Nghiên cứu giải pháp tiết kiệm năng lượng hệ thống quạt ghi làm lạnh clinker

Ngành Điều Khiển Tự Động

EBOOKBKMT.COM

LỜI MỞ ĐẦU
Trên thế giới hiện nay, các nguồn năng lượng tự nhiên như than đá, dầu mỏ, khí đốt
đang dần cạn kiệt do sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp. Bên cạnh
đó việc sử dụng những thiết bị không hợp lý và đã quá cũ cũng góp phần giảm năn g
suất và tăng hao phí năng lượng trong các nhà máy. Do đó vấn đề tìm kiếm ra những
nguồn năng lượng mới cũng như sử dụng hợp lý và tiết kiệm năng lượng đang rất được
quan tâm. Việc sử dụng các thiết bị và giải pháp tiết kiệm điện dần trở thành tất yếu
trong các nhà máy, nhất là các nhà máy công nghiệp lớn.
Ở Việt Nam, trong hơn 10 năm trở lại đây, việc trang bị tự động hóa cho các nh à
máy không những nâng cao năng suất, giảm được sự vất vả cho người vận hành mà
còn góp phần tích cực trong việc tiết kiệm c hi phí sản xuất. Không nằm ngoài xu thế
đó, ngành công nghiệp xi măng nước ta, xuất hiện từ thời kì đầu của thời đại công
nghiệp, công nghệ sản xuất cũng đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển và ngày càng
hoàn thiện hơn. Các dây chuyền, trang thiết bị cun g cấp cho ngành đang dần được tự
động hóa để đáp ứng các chỉ tiêu về kỹ thuật và môi trường khắt khe cũng như trong
việc tiết kiệm chi phí để giảm giá thành sản phẩm.
Với đề tài tốt nghiệp “ Ứng dụng biến tần tiết kiệm năng lượng cho hệ thống
quạt máy lạnh làm mát clinker trong nhà máy xi măng ” nhiệm vụ của của chúng
em là:
-

Tìm hiểu và nắm vững quy trình công nghệ sản xuất xi măng từ khai thác,
nghiền liệu đến đóng gói sản phẩm và những đặc thù riêng của nhà máy.
Tìm hiểu cấu trúc – nguyên lý công đoạn là m mát clinker.

-

Nghiên cứu sử dụng thiết bị : Biến tần, PLC và các phần mềm ứng dụng
liên quan như WINCC và STEP7 – MICROWIN.

-

Ứng dụng thiết kế hệ thống điều khiển giám sát cho công đoạn l àm mát
clinker.

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS.Nguyễn Doãn Phước , tập thể
nhân viên trong công ty ASEATEC và toàn thể các thầy cô giáo trong bộ môn Điều
Khiển Tự Động đã hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong quá trình thực tập và làm đồ
án tốt nghiệp. Tuy nhiên do còn hạn chế về mặt kiến thức và thời gian, d o vậy mặc dù
đã rất cố gắng nhưng đồ án của chúng em cũng không tránh khỏi những thiếu sót.
Chúng em rất mong nhận được sự góp ý và bổ xung của các thầy cô giáo.
Sinh viên thực hiện :
Vũ Hoài Nam
Vũ Việt Hưng

1
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


Ngành Điều Khiển Tự Động

EBOOKBKMT.COM

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU...................................................Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... 5
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................... 7

Chương I : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND .................. 8
1.1. Khái niệm chung và các thành phần hóa học của xi măng ................ 8
1.2. Nguyên liệu, nhiên liệu sản xuất clinker xi măng ............................... 8
1.2.1. Nguyên liệu sản xuất xi măng .......................................................... 8
1.2.1.1. Đá vôi ....................................................................................... 8
1.2.1.2. Đất sét ...................................................................................... 9
1.2.1.3. Một số loại phụ gia dùng trong sản xuất xi măng ...................... 9
1.2.2. Nhiên liệu sử dụng trong nhà máy xi măng .................................... 10
1.2.2.1. Nhiên liệu rắn ......................................................................... 10
1.2.2.2. Nhiên liệu khí .......................................................................... 10
1.2.2.3. Nhiên liệu lỏng ........................................................................ 10
1.3. Công nghệ sản xuất xi măng .............................................................. 10
1.3.1.Giai đoạn 1: Gia công, đồng nhất nguyên liệu, nhiên liệu và chuẩn bị
phối liệu .................................................................................................. 13
1.3.1.1. Khai thác và vận chuyển nguyên liệu ..................................... 13
1.3.1.2. Gia công sơ bộ nguyên liệu ..................................................... 13
1.3.1.3. Đồng nhất sơ bộ nguyên liệu ................................................... 14
1.3.1.4. Quá trình nghiền liệu .............................................................. 14
1.3.1.5. Đồng nhất phối liệu ................................................................ 15
1.3.2.Giai đoạn 2: Nung hỗn hợp phối liệu thành clinker và làm mát clinker
................................................................................................................. 18
1.3.2.1. Lò nung và tháp tiền nung ....................................................... 18
1.3.2.2. Làm mát clinker ...................................................................... 19
1.3.3. Giai đoạn 3 : Gia công, ủ và nghiền clinker với các phụ gia khác . . 19
1.3.3.1. Ủ clinker .................................................................................. 19
1.3.3.2. Đập clinker và phụ gia ............................................................ 20
1.3.3.3. Nghiền clinker và phụ gia trong máy nghiền ........................... 20
1.3.3.4. Đóng bao ................................................................................ 21
1.4. Đặc điểm cơ bản của dây ch uyền công nghệ sản xuất xi măng ........ 22
1.5. Các chỉ tiêu cần đạt được trong quá trình sản xuất xi m ăng ........... 23

1.5.1. Chỉ ti êu về suất tiêu hao năng lượng .............................................. 23
1.5.2. Chỉ tiêu phát thải ra môi trường ..................................................... 23
1.5.3. Chỉ tiêu về ổn định chất lượng sản phẩm ....................................... 24
Chương II : CÔNG ĐOẠN LÀM MÁT CLINKER ...................................... 25
2.1. Mục đích .............................................................................................. 25
2.2. Công nghệ làm mát clinker kiểu ghi .................................................. 26
2.2.1. Cấu tạo chung của máy làm mát kiểu ghi ....................................... 26
2
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

2.2.1.1. Buồng máy .............................................................................. 27
2.2.1.2. Ghi thép chịu nhiệt .................................................................. 27
2.2.1.3. Quạt l àm mát .......................................................................... 28
2.2.2. Nguyên lý làm việc của máy làm mát kiểu ghi .............................. 29
2.3. Đề xuất giải pháp tiết kiệm năng lượng : ........................................... 30
Chương III : GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM ỨNG
DỤNG ............................................................................................................. 31
3.1. Biến tần MICROMASTER 440 (MM440) ........................................ 31
3.1.1. Nguyên lý hoạt động của biến tần .................................................. 31
3.1.2. Các đầu dây điều khiển và sơ đồ nguyên lý ................................... 32
3.1.3. Cách cài đặt tham số của biến tần .................................................. 35
3.1.3.1. Cài đặt mặc định ..................................................................... 35
3.1.3.2. Truyền thông qua BOP ........................................................... 36
3.1.3.3. Cài đặt thông số ...................................................................... 37
3.1.4. Các tham số thông dụng của biến tần ............................................. 43

3.2. PLC S7-200 ......................................................................................... 51
3.2.1. Cấu tạo phần cứng ......................................................................... 51
3.2.2. Chương trình của PLC S7-200 ....................................................... 54
3.2.2.1. Vòng quét chương trình .......................................................... 54
3.2.2.2. Cấu trúc chương trình ............................................................. 54
3.2.3. Phần mềm STEP7 – MICROWIN ................................................. 54
3.2.3.1. Giao diện phần mềm ............................................................... 55
3.2.3.2. Một số thành phần quan trọng ................................................ 56
3.3. Phần mềm WINCC 6.0 ....................................................................... 58
3.3.1. Tổng quan về WinCC .................................................................... 58
3.3.2. Cấu hì nh WinCC V6.0 ................................................................... 58
3.3.2.1. Các loại Project ..................................................................... 58
3.3.2.2. WinCC Explorer .................................................................... 59
3.3.2.3. Các thành phần cơ b ản trong một project của WinCC ........... 60
3.3.2.4. Các trình soạn thảo ................................................................ 60
3.3.2.5. Tag và Tag Groups ................................................................. 61
3.3.3. Giới thiệu một số trình soạ n thả o và đối tượng chuẩn của WinCC . 62
3.3.3.1. Thiết kế đồ họa của WinCC (Graphics Designer) .................. 62
3.3.3.2. Tag Logging ............................................................................ 64
3.3.3.3. Trình soạn thảo Report ........................................................... 66
3.3.3.4. Trình soạn thảo Alarm-Logging .............................................. 68
Chương IV : GHÉP NỐI GIỮA PC, PLC VÀ BIẾN TẦN .......................... 70
4.1. Giao diện truyền thông OPC ............................................................. 70
4.1.1. Tổng quan về kiến trúc OPC .......................................................... 70
4.1.2. OPC Server .................................................................................... 72
4.2. Điều khiển biến tần thông qua giao thức USS .................................. 73
4.2.1. Giao thức USS (USS protocol) ...................................................... 73
3
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49

EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

4.2.2. Kết nối giữa PLC và biến tần ........................................................ 74
4.2.2.1. Sơ đồ nối dây .......................................................................... 75
4.2.2.2. Cài đặt tham số biến tần ......................................................... 75
4.2.3. Các lệnh của thư viện USS library ................................................. 77
4.3. Ghép nối PC và PLC .......................................................................... 81
4.3.1. Kết nối nguồn CPU S7-200 ........................................................... 81
4.3.2. Kết nối c áp RS-232 / PPI Multi – Master ....................................... 81
4.3.3. Thiết lập các thông số truyền thông ............................................... 82
4.4. Kết nối WINCC và PLC S7 -200 ........................................................ 83
Chương V : ỨNG DỤNG VÀO ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ QUẠT LÀM
MÁT CLINKER............................................................................................. 91
5.1. Cấu trúc hệ thống và bài toán công nghệ .......................................... 91
5.1.1. Cấu trúc hệ thống ........................................................................... 91
5.1.2. Bài toán công nghệ ........................................................................ 92
5.2. Lập trình hệ thống .............................................................................. 92
5.3. Thiết kế giao diện vận hành ............................................................... 95
5.3.1. Màn hình giao diện quá trình ......................................................... 95
5.3.2. Màn hình trạng thái của quạt làm mát ............................................ 95
KẾT LUẬN ................................................................................................... 101
PHỤ LỤC : Chương trình điều khiển giám sát công đoạn làm nguội clinker . 102
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................... 115

4
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49

EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 : Sơ đồ tổng quan dây ch uyền công nghệ sản xuất xi măng ......................... 12
Hình 1.2 : Sơ đồ công nghệ công đoạn nghiền phối liệu và đồng nhất ....................... 15
Hình 1.3 : Silo hai tầng.............................................................................................. 16
Hình 1.4 : Silo trộn đều liên tục kiểu buồng trộn của Claudius Peter ......................... 17
Hình 1.5 : Sơ đồ công nghệ công đoạn nung .............................................................. 18
Hình 1.6 : Sơ đồ công nghệ công đoạn nghiền xi măng .............................................. 20
Hình 1.7 : Sơ đồ khối công đoạn nghiền xi măng ....................................................... 21
Hình 1.8 : Sơ đồ công nghệ công đoạn đóng bao xi măng .......................................... 22
Hình 2.1 : Hệ thống làm lạnh kiểu ghi ....................................................................... 25
Hình 2.2 : Hệ thống làm lạnh kiểu hành tinh ............................................................. 26
Hình 2.3 : Hệ thống làm lạnh lò quay hệ ướt ............................................................. 26
Hình 2.4 : Mô hình máy làm mát kiểu ghi .................................................................. 27
Hình 2.5 : Hình ảnh bên trong buồng lò tunel ............................................................ 27
Hình 2.6 : Hệ thống ghi thép chịu nhiệt ..................................................................... 28
Hình 2.7 : Van điều chỉnh lưu lượng gió làm mát ...................................................... 29
Hình 3.1: Nguyên lý biến tần ..................................................................................... 31
Hình 3.2 : Sơ đồ nguyên lý MM 440 .......................................................................... 34
Hình 3.3 : Cấu tạo của CPU PLC S7-200.................................................................. 52
Hình 3.4 : Các cổng truyền thông và modul truyền thông của S7 -200........................ 53
Hình 3.5 : Giao diện của phần mềm STEP7-MICROWIN .......................................... 55
Hình 3.6 : Cấu trúc của Graphics Designer .............................................................. 62
Hình 4.1 : Kiến trúc sơ lược của OPC ....................................................................... 71
Hình 4.2 : Kiến trúc Client/Server trong OPC ........................................................... 72
Hình 4.3 : Sơ đồ đấu nối dây giữa PLC và biến tần ................................................... 75

Hình 4.4: Kết nối nguồn với CPU S7 -200 .................................................................. 81
Hình 4.5 : Ghép nối cáp RS-232/PPI Multi – Master ................................................. 82
Hình 4.6 : Thiết lập các thông số truyền thông .......................................................... 82

5
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

Hình 4.7 : Cửa sổ Communications .......................................................................... 83
Hình 5.1 : Cấu trúc hệ thống điều khiển .................................................................... 91
Hình 5.2 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển ......................................................... 92
Hình 5.3 : Màn hình giao diện quá trình lúc khởi động và ở chế độ dừng .................. 97
Hình 5.4 : Màn hình giao diện quá trình khi hoạt động .............................................. 98
Hình 5.5 : Cảnh báo khi nhiệt độ đầu ống gió nóng 3 quá cao ................................... 99
Hình 5.6 : Màn hình trạng thái của quạt làm mát (Fan 01) ...................................... 100

6
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 : Yêu cầu kỹ thuật của nguyên liệu trước khi vào máy nghiền ..................... 13

Bảng 1.2 : Thành phần khoáng clinker theo tốc độ làm mát. ...................................... 19
Bảng 1.3 : Chỉ tiêu về suất tiêu hao năng lượng ........................................................ 23
Bảng 1.4 : Chỉ tiêu phát thải ra môi trường ............................................................... 23
Bảng 1.5 : Chỉ tiêu về ổn định chất lượng sản phẩm .................................................. 24
Bảng 3 .1 : Các đầu dây điều khiển của MM 440........................................................ 33
Bảng 3.2 : Các đầu vào số của MM 440 .................................................................... 35
Bảng 3 .3 : Các nút chức năng của MM 440 ............................................................... 37
Bảng 3.4 : Các tham số thông dụng của MM 440 ...................................................... 50
Bảng 3 .5 : Cấu tạo phần cứng của một số CPU S7 -200 ............................................. 51
Bảng 3.6 : Yêu cầu cấu hình máy tính cho WinCC ..................................................... 58

7
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


Ngành Điều Khiển Tự Động

EBOOKBKMT.COM

Chương I : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG
PORTLAND
1.1. Khái niệm chung và các thành phần hóa học của xi măng :
Xi măng portland là kết dính thủy lực, khi trộn với nước sẽ tạo hồ dẻo có tính kết
dính và đóng rắn được trong môi trường không khí, môi trường nước. Xi măng
portland là sản phẩm nghiền mịn của clinker với thạch cao thiên nhiên, đôi khi còn pha
thêm vào một vài lo ại phụ gia khác nhằm cải thiện một số tính chất của xi măng và
tăng sản lượng, hạ giá thành. Hiện nay trên thị trường có hai loại xi măng phổ biến là :
PC ( Portland Cement ) và PCB ( Portland Cement Blended ).
Clinker sản xuất bằng cách nung đến kết khối phối liệu đã được nghiền mịn và
đồng nhất gồm hai nguyên liệu chính là đá vôi và đất sét, đồng thời có thêm thạch anh,

quặng sắt và một số chất phụ gia để điều chỉnh. Bốn ôxit chính trong clinker xi măng
là : CaO, SiO2 , Al2O3 , Fe2O3. Tỉ lệ các ôxit cơ bả n trong phối liệu biểu diễn thành
phần hóa học của clinker, quyết định tính chất của clinker, và cũng là chỉ tiêu quan
trọng nhất để kiểm tra và đánh giá chất lượng của xi măng. Tổng hàm lượng của chúng
chiếm khoảng ( 95%  97% ) thành phần các chất trong clinker và thông thường tỉ lệ
các ôxit này trong clinker như sau :
CaO

:

63%  67%

SiO2

:

21%  24%

Al2O3 :

4%  8%

Fe2O3 :

2%  4%

Ngoài các thành phần cơ bản đó, trong xi măng còn có phụ gia là các ôxit khác, có
hàm lượng không lớn lắm : MgO(1%  5%), Mn2O3(0  3%), SO3(0.1%  1%),
TiO2, K2O, Na2O ...

1.2. Nguyên liệu, nhiên liệu sản xuất clinker xi măng :
1.2.1. Nguyên liệu sản xuất xi măng :
Hầu hết các nhà máy xi măng trên thế giới đều sản xuất xi măng từ hỗn hợp phối
liệu nhân tạo. Để đảm bảo thành phần hóa học của clinker người t hường dùng hỗn hợp
từ hai nguyên liệu chính là đá vôi và đất sét, ngoài ra còn có một vài nguyên liệu phụ
nữa như quặng bôxit, lacterit, quặng sắt, trepen, diatomit...
1.2.1.1. Đá vôi :

8
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

Sản xuất clinker xi măng portland thường dùng các loại đá vôi, đá phấn ... Các loại
đá này thành phần chủ yếu của nó là CaCO 3, một lượng nhỏ MgCO 3 và một ít tạp chất
khác.
Theo TCVN 6072-1996, đá vôi dùng làm nguyên liệu để sản xuất xi măng portland
phải thỏa mãn yêu cầu về hàm lượng của các chất là : CaCO 3  85%, MgCO3  5%,
K2O + Na2O  1%.
1.2.1.2. Đất sét :
Đất sét là loại nham thạch trầm tích, đó là những alumo silicat ngậm nước có rất
nhiều trong thiên nhiên. Thành phần chủ yếu của đất sét là S iO2, Fe2O3, Al2O3. Ngoài
ra trong đất sét còn lẫn cát, sỏi, sạn và các tạp chất hữu cơ.
Theo TCVN 6071-1996, sét dùng làm nguyên liệu để sản xuất xi măng portland
phải có hàm lượng các ôxit trong khoảng sau : SiO 2 = 58  70%, Al2O3 = 10  24%,
K2O + Na2O  3%. Các nhà máy xi măng ở nước ta hầu hết đều sử dụng sét đồi ( đá
sét ) có hàm lượng các ôxit đảm bảo yêu cầu. Một số nơi có thể dùng sét ruộng hoặc

sét phù sa nhưng những loại sét này thường có hàm lượng SiO 2 thấp hơn, Al 2O3 và
kiềm cao hơn nên phải có nguồn phụ gia cao silicat để bổ sung SiO 2.
1.2.1.3. Một số loại phụ gia dùng trong sản xuất xi măng :
Các chất phụ gia được đưa vào phối liệu nung hoặc nghiền cùng clinker nhằm mục
đích cải thiện công nghệ nghiền, nung hay thay đổi một số tính chất của xi măng.
Ngoài ra còn góp phần tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm :
 Phụ gia khoáng hóa : Để giảm nhiệt độ nung clinker nhằm tiết kiệm nhiên liệu
và tăng khả năng tạo khoáng, tăng độ hoạt tính của các khoáng clinker. Một số loại
phụ gia khoáng hóa như : quặng fluorit, còn gọi là huỳnh thạch (chứa CaF 2), quặng
phosphorit (chứa P 2O5), quặng barit (chứa BaSO 4), thạch cao (chứa CaSO 4). Các
loại phụ gia này có thể dùng riêng một loại hoặc dùng phối hợp với nhau ở dạng
phụ gia hỗn hợp, khi đó tác dụng khoáng hóa sẽ tốt hơn. Tuy vậy, trong sản xuất
nếu càng sử dụng nhiều loại nguyên liệu và phụ gia thì công nghệ pha trộn phối
liệu càng phức tạp và tốn kém.
 Phụ gia điều chỉnh : Dùng để điều ch ỉnh sự kết dính và độ đóng rắn của xi
măng. Các loại phụ gia điều chỉnh chính được sử dụng là : Phụ gia già u silic
(thường dùng đất hoặc đá cao silic có SiO 2 > 80% hoặc cát mị n), phụ gia giàu sắ t
(thường dùng xỉ Pirit, quặng sắt, quặ ng Laterit), phụ gia gi àu nhằm (thường dùng
quặng Bôxit, cao lanh hoặc tro xỉ nhiệt điệ n).
 Phụ gia thủy : làm tăng tính chất bền nước của xi măng.
 Phụ gia điền đầy : nhằm tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm.

9
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

1.2.2. Nhiên liệu sử dụng trong nhà máy xi măng :
Nhiên liệu sử dụng cho các lò trong các nhà máy xi măng bao gồm cả nhiên liệu
rắn, lỏng, khí. Muốn đảm bảo năng suất sản xuất cần cung cấp đầy đủ nhiên liệu cho
các lò để đạt được nhiệt độ yêu cầu, muốn vậy thì nhiên liệu phải đảm bảo :
-

Cung cấp nhiều nhiệt cho lò.

-

Nhiên liệu phải cháy hoàn toàn với lượng không khí dư nhỏ nhất.

-

Dùng không khí nóng đưa vào để tăng điều kiện cháy.

1.2.2.1. Nhiên liệu rắn :
Nhiên liệu rắn được sử dụng ở đây là than đá. Yêu cầu than phải có nhiệt lượng cao
 5500 Kcal/Kg, chất bốc cao (15 30%), ngọn lửa dài, tro nhiên liệu ít (10 20%),
hàm lượng lưu huỳnh nhỏ. Than dùng cho lò quay là phải sấy khô, nghiền mịn theo
yêu cầu.
1.2.2.2. Nhiên liệu khí :
Khí thiên nhiên được khai thác từ dưới các lớp đất sâu, nó là những hợp chất của
các loại cacbuahydro hữu hạn khác nhau, chủ yếu là mêtan, ngoài ra còn một số khí
khác như êtan, propan, butan, pentan. Ưu đi ểm của nhiên liệu khí là dễ tự động hóa,
không cần qua giai đoạn gia công, lắng lọc.
1.2.2.3. Nhiên liệu lỏng :
Nhiên liệu lỏng được sử dụng rất tốt là mazut. Mazut thu được từ sản phẩm sau khi
đã chưng cất dầu mỏ. Ưu điểm của mazut là ít tạp chất, hàm lượng tro rất nhỏ (khoảng
0,1 0,3%), độ ẩm 1 4%, nhiệt năng khá cao ( > 8000 Kcal/Kg ). Tuy nhiên việc sử

dụng nhiên liệu lỏng là mazut cũng có những nhược điểm : không thuận tiện khi vận
chuyển, đổ rót và chứa đựng bảo quản.

1.3. Công nghệ sản xuất xi măng :
Quá trình sản xuất clinker xi măng gồm 3 giai đoạn :
Giai đoạn 1 : Gia công, đồng nhất nguyên nhiên liệu và chuẩn bị phối liệu.
Giai đoạn 2 : Nung hỗn hợp phối liệu thành clinker và làm mát clinker.
Giai đoạn 3 : Gia công, ủ và nghiền clinker với các phụ gia khác.
Có hai phương pháp sản xuất xi măng là phương pháp ướt và phương pháp khô.
Hai phương pháp này khác nhau chủ yếu ở giai đoạn 1 và giai đoạn 2 :
Giai đoạn 1 : Có thể gia công phối liệu theo phương pháp ướt hay khô.
Giai đoạn 2 : Có thể nung hỗn hợp phối liệu trong lò đứng hay lò quay.

10
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

Việc lựa chọn phương pháp sản xuất phụ thuộc vào nhiều điều kiện mà chủ yếu là
tính chất cơ lý, tính chất hóa học của nguyên liệu, điều kiện điện năng, nhiệt năng,
thiết bị …
Sau đây là sơ đồ tổng quan về dây chuyền sản xuất xi măng :

11
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49

EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

Hình 1.1 : Sơ đồ tổng quan dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng.

12
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


Ngành Điều Khiển Tự Động

EBOOKBKMT.COM

1.3.1.Giai đoạn 1: Gia công, đồng nhất nguyên liệu, nhiên liệu và chuẩn bị
phối liệu :
Việc chuẩn bị nguyên liệu và hỗn hợp phối liệu để sản xuất clinker xi măng là một
khâu quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Chuẩn bị nguyên
vật liệu phải qua các công đoạn sau :
1.3.1.1. Khai thác và vận chuyển nguyên liệu :
Đá vôi và đất sét là hai nguồn nguyên liệu chính, được khai thác theo phương pháp
cắt tầng bằng nổ mì n hoặc khoan. Sau đó dùng xe ủi, máy xúc,…đưa lên xe tải vận
chuyển từ công trường khai thác về nhà máy.
1.3.1.2. Gia công sơ bộ nguyên liệu :
Đá vôi là nguyên liệu rắn, được chuyển về nhà máy từ công trường khai thác, đá
thường có kích thước 600 800mm, do đó cần được gia công sơ bộ bằng máy đập hàm
đến kích thước 60 80mm, sau đó đưa vào máy đập búa. Đá ra khỏi máy búa có kích
thước 5 25mm được đưa vào két chứa hoặc silô. Cũng có thể sử dụng máy đập búa 2
trục chỉ đập một lần để có kích thước 20 25mm.
Đất sét là loại nguyên liệu mềm, có thể qua máy cán trục rồi đưa vào két chứa. Sau

đó đưa vào máy nghiền bi nghiền chung với đá, nước hoặc đưa vào máy sấy n ghiền
liên hợp phối liệu. Nếu đất sét có độ ẩm cao thì sau khi qua máy cán trục được đưa vào
bể bừa bùn, bùn ra khỏi bể bừa bùn có độ ẩm 60 70% được đưa vào bể chứa rồi vào
máy nghiền bi nghiền chung với đá.
Khi sản xuất xi măng theo phương pháp khô, nếu nguyên nhiên liệu có độ ẩm tự
nhiên cao cần phải sấy đến độ ẩm đạt yêu cầu trước khi đưa vào máy nghiền cũng có
thể sấy nghiền liên hợp. Yêu cầu kỹ thuật của nguyên liệu trước khi vào máy nghiền :

Tên nguyên liệu

Độ ẩm tự nhiên (% )

Độ ẩm vào máy (%)

Đá vôi

3 7%

<2%

Đất sét

5  25 %

<2%

Xỉ lò cao

15  25 %

<2%

Than

10  15 %

<2 3%

Bảng 1.1 : Yêu cầu kỹ thuật của nguyên liệu trước khi vào máy nghiền.

13
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

1.3.1.3. Đồng nhất sơ bộ nguyên liệu :
Kho đồng nhất sơ bộ nhằm mục đích dự trữ và cũng cấp nguyên liệu cho máy
nghiền liệu. Các nguyên liệu thô sau khi vận chuyển đến kho bằng các băng tải thành
các đống và luống khác nhau để thuận tiện cho việc đổ và lấy nguyên liệu.
Tại kho đồng nhất sơ bộ có các hệ thống gàu rải để đánh đống nguyên liệu thành
các đống để dự trữ. Ngoài ra còn có hệ thống các gàu xúc đưa nguyên liệu vào máy
nghiền qua h ệ thống băng tải.
Các phương pháp đồng nhất sơ bộ thường được sử dụng trong công nghiệp sản
xuất xi măng là : phương pháp chất đống Chevron và phương pháp chất đống
Windrow.
1.3.1.4. Quá trình nghiền liệu :
Mục đích của máy nghiền liệu là sản xuất ra bột l iệu đồng nhất, đủ các tiêu chuẩn

cho phép nung tốt trong lò. Việc này phải được thực hiện một cách kinh tế nhất, đồng
thời phải đảm bảo các yêu cầu : kích thước nạp liệu, khả năng nghiền nhỏ, độ dính và
độ mài mòn.
Các nguyên liệu thô từ kho chứa đồng nhất sơ bộ được cân trên băng tải để giám
sát khối lượng đặt, sau đó được trộn với cát thạch anh và quặng sắt với thành phần phù
hợp theo công nghệ ngay trên băng tải chính trước khi đổ vào máy nghiền. Trong máy
nghiền, hỗn hợp phối liệu sẽ được nghiền mịn.
Độ mịn của hỗn hợp phối liệu có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình nung luyện và
chất lượng clinker, độ mịn càng cao bề mặt tiếp xúc giữa các nguyên liệu càng lớn,
quá trình nung càng nhanh, càng có điều kiện nâng cao chất lượng clinker. Ở công
đoạn này, bộ phâ n ly làm nhiệm vụ kiểm tra độ mịn của phối liệu. Những hạt phối liệu
đủ độ mịn sẽ được chuyển đến silô FF/CF hoặc đưa thẳng đến tháp tiền nung. Những
hạt chưa đạt tiêu chuẩn sẽ được đưa trở lại máy nghiền để đạt độ mịn cần thiết.
Phòng phân tích hóa nghiệm KCS làm nhiệm vụ lấy mẫu và phân tích thành phần
hóa học của mẫu để điều chỉnh thành phần các nguyên liệu đầu vào. Việc phân tích
được thực hiện theo chu kì và hoàn toàn tự động để đảm bảo chất lượng của xi măng.

14
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

Hình 1.2 : Sơ đồ công nghệ công đoạn ngh iền phối liệu và đồng nhất.
1.3.1.5. Đồng nhất phối liệu :
Phối liệu ra khỏi máy nghiền phải đưa qua các thiết bị đồng nhất (Silô) để được
trộn đều, đảm bảo độ đồng nhất và độ ổn định của phối liệu trước khi đưa vào lò nung.
Nguyên tắc của việc đồng nhất p hối liệu là dựa vào áp lực nhất định của khí nén để

tiến hành trộn đều bột liệu. Trên tấm đáy silô lắp đặt các kiểu thiết bị xung khí. Sau
khi xung khí, trước tiên làm lỏng bột liệu, sau đó tiến hành trộn theo trạng thái “dòng
chảy” làm cho thành phần bột liệu đồng đều. Do thiết bị xung khí khác nhau và cách
bố trí cũng khác, dẫn đến sự khác nhau về phương pháp và cấu tạo silô đồng nhất :
a. Silô đồng nhất bột liệu kiểu gián đoạn ( silô – FF : dòng qua phễu ) :
Là loại silô mà khi tiến hành đồng nhất phải chia bước gián đoạn khi vào liệu và
ra thành phẩm liệu sống. Nguyên tắc là sử dụng “ dòng chảy hình phễu ” : Rất
nhiều lớp hình nón được đổ vào silô và được trộn một cách liên tục. Khi silô đã
cạn, bột liệu được tháo ra qua một kênh hẹp. Một lỗ hình nón được t ạo ra trên bề
mặt của bột liệu và liệu trượt xuống các cạnh của hình nón rồi ra khỏi silô. Bột liệu
được phân phối đều giữa hai silô trộn bên trên, mà ở đó các lớp bột liệu càng

15
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


Ngành Điều Khiển Tự Động

EBOOKBKMT.COM

mỏng càng tốt. Cấp liệu lò nung được rút ra từ một trong hai silô bên dưới. Kh i
một silô trộn đầy thì silô kia mới đầy nửa. Silô đầy được tháo ra nhanh chóng và
silô kia được dùng để trữ trống. Khi một silô trữ cạn thì việc rút liệu được chuyển
sang silô kia.
Hệ thống silô – FF không phụ thuộc vào việc trộn bằng khí nén nên năng lượ ng
tiêu thụ thấp, đồng thời tránh được nguy cơ phân tách. Tuy nhiên nếu bột liệu dính
thì hiệu quả đồng nhất thấp.
Có 3 loại silô – FF :
-

Silô 2 tầng.

-

Silô xếp sánh đôi.

-

Silô trộn đơn thuần.

Chú thích :
1. Khí nén.
2. Máng trượt khí động.
3. Lọc bụi túi.
4. Thiết bị báo đầy.
5. Sục khí nén.
6. Khí cao áp.
7. Bình bơm cao áp.
8. Cấp liệu sống.
9. Van cấp liệu.

Hình 1.3 : Silo hai tầng.
b. Silô đồng nhất kiểu liên tục ( silô – CF : dòng chảy được điều khiển ) :
Dòng chảy trong hệ thống silô – CF được điểu khiển bằng cách tháo liệu qu a
nhiều cửa ra ở đáy silô và được tiến hành ở nhiều mức dòng chảy khác nhau. Sau

16
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49

Ngành Điều Khiển Tự Động

EBOOKBKMT.COM

đó trộn các bột liệu từ các cửa ra riêng rẽ trong một bể trộn lý tưởng, nhỏ. Đáy của
silô được chia thành 7 khu vực có 6 cạnh giống nhau. Ở giữa cửa mỗi khu vực có
một lỗ mở bộ phận tháo đậy bằng một hình nón thoát áp suất. Mỗi khu vực lại chia
thành 6 phần hình tam giác, tất cả đều được lắp hộp thông gió xốp. Ở các lỗ mở bộ
phận tháo lắp được các van, từ các van này bột liệu được chuyển bằng khí trượt
đến bể trộn ở đáy silô.
Có các loại silô – CF :
-

Silô trộn đều bột liệu kiểu liên tục khoang hỗn hợp.

-

Silô trộn điều khiển nhiều dòng điểm.

-

Silô trộn điều khiển khống chế dòng liên tục.

-

Silô kiểu buồng trộn của Claudius Petes.

-

Silô đồng nhất của Claudius Petes.

-

Silô đồng nhất liên tục của Polysius.

-

Silô đồng nhất kiểu đa dòng của Polysius.

-

Silô đồng nhất kiểu điểm đa dòng của LSF.

-

Silô buồng trung tâm của IBAU.

-

Silô đồng nhất liên tục của PARTER.

Chú thích :
1. Lọc bụi túi.
2. Ống cấp liệu.
3. Buồng trộn.
4. Phần tư sục khí.

Hình 1.4 : Silo trộn đều liên tục kiểu buồng trộn của Claudius Peter.

17

Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

1.3.2.Giai đoạn 2: Nung hỗn hợp phối liệu th ành clinker và làm mát
clinker:

Hình 1.5 : Sơ đồ công nghệ công đoạn nung.
1.3.2.1. Lò nung và tháp tiền nung :
Công đoạn lò nung là công đoạn quan trọ ng nhất trong quá trình sản xuất xi măng.
Trong đó dưới tác dụng của nhiệt từ việc đốt cháy nhiên liệu, các quá trình lý hóa xảy
ra đổi với bột liệu để tạo thành clinker. Công đoạn lò yêu cầu hoạt động lò ổn định,
kiểm soát được sự cố cũng như đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng và sản lượng,
cũng vì lí do đó mà để nung clinker xi măng sử dụng lò quay phổ biến hơn lò đứng.
Tháp tiền nung có 5 tầng, gồm 5 silô đồng nhất. Mỗi silô được chia thành 2 tầng :
tầng 1 để đồng nhất và tầng 2 dùng để chứa bột liệu . Liệu có thể được tháo từ tầng 1
của silô thứ nhất sang tầng 2 của silô thứ 2 hoặc có thể tháo trực tiếp xuống tầng 1 của
silô đó. Ngoài ra tháp còn có hệ thống dẫn khí đấu chéo. Nguyên tắc hoạt động của
tháp 5 tầng là liệu từ trên đi xuống đồng thời khí nóng được lấy từ lò nung được dẫn từ
dưới lên trên. Khi phối liệu từ trên đổ xuống, nó được sấy lần lượt và càng đi xuống
dưới nhiệt độ sấy càng cao. Qua hệ thống tháp 5 tầng, phối liệu được sấy sơ bộ đến
gần 1000 oC trước khi vào lò nung.
Nhiên liệu để nung là bột than được phun ở áp suất cao dưới dạng mù. Nguyên tắc
cấp liệu cho lò nung là bột than được thổi vào và đốt từ đuôi lò, còn phối liệu được đổ

18
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49

Ngành Điều Khiển Tự Động

EBOOKBKMT.COM

xuống từ hệ thống sấy 5 tầng đổ xuống đầu lò. Dòng khí nóng đi ngược từ đuôi lò đến
đầu lò. Phối liệu cyclone qua sấy 5 tầng được sấy sơ bộ đi vào lò nhiệt độ tăng dần làm
các phản ứng pha rắn xảy ra và được kết khối ở 1300 oC đến 1450 oC tạo thành clinker.
Khi nung clinker trong lò quay, thời gian lưu vật liệu trong dôn kết khối khoảng
20 25 phút với nhiệt độ nung 1300 oC đến 1450 oC thì quá trình tạo khoáng xảy ra
hoàn toàn. Nếu nhiệt độ nung quá cao, hàm lượng pha lỏng quá lớn thì clinker có thể
tạo thành những cục lớn, ảnh hưởng đến sự vận chuyển của vật liệu trong lò và năng
suất lò. Nếu lưu vật liệu trong dôn kết khối với thời gian quá ngắn, quá trình tạo
khoáng sẽ xảy ra không hoàn toàn, chất lượng clinker giảm. Nếu kéo dài thời gian lưu
vật liệu thì một số khoáng sẽ phân hủy trong khi nung, năng suất lò giảm, thu được
clinker khó nghiền, tốn nhiệt năng. Chất lượng clinker được đánh giá sơ bộ dựa vào
kích thước hạt clinker, màu sắc và dung trọng của nó.
1.3.2.2. Làm mát clinker :
Clinker sau đó được đưa qua hệ thống máy làm mát clinker. Làm mát clinker là
một giai đoạn quan trọng trong quá trình sản xuất clinker, nó ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm. Mục đích giảm nhiệt độ của clinker được tạo ra. Tốc độ làm mát
clinker có ảnh hưởng đến sự kết tinh các khoáng và hàm lượng pha thủy tinh trong
clinker : Nếu làm mát chậm, sản phẩm đó ng rắn sẽ không ổn định thể tích, làm giảm
chất lượng clinker. Nếu làm mát nhanh, sản phẩm đóng rắn ổn định thể tích hơn, chất
lượng clinker tốt hơn. Thành phần khoáng clinker phụ thuộc tốc độ làm mát clinker :
Tên khoáng

Thành phần (%) các khoáng clinker khi làm mát theo tốc độ
Chậm

Trung bình

Nhanh

Rất nhanh

C3 S

59.8

65.2

65.2

70.0

C2 S

18.5

14.5

9.2

3-4

C3 A

12.8

8.0

0

0

C4AF

6.1

6.1

0

0

Thủy tinh clinker

0

0

22.4

20.6

Bảng 1.2 : Thành phần khoáng clinker theo tốc độ làm mát.

1.3.3. Giai đoạn 3 : Gia công, ủ và nghiền clinker với các phụ gia khác.

1.3.3.1. Ủ clinker :
Clinker ra khỏi thiết bị làm mát được đưa vào các silô chứa để ủ trong khoảng
10 15 ngày trước khi đưa tới công đoạn nghiền. Mục đích :

19
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

-

Tiếp tục làm nguội cli nker đến nhiệt độ thường.

-

Tạo điều kiện cho các khoáng tiếp tục kết tinh, làm sản phẩm sau này ổn định
thể tích khi đóng rắn.

-

Clinker dòn, dễ nghiền.

Để đạt được những mục đích trên, người ta còn phun nước ở dạng sương mù vào
clinker mới ra lò, như vậy hiệ u quả làm nguội clinker nhanh hơn, rút ngắn thời gian ủ.
Ngoài những lí do trên, còn không cho phép nghiền clinker nóng vì thu được sản
phẩm có nhiệt độ quá cao, ảnh hưởng đến việc đóng bao bì. Mặt khác nghiền clinker
quá nóng, năng suất máy nghiền sẽ giảm , ảnh hưởng đến thiết bị trong máy nghiền và

giảm tác dụng điều chỉnh tốc độ đóng rắn xi măng của thạch cao.
1.3.3.2. Đập clinker và phụ gia :
Trước khi đưa clinker và phụ gia vào máy nghiền cần tiến hành gia công sơ bộ
bằng cách đập thô clinker và phụ gia trong máy đập hàm đến kích thước đạt yêu cầu.
Người ta có thể đập clinker ngay sau khi ra khỏi lò nung rồi mới đưa vào ủ. Đập
clinker và phụ gia trước khi nghiền với mục đích :
-

Tăng năng suất máy nghiền.

-

Tránh được những ách tắc sự cố khi nghiền.

Thực tế cho thấy kích thước cục clinker vào máy từ 8 10mm, năng suất máy
nghiền tăng lên 10 15%. Nếu kích thước cục clinker vào máy từ 2 3mm, năng suất
máy nghiền tăng lên 25 30%.
1.3.3.3. Nghiền clinker và phụ gia trong máy nghiền :

Hình 1.6 : Sơ đồ công nghệ công đoạn nghiền xi măng.

20
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

Sơ đồ khối :

Hình 1.7 : Sơ đồ khối công đoạn nghiền xi măng.
Đây chính là công đoạn nghiền xi măng : Clinker, thạch cao và phụ gia (phụ gia
thủy, phụ gia điều chỉnh,…) trong các két chứa được tháo qua một hệ thống van và các
cân định lượng rồi đổ vào hệ thống băng tải 2 chiều đưa vào máy nghiền. Bài toán
phối liệu được thực hiện thông qua hệ thống cân băng định lượng, nhờ đó hỗn hợp
nguyên liệu trước khi vào máy nghiền sẽ được đảm bảo về tỉ lệ các thành phần phù
hợp với chủng loại xi măng cần sản xuất.
Dưới tác động trà xát của vật liệu nghiền trong máy nghiền ( các loại bi sắt )
nguyên liệu sẽ được nghiền nhỏ ra và đạt tới một đ ộ mịn theo yêu cầu. Máy nghiền
ngoài tác dụng nghiền mịn hỗn hợp trên còn có tác dụng trộn đều, đồng nhất hỗn hợp
bột mịn để tạo thành xi măng. Cường độ xi măng, tốc độ rắn phụ thuộc nhiều vào độ
nghiền mịn của bột xi măng. Xi măng nghiền càng mịn, quá trì nh đóng rắn càng nhanh
và cường độ càng cao.
Xi măng ra khỏi máy nghiền được đưa qua bộ phân ly, tại đây có sự sàng lọc : Nếu
xi măng đạt tiêu chuẩn thì được tách riêng đưa đến silô chứa qua hệ thống băng tải.
Nếu hạt xi măng quá lớn thì được thu hồi và đư a trở lại máy nghiền để nghiền lại cho
tới khi đạt yêu cầu. Một phần xi măng ra khỏi máy nghiền cũng được thu hồi bởi hệ
thống lọc bụi tĩnh điện. Với công nghệ lọc bụi tĩnh điện, máy lọc bụi sẽ thu hồi các hạt
xi măng bám trên các bản cực tĩnh điện rồi chuyển đến các silo chứa xi măng nhờ băng
tải.
1.3.3.4. Đóng bao :
Xi măng từ đáy các silô xi măng có thể được xuất ra ngay, gọi là sản phẩm xi măng
rời. Cũng có thể xi măng được tháo ra và đưa tới dây chuyền đóng bao bì tự động để
thu được sản phẩm xi măng đóng bao.

21
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49

EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

Hình 1.8 : Sơ đồ công nghệ công đoạn đóng bao xi măng.

1.4. Đặc điểm cơ bản của dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng:
Tính phức tạp của công nghệ sản xuất : Dây chuyền sản xuất xi măng gồm nhiều
công đoạn sản xuất cũng như phụ trợ. Trong đó côn g đoạn sản xuất cơ bản nhất là
công đoạn nung clinker. Thiết bị ở đây thực hiện một quá trình trao đổi nhiệt liên tục.
Quá trình biển đổi hóa học và cơ lý mạnh mẽ diễn ra trong một hệ thống thiết bị công
nghệ khá phức tạp, gồm nhiều tầng và nhiều khối chức năng hoạt động liên hoàn. Các
công đoạn nghiền liệu, nghiền than, nghiền xi măng là những hệ thống thiết bị có chu
trình kín, hoạt động tương đối độc lập.
Tiêu thụ năng lượng lớn : Các máy móc chính trong dây chuyền sản xuất xi măng
đều thuộc loại công suất lớn, tiêu thụ nhiều năng lượng. Với công nghệ hiện đại, suất
tiêu hao năng lượng trung bình khoảng 750 Kcal/Tấn clinker, suất tiêu hao năng lượng
cho nung clinker là 60 KWh/Tấn clinker và cho nghiền xi măng là 35KWh/Tấn xi
măng.
Vận hành ở chế độ dài hạ n : Hầu như tất cả các thiết bị máy móc công nghệ đều
làm việc ở chế độ dài hạn trong 3 ca sản xuất.
Phân bố rộng và bao che kín : Các thiết bị công nghệ trong dây chuyền được ghép
nối với nhau thành nhiều vòng bằng các đường ống gió công nghệ, thiết bị lọ c bụi và
các hệ thống thiết bị vận chuyển.
Tính biến động ngẫu nhiên của tham số công nghệ : Các tham số lý hóa của nguyên
liệu thô dao động trong dải rộng, do phân bố tự nhiên của các vỉ - lớp và vị trí của các

22
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49

Ngành Điều Khiển Tự Động

EBOOKBKMT.COM

mỏ nguyên liệu khác nhau, do đó chỉ có thể x ác định được tham số cụ thể sau khi đã
khai thác.
Tính biến thiên chậm của tham số công nghệ : Các quá trình biến đổi tính chất cơ,
lý, hóa trong các công đoạn sản xuất xi măng là những quá trình biến thiên chậm, hệ
thống thiết bị công nghệ có công suất lớn và có quán tính rất lớn.

1.5. Các chỉ tiêu cần đạt được trong quá trình sản xuất xi măng :
Các chỉ tiêu theo TCVN 6016 : 1995 ; EN196 như sau :

1.5.1. Chỉ tiêu về suất tiêu hao năng lượng :
STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Chỉ số
10 25

1

Suất tiêu hao cho nghiền nguyên li ệu

KWh/ T

2

Suất tiêu hao nhiệt năng cho nung clinker

Kcal/ Kg 700 850

3

Suất tiêu hao điện năng cho nung clinker

KWh/ T

37 45

4

Suất tiêu hao điện năng cho nghiền xi mă ng

KWh/ T

30 38

Bảng 1.3 : Chỉ tiêu về suất tiêu hao năng lượng.

1.5.2. Chỉ tiêu phát thải ra môi trường :
STT

Chỉ tiêu phát thải

Đơn vị

Chỉ số

1

Bụi vô cơ

mg/m3

50

2

Nox

mg/m3

1200

3

SO2

mg/m3

750

4

CO

mg/m3

50

Bảng 1.4 : Chỉ tiêu phát thải ra môi trường.

23
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


Ngành Điều Khiển Tự Động

EBOOKBKMT.COM

1.5.3. Chỉ tiêu về ổn định chất lượng sản phẩm :
STT

Chỉ tiêu

A

Đơn vị

Chỉ số

Hóa học

1

CaO

%

65 68

2

SiO2

%

20 23

3

Al2O3

%

4.0 6.0

4

Fe2O3

%

2.0 4.0

5

MgO

%

1.0 6.0

6

SO3, Mn2O3

%

0.1 3.0

7

K 2O

%

0.1 1.0

8

Na2O

%

0.1 0.5

Cơ lý

B
1

Độ mịn

cm3/g

3200 3600

2

Thời gian kết thúc đông kết

h

2.0 4.0

3

Độ giãn nở

mm

1.5 0.5

4

Độ bền nén sau 28 ngày

N/mm2

45 55

Bảng 1.5 : Chỉ tiêu về ổn định chất lượng sản ph ẩm..

24
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49


EBOOKBKMT.COM

Ngành Điều Khiển Tự Động

Chương II : CÔNG ĐOẠN LÀM MÁT CLINKER
2.1. Mục đích :
Mục tiêu của công đoạn làm mát là hạ nhanh nhiệt độ của clinker sau khi ra khỏi lò
nung làm tăng hoạt tính của các khoáng clinker, thu hồi nhiệt thải ( gió III, gió II ) để
cấp khí nóng cho vòi đốt calciner và máy nghiền than, cũng như tải clinker đến máy
đập nhỏ rồi đưa lên đổ vào một silô hoặc các silô chứa cho công đoạn ủ tiếp theo.
Như đã nêu ở trên, tốc độ làm mát clinker có ảnh hưởng đến sự kết tinh các khoáng
và hàm lượng pha thủy tinh trong clinker qua đó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng
của xi măng. Tùy theo đặc điểm công nghệ cũng như năng suất của nhà máy mà lựa
chọn công nghệ làm mát phù hợp :

Hình 2.1 : Hệ thống làm lạnh kiểu ghi.

25
Vũ Hoài Nam – Vũ Việt Hưng : ĐKTĐ1 – K49