Đang tải... (xem toàn văn)
Đối với một Quốc gia nói chung và nước ta nói riêng thì những ngành đóng vai trò then chốt của nền kinh tế là: Điện, than, dầu khí...và ngành công nghiệp ximăng cũng không nằm ngoài chiến lược phát triển kinh tế. Công nghiệp ximăng góp phần thúc đẩy quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, xây dựng cơ sở hạ tầng phục vụ dân sinh.
Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Đối với một Quốc gia nói chung và nước ta nói riêng thì những ngành đóng vai trò then chốt của nền kinh tế là: Điện, than, dầu khí và ngành công nghiệp ximăng cũng không nằm ngoài chiến lược phát triển kinh tế. Công nghiệp ximăng góp phần thúc đẩy quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, xây dựng cơ sở hạ tầng phục vụ dân sinh. Để nâng cao chất lượng sản phẩm, số lượng sản phẩm cũng như hổ trợ cho con người những công việc phức tạp, nghành tự động hoá đã ra đời và mang lại hiệu quả rất cao đáp ứng hoàn toàn những yêu cầu đó của con người. Tự động hoá là một lĩnh vực đã được hình thành và phát triển rộng lớn trên phạm vi toàn thế giới, nó đem lại một phần không nhỏ cho việc tạo ra các sản phẩm có chất lượng và độ phức tạp cao phục vụ nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống. Ở nước ta, lĩnh vực tự động hoá đã được Đảng và Nhà nước quan tâm và đấu tư rất lớn, cùng với các lĩnh vực công nghiệp chuyển dịch nền kinh tế theo định hướng công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước. Nói đến tự động hoá ngày nay không thể không nhắc đến các thiết bị điều khiển có lập trình. Trong đó PLC (Programmable Logic Controler) là một thiết bị điển hình. Với những tính năng ưu việt như dể dàng lập trình thông qua nhiều kiểu ngôn ngữ (LADDER, STL, FBD), có thể thay đổi chương trình điều khiển một cách đơn giản, khả năng truyền thông mạnh với môi trường bên ngoài (với 1 | P a g e Đồ án tốt nghiệp PC, PLC ), gọn nhẹ, làm việc tin cậy trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt đã làm cho mọi quá trình sản xuất trở nên đơn giản và hiệu quả. Tạo nên mối liên kết giữa điều khiển quá trình sản xuất và quản lý kinh doanh (hệ điều khiển giám sát thu thập số liệu - SCADA). Tại nhà máy ximăng Sông Gianh hầu hết các công đoạn chính trên dây chuyền sản xuất đều dùng PLC AC800M, các công đoạn sau đây có dùng PLC S7-200: Máy rút liệu trong các kho đá vôi, đá sét, phụ gia, kho than, cụm đóng bao và cảng nhà máy. SIMATIC S7-200 là một thiết bị lập trình với những tính năng mạnh, nhanh, linh hoạt thể hiện ở tập lệnh đầy đủ, khả năng kết nối đa điểm (MPI), tốc độ xử lý lệnh cực nhanh, nhiều modul mở rộng với phạm vi ứng dụng cao. Cùng với tiện ích HMI và phần mềm STEP 7 đã tạo nên mối hệ ngày càng thân thiện giữa con người và các thiết bị công nghiệp. Với thời gian và kiến thức có hạn chắc hẳn trong đồ án không tránh được những sai sót em mong các thầy, các cô giúp đỡ và chỉ dẫn thêm để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong trường cũng như khoa điện nói chung và các thầy, các cô trong bộ môn tự động hoá - đo lường nói riêng đã giúp đỡ em nhiều kiến thức trong những năm qua và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Hoàng Mai đã giúp em hoàn thành đồ án này. 2 | P a g e Đồ án tốt nghiệp Đà nẵng, ngày tháng năm 2014 Sinh viên thực hiện 3 | P a g e Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY XIMĂNG COSEVCO SÔNG GIANH 1.1. Vài nét vét nền ngành công nghiệp ximăng Việt Nam. Trong giai đoạn công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước, để hội nhập với nền kinh tế đầy biến động của thế giới, đòi hỏi nước ta phải nhanh chóng nâng cấp, hoàn thiện cơ sở hạ tầng và kiến trúc thượng tầng. Vì thế nên nhu cầu sử dụng các sản phẩm của ngành vật liệu xây dựng nói chung và các sản phẩm của ngành ximăng nói riêng đã tăng lên một cách nhanh chóng. Để đáp ứng nhu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng, nhà nước ta đã có các dự án đầu tư và xây dựng các nhà máy ximăng có công suất lớn và công nghệ sản xuất hiện đại như nhà máy ximăng Phúc Sơn, nhà máy ximăng Tây Ninh, nhà máy ximăng Bút Sơn và nhà máy ximăng Hoàng Mai Đặc biệt dự án xây dựng nhà máy ximăng Cosevco Sông Gianh hiện nay sắp đưa vào hoạt động . Đây là nhà máy sản xuất ximăng theo công nghệ tiên tiến của Cộng hòa liên bang Đức với phương pháp sản xuất ximăng lò quay, bằng những trang thiết bị mang tính tự động hóa cao, cải thiện điều kiện làm việc nhằm nâng cao năng suất , đảm bảo về môi trường và đạt chất lượng sản phẩm. 1.2. Tổng quan về nhà máy ximăng Sông Gianh. 4 | P a g e Đồ án tốt nghiệp Do sự yêu cầu từ thị trường và đất nước ta đang trong giai đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng . Sau thời gian khảo sát địa hình, địa chất, trữ lượng đá vôi ở các mỏ lớn, điều kiện giao thông tốt nên dự án xây dựng nhà máy ximăng COSEVCO Sông Gianh đã được đầu tư và xây dựng Vốn đầu tư: 200 triệu USD. Các thông số chính của nhà máy : Diện tích mặt bằng: 33 hecta. Công suất: 1,4 triệu tấn/năm. Công suất lò nung : 4000 tấn clinke/ngày Chủng loại sản phẩm : * Xi măng bao : 1.275.000 tấn /năm ( 50 kg/bao ) Trong đó : - Xi măng PCB30 : 325.000 tấn /năm - Xi măng PCB40 : 750.000 tấn /năm - Xi măng PC50 : 200.000 tấn /năm Trang thiết bị và công nghệ của POLYSIUS CHLB Đức, với quá trình sản xuất được tự động hoàn toàn 5 | P a g e Đồ án tốt nghiệp 6 | P a g e Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG II QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG COSEVCO SÔNG GIANH 2.1. Khái niệm: Xi măng là chất kết dính vô cơ bền nước, sản xuất bằng cách nghiền clinker xi măng pooclăng với thạch cao và phụ gia ( ≤ 40% ) Clinker xi măng pooclăng là sản phẩm nung đến kết khối hỗn hợp nguyên liệu đá vôi, đất sét và một số nguyên liệu khác với tỷ lệ sao cho tạo ra đủ các khoáng silicát, aluminat, alumô fezit can xi 2.2. Thành phần hoá học của Clinker xi măng pooclăng Là yếu tố quan trọng đánh giá chất lượng clinker, nó gồm 4 ôxit chính: 1) CaO: chiếm (63÷67)%. Là ôxit quan trọng nhất. Để xi măng có chất lượng cao CaO phải liên kết với các ôxit khác. Lượng CaO tự do còn lại ở dạng quá lửa làm cho đá xi măng không ổn định thể tích gây hại Lượng CaO liên kết lớn- xi măng có cường độ cao. Đóng rắn nhanh, khi đóng rắn toả nhiệt nhiều, không bền hoá 2) SiO 2 : chiếm (21÷24)%. Liên kết với CaO tạo khoáng SLC, các khoáng này có khả năng đóng rắn. SiO 2 tự do không ảnh hưởng gì đến chất lượng xi măng. 7 | P a g e Đồ án tốt nghiệp Lượng SiO 2 liên kết lớn xi măng có cường độ sau 28 ngày lớn, đóng rắn chậm, toả nhiệt nhỏ khi đóng rắn, bền hoá hơn 3) Al 2 O 3 : chiếm (4÷8)%. Liên kết với CaO tạo thành khoáng Aluminát và Alumô fezit can xi. Al 2 O 3 liên kết lớn-xi măng có cường độ phát triển lúc đầu cao sau chậm, thời gian đóng rắn nhanh, toả nhiệt nhiều khi đóng rắn, kém bền hoá 4) Fe 2 O 3 : chiếm (2.5÷5)%. Liên kết với CaO tạo fezit can xi. Fe 2 O 3 lớn nhiệt độ kết khối của phối liệu giảm, độ nhớt pha lỏng nhỏ dễ tạo khoáng trong clinker. Nếu Fe 2 O 3 quá lớn xi măng có tỷ trọng cao, cường độ thấp, đóng rắn chậm, toả nhiệt thấp,bền hoá 5) MgO (< 5%). Khi MgO > 5% làm xi măng không ổn định thể tích khi đóng rắn vì nó ở dạng dung dịch rắn, thuỷ tinh, periclaz 6) Kiềm: chiếm (0.1÷1)%. Là thành phần không mong muốn vì nó làm giảm độ nhớt pha lỏng, tăng dính bết, thay đổi tốc độ đóng rắn xi măng, tạo những vết loang trên cấu trúc. Tác dụng với SiO 2 tạo gel silicát kiềm có thể tích lớn gây mất ổn định, không bền nước Ngoài ra còn có các ôxit khác như TiO 2 , Mn 2 O 3 , P 2 O 5 .v.v…có ảnh hưởng nhỏ, không đáng kể đến chất lượng xi măng 2.3. Thành phần khoáng của Clinker xi măng pooclăng 8 | P a g e Đồ án tốt nghiệp 1) Alít: chiếm (45÷65)%. Là khoáng quan trọng nhất, là dung dịch rắn của C 3 S (3CaO.SiO 2 ) có tan lẫn (2÷4)% các ôxit khác. Alít (C 3 S) tạo thành ở nhiệt độ 1250 0 c C + C 2 S = C 3 S Và chủ yếu tạo thành khi có mặt pha lỏng. Nó bền ở nhiệt độ 1250 0 C÷1900 0 C. Khi nhiệt độ < 1250 0 C thì C 3 S = C + C 2 S Sự biến đổi này phụ thuộc vào chế độ làm lạnh và sự có mặt các hợp chất hoà tan trọng C 3 S Tính chất của Alít trong xi măng: • Cho xi măng có cường độ cao nhất sau 28 ngày • Thời gian đông kết nhanh, đóng rắn nhanh • Toả nhiệt nhiều khi đóng rắn • Không bền trong môi trường sulfat 2) Belít: chiếm (10÷30)%. Là dung dịch rắn của C 2 S (2CaO.SiO 2 ) có tan lẫn (1÷3)% các ôxit khác. C 2 S có nhiều dạng thù hình αC 2 S, βC 2 S, γC 2 S. Nhưng chỉ có dạng βC 2 S là chất có tính kết dính dạng mong muốn có Tính chất của Belít trong xi măng: • Thời gian đông kết chậm • Toả nhiệt ít khi đóng rắn 9 | P a g e Đồ án tốt nghiệp • Bền trong môi trường sulfat 3) Aluminát can xi: chiếm (5÷15)%. Là dung dịch rắn của C 3 A (CaO.3Al 2 O 3 ) có tan lẫn (1÷2)% CaO,v.v. Tuỳ theo lượng CaO, T 0 , và chế độ làm lạnh clinker mà Aluminát can xi có thể ở dạng C 3 A, C 5 A 3 . Trong clinker xi măng pooclăng chủ yếu là C 3 A Tính chất của Aluminát can xi trong xi măng: • Cho xi măng có cường độ phát triển nhanh nhưng sau chậm • Thời gian đông kết nhanh nhất • Toả nhiệt nhiều khi đóng rắn • Không bền trong môi trường sulfat 4) Celít: chiếm (5÷12)%. Là dung dịch rắn của C 4 AF (4CaO.Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 ) có các phần khác nhau phụ thuộc vào phối liệu và điều kiện nung luyện: C 8 A 3 F, C 4 AF, C 2 AF,… Chủ yếu là C 4 AF Tính chất của C 4 AF: • Cho xi măng có cường độ thấp nhất • Thời gian đông kết chậm • Toả nhiệt ít nhất khi đóng rắn • Bền trong môi trường sulfat 5) Pha thuỷ tinh trong Clinker 10 | P a g e [...]... đáy các silo chứa, qua hệ thống cửa tháo, xi măng sẽ được vận chuyển tới các két chứa của các máy đóng bao hoặc các hệ thống xuất xi măng rời Hệ thống xuất xi măng rời gồm 2 vòi xuất cho ô tô năng suất 100 tấn/h và 1 vòi xuất cho tàu năng suất 150 tấn/h Hệ thống máy đóng bao gồm 3 máy đóng bao HAVER kiểu quay với công suất mỗi máy 2000 bao/h để đóng loại bao xi măng 50 kg Với loại máy đóng bao lớn từ... kg/bao thì có công suất 25 bao/h Sau khi đóng bao xong, xi măng được đưa qua hệ thống cân định lượng Nếu bao không đủ trọng lượng thì sẽ được loại ra bằng hệ thống tự động, sau đó qua hệ thống phá vỡ bao để thu lại xi măng rời, lượng xi măng này được chuyển ngược trở lại khâu đóng bao Những bao có trọng lượng đạt tiêu chuẩn sẽ được đưa về kho chứa, sau đó được vận chuyển bằng hệ thống băng tải đến các... liệu tấm và thiết bị loadcell đặt trên hệ thống cân băng Tỷ lệ của các loại nguyên liệu có thể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh tốc độ băng tải thông qua điều chỉnh tốc độ động cơ băng tải hoặc điều chỉnh độ mở của cửa van cấp liệu Để giám sát tốc độ động cơ thì trên trục động cơ được đặt thiết bị đo tốc độ Encoder để đưa tín hiệu về thiết bị điều khiển Sau khi xác định tỷ lệ phần trăm của các chất,... clinker Nếu sỉ đưa vào nghiền 15% xi măng gọi là xi măng pooclăng-sỉ Xi măng sỉ có : • Trọng lượng riêng < xi măng pooclăng thường • Nước tiêu chuẩn cần nhiều hơn • Độ co < xi măng pooclăng thường • Chịu nhiệt cao hơn xi măng pooclăng thường • Độ bền lạnh kém hơn xi măng pooclăng thường • Giá thành hạ hơn xi măng pooclăng thường (30÷40)% Tro... máng xuất xi măng bao 27 | P a g e Đồ án tốt nghiệp 2.7.6 Hệ thống xử lý bụi trên băng tải Để xử lý bụi trên các băng tải, hệ thống cân băng định lượng được đặt 5 bộ lọc bụi túi, mỗi bộ bao gồm các ống hút và một quạt hút bụi Các ống hút bụi được dẫn từ lọc bụi túi đến các điểm có thể tạo ra nhiều bụi trên băng tải như đầu cuối băng tải hay tại các điểm chuyển đổi giữa 2 băng tải Bụi từ băng tải theo... chất lượng yêu cầu thì trước khi được gầu nâng vận chuyển, xi măng được lấy mẫu với tần suất 1 lần/h nhờ hệ thống lấy mẫu tự động Các mẫu sẽ được phân tích các thành phần hoá học và so sánh với giá trị đặt trước, từ đó các chất phụ gia sẽ được điều chỉnh bởi hệ thống cân băng 2.7.5 Đóng bao và xuất xi măng Theo hệ thống băng tải, 3 loại xi măng khác nhau được vận chuyển đến các silo tương ứng, dung lượng. .. tương ứng nhờ hệ thống băng tải Các bunker chứa liệu được lắp đặt các sensor báo mức và loadcell để giám sát mức liệu có trong bunker Tại đáy hình côn của mỗi bunker được gắn thiết bị điều chỉnh lưu lượng khi liệu được tháo ra Từ 4 bunker, liệu được tháo xuống hệ thống cân định lượng để xác định thành phần phần trăm các chất theo tỷ lệ tiêu chuẩn Tỷ lệ các chất được xác định nhờ hệ thống băng tải cấp... nhiệt của lò nung Lượng khí nóng cung cấp cho máy nghiền phụ thuộc vào độ ẩm của hỗn hợp phối liệu trong máy Máy tính của quá trình sẽ nhận tín hiệu từ các thiết bị phân tích độ ẩm của hỗn hợp phối liệu có trong máy, từ đó điều chỉnh lưu lượng và nhiệt độ của dòng khí nóng cung cấp vào cho máy nghiền sao cho nhiệt độ của hỗn hợp phối liệu ra khỏi máy nghiền đạt 90 0c, độ ẩm không quá 1% Trong máy nghiền,... 8500c÷9000c sẽ được đưa vào lò nung 2.7.3 Hệ thống lò nung và thiết bị làm lạnh clinker Lò nung của nhà máy xi măng Sông Gianh có đường kính là 4.5m, chiều dài 70m với hệ thống sấy sơ bộ 2 nhánh 5 tầng cùng hệ thống calciner, buồng trộn Năng suất của lò là 4000 tấn clinker/ngay và tốc độ quay (0.7÷3.5)v/p, nhiệt lượng tiêu hao cho 1 kg clinker là 720 Kcal, trong đó hàm lượng vôi tự do không vượt quá 1% Lò... qua máy nghiền sơ bộ CKP 200 nhằm làm giảm kích thước và làm nứt vỡ cấu trúc để phù hợp với điều kiện làm việc của máy nghiền bi xi măng Sau đó, clinker, phụ gia (đã qua nghiền sơ bộ) và thạch cao sẽ được cấp vào máy nghiền xi măng để nghiền mịn Máy nghiền xi măng là loại máy nghiền bi 2 ngăn làm việc theo chu trình kín có phân ly trung gian kiểu O’SEPA Xi măng bột được vận chuyển tới 4 silo chứa xi măng . và công nghệ sản xuất hiện đại như nhà máy ximăng Phúc Sơn, nhà máy ximăng Tây Ninh, nhà máy ximăng Bút Sơn và nhà máy ximăng Hoàng Mai Đặc biệt dự án xây dựng nhà máy ximăng Cosevco Sông Gianh. mối liên kết giữa điều khiển quá trình sản xuất và quản lý kinh doanh (hệ điều khiển giám sát thu thập số liệu - SCADA). Tại nhà máy ximăng Sông Gianh hầu hết các công đoạn chính trên dây chuyền. nghiệp CHƯƠNG II QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG COSEVCO SÔNG GIANH 2.1. Khái niệm: Xi măng là chất kết dính vô cơ bền nước, sản xuất bằng cách nghiền clinker xi măng pooclăng với thạch