đổi tốc độ
quay của đĩa cấp than tức là thay đổi tốc độ của động cơ quay đĩa. Gió để thổi than vào
vòi đốt được tạo ra bởi quạt gió đặt phía sau đĩa quay gồm 2 nhánh, một nhánh hoạt động
chính và một nhánh dự phòng.

13


Lượng than cấp vào vòi đốt nhiều hay ít phụ thuộc vào nhiệt lượng yêu cầu để đảm bảo
quá trình canxi hoá và clinker hoá xảy ra hoàn toàn, thông thường lượng than cấp cho vòi
đốt canxiner khoảng 60% tổng lượng than cấp cho hệ thống lò.
Dây chuyền Hoàng Thạch I đang dùng cân dạng đóng mở bằng vít, dây chuyền Hoàng

Thạch II dùng cân Rotor điều chỉnh bằng điện áp một chiều, dây chuyền Hoàng Thạch III
sử dụng cân Rotor điều khiển bằng biến tần và có bộ hiệu chỉnh online nhờ các loadcell
đặt dưới chân của cân.

3.2.1 Cấu tạo cân Rotor

Hình 3.2: Cân rotor

Trong đó:
1: Cửa vào liệu; 2: Cửa ra; 3: Cảm biến (Loadcell).

14


Khoang bánh xe ngang trục bọc xung quanh bởi các đĩa trên (4), đĩa dưới (6) và vỏ (5).
Một lượng nguyên liệu lớn sẽ vào ở lối vào (2), được quay tròn trong khoang có các vách
ngăn và khi đến đầu ra (10) sẽ được bơm khí nén thổi ra ngoài đưa vào cấp cho lò. Toàn
bộ thân của khoang chứa được treo lên khung (1) bới hai chốt xoay cân bằng (7) vì thế
nên nó có thể dao động.
Trục động cơ (8) cấp cho rotor thông qua khớp nối, tự điều chỉnh, dẫn hướng hệ thống.
Thiết bị giảm tải cho phép rotor quay gần như không khối lượng giữa hai tấm đĩa kín để
giảm hao mòn. Trục cân (A-A) xuyên qua bộ nối linh động tới ổng cấp tải, được xác định
bởi 2 bệ cân giữa thân và khoang đế khung. Cấu hình đặc biệt của 2 bệ đỡ cân bù cho bất
kỳ dao động áp lực nào từ nguyên liệu do đó kết quả đo được sẽ không bị ảnh hưởng.

Hình 3.3: Hoạt động của cân Rotor
Lượng liệu chuyển từ đầu vào tới đầu ra tạo ra một momen đối với trục xoay, momen này
được đo như một phản lực điểm tựa với một loadcell treo tại điểm giá treo thứ 3 của hệ
thống cân rotor. Trong điều kiện biên hình học, tín hiệu của loadcell sẽ tỉ lệ trực tiếp với
lượng liệu chứa trong khoang bánh xe.

3.2.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống cân Rotor Weighfeeder
Nhằm mục đích nâng cao hiệu suất cho hệ thống cân trộn phối liệu giảm thiểu thời gian
vô công trong hệ thống cân truyền thống.
Hệ thống cân roto weigh feeder làm việc dựa trên tinh thần khắc phục những nhược điềm
của các hệ thống cân truyền thống như đã nêu trên. Đảm bảo:
- Nguyên liệu ra luôn đảm bảo chính xác về khối lượng
- Dòng nguyên liệu ra luôn là liên tục
Do đó có thể thấy rằng hệ thống roto weigh feeder đã nâng cao được hiệu suất cũng như
tăng khả năng tự động hóa trong nhà náy công nghiệp lên rât nhiều.

15


Khối lượng nguyên liệu ở cửa ra được tính thông qua khối lượng đo được từ loadcell và
tốc độ quay của rotor. Ta có thể tính khối lượng nguyên liệu như sau :
Feedrate = Rotatespeed * Weight
Trong đó : Feedrate : Khối lượng nguyên liệu [ Kg/s ]
Rotatespeed : Tốc độ quay của rotor [ Radian/s ]
Weight : Khối lượng đo được từ loadcell [ Kg/Radian ]

Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý điều khiển cân Rotor
1: Loadcell; 2: Encoder; 3: Động cơ truyền động; 4: Rotor weighfeeder

Trong đó:
- w là lưu lượng than đặt mong muốn
- x là lưu lượng ra thực tế
- m là tín hiệu mang thông tin về khối lượng liệu từ trong 4
- v là tốc độ quay của rotor thu được từ 2
* Ta thấy, hệ thống cân rotor có các ưu điểm vào nhược điểm như sau:

- Ưu điểm:
+ Cho kết quả đo có độ chính xác cao
+ Sản phẩm ra có dải điều khiển lớn
+ Điều khiển tiền định
+ Thiết kế đơn giản
+ Dễ bảo dưỡng
+ Ít hao mòn
- Nhược điểm:
+ Yêu cầu bộ xử lý tốc độ cao
+ Máy rung lắc, gây nhiễu tiếng ồn
16


3.2.3 Hệ thống truyền thông
* Trong mỗi hệ thống cân Rotor, thông tin về động cơ, lưu lượng vào thông qua bộ giao
tiếp CPI (CAN Process Interface) được đưa đến bộ điều khiển CSC( CAN System
Controller) để giao tiếp với các thiết bị khác.
* Giữa các cân trong một trạm cấp liệu cũng được nối theo mạng CAN
* Các trạm cân được nối mạng Profibus-DP với hệ thống giám sát trung tâm (Supervisior
System Customer)

Kết luận

17


Bài báo cáo chủ yếu tập trung vào đặc điểm công nghệ, tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý
của cân Rotor Weighfeeder nói riêng và hệ thống lò nung nói chung chứ chưa thực sự đi
sâu vào phần điều khiển. Tuy nhiên do quá trình thực tập ở xưởng chỉ có 8 ngày nên
lượng kiến thức thu thập được không phải là nhiều, do đó báo cáo e còn nhiều thiếu sót.

Hi vọng trong tương lai em sẽ có cơ hội được làm việc với dây chuyền của nhà máy xi
măng để bổ sung những điều còn đang dở.
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn Viện Điện và Thầy đã tạo điều kiện và hướng dẫn
chúng em có được đợt thực tập bổ ích này!

Sinh viên

18