Cân băng định lượng XMHP 4794998

Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts. Nguyễn Mạnh Tiến
LỜI NÓI ĐẦU
Một kì thực tập ở nhà máy xi măng Hải phòng đã cho em rất nhiều thứ. Kiến
thức được cung cấp thêm, nhưng đặc biệt nhất vẫn là em được tiếp cận với thực tế
công nghiệp. Sau một tháng thực tập ở nhà máy, em đã nắm vững quá trình công nghệ
của nhà máy, đặc biệt là hệ thống cân băng định lượng.
Với lòng chân thành của mình, em xin cảm ơn thầy giáo T.s Nguyễn Mạnh Tiến
đã tạo điều kiện cho em được làm quen với các hoạt động công nghiệp của nhà máy,
cảm ơn các chú, các bác, các anh ở ca kíp mà em được tham gia, đặc biệt là chú
Nguyễn Thanh Bình, người trực tiếp hướng dẫn bọn em ở nhà máy.
Với việc tham gia vào hoạt động công nghiệp của nhà máy, em đã hiểu rõ được
các thiết bị được học trên lớp hoạt động như thế nào, cũng như cách thức làm việc
công nghiệp là như thế nào. Nói chung chuyến thực tập đã cho em nhiều thứ
1
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.............................................................................................................1
Chương 1
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG...........................................4
1.1 Tổng quan về nhà máy xi măng Hải Phòng.....................................................4
1.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng.........................................................5
1.2.1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu...............................................................6
1.2.1.1 Đá vôi........................................................................................................6
1.2.1.2 Đá sét........................................................................................................6
1.2.1.3 Quặng sắt và Silica....................................................................................6
1.2.1.4 Nghiền liệu................................................................................................6
1.2.1.5 Nghiền than...............................................................................................8
1.2.2 Công đoạn lò.............................................................................................9
1.2.3 Công đoạn nghiền Xi măng.....................................................................11
1.2.4 Đóng bao và xuất xi măng......................................................................12
Chương 2
HỆ THỐNG ĐIỆN, ĐIỀU KHIỂN CỦA NHÀ MÁY.............................................13
2.1 Hệ thống điện cơ sở của nhà máy......................................................................13
2.2 Hệ thống điều khiển nhà máy............................................................................13
2.2.1 Cấp điều khiển quá trình..............................................................................15
2.2.2 Cấp điều khiển.............................................................................................15
2.2.3 Cấp hiện trường...........................................................................................16
Chương 3
HỆ THỐNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG..............................................................17
3.1 Công nghệ cân băng định lượng........................................................................17
2

3.2 Nguyên lý hoạt động..........................................................................................18
3.3 Các thông số của cân.........................................................................................21
3.4 Một số bộ phận quan trọng của hệ thống cân.....................................................22
3.4.1 Loadcell.......................................................................................................22
3.4.2 Biến tần và động cơ.....................................................................................24
3.5 Sơ đồ điện của hệ thống cân băng định lượng....................................................24
3.5.1 Loại ba động cơ...........................................................................................27
3.5.2 Loại một động cơ.........................................................................................29
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................31
3

Chương 1
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG
1.1Tổng quan về nhà máy xi măng Hải Phòng
Nhà máy xi măng Hải Phòng được xây dựng ở xã Tràng Kênh – Thị trấn Minh
Đức – huyện Thủy Nguyên – Thành phố Hải Phòng. Quanh ba phía Bắc, Nam, Tây là
sông Thải, sông Liễu và sông Đá Bạch, phía Đông là núi và đất liền, cách Quốc lộ 10
khoảng 5 Km.
Nhà máy xi măng Hải Phòng sản xuất xi măng hiện đại, đồng bộ, công suất
thiết kế 3300 Tấn clinker/ngày đêm với chất lợng ISO, để sản xuất xi măng OPC mác
50 tương đương 1,4 triệu Tấn XM PCB /năm theo tiêu chuẩn TCVN 6260-1997. Được
sử dụng thiết bị và công nghệ khô mới nhất, được nhiệt đới hoá, theo phơng pháp khô,
đốt bằng 100% than Antracite chất bốc thấp. Thiết bị của nhà máy được cung cấp bởi
tập đoàn F.L.Smidth (CH Đan Mạch), trong đó có một phần thiết bị được gia công chế
tạo tại Việt Nam trên cơ sở một phần vật tư, bản vẽ thiết kế hoặc số liệu kỹ thuật của
nhà cung cấp.Với dây chuyền sản xuất Xi măng tiên tiến hiện đại của Đan Mạch, với
đội ngũ kỹ sư trẻ đầy tài năng, nhiệt huyết và sự sáng tạo đã đưa nhà máy vào hoạt
động có hiệu quả, đã đạt công suất thiết kế và đưa Xi măng nhẵn hiệu con rồng xanh
vào thị trường toàn quốc.
4

Hình 1.1 Nhà máy xi măng Hải Phòng
1.2Dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng
Nguyên liệu đầu vào để sản xuất xi măng bao gồm đá vôi, đá sét, silica, pyrite và
các chất phụ gia như thạch cao, tro bay. Các nguyên liệu này được khai thác ở các
ngoài nhà máy, sau đó qua hệ thống băng tải chuyển về các kho chứa trong nhà máy.
Các nguyên liệu này được xử lý thô trước(Đập), sau đó được hệ thống băng tải đưa
đến trạm cân băng định lượng. Các nguyên liệu ở trạm cân băng định lượng gồm: Đá
vôi, đá sét, pyrite, silica. Các phụ gia khác được đưa vào kho chứa để trộn lẫn về sau
để tạo xi măng. Hệ thống cân băng giúp phối trộn các nguyên liệu đầu vào theo một tỉ
lệ nhất định, tương ứng với chất lượng xi măng. Khi đã phối trộn đúng tỉ lệ tại hệ
thống cân, nguyên liệu sẽ được nghiền thô và đưa vào tháp 5 tầng(Tháp trao đổi nhiệt)
để làm tăng nhiệt độ lên trước khi đưa vào lò nung. Đi qua lò nung, nguyên liệu trở
thành Clinker. Clinker được đưa vào hệ thống làm nguội, sau đó sẽ đập sơ bộ clinker.
Cuối cùng được đưa vào hệ thống nghiền để cho ra xi măng thành phẩm
5

Hình 1.2: Dây chuyền công nghệ nhà máy xi măng hải phòng
1.2.1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu
1.2.1.1 Đá vôi
Đá vôi là thành phần chủ yếu của Clinker, nó được khai thác và được giữ ở
một kho riêng. Đá vôi khai thác ở mỏ, sau đó được đập sơ bộ rồi được hệ thống băng
tải đưa về các kho chứa. Trên đường đi của các băng tải có hệ thống lọc bụi, giúp đảm
bảo môi trường xung quanh. Đá vôi được chất thành đống trong kho chứa, rồi dùng hệ
thống cầu rải liệu để đưa đá vôi từ kho lên các băng tải, đưa ra ngoài.
1.2.1.2 Đá sét
Đất sét được khai thác ở mỏ, sau đó được vân chuyển vào nhà máy bằng đường
thủy. Đất sét đủ tiêu chuẩn về kích cỡ và độ ẩm nhỏ hơn 40% được cẩu đưa lên máng
nhập liệu của máy cán. Khi đã cử lý đất sét bằng máy cán, nó sẽ được đưa về kho
chứa bằng hệ thống băng tải. Sau đó, qua máy rải (TR - Tripper) rải đất sét thành hai
đống với khối lượng khoảng 2 x 3200 tấn.Khi có yêu cầu sản xuất, máy cào (RE) sẽ
cào mặt sườn để lấy đất sột rồi đổ vào băng tải vận chuyển đưa ra khỏi kho và đưa
đến kột chứa của cân băng định lượng trước khi đưa vào máy nghiền.
1.2.1.3 Quặng sắt và Silica
Các nguyên liệu điều chỉnh như Quặng sắt( pyrite) và Silica được đưa về nhà
máy bằng xà lan theo đường thủy. Tại đây, các nguyên liệu này được luân phiên bốc
lên máng nhập liệu, qua hệ thống cán sơ bộ hai cấp,các hạt đạt được kích thước qui
định qua hệ thống băng tải và máy rải di động rải đống vào trong kho. Qua hệ thống
băng cào mặt sườn vào băng tải cao su đưa lên két chứa của cân băng định lượng. Ở
đáy mỗi két có gắn các loadcell để đo khối lượng, vận tốc của liệu đưa về để điều
khiển có cấp liệu tiếp hay không. Tùy theo lượng liệu trong mỗi két (thiếu hay không)
sẽ gửi yêu cầu xem két nào cần tiếp liệu. Khi đó máy cào sẽ di chuyển tới đống liệu
tương ứng để cào liệu xuống băng tải cao su, chuyển về két chứa. Tất cả các nguyên
liệu chính và các phụ gia được hệ thống máy cào, băng tải cao su vận chuyển và đưa
đến chứa vào các silo riêng biệt. Dưới các silo này có hệ thống cân băng định lượng
để cân đo các loại nguyên phụ liệu theo yêu cầu từ trung tâm.
6

1.2.1.4 Nghiền liệu
Công đoạn nghiền liệu bao gồm các thiết bị chính sau:
- Máy nghiền đứng Atox 45
- Phân ly khí động hiệu suất cao RAR
- Hệ thống cấp liệu
- Quạt máy nghiền
- Hệ thống tuần hoàn vật liệu
- Hệ thống vận chuyển sản phẩm
Hình 1.3 máy nghiền đứng
Quá trình hoạt động của công đoạn: Nguyên liệu chính gồm đá vôi, đá sét,
quặng sắt, silica từ các két chứa được tháo xuống hệ thống cân băng định lượng với tỉ
lệ đặt trước từ hệ thống phân tích chất lượng nguyên liệu QCX. Tỉ lệ mỗi loại liệu đó
được đặt trước từ phòng thí nghiệm qua kết nối mạng rồi đưa về điều khiển trung tâm
và được giám sát bởi một mạch vòng kín. Sau đó gửi tín hiệu điều khiển tới các cân
băng định lượng. Tác nhân sấy là hơi nóng được lấy từ hệ thống tháp sấy tầng hoặc
vòi đốt phụ. Khí thổi qua máy nghiền và vận chuyển nguyên liệu vào phân ly nhờ quạt
hút khí đặt gần bộ phận lọc bụi tĩnh điện. Dòng khí được điều chỉnh nhờ hệ thống
cánh van. Các loại nguyên liệu sau đó được đổ chung vào một băng tải cao su và trộn
với nhau để đưa vào máy nghiền liệu. Trước khi liệu được đưa vào máy nghiền, liệu
đưa đi qua một hệ thống băng tải chạy ngang qua băng tải cao su để tách những vụn
7

sắt (bằng phương pháp tách từ). Trên các cửa đổ chuyển hướng của băng tải đều có
các hệ thống lọc bụi tay áo thời gian giũ bụi được cài đặt tại bảng điều khiển đặt ngay
tại chân thiết bị, và hệ thống đối trọng để giữ thăng bằng. Nguyên liệu được vận
chuyển vào máy nghiền bằng hệ thống cấp liệu, nguyên liệu vào máy nghiền qua cửa
cấp liệu quay. Nguyên liệu sau khi qua máy nghiền được đồng nhất theo một tỉ lệ nhất
định tại silo bột liệu
Hình 1.4 Silo đồng nhất liệu
1.2.1.5 Nghiền than
Hệ thống máy nghiền than là hệ thống nghiền sấy liên hợp chu trình kín với
phân ly khí động hiệu suất cao. Quá trình hoạt động của công đoạn: Than sau khi được
xử lý cơ bản sẽ được đưa vào máy nghiền để nghiền than, cung cấp nhiên liệu cho quá
trình tạo xi măng.
Để đảm bảo an toàn, tại công đoạn này, một trạm phân tích khí được lắp đặt
riêng để phân tích nồng độ CO, O2 và khí trơ (NOX ) trong các két chứa, trong lọc bụi
8

tĩnh điện và trong lọc bụi tay áo của công đoạn và đưa về trạm điều khiển trung tâm.
Nếu nồng độ các khí đạt tới mức độ nguy hiểm, cháy nổ có thể xảy ra thì sẽ đưa ra
cảnh báo và dừng hệ thống nghiền than
Hình 1.5 Máy nghiền than
1.2.2 Công đoạn lò
Trước khi nguyên liệu được đưa vào lò nung, nó được đưa vào tháp 5 tầng để
tăng nhiệt độ lên một mức nào đó. Khi liệu đã ở nhiệt độ tương đối cao thì nó sẽ được
đưa vào lò nung Clinker. Mục đích của tháp 5 tầng là làm tăng nhiệt độ của nguyên
liệu lên nhờ lấy nhiệt từ khói cuối lò nung, giúp tiết kiểm năng lượng cho quá trình
đốt lò. Tháp trao đổi nhiệt với 5 tầng Cyclon, lò nung, hệ thống cấp liệu, hệ thống lọc
bụi…
Các thông số của lò nung:
- Tên lò : Rotax 3
- Đường kính: 4,15 m
- Chiều dài: 64,0 m
9

- Năng suất: 3300 tấn clinker/ngày
- Số bệ đỡ : 3
- Độ nghiêng: 4 %
- Công suất động cơ chính : 560 kW
- Tốc độ :
Max. 5,0 v/p
Min. 0,6 v/p
- Q:730Kcal/kg clinke
+ Động cơ quay lò: Có 2 động cơ quay lò: 1 động cơ chính và 1 động cơ phụ.
- Động cơ chính là động cơ 1 chiều với các thông số sau:
Công suất: P = 560 KW Tốc độ: n = 678 v/ph
Điện áp: U = 600 V Dòng điện: I = 798 A
- Động cơ phụ là loại động rotor lồng sóc, được dựng khi lũ quay chậm lúc phá
gạch, sự cố điện mà khi lò đang nhiệt độ cao…
Công suất: P = 22 KW
Điện áp: U = 380 V Tốc độ: n = 1480 v/ph
Hình 1.6 Sơ đồ mô tả các điểm nhiệt độ của công đoạn nung Clinker
10

Hình 1.7 Sơ đồ bên trong lò nung Clinker
1.2.3 Công đoạn nghiền Xi măng
Hệ thống nghiền xi măng bao gồm 2 máy nghiền:
+ Máy nghiền đứng CKP: dùng để nghiền thô clinker.Các thông số của động
cơ máy nghiền đứng: P = 1400KW; U = 6 KV; n = 960 v/ph
Động cơ được khởi động qua biến trở dung dịch Na2CO3.
+ Máy nghiền bi: Dùng để nghiền tinh clinker và phụ gia.Các thông số của
động cơ máy nghiền bi: P = 6556 KW; U = 6 KV được khởi động qua biến trở
dung dịch Na2CO3.
Clinker từ silo chứa được tháo xuống cân băng định lượng để định đúng khối
lượng đã đặt và được cấp vào máy nghiền CKP để nghiền sơ bộ. Sản phẩm sau
máy nghiền đứng qua sàng rung đổ xuống băng tải cao su, rồi đưa vào máy nghiền
bi cùng với thạch cao và phụ gia. Thành phần clinker, thạch cao, phụ gia được điều
chỉnh để đạt chất lượng xi măng theo yêu cầu.(Trước đây, Clinke và phụ gia được
nghiền riêng và chứa vào silo hai lõi để trộn mác bê tông theo tỷ lệ mong muốn.
Tuy nhiên, do hệ thống này làm việc không hiệu quả nên hiện nay, Clinke và phụ
gia được cân với lượng phù hợp rồi được đưa chung vào máy nghiền bi để nghiền
thành xi măng có mác theo mong muốn
11

Hình 1.8 Máy nghiền bi
1.2.4 Đóng bao và xuất xi măng
Xi măng sau khi sản xuất được xuất ra thị trường để tiêu thụ. Có hai cách xuất
xi măng, đó là xuất xi măng rời và xi măng bao. Đối với xi măng rời thì được xuất
trực tiếp ra cảng, còn xi măng bao thì phải qua quá trình đóng bao, đưa lên các băng
chuyền rồi chuyển xuống các phương tiện vận chuyển
12

Chương 2
HỆ THỐNG ĐIỆN, ĐIỀU KHIỂN CỦA NHÀ MÁY
2.1 Hệ thống điện cơ sở của nhà máy
Trạm điện 110kv
/6kv
của nhà máy xi măng Hải Phòng được cung cấp từ hai lộ
đường dây chính :
+Từ Uông Bí qua trạm trung gian đến Tràng Bạch
+Từ Uông Bí qua trạm trung gian đến An Lạc (Hải Phòng)
13

Hình 2.1 Sơ đồ cung cấp điện
2.2 Hệ thống điều khiển nhà máy
Hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất xi măng Hải phòng là hệ điều khiển
chuyên gia (ECS – Expert Control System) là giải pháp tổng thể về tự động hoá nhà
máy Ximăng của hãng FLSmith. Cấu hình chung của hệ thống điều khiển này được
mô tả như hình vẽ dưới đây:
14

Hình 2.2 Cấu hình chung hệ thống điều khiển ECS.
Hình 2.3 Cấu trúc mạng TĐH dùng ECS của nhà máy xi măng Hải phòng.
Toàn bộ hệ thống có thể được phân chia vào 3 cấp của sơ đồ hình chóp phân
cấp hệ thống điều khiển như sau:
15

+ Phòng điều khiển trung tâm tương đương với cấp điều khiển quá trình.
+ Các bộ PLC S7 400 tại các bộ phận và công đoạn là cấp điều khiển.
+ Cấp hiện trường là các cơ cấu chấp hành, cảm biến và các máy đơn lẻ.
2.2.1 Cấp điều khiển quá trình
Phòng điều khiển trung tâm được đặt ở trung tâm nhà máy, vị trí phù hợp cho
việc theo dõi hoạt động toàn bộ nhà máy. Nó có chức năng là cấu hình toàn bộ hệ
thống điều khiển của nhà máy, lập trình và sửa đổi chương trình điều khiển của một
trạm, công đoạn, giám sát các thông số tại các điểm đo, trạm, công đoạn, điều khiển
hoạt động các công đoạn từ xa, thu thập, lưu trữ và quản lý dữ liệu quá trình, dữ liệu
vận hành, quản lý các sự kiện và báo động, đánh giá, lập điều khiển mờ với các đối
tượng như lò, máy nghiền, lập báo cáo tự động.
Các thiết bị chính của cấp: Phòng điều khiển, giám sát chính (Control Room)
có 5 trạm, phòng lập trình có đặt một số máy tính, phòng thí nghiệm có đặt một máy
chủ và một máy khách theo dõi quá trình phân tích thành phần của xi măng bằng tia X
là QCX Server và QCX Client.
Cơ chế hoạt động và ghét nối: Toàn bộ hệ thống máy tính được sử dụng hệ điều
hành của Microsoft là Win 2000 Server, Win2000 Professional và phần mềm điều
khiển giám sát ECS (Expert Control System - hệ thống điều khiển chuyên gia). Hệ
thống có khả năng sửa chữa, cài đặt, thêm bớt, bảo dưỡng, vận hành tại phòng lập
trình và phòng điều khiển trung tâm. Các trạm làm việc không nắm giữ dữ liệu mà
toàn bộ dữ liệu quá trình hầu như được quản lý bởi 2 server hoạt động với tính năng
dự phòng nóng, chúng luôn chạy đồng thời và thực hiện các tác vụ giống hệt nhau. Tất
cả các thay đổi với sơ đồ hoặc cơ sở dữ liệu đều có thể thực hiện trực tuyến mà không
cần bất cứ sự dừng hoặc gián đoạn của hệ thống, những thay đổi trên một server sẽ
được tự động cập nhật trên server còn lại. Nếu vì lý do nào đó một server bị ngắt khỏi
hệ thống thì khi khởi động trở lại nó có thể đồng bộ hoàn toàn với server còn lại. Tất
cả các máy tính và trạm tại các công đoạn được kết nối với nhau bằng giao thức mạng
Ethernet với môi trường truyền dẫn là cáp đôi dây xoắn và cáp quang qua 2 Switch
quang điện thông minh có khả năng định hướng.
2.2.2 Cấp điều khiển
Chức năng của cấp điều khiển là: Điều khiển PID cho các quá trình liên tục,
điều khiển trình tự khởi động, liên động các công đoạn, phát hiện lỗi vận hành và xử
16
Tải bản FULL (file word 32 trang): bit.ly/2Ywib4t
Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ

lý báo động, lưu trữ, cập nhật tín hiệu tương tự, số tại các điểm đo, truyền thông với
các trạm vận hành ECS/Opstation, truyền thông với các PLC khác.
Các thiết bị chính của cấp: Trong dây truyền nhà máy, thực hiện nhiệm vụ này
là các bộ điều khiển PLC S7-400 của Siemens được cài đặt tại các trạm. Mỗi PLC
kiểm soát một công đoạn riêng. tại một vài nơi như máy nghiền than, tháp sấy, lò nung
còn được đặt các hệ thống máy phân tích khí. Nhiệm vụ chính của các hệ thống máy
phân tích khí này là trợ giúp cho quá trình điều khiển của các bộ phận kể trên. Bên
cạnh đó, hệ thống này còn giúp theo dõi thành phần, nồng độ của các khí ở các bộ
phận nói trên để có thể đưa ra cảnh báo nhằm đảm bảo sự vận hành an toàn của toàn
bộ hệ thống.
Cơ chế hoạt động và ghép nối: Kết nối giữa các PLC S7 400 với cấp điều khiển
giám sát thông qua mạng chuẩn Ethernet công nghiệp tốc độ cao sử dụng cáp quang
tốc độ truyền tối đa 100Mps. Các PLC này đều có hai module Ethernet nối tới hai
Switch quang điện ở phòng điều khiển trung tâm thông với đường truyền bằng cáp
quang. Các PLC có thể liên kết với nhau thông qua đường truyền này. Phương thức
truy nhập bus là Token Passing.
Để nối với các thiết bị ở cấp dưới, các PLC này sử dụng mạng Profibus DP với
đường truyền là cáp đôi dây xoắn với các thiết bị gần và cáp quang với các thiết bị ở
xa hơn. Các thiết bị cấp trường trao đổi dữ liệu với các PLC này theo cơ chế Master/
Slave sử dụng cả dữ liệu tuần hoàn (các dữ liệu, thông số quá trình - quy định sẵn khi
thiết lập cấu hình phần cứng mạng) và dữ liệu không tuần hoàn (các dữ liệu về thiết
lập và chuẩn đoán hệ thống). Tất cả các PLC S7 400 đều được cấu hình một cách
tương tự nhau
2.2.3 Cấp hiện trường
Cấp hiện trường của nhà máy có trên 700 điểm đo được phân bố rải rác trên
một khu vực rất rộng. Do vậy, việc quản lý cấp hiện trường được chia thành nhiều khu
vực khác nhau. Mỗi khu vực, công đoạn được quản lý bởi một PLC S7 400
Chức năng của cấp hiện trường là: Đo hoặc chuyển đổi các đại lượng đo để các
cấp điều khiển cao hơn giám sát hoạt động và điều khiển an toàn, điều khiển riêng lẽ
các máy công cụ theo qui trình định trước, điều khiển truyền động các động cơ, cơ cấu
chấp hành khác
Các thiết bị chính của cấp: Các thiết bị đo, cảm biến, các cơ cấu chấp hành và
các bộ điều khiển tại chỗ
17
4794998

Cân băng định lượng XMHP 4794998

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Cân băng định lượng XMHP 4794998

Similar to Cân băng định lượng XMHP 4794998 (20)

More from nataliej4

More from nataliej4 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Cân băng định lượng XMHP 4794998