Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy xi măng Hoàng Thạch

ĐỀ TÀI Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy xi măng Hoàng Thạch Giáo viên hướng dẫn : Sinh viên thực hiện : Mục Lục Chương1: Sơ lược về công ty xi măng Hoàng Thạch …………………… 4 Chương 2 : Tổng quan công nghệ sản xuất xi măng ……………………7 Chương 3 : Hệ thống cung cấp điện công ty …………………….15 Chương 4: Hệ thống cân băng định lượng Dosimat …………………….18Chương 1: Sơ lược về nhà máy xi măng Hoàng Thạch Xi măng là một loại vật liệu xây dựng, một chất kết dính trong xây dựng mà các nhà khoa học đã tìm ra vào cuối thế kỉ thứ 19 và đã sản xuất trước tiên ở một số nước tư bản như Đan Mạch , Anh, Pháp ,Mỹ … Đầu thế kỷ 20 ,xi măng đã thực sự trở thành nhu cầu không thể thiếu được trong xây dựng và phát triển kinh tế . Xi măng xuất hiện hầu hết trên khắp thị trường thế giới. Nhà máy xi măng Hoàng Thạch được xây dựng trên một khu đồi có tên là Hoàng Thạch với diện tích khoảng 15 ha thuộc xã Minh Tân , huyện Kinh Môn , tỉnh Hải Dương và một phần của thôn Vĩnh Tuy ,xã Vĩnh Khuê, huyện Đông Triều ,tỉnh Quảng Ninh. Nhà máy do hãng F.L.SMIDTH của Đan Mạch thiết kế và xây dựng , với hai dây chuyền công nghệ , khép kín , hiện đại , mức độ tự động hoá cao, sản xuất xi măng theo phương pháp khô sử dụng lò quay . Nhà máy được khởi công từ ngày 19/05/1976, hoàn thành lắp đặt dây chuyền HT1 vào năm 1982 và bắt đầu ra sản phẩm từ năm 1983 . Năm 1992 do nhu cầu xi măng trong nước cao nên Chính Phủ quyết định mở rộng dây chuyền sản xuất HT2, năm 1996 thì sản phẩm của cả 2 dây chuyền đều được tung ra thị trường với chất lượng tương đối ổn định , với công suất thiết kế HT1 là 1,1 triệu tấn và HT2 là 1,2 triệu tấn/năm. Năm 2000 nhà máy đã sản xuất vượt công suất thiết kế , đạt sản lượng xi măng là 2,6 triệu tấn . Trải qua thời gian, đội ngũ cán bộ công tác kỹ thuật ngày càng trưởng thành cả về số lượng lẫn chất lượng , sản phẩm đạt chất lượng cao. Tên tuổi của nhà máy xi măng Hoàng Thạch ( nay là công ty xi măng Hoàng Thạch) cùng với việc sản xuất xi măng Poorland có in hình con sư tử – biểu tượng của sự bền vững , an toàn và ổn định đã đang và sẽ còn được người tiêu dùng trên cả nước mến mộ và tin dùng. 1.1 Địa điểm xây dựng nhà máy : Công ty xi măng Hoàng Thạch gồm 2 dây chuyền sản xuất xi măng nằm tại khu đất đồi trên bờ sông Đá Bạch – thôn Hoàng Thạch – Minh Tân- Kinh Môn – Hải Dương . Diện tích khu đất khoảng 554.000 m2 kết hợp với khu đất đối diện bên sông là khu Vĩnh Tuy- Mạo Khê - Đông Triều – Quảng Ninh với diện tích gần 125.000 m2 tạo nên tổng mặt bằng xây dựng công ty xi măng Hoàng Thạch. Với địa hình và diện tích này , đủ đảm bảo nhu cầu sản xuất hiện tại và thoả mãn cho việc nâng cấp tu bổ , mở rộng dây chuyền công nghệ sau này .Dây chuyền tổng thể Công ty xi măng Hoàng Thạch được thiết lập theo sơ đồ với tỷ lệ 1/2000 kèm theo (Hình 1.1) 1.2 Mạng lưới giao thông : Công ty xi măng Hoàng Thạch nằm ở trung tâm tam giác kinh tế Hà Nội – Hải Phòng – Quảng Ninh , thuộc quy hoạch phân vùng kinh tế khu vực: Cụm khu công nghiệp xi măng tỉnh Hải Dương với mạng lưới giao thông đường thuỷ , đường bộ , đường sắt cũng như mạng thông tin liên lạc thuật lợi, khả năng đáp ứng vật liệu xây dựng , các điều kiện sinh hoạt xã hội cũng như bệnh viện , trường học và nhu cầu nhân lực đảm bảo . 1.2.1 Đường bộ: Công ty xi măng Hoàng Thạch cách quốc lộ 18 là 2 km , từ công ty xi măng Hoàng Thạch theo quốc lộ 18 đi Hải Dương 60 km , Hà Nội 115 km , Phả Lại 50km, Bãi Cháy 60km. Công ty xi măng Hoàng Thạch cách quốc lộ 5 là 20 km qua phà Hiệp Thượng . Nếu theo quốc lộ 5 từ công ty xi măng Hoàng Thạch đi : Hải Phòng 45 km, Hải Dương 50km, Hà Nội 105km. Từ công ty xi măng Hoàng Thạch qua phà Lại Xuân (Phà Đun) và Phà Bính về Hải Phòng cũng chỉ có 35km. Trên tuyến đường bộ công ty xi măng Hoàng Thạch có thể vận chuyển xi măng đi các nơi với năng suất từ 2500-3000 tấn/ngày cùng một lúc có thể có 4 xe ôtô vào nhận xi măng bao và cũng có thể xuất xi măng rời với năng suất 5 phút cho một xe 10 tấn. 1.2.2 Đường Sông : Công ty xi măng nằm trên 2 bờ sông Đá Bạch, dòng sông Đá Bạch là biên giới phân chia giữa hai tỉnh Hải Dương và Quảng Ninh ( khu sản xuất nằm trên đất Hải Dương, khu đóng bao và tiêu thụ xi măng nằm trên đất Quảng Ninh). Từ bến cảng Hoàng Thạch đi các nơi bằng đường thủy cũng tương đương như đường bộ. Từ các nơi theo đường thuỷ về Hoàng Thạch khá thuận tiện và dễ dàng. Cảng của công ty xi măng Hoàng Thạch được xây dựng trên hai bờ sông Đá Bạch, cảng có kết cấu theo kiểu tường cọc. Một bên là cảng xuất nguyên liệu, một bên là cảng xuất xi măng. *Cảng nhập nguyên ,vật liệu: Cảng chạy dài 200m được chia làm 2 khu: Khu bốc dỡ nguyên vật liệu rời: Được trang bị hai cần cẩu điện có năng suất bốc dỡ tối đa 5000 tấn/ngày. Khu bơm rót dầu ( dầu FO và dầu DO ) trên bến có hệ thống bơm hút từ xà lan lên bể chứa,năng suất bơm hút 600tấn/ngày. * Cảng xuất xi măng: Cảng xuất xi măng dài khoảng 200m có phao neo đậu cho tầu thuyền chờ lấy hàng, năng suất xuống xi măng từ 7000-8000 tấn/ngày. Tại hai cảng chính tàu có trọng tải 400 tấn có thể ra vào được để lấy hàng. * Ngoài ra còn có một cảng phụ : Cảng phụ dùng để xuất xi măng cho một số phương tiện nhỏ như xà lan dưới 100 tấn . Dùng để bốc dỡ các đoàn xà lan chở hàng là hòm kiện và các loại hàng quá khổ , quá tải khi vận chuyển bằng đường bộ . Cảng của công ty xi măng Hoàng Thạch chịu ảnh hưởng của nhật triều. Những ngày thủy triều xuống thấp ảnh hưởng đến việc phương tiện ra vào bến . Hàng năm công ty phải đầu tư hàng tỷ đồng cho việc nạo vét luồng lạch bến cảng . 1.2.3 Đường Sắt: Khu vực đóng bao cách ga Mạo Khê 2,5km . Từ ga Mạo Khê có một đường nhánh để các toa xe vào thẳng máng lấy xi măng. Cùng một lúc có thể xuất xi măng cho 8 toa xe hoả. Năng suất bốc xếp có thể tới 2000tấn/ngay. Các toa xếp xi măng xong có thể đi Bắc Giang , Lạng Sơn, Yên Viên , Đông Anh , Thái Nguyên… một cách dễ dàng và thuận tiện . 1.3 Hệ Thống cấp thoát nước : Công ty nước ngọt suối Miếu Hương thuộc Mạo Khê-Quảng Ninh cách công ty xi măng Hoàng Thạch 4km , nước thải sau sản xuất được thu hồi vào bể qua hệ thông xử lý và rồi tuần hoàn lại phục vụ sản xuất . Đồng thời với hệ thống tuần hoàn trên thì nước sinh hoạt sau xử lý được thải ra sông Đá Bạch. 1.4 Môi trường vệ sinh công nghiệp: Công ty xi măng Hoàng Thạch nằm trong khu vực dân cư . Chính vì vậy mà vấn đề môi trường và vệ sinh công nghiệp đã và đang được ban lãnh đạo công ty xi măng Hoàng Thạch quan tâm nhiều . Công ty đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải, hệ thống lọc bụi trồng các vườn cây xanh và củng cố một đội ngũ công nhân làm công tác vệ sinh môi trường -cây xanh. 1.5 Các công ty xí nghiệp lân cận : Xung quanh công ty xi măng Hoàng Thạch có nhiều các công ty- xí nghiệp bạn đang tồn tại và phát triển như mỏ than Mạo Khê các xưởng đóng và sửa chữa tàu thuỷ, các nhà máy xi măng Duyên Linh, Vân Chánh, mỏ đá Thống Nhất,mỏ đá An Dương… Chương 2: Tổng quan công nghệ sản xuất xi măng 2.1 Xi măng Poocland là gì : Xi măng Poocland là chất kết dính chịu nước, được sản xuất từ 2 nguyên liệu chính là đá vôi và đá sét nung đến nhiệt độ 14600C sau đó làm nguội và nghiền mịn . Ngoài 2 nguyên liệu chính là đá vôi và đá sét còn dùng thêm các phụ gia hoạt tính như xỉ pyrit , cát thạch anh được pha trộn theo tỷ lệ nhất định . Thành phần hoá học có 4 oxít quan trọng : S - SiO2=21- 25 % Al- Al2O3 =4-7 % F - Fe2O3 = 2,5- 4 % C- CaO = 63- 67 % 2.2 Dây truyền công nghệ 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 có mối quan hệ khăng khít với nhau và vận hành sản xuất liên động với nhau qua điều hành trung tâm. 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 đất 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 xuông dưới . Công trình 11 và công trình 19 là phân xương nguyên liệu : với nhiệm vu 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 liệu. Công trình 20 và 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 và công trình 33 : là phân xưởng xi măng làm nhiệm vụ nghiền Clinker thành xi măng và đưa vào silô chứa . 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 đướng sắt khi có phương tiện đến nhận. Một điều lưu ý là tại công ty xi măng Hoàng Thạch không có kho chứa xi măng bao mà chỉ có các silô chứa xi măng rời mỗi khi có phương tiện vào nhận thì mới đóng bao và xuất ngay . Sơ đồ công nghệ của công ty xi măng đựơc trình bày tại hình 1.2 2.3 Các công đoạn sản xuất xi măng: 2.3.1 Khai thác và vận chuyển đá vôi: Đá vôi được khai thác theo phương pháp cắt tầng bằng nổ mìn sau đó dùng xe ủi hạng lớn Komatsu ủi xuống chân núi , dưới chân núi máy xúc Komatsu công suất lớn xúc đá có kích thước <1500 mm lên xe tải hạng nặng tự trọng 32tấn nhãn hiệu Koockum tải trọng 30 tấn chuyển về đổ vào phễu phối liệu , từ phễu tiếp liệu băng tải xích chuyển đá đập búa loại 1 trục EV 200-300 động cơ 6kV của hãng F.L.Smith(Đan Mạch ), đá sau đập búa có kích thước <=15 mm, đựơc hệ thống băng tải cao su vận chuyển vào cầu rải (cầu rải có khả năng tịnh tiến đồng thời ngang và dọc ) . Đá vôi được rải vào các kho 15-I , 15-II mỗi kho thành 2 đống mục đích là đồng thời một đống rải thì đống kia được xúc bình thường , và mỗi đống được rải từ 8-29 luống , cùng với quá trình rải thì đá vôi được đồng nhất sơ bộ . 2.3.2 Công đoạn đập và vận chuyển đá sét : Đá sét có kích thước < 800 mm được máy xúc đổ lên xe Koockum tự đổ vận chuyển đổ vào phễu tiếp liệu , nhờ băng tải xích đá sét qua búa đập ( va đập phản hồi) dập xuống cỡ hạt < 75 mm. Sau đó đá sét được băng tải cao su vận chuyển tới máy cán 2 trục kích thước đá sét sau khi cán còn < 25mm. Sau khi cán ,đá sét được hệ thống băng tải cao su chuyển về kho đồng nhất đống kia , mỗi lớp cũng gồm 8- 29 luống . 2.3.3 Kho chứa liệu : Kho đồng nhất sơ bộ (15) có kích thước chứa : -Đá vôi có sức chứa 30000 tấn -Đá sét có sức chứa 13000 tấn Đá vôi + Đá sét từ kho 15 đồng nhất sơ bộ - được xúc bằng gàu xích , gàu xích từ chân lên đỉnh đống . Gàu xích có khả năng vừa di chuyển ngang –dọc để xúc đá vôi, đá sét qua Đôsimát ( hệ thống cân đinh lượng tự động ) định đúng khối lượng cần thiết theo tỷ lệ cân từ băng tải chung rồi từ băng tải chung chuyển đá tới cổ tiếp liệu cho máy sấy nghiền( nguyên liệu). Đồng thời với quá trình sau định lượng thì Xỉ (pirite)và cát thạch anh cũng được tháo ra từ các két qua cân định lượng đổ vào băng tải chung và cùng đổ vào cổ tiếp liệu và vào máy sấy nghiền. 2.3.4 Công đoạn nghiền liệu : Liệu sau khi đồng nhất sơ bộ được đưa vào máy nghiền liệu . Máy sấy nghiền có năng suất 248tấn/h , vật liệu vào máy phải có kích thước nhỏ hơn 40 mm , độ ẩm tối đa <=10 % . Phối liệu ra khỏi máy được vận chuyển lên Phân ly ( khí động) ở phân ly, hạt qua sàng có độ mịn đảm bảo được không khí thổi lên cyclone lắng , còn hạt thô được hồi lưu trở lại tiếp cổ phối liệu tiếp tục vào máy nghiền lại. 2.3.5 Công đoạn đồng nhất liệu: Phối liệu ở Cyclone lắng được tháo vào silô theo kiểu tháo chéo ( đây cũng là một bước đồng nhất sơ bộ nữa ). Silô gồm 2 tầng với kích thước : đường kính 16x26,5 và 16x45 (m) Sức chứa của silô là 22000 tấn . Đáy silô có hệ thống máy nén khí – sục khí vào trong silô để đồng nhất phối liệu và tạo sự linh động cho phối liệu khi tháo sẽ dễ dàng. Phối liệu dạng tinh bột động được tháo khỏi silô chảy vào vít tải U01, vít tải chuyển phối liệu vào gầu nâng , gầu nâng chuyển bột phối liệu vào máng khí động đến két chứa A01, từ két chứa này phối liệu được đưa qua hệ thống cân xen ( schenk) để điều chỉnh lượng phối liệu vào lò . Phối liệu qua cân xen được đi vào hai máng khí động qua hệ thống van điều chỉnh đi vào 2 bơm vít khí nén và 2 bơm Fuller phối liệu được đưa lên Cyclone trao đổi nhiệt . Tháp 5 tầng gồm 5 silô đồng nhất , mỗi silô được chia thành 2 tầng , tầng 1 dùng để đồng nhất , tầng 2 dùng để chứa bột liệu. Liệu có thể được tháo từ tầng 1 của silô thứ nhất sang tầng 2 của silô thứ 2 hoặc tháo trực tiếp xuống tầng 1 của silô đó . Từ tháp đồng nhất , phối liệu được sấy sơ bộ đến gần 10000C trước khi đi vào lò nung . 2.3.6 Xỉ pirite : Xỉ pirite được nhập về công ty xi măng Hoàng Thạch từ Vĩnh Phú qua đường vận tải tàu thuỷ . Từ cảng nhập Xỉ được cẩu tháp đưa vào phễu ( bê tông trượt có kích thước 8x8x6m ) , trượt xuống băng tải cao su chuyển về kho chứa nhờ máy đánh đống . Tại kho 26 , xỉ khi cần cho phối liệu thì được xe gạt FL 170 hoặc Volvo gạt xuống phễu tiếp liệu dung để tháo xỉ xuống băng tải cao su chuyển vào két , sau két xỉ được định lượng và được đổ vào băng tải chung. 2.3.7 Thạch cao: Thạch cao được nhập vào công ty qua đường thuỷ , thạch cao được chuyển vào kho ( 26) chứa bằng dây chuyền từ cẩu tháp vào phễu qua búa đập kích thước còn <=25 mm chảy xuống băng tải cao su vào đánh đống trong kho . Khi cần pha cùng Clinker để vào máy nghiền bi , Thach cao được máy gạt , gạt xuống phễu qua băng tải qua cân định lượng và đồng nhất với Clinker và phụ gia trước khi vào máy nghiền xi măng . 2.3.8 Than cám ba : Than cám được nhập về cảng , được hệ thống vận chuyển đưa vào đánh đống trong kho ( 26) chứa . Khi cấp liệu , than cám nhờ hệ thống băng cào – cào than xuống băng tải và được chuyển lên két than khô . Đáy của két than khô có bộ phận tiếp liệu đĩa tiếp than cho máy nghiền sấy liên hợp . Tác nhân sấy cho máy nghiền lấy từ lò đốt phụ . Than được nghiền mịn, qua hệ thống phân ly không khí , qua Cyclone lắng- than mịn được chứa vào két. Đáy của két than mịn có tiếp liệu vít xoắn, nhờ động cơ 1 chiều mà điều chỉnh được dễ dàng lượng than cấp vào lò . Khi than mịn qua phễu tiếp liệu đổ vào vít tải , vít tải vận chuyển than mịn vào đường ống , ở đây có một quạt cao áp thổi than mịn vào lò qua hệ thống vòi phun đa kênh . 2.3.9 Dầu MFO100: Dầu MFO được chuyển về công ty xi măng Hoàng Thạch , từ công ty xâng dầu B12 Quảng Ninh bằng đường thuỷ . Từ cảng nhập dầu của công ty , dầu được bơm lên bể chứa , từ bể chứa dầu được chuyển bằng hệ thống đường ống qua hệ thống sấy ( nhờ hơi nước của lò hơi ) rồi được bơm qua van điều chỉnh vào lò bởi hệ phun dầu . 2.3.10 Công đoạn nung Clinker: Lò nung Clinker là loại lò quay bao gồm các hệ thống chính : hệ thống sấy 5 tầng, lò nung , hệ thống làm mát . Nhiên liệu để nung là bột than được phun ở áp suất cao dưới dạng mù . Dòng khí nóng đi ngược từ đáy lò đến đỉnh lò . Liệu từ két chứa với tỷ lệ đá vôi , quặng sắt, cát…được đưa vào Cyclone . Qua 5 tầng Cyclone phối liệu được sấy sơ bộ từ 750C – 10000C, trước khi đưa vào lò . Phối liệu đi vào lò nhiệt độ tăng dần làm các phản ứng pha rắn xảy ra và được kết khối ở 13000C –14500C tạo thành Clinker. 2.3.11 Công đoạn vận chuyển Clinker: Clinker ra khỏi lò có nhiệt độ khá cao được làm nguội qua hệ thống làm mát đến nhiệt độ khoảng 1200C. Clinker xi măng Poorland được tháo ra qua thiết bị làm lạnh ống trùm (kiểu hành tinh ở lò I) hoặc các ghi hạ nhiệt nhờ hệ thống khí nén áp suất cao (lòII).Clinker qua ghi phân loại + máy dập búa có kích thước <= 25mm và được đổ vào băng cào xích rồi được chuyển lên băng gầu xiên . Từ băng gầu xiên Clinker được đổ vào silô chứa – ở đây Clinker được ủ từ 7-15 ngày trước khi tháo cùng phụ gia + thạnh cao vào máy nghiền xi măng . 2.3.12 Công đoạn nghiền xi măng: Clinker, thạch cao và phụ gia sau khi đồng nhất được cho vào máy nghiền xi măng để tạo ra sản phẩm xi măng . Thành phần Clinker, thạch cao, phụgia được điều chỉnh để đạt được chất lượng xi măng theo yêu cầu . Máy nghiền xi măng là máy nghiền kiểu bi đạn . Để đảm bảo được nhiệt độ của xi măng , trong khi nghiền nước được phun vào dưới dạng sương mù ở áp suất cao . Ximăng ra khỏi máy nghiền được đưa qua hệ thống phân ly . Tại đây có sự sàng lọc . Nếu hạt xi măng quá to thì được thu hồi trở lại đầu máy nghiền . Nếu xi măng đạt tiêu chuẩn thì được đưa về kho chứa . Nếu xi măng quá nhỏ thì được thu hồi bởi hệ thống lọc bụi . 2.3.13 Công đoạn đóng bao : Xi măng từ silô chứa được vận chuyển bằng vít tải , gầu xúc và băng tải tới phân xưởng đóng bao. Tại đây có 5 silô chứa ,ở các silô chứa này xi măng được sục liên tục nhờ các máy nén khí để đồng nhất lần cuối trước khi đưa đến các máy đóng bao hoặc đưa đến cầu cảng để xuất xi măng rời 2.4 Hệ thống điều khiển dây chuyền I xi măng Hoàng Thạch: Dây chuyền nhà máy xi măng Hoàng Thạch được trang bị một hệ thống tự động hoá tương đối hoàn chỉnh bao gồm các hệ thống sau : Hệ thống điều chỉnh chất lượng xi măng . Hệ thống điều chỉnh tương tự với bộ PID chuẩn hoá Hệ đo lường và biểu đồ tín hiệu FLS-110. Hệ thống điều khiển LOGIC bằng vi tính 4040 và rơ le . Hệ điện tử công suất lớn . 2.4.1 Hệ điều chỉnh chất lượng xi măng : Hệ QCX để điều chỉnh mức phối liệu nhằm đảm bảo các thành phần hoá học thích ứng của vật liệu trước khi đưa vào máy nghiền Clinker . Hệ QCX có hai thiết bị chính là máy tính Solar –16/40 và máy phân tích Rơnghen ARL-7400. Máy tính Solar 16/40 nhận tín hiệu vào máy phân tích Rơnghen và đưa ra chủ yếu là 4 tín hiệu điều chỉnh 4 chiết áp xác định mức đặt % cho đá vôi, đá sét, xỉ sét, và cát thạch anh trong tổng lượng liệu đặt trước cho máy nghiền liệu .Thành phần trăm của đá vôi ,xỉ sét ,đá sét ,cát thạch anh được máy tính Solar tính toán theo một chương trình công nghệ đã có sẵn trong máy tính . Thành phần % các loại nguyên liệu này được điều khiển thay đổi hàng giờ theo lượng liệu đặt tổng . Điện áp u(t) tỉ lệ với tổng lượng liệu cho vào máy nghiền . Tổng lượng liệu này được giữ không đổi nhờ 5 mạch vòng điều chỉnh. Mạch vòng điều chỉnh tốc độ băng tải đổ vào máy nghiền và 4 mạch vòng điều chỉnh trọng lượng đá vôi, sét, xỉ sắt , thạch cao đổ lên băng tải đưa vào máy nghiền . Các điện áp Uq1,Uq2,Uq3,Uq4 sẽ tỷ lệ với trọng lượng của đá vôi , đá sét , xỉ sắt và thạch cao . 2.4.2 Hệ điều chỉnh tương tự với bộ PID : Hệ điều chỉnh tương tự với các bộ PID chuẩn hoá NL-470 dùng để điều chỉnh các thống số của quá trình công nghệ : như áp suất , nhiệt độ , lưu lượng…Để sai lệch của đại lượng điều chỉnh so với đại lượng đặt chuẩn là nhỏ nhất , luật điều chỉnh ở đây là luật tỉ lệ – tích phân - đạo hàm (PID) . Nhưng trong thực tế của quá trình thường xuất hiện luật điều chỉnh tỉ lệ – tích phân (PI) . Vì giá trị thực tế của quá trình thường xuất hiện chậm so với thời điểm xuất hiện chậm so với thời điểm xuất hiện tín hiệu chuẩn ( tín hiệu đặt ) một thời gian nào đó . Và như vậy thường làm cho quá trình điều chỉnh dễ mất ổn định . Để bù hiện tượng chậm đó bộ PID chuẩn hoá có khâu bù hằng số thời gian chậm nhờ mạch trễ và khối tích phân mắc ở đầu ra tín hiệu . Toàn nhà máy sử dụng 16 bộ PID chuẩn hoá NL-470 đặt ở tầng hai nhà điều khiển. 2.4.3. Hệ đo lường và biến đổi tín hiệu FLS-410: Hệ thống FLS-410 là hệ thống đo lường và tập trung đã được thống nhất hoá và chuẩn hoá với 330 điểm đo . Hệ đo lường FLS –410 thu thập tín hiệu đo rải rác khắp nhà máy về phòng điều khiển trung tâm . Tín hiệu đo từ các bản chất vật lí khác nhau như : nhiệt độ , áp suất , lưu lượng , nồng độ khí ..đều được biến đổi thành các tín hiệu điện và được chuẩn hoá thành điện áp từ 0-10Vhoặc dòng điện từ 0-20mA . Hệ đo lường FLS-410 là tai mắt của quá trình điều khiển . 2.4.4 Hệ thống điều khiển LOGIC bằng vi tính 4040 và Rơle : Hệ này dùng vi tính để điều khiển khởi động và dừng lò , là liên động của cả quá trình . Toàn nhà máy sử dụng 8 vi tính 4040 cho 8 phân xưởng và khoảng 300 modul LE03 để điều khiển khoảng 300 cơ cấu chấp hành van , động cơ vài trăm W đến 6500kW. Mạng vi tính dùng để điều khiển logic cũng được thiết kế chuẩn hoá . Mạng logic đã làm cho hệ điều khiển Logic ở nhà máy nhẹ nhàng, linh hoạt, dễ vận hành nhiều hơn so với các nhà máy khác khi dùng Rơle… 2.4.5 Hệ điện tử công suất lớn : Để nhận tín hiệu điều khiển và biến đổi thành các tín hiệu công suất lớn cung cấp cho các hệ truyền động tự động , hệ lọc bụi … ở nhà máy đã sử dụng một hệ thống điện tử công suất lớn hiện đại và đa dạng bằng các Thyristor với các mạch vòng điều khiển bằng dòng điện, điện áp , tốc độ với luật điều chỉnh tỉ lệ tích phân đảm bảo cho đặc tính điều chỉnh của toàn bộ hệ là tốt nhất . Các Thyristor sử dụng ở nhà máy có công suất lớn nhất là loại 400A-1600V – cho hệ điều khiển khởi động lò và nghiền liệu , loại 10A-900V được sử dụng phổ biến trong các mạch điều chỉnh , mạch biến tần . 2.5 Hệ thống điều khiển dây chuyền II xi măng Hoàng Thạch : Dây chuyền II nhà máy xi măng Hoàng Thạch được điều khiển bằng hệ thống điều khiển phân tán DCS ( Distributed Control System) . Đây là hệ thống điều khiển hiện đại bậc nhất ở Việt Nam và khu vực được áp dụng vào sản xuất xi măng . So với hệ điều khiển truyền thống , hệ thống điều khiển dây chuyền Hoàng Thạch II có rất nhiều ưu việt, nó dùng hệ điều khiển DCS , với các mức sau: Mức I : là các thiết bị chấp hành liên quan trực tiếp đến nhà máy bao gồm các động cơ , van , công tắc … Quy trình đặc trưng ở đây là : Đo đạc Chuyển mạch Điều chỉnh Mức 2: là các bộ điều chỉnh (PLC), các bộ ghép nối (I/O), bộ điều khiển động cơ (MCC) lắp đặt ở các phân xưởng để điều khiển tự động hoá các quá trình công nghệ mà tại đó hệ điều khiển thực xảy ra . Các quy trình đặc trưng ở đây là : Điều khiển Điều chỉnh Giám sát Tại mức này việc xử lý thông tin cảm ứng từ mức 1 điều khiển và điều chỉnh tại chỗ và nối tới mức điều khiển trung tâm . Mức này bao gồm các Master-piece90(MP90) và Master-piece51(MP51) Mức 3: Bao gồm các bộ PLC chính , hệ thống cơ bản bao gồm 5 Master-piece200/1 , mỗi Master-piece 200/1 được nạp các chương trình ứng dụng và cơ sở dữ liệu để có thể truy nhập một cách tập trung , do đó có thể trao đổi tín hiệu với phòng điều khiển trung tâm . Mức 4 : Bao gồm các hệ thống chuyên dùng để điều khiển tối ưu, là Masterview 850 cộng màn hình hiện thi. Quy trình đặc trưng ở đây là : Điều khiển Giám sát Hiển thị Tính toán Tối ưu hoá . Mức 5: Máy tính quá trình Đây là bộ phận tham gia vận hành, gồm các quy trình đặc trưng sau : Hiển thị Phân tích Ghi chép Hội thoại In ra Giám sát Chương3 : Tìm hiểu mạng điện cơ sở Công ty xi măng Hoàng Thạch 3.1. Mạng điện cao áp 110kV: - Công ty xi măng Hoàng Thạch thuộc hộ tiêu thụ điện loại I . Nguồn điện được lấy từ 2 lộ 110kV: Uông bí – Hoà lạc qua 2 thanh cái cao áp . - Trước và sau thanh cái 110kV có dao cách ly cao áp (ký hiệu :171,172), Máy cắt cao áp (ký hiệu : 131, 132 , 133 , 131-1, 132-1 , 133-1) - Từ thanh cái 110kV điện áp được đưa vào 3 máy biến áp cao áp 110/6kV, trong đó 2 biến áp ( 171-0 ,172-0) có công suất 17,5 MW và biến áp 173-0 có công suất 20 MW - Phía sơ cấp biến áp 110kV có máy biến áp đo lường TU-1,TU-2( tỉ số110kV/110V ) và các máy biến dòng TI ( tỉ số : 150/5 , 150/5/1) , ngoài ra có các đồng hồ đo năng lượng tiêu thụ có ích KWh , đo năng lượng vô công KVArh, đồng hồ đo công suất MW,MVAR, ampemet, voltmet, chống sét van. - Thứ cấp của 3 biến áp có mức điện áp 6kVđược đưa đến các thanh cái phân phối của HT1 và HT2 . - 3 biến áp 110kV đều có bộ điều chỉnh điện áp dưới tải để đảm bảo điện áp thứ cấp luôn ổn định ở mức 6kV bằng cách thay đổi số vòng dây biến áp . - Phần cao áp 110kV có các bảo vệ sau : + bảo vệ ngắn mạch + bảo vệ quá tải + bảo vệ so lệch ở trạm biến áp 1,2 bảo vệ ngắn mạch và quá tải dùng thiết bị bảo vệ loại ITX192-23 của hãng BBC ( Đức) có In=115A , f=50Hz, UH=110VDC bảo vệ so lệch dùng thiết bị loại BBC-type D202 với A:5 , f=50Hz , UH=110VDC Trạm biến áp 3 bảo vệ ngắn mạch và bảo vệ quá tải dùng thiết bị của hãng AEG-PS451, và bảo vệ so lệch dùng thiết bị MBCH12D1ADD752A - Ngoài ra còn có các tín hiệu cảnh báo : 1.Tranformer Buchholz Gas 2. Oil Temperature 3.Winding Temperature 4. Oil Level Minimum 5. Oil Level Maximum 6. Tap changer Oil level minimum 7. Tap changer Oil level maximum 8. Circuit Breaker 110kV 3.2. Cấp điện áp 6 kV: - Các thanh cái chính 1và 2 của HT1, HT2 được cấp điện áp từ 3 biến áp 110kV. - Đầu vào thanh cái có đặt máy cắt 6kV , và 2 biến áp đo lường TU6.1và TU6.2 biến điện áp từ 6kV xuống 110V. - Điện áp từ 2 thanh cái chính được đưa xuống các thanh cái trạm . Sau thanh cái chính đều có dao cách ly , máy cắt 6kV ,các biến áp đo lường , các biến dòng dùng để đo lường và bảo vệ . 3.2.1. Sơ đồ cung cấp điện HT1: - Nhánh 670 cấp cho động cơ đập đá (Crusher) là loại động cơ KĐB rô to dây quấn có công suất 1200kW và biến áp 6kV/0,4kV công suất 630kVA cấp cho phân xưởng đập đá vôi (Crusher Dept I ) MDB11.1 - Nhánh 671 đưa xuống biến áp 6/0,4 kV công suất 800kVA cấp cho phân xưởng đá sét (Shale Crusher) MDB14.1. - Nhánh 672 đưa xuống biến áp6/0,4kV công suất 630 kVA cấp cho kho chứa đá vôi đá sét (LimeStone Shale Store I) MDB 15.1. - Nhánh 673 cấp cho động cơ nghiền liệu (Raw mill) là loại động cơ đồng bộ công suất 3920kW , động cơ quạt (Raw mill ) là động cơ không đồng bộ công suất 1900kW và biến áp 6/0,4kV công suất 1250 kVA (Raw mill Dept I) MDB17.1 - Nhánh 674 đưa xuống biến áp 6/0,4kV công suất 630kVA (Raw mill Dept I)MDB19.1 và biến áp 6/0,4kV công suất 1250kVA (Raw mill Store I) MDB19.2 - Nhánh 675 cấp cho 3 động cơ quạt công suất 1000kW và 310kW , biến áp công suất 800kVA (Kiln Dept I) MDB20.1 và biến áp 3 cuộn dây công suất 1500kVA cấp cho động cơ quay lò (Kiln Drive)công suất 370kW. - Nhánh 676 cấp cho biến áp công suất 630 kVA dùng chiếu sáng (Light). - Nhánh 677 đưa xuống biến áp 630kVA(Coal mill Dept I) MDB30.1, biến áp 630kVA (Coal mill Dept I) MDB30.2 , biến áp 800kVA(Gypsum Crushing Dept) MDB 13.1 và cấp cho động cơ nghiền than công suất 500kW (Coal mill). - Nhánh 678 đưa xuống biến áp 800kVA(Cement mill Dept I) MDB31.2, biến áp 1200kVA (Cement mill Dept I) MDB31.1 , biến áp 1600kVA(Packing Dept I) MDB 34.1 và cấp cho động cơ nghiền ximăng công suất 6500kW (Cement mill). - Nhánh 679 Dự phòng trạm điện xưởng nước - Nhánh 680 Dự phòng trạm 35kV , mba khu ban , khu dèo gai, khu núi trường. 3.2.2. Sơ đồ cung cấp điện HT2: - Nhánh 682 cấp cho động cơ đập đá (Crusher) là loại động cơ KĐB rô to dây quấn có công suất 1200kW và biến áp 6kV/0,4kV công suất 630kVA cấp cho phân xưởng đập đá (Crusher Dept I ) MDB3.1 - Nhánh 683 đưa xuống biến áp 6/0,4 kV công suất 1000kVA cấp cho kho chứa liệu (Raw Material II) MDB3.2. - Nhánh 684 cấp cho biến áp6/0,4kV công suất 1600 kVA (Raw mill Dept II) MDB3.3, động cơ nghiền liệu công suất 4850kW (Raw mill) và động cơ quạt công suất 1700kW(Raw mill Fan). - Nhánh 685 cấp cho biến áp 6/0,4kV công suất 1600 kVA (Kiln inlet end II) MDB3.4, động cơ I.D Fan công suất 1700kW, Filter Fan công suất 450kW và động cơ quay lò công suất 450kW. - Nhánh 687 cấp cho biến áp công suất 1250kVA trạm khí nén (Compressor Station II) MDB3.5. - Nhánh 688 đưa xuống biến áp 6/0,4kV công suất 1600kVA (Cooler Dept II)MDB3.6 và biến áp 6/0,4kV công suất 1600kVA (Clinker Transport ) MDB3.7 - Nhánh 689 cấp cho động cơ nghiền than công suất 900kW(Coal mill), đông cơ quạt công suất 530kW(Coal mill Fan) và biên áp công suất 1250kVA (Coal mill Dept II) MDB3.8 - Nhánh 690 cấp cho biến áp công suất 1200 kVA (Cement mill Dept II) MDB3.9, biến áp công suất 1000kVA (Packing Plant II) MDB3.10, động cơ nghiền ximăng công suất 6800 kW (cement mill) và động cơ quạt công suất 450kW . Chương 4: Tìm hiểu về hệ thống cân băng định lượng (Đosimat) Trong dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng ,việc vận chuyển liệu trên các băng tải tại một số công đoạn đòi hỏi phải chính xác . Như ở công đoạn nghiền liệu , liệu trước khi cho vào máy nghiền gồm 4 thành phần chính là đá vôi đá sét cát và xỉ , vì vậy để đạt được một mac xi măng đạt tiêu chuẩn thì khối lượng 4 thành phần trên phải thích hợp . Để điều khiển tỉ lệ giữa các thành phần thích hợp người ta có các mạch vòng điều chỉnh tại các Silo liệu . Tại đó có các thiết bị chính là Đosimat để điều khiển lượng liệu xuống băng tải . Dưới đây là sơ đồ khối của Dosimat DS2 được sử dụng tại công đoạn nghiền xi măng công ty xi măng Hoàng Thạch (R2A01): Các ký hiệu trên sơ đồ : P1: Thiết bị chỉ thị lưu lượng t/h P2: Thiết bị chỉ thị tốc độ r.p. m P3: Thiết bị đo tổng lượng liệu P4 : Thiết bị kiểm tra khối lượng R1: Biến trở tạo giá trị đặt S7 : Nút ấn EXT , điều khiển từ trung tâm S8: Nút ấn LOC , điều khiển tại chỗ S9: Nút ấn AUT , làm việc theo tải S10 : Nút ấn MAN, làm việc không phụ thuộc vào tải E1 : Nguồn phụ E2 : Nguồn 1 chiều 24V E3: Bộ khuếch đại cách ly cho tín hiệu đặt E4: Bộ khuếch đại cách ly cho tín hiệu hiện thị lưu lượng E5: Bộ biến đổi f/ I E6: Bộ điều chỉnh E14: Bộ biến tần F1: Công tắc chính cấp nguồn cho động cơ F2: Cầu chì tự động cho nguồn phụ F3 : Cầu chì bảo vệ cho điện áp điều khiển động cơ F4: Cầu chì bảo vệ cho nguồn phụ của Cabinet F5: Khởi động động cơ băng tải C : Khởi động động cơ băng tải bằng khởi động từ CA : Rơle cho bộ khởi động C 4.1. Giới thiệu chung : Bộ điều khiển Dosimat DS2.2 bao gồm biến tần , bộ điều chỉnh ( khuếch đại trọng lượng ) và các thiết bị chỉ thị … Thiết bị này tự động điều chỉnh tốc độ băng tải của phễu cấp liệu đảm bảo giá trị thực tương ứng với giá trị mong muốn . Bất cứ có sự thay đổi nào của lượng liệu thì sẽ làm tăng hoặc giảm tốc độ băng tải một cách tự động . Các tín hiệu từ phát tốc và loadcell tương ứng với tốc độ băng tải và lượng liệu trên băng tải sẽ được đưa vào bộ điều khiển Dosimat, Chúng được nhân với nhau và kết quả thể hiện giá trị lưu lượng tức thời . Các tín hiệu ra là các đồng hồ hiện thị tốc độ và lưu lượng , và tín hiệu điều khiển động cơ từ biến tần . Dosimat có thể hoạt động nhờ tín hiệu điều khiển từ xa (phòng điều khiển trung tâm ) thông qua nút ấn EXT hoặc điều khiển tại chỗ bằng nút ấn LOC. 4.2 Các bộ phận : 4.2.1 Cabinet : Khối điều khiển Dosimat được gắn trong một tủ sắt với cấp bảo vệ IP54 , nó bao gồm 2 phần là phần mặt điều khiển và phần bên trong. 4.2.1.1 Mặt điều khiển gồm có các thiết bị sau : - Thiết bị hiện thị lưu lượng P1 (t/h): thể hiện lưu lượng tức thời , được lấy từ bộ khuếch đại AP07 (A22). - Thiết bị hiện thị tốc độ P2 (r.p.m) : thể hiện tốc độ động cơ cấp liệu , đầu vào của nó là máy phát tốc tần số (encoder ) thông qua bộ biến đổi f/I Encoder được lắp tên trục động cơ , dải tín hiệu ra từ 0-20 mA tương ứng với tốc độ động cơ từ 0 – max. - Thiết bị đo tổng lượng liệu P4 (tấn): thể hiện tổng lượng liệu được cấp vào từ bộ cấp liệu , nó không bị reset .Tín hiệu đầu vào từ bộ khuếch đại AP07. - Đồng hồ kiểm tra P5 (t) : thể hiện tổng lượng liệu cấp vào trong suốt 1 chu kỳ khảo sát . Lượng liệu mẫu này sẽ được thải ra bằng cổng gắn trên bộ cấp liệu sâu khi bộ đếm được reset. - Bộ phân áp R1 và các nút ấn S7 ,S8, S9 , S10: + Khi nút ấn S8 (LOC) được ấn thì giá trị phân áp trên R1 là giá trị đặt đưa vào bộ khuếch đại AP07: lúc này nếu nút ấn S9 (AUT) được ấn thì tốc độ cấp liệu (t/h) được giữ là hằng số , còn nếu nút ấn S10 (MAN) được ấn thì tốc độ băng tải được giữ nguyên không phụ thuộc vào tải . Giá trị đặt được đưa trực tiếp vào biến tần . + Khi nút ấn S7(EXT) được ấn thì tín hiệu đặt được lấy từ phòng điều khiển trung tâm . 4.2.1.2 Phần trong của Cabinet bao gồm các bộ phận sau : - Bộ khuếch đại (bộ điều chỉnh ) E6 ,loại AP07 : bộ khuếch đại có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu phản hồi từ encoder và loadcell thực hiện phép nhân để đưa vào biến tần và cung cấp cho các bộ hiển thị . - Khối nguồn 1 chiều E2: cung cấp nguồn cho các vi mạch hoạt động. - Bộ khuếch đại cách ly E3 : đảm bảo tín hiệu đặt được cách ly - Bộ khuếch đại cách ly E4 : đảm bảo cách ly tín hiệu ra t/h - Bộ biến đổi f/I E5 : biến đổi tín hiệu xung từ encoder thành tín hiệu điện từ 0 – 20 mA đưa vào bộ khuếch đại và đồng hồ chỉ thị P2. - Các rơle K11-K17. 4.2.1.3 Cầu chì : Hộp chứa các cầu chì được gắn được gắn ở đáy tủ , số lượng và loại cầu chì tuỳ thuộc vào từng loại Dosimat. 4.2.1.4 Biến tần SAMI GS : a. Dosimat R2A01 sử dụng biến tần loại ACS501 của hãng ABB , nó được lắp đặt ở trong bộ Dosimat. Cách cài đặt và chỉnh định được trình bày ở phần sau . Chú ý phải luôn kiểm tra chiều quay của động cơ trước khi khởi động Dosimat lần đầu tiên. Trong Dosimat có 2 động cơ , mỗi thời điểm chỉ có một động cơ được hoạt động . b. Điều chỉnh giới hạn mômen động cơ : Để bảo vệ hộp số của Dosimat tránh quá tải thì phải đặt dòng điện giới hạn của bộ biến tần ở mức thấp hơn có thể. 4.3 Thông số kỹ thuật : Điện áp nguồn cung cấp được phép dao động lên xuống trong khoảng 10%, khi điện áp dao động trong khoảng 5 % thì tần số sẽ dao động trong khoảng 2 %. - Điện áp : các bảng mạch , các tủ và các thiết bị điện tử được cung cấp các nguồn riêng biệt , bộ biến tần phải được cách ly . - Thay đổi của nhiệt độ : giới hạn nhiệt độ thay đổi trong khoảng từ –50C- +400C - Cầu chì : mỗi thiết bị có 1 loại cầu chì tương ứng . 4.4 Biến tần ACS 501: *Biến tần SamiGS của hãng ABB có rất nhiều loại tuỳ thuộc vào công suất sử dụng , nó được thể hiện bằng ký hiệu . Ví dụ : ACS 501- 004- 3- 00P20 Trong đó : AC = truyền động xoay chiều S = Standard product – loại sản phẩm 50 = SamiGS 01 = 004 to 070 , mưc độ 004 = công suất (kVA) 3= Nguồn cung cấp 380V/400V/415V 0 = Optional Control Card 1 (0= none, 3= SNAT 7610 BAC) 0= Optional Control Card 2 (0= none, 2= I/O Extension) P= yes – control panel 2= Enclosure class (2= IP21, 5= IP54) 0= Braking Unit (0= No braking chopper, 1= Braking chopper) *Trên Panel điều khiển có các card giao tiếp , màn hình hiện thị LCD và các nút ấn .Các chế độ hoạt động , các thông số cũng như các lỗi sẽ được hiện thị bằng 9 ngôn ngữ : Anh, Phần lan, Thuỷ sĩ, Đức , Hà lan, Pháp , Đan mạch, Tây ban nha và Italy. Ngôn ngữ hiện thị có thể thông qua bộ thông số khởi động. Từ các phím chức năng trên panel điều khiển ta có thể thiết lập các thông số cho biến tần hoạt động , mức độ tương phản của LCD cũng có thể điều chỉnh . *Các thông số hoạt động chính : SAMI Output Freq : tần số đầu ra (Hz) Motor Speed : tốc độ động cơ (rpm) Motor Current : dòng điện động cơ(A) Calcd Torque/Tn : mômen động cơ tính toán (%) Calcd Power/Pn : Công suất động cơ (%) DC-Voltage : nguồn 1 chiều sau chỉnh lưu (V) SAMI Output Volt : điện áp động cơ tính toán (V) SAMI Temperature : nhiệt độ tản nhiệt (0C) *Các nhóm tham số truyền động : 1. Main 10 – Control Connections Group 11- tín hiệu vào số Group 12- tín hiệu vào tương tự Group 13- tỷ lệ giá trị đặt Group 14- tín hiệu ra Group 15 – tín hiệu ra tương tự Group 16 – tỉ lệ tín hiệu ra Group 17 – giao tiếp với bên ngoài 2. Main 20 – Drive Group 21- tăng tốc /giảm tốc Group 22- giới hạn tần số /dòng điện Group 23- các tần số chuẩn Group 24- các tần số không đổi Group 25- Bộ điều chỉnh PI Group 26- Khởi động/ Dừng Group 27- điều khiển động cơ Group 28 - điều khiển PFC 3. Main 30- Protection: Group 31- Giám sát Group 32- hàm lỗi Group 33- Reset tự động Group 34- Thông tin