Chương 2 NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CẤP LIỆU
2.3. Tổng quan về hệ thống điều khiển
2.3.4. Hệ thống ổn định chất lượng QCX
Hệ thống QCX (Quality Control by Computer and X-ray) sử dụng để điều chỉnh tỷ lệ thành phần các nguyên liệu thô trong quá trình sản xuất xi măng nhằm tạo ra Clinke sản phẩm có các chỉ tiêu hóa học, vật lí mong muốn.
Kết quả phân tích và kết quả sau nghiền được sử dụng trong việc kiểm tra tự động để tính toán tỷ lệ nguyên liệu đưa vào máy nghiền. Bằng cách sử dụng thông tin này có thể điều chỉnh thành phần hoá học của phối liệu để đáp ứng yêu cầu chất lượng.
Mục tiêu đặt ra cho hệ thống QCX là:
Phân tính thành phần hóa học, tính chất nguyên liệu đầu vào.
Phân tích được thành phần hóa học, tính chất của Clinke thành phẩm.
Tính toán các chỉ số chất lượng của Clinke.
Điều chỉnh tỷ lệ thành phần nguyên liệu đầu vào để có được Clinke với chất lượng tối ưu.
Hình 2.4. Sơ đồ cấu trúc hệ QCX trong nhà máy xi măng.
Một hệ thống QCX hoàn chỉnh trong nhà máy xi măng yêu cầu 1 phòng thí nghiệm phân tích thành phần, tính chất của đầu nguyên liệu đầu vào và sản phẩm Clinke đầu ra.
Từ đó hệ thống điều khiển tỷ lệ các nguyên liệu đầu thô đầu vào (đá vôi, sét, pirit...), để tạo ra chất lượng Clinke mong muốn.
Chương 2. Nghiên cứu hệ thống cấp liệu
21
Để phân tích chất lượng Clinke hệ thống thu thập mẫu từ các công đoạn khác nhau, bao gồm :
Mẫu liệu đầu vào.
Hỗn hợp sau khi ra khỏi máy nghiền.
Hỗn hợp silô đồng nhất.
Clinke sau khi nung.
Hỗn hợp trong máy nghiền.
Xi măng thành phẩm.
Các điểm lấy mẫu phân tích trong hệ thống QCX có thể thay đổi theo từng thiết kế nhà máy xi măng khác nhau. Một hệ thống QCX đầy đủ có thể bao gồm toàn bộ các điểm lấy mẫu trên, tuy nhiên 2 vị trí thiết yếu bắt buộc để lấy mẫu phân tích đó là :
Mẫu liệu đầu vào.
Hỗn hợp sau khi ra khỏi máy nghiền.
- Một hệ thống QCX hoàn chỉnh bao gồm các thành phần sau:
Phòng thí nghiệm QCX (QCX lab):
Đây là phần cốt yếu của mọi hệthống QCX, có nhiệm vụ cung cấp các chức năng cơ bản như quản lý mẫu, trích mẫu, quản lý cơ sở dữ liệu về mẫu, phân quyền truy nhập.
Hệ thống lẫy mẫu tự động:
Hệ thống lấy mẫu tự động có nhiệm vụ lấy mẫu từ các khu vực trên, vận chuyển tự động bằng đường ống về phòng thí nghiệm. Khi trang bị hệ thống này, thời gian vận chuyển rút ngắn, việc lấy mẫu có thể thực hiện định kì theo lập trình, tăng cường hiệu quả cho công tác thí nghiệm.
Hệ thống chuẩn bị mẫu:
Mẫu nguyên liệu, Clinker sau khi đưa về phòng thí nghiệm trong các cốc chứa cần được phân chia, chuẩn bị để đưa vào các thiết bị chứa mẫu ở nhiều máy móc thí nghiệm khác nhau. Trong các nhà máy xi măng hiện đại, tự động hóa cao, thường trang bị hệ thống tự động chuẩn bị mẫu bao gồm các cánh tay robot để chuyển, đổ mẫu thí nghiệm vào khay, đĩa chứa hay các máy phân tích.
Chương 2. Nghiên cứu hệ thống cấp liệu
22
Hệ thống phân tích mẫu:
Bao gồm các máy thí nghiệm có trình độ tự động hóa cao, phân tích thành phần hóa học, vật lí của các mẫu. Việc phân tích bằng quang phổ tán xạ tia X.
Phần mềm tính toán:
Chức năng của phần mềm phân tích và tính toán trong hệ thống QCX hết sức quan trọng. Từ các thông số về thành phần của nguyên liệu đầu vào, Clinke, phần mềm sẽ tính toán tỷ lệ các thành phần đầu vào Clinke sản phẩm có chất lượng mong muốn.
Thiết bị điều khiển:
Có nhiệm vụ điều khiển tỷ lệ thành phần các nguyên liệu đầu vào thông qua PLC và giao diện vận hành trên máy tính và hệ thống cân băng định lượng, lấy mẫu tự động.
Cân băng định lượng:
Hệ thống câng băng định lượng có nhiệm vụ điều khiển tỷ lệ các thành phần nguyên liệu trong hỗn hợp đưa vào máy nghiền.
Tích hợp hệ thống:
Sơ đồ tổng quan việc tích hợp các thành phần trong hệ thống QCX:
Hình 2.5. Sơ đồ tổng quan việc tích hợp các thành phần trong hệ thống QCX.
Mẫu liệu được đưa từ hiện trường về trong các cốc liệu, sau đó vận chuyển các cốc liệu này tới các máy nghiền, ép và chuẩn bị vào các mẫu. Máy phân tích XRF/XRD có
Chương 2. Nghiên cứu hệ thống cấp liệu
23
nhiệm vụ phân tích thành phần hóa học của mẫu. Kết quả phân tích được đưa vào phần mềm tính toán, từ đó phần mềm này điều khiển các cân băng định lượng thông qua PLC để điều chỉnh tỷ lệ các nguyên liệu.