Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các công nghệ tiên tiến, các dây chuyền và thiết bị hiện đại đang được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội. Trong bối cảnh đất nước ta không ngừng phát triển, đẩy mạnh quá trình CNH-HĐH đất nước, việc nghiên cứu và phát triển các hệ thống tự động hóa nói chung và các hệ điều khiển công nghiệp nói riêng đã và đang trở thành một yêu cầu cấp thiết. Xi măng là một trong những nghành công nghiệp quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng xã hội. Để đáp ứng với nhu cầu xây dựng trong quá trình phát triển và hội nhập, nhiều nhà máy xi măng đã không ngừng cải tiến công nghệ, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Nhiều sáng kiến, cải tiến kỹ thuật, đề tài nghiên cứu khoa học đã được áp dụng vào sản xuất kinh doanh mang lại hiệu quả kinh tế to lớn. Với mục đích tìm hiểu về quy trình công nghệ và kỹ thuật mới trong nghành công nghiệp sản xuất xi măng, em đã được giao đề tài: “Phân tích và nghiên cứu hệ thống điều khiển công đoạn nghiền liệu của nhà máy xi măng” Nội dung bản đồ án gồm các phần cơ bản như sau: Chương 1: Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ nghiền liệu. Chương 2: Tìm hiểu chung về hệ thống DCS của nhà máy sản xuất xi măng. Chương 3: Tìm hiểu PCS7 và phần mềm CEMAT. Chương 4: Ứng dụng PCS7 và phần mềm CEMAT trong công nghệ sản xuất xi măng.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ CÔNG NGHỆ NGHIỀN LIỆU LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được những yêu cầu đặt ra trong nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp này, em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ. Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả các thầy cô giáo đã dạy dỗ truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập từ phổ thông đến đại học. Em xin được gửi lời cảm ơn trực tiếp tới thầy giáo Nguyễn Mạnh Tiến – người đã tận tình chỉ đạo và hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án này. Em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến tất cả các kỹ sư của công ty xi măng xi Hoàng Thạch – những người đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực tập cũng như cung cấp những tài liệu liên quan đến đề tài tốt nghiệp này. Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, những người thân và bạn bè đã luôn theo sát động viên cả về vật chất và tinh thần. Em xin chân thành cảm ơn! 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ CÔNG NGHỆ NGHIỀN LIỆU LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các công nghệ tiên tiến, các dây chuyền và thiết bị hiện đại đang được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội. Trong bối cảnh đất nước ta không ngừng phát triển, đẩy mạnh quá trình CNH-HĐH đất nước, việc nghiên cứu và phát triển các hệ thống tự động hóa nói chung và các hệ điều khiển công nghiệp nói riêng đã và đang trở thành một yêu cầu cấp thiết. Xi măng là một trong những nghành công nghiệp quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng xã hội. Để đáp ứng với nhu cầu xây dựng trong quá trình phát triển và hội nhập, nhiều nhà máy xi măng đã không ngừng cải tiến công nghệ, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Nhiều sáng kiến, cải tiến kỹ thuật, đề tài nghiên cứu khoa học đã được áp dụng vào sản xuất kinh doanh mang lại hiệu quả kinh tế to lớn. Với mục đích tìm hiểu về quy trình công nghệ và kỹ thuật mới trong nghành công nghiệp sản xuất xi măng, em đã được giao đề tài: “Phân tích và nghiên cứu hệ thống điều khiển công đoạn nghiền liệu của nhà máy xi măng” Nội dung bản đồ án gồm các phần cơ bản như sau: Chương 1: Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ nghiền liệu. Chương 2: Tìm hiểu chung về hệ thống DCS của nhà máy sản xuất xi măng. Chương 3: Tìm hiểu PCS7 và phần mềm CEMAT. Chương 4: Ứng dụng PCS7 và phần mềm CEMAT trong công nghệ sản xuất xi măng. Do kiến thức và kinh nghiệm của em còn hạn chế, bản đồ án này chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Em kính mong nhận được sự hướng dẫn, góp ý của các thầy cô để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. Sinh viên Mai Hoài Nam CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ CÔNG NGHỆ NGHIỀN LIỆU 1.1. Tổng quan công nghệ sản xuất xi măng 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ CÔNG NGHỆ NGHIỀN LIỆU 1.1.1. Các thành phần hoá học của xi măng Xi măng là chất kết dính thuỷ lực cứng trong nước và không khí được tạo ra bởi việc nghiền chung clinke với thạch cao và một số phụ gia khác. Các phụ gia và thạch cao được lấy từ tự nhiên (các mỏ), còn clinhke là thành phần quan trọng nhất của xi măng, quyết định tính chất của xi măng, thì được tạo ra nhờ quá trình nung luyện các chất. Nguyên liệu chính để sản xuất clinhke là đá vôi, đá sét, quặng sắt và bôxit. Chất lượng của clinhke phụ thuộc vào thành phần hoá học và thành phần khoáng của nó. Thành phần hoá học của clinhke được biểu diễn bằng tỉ lệ oxit các thành phần trong phối liệu và là chỉ tiêu quan trọng nhất để kiểm tra chất lượng clinke. Tổng hàm lượng oxit cơ bản chiếm tới 95% - 98%. Thông thường tỉ lệ này như sau: CaO: (63% - 67%), SiO 2 (21% - 24%), Fe 2 O 3 (2% - 4%), Al 2 O 3 (4% - 7%) Bằng cách thay đổi tỉ lệ hàm lượng các oxit mà ta có thể thay đổi được tính chất xi măng. Trong quá trình nung luyện, 4 oxit cơ bản này sẽ tác dụng với nhau tạo thành khoáng xác định tính chất của xi măng. Các phụ gia được đưa vào phối liệu như: đá trắng, đá bazan…nhằm tăng cường hoặc hạn chế một số tính chất nào đó của xi măng như: độ kết dính, độ đóng rắn, tính bền nước… 1.1.2. Các phương pháp sản xuất xi măng Tuỳ thuộc vào dạng phối liệu được chuẩn bị trước khi đưa vào lò nung mà người ta phân ra các phương pháp sản xuất khác nhau: • Công nghệ ướt: hỗn hợp bột nguyên liệu được khuấy đồng nhất trong nước dưới dạng bùn lỏng trước khi đưa vào lò nung. • Công nghệ bán khô: hỗn hợp bột nguyên liệu được trộn ít nước và tạo thành dạng viên trước khi đưa vào lò nung • Công nghệ khô: hỗn hợp bột nguyên liệu được đồng nhất dưới dạng bột khô hoàn toàn trước khi đưa vào lò nung. Tương ứng với các phương pháp sản xuất khác nhau đó thì lại có các hệ thống lò nung riêng: • Công nghệ ướt: lò ống dài. • Công nghệ bán khô: lò ống đứng. • Công nghệ khô:lò ống dài công nghệ khô, lò ống làm nguội kiểu hành tinh, lò ống có xiclon trao đổi nhiệt, lò ống có tháp tiền nung và xiclon trao đổi nhiệt. 1.1.3. Tổng quan công nghệ sản xuất xi măng 3