Tiểu luận Tự động hóa quá trính sản xuất - ĐH Công nghiệp tp.Hồ Chí Minh

Header Page 1 of 126.

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

GVHD:
NGUYỄN VĂN TRUNG
SVTH:
1.NGUYỄN QUANG TUYẾN
2.NGUYỄN ĐẠT MÙI
3.BÙI QUỐC VIỆT
4.HÀ NGUYỄN HOÀNG TRUNG
5.DƯƠNG VĂN TƯỜNG
6.TRẦN VĂN HIỀN
7.TRẦN BỈNH XUYÊN
8. NGUYỄN TRẦN QUỐC SĨ

Tp.hcm ngày 09 tháng 06 năm 2013
Footer Page 1 of 126.

Trang 1

MSSV
11364601
11366411
11365221
11366911
11370481
11367001
11366381
11367521

Header Page 2 of 126.

LỜI MỞ ĐẦU
Trong tiến trình công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước hiện nay, vật liệu gang
năng giữ một vai trò vô cùng quan trọng và cần thiết. Vì lý do đó khi lập các kế
hoạch phát kinh tế đất nước thì kế hoạch phát triển ngành công nghiệp luyện gang
phải đi trước một bước nhằm thỏa mãn nhu cầu điện năng trước mắt và trong
tương lai . Đặc biệt trong giai đoạn hiện nay nước ta đang trong tiến trình công
nghiệp hóa, việc xây dụng mở mang các nhà máy là rất lớn ,vì vậy việc tự động
hóa quá trình sản xuất gang là một vấn đề vô cùng quan trọng. Đề tài : “tự động
hóa quá trình sản xuất – nhà máy luyện gang”

Footer Page 2 of 126.

Trang 2


Header Page 3 of 126.

-
T NG HểA QU TRèNH SN XUTNH MY LUYN GANG
1.Quy trỡnhcụng ngh sn xut gang nh mỏy luyn gang

Quặ
ng sống
Nguyên
liệu

Bã i
nguyên
liệu

Trợ dung
Than Kok

Quặ
ng,
than
vụn

b oongke
(Hay
Thù ng,
Kho
chứa
nguyên
liệu)

Hệthống
nạ p liệu

Gang Luyện thép
Lọc sạ ch
(lọc tĩnh
điện)

Sản phẩm
gang đúc

Hệthống
thiêu kết

Quạ t gió

Lọc bụi
thô

PX đúc liên
tục

Khíthải
sạ ch
Không khí

Lò
cao

Lò
gió
nóng

Khí
than
sạ ch

Van phản
hồi điều
khiển l- u

l- ợ ng gió
vào lò

Đ ốt nóng
lò gió nóng

ô xy

Cú th phõn quy trỡnh sn xut gang thnh my cụng on?
1. Cụng on chun b nguyờn nhiờn liu.
2. Cụng on np nguyờn nhiờn liu vo lũ.
3. Cụng on luyn hon nguyờn st trong lũ cao.
2. Phõn tớch quỏ trỡnh cụng ngh
2.1 H thng bng ti v boongke cha nguyờn liu.
H thng cỏc nguyờn liu ny c phi trn theo mt t l nht nh theo
cỏc tiờu chun cht lng gang luyn ra nh gang trng hoc gang xỏm, vi sai s
khụng c vt quỏ 5%.

Footer Page 3 of 126.

Trang 3


Header Page 4 of 126.

2.2 H thng np liu.
Lm nhim v chn t l gia cỏc thnh phn nguyờn nhiờn liu, vn
chuyn nguyờn nhiờn liu t cỏc phu cha a vo lũ cao tin hnh nung luyn
hon nguyờn qung. B phn chớnh ca h thng ny l h thng phu cõn v xe
np liu.

2.3 B phn lũ cao.

Nắp chuông nhỏ

Nắp chuông lớ n
Cá p xe li ệu
Th- ớ c thă m li ệu
X e nạ p li ệu

V ù ng
Thanh ray nung
và chá y
Gi ó nóng
Mặ
t xỉ
l ỏng

Đ á y l ò (V ù ng hoàn
nguyên)

Footer Page 4 of 126.

Trang 4


Header Page 5 of 126.

Một chu kỳ nạ p nguyên liệu vào lò
0

1

2

3

4

5

6

MW200 MW202 MW204 MW206 MW208 MW210 MW212

1
a
Lựa
chọn
thứ
tự
nguyên
liệu
trong
mỗi
mẻ
liệu

3
C

2
B

3
C

1
A

2
B

3
C

KP
1

Q
3

KT
2

Mẻ liệu A

KT
2

Q

3

KP
1

Mẻ liệu B

q
3

KT
2

Q
3

Mẻ liệu C

2.4 H thng lc bi
Gm h thng lc bi thụ v lc bi sch tnh in
2.5 H thng qut giú
Gm hai qut D500 cụng sut 1600 (KW) thi giú núng vo lũ. H thng qut giú
ly khớ t hai ngun: khụng khớ t nhiờn v ụ xy. Trc khi lng khớ ny a vo lũ
cao nú ó c sy núng nh khớ than c a phn hi t lũ cao qua h thng lc
bi (gm khớ CO v mt s khớ khỏc) t lũ sy (lũ giú núng) lờn mt nhit
nht nh
3. Quy trỡnh chun b nguyờn liu cho lũ cao luyn gang
Yờu cu chớnh ca vic chun b nguyờn liu cho lũ cao:
1. C ht phi ng u, m bo sao cho dũng khớ i qua c ng u khi
ỏp sut giú khụng ln lm.

2. Thnh phn phi liu phi m bo sao cho gang ra lũ cú cht lng cao.
3. X ra lũ phi ỳng thnh phn quy nh v phi chy tht loóng, khụng cao
quỏ mc quy nh.
4. Phi liu d hon nguyờn.
5. Phi liu phi n nh v thnh phn lý hoỏ.
3.1 H thng np liu nh mỏy luyn gang

Footer Page 5 of 126.

Trang 5


Header Page 6 of 126.

sơ đồ l i ê n k h o á t h i ết b ịn ạ p l i ệu
l ò cao
Quặ
ng Quặ
ng Quặ
ng Quặ
ng Quặ
ng
ng Quặ
ng
Quặ
ng Quặ
thiêu thiêu thiêu thiêu thiêu
tạ p
tạ p
cỡ

kết
kết
kết
kết
kết

má y cấp liệu
sàng rung

sàng rung

2B-4(6550)

2B-5(6550)
ng Quặ
ng Quặ
ng
ng Quặ
Quặ
ng Quặ
tạ p thiêu thiêu thiêu
tạ p
kết
kết
kết

Quặ
ng
cá m

2B-3(6550)
phễu
cân

2B-1(8065)

2B-2(8065)

cửa van thuỷ lực

sàng rung

Cửa
van

phễu
cân
quặ
ng

phễu
kok
trá i

phễu
kok
phải

I 10.3
Q 2.1 I 10.4

Q 2.2

Q 2.6

Th- ớ c phải
Q 3.4
Q 3.5
I 8.1

Q 2.7

Cửa
van

Q 3.0

Th- ớ c
trá i

Cửa
van

phễu
cân

Q 3.1

I 8.7
I 9.0

phễu
cân

I 10.7
I 11.0

I 9.1
I 9.2

Q 3.2
Q 3.3

chuông
nhỏ
chuông
lớ n

I 10.5
Q 2.4 I 10.6
Q 2.5

Q 2.2
Q 2.3

Lò cao
xe liệu
I 8.3

H thng cung cp liu (i B):
H thng cung cp liu b trớ hai bờn trỏi phi. Qung thiờu kt cú 7 kho v 8

cõn.
Qung thiờu kt sau khi sng, trỳt sung bng ti v chuyn n phu cõn,
sau khi cõn song c np vo xe liu vo Lũ cao, phn qung cỏm theo
bng ti chuyn n BoongKe cha.
Qung thiờu kt cú 7 phu, qung tp cú 5 phu, qung c tp qua mỏy cp
liu vo phn cõn t ng sau khi cõn song c chuyn qua bng ti, tp
chung vo phn cõn hm liu v vo xe liu.
Than cc cú hai phu, b trớ hai bờn, than Cc sau khi sng, Cc c np vo
phu cõn sau ú vo xe liu. Cc cỏm chuyn qua bng ti v kho cha.
Footer Page 6 of 126.

Trang 6


Header Page 7 of 126.

Nạp liệu:
Nạp liệu lò cao chọn dùng xe đơn theo cầu nghiêng truyền động do máy tời,
vận hành lên xuống, sau khi xe đợc nạp đủ liệu theo chỉ lệnh, xe đi lên đổ liệu vào
phễu đỉnh lò (phễu chuông nhỏ) chuông nhỏ mở đổ liệu vào phễu chuông lớn,
chuông nhỏ đóng kín, chuông lớn mở đổ liệu vào lò theo một chu trình hoặc bán
chu trình. Thớc liệu đợc kiểm tra đờng liệu. Sau khi chuông chuông lớn mở để đổ
liệu vào lò và đã đóng kín thớc bắt đầu thả xuống để thả liệu. Nh vậy chu trình
công tác cứ nh thế tuần hoàn.
Trình tự nạp liệu:
Yêu cầu của trình tự nạp liệu.
- Hệ thống đài B - A với đỉnh lò đều khống chế tự động liên khóa lẫn nhau.
- Phối liệu bình thờng từ 10 - 11 mẻ/h nhiều nhất là 18mẻ/h.
- Trọng lợng xả liệu:
Quặng 1,85 tấn, lớn nhất 1,96 tấn.

Kok 0,66 tấn nhièu nhât 0,7 tấn.
Tỷ lệ phối liệu quặng cỡ 15%, quặng thiêu kết 85%.
-Tổ hợp mẻ liệu: Thờng chọn 2,3 xe liệu (1 quặng, 1 Kok ,Trợ dung).
Nạp chính: Quặng - Kok (chỉ mở chuông lớn) A.
Nạp đảo Kok - quặng (chỉ mở chuông lớn) B.
Chỉnh phần quặng Kok (chỉ mở chuông lớn) C.
Dốc phần quặng Kok (chỉ mở chuông lớn) D.
-Trình tự mẻ liệu cho phép ngời thao tác căn cứ nhu cầu để cài đặt lại, có
thể thiết lập vị trí một xe quặng phụ gia, Kok hoặc xe chạy không không liên quan
đến trình tự.
Hệ thống cân phối liệu
- Quặng trong mỗi mẻ liệu do một loại (quặng thiêu kết) hoặc nhiều loại
(thiêu kết, quặng sống, quặng tạp).
- Trong mỗi xe quặng cũng có thể do một hoặc nhiều loại theo yêu cầu của
ngời vận hành Lò cao để phối liệu, cân nạp theo ý muốn.
- Lượng dung sai của cân Kok và quặng đợc hệ thống bổ sung tự động, làm
cho lợng sai của mẻ trớc đợc bổ sung vào lợng cân của mẻ sau. Làm cho lợng sai
tích luỹ của vật liệu tại đoạn cuối đợc khống chế trong phạm vi nào đó, sao cho lợng sai lớn nhất  5%.
- Hệ thống cân có giá trị không, giá trị đặt, giá trị đáp ứng và đa tới truy
nhập vào lợng hữu quan, đồng thời có một số cảnh báo sự cố (nh tích liệu, tràn
liệu).
Chế độ công tác chủ yếu của hệ thống cấp liệu.
- Máy cấp liệu bố trí hai bên, thay tế nhau.
- Sàng than Kok có hai cái thay thế nhau.
Yêu cầu liên khoá và thao tác của hệ thống các thiết bị nạp liệu tự
động.
Thiết bị cấp liệu:
Điều kiện khởi động thiết bị cấp liệu.
Footer Page 7 of 126.

Trang 7


Header Page 8 of 126.

• Trình tự nạp liệu đã chuyển đến cho phép thiết bị cấp liệu này công tác.
• Cửa ra của phễu cân liệu đối xứng đã đóng kín.
• Trong phễu cân liệu đối xứng không còn liệu.
Điều kiện ngừng thiết bị cấp liệu:Trọng lợng của liệu trong phễu cân đã đủ theo
quy định.
Sàng quặng thiêu kết: Mỗi lần công tác do công nhân chọn một hoặc hai sàng của
một hoặc hai máy quặng thiêu.
Điều kiện khởi động sàng dung
• Theo trình tự nạp liệu đã cho phép sàng này công tác.
• Băng tải chuyển quặng đối xứng đã khởi động.
• Tất cả băng tải chuyển quặng cám đã khởi động.
Điều kiện dừng sàng dung: Trọng lợng của hiện trạng phễu cân đã đạt yêu cầu.
Liên khoá an toàn: Khi băng tải chuyển quặng đột nhiên dừng hoặc bị sự cố, sàng
dung tơng ứng phải dừng.
Phễu cân quặng tạp
Điều kiện khởi động của van phễu cân.
• Băng tải chuyển động tơng ứng đã khởi động.
• Liệu trong phễu cân đã đủ lợng quy định.
• Thiết bị cấp liệu tơng ứngđã dừng công tác.
Điều kiện đóng cửa van: Lợng liệu trong phễu đã thoát hết.
Băng tải chuyển quặng
Hai băng tải chuyển quặng tự động chuyển đổi công tác ,cũng có thể chọn một cái
bất kỳ công tác độc lập.
Điều kiện khởi động băng tải
• Trình tự nạp liệu đã cho phép băng tải này công tác.

• Cửa van của phễu cân xuống xe liệu đã đóng kín.
• Trọng lợng của liệu trong phễu liệu cần đối ứng đã đủ theo quy định.
• Sàng của phễu cân đối ứng đã ngừng tự động dừng chậm.
• Khi công nhân phát ra tín hiệu dừng (nh kéo dây công tắc sự cố) sau khi
băng tải dừng phải lập tức dừng sàng dung hoặc đóng các cửa van phễu
cân.
Băng tải quặng cám thải.
• Chế độ công tác liên tục: Công nhân khởi động và dừng sau khi khởi động
sẽ vận hành liên tực.
• Khi bị sự cố (nh kéo dây công tắc sự cố) sau khi băng tải dừng, phải lập tức
dừng các sàng tơng ứng hoặc toàn bộ phễu cân đối ứng.
Phễu cân quặng đổ xuống xe liệu.
Điều kiện khởi động:
• Trình tự nạp liệu đã cho phép phễu này công tác.
• Trọng lợng của liệu trong phễu đã đủ theo quy định.
• Băng tải chuyển quặng đã ngừng công tác.
• Xe liệu ở dới hầm liệu (đến cực hạn dới).

Footer Page 8 of 126.

Trang 8


Header Page 9 of 126.

Liên khoá an toàn: Khi xe liệu cha đi lên, không cho phép thao tác bằng tay
mở van yêu cầu lần hai. Khi xe không liệu dừng tại vị trí quy định dới hầm liệu,
mới cho phép mở van phễu cân.
Điều kiện đóng cửa van yêu cầu: Liệu trong phễu đã đợc nạp vào xe toàn bộ.
Sàng Kốk

Hai sàng Kốk thay nhau công tác cũng có thể chọn một cái bất kỳ để công tác độc
lập.
Điều kiện khởi động sàng:
• Theo trình tự nạp liệu đã cho phép sàng này công tác.
• Cửa ra phễu cân Kok vụn đã đóng kín.
• Băng tải Kok đã khởi động liên khoá, nếu băng tải Kok vụn bị sự cố, sàng
phải ngừng làm việc.
Điều kiện dừng sàng Kok: Trọng lợng của liệu trong phễu cân đã đủ theo yêu cầu.
Phễu cân Kok
Điều kiện khởi động của van phễu cân:
• Theo trình tự nạp liệu đã cho phép.
• Trọng lợng của liệu trong phễu đã đủ theo quy định.
• Sàng đã dừng công tác.
• Xe liệu đã dừng tại vị trí cực hạn dới hầm liệu.
Điều kiện đóng cửa van:Toàn bộ liệu đã nạp vào xe liệu.
Băng tải Kok vụn
Điều kiện khởi động:
• Trình tự nạp liệu đã cho phép băng tải này công tác.
• Cửa van phễu cân đã đóng kín.
Điều kiện dừng băng tải:
• Sàng Kok đã ngừng công tác, băng tải ngừng một thời gian.
• Khi có tín hiệu sự cố (công tắc sự cố) sau khi băng tải dừng, nhất định phải
lập tức dừng sàng dung Kok.
Máy tời xe liệu
Chế độ thao tác bằng tay chỉ sử dụng khi điều chỉnh hoặc phát sinh sự cố.
Điều kiện khởi động:
• Phễu cân kốk ,quạng tại hầm liệu đã đóng kín.
• Trình tự chạy bình thờng hoặc khi chạy không, sau khi xe liệu dừng, sẽ tự
động khởi động lại sau một thời gian, cũng có thể thao tác bằng tay, khi
chạy không thiết bị của nó không thao tác.

Các tình huống dới đây không cho phép xe liệu khởi động:
• Chuông nhỏ cha mở hoặc sau khi mở cha đóng kín hoàn toàn theo quy tắc
xe liệu phải tự động dừng tại điểm tiếp đờng cong đỉnh lò.
• Tức là xe liệu không chạy không, mà cha có trình tự nạp liệu.
• Thiết bị khống chế trình tự nạp liệu cha làm việc.
Quan hệ của máy tời xe liệu với hệ thống của nó
• Khi xe liệu ở vị trí cực hạn dới hầm liệu, thì van phễu quặng ,Kok mới đợc
mở.
Footer Page 9 of 126.

Trang 9


Header Page 10 of 126.

•

Sau khi khởi động xe liệu,xeliệu lên đỉnh lò sau 10s thì chuông nhỏ phải
mở lập tức.
Vị trí bảo vệ của xe liệu.
• Cực hạn dừng và quá cực hạn dừng.
• Bảo vệ sự cố cáp trùng.
Ngoài hai bảo vệ ở trên khi xe chạy không có công tắc chọn lựa phơng hớng.
• Bảo vệ mất điện phanh công tác và phanh an toàn.
• Bảo vệ tốc độ thấp.
Khi xe liệu tiến vào đờng cong mà tốc độ vợt quá tốc độ quy định thì xe liệu sẽ tự
động dừng.
• Bảo vệ quá tốc độ.Khi xe liệu vợt quá 10 ~ 15% tốc độ định mức xe liệu sẽ
tự động dừng.
• Bảo vệ kiểm tra lực vuông góc.

• Bảo vệ điện áp 0.
Bao quát bảo vệ tốc độ, kiểm tra bảo vệ mất điện phanh công tác và an toàn với
liên khoá bảo vệ điện nguồn cung cấp điện, bảo vệ vị trí 0, bảo vệ nốt từ trờng...Sau khi loại trừ bảo vệ vị trí 0 chỉ có thể do ngời thao tác phục hồi tại bàn
thao tác.
Chuông nhỏ
Sau khi xe liệu khởi động, chuông nhỏ mới đợc mở và tự động đóng sau một thời
gian .
Điều kiện mở chuông nhỏ:
• Trên chuông lớn đã nạp một xe liệu.
• Trong chuông lớn không có liệu hoặc cha nạp hoàn chỉnh một mẻ liệu.
• Nếu trên chuông nhỏ là xe có liệu thứ nhất của mẻ liệu, trớc khi mở chuông
nhỏ chuông lớn nhất định phải mở một lần đồng thời đóng kín.
Quan hệ giữa chuông nhỏ và hệ thống của chúng
• Khi chuông nhỏ đóng phát sinh sự cố theo quy tắc nó sẽ tự động mở lại một
hoặc nhiều lần.
• Chuông không mở hoặc sau khi mở không thể đóng đợc phải dùng công tắc
để xử lý lúc này xe liệu sẽ tự động dừng tại điểm trớc khi vào đờng cong,
sau khi giải trừ sự cố, xe liệu tiếp tục trình tự công tác.
Chuông lớn
Khi thớc thăm liệu đã đạtđên đờng liệu quy định đồng đã rút lên vị trí cực hạn
trên thì chuông lớn mới đợc khởi động mở. Sau một thời gian sẽ tự động đóng kín.
Điều kiện khởi động chuông lớn:
• Theo chế độ nạp liệu đã hoàn tất một mẻ liệu.
• Chuông nhỏ đã đóng kín.
• Thớc thăm liệu đã rút lên đén cực hạn trên.
Quan hệ của chuông lớn với hệ thống của nó
• Chuông lớn đóng kín, thớc thăm liệu sẽ tự động thả xuống để đo đờng liệu.
• Khi chuông lớn đóng mà phát sinh sự cố, theo quy tắc nó sẽ tự mở lại một
hoặc nhiều lần.
Footer Page 10 of 126.

Trang 10


Header Page 11 of 126.

•

Chuông lớn không thể mở hoặc sau khi mở không thể đóng đợc, phải dừng
công tác để xử lý, lúc này không thể mở chuông nhỏ.
• Sau khi có tín hiệu nạp liệu, cấm không đợc mở.
• Ngời vận hành lò cao có thể cấm mở chuông lớn tại bàn thao tác trực ban.
Thớc thăm liệu
Yêu cầu thao tác của thớc thăm liệu:
• Khi thiết kế đã nghĩ đến việc phòng tránh lúc thớc lao xuống quá nhanh mà
cắm vào mặt liệu, thông thờng tốc độ hạ thớc  80% tốc độ rút thớc.
• Có thể liên tục đo mặt liệu, cũng có thể đo điểm.
• Có thể dừng bất kỳ thớc phải hoặc trái.
• Khi thớc hạn đến mặt liệu quy định thớc sẽ tự động rút lên.
• Sau khi chuông lớn đóng kín, thớc mới đợc thả xuống.
Quan hệ thớc với hệ thống của chúng
• Thớc rút lên đến cực hạn, chuông lớn mới đợc mở.
• Sau khi có tín hiệu tao liệu, thớc tự động rút lên, nhng sau khi rút lên rồi
cũng không đợc mở chuông lớn.
Tín hiệu hệ thống tự động nạp liệu với bàn thao tác
Bảng mô phỏng hệ thống nạp liệu:Phân lập bảng mô phỏng tại bàn thao tác lò cao
và bàn thao tác đài B, dùng đèn tín hiệu để biểu thị tình huống công tác của hệ
thống nạp liệu.
Nội dung biểu thị:
• Máy Xe liệu với máy tời xe liệu.

• tời công tác: Xe liệu lên xuống; Xe liệu tại vị trí cực hạn trên; Xe liệu tại vị
trí cực hạn dới.
• Chuông lớn – nhỏ: Chuông lớn hoặc nhỏ đóng; Chuông lớn hoặc nhỏ mở;
Chuông nhỏ đang quá trình mở.
• Thớc thăm liệu: Thớc tại vị trí trên, thớc đạt đến các vị trí mặt liệu.
• Đài B (cung cấp quặng sống, quặng thiêu kết, Kok ) máy băng tải; Thiết bị
cấp liệu; Tình trạng công tác của sàng, đóng mở cửa van phễu cân, lợng
liệu có trong phễu cân.
• Hệ thống khống chế trình tự: Trình tự số mẻ liệu, mỗi mẻ có một tín hiệu,
số xe liệu mỗi mẻ liệu, mỗi xe có một tín hiệu, xe liệu nạp Kok, quặng,
chạy không, Kok phụ gia, quặng không.
• Trên bảng mô phỏng còn lắp công tác kiểm tra thớc đo liệu công tác;
Khống chế chuyển đổi trình tự mẻ liệu, phụ gia Kok, khống chế chuyển xe
quặng, cắt đổi khống chế tín hiệu âm thanh, khống chế cấm mở chuông lớn.
Tín hiệu âm thanh:
• Sự cố mất điện máy tời xe liệu.
• Tín hiệu giục liệu.
Bàn thao tác
Bàn thao tác máy tời đài A: Vị trí các công tắc trên bàn thao tác.
• Cắt mạch sự cố máy tời xe liệu.
• Thao tác bằng tay máy tời xe liệu.
Footer Page 11 of 126.

Trang 11


Header Page 12 of 126.

• Phục hồi cáp trùng máy tời xe liệu.
• Phục hồi quá cực hạn máy tời xe liệu.

• Kiểm tra độ cao thớc thăm liệu.
• Thao tác chuông lớn – nhỏ bằng tay.
Bàn thao tác đài B: Vị trí các công tắc trên bàn thao tác.
• Cắt mạch sự cố máy tời xe liệu.
• Đóng mở liệu phụ gia.
• Thao tác bằng tay: Sàng, máy cấp liệu, cửa van và băng tải.
• Đóng cắt mạch điện sự cố hệ thống nạp Kok.
• Công tắc chuyển đổi bằng tay trên liên khoá của tất cả thiết bị.
 Nhìn vào sơ đồ ta thấy: boong ke là kho chứa quặng sắt và quặng tạp (trợ
dung), chính là các phễu chứa từ tạp 1 - tạp 5; quặng 1 - quặng 8.
Để vận chuyển quặng sắt và quặng tạp vào các phễu chứa (boong ke) nhà
máy dùng một hệ thống băng tải một chiều 2B – 4 và 2B – 5. Hệ thống
băng tải này, một băng tải vận chuyển quặng sắt vào 8 phễu chứa trong
boong ke trên, một băng tải vận chuyển quặng tạp vào 5 phễu chứa quặng
tạp trong boong ke
Bộ phận băng tải: nh đã giới thiệu ở phần trên, gồm các băng tải: 2B – 1,
2B – 2, 2B – 3, 2B – 4, 2B – 5, băng tải Kok vụn trái, băng tải Kok vụn
phải (để nhận Kok vụn đa về dây chuyền thiêu kết).
 Hệ thống phễu và phễu cân: với quặng tạp thì đợc cân ngay ở phễu chứa.
Còn quặng sắt thì đợc cân ở phễu cân tổng hợp quặng, là cân chính có khối lợng chuẩn đặt sẵn và tín hiệu điều khiển cân là tín hiệu PLC lấy tín hiệu xử lý
qua cảm biến trọng lợng gắn ở thành phễu. Có tất cả 8 phễu cân trong hệ
thống, trong đó có một phễu cân quặng tổng hợp (cân quặng sắt và chứa luôn
quặng tạp đã đợc cân ở phễu chứa), 2 phễu cân Kok là phễu cân trái và phải,
còn lại là 5 phễu cân quặng tạp cân luôn ở tại boong ke chứa.
Hệ thống sàng rung: Ta sẽ phân tích sâu ở phần sau. Hệ thống này điều
khiển tốc độ quá trình nạp vào xe liệu.
Xe nạp liệu: chở nguyên nhiên liệu nạp vào lò.

Footer Page 12 of 126.

Trang 12


Header Page 13 of 126.

3.2 Hệ thống băng tải

§ éng c¬

C¬ cÊu hép sè

C¬ cÊu hép sè

Nguyªn liÖu quÆ
ng

Trôc têi quay b¨ ng t¶i

Trôc têi quay b¨ ng t¶i

§ èi träng

3.3 Hệ thống phễu và phễu cân
Phễu cân nguyên liệu

QuÆ
ng
t¹ p

C¶m

biÕn
träng
luî ng

Footer Page 13 of 126.

Trang 13


Header Page 14 of 126.

C cu nghiờng bng ti rút nguyờn liu

Đ ộng cơ

Cơ cấu nghiêng bă ng tải
Quặ
ng

Chiều bă ng tải chuyển động

Chiều quặ
ng rơi

Phễu chứa

Footer Page 14 of 126.

Trang 14

Header Page 15 of 126.

4. H thng sng rung
Cu to v nguyờn lý ca sng rung

Quặ
ng
Phễu chứa

Đ ộng cơ và cơ
cấu gây rung

Quặ
ng rơi
vào băng tải

Bă ng tải quặ
ng vụn

Cu to v nguyờn lý ca c cu gõy rung

a

Đ ộng cơ M

Footer Page 15 of 126.

Trang 15

g

Vành bá n
nguyệt


Header Page 16 of 126.

5. Bộ cảm biến trọng lợng
Nguyên lý cầu cảm biến trọng lợng

Rx

R

Bé truyÒn c¶m
øng träng luî ng

Footer Page 16 of 126.

R

R

§ iÖn ¸ p
nguån nu«i

TÝn hiÖu ®iÖn ¸ p
ra (phô thuéc
träng luî ng

c©n)

Hép ®Êu d©y

Trang 16

Bé biÕn dÉn träng
luî ng


Header Page 17 of 126.

6. Hệ thống lò cao nhà máy luyện gang
Đặc điểm quá trình lò cao luyện gang
Đặc điểm quá trình lò và sản phẩm sau khi luyện

5
6
6
2
1
9

Footer Page 17 of 126.

8

Trang 17

4

3

7


Header Page 18 of 126.

Nguyên lý vận hành lò cao
Tóm tắt nguyên lý luyện gang là:
Quặng sắt + Than Kok + Trợ dung + Gió nóng (O2) = Gang + Xỉ + Khí + Bụi lò
Quặng sắt:
Quặng sống: Quặng sắt từ (Ma-nhê-tít) Fe3O4 và quặng sắt đỏ (Êma-tít) Fe2O3
Quặng thiêu kết: Quặng vụn + đá vôi + than – qua quá trình nhiệt
luyện = Quặng thiêu kết + Các chất thải
Than Kok:là sản phẩm của than mỡ, đợc chng cất trong môi trờng thiếu ôxy.
Trợ dung: Trợ dung kiềm CaCO3, trợ dung axít SiO2, trợ dung trung tính
Ca(MgCO3)
Các dạng phản ứng chính của quá trình luyện gang của lò cao tạo
gang:
C+ O2 =>CO2 + Q
C + CO2 =>2CO
Fe2O3 + CO=> Fe3O4 + CO2 – Q
Fe3O4 + CO=> FeO + CO2 – Q
FeO + CO =>Fe + CO2 – Q
Xỉ lò cao có thành phần chính là CaO, SiO2, Al2O3, MgO…chiếm
tỷ lệ tơng ứng: 38-42%; 28-32%; 13-17%; 7-9%.
Khí lò cao chủ yếu là N2 (56 – 57%), CO (26 – 28 %), CO2 (12 – 14%),
H2 (1 – 2%), CH4 <= 1%.
Bụi lò:đợc thoát ra từ lò cao theo khí lò, nó là sản phẩm của sự lọc khí lò

cao. Bụi lò cao thờng đợc sử dụng làm nguyên liệu thiêu kết quặng sắt phục
vụ nguyên liệu cho quá trình lò cao.

Footer Page 18 of 126.

Trang 18


Header Page 19 of 126.

7. thiờu kt qung
Mc ớch
Tm quan trng
Phng phỏp

Cá c cấu tử của l iệu
Phối l iệu
Trộn lần thứ nhất
N- ớ c
K ho, boongke
Trộn lần thứ hai
Rải liệu vào bă ng tải
Máy thiê u kết
Khít hải

Thiê u kết phẩm

Lọc bụi
Đ ập và sàng
Bụi

Thiê u kết phẩm
vụn (hồi liệu)

K híthải ra ngoài

Thiê u kết phẩm
tớ i lòcao

Làm nguội
Sàng
Tạo lớ p lót ghi

Tạo lớ p lót ghi

7.1 k thut thiờu kt
Ni dung
S khi v nguyờn lý ca mỏy nung thiờu kt

Bộ châm lửa

Thù ng chứa
nguyên liệu
quặ
ng cá m ,
than cá m ...,
nung ở đây

Quạ t hút gió

Vi cỏc quỏ trỡnh sau:

(1): Quỏ trỡnh oxy hoỏ li.
(2): Quỏ trỡnh nhiờn liu chỏy hỡnh thnh pha núng chy.
(3): Kh m.
(4): Phn ng gia pha rn, ụxy hoỏ, hon nguyờn, phõn ly ụxýt, sunphit v
phõn hoỏ m.
Phi liu trn u lm m n mc t c thụng khớ tt nht.
Phi liu nh cú m dớnh li thnh nhng ht ln hn, thnh phn phi liu

Footer Page 19 of 126.

Trang 19


Header Page 20 of 126.

gồm có phần quặng sắt, đá vôi và than cám, lợng tiêu hao nhiên liệu từ 3 – 15%
tính theo khối lợng. Để đề phòng và bảo vệ mặt ghi khỏi ảnh hởng của nhiệt độ
cao, thờng ngời ta rải lên mặt ghi một lớp liệu lót lấy từ quặng thiêu kết vụn có cỡ
hạt từ 8 – 15 (mm). Sau đó chất liệu vào nồi thiêu kết. Dùng mỏ đốt để mồi lửa,
trong lúc quạt hút đã lạm việc tạo thành độ chân không, thờng độ chân không
khoảng từ 500 – 1200
(mmHg). Chiều cao lớp liệu thờng từ 200 – 400 (mm).
Mỏ đốt cung cấp nhiệt độ khoảng 1200 – 1300C tạo điều kiện cho lớp liệu mỏng
trên cùng nóng và nhiên liệu trong phối liệu bắt đầu cháy. Sau vài phút, tắt mỏ đốt.
Quá trình tự cháy tiếp diễn. Điều quan trọng nhất của quá trình là ở mỗi
thời điểm than của phối liệu chỉ cháy trong một lớp hẹp theo chiều sâu của lớp liệu
(thờng không quá 40 (mm)), trong lúc đó lớp nhiên liệu phía dới vẫn cha đợc nung
nóng đến nhiệt độ cháy (700 C) hoặc cha đủ ôxy để cung cấp cho quá trình cháy.
Theo mức độ cháy của C vùng cháy nhiên liệu chuyển dần xuống phía dới và toàn
bộ quá trình kết thúc trong khoảng thời gian từ 12 – 15 phút.

7.1 Dây chuyền thiêu kết nhà máy luyện gang

B.T than
P2
Băng tải
P3

Quặng
Máy
nghiền đá,
than

Băng tải
Y1

HT phễu
chứa

B.T đá
P1

Các kho
boongke
chứa để
đưa vào
phễu cân

Băng tải
L2

Băng tải
L3

Footer Page 20 of 126.

Bàn tròn

HT bàn
tròn

Băng tải
L2

Băng tải
Y2

Băng tải
Y3

quặ
ng
Băng tải
Z1

H. thống
trộn 1

Băng tải
H1

Băng tải
Z2

Băng tải
H2

Quặng
vụn

Sàng
nguội

bụi,

sắt

Quặng
vụn

Trộn 2

Băng tải
S1

BT làm
nguội

Sàng
nóng

Trang 20

Máy
nung TK

HT đập
cục


Header Page 21 of 126.

Than và đá đợc chở đến máy nghiền đá, than qua 2 băng tải P2 và
P1 một cách độc lập (tức là khi làm việc chỉ có một băng tải hoạt động). Than
hoặc đá này đợc đa đến băng tải P3, và từ P3 này đa đến máy nghiền than hoặc đá.
Hệ thống nghiền này nghiền đá và than đến kích thớc phù hợp với quá trình công
nghệ. Sau đó than hoặc đá sau khi nghiền đợc đa vào băng tải Y1, từ băng tải Y1
này nguyên liệu đợc đa vào phễu chứa gồm 6 phễu, 3 phễu chứa than, đá và 3
phễu chứa quặng. Phía dới hệ thống phễu chứa là hệ thống bàn tròn để trộn đều
hỗn hợp liệu này với nhau. Sơ đồ nh sau:
Cấu tạo và nguyên lý của phễu: phễu là một thùng rỗng bằng kim loại hình
phễu, dới đáy phễu có hệ thống van. Van là một chi tiết của phễu có cơ cấu đóng
mở và đợc động cơ truyền động đóng mở. Động cơ này là động cơ không đồng
bộ ba pha rô to lồng sóc, có đảo chiều. Khi động cơ quay kéo theo mở cửa van
thì dới tác dụng của trọng lực, nguyên liệu bên trong phễu sẽ rơi xuống hệ thống
bàn tròn. Sau khi nguyên liệu rơi hết thì động cơ đảo chiều đóng van phễu lại.
Cấu tạo và nguyên lý của hệ thống bàn tròn: bàn tròn là hệ thống dùng để
chuyển nguyên liệu từ phễu chứa xuống băng tải. Trong quá trình nguyên liệu đa
vào bàn tròn (quặng vụn + than cám + trợ dung nhỏ), nguyên liệu đợc đa vào phía
bên bàn tròn.
Quá trình bàn tròn quay sẽ phối trộn đều các nguyên liệu với nhau trớc khi

đa ra băng tải Z1. Bàn tròn này có nguyên lý làm việc tơng tự nh nguyên lý làm
việc của một máy trộn bê tông mà ta vẫn hay gặp. Qua hệ thống bàn tròn, nguyên
liệu đợc đa tới băng tải Y2 từ băng tải Y2 nguyên liệu lại đợc chuyển qua băng tải
Y3. Từ Y3 và hệ thống bàn tròn mà bụi, quặng sắt than cám, trợ dung đợc trộn lẫn
vào nhau và chuyển xuống băng tải Z1. Từ băng tải Z1, nguyên liệu đợc đa tới
băng tải Z2 và từ băng tải Z2 nguyên liệu lại chuyển qua băng tải H1. Từ băng tải
H1 nguyên liệu đợc đa tới bộ phận trộn 1, trộn đều quặng cám và than cám, hệ
thống nguyên liệu này đợc đa tới băng tải H2, nguyên liệu đợc đa tới bộ phận trộn
2 trộn đều lần nữa rồi chuyển xuống băng tải S1.
Lúc này nguyên liệu đợc đa vào từng thùng vuông trên hệ thống băng tải
xích S1 và đợc đa tới máy nung thiêu kết. hệ thống đợc nung ở nhiệt độ khoảng
900 C, quặng ở trạng thái dẻo, dính kết đặc thành từng khối trong thùng chứa trên
băng tải xích. Sau đó quặng khối đặc này có kích thớc không phù hợp với công
nghệ luyện trong lò cao nên chúng đợc đa tới hệ thống đập cục.

Footer Page 21 of 126.

Trang 21


Header Page 22 of 126.

H thng phu cha v bn trũn trn liu

Hệthống
phễu chứa

1

2

3

4

5

Hệthống
bàn tròn

H thng p cc dõy chuyn thiờu kt

Đ ộng cơ quay búa

Tảng quặ
ng thiê u kết
Búa

Sàng rung

Cơ cấu
gây rung

Băng tải

Footer Page 22 of 126.

Trang 22

6

Header Page 23 of 126.

8. các vấn đề tự động hóa
1. Hệ thống lò cao 3
Công nghệ Luyện gang của lò cao có hai hệ thống chính:
Hệ thống đo lờng.
Hệ thống này dùng 1 bộ PLC S7300.
Các thông số cần đo lờng là nhiệt độ, lu lợng, áp lực. Phục vụ cho công nghệ
nấu luyện.
 Hệ thống giám sát
Để đo đợc thông số trên phải qua Senser (bộ cảm biến) để đa về tín hiệu.
 Hệ thống giám sát điều khiển nạp liệu.
Hệ thống này dùng 1 bộ PLC S7300.
Các thông số cần đo lờngphục vụ cho quá trình nạp liệu
Để đo đợc thông số trên phải qua Senser (bộ cảm biến) để đa về tín hiệu:
 Hệ thống giám sát
Thông qua cáp truyền thông đa về hệ thống máy tính.
Phần mềm giám sát đợc xử dụng FIX32 chạy hệ điều hành Win NT.
Phần mềm lập trình PLC: Sử dụng phần mềm Step7 V5.1.
2
Hệ thống tự động hoá thiêu kết
Hệ thống này sử dụng hệ thống PLC thuộc Seri S7 - 400 của hãng
SIEMENS, toàn bộ hệ thống gồm 5 trạm khống chế, hai trạm thao tác, 3 bộ biến
tần các thiết bị đợc nối với nhau qua đờng dây chung Profibus. Trạm PLC1 là trạm
khống chế chính đặt trong buồng khống chế chính hoàn thành việc xử lý số liệu
của các trạm thông tin của hệ thống và hoàn thành và thu thập số liệu của hệ thống
khống chế đồng hồ đo. Các trạm PLC2 đến PLC5 là trạm đờng dài ET200.
Trạm PLC2 đặt trong buồng phối điện, máy thiêu kết. Hoàn thành việc thu

thập các số liệu của lợng đóng mở hệ thống máy thiêu kết.
Trạm PLC3 đặt trong buồng phối điện băng truyền nguội hoàn thành việc
thu thập số liệu của lợng đóng mở hệ thống băng truyền nguội.
Trạm PLC4 đặt trong buồng phối điện phối liệu hoàn thành việc thu thập số
liệu của lợng đóng mở hệ thống phối liệu.
Trạm PLC5 đặt trong buồng phối điện nghiền. Hoàn thành thu thập số liệu
của lợng đóng mở hệ thống nghiền liệu bộ biến tần theo thứ tự là khống chế
máy thiêu kết, máy cấp liệu ống tròn, tốc độ băng truyền nguội, hai trạm
thao tác hoàn thành việc giám sát khống chế các số liệu của toàn bộ hệ
thống, khống chế giám sát trạng thái vận hành tự động cảnh báo. Ghi chép
lại xu thế thực tại và đã qua, đồng thời hoàn thành các thao tác tự động
 Phần mềm lập trình:Phần mềm lập trình sử dụng STEP7, của SIEMENS, có
thể sử dụng ngôn ngữ lập trình là biểu đồ bậc thang.
Phần mềm giám sát khống chế: Dùng WinCC có thể thực hiện việc thu thập
các số liệu, giám sát khống chế trạng thái. Ghi chép lại thực tại và đã qua,
tự động cảnh báo, vẽ biểu đồ.
Footer Page 23 of 126.

Trang 23


Header Page 24 of 126.

Hệ thống làm nguội thiêu kết: Phần lớn thiết bị của hệ thống này đều có thể
hoàn thành với 3 phơng pháp:
 Thủ công ở cạnh máy.
• Thủ công qua máy tính buồng khống chế chính.
• Tự động.
 Hệ thống phối liệu:Phần lớn thiết bị của hệ thống này đều có thể hoàn thành
với 3 phơng pháp:

• Thủ công ở cạnh máy.
• Thủ công qua máy tính buồng khống chế chính.
• Tự động.
 Hệ thống nghiền: Phần lớn thiết bị của hệ thống này đều có thể hoàn thành
với 3 phơng pháp
• Thủ công ở cạnh máy.
• Thủ công trong buồng khống chế.
• Tự động.

HẾT.

Footer Page 24 of 126.

Trang 24


Header Page 25 of 126.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:
- Giáo trình TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT- HỒ VIẾT BÌNH
Xuất bản 2004-trường ĐHSPKT. TP. HỒ CHÍ MINH.
- Tài liệu tự động hóa quá trình sản xuất luyện gang thép Thái Nguyên.

Footer Page 25 of 126.

Trang 25