Lời nói đầu
Bản đồ án gồm các nội dung như sau:
Chương 1: Tổng quan công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung.
Chương 2: Hệ truyền động điện của lò quay.
Chương 3: Sơ đồ điều khiển của simoreg dùng trong lò quay.
Chương 4: Tổng hợp và mô phỏng hệ thống.
Trong quá trình thực hiện, bản thân không tránh khỏi những sai sót, rất mong
nhận được sự đóng góp của thầy cô và các bạn. Em xin trân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 25 tháng 05 năm 2010
Sinh viên
Nguyễn Minh Tùng
2
Chương 1. Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG
VÀ CÔNG NGHỆ LÒ NUNG
1.1. Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng Hoàng Thạch.
1.1.1. Dây chuyền sản xuất xi măng.
Công nghệ sản xuất của Công ty xi măng Hoàng Thạch là sản xuất Clinker và
xi măng đen theo phương pháp lò quay, quá trình sản xuất diễn ra các phản ứng hoá
học. Các công đoạn sản xuất đều được tự động hoá cao và hoạt động của chúng có
quan hệ khăng khít với nhau thông qua các tín hiệu liên động điều khiển. Tất cả các
công đoạn sản xuất trong nhà máy đều được vận hành, điều khiển và giám sát tại
phòng điều hành trung tâm CT39.
Công ty xi măng Hoàng Thạch có 2 dây chuyền sản xuất xi măng lò quay,
phương pháp khô, chu trình kín có hệ thống cyclon trao đổi nhiệt và buồng đốt
canciner đầu lò.Công suất dây chuyền I là 1,1 triệu tấn/năm, dây chuyền II là 1,2 triệu
tấn/năm. Hiện nay Công ty đang xây dựng dây chuyền III có công suất là 1.2
Dây chuyền sản xuất chính của công ty xi măng Hoàng Thạch bao gồm các
hạng mục công trình sau:
- Từ công trình 01 đến công trình 10 là khu khai thác đá vôi và đá sét, bao
gồm 7 núi đá và 3 đồi đá sét tại các núi phải làm công tác kiến thiết cơ bản mở, làm
đường đưa thiết bị lên núi. Phương pháp khai thác là cắt tầng nổ mìn phá đá từ trên
xuống dưới.
- Công trình 11 đến công trình 19 là phân xưởng nguyên liệu: với nhiệm vụ
đập nhỏ đá vôi và đá sét để đưa vào kho 15 sau đó đưa qua máy nghiền nguyên liệu
và điều chỉnh đồng nhất phối liêu.
- Công trình 20 đến công trình 30 là phân xưởng lò, đây được coi là xương
sống của nhà máy, nó làm nhiệm vụ nung luyện bột liệu thành Clinker.
- Công trình 31 đến công trình 33 là phân xưởng xi măng làm nhiệm vụ
nghiền Clinker thành xi măng và đưa vào silo chứa.
3
Chương 1. Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung
- Công trình 34 là phân xưởng đóng bao và xuất xi măng với nhiệm vụ đóng
bao xi măng và xuất xi măng theo các tuyến đường bộ, đường sông và đường sắt khi
có phương tiện đến nhận.
Hình 1.1. Nhà máy xi măng Hoàng Thạch
Một điều lưu ý là tại công ty xi măng Hoàng Thạch không có kho chứa xi
măng bao mà chỉ có các silo chứa xi măng rời mỗi khi có phương tiện vào nhận thì
mới đóng bao và xuất ngay.
4
Chương 1. Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung
Hình 1.2. Sơ đồ nhà máy sản xuất xi măng Hoàng Thạch
Khoan, nổ mìn, vận chuyển
Si lô chứa đồng nhất
HT cyclon trao đổi nhiệt
Lò nung
Si lô chứa clinker
Dầu
Than
Hâm sấy
Thạch cao
Phụ gia
Máy đóng bao
Si lô chứa XM
Máy nghiền XM
Vá bao
Máy nghiền than
Ô tô
Xe lửa
Tàu thuỷ
Máy đập đá vôi Máy đập đá sét
Máy nghiền nguyên liệu
Đá vôi Đá sét
Kho chứa đá vôi và đá sét
5
Chương 1. Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung
1.1.2. Các công đoạn sản xuất xi măng.
Dựa vào sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng ta có thể chia ra làm 5 công đoạn
chính như sau:
+ Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu.
+ Nghiền nguyên liệu.
+ Lò nung.
+ Nghiền xi măng.
+ Đóng bao xi măng xuất.
a./ Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu.
Nguyên liệu sản xuất
Nguyên liệu chính dùng để sản xuất xi măng là đá vôi và đất sét, ngoài ra
người ta còn dùng quặng sắt và Bôxít để làm nguyên liệu điều chỉnh.Đá vôi khai thác
tại mỏ đá Hoàng Mai B bằng phương pháp khoan nổ mìn cắt lớp được bốc xúc lên ô
tô có trọng tải lớn để vận chuyển tới máy đập. Mỏ đá Hoàng Mai B với trữ lượng
132.646.000 T đủ nguyên liệu cho nhà máy hoạt động hơn 70 năm có hàm lượng
CaCO
3
cao chất lượng ổn định thành phần các tạp chất lẫn có hại nhỏ.
Máy đập đá vôi là loại máy đập thanh do hãng Kupp Hazemag SA cung cấp có
năng suất 600T/h có thể đập được vật liệu có kích thước ≤ 1000mm và cho ra sản
phẩm với kích thước ≤70mm. Sau khi đập nhỏ, đá vôi được vận chuyển bằng hệ
thống băng tải cao su đưa về kho đồng nhất sơ bộ và rải thành 2 đống, mỗi đống
17.500 tấn theo phương pháp rải dọc kho thành các lớp hình mái nhà bằng máy đánh
đống loại BAH 17,3-1,0-6,00 với năng suất rải là 780T/h, mức độ đồng nhất sơ bộ là
8:1. Cầu xúc đá vôi dạng BKA 30.10 - 600 có năng suất 300 tấn/h.
6
Chương 1. Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung
Hình 1.3. Khai thác nguyên liệu sản xuất
Quặng Sét khai thác tại mỏ sét bằng phương pháp ủi xúc, vận chuyển bằng ô
tô có tải trọng lớn tới máy cán trục có vấu (răng) năng suất 200T/h. (Với trữ lượng
Mỏ sét 4.297.000 T đủ nguyên liệu cho nhà máy hoạt động liên tục >80 năm chất
lượng ổn định ). Loại máy này cho phép cán được những vật liệu có kích thước tới
500mm, độ ẩm ≤ 14% và cho ra sản phẩm có kích thước ≤ 70mm. Sau đó đất sét
được vận chuyển tới kho đồng nhất sơ bộ và rải thành 2 đống, mỗi đống 8.000T, theo
phương pháp rải lớp luống với mức độ đồng nhất là 10:1. Tại kho đất sét có hệ thống
cầu rải liệu với năng suất 220T/h và có 1 cầu xúc liệu với năng suất 150T/h để cấp
nguyên liệu cho máy nghiền
b./ Nghiền nguyên liệu.
Đá vôi, đá sét và phụ gia điều chỉnh được cấp vào máy nghiền thông qua hệ
thống cân Dosimat và cân băng điện tử. Máy nghiền nguyên liệu sử dụng hệ thống
nghiền bi sấy nghiền liên hợp có phân ly trung gian, năng suất máy nghiền dây
chuyền 1 là 248 tấn/h. Các bộ điều khiển tự động khống chế tỷ lệ % đá vôi, đá sét,
boxit và quặng sắt cấp vào nghiền được điều khiển bằng máy tính điện tử thông qua
các số liệu phân tích của hệ thống QCX, đảm bảo khống chế các hệ số chế tạo theo
yêu cầu. Bột liệu sau máy nghiền được vận chuyển đến các xilo đồng nhất, bằng hệ
thống gầu nâng, máng khí động.
7
Chương 1. Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung
+ Silo chứa và đồng nhất dây chuyền 1 có sức chứa: 2x3750 tấn, 2x7500 tấn.
+ Silo chứa và đồng nhất dây chuyền 2 có sức chứa: 23000 tấn .
Máy nghiền nguyên liệu
Đá vôi, Sét, và phụ gia điều chỉnh được đưa vào các két chứa trung gian. Từ
đó, qua hệ thống cân băng định lượng, nguyên liệu được cấp vào máy nghiền qua
băng tải chung.Máy nghiền nguyên liệu là loại máy nghiền đứng do hãng Pfeiffer AG
cung cấp dạng MPS 5000B có năng suất 320T/h (năm 2006 cải tạo và nâng công suất
lên 340T/h). Tỷ lệ cấp liệu cũng như chất lượng bột liệu được điều khiển tự động qua
hệ thống QCX Bột liệu đạt yêu cầu Theo bài phối liệu được tính toán trước, được vận
chuyển tới Silô đồng nhất qua hệ thống máng khí động và gầu nâng. Silô đồng nhất
bột liệu có sức chứa 20.000T với hệ thống sục khí được điều khiển tự động.
Hình 1.4. Máy nghiền nguyên liệu
c./ Lò nung.
Dây chuyền 1 xi măng Hoàng Thạch là dây chuyền sản xuất xi măng lò quay
theo phương pháp khô, chu trình kín, có hệ thống trao đổi nhiệt 4 tầng (Cyclon) và hệ
thống làm nguội kiểu hành tinh gồm 10 lò con. Nhiên liệu hỗn hợp gồm 85% than
cám 3 và 15% dầu MFO, nhưng hiện nay Công ty đã cải tạo lại vòi phun và đốt 100%
than cám 3, dầu nặng MFO chỉ dùng cho sấy lò và sử dụng khi nghiền than gặp sự cố
8
Chương 1. Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung
thiếu than mịn. Dây chuyền 1 xi măng Hoàng Thạch từ khâu nguyên liệu đến nghiền,
đóng bao và xuất xi măng được hoàn toàn tự động.
Dây chuyền 2 xi măng Hoàng Thạch là dây chuyền sản xuất xi măng lò quay
theo phương pháp khô, chu trình kín, có hệ thống tiền nung (Canciner) tiêu hao nhiệt
lượng thấp 715kcal/kg clinke, được làm nguội kiểu Ghi, tăng hiệu quả làm mát, chất
lượng sản phẩm tốt, dễ nghiền. Hệ thống điều khiển tự động hoàn toàn, hiện đại bằng
công nghệ PJC Master Piece ABB.
d./ Nghiền xi măng.
Clinke từ các silo, thạch cao và phụ gia từ kho chứa tổng hợp được vận
chuyển lên két máy nghiền bằng hệ thống băng tải và gầu nâng, từ két máy nghiền
clinke, thạch cao, phụ gia cấp vào máy nghiền được định lượng bằng hệ thống cân
Dosimat. Máy nghiền xi măng trong dây chuyền 1 và 2 đều làm việc theo chu trình
kín(có phân ly trung gian), máy nghiền dây chuyền có năng suất thiết kế là 176 tấn/h,
máy nghiền dây chuyền 2 có năng suất thiết kế 200 tấn/h. Xi măng ra khỏi máy
nghiền đạt độ mịn 3200cm
2
/g, được vận chuyển tới 5 silo chứa xi măng bột bằng hệ
thống băng tải, máng khí động, 5 silo chứa này có tổng sức chứa 39500 tấn.
Hình 1.5 Máy nghiền xi măng
e./ Đóng bao xi măng xuất.
Từ đáy các silo chứa, qua hệ thống cửa tháo liệu xi măng được vận chuyển
tới các két chứa của máy đóng bao, hoặc các bộ phận xuất xi măng rời đường bộ. Hệ
thống máy đóng bao gồm: Dây chuyền 1 có 6 máy đóng bao mỗi máy 12 vòi, năng
suất 100 tấn/giờ, dây chuyền 2 gồm 2 máy đóng bao mỗi máy có 8 vòi, năng suất 120
9
Chương 1. Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung
tấn/giờ, các bao xi măng sau khi được đóng xong qua hệ thống băng tải sẽ được vận
chuyển đến các máng xuất đường bộ, đường sắt và đường thuỷ.
1.2. Tổng quan về công nghệ lò nung.
1.2.1. Giới thiệu chung về lò.
Trong công nghiệp Silicat đại đa số các vật liệu, sản phẩm đều được gia công
nhiệt. Quá trình gia công nhiệt có nhiều mức độ khác nhau có thể tạm chia ra là:
- Sấy: Mục đích chủ yếu là loại trừ nước lý học trong vật liệu mà không làm
biến đổi trạng thái vật lý và cấu trúc hoá học của vật liệu, sản phẩm. Nhiệt độ sấy tuỳ
theo vật liệu, sản phẩm có thể ở trên nhiệt độ bình thường cho tới nhiệt độ cao.
- Đốt nóng: Mục đích chủ yếu là nhằm biến đổi trạng thái vật lý của vật liệu,
sản phẩm nhưng thường không quá nhiệt độ nóng chảy của vật liệu, sản phẩm đó.
- Nung: Mục đích chủ yếu là nhằm biến đổi cả trạng thái vật lý và cấu trúc
hoá học của vật liệu, sản phẩm. ở nhiệt độ nung quá trình hoá lý xảy ra trong các
trường hợp sau: có phản ứng phân huỷ và kết hợp. Các phản ứng này xảy ra ở trạng
thái rắn hoặc ở trạng thái rắn có mặt pha lỏng (có nghĩa là chỉ nóng chảy một phần)
để tạo ra các chất mới, như vậy nhiệt độ nung cao nhưng không vượt quá nhiệt độ
nóng chảy hoàn toàn của vật liệu, sản phẩm.
- Nấu chảy: Mục đích chủ yếu là nhằm biến đổi cả trạng thái vật lý và cấu
trúc hoá học của vật liệu, sản phẩm cũng gần giống như quá trình nung. Nhưng đặc
biệt khác nung ở chỗ toàn bộ vật liệu sản phẩm chảy lỏng hoàn toàn. Như vậy nhiệt
độ nấu chảy phải bằng hoặc cao hơn nhiệt độ nóng chảy của vật liệu, sản phẩm.
Để thực hiện các quá trình gia công nhiệt trên, người ta sử dụng thiết bị chủ
yếu là lò. Dưới đây là một vài loại lò thường gặp trong công nghiệp.
10
Chương 1. Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung
1.2.2. Lò đứng.
Hình 1.6. Lò đứng.
Có nhi u ki u: lò ng c khí hoá, lò ng th công, lò ng bu ng t ngo i, lò ng cóề ể đứ ơ đứ ủ đứ ồ đố à đứ
bu ng t l bu ng l m vi c, lò ng t nhiên li u r n, lò ng t b ng khí. ồ đố à ồ à ệ đứ đố ệ ắ đứ đố ằ
Trong lò đứng vật liệu chuyển từ trên xuống và sản phẩm cháy đi từ dưới lên
ngược chiều nhau. Trước đây lò đứng làm việc gián đoạn, nghĩa là vật liệu đổ đầy lò
đứng yên. Ngọn lửa và sản phẩm cháy đi từ dưới lên cho đến khi đạt yêu cầu thì tắt
lửa và tháo sản phẩm cho nên lò có năng suất và hiệu suất thấp. Hiện nay đại đa số lò
đứng đều cố gắng tiến lên liên tục và có trang bị các thiết bị tháo nạp sản phẩm nhiên
liệu cơ khí hoá và tự động hoá, đồng thời việc cung cấp không khí để đốt nhiên liệu
dùng quạt hút hoặc thổi có áp suất cao, nên đã nâng cao công suất lên một mức khá
cao. Hiện nay lò đứng thường để nung vôi, nung xi măng, nung gạch, sấy đất sét, cát,
v.v
11
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét