Ứng dụng PLC s7 300 vào điều khiển hệ thống cân bằng định lượng tại công ty cổ phần xi măng bỉm sơn

Tuỳ theo vị trí, tính chất, chức năng của các khâu trong dây truyền sản xuất mà cân băng định lượng ở khâu đó có những đặc điểm riêng, như chế độ làm việc, sai số cho phép, dải điều chỉn

MỤC LỤC

1.1 Quá trình hình thành và phát triển, chức năng và nhiệm vụ của Công ty

cổ phần Xi măng Bỉm Sơn 4

1.1.1 Quá trình hình thành và phát triển 4

1.1.2 Chức năng và nhiệm vụ của Công ty cổ phần Xi măng Bỉm Sơn 6

1.2 Đặc điểm hoạt động kinh doanh của Công ty cổ phần Xi măng Bỉm Sơn.7 1.2.1 Sản phẩm sản xuất 7

1.2.2 Nguyên vật liệu 7

1.2.3 Qui mô, cơ cấu sản xuất 8

1.3 Đặc điểm bộ máy quản lý hoạt động kinh doanh của Công ty cổ phần Xi măng Bỉm Sơn 8

1.3.1 Cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý của Công ty 8

1.3.2 Cơ cấu tổ chức của Công ty 10

1.4 Đặc điểm tổ chức sản xuất kinh doanh của CTCP Xi măng Bỉm Sơn 12

1.4.1 Khối sản xuất chính 12

1.4.2 Khối sản xuất phụ 12

1.4.3 Đặc điểm quy trình công nghệ sản xuất .13

Chương 2 19

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG 19

2.1 Các khái niệm về xi măng Poóclăng 19

2.2 Nguyên liệu sản xuất xi măng Poóclăng 19

2.3 Nguyên liệu để nung clinker xi măng Poóclăng 19

2.4 Các công đoạn trong công nghệ sản xuất xi măng 20

2.4.1 Công đoạn sơ chế 20

2.4.1 Nghiền nguyên liệu 22

2.4.3 Lò nung 25

2.4.4 Nghiền xi măng 28

3.1 Khái niệm hệ thống cân băng định lượng 32

3.6.2 Bài toán phối liệu cụ thể 56

4.4.2 Các tags trong chương trình 76

LỜI NÓI ĐẦU

* * *

Trong nền công nghiệp nói chung và nền công nghiệp sản xuất xi măng nói riêng hiện nay đang được hiện đại hóa Trong đó tự động hóa các quá trình công nghệ chiếm một vị trí quan trọng và ngày càng được ứng dụng rộng rãi

Do đặc điểm công nghệ sản xuất xi măng có nhiều công đoạn và hầu hết là cần đến hệ thống cân băng định lượng từ khâu nghiền liệu đến khâu nghiền xi măng

Với nhiệm vụ đặt ra cho cân băng định lượng là thoả mãn những nhu cầu từ thực tế sản xuất, phải đảm bảo đủ lượng liệu cần thiết cho công đoạn tiếp theo về khối lượng tỷ lệ các thành phần phối liệu và tốc độ cấp liệu cho từng thời điểm

Tuỳ theo vị trí, tính chất, chức năng của các khâu trong dây truyền sản xuất

mà cân băng định lượng ở khâu đó có những đặc điểm riêng, như chế độ làm việc, sai số cho phép, dải điều chỉnh tốc độ, độ ổn định… Tuy nhiên các cân băng định lượng trong dây chuyền đều có đặc điểm chung là:

Các đối tượng cân là cân băng tải cấp liệu kích thước vật liệu cần cân thay đổi trong phạm vi rộng từ các nguyên liệu thô cho đến các nguyên liệu mịn dạng bột

Với đề tài “ Ứng dụng PLC S7- 300 vào điều khiển hệ thống cân băng định lượng tại Công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn ” Cụ thể là nhà máy sản xuất xi măng

thuộc công ty xi măng Bỉm Sơn – Thanh Hóa

Đồ án tốt nghiệp bao gốm các phần sau:

Chương 1: Tổng quan về Công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn.

Chương 2: Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng

Chương 3: Hệ thống cân băng định lương Công ty xi măng Bỉm Sơn.Chương 4: Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát

Phạm vi đề cập của bản đồ án này là thiết kế hệ thống cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng Bản đồ án này được thực hiện với sự giúp đỡ, chỉ

bảo tận tình của thầy giáo Ths Phạm Minh Hải, cùng các thầy cô giáo trong bộ

môn Tự động hóa và với sự giúp đỡ của các kỹ sư tại nhà máy xi măng Bỉm Sơn

Nội dung của bản đồ án này chắc chắn còn nhiều thiếu sót, em rất mong được tiếp thu những ý kiến đóng góp bổ sung của các thầy cô giáo để bản đồ án của

em được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN XI MĂNG BỈM SƠN

1.1 Quá trình hình thành và phát triển, chức năng và nhiệm vụ của Công

ty cổ phần Xi măng Bỉm Sơn

1.1.1 Quá trình hình thành và phát triển

Cách đây khoảng hơn một thế kỷ xi măng được phát minh nhằm phục vụ cho việc phát triển ngành xây dựng lúc bấy giờ Ngày nay trước sự ra đời của rất nhiều các công trình, cũng như sự thay đổi của tất cả các kiến trúc hạ tầng có thể nói xi măng đã trở thành nguồn nguyên liệu không thể thiếu của bất kỳ một công trình xây dựng nào

Đất nước sau 2 cuộc chiến tranh xâm lược liên tục và kéo dài đã để lại rất nhiều thiệt hại về nhà cửa, đường xá, nhà máy Để khắc phục hậu quả sau chiến tranh, bước đầu xây dựng cơ sở hạ tầng cho đất nước thì nhu cầu về xi măng trở nên cấp thiết, trong khi đó cả đất nước mới chỉ có 2 nhà máy xi măng là Nhà máy Xi măng Hải Phòng ở miền Bắc và Nhà máy Xi măng Hà Tiên (nay là nhà máy Xi măng Hà Tiên I) ở miền Nam Với sự giúp đỡ của các chuyên gia Liên Xô, sau một thời gian khảo sát đã đi đến quyết định xây dựng Nhà máy Xi măng Bỉm Sơn có công suất lớn nhất nước ta khi đó nhằm đáp ứng một phần nhu cầu xi măng cho công cuộc xây dựng đất nước sau khi thống nhất

Giai đoạn khảo sát thăm dò địa chất được tiến hành từ năm 1968 đến năm

công Sau quá trình xây dựng nhà máy từ năm 1975 đến năm 1980 Chính Phủ đã ra quyết định số 334/BXD-TCCB ngày 04/03/1980 thành lập Nhà máy Xi măng Bỉm Sơn Nhà máy Xi măng Bỉm Sơn đặt trụ sở tại phường Ba Đình - thị xã Bỉm Sơn – tỉnh Thanh Hoá, có vị trí ở phía Bắc tỉnh Thanh Hoá cách thành phố Thanh Hoá 35

km, cách Hà Nội 125 km về phía Nam Tổng diện tích mặt bằng của nhà máy vào khoảng 50 ha nằm gần vùng núi đá vôi, đất sét có trữ lượng dồi dào và chất lượng tốt, đây là 2 nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất xi măng chất lượng cao

C«ng ty Xi măng Bỉm Sơn có công suất thiết kế 1,2 triệu tấn sản phẩm/năm với trang thiết bị kỹ thuật công nghệ hiện đại của Liên Xô(cũ) Được trang bị hai dây chuyền với công nghệ theo phương pháp ướt, mỗi dây chuyền có công suất 0,6 triệu tấn/năm Ngày 22/12/1981 sau 2 năm thi công dây chuyền số I của nhà máy chính thức đi vào hoạt động, và những bao xi măng đầu tiên mác P400 nhãn hiệu

“Con Voi” đã chính thức xuất xưởng Ngày 6/11/1983, dây chuyền số II được hoàn thành và bắt đầu đi vào hoạt động Từ năm 1982-1985, các đơn vị tiếp tục xây lắp

thông qua Chi nhánh và các đại lý bán hàng hưởng tỷ lệ hoa hồng theo từng thời điểm quy định của Tổng Công ty Xi măng Việt Nam.

Để thực hiện chủ trương của Đảng và Chính phủ về cổ phần hoá các doanh nghiệp Nhà nước nhằm mục đích tạo động lực mới cho các doanh nghiệp nhà nước cũng như đẩy nhanh sự phát triển nền kinh tế đất nước, Công ty Xi măng Bỉm Sơn

đã tiến hành xác định lại giá trị, sắp xếp bố trí lại lao động, hợp lý hoá các khâu sản xuất, hoàn thành các bước chuyển đổi hoạt động của công ty sang mô hình công ty

cổ phần Ngày 01/05/2006 Công ty đã được cấp giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh và chính thức đi vào hoạt động theo mô hình công ty cổ phần

Sau hơn 25 năm hình thành và phát triển với không ít những khó khăn trở ngại, Công ty cổ phần Xi măng Bỉm Sơn đã có những bước phát triển vững vàng trong nền kinh tế thị trường Sản phẩm của công ty đã được cấp giấy chứng nhận của Nhà nước là hàng Việt Nam chất lượng cao, đạt nhiều huy chương vàng trong các cuộc triển lãm về vật liệu xây dựng trong nước cũng như quốc tế, được công nhận là đơn vị anh hùng lao động trong thời kỳ đổi mới

Hiện nay, Công ty cổ phần Xi măng Bỉm Sơn đang tập trung mọi nỗ lực phấn đấu hoàn thành dự án dây chuyền mới Nhà máy Xi măng Bỉm Sơn với công suất 2 triệu tấn sản phẩm/năm vào cuối năm 2008, đưa công suất của Nhà máy lên 3,2 triệu tấn sản phẩm/năm

1.1.2 Chức năng và nhiệm vụ của Công ty cổ phần Xi măng Bỉm Sơn

Công ty cổ phần Xi măng Bỉm Sơn có chức năng tổ chức sản xuất, cung ứng

xi măng cho khách hàng trên địa bàn được phân công đảm nhiệm Đặc biệt, với công suất thiết kế của dây chuyền sản xuất cùng với đội ngũ cán bộ công nhân viên

có chuyên môn kỹ thuật tay nghề cao, có trình độ quản lý tốt, công ty có đủ khả năng sản xuất phục vụ nhu cầu xuất khẩu xi măng và Clinker cho các nước trong khu vực (Hiện tại, chủ yếu là xuất khẩu sang Lào)

1.2 Đặc điểm hoạt động kinh doanh của Công ty cổ phần Xi măng Bỉm Sơn

1.2.1 Sản phẩm sản xuất

Sản phẩm chính hiện nay Công ty đang sản xuất là xi măng pooclăng hỗn

măng PC 40 theo TCVN 2682 năm 1999 và Clinker thương phẩm theo TCVN 7024 năm 2002 Các sản phẩm này Công ty đã công bố sản phẩm phù hợp tiêu chuẩn và chất lượng hàng hoá tại Chi cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng (TC – ĐL – CL) Thanh Hoá và được Chi cục tiếp nhận Đặc biệt đối với hai sản phẩm xi măng chủ đạo là PCB 30 và PCB 40 đã được Trung tâm Chứng nhận Phù hợp Tiêu chuẩn QUACERT thuộc Tổng cục TC – ĐL – CL cấp chứng nhận sản phẩm phù hợp tiêu chuẩn.

Với chính sách chất lượng nhất quán, sản phẩm xi măng mang nhãn hiệu

“Con Voi” của Công ty đã và đang có uy tín với người tiêu dùng trên thị trường hơn

25 năm qua Vì vậy mà sản phẩm tiêu thụ của Công ty luôn giữ được ổn định và giành được một vị thế vững chắc trên thị trường Do nhu cầu của thị trường mà hiện tại sản phẩm xi măng PCB 30 đang chiếm tỷ trọng lớn trong cơ cấu sản phẩm của Công ty Định hướng trong thời gian tới Công ty sẽ sản xuất đại trà chủng loại xi măng PCB 40 pha phụ gia tỷ lệ cao, hạ giá thành sản phẩm, nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh của toàn Công ty

Trong năm 2006, Công ty đã xuất xưởng được tổng cộng 769 lô xi măng theo PCB 30, PCB 40 TCVN 6260: 1997 và 33 lô Clinker thương phẩm theo TCVN 7024: 2002 Trong đó có 714 lô xi măng PCB 30 (có 21 lô rời) và 55 lô xi măng PCB 40 (có 37 lô rời)

Ngoài hai loại nguyên liệu chính là đá vôi và đất sét mà Công ty tự khai thác được thì các nguyên liệu đầu vào khác để sản xuất xi măng như Clinker, thạch cao,

đá bazan, vỏ bao Công ty tiến hành nhập mua từ bên ngoài Các nguyên liệu đầu

vào đó được cung cấp theo hình thức đấu thầu, lựa chọn nhà cung cấp để đảm bảo được các yêu cầu về giá cả, chất lượng, khối lượng và thời gian

1.2.3 Qui mô, cơ cấu sản xuất

Công ty cổ phần Xi măng Bỉm Sơn là một doanh nghiệp có quy mô lớn.Theo báo cáo quyết toán tài chính từ tháng 5 đến 31/12/2006 của Công ty thì tại thời điểm 31/12/2006 cơ cấu tài sản được bố trí như sau:

Tổng tài sản: 1.830.093.557.136 đ Vốn chủ sở hữu: 930.813.670.819 đ Nguyên giá tài sản cố định: 1.902.415.628.913 đ

- Đã khấu hao: 791.416.058.287 đ

- Giá trị còn lại: 1.214.790.424.173 đ Đầu tư tài chính dài hạn: 5.000.000.000 đTại thời điểm thành lập, vốn đièu lệ của Công ty được xác định là 900.000.000.000 đồng ( Chín trăm tỷ đồng).Trong đó: Vốn thuộc sở hữu Nhà nước là: 806.223.000.000 đồng bằng 89,58%vốn điều lệ Vốn thuộc sở hữu các cổ đông

là pháp nhân và cá nhân ngoài vốn Nhà nước là: 93.777.000.000 đồng bằng 10,42% vốn điều lệ

Tại thời điểm 32/12/2006 cơ cấu vốn phân theo sở hữu như sau: Vốn thuộc

sở hữu Nhà nước: 666.223.000.000 đồng bằng 74,02% vốn điều lệ Vốn thuộc sở hữu các cổ đông là pháp nhân và cá nhân ngoài vốn Nhà nước là: 233.777.000.000 đồng bằng 25,98 % vốn điều lệ

1.3 Đặc điểm bộ máy quản lý hoạt động kinh doanh của Công ty cổ phần

Xi măng Bỉm Sơn

1.3.1 Cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý của Công ty

Từ ngày 01/05/2006, Công ty bắt đầu đi vào hoạt động theo mô hình Công ty

cổ phần vì thế cơ cấu bộ máy quản lý của Công ty gồm có:

Đại hội đồng cổ đông:

Đại hội đồng cổ đông bao gồm tất cả các cổ đông có quyền biểu quyết, là cơ quan quyết định cao nhất của Công ty Đại hội đồng cổ đông họp ít nhất mỗi năm

quyền quyết định các vấn đề sau: Quyết định sửa đổi, bổ sung Điều lệ công ty; Quyết định tổ chức lại và giải thể công ty; Quyết định loại cổ phần và tổng số cổ phần được quyền chào bán của từng loại; Quyết định mức cổ tức hàng năm của từng loại cổ phần; Bầu, miễn nhiệm , bãi nhiệm thành viên Hội đồng quản trị, thành viên Ban kiểm soát; Quyết định mức thù lao và các quyền lợi khác của thành viên Hội đồng quản trị, Ban kiểm soát và Thư ký Công ty; Thông qua báo cáo tài chính hàng năm của công ty, báo cáo của Ban kiểm soát; Quyết định phương hướng, nhiệm vụ, kế hoạch sản xuất, kinh doanh và đầu tư của năm tài chính mới.

Hội đồng quản trị :

Hội đồng quản trị là cơ quan quản lý công ty gồm có 5 thành viên do Đại hội đồng cổ đông bầu hoặc miễn nhiệm Hội đồng quản trị là cơ quan quản lý cao nhất của Công ty, quản trị Công ty giữa hai kỳ Đại hội đồng cổ đông Hội đồng quản trị đại diệncho các cổ đông, có toàn quyền nhân danh Công ty để quyết định mọi vấn

đề liên quan đến mục đích, quyền lợi của Công ty, trừ những vấn đề thuộc thẩm quyền của Đại hội đồng cổ đông

Ban Kiểm soát:

Ban kiểm soát là cơ quan trực thuộc Đại hội đồng cổ đông, do Đại hội đồng

cổ đông bầu ra Ban kiểm soát co nhiệm vụ kiểm tra tính hợp lý, hợp pháp trong điều hành hoạt động kinh doanh, báo cáo tài chính của Công ty, Ban kiểm soát hoạt động độc lập với Hội đồng quản trị và Ban giám đốc

Ban Giám đốc:

Ban Giám đốc Công ty bao gồm Giám đốc và 4 Phó giám đốc Giám đốc là người đại diện theo pháp luật của Công ty, điều hành mọi hoạt động hàng ngày của công ty, chịu trách nhiệm trước Hội động quản trị về việc thực hiện các quyền và nhiệm vụ được giao Ba Phó Giám đốc được phụ trách ba mảng công việc khác nhau, gồm: Phò Giám đốc phụ trách nội chính-kinh doanh phụ trách việc quản lý, chỉ đạo điều phối hoạt động của các chi nhánh và hoạt động y tế, an ninh trong Công ty; Phó Giám đốc phụ trách sản xuất thực hiện nhiệm vụ theo dõi, điều hành hoạt động sản xuất hàng ngày của Công ty, đảm bảo năng suất lao động cũng như

kế hoạch sản xuất; Phó Giám đốc phụ trách cơ điện có trách nhiệm điều hành hoạt động kỹ thuật về cơ khí, điện đảm bảo chất lượng hoạt động của máy móc thiết bị,

sự ổn định của hoạt động sản xuất; Phó Giám đốc phụ trách đầu tư xây dựng thực hiện nhiệm vụ chỉ đạo việc xây dựng dây chuyền sản xuất mới Nhà máy Xi măng Bỉm Sơn với công suất 2 triệu tấn xi măng/ năm

1.3.2 Cơ cấu tổ chức của Công ty

1.3.2.1 Tổ chức tiêu thụ sản phẩm

Công ty cổ phần Xi măng Bỉm Sơn thực hiện mô hình kết nối sản xuất với tổ chức mạng lưới tiêu thụ, Công ty có một hệ thống gồm 10 chi nhánh và văn phòng đại diện tại nhiều tỉnh, thành phố khu vực phía Bắc, đảm bảo đưa sản phẩm của Công ty trực tiếp đến thị trường tiêu thụ Với mô hình mạng lưới chi nhánh Công ty

có thể nắm bắt, đáp ứng đầy đủ và kịp thời nhu cầu thị trường được phân công đảm nhiệm, tiến tới mở rộng thị trường sang các nước trong khu vực Đông Nam Á, bước đầu Công ty đã thành lập văn phòng đại diện tại nước CHDCND Lào

Hệ thống chi nhánh của Công ty gồm các Chi nhánh tại Thanh Hoá, Nghệ

An, Hà Tĩnh, Ninh Bình, Nam Định, Thái Bình, Hà Tây, Sơn La; Trung tâm Giao dịch – Tiêu thụ tại Bỉm Sơn và Văn phòng đại diện tại CHDCND Lào

Phòng năng lượng: Giúp Giám đốc quản lý kỹ thuật, lĩnh vực điện, điện tự động, thông tin, nước, khí nén, thiết bị lọc bụi của Công ty nhằm đảm bảo các thiết

bị an toàn, ổn định, đạt năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao Có nhiệm vụ

lập kế hoạch cung cấp điện, nước, khí nén, lọc bụi ; lập quy trình vận hành, sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa thiết bị điện, nước

Phòng kỹ thuật sản xuất: Giúp giám đốc quản lý kỹ thuật công nghệ sản xuất

xi măng, đảm bảo xi măng sản xuất đúng chất lượng theo quy định, quản lý chặt chẽ các quy trình sản xuất , sản phẩm, tiến bộ kỹ thuật, môi trường, định mức, nguyên nhiên vật liệu nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao

Phòng cung ứng vật tư thiết bị: Tham mưu giúp Giám đốc tổ chức chỉ đạo và thực hiện kế hoạch cung ứng vật tư thiết bị, nguyên nhiên vật liệu, phụ tùng, phục

vụ sản xuất Tổng hợp và cân đối nhu cầu vật tư hàng năm, tổ chức công tác đấu thầu, tổ chức vận tải, vật tư hàng hoá theo kế hoach được giao

Phòng điều hành sản xuất: Giúp Giám đốc thực hiện công tác điều hành sản xuất và tiêu thụ hàng ngày để bảo đảm việc sản xuất kinh doanh ổn định cũng như đạt hiệu quả cao Truyền đạt các chỉ thị, mệnh lệnh của Giám đốc kịp thời, đầy đủ, chính xác đến các đơn vị thực hiện

Phòng Kinh tế - Kế hoạch: Tham mưu cho Giám đốc định hướng chiến lược sản xuất kinh doanh, xây dựng toàn bộ hệ thống kế hoạch thuộc các lĩnh vực của Công ty, kiểm tra đôn đốc việc thực hiện kế hoạch đề ra Tham mưu cho Giám đốc

về các mặt công tác quản lý về sửa chữa, hợp đồng kinh tế thương mại, công tác đấu thầu của Công ty Xây dựng chiến lược sản xuất kinh doanh, kiểm tra theo dõi đôn đốc việc thực hiện kế hoạch và đầu tư xây dựng của Công ty

Phòng Kế toán - Thống kê – Tài chính: Quản lý tài chính và giám sát mọi hoạt động kinh tế tài chính trong Công ty, chỉ đạo thực hiện toàn bộ công tác kế toán thống kê tài chính và hạch toán kinh tế nội bộ theo pháp lệnh kế toán thống kê Giám đốc bằng đồng tiền để kiểm soát, kiểm tra mọi hoạt động của Công ty, thông qua hoạt động kinh tế, thống kê, kế toán giúp Giám đốc chỉ đạo sản xuất kinh doanh kịp thời đạt hiệu quả kinh tế cao Có nhiệm vụ quản lý tài chính, thu chi tiền tệ, thu chi các nguồn vốn, chứng từ hoá đơn , kiểm tra, kiểm soát, hướng dẫn việc thực hiện các chế độ quản lý kinh tế tài chinh

1.4 Đặc điểm tổ chức sản xuất kinh doanh của CTCP Xi măng Bỉm Sơn 1.4.1 Khối sản xuất chính

Khối sản xuất chính của Công ty gồm có 6 xưởng sản xuất chính, mỗi xưởng

có nhiệm vụ thực hiện công việc sản xuất theo đúng quy trình công nghệ của Công

ty áp dụng Mỗi xưởng được giao cho mỗi công việc cụ thể khác nhau theo từng công đoạn của quá trình sản xuất để tạo ra sản phẩm xi măng cho Công ty

Xưởng Mỏ nguyên liệu: Có nhiệm vụ tổ chức, chỉ đạo tôt công tác khai thác các nguyên liệu chính lá đá vôi và đất sét cho sản xuất bằng các dụng cụ máy móc thiết bị

Xưởng Ô tô vận tải: Có nhiệm vụ tổ chức và sử dụng hợp lý các loại phương tiện xe, máy để vận chuyển nguyên liệu đã khai thác và vận tải hàng hoá cho sản xuất kinh doanh của Công ty

Xưởng Tạo nguyên liệu: Có nhiệm vụ nghiền đá vôi và đất sét tạo ra hỗn hợp dưới dạng bùn bằng các thiết bị chính là máy đập đá vôi, thiết bị nghiền và các thiết

bị phụ trợ khác

Xưởng Lò nung: Có nhiệm vụ quản lý thiết bị từ tiếp liệu, lò nung, nghiền than đến nạp Clinker, tổ chức vận hành đúng quy trình đảm bảo thiết bị hoạt động liên tục, đồng bộ nhằm tạo ra Clinker có chất lượng cao

Xưởng Nghiền xi măng: Có nhiệm vụ nghiền hỗn hợp Clinker, thạch cao và các chất phụ gia khác thành xi măng bột bằng máy nghiền chuyên dùng, máy đập thạch cao

Xưởng Đóng bao: Có nhiệm vụ đóng gói xi măng bột đã được sản xuất

1.4.2 Khối sản xuất phụ

Khối sản xuất phụ có nhiệm vụ hỗ trợ cho khối sản xuất chính hoàn thành công việc của mình Khối sản xuất phụ gồm 5 xưởng với mỗi nhiệm vụ khác nhau như sau:

Xưởng Cơ khí chế tạo: Thực hiện sửa chữa các thiết bị của các đơn vị trong Công ty, chế tạo một số phụ tùng phục vụ cho công tác sửa chữa và thay thế

Xưởng Sửa chữa thiết bị: Thực hiện công tác sửa chữa máy móc thiết bị phần cơ khí thuộc dây chuyền sản xuất của Công ty

Xưởng sửa chữa công trình: Thực hiện công tác sửa chữa các công trình kiến trúc, xây lót lò nung và làm công tác vệ sinh công nghiệp trong Công ty.

Xưởng Điện tự động: Tổ chức quản lý chặt chẽ và sử dụng có hiệu quả hệ thống điện được Công ty giao, đảm bảo vận hành an toàn các thiết bị cung cấp điên của Công ty

Xưởng Cấp thoát nước nén khí: Thực hiện việc cung cấp khí nén cho máy móc thiết bị, mắm vững nhu cầu sử dụng khí nén, tổ chức vận hành thiết bị sản xuất khí nén Quản lý chặt chẽ nguồn nước và cấp nước tới các họng cứu hoả đảm bảo nguồn nước phục vụ chữa cháy

1.4.3 Đặc điểm quy trình công nghệ sản xuất

Với hai sản phẩm chính là xi măng PCB 30 và PCB 40 Công ty hiện nay đang duy trì hai dây chuyền sản xuất là dây chuyền sản xuất theo phương pháp khô

và ướt

1.4.3.1 Dây chuyền sản xuất theo phương pháp ướt (dây chuyền I)

Dây chuyền số I được Liên Xô giúp đỡ và xây dựng từ năm 1976, đến năm

1981 tấn xi măng đầu tiên của Công ty được ra đời, đánh dấu một bước tiến vượt bậc của ngành công nghiệp xi măng lúc bấy giờ Trải qua hơn 25 năm vận hành và sản xuất liên tục đến nay dây chuyền vẫn đang tiếp tục sản xuất Clinker với chất lượng và năng suất cao

Quy trình sản xuất theo phương pháp ướt :

bể bùn

đập

thạch cao

đập phụ gia

két két kho chứa kho chứa

đập

đất sét quặng sắt

két

định luợng két kho chứa kho chứa

đập

quặng silic

đá vôi

đập

két

định két

định luợng

kho chứa kho chứa

than

đập kho chứa

két

nghiền

silo clinker

lò nung

xuất xi măng bao

silo măng silo măng

xuất xi

silo măng máy đập

silo măng

silo than mịn

định luợng định luợng định luợng

Hình 1.1: Sơ đồ dõy chuyền sản xuất xi măng theo phương phỏp ướt

Quy trình cụ thể như sau:

- Sử dụng phương pháp khoan nổ mìn để khai thác đá vôi và đất sét là hai nguyên liệu chính sản xuất xi măng Sau đó vận chuyển nguyên liệu về nhà máy bằng ô tô

- Hỗn hợp hai nguyên liệu (đá vôi và đất sét) qua quá trình định lượng được đưa vào máy nghiền có độ ẩm từ 38-42%, được điều chỉnh thành phần hoá học trong 8 bể chứa có dung tích 800m^3 một bể, sau đó được đưa vào hai bể dự trữ có dung tích 8000m^3 một bể, cuối cùng cho ra phối liệu bùn

- Phối liệu bùn được đưa vào lò nung thành Clinker (ở dạng hạt) Lò nung có đường kính 5m, dài 185m năng suất một lò là 65 tấn/một giờ Clinker được đưa vào máy nghiên xi măng cung với thạch cao và một số chất phụ gia khác để tạo ra sản phẩm, tuỳ vào chủng loại xi măng khác nhau mà người ta sử dụng các chất phụ gia khác nhau

- Xi măng bột ra khỏi máy nghiền, dùng hệ thống nén khí để chuyển vào 8 xi

lô chứa sau đó được chuyển sang xưởng đóng bao và thu được sản phẩm là xi măng bao Nếu là xi măng rời thì chuyển vào các xe chuyên dụng để chuyên chở đi các nơi

Nguyên liệu (đá vôi, đất sét…) sau khi khai thác được đồng nhất sơ bộ, liệu được đưa vào máy nghiền, sản phẩm sau nghiền đưa đến bể bùn Tại đây, nguyên liệu sẽ được khuấy đều lại với nhau Sau khi nguyên liệu đã được khuấy đều nó được đưa đến lò nung của dây chuyền 1 dài 185m Nguyên liệu được nung trong lò

và tạo thành Clinker Clinker được đưa đến xưởng nghiền xi măng, tại đây Clinker được nghiền cùng với các phụ gia để tạo thành xi măng

Phối liệu vào lò: Bùn nước 38-42%

Kích thước lò quay: D5m*L185m

* Ưu điểm:

Ưu điểm nổi bật nhất của công nghệ sản xuất xi măng ướt là các nguyên liệu được trộn với nhau đều vì nó được khuấy đều trong bể bùn Do đó chất lượng Clinker tạo thành cao

* Nhược điểm:

Do phải nung nguyên liệu ướt nên thời gian nung dài và tiêu hao nhiều nhiên

liệu

Năng suất lại thấp do phải mất nhiều thời gian cho quá trình khuấy

Mặt bằng sản xuất phải có diện tích lớn và cần nguồn nhân lực phục vụ sản xuất lớn

Tiêu hao điện năng nhiều

1.4.3.2 Dây chuyền sản xuất theo phương pháp khô (dây chuyền II)

Dây chuyền số II sản xuất theo phương pháp khô được cải tạo và hiện đại hoá từ dây chuyền ướt theo công nghệ của Nhật Bản, hệ thống tháp trao đổi nhiệt 1 nhánh 5 tầng có nhiều cải tiến nhằm tăng khả năng trao đổi nhiệt giữa bột liệu và gió nóng Năm 2003, Clinker của dây chuyền cải tạo ra lò đảm bảo chất lượng, nâng công suất nhà máy từ 1,2 triệu tấn/năm lên 1,8 triệu tấn/năm, đánh dấu sự thành công và lớn mạnh vượt bậc của đội ngũ kỹ sư, cán bộ kỹ thuật và tập thể cán bộ công nhân viên Công ty, đây là dây chuyền sản xuất xi măng được cải tạo nâng công suất đầu tiên tại Việt Nam

Quy trình sản xuất theo phương pháp khô :

định luợng định luợng định

luợng

két cân

silo than mịn

silo

xi măng ống khói

làm mát clinker

lọc bụi tĩnh điện

máy đập clinker

silo

xi măng

xuất xi măng rời

silo

xi măng

silo

xi măng

xuất xi măng bao

lò nung silo đồng nhất máy nghiền

két cân

định luợng

tháp tiền nung

dầu

két

syclon syclon syclon syclon

định luợng nghiền xi măng

kho chứa kho chứa

định luợng

két

định luợng két

đập

đá vôi quặng silic

đập

kho chứa kho chứa

két

định luợng két

quặng sắt đất sét

đập

kho chứa kho chứa

két két

phụ gia

đập

thạch cao

đập

Hình 1.2: Sơ đồ dõy chuyền sản xuất xi măng theo phương phỏp khụ

Quá trình đồng nhất sơ bộ diễn ra tương tự như trong công nghệ sản xuất xi măng ướt Nguyên liệu sau khi đồng nhất sơ bộ được đưa tới máy nghiền, tại đây nguyên liệu được nghiền thành dạng bột và trộn lại với nhau, đồng thời cũng được sấy khô ở nhiệt độ nhất định Sau đó bột liệu được đưa qua tháp tiền nung và được nung nóng trong tháp rồi tiếp tục được đưa tới lò nung khô để nung tiếp tạo thành Clinker Quá trình tiếp theo được thực hiện như đối với công nghệ ướt.

Phối liệu vào lò: bột 1-7%

ít hơn so với công nghệ ướt

Nguồn nhân lực cần ít hơn vì giảm bớt được một số khâu trong dây chuyền sản xuất so với lò ướt

Chi phí điện năng thấp, năng suất thiết bị luôn đạt và vượt công suất thiết kế

* Nhược điểm:

Nhược điểm lớn nhất của lò khô là bắt buộc phải có thiết bị lọc bụi

Nguyên liệu không được trộn đồng đều bằng công nghệ sản xuất ướt Tuy nhiên điều đó đã được khắc phục bằng cách đưa vào các hệ thống thổi khí

Có thể thấy quy trình sản xuất xi măng là rất phức tạp, hiện nay Công ty đang kết hợp khai thác cả hai dây chuyền công nghệ, tuy nhiên với những ưu điểm vượt trội của phương pháp khô thì sản xuất xi măng theo phương pháp lò khô đang dần được thay thế cho phương pháp ướt

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG

2.1 Các khái niệm về xi măng Poóclăng.

Xi măng Poóclăng là chất kết dính xây dựng,các thành phần hóa học của nó bao gồm các hợp chất có độ bazơ cao

Xi măng Poóclăng là chất kết dính thủy lực được sản xuất bằng cách

nghiền mịn clinker xi măng với thạch cao(3÷5%) và phụ gia(nếu có).

Xi măng Poóclăng hỗn hợp là sản phẩm nghiền mịn của hỗn hợp clinker và thạch cao (3÷5%) với phụ gia hỗn hợp ( tổng lượng không lớn hơn 40%, trong đó phụ gia đầy không lớn hơn 20%)

Khi thành phần trọng lượng phụ gia thêm vào > 15% thì xi măng đựơc gọi theo tên gốc cùng với tên phụ gia như xi măng Pooclăng xỉ, xi măng Pooclăng pudơlan…

Clinke xi măng là sản phẩm nung đến kết khối của hỗn hợp nguyên liệu đá vôi đất sét theo các mô đun hệ số phù hợp để tạo được các thành phần khoáng theo mong muốn

2.2 Nguyên liệu sản xuất xi măng Poóclăng.

Thành phần phối liệu sản xuất ra Clinker gồm bốn ôxit chính là CaO,

SiO2 , Al2O3, Fe2O3

• CaO do nhóm nguyên liệu canxi cacbonat cung cấp

• Oxit SiO2, Al2O3, Fe2O3 nằm trong các khoáng sét do đất sét cung cấp

• Để điều chỉnh các môđun cho hợp lý ta phải thêm vào một số phụ gia điều chỉnh như Diantomit, quặng sắt, bôxit

2.3 Nguyên liệu để nung clinker xi măng Poóclăng.

Quá trình tạo khoáng clinker xi măng Poóc lăng thu nhiệt và chỉ xảy ra hoàn toàn ở nhiệt độ cao 1400 ÷ 15000C trong thời gian nhất định Vì vậy, phải cung cấp nhiên liệu để nung chín được clinker

Trong công nghệ sản xuất xi măng hiện nay thường dùng ba loại nguyên liệu sau đây:

• Nhiên liệu rắn ( Than )

• Nhiên liệu lỏng ( Dầu MFO )

• Nhiên liệu khí ( Khí thiên nhiên )

2.4 Các công đoạn trong công nghệ sản xuất xi măng.

Hình 2.1: Sơ đồ dây truyền sản công nghệ sản xuất xi măng

Quá trình sản xuất xi măng ở Bỉm Sơn bao gồm rất nhiều công đoạn, nhưng thực tế ta có thể chia thành bốn công đoạn chính sau:

2.4.1 Công đoạn sơ chế.

2.4.1.1 Công đoạn đập nguyên liệu thô

a Đập đá vôi

- Máy đập sơ cấp là máy kẹp hàm (động cơ chính 250 kW, n=500 vg/ph) có năng suất thiết kế 220 – 660 T/h Năng suất bình quân sử dụng là 450 T/h với cỡ hạt vào max 1300 mm và cỡ hạt ra max 300 mm.

- Máy đập thứ cấp là máy đập búa (động cơ chính 1000kW, n=600 vg/ph) có cùng năng suất trên Cỡ vào máy đập max 300 mm, cỡ hạt ra max 25 mm

b Đập đất sét

Công ty hiện đang sử dụng máy đập đất sét kiểu đập búa có năng suất là 200

- 660 T/h, năng suất danh định thiết kế 300 T/h, năng suất khai thác thực tế là 270 -

285 T/h với kích thước sản phẩm max là 25 mm Đất sét cung cấp cho máy đập được vận chuyển bằng ôtô trọng tải 12 tấn

2.4.1.2 Lưu kho nguyên liệu thô

SÐt

S©n sÐt

21.03

21.05 21.02

21.06

21.09-1 21.08-1

21.01-1

21.07

24.10-1 24.10-2

To24.02

21.08-2

21.09-2

Hình 2.1: Lưu kho nguyên liệu thô

Đất sét được phân chia tại điểm cấp liệu dẫn đến sân dự trứ đất sét hiện hành bằng một bộ chuyển tuyến hai đường do motor kéo (21.01-2/ZV2111) Một đường dẫn đến sân chứa đất sét hiện hành, đường kia dẫn đến khoang trộn hai đống Trạng thái bình thường và trạng thái ban đầu của chuyến tuyến hai đường dẫn đến sân đất sét hiện hành

Bộ phận chữ V đặt cạnh bên máy nhập kho và cầu cào được sử dụng cho khoang trộn đất sét Đất sét đã pha trộn được truyền bằng băng truyền có trọng tải tới thùng chứa sét 120 tấn (24.02) trong nhà chứa nguyên liêu Tốc độ của máy cào (24.05) có thể chỉnh sửa do người điều hành CCR bằng cách theo dõi trọng lượng của thùng chứa đất sét.

Mặt khác đá vôi được nhào lộn trong sân hiện hành bằng thiết bị cào cầu trục Đá vôi và phụ gia được vận chuyển bằng băng truyền đến máy nghiền (24.10) qua các phễu và có 5 cân chuyển liệu mới Các bộ lọc bằng túi đảm bảo không có bụi bẳn tại các điểm nối của băng truyền

2.4.1 Nghiền nguyên liệu

2.4.1.1 Công đoạn nghiền liệu

24.62

24.12

24.15

24.11 24.63

Máy nghiền bùn cho dây chuyền 1 là máy nghiền bi năng suất 145 m3/h Bùn sau máy nghiền được chứa trong 8 giếng, dung tích mỗi giếng 8.000 m3

Máy nghiền của dây chuyền 2 là máy nghiền đứng kiểu cán (LM 46.4) của Đức có năng suất 280 T/h Máy được sử dụng để nghiền và sấy khô nguyên liệu Các thành phần là đá vôi, đất sét, quặng Sắt và quặng Quarzit sau khi đã định tỉ lệ trong DCS được đưa vào máy nghiền Một bộ phân ly động năng (LSKS66) được trang bị để phân loại nguyên liệu thô, các hạt quá cỡ được tách ra và quay trở lại bàn nghiền Hệ thống tháo liệu gồm một bộ chuyển kiểu rung, một băng gầu, một

bộ gầu kéo và một thùng chứa được sử dụng để giảm năng lượng điện Một bộ giảm tốc được lắp bên cạnh để truyền động cho thiết bị nghiền

Nguyên liệu bột sẽ được phân bổ đều vào Silo bằng hệ thống thổi không khí

bổ xung thiết bị pha trộn và xả để đảm bảo cho việc đồng nhất và vào nguyên liệu thô Hệ thống trộn theo nguyên lý trọng lực được dùng trong silo chính và hệ thống khí nén được dùng trong buồng đồng nhất trung tâm.

Các bộ lọc túi được lắp đặt để lọc bụi bẩn ở Silo và băng chuyền

31.24 31.23

31.11-3 31.09-3

31.09-2 31.09-1

31.06

31.08 31.12

31.11 31.09

FROM25.07 31.03 31.21

31.07

Hình 2.4: Cấp liệu vào lò

- Giải phóng Silo: Có hai bộ phận cửa xả đặt dưới Silo gồm một cửa điều khiển bằng tay, một cửa điều khiển bằng khí nén Tốc độ xả từ Silo được điều chỉnh

tự động sao cho trọng lượng của thùng luôn ở mức xác định

- Hệ thống nạp liệu vào lò nung: Hệ thống cân của bộ phận nạp liệu vào lò gồm thùng cân có trang bị các tế bào cân load cells, hệ thống đẩy khí nén có cổng

điều khiển lưu lượng bằng motor (ZCV 31.01), cổng đóng khẩn cấp lưu tốc kế điều chỉnh tự động chất rắn Tốc độ dòng liệu đến tháp tiền nung được điều chỉnh tự động theo điểm đặt về lưu tốc kế tại CCR và giá trị đo được ở lưu tốc kế chất rắn bằng cách điều chỉnh độ mở của cổng điều khiển lưu tốc (ZCV 31.01).

- Chuyển liệu tới tháp tiền nung: Bột liệu đã được cân để dẫn tới lò nung sẽ được vận chuyển tới tháp tiền nung bằng gầu kéo và khí thổi (air slide) Một gầu kéo được cung cấp làm dự phòng nhưng gầu kéo này cũng có thể được sử dụng để luân chuyển bột liệu về Silo bằng bộ chuyển hướng hai đường bằng motor (ZCV 31.21) đặt tại đầu ra của gầu kéo Việc chọn gầu kéo và chọn tuyến hoàn toàn do thao tác viên CCR thực hiện trước khi khởi động nhóm chuyển bột liệu

Kết luận: Công đoạn nghiền liệu là một trong những công đoạn quan trọng

nhất của quá trình sản xuất xi măng Vì thế, quá trình điều khiển nghiền liệu mà cụ thể là điều khiển máy nghiền là vô cùng quan trọng quyết định đến chất lượng sản phẩm Khi điều khiển máy nghiền ta phải điều khiển các yếu tố sau:

• Điều khiển ổn định tốc độ máy nghiền (bàn nghiền)

• Điều khiển lực nén của Rulô lên bàn nghiền

• Điều chỉnh được mức liệu trên bàn nghiền

• Điều chỉnh để có chất lượng sản phẩm nghiền tốt nhất

2.4.3 Lò nung

2.4.3.1 Tiền nung

31.17

31.25-6 31.25 31.26

31.19 31.15-6

4C 5C

TO 36.01

32.03-1 32.03

M

FF

1 C

M 32.01-1

Hình2.6: Tháp tiền nung

Bộ chuyển hướng điều khiển lưu lượng (32.01-1/ZCV3203) được đặt trong ống khí bậc ba Cân bằng giữa khí thứ cấp đến lò nung và khí bậc ba đến bộ tiền nung sẽ được điều chỉnh từ xa lưu lượng bộ chuyển hướng do thao tác viên CCR giám sát theo tỉ lệ phần trăm O2 trong Cyclon tầng 5.

Một quạt gió cho tháp tiền nung được lắp đặt để hút khí xả tháp tiền nung và đưa khí tới tháp điều hoà không khí Tốc độ quay quạt của tiền nung có thể được điều chỉnh từ xa Bộ chuyển dừng máy (31.03-1/ZCV3201) được lắp đặt vào quạt tháp tiền nung Bộ chuyển “đóng” được đặt ở đầu vào của quạt tiền nung và nó được mở trong suốt thời gian làm việc bình thường

2.4.3.2 Công đoạn nung Clinker

Nhà máy hiện đang tồn tại 2 lò nung phục vụ cho 2 dây chuyền sản xuất:

- Lò nung ướt của dây chuyền 1 có kích thước φ5 x L185m, độ nghiêng 3.5%, có 7 bệ đỡ, năng suất lò 1.750T/ngày đêm, nhiên liệu sử dụng là hỗn hợp 75% than cám Hồng Gai và 25% than Na Dương.

- Lò nung khô của dây chuyền 2 được cải tạo từ lò nung ướt có kích thước lò

φ5 x L70m, độ nghiêng 3.5%, có 3 bệ đỡ, năng suất 3.500T/ngày đêm, nhiên liệu sử dụng 100% than cám Hồng Gai Bộ truyền động mới gồm bộ giảm tốc độ cao, 1 motor chính, 1 bộ giảm tốc điều chỉnh từng nấc, 1 motor điều chỉnh từng nấc và 1 máy động lực sự cố Tốc độ quay của lò được tăng lên nhờ bộ truyền động mới Tốc

độ của motor chính được điều chỉnh từ xa Nguyên liệu sau khi qua tháp trao đổi nhiệt 5 tầng được đưa vào lò nung Tại đây nguyên liệu được nung nóng, chảy từ đầu lò đến cuối lò, tạo thành sản phẩm là Clinker

Bộ làm lạnh tổ hợp kiểu ghi hai tầng được dùng để làm mát Clinker xả ra từ

lò nung Hệ thống điều khiển không khí mát có phân đoạn đảm bảo hiệu quả thu

nhiệt cao và kéo dài tuổi thọ các thanh ghi Máy đập Clinker dạng đầu búa được sử dụng để đập Clinker sau khi làm mát.

Một bộ ngưng kết tĩnh điện được dùng để lọc bụi từ khí thải của ghi làm mát Clinker băng quạt, khí được xử lý qua ống khói Một phần không khí được một quạt thổi vào máy nghiền than hiện hành Bụi được thu lại bằng bộ ngưng kết, được chuyển bằng các băng chuyền xích tới các băng chuyền đĩa mới

2.4.4.2 Vận chuyển và chứa Clinker

FROM 37.01

37.20

37.21 37.22

38.02 38.02-1 38.02-2

FROM 37.01

khÝ th¶i m¸y l¹nh 37.21-1

tíi m¸y nghiÒn than

Hình2.9: Vận chuyển Clinker.

Hai hệ thống lò nung có 2 hệ thống băng gầu vận chuyển Clinker riêng biệt Mỗi hệ thống gầu băng có 2 băng gầu, năng suất 2 x 85 T/h, vận chuyển Clinker từ sau ghi làm lạnh lên hệ thống Silô chứa

Hiện nay nhà máy có 8 Silô để chứa Clinker, sức chứa mỗi Silô 2.500 tấn, trong đó 1 Silô dùng để chứa Clinker thứ phẩm

2.4.4.3 Công đoạn nghiền xi măng

- Bộ phận phun hơi nước được cung cấp để làm mát xi măng trong máy nghiền Lưu tốc nước được điều chỉnh tự động theo nhiệt độ của xi măng tháo ra từ máy nghiền

2.4.4.4 Công đoạn vận chuyển, đóng bao và xuất xi măng

FROM44.17-1

SILO

A SILOB

SILO C

SILO D

44.26

44.27-1 44.27-2

CEMENT SILO 44.24

Hình2.11: Vận chuyển xi măng

Xi măng rời được vận chuyển từ các Silo chứa đến các trạm đóng bao bằng

hệ thống bơm buồng Xưởng đóng bao hiện có 4 máy đóng bao kiểu quay 8 vòi hiện đại, cân điện tử và có thiết bị kiểm tra trọng lượng bao tự động

Xi măng rời được xuất đi bằng ôtô được bố trí cạnh các Silo Xi măng đã đóng bao được xuất đi bằng ôtô, tàu hoả…

Chương 3 HỆ THỐNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG CÔNG TY CỔ PHẦN XI MĂNG

BỈM SƠN

3.1 Khái niệm hệ thống cân băng định lượng

Cân băng định lượng là bao gồm các thiết bị ghép nối với nhau mà thành, cân băng định lượng của nhà máy sản xuất xi măng là cân định lượng băng tải, được dùng cho hệ thống cân liên tục Thực hiện việc phối liệu một cách liên tục theo yêu cầu của nhà máy đặt ra

Trong các nhà máy sản xuất công nghiệp, các dây chuyền sản xuất xi măng,

hệ thống cân băng định lượng còn đáp ứng sự ổn định về lưu lượng liệu và điều khiển lưu lượng liệu cho phù hợp với yêu cầu, chính vì nó đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều phối và hoạch định sản xuất, do đó nó quyết định chất lượng sản phẩm góp phần vào sự thành công của nhà máy

Cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng là cân băng tải, nó là thiết bị cung cấp kiểu trọng lượng vật liệu được chuyên trở trên băng tải mà tốc độ của nó được điều chỉnh để nhận được lưu lượng vật liệu ứng với giá trị do người vận hành đặt trước

3.2 Giới thiệu chung về hệ thống cân băng định lượng

Hiện nay trong các ngành công nghiệp, các băng tải vận chuyển nguyên liệu được sử dụng một cách rộng rãi, ví dụ như băng tải vận chuyển than, băng tải cấp

đá cho máy nghiền, băng tải cấp các nguyên liệu thành phần trong công nghệ sản xuất xi măng Một yêu cầu đặt ra là làm sao cho cân băng chạy phối liệu, chạy đảm bảo tỷ lệ phối liệu như đã tính toán Xuất phát từ yêu cầu đó của thực tế, các hệ thống cân băng tải đã được nghiên cứu và lắp đặt tại nhiều xí nghiệp, nhà máy

Cùng với sự tiến bộ của khoa học - kỹ thuật, nhiều loại cân băng tải dựa trên các công nghệ khác nhau đã ra đời Có thể kể ra ở đây các loại cân băng tải cơ khí, cân băng tải cơ điện, cân băng tải dựa trên kỹ thuật tương tự Các loại trên tuy đã đáp ứng một phần nhu cầu đặt ra nhưng vẫn còn có những tồn tại như sau:

- Tính linh hoạt chưa cao

- Khả năng hiệu chỉnh, kiểm chuẩn phức tạp, khó khăn.

- Độ chính xác chưa đáp ứng yêu cầu

- Chưa cho phép hoạt động theo các chế độ của một cân băng hiện đại (bao gồm các chế độ khởi tạo, lấy bì tự động, kiểm chuẩn và chế độ cân)

- Hệ thống cồng kềnh, khó vận hành, bảo dưỡng sửa chữa Việc lưu trữ kết quả cân chưa được tự động hoá mà vẫn phải dùng sổ sách bên ngoài

Để có thể khắc phục những nhược điểm kể trên, những kỹ thuật đo lường hiện đại (dựa trên kỹ thuật vi xử lý và kỹ thuật máy tính) đã được áp dụng vào việc thiết kế hệ thống cân băng tải điện tử Hệ thống này đảm bảo những tính năng ưu việt hơn hẳn so với hệ thống trước đó:

- Việc áp dụng kỹ thuật số và các phương pháp tính toán bằng phần mềm đã tăng đáng kể độ chính xác của phép đo

- Tính linh hoạt cao

- Khả năng hiệu chỉnh, kiểm chuẩn dễ dàng

- Cho phép hoạt động ở tất cả các chế độ của một cân băng điện tử

- Cho phép chỉ thị các thông số của quá trình cân như khối lượng tích luỹ, năng suất cân, tải tức thời…

- Có khả năng lưu trữ các kết quả cân, các thông tin quan trọng trong một thời gian cụ thể Ngoài ra, còn có thể quản lý, in ấn các thông tin này thông qua việc ghép nối với máy tính ở xa

- Hệ thống gọn nhẹ, dễ vận hành, bảo dưỡng

Với tất cả các ưu điểm nói trên, cân băng tải điện tử ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các dây chuyền công nghiệp và đang dần thay thế các loại cân băng

cũ

Hệ thống cân băng định lượng trong công đoạn nghiền phối liệu bao gồm:

1 - Cân băng đá vôi

2 - Cân băng đất sét

3 - Cân băng quặng sắt

4 - Cân băng Silic

3.3 Sơ đồ truyền động băng định lượng

Các loại nguyên liệu sau khi đã được gia công, kích thước và độ ẩm đạt yêu cầu được tập kết ở các silô riêng biệt Khi có tín hiệu cấp phối liệu Đầu tiên ấn nút khởi động băng tải vận chuyển nguyên liệu từ hệ thống cân băng đến máy nghiền, tiếp theo khởi động hệ thống cân băng Từ các silô chứa, nguyên liệu được xả xuống các cân băng định lượng theo phần trăm đã định trước do hệ thống điều khiển cân đối và điều chỉnh phối liệu tự động thực hiện

Từ các cân băng định lượng, nguyên liệu được vận chuyển tới máy nghiền liệu bằng băng tải vận chuyển Sơ đồ công nghệ được thể hiện trên hình 3-1

Hình 3.2 : Sơ đồ công nghệ nghiền phối liệu

3.4 Nguyên lý và cấu tạo của HT cân băng định lượng NMXM Bỉm Sơn

3.4.1 Nguyên lý

Cõn băng tải là thiết bị cung cấp liệu kiểu trọng lượng Nú hoạt đọng dựa trờn nguyờn lý đo trọng lượng vật liệu ( loadcell : số , tượng tự ), giỏ trị này được đưa về tớnh toỏn so sỏnh với giỏ trị đặt và thụng qua bộ phận điều khiển tốc độ động

cơ để cú lưu lượng mong muốn

Cõn băng tải do hóng K.Hasler sản xuất , cú thể điều chỉnh lưu lượng từ 1ữ

400 m

3

/h

Puli truyền

động

Dòng liệu

Điểm đổ liệu Puli cuối

belt speed

Hỡnh 3.1 : Nguyờn lý hoạt động

Belt speed: là tốc đọ của vật liệu được truyền tải V (m/s)Belt load: là trọng lượng vật liệu được truyền tải trờn một đoen vị chiều dài δ (Kg/m)

Cân băng tải có bộ phận trọng lượng để đo δ và bộ điều khiển để điều chỉnh tốc độ băng tải sao cho ở điểm đổ liệu , lưu lượng dòng chyar liệu bằng giá trị đặt

S : là tiết diện của vật liệu

δ : là mật độ biểu kiến của vật liệu (Kg/m

3

) (trọng lượng riêng)Lưu lượng như vậy có thể tính hoặc dựa trên lực hiệu dụng

Q

m

= δ * S * V (6)Kích thước hình học của bộ phận đo trọng lượng dựa theo quan hệ (5) Kích thước hình học của bản thân cân băng tải dựa theo quan hệ (6)

3.4.2 Cấu tạo hệ thống cân băng định lượng.

Hình 3.2 Cấu tạo hệ thống cân định lượng

Hộp điều khiển tại chỗ (LCB)dùng đẻ start/stop có điều chỉnh tốc đọ thông qua một chiết áp, ngoài ra còn có các thiết bị cảnh báo lệch băng, định vị trí băng tải Bằng cách đặt lên băng tải một dấu hiệu bằng kim loại gọi là “ belt index ’’ belt index giúp cho việc phân đoạn băng tải làm tăng đọ chính xác của cân, đồng thời giúp cho việc xác định sự trượt của băng tải.

Các hộc che chắn bằng kim loại đẻ ngăn ngừa tai nạn và tránh làm bẩn môi trường xung quanh điểm đỏ liệu

3.4.3 Hoạt động của cân băng tải

Bộ điều khiển HF 9 QUADRO điều chỉnh tốc độ băng tải để nhận được lưu lượng ở điểm đổ liệu tương ứng với giá trị đặt Lưu lượng liệu là tích số của tải trên một đơn vị chiều dài băng tải với tốc đọ băng truyền

Tất cả các tín hiệu vào/ra tại hiện trường (loadcel, lệch băng, belt index, đếm xung) được kết nối với bộ SWS đặt trên băng tải

Bộ SWS xử lý các tín hiệu thu thập được và gửi tới thiết bị xử lí trung tâm

HF 9 QUADRO theo thủ tục truyền tin nối tiếp.(hình 3.3)

Một HF 9 QUADRO điều khiển 4 cân băng tải Mỗi cân được điều khiển bởi một trong bốn khối điều khiển của HF 9 QUADRO Bốn khối hoạt động độc lập với nhau và có thể xem như những khối điều khiển riêng rẽ Các thông số của mỗi khối điều khiển được gầ cho cùng một cách biểu hiện.

3.4.3.1 Các chức năng chính của SWS (Smart weighing System)

Để đo tải của băng truyền thông qua một loadcell, ta dùng sensor số, sensor

số chuyển tải trên cầu cân thành sự thay đổi của tần số cộng hưởng của dây rung Tốc độ được đo nhờ máy phát xung đặt giữa động cơ và bộ giảm tốc Số xung phát

ra từ máy phát xung tỷ lệ với tốc độ động cơ Các xung này đi tới mạch chia xung

“DIVT’’.P3203 nó được tự động cấu hình nhờ phần mềm Mỗi xung dầu ra mạch chia xung tương ứng chính xác với một di chuyển băng ESPO : P5419 Việc đo tải băng truyền được đồng bộ hóa với các xung phát ra, đường trường trễ xác định điểm đỏ liệu của cân Tất cả các tín hiệu thu thập có liên quan tới cân được truyền tới bộ điều khiển trung tâm HF 9 QUADRO theo thủ tục truyền tin nối tiếp