Hệ SLC 500 của Allen - Bradly và quy trình công nghệ cầu rải sét và chương trình điều khiển đối tượng cầu rải

n năm 2002 thì hoàn thành và sau 2 năm chạy thử để hiệu chỉnh thông số cơ, điện, công nghệ hoàn tất, thì đến cuối năm 2004, Nhà máy đã chính thức bước vào sản xuất. Mặc dù mới đi vào sản xuất chính thức hơn 1 năm nhưng Nhà máy đã và đang ngày càng khẳng định được vị trí của mình trong ngành công nghiệp xi măng của đất nước. Với công nghệ khô tiên tiến của hãng F.L.Smith Đan Mạch. Toàn bộ Nhà máy là một hệ thống sản xuất theo dây chuyền khép kín với thiết bị của các hãng các tập đoàn công nghiệp lớn trên thế giới. Quá trình sản xuất của Nhà máy từ khâu tiếp nhận nguyên, nhiên vật liệu đến khâu xuất sản phẩm cho khách hàng đều được điều khiển hoàn toàn tự động từ phòng điều khiển trung tâm CCR (Central Control Room) thông qua hệ thống máy tính và PLC của hãng Allen-Bradly (Mỹ). Tại nhà máy có hệ thống phân tích nhanh bằng X quang, chương trình tối ưu hóa thành phần phối liệu và hệ thống điều khiển tự động với hàng nghìn điểm đo, đảm bảo việc điều khiển và giám sát liên tục. Ngoài các chủng loại xi măng pooc-lăng truyền thống PC30, PC40, Nhà máy còn sản xuất các chủng loại xi măng đặc biệt như xi măng dùng cho các giếng khoan sâu và trung bình, xi măng dùng xây dựng các đường hầm…tùy thuộc vào yêu cầu đặt hàng của khách. II.Công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng tam điệp II.1.Tổng quan Về công nghệ sản xuất xi măng lò quay II.1.1.Nguyên liệu chính để sản xuất xi măng Xi măng là chất kết dính thủy lực cứng trong nước và không khí, được tạo ra bởi việc nghiền chung Clinker với thạch cao và một số phụ gia khác. Clinker là thành phần quan trọng nhất của xi măng, quyết định tính chất của xi măng. Clinker là sản phẩm nung kết phối hỗn hợp nguyên liệu đá vôi, đá sét và một số nguyên liệu khác như cát thạch anh, xỷ sắt…Hỗn hợp trên được nghiền thật mịn, đồng nhất và được nung ở nhiệt độ cao. ở 450OC caolonit bị đehydrat hóa, ở 750-950OC canxi được đecacbonat hóa. Phản ứng gữa các cấu tử CaO với silic và nhôm, sắt bắt đầu mạnh ở 800OC. Khi đạt tới 1300OC xuất hiện một phần chất nóng chảy và bắt đầu kết khối, ở 1400-1450OC Clinker được hình thành, tức hoàn thành tạo các khoáng chính của Clinker. II.1.2.Các phương pháp sản xuất xi măng Thực tế có 2 phương pháp sản xuất xi măng là khô và ướt. ở phương pháp ướt nguyên liệu được nghiền mịn trong máy nghiền ướt để tạo mùn (pasti) với độ ẩm 30-50% rồi cho thẳng vào lò nung. Ngược lại của phương pháp khô, nguyên liệu vào lò ở dạng bột ẩm 1% hay dạng viên độ ẩm 12-14%. Những yếu tố cơ bản để chọn phương pháp sản xuất xi măng là các tính chất hóa lý của nguyên vật liệu, nguồn nhiên liệu và nước. Nếu nguyên liệu có độ ẩm tự nhiên lớn hơn 10% trong thành phần hóa học của nó, khả năng phân tán tốt, có đủ nước và nhiên liệu thì sản xuất theo phương pháp ướt tốt hơn. Phương pháp khô sẽ hợp lý và kinh tế hơn khi nguyên vật liệu có độ ẩm tự nhiên thấp, thành phần hóa học đồng nhất và nguồn nhiên liệu, nước có hạn. Phương pháp ướt có sơ đồ đơn giản hơn, tiêu tốn điện năng ít hơn, khối lượng chung của thiết bị lớn hơn. Khuyết điểm của phương pháp khô là tiêu tốn điện để nghiền gấp 3 lần so với phương pháp ướt. Vì vậy, khối lượng xi măng sản xuất bàng phương ướt trước năm 1965 chiếm khoảng 2/3 tổng sản lượng của thế giới và tỷ lệ phương pháp ướt ở các nước như sau: Liên Xô (cũ) 90%; Bỉ 100%; Anh 98%; Canada 97-98%; Ba Lan 85%; Pháp 75-85%; Mỹ 60%; CHLB Đức và Nhật 30%; Italia 10-15%. Ngày nay, ở hầu hết ở tất cả các nước thì tỷ lệ của phương pháp khô tăng lên rất nhiều và là phương pháp sản xuất chủ yếu. II.1.3.Thành phần hóa học chính của Clinker Nguyên liệu chính để sản xuất Clinker là đá vôi (CaO) và đá sét (SiO, FeO, AlO). Chất lượng của Clinker phụ thuộc vào thành phần hóa học và thành phần khoáng của nó. Thành phần hóa học của Clinker được biểu diễn bằng tỉ lệ các ôxyt thành phần trong phối liệu và là chỉ têu quan trọng nhất để kiểm tra chất lượng của Clinker. Tổng hàm lượn 4 oxyt cơ bản: CaO, SiO, FeO, AlO trong Clike chiếm 95-98%. Tính chất của Clinker và xi măng phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ các ôxyt cơ bản này. Tỷ lệ hàm lượng các ôxyt trong Clinker thông thường như sau: CaO : 63-67% SiO : 21-24% FeO: 2-4% AlO: 4-7% Bằng việc thay đổi tỷ lệ hàm lượng các oxyt này khi cấp liệu vào máy nghiền, ta có thể thay đổi dược tính chất của xi măng. Ngoài các Oxy cơ bản đó, trong Clinker còn có các Oxyt khác như: MgO, NaO, PO, MnO…Các Oxyt này ở mức độ khác nhau sẽ ảnh hưởng đến chất lượng xi măng. Trong quá trình nung luyện, 4 Oxyt cơ bản CaO, SiO, FeO, AlO sẽ tác dụng với nhau để tạo thành các khoáng xác định tính chất của xi măng. Trong xi măng có các khoáng chính như sau: Silicat 3 Can xi (Alít) 3CaO.SiO Silicat 2 Can xi (Bezit) 2CaO.SiO Aluminat 3 Can xi 3CaO.AlO Alumoferit 4 Can xi 4CaO.AlO.FeO Hàm lượng các khoáng cơ bản trong Clinker nằm trong các khoảng sau: Silicat 3 Can xi (Alít) : 42-60% Aluminat 3 Can xi : 2-15% Silicat 2 Can xi (Bezit) : 15-50% Alumoferit 4 Can xi : 10-25% Ngoài các phối liệu cơ bản trên còn có các phụ gia được đưa vào phối liệu nung hoặc nghiền cùng Clinker nhằm tăng cường hoặc hạn chế một số tính chất nào đó của xi măng: Phụ gia khoáng làm xúc tác cho những phản ứng hóa học, sau khi hoàn thành sẽ nằm lại luôn trong sản phẩm. Phụ gia điều chỉnh dùng điều chỉnh sự kết dính và độ đóng rắn của xi măng, thường dùng thạch cao. Phụ gia thủy làm tăng tính bền nước của xi măng. Phụ gia điền đầy nhằm hạ giá thành của sản phẩm (độn thêm). II.1.4.Hệ thống lò nung ống quay – nơi quyết định tính chất của xi măng Hệ thống lò quay thường bao gồm bộ phận chuẩn bị và cung cấp nhiên liệu, thiét bị trao đổi nhiệt bên trong và bên ngoài lò, thiết bị làm nguội Clinker, thiết bị thông gió và lắng bụi. Căn cứ vào kích thước người ta phân ra lò ngắn và lò dài. Lò ngắn là lò có tỉ lệ giữa chiều dài L và đường kính D là: L/D > 32. Trong công nghiệp xi măng lò ngắn dùng phương pháp khô, lò dài cho phương pháp ướt. Theo cấu trúc người ta chia ra lò có thiết bị trao đổi nhiệt bên trong và bên ngoài. Theo lượng nhiệt tiêu tốn cho 1kg Clinker của các lò quay hiện đại đang dùng được sắp xếp như sau: Lò ngắn (60-80m) có xích (trao đổi nhiệt) 1800-2100 kcal/kg Lò ngắn (60-80m) có xích và thiết bị trao đổi nhiệt trước xích 1700-1800 kcal/kg Lò dài (100-150m) 1350-1600 kcal/kg Lò ngắn (60-100) có thiết bị cô đặc bùn 1300-1450 kcal/kg Lò ngắn (40-60m) có xích Kalxinato, liệu vào lò có độ ẩm W = 12-14% (không kể nhiệt để sấy) 850-1100 kcal/kg Lò ngắn (40-60m) có cyclone trao đổi nhiệt, liệu vào lò là bột khô (không kể nhiệt để sấy) 900-1100 kcal/kg II.1.5.Chế độ nhiệt độ của lò quay Quá trình nung hỗn hợp liệu xi măng bao gồm các quá trình thoát hơi nước, nung nóng liệu, phân hóa các sản phẩm đầu tiên, giai đoạn tạo mới và làm nguội sản phẩm. Trong đó sự nung là một khoảng thời gian dài từ thời điểm nạp liệu đến khi sản phẩm ra khỏi lò. Đoạn lò ở phía đầu nạp liệu mà ở đó gần 90% lượng ẩm vật lý được bay hơi hoặc là vùng xích, bởi vì ở đoạn này (để tăng cường sự trao đổi nhiệt) người ta treo nhiều xích, vật liệu khi đi ra khỏi vùng này được nung nóng đến 90-100OC và thường chứa 6-12% lượng ẩm còn lại. Nếu ở vùng xích xảy ra sự nung quá nhiệt và làm tăng sự mất mát theo bụi. Lượng ẩm còn lại sẽ thoát ra ở vùng tiếp sau gọi là vùng sấy, ở đây, nhiệt độ của vật liệu tăng dến 200-250OC. Trong vùng này người ta đặt thiết bị trao đổi nhiệt kim loại. Khi tiếp tục tăng nhiệt độ của vật liệu lên đến 450-500OC các tạp chất hữu cơ trong liệu sẽ cháy và xảy ra phân hóa caolonit kèm theo sự sinh hơi của nước dín kết hóa học. Vì vậy, đoạn lò này còn được gọi là vùng đehydrat. Đoạn lò mà ở đó tiếp tục nung vật liệu đến khoảng 500-700OC gọi là vùng nung. Tiếp theo là vùng khử khí cacbonic (canxi hóa), ở đó xảy ra sự phân hủy cacbonatcanxi và manhê. Những phản ứng này bắt đầu ở nhiệt độ dưới 700OC và kết thúc ở nhiệt độ cao hơn 900OC. Sau đó quá trình nung chuyển từ giai đoạn phân hóa sang giai đoạn tạo mới. Vùng đầu tiên trong giai đoạn này gọi là vùng các phản ứng tỏa nhiệt. Trong đó nhiệt độ tăng từ 900-1300OC, quan sát thấy sự tăng đột ngột này của nhiệt độ trên một đọa ngắn của lò vì ở đó nhờ các phản ứng tỏa nhiệt nên sự nung tăng nhanh. ở cuối vùng các phản ứng tỏa nhiệt tất cả các ôxyt silic dính kết với CS (belit), nhôm ferit canxi dạng CAF, aluminat ở dạng CA, ngoài ra lượng CaO còn lại sẽ nằm ở trạn thái tự do. ở vùng tiếp theo gọi là vùng thiêu kết, nhiệt độ của vật liệu tăng từ 1300 đến 1400-1470OC, xảy ra sự nóng chảy một phần các khoáng chất tạo thành trước nó. ở trạng thái hai pha của vật liệu sẽ tạo thành vật liệu Clinker chủ yếu là alit (CS). ở phía đầu ra liệu vùng thiêu kết tiếp giáp với vùng làm nguội, ở đây nhiệt độ của Clinker trước lúc ra khỏi lò giảm xuống đến 1250-1000OC. Sau đó quá trình làm nguội kết thúc trong buồng làm mát, khi ra khỏi thiết bị làm mát nhiệt độ của Clinker dao động trong khoảng 50-300OC. Những vùng công nghệ nêu trên trong lò ống quay theo phương pháp không có ranh giới thật cố định, tức là sự kết thúc của một giai đoạn trùng này với sự bắt đầu của một giai đoạn tiếp theo. II.2.Mô tả Quá trình công nghệ Sơ đồ khối quy trình công nghệ sản xuất Xi Măng II.2.1.Khai thác, vận chuyển, đập và đồng nhất sơ bộ đá vôi Đá vôi Hang Nước được khai thác bằng phương pháp khoan nổ mìn và vận chuyển về trạm đập của công ty bằng xe ô tô tự đổ. Cự ly vận chuyển từ nơi khai thác bốc xúc về đến trạm đập khoảng 4 km. Đá được đổ vào phễu cấp liệu (131.010) qua cấp liệu tấm đưa đến băng tải tràn (131.030) rồi vào máy đập (131.100). Máy đập đá vôi là loại mấy đập búa va đập trực tiếp 1 rô to có gắn các thanh đập, năng suất 600tấn/h, có thể đập phôi có kính thước lớn đến 2500mm và có thể tích tới 1,5 m. Đá vôi sau khi đập có kích thước 98% < 150mm, qua băng tải cao su có nhiều dài lên tới 2,8km được chuyển vào kho đồng nhất sơ bộ. Bụi sinh ra được lọc qua lọc bụi tĩnh điện (131.120) và các lọc bụi tay áo (lọc bụi túi) (131.170), (141.040) và đổ vào băng tải cùng với lượng liệu từ máy đập. Máy rải đá vôi Stacker (151.100) có năng suất bình quân 600tấn/h rải đá vôi thành 2 đống dọc kho. Khối lượng mỗi đống 16000tấn.Tổng sức chứa của kho đồng nhất đá vôi là 32000 tấn. Hiệu suất đồng nhất (theo bảo đảm của bên bán) là 10:1. II.2.2.Khai thác, vận chuyển, đập và đồng nhất sơ bộ đá sét Đất sét Quyền Cây được khai thác bằng phương pháp bốc xúc trực tiếp và vận chuyển về trạm đập của công ty bằng xe ô tô tự đổ với cự li từ 2,3 đến 2,5km. Liệu được đổ vào phễu cấp liệu (133.010) qua cấp liệu tấm (133.020), băng tải tràn (133.020) đưa vào máy đập (133.100). Máy đập đất sét là loại máy đập 2 trục lăn có răng, năng suất đập 250tấn/h. Sau khi đập sơ bộ từ phôi có kích thước lớn nhất 800mm đến cỡ (75x75)mm. Sản phẩm được vận chuyển về kho đồng nhất sơ bộ bằng hệ thống băng tải cao su đặt song song với hệ thống băng vận chuyển đá vôi, cự ly 2,8km. Kích thước đất sét sau khi đập 95%<75mm. Kho sét được trang bị 2 máy rải Stacker (153.100) và (153.200), rải đất sét thành 2 đống dọc kho theo phương pháp đánh luống (Windrow). Năng suất rải của mỗi Stacker bình quân 280 tấn /h.Khối lượng mỗi đống 7000 tấn. Tổng sức chứa của kho 14000 tấn. Hiệu suất đồng nhất (theo bảo đảm của bên bán) là 10:1. Bụi sinh ra được lọc qua lọc bụi tĩnh điện (133.210) và lọc bụi túi (133.270), (143.040). II.2.3.Tiếp nhận than, phụ gia, xỷ quặng, nguyên liệu điều chỉnh, thạch cao, đập thạch cao và kho tổng hợp Các loại nguyên, nhiên liệu trên được vận chuyển về công ty bằng phương tiện ô tô hoặc tàu hoả. Thạch cao, xỷ quặng từ tầu hỏa đổ vào phễu cấp liệu (220.020) được sàng qua 3 cấp liệu rung (222.030) xuống một hệ thống băng tải trước khi được rải thành đống trong kho. Than, phụ gia từ ô tô đổ vào băng tải (222.140), sau đó nó được đưa vào kho bằng băng tải (224.010) và rải thành những đống riêng biệt nhờ Stacker (224.100) chạy dọc kho. Riêng thạch cao dạng cục có thể được chứa tại bãi ngoài trời gần với kho chứa tổng hợp.Trước khi đưa vào kho đồng nhất sơ bộ.Thạch cao dạng cục được đập qua máy đập (222.100) có năng suất 120tấn/h. Khối lượng mỗi loại trong kho: Than cám: 2đống x 7500 tấn. Thạch cao: 1đống x 8000 tấn. Nguyên liệu điêù chỉnh: 1đống x3500 tấn. Xỷ, Quặng: 1đống x 5000 tấn. Phụ gia: 1đống x 4500 tấn. II.2.4.Nghiền liệu Kho chứa đá vôi được lắp đặt một máy cào Realaimer (151.200) kiểu 2 mái bừa, cắt ngang đống, xúc đá vôi vào băng tải (151.300) chạy dọc kho sau đó đổ vào băng (151.320) vận chuyển lên két chứa đá vôi (331.010). Tốc độ của Reclaimer được điều khiển tự động nhằm giữ cho két chứa ở một độ dầy nhất định (đã đặt trước) nhờ sự chỉ báo của tế bào trọng lượng gắn trên két chứa. Kho chứa đất sét cũng được trang bị một Reclaimer (153.300) kiểu cào ngược, cắt ngang luống đưa sét vào băng tải (153.320) chạy dọc kho sau đó đổ vào băng tải (153.340) có gắn thiết bị định lượng (151.345) vận chuyển đất trực tiếp vào máy nghiền liệu. Quặng sắt (hoặc xỷ pyrit) và nguyên liệu giàu SiO(có thể là phiến silic) cũng được Reclaimer (224.200) kiểu cần cẩu cào vào băng (224.400) chạy dọc kho đồng nhất và đưa vào các két chứa riêng biệt (331.050) cho xỷ, (331.090) cho cát. Tốc độ của Reclaimer (224.200) sẽ được điều khiển để giữ cho két chứa ở một độ đầy nhất định nhờ sự chỉ báo của các tế bào trọng kượng gắn trên két chứa. Trừ đất sét được định lượng qua băng (153.340), đá vôi, quặng sắt và nguyên liệu giàu SiOđều được định lượng nhờ các băng cân trước khi đưa vào máy nghiền liệu. Máy nghiền đứng 3 con lăn Atox (341.020) được trang bị cho nghiền và sấy hỗn hợp nguyên liệu. Máy phân ly động (341.021) được lắp liền trên máy nghiền liệu để phân loại bột liệu. Những hạt quá cỡ sẽ được quay lại bàn nghiền, những hạt thô văng ra khỏi bàn nghiền được cấp liệu rung (341.030) đưa vào hệ thống tuần hoàn vật liệu gồm băng tải (331.150) và gầu nâng (331.140) đưa trở lại máy nghiền. Trước khi vào máy nghiền, các kim loại lẫn trong nguyên liệu được tách ra bằng các thiết bị chia tách (331.110) và (331.120). Nguồn nhiệt cho sấy được sử dụng chủ yếu là khí thải lò nung sau quạt Preheater. Nhiệt độ khí thải lò nung được điều chỉnh bằng phương pháp phun nước trong tháp điều hòa khí thải GCT (341.340) để giữ cho nhiệt độ ra khỏi máy nghiền liệu không đổi (ở mức đặt trước khoảng 94C). Khi khí nóng từ lò nung không đủ nhiệt độ để sấy liệu bên trong máy nghiền thì một máy phát nhiệt (generator) sẽ được khởi động cấp khí nóng bổ sung cho quá trình sấy vật liệu trong máy nghiền. Tỷ lệ phần trăm pha trộn các loại vật liệu (đá vôi, đất sét, xỉ quặng và nguyên liệu giàu SiO) được tính toán cân đối tự động bằng hệ thống điều chỉnh cân đối bột liệu trên cơ sở các hệ thống chế tạo do phòng KTSX đưa ra phù hợp với quá trình nung luyện và chất lượng clinke theo yêu cầu (chế độ trực tuyến: online mode). Tỷ lệ trên cũng có thể đặt trực tiếp nếu người vận hành chuyển sang chế độ ngoại tuyến (offline mode). Quá trình khởi động hệ thống nguyên vật liệu tới máy nghiền liệu Reclaimer (153.300) phải khởi động trước cùng với cới các băng tải để đất sét có thời gian tới các chứa đá vôi, xỷ, quặng, nguyên liệu giàu SiO. Có nghĩa là các băng cân (331.020, 331.060, 331.100) phải khởi động trước một thời gian (đã tính toán trước) kể từ khi Reclaimer (153.300) bắt đầu khởi động. Trường hợp sau khi dừng khẩn cấp máy nghiền, vật liệu thô vẫn còn trên băng tải thì người vận hành CCR có thể khởi động bình thường toàn bộ hệ thống vận chuyển mà không cần có thời gian trễ. Bột liệu sau khi được tập chung tại 4 cyclon lắng (341.070) được vận chuyển bằng máng khí động đưa vào xilo đồng nhất (341.110) xuống các vít tải (341.360, 370). Tốc độ của máy phân ly được điều chỉnh bởi kết quả phân tích độ mịn sản phẩm của phòng thí nghiệm. Lộ trình vận chuyển bột liệu qua gầu nâng (361.010) hoặc gầu nâng (361.100) được chọn bởi người vận hành CCR trước khi khởi động nhóm thiết bị vận chuyển. Khí và bụi sau cyclon lắng được tuần hoàn lại máy nghiền liệu hoặc đưa qua lọc bụi tĩnh điện (341.390) ra ống khói (341.050) nhờ quạt máy nghiền (341.090) và quạt khí thải (341.400). Có 5 vòng điều khiển cho quá trình nghiền liệu. Cân đối cấp liệu máy nghiền. Cấp liệu máy nghiền. Lưu lượng khí máy nghiền. Nhiệt độ tại cửa ra máy nghiền. áp suất thấp tại cửa vào máy nghiền. II.2.5.Đồng nhất silô bột liệu - CF (361.040) Silo bột liệu được chế tạo bằng bê tông cốt thép có sức chứa 20.000 tấn bột liệu. Đáy silo được bố trí 7 cửa xả liệu ứng với 7 khoang tròn hình nón và được sục khí bởi hệ thống 3 quạt thổi pitông quay (361.BL.01- 03) nhằm đạt tới hiệu quả đồng nhất cao. Hệ thống đường ống cấp khí sục phức tạp và các hộp khí đặt tại đáy silo tạo nên tầng sôi bột liệu và xả qua 7 cửa tháo đáy theo chương trình. Mỗi lần xả gồm 3 cửa đáy tương ứng với 3 múi tam giác trong 4 múi tại đáy silo. Mỗi chu kì bằng 60s .Trong chu kì xả đáy 12 phút, mỗi múi được sục khí một lần. Quá trình sục khí silo và xả đáy được điều khiển bởi một bộ PLC lắp đặt trong một hệ thống vi xử lí. II.2.6.Cấp liệu lò nung Có 7 cửa tháo tại đáy silo (361.040) mỗi cửa được lắp đặt 2 van, một van được vận hành bằng tay, một van vận hành bằng khí nén. Trong vận hành bình thường các van tay đựơc mở 100%, các van (361.040.FV01-07) điều chỉnh tuỳ theo mức đầy của phễu nhận và theo chu kì xả tại các cửa tháo tương ứng. Sau khi tập chung tại phễu nhận, bột liệu qua van vận hành khí nén (361.050) vào cân cấp liệu lò nung. Thùng cấp liệu lò nung được giữ theo trọng lượng đặt trước nhờ sự đóng mở van tự động (361.050) qua các tế bào trọng lượng gắn trên thùng cấp liệu lò nung. Việc tháo xả bột liệu từ cân cấp liệu lò nung nhờ van vận hành môtơ (van điều khiển lưu lượng 361.FG11) và van vận hành bằng khí nén (van ngắt sự cố 361.SG11). Trong vận hành bình thường, van khí nén mở hết. Van vận hành môtơ được điều khiển theo yêu cầu mức cấp liệu lò nung còn gọi là van điều khiển lưu lượng. Khi lộ trình cấp liệu chính bị trục trặc thì lộ trình dự phòng (stand-by) bao gồm van khí nén (361.SG12) và van điều khiển lưu lượng (361.FG12) sẽ được mở và sao chép lại mức độ mở van của lộ trình chính dể quá trình cấp liệu được liên tục. Quạt (361.060) được cung cấp cho vệc sục khí thùng cân (361.050). Có 3 lộ trình cấp liệu lò nung liên quan đến hệ thống vận chuyển bột liệu từ máy nghiền liệu đến silô mà người vân hành CCR phải lựa chọn trước khi khởi động hệ thống cấp liệu lò nung: S361.010P361.100 S361.010P361.080 S361.100P361.080 Và 2 lộ trình RECIR tuần hoàn liệu sau cân cấp liệu về silô. Ngoài ra, người vận hành còn có thể đổi từ lộ trình này sang lộ trình khác nếu lộ trình đang vận hành bị trục trặc theo một nguyên tắc nhất định. II.2.7.Nung clinker Bột liệu đã qua cân được đưa vào Preheater 2 nhánh 5 tầng nhờ máng khí động (361.090), các van quay (361.120) và các van đối trọng (Flap Valve) (361.125) vào vị trí ống nối giữa cyclone số 2 và cyclone số1 của cả 2 nhánh A và B. Vị trí van phân chia liệu (361.095) được điều khiển để tình trạng khí giữa 2 nhánh là như nhau. Do có sức hút của quạt preheater (341.420), khí nóng từ lò và calciner cuốn bột liệu vào 2 cyclone tầng 1 (C1), lắng lại ở 2 cyclone này và rơi xuống đoạn ống nối giữa Cvà C lại hoà vào dồn khí nóng, lắng tại C… Cứ tiếp tục như vậy quá trình trao đổi nhiệt xảy ra giữa bột liệu và khí nóng. Bột liệu tăng dần nhiệt độ và xảy ra các phản ứng mất nước, phản ứng phân huỷ khoáng sét. Quá trình canxi hoá xảy ra mãnh liệt khi bột liệu đươc đưa vào calciner (421.110) và ống đứng lò nung để tiếp tục vào C. Trứơc khi vào lò nung, mức độ canxi hoá đạt được từ 90-95%. Nhiệt độ của bột liệu từ 860-875OC. Do có độ dốc và chuyển động quay của lò nung, bột liệu được vận chuyển từ đầu lò tới máy làm lạnh clinker trên chiều dài 71m. Tại đây, dưới tác tác dụng nhiệt từ lò phun lò Douflex (9441.700), bột liệu tiếp tục các phản ứng phân huỷ hoàn toàn cacbonat thực hiện các phản ứng pha rắn và phản ứng kết khối tạo clinker. Khi ra khỏi lò quay, Clinker có nhiệt độ khoảng 1350C được rơi vào máy lạnh clinker kiểu ghi (loại Coolax cooler 1284 CC-3 giàn ghi, dẫn động thuỷ lực) để làm nguội clinker đến nhiệt độ 65C cộng với nhiệt độ của môi trường. Quạt Preheater (341.420) là loại quạt tuabin có công suất môtơ 2001 kw, lưu lượng khí 637.920m/h, áp suất 850 mm WH tạo sưc hút qua hệ thống lò và đưa khí thải tới sử dụng cho máy nghiền liệu hoặc qua ESP (341.390) nhờ quạt khí thải (341.400) đưa ra ống khói . Nhiệt độ khí thải ra môi trường không vượt quá 150C. Có 11 vòng điều khiển (control loops) cho hệ thống lò nung clinker trong quá trình vận hành lò và preheater. áp suất không đổi trong quạt ID - Fan. Độ đầy của lò nung. Nhiệt độ không đổi sau cyclone tần 5. Nhiên liệu tới vòi phun không đổi. Vị trí van phân chia cấp liệu lò nung. nhiệt độ đầu vào lọc bụi tĩnh điện ESP chính. áp suất thấp trong kiln hood. áp suất dưới ghi cfg (Controlled fall gate) tốc độ ghi 2. khí làm mát. làm mát nước ESP cooler. II.2.8.Làm nguội Clinker Tổ hợp thiết bị làm nguội clinker kiểu Coolax cooler 1284CC 3 giàn ghi được lắp đặt cho việc làm nguội clinker xả ra từ lò nung. Các tấm ghi cố độ bền nhiệt cao cùng với sự phân khoang (3 zôn) và hệ thống quạt gồm 13 cái đảm bảo cho việc thu hồi nhiệt đạt tới hiệu suất thu hồi nhiệt cao (gió 2 và gió 3) cho lò nung, calciner và đảm bảo làm nguội clinker đến nhiệt độ thiết kế. Các zôn của Coolax cooler: Zôn đầu CIS: 6 hàng ghi (Zôn thu hồi nhiệt). Zôn CFG: 18 hàng ghi (Zôn thu hồi nhiệt). Zôn RFT: 60 hàng ghi (Zôn làm nguội). Tổ hợp gồm 13 quạt khí làm mát trong đó 2 quạt khí kín, 2 quạt cho CIS, 3 quạt cho CFG và 6 quạt cho RFT. Clinker có kích thước <=30mm qua các thanh ghi rơi trực tiếp xuống băng gầu. Các hạt có kích thước lớn hơn 30mm qua máy đâp búa (441.340) để đập sau đó rơi xuống băng gầu (471.010) để vận chuyển lên silô chứa cùng với clinker hạt nhỏ rơi xuống từ các khoang trên suốt chiều dài của hệ thống ghi. Tốc độ của ghi được điều khiển bởi áp suất dưới ghi 1 do các quạt K21, K22 và K23 tạo ra theo vòng điều khiển. Hơn 70% khí nóng từ cooler được thu hồi cho quá trình cháy lò nung và calciner, lượng còn lại được qua quạt hút (441.610) hút qua lọc bụi tĩnh điện ESP (441.610) và đẩy ra ống khói có trích một phần dử dụng cho sấy than trong máy nghiền than. Bụi lắng từ ESP được hệ thống băng cào vận chuyển bụi clinker về băng gầu (471.010). Có 7 mạch điều khiển được lắp đặt cho hệ thống máy làm nguội Coolax. áp suất tại cửa ra của lò nung (kiln hood) được điều khiển bởi bộ điều khiển PID bằng vịệc điều chỉnh tốc độ quạt hút khí thải cooler. Tốc độ ghi 1 được điều khiển bởi áp suất CFG từ các quạt K21, K22 và K23. Tốc độ ghi 2 được điều khiển bởi tốc độ ghi 1. Tốc độ ghi 3 được điều khiển bởi tốc độ ghi 2. Lưu lượng khí cho ghi 1 được điều khiển bởi việ điều chỉnh van hút của các quạt K11, K12, k21, K22, K23, K41, K42và các quạt khí kín K20 và K30. Lưu lượng khí cho ghi 2 được điều khiển bởi việc điều chỉnh các quạt K43 và K44. Lưu lượng khí cho ghi 3 được điều khiển bởi việc điều chỉnh van hút các quạt K45 và K46. Nhiệt độ khí thải Cooler tới lọc bụi tĩnh điện ESP được điều khiển bởi việc phun nước làm mát tới cooler. II.2.9.Nghiền than Than cám 4A (nay là 3C) được reclaimer (224.200) cào vào băng tải (224.300) chạy dọc kho và đưa tới két chứa (461.060) nhờ hệ thống băng tải. Trước khi vào két chứa, kim loại trong than được chia tách, thải bỏ nhờ thiết bị phát hiện và chia tách (224.374; 224.372) gắn trên băng tải (224.370). Nhờ máy cấp liệu than vận hành bằng môtơ điều khiển tốc độ, than đươc tháo qua két chứa vào máy nghiền qua vít tải cấp liệu vào máy nghiền. Máy nghiền than là loại máy nghiền Atox loại 3 con lăn (Atox 27.5) được lắp đặt cùng máy phân ly động kiểu RAKM 27.5 Than cám được nghiền đến độ mịn: 5% sót lại trên sàng 009, các hạt có kích thước lớn hơn được máy phân ly thải ra quay lại bàn nghiền. Nhờ sức hút của quạt máy nghiền (461.250) than mịn được lắng qua lọc bụi túi (461.230) tốc độ máy phân ly được điều khiển phù hợp với kết quả độ mịn từ phòng thí nghiệm. Nguồn nhiệt cho sấy được trích từ khí thải lò nung và thiết bị phát nhiệt (461.580). Có 4 mạch điều khiển được lắp đặt cho máy nghiền than: Nhiệt độ ra khỏi máy nghiền sẽ được giữ không đổi bằng việc điều chỉnh vị trí van trong ống khí nóng từ máy làm nguội kiểu ghi. Lưu lượng khí qua máy nghiền được điều khiển bằng cách điều chỉnh van hút quạt máy nghiền/lọc bụi. Mức cấp liệu tới máy nghiền được diều khiển bởi chênh áp máy nghiền. áp suất cửa vào máy nghiền được điều khiển bởi vị trí van trong ống tuần hoàn khí. Ngoài các vòng điều khiển trên mà tất cả đều có thể làm việc ở chế độ điều khiển bằng tay, các thông số sau đây có thể được điều khiển từ xa: Tốc độ môtơ máy nghiền. Vị trí các van điều chỉnh. Vị trí các van ngắt. Tốc độ rôto máy phân ly. Đặt áp lực máy nghiền. Vị trí nâng hạ con lăn. Cung cấp nhiên liệu tới generator (lò đốt phụ nghiền than). II.2.10.Đốt nhiên liệu trong lò quay và trong calciner a.Đốt than Cân than cho lò nung (461.640) và cân than cho calciner (461.560) được trang bị riêng dưới các két than mịn (461.610) và (461.410). Than mịn được đưa tới các vòi phun nhờ khí từ các quạt thổi (461.575 từ 0-05) cho vòi phun calciner và các quạt (461.670 từ (01-02) cho vòi phun chính của lò nung. Mỗi nhóm quạt có một quạt thổi dự phòng (stand-by). Người vận hành CCR được phép chọn 2 trong 3 vòi phun calciner và chọn 1 trong 2 quạt cho vòi phun chính lò nung trước khi khởi động các nhóm van chuyển than mịn nhưng phải yêu cầu công nhận vận hành khoá các van tay tại cửa ra của quạt stand-by. Tốc độ cấp than cho vòi phun được điều chỉnh bởi tốc độ môtơ cân than. Lượng gió do các quạt thổi sinh ra để đẩy than mịn đươc coi như một lượng gió sơ cấp tham gia vào quá trình cháy của vòi phun. b.Đốt dầu Dầu MFO đựoc một thiết bị hâm sấy tới nhiệt độ 120-130C và được bơm tới vòi phun cho giai đoạn sấy và khởi động lò bằng bơm cao áp với áp suất từ 30 - 40 bar. Sau khi đã đi qua một hệ thống van điều khiển lưu lượng tại các tổ hợp phân phối, dầu được cung cấp cho các vòi phun: Vòi phun calciner qua tổ hợp (421.470). Vòi phun chính của lò nung qua tổ hợp (441.790). Vòi phun khởi động qua tổ hơp (441.920). Ngoài ra dầu còn được cung cấp tới các generator phát nhiệt cho sấy máy nghiền liệu và máy nghiền than. Các generator chỉ sử dụng nhất thời. Trong vận hành bình thường, khí nóng từ Coolax cooler và từ lò nung được cung cấp cho sấy vật liệu thô và than thô trong máy nghiền liệu và máy nghiền than. II.2.11.Xử lý khí thải Khí thải từ lò nung và tháp trao đổi nhiệt được quạt preheater (341.420) hút qua GCT (tháp diều hoà khí thải 341.410) cung cấp cho máy nghiền liệu (9341.021). Nhiệt độ khí ra khỏi máy nghiền được điều khiển bằng generator (341.040) và việc phun nước trong GCT (theo vòng điều khiển ). Khi nhiệt độ ra khỏi máy nghiện liệu lớn hơn điểm dặt cho trước thì bơm nước (341.410) sẽ khởi động và phun nước ở dạng sương để giảm nhiệt độ khí và lắng bụi. Khi máy nghiền liệu không làm việc thì điểm đặt nhiệt độ khí thải được đặt ở trước lọc bụi tĩnh điện (341.090) thường là không lớn hơn 150C. Nhờ sức hút của quạt khí thải ESP, khí thải sau khi lắng tại lọc bụi tĩnh điện (341.390) được trả ra môi trường qua ống khói. Hàm lượng bụi trong khí thải ra môi trường không lớn hơn 50mg/Nm. Tháp điều hoà khí thải (341.410) được trang bị vít tải (341.SC01) để đưa bụi đã lắng trong tháp ra ngoài. Nếu bụi bị ướt, vít tải thuận nghịch (341.430) sẽ đảo chiều đưa bụi ướt thải đi. Bình thường bụi khô được đưa vào vít tải (341.470) và vận chuyển cùng với bụi lắng từ lọc bụi tĩnh điện về silô đồng nhất. II.2.13.Vận chuyển clinker Toàn bộ clinker từ máy làm lạnh (441.200) và bụi chưa lắng từ lọc bụi tĩnh điện (441.600) được đưa vao băng gầu (471.010) và vận chuyển lên các silô chứa. Van phân chia (471.040) có nhiệm vụ phân chia clinker về các silô (481.120) sứ chứa 20.000 tấn/silô. Clinker không đạt yêu cầu được đưa vào silô (481.080) sức chứa 2.000 tấn. II.2.14.Nghiền xi măng. a.Vận chuyển Clinker, thạch cao, phụ gia Clinker chính phẩm đựoc xả ra từ từ 2 silô (481.120), mỗi silô có 6 cửa xả qua các van vận hành bằng môtơ đua vào hệ thống băng tải và gầu nâng vận chuyển lên két chứa (541.010). Thạch cao và phụ gia trong kho được reclaimer (224.200) cào văng băng tải (224.300) chạy dọc kho và được hệ thống băng tải vận chuyển đến két chứa thạch cao (541.030) và két chứa phụ gia (541.050). Dưới các két chứa clinker, thạch cao và phụ gia là các băng cân định lượng đặt dưới các van que (Rod gate). Tốc độ các băng cân được cân dối tự động phù hợp với tỷ lệ đã định trước bởi người vận hành CCR. Clinker, thạch cao và phụ gia từ các băng cân (541.020); (541.040); (541.060) được đổ vào các băng tải đảo chiều (541.075); (541.080); (541.085) và chia thành 2 tuyến. Tuyến I: Các băng cân chạy theo chiều thuận đưa clinker, thạch cao phụ gia vào băng tải (541.135) để vận chuyển vào máy nghiền trước (máy nghiền sơ bộ) sau đó đưa vào máy nghiền xi măng. Tuyến II: Các băng tải chạy theo chiều nghịch. Clinker, thạch cao và phụ gia từ các băng cân vào băng tải (541.230) đổ thẳng vào máy nghiền xi măng không qua thiết bị nghiền sơ bộ. b.Nghiền xi măng Máy nghiền xi măng (540.300) năng suất 240tấn /h là loại máy nghiền chu trình kín với máy phân ly động kiểu Sepak, có lắp đặt hệ thống máy nghiền sơ bộ nhằm nâng cao năng suất hệ thống nghiền. Theo tuyến I: Clinker, thạch cao và phụ gia trước khi vào nghiền sơ bộ được tách bỏ kim loại nhờ các thiết bị (541.100) và (541.140). Sau khi được nghiền sơ bộ, vật liệu được đưa vào băng tải và gầu nâng để đưa vào máy nhiền bi (541.300). Nhờ lực va đập và chà sát của bi, đạn nghiền, vật liệu được nghiền thành xi măng. Sau khi qua máy phân ly Sepak, xi măng thành phẩm được lắng qua 2 lọc bụi túi (541.500) và (541.505) và nhờ hệ thống vít tải, gầu nâng, máng khí động vận chuyển về silô chứa xi măng. Phần chưa đủ độ mịn (tách ra từ máy phân ly) được quay trở lại máy nghiền bi nhờ các máng khí động. Một cân định lượng kiểu va đập (541.140) được lắp đặt cho việc cân vật liệu quay trở lại máy nghiền. Tốc độ cấp liệu từ các băng cân định lượng (._.Clinker, thạch cao, phụ gia) được điều khiển tự động phù hợp với các điểm đặt trước và trị số lưu lượng vật liệu quay trở lại máy nghiền. Có nghĩa là: khi vật liệu quay trở lại máy nghiền (từ máy phân ly Sepak) tăng thì hệ thống điều khiển tự đông sẽ tác động làm giảm tốc độ các bằng cân Clinker, thạch cao và phụ gia sao cho tổng cấp liệu máy nghiền là không đổi. Thiết bị đo âm thanh máy nghiền (541.300) được lắp đặt cho việc giám sát tình trạng bên trong máy nghiền (độ đầy của vật liệu). Tốc độ quay của máy phân ly Sepak được điều khiển từ xa bởi người vận hành CCR phù hợp với dữ liệu về độ mịn xi măng từ phòng thí nghiệm. Một thiết bị phun nước (541.300-WT 01) được cung cấp cho việc làm nguội xi măng trong máy nghiền. Lưu lượng nước phun có thể được điều tiết tự động phù hợp với nhiệt độ sản phẩm xả ra từ máy nghiền. Việc điều khiển áp suất khí tuần hoàn cho máy phân ly Sepak được điều chỉnh bởi van (541.383) và xi măng có thể được tiếp tục làm mát nhờ việc mở van (541.385) lắp trên vòng tuần hoàn khí cho máy phân ly. Các vòng điều khiển trong công đoạn nghiền xi măng: Điều khiển tải trọng máy nghiền. Điều khiển phun nước và nhiệt độ xi măng trước lọc bụi túi. Điều khiển độ mịn sản phẩm (tốc độ máy phân ly). Điều khiển tỷ lệ pha trộn . Điều khiển áp suất tuần hoàn khí. II.2.15.Đóng bao xi măng Xi măng thành phẩm được hệ thống vít tải, gầu nâng và máng khí động vận chuyển vào 4 silô chứa (621.100); (621.200); (621.300) và (621.400). Để đồng nhất và tháo xi măng ra khỏi silô, các quạt thổi (621.110); (621.210); (621.310); (621.410) được lắp đặt để sục khí và khoang trộn. Xi măng được tháo ra ở cửa đáy duy nhất cho mỗi si lô bên trong khoang trộn rồi qua các van điều khiển lưu lượng vào hệ thống máng khí động và gầu nâng đến các bunke chứa cho 4 máy đóng bao. Hai máng khí động (621.145); (621.345) xả xi măng rời trực tiếp ra các xe ô tô sitéc chở xi măng chuyên dùng. Từ 4 bunke chứa, xi măng được tháo vào 4 máy đóng bao (641.080 từ 1- 4) qua các van lật và van quay. Vỏ bao xi măng được cấp theo tuyến riêng. Xi măng được vận chuyển ra ô tô, tàu hoả bằng hệ thống băng tải. II.3.Các phân xưởng chính trong Sản xuất xi măng II.3.1.Phân xưởng Sản xuất bột liệu II.3.1.1.Các thiết bị chính thuộc phân xưởng Máy nghiền con lăn đứng Atox 45. Máy phân ly hiệu suất cao RAR 45. Hệ thống cấp liệu. Lọc bụi tĩnh điện éP chung cho lò nung và nghiền liệu. Quạt máy nghiền (không phải do FLSA cung cấp) Môtơ 2500kW Hệ thống tuần hoàn vật liệu máy nghiền. Vận chuyển sản phẩm. Quạt lọc bụi kiểu MTS 400/392 Môtơ 513 kW. Khoảng điều chỉnh 33-100%. II.3.1.2.Năng suất Máy nghiền được thiết kế với năng suất 320 tấn/h ở độ mịn 10% trên sàng 009 .Việc thiết kế hàm lượng ẩm của hỗn hợp liệu cấp cho máy nghiền là 8% và được sấy tới độ ẩm 0.5% với kính thước vật liệu max: 0%>158 mm và 2%>135 mm. II.3.1.3.Quá trình công nghệ a.Hệ thống cấp liệu Các loại nghuyên liệu được vận chuyển từ kho tới các két chứa riêng biệt. Từ các két chứa, nguyên kiệu được xả qua các băng cân định lượng theo phần trăm đã định trước do hệ thống điều khiển cân đối và điều chỉnh phối liệu tự động thực hiện (riêng đất sét được điều khiển qua thiết bị định lượng (153BW03) gắn trên băng tải (153.340). Bộ điều khiển tự động cân đối bột liệu sẽ giữ tỷ lệ cấp liệu phù hợp với các hệ số chế tạo mục tiêu (LSF, SM, AM). Từ các băng cân định lượng, nguyên liệu được vận chuyển tới máy nghiền liệu bởi hệ thống vận chuyển. Để tránh các loại kim loại lẫn trong nghuyên liệu rơi vào máy nghiền, hệ thống vận chuyển cấp liệu máy nghiền được trang bị một máy hút kim loại kiểu từ tính trên đầu cuối của băng tải chung cấp vào máy nghìên. Cũng trên băng tải này, một máy phát hiện kim loại được trang bị để loại trừ kim loại không nhiễm từ. Những kim loại này sẽ được thải ra sàn tầng trệt nhờ van 2 ngả lắp tại vị trí trước khi vào máy nghiền nhờ một van quay cùng một lượng nhỏ khí từ môi trường. b.Máy nghiền Atox Qua van quay, nguyên liệu rơi vào một ống trượt và nạp vào bàn nghiền. Bàn nghiền quay trên trục cố định nhờ môtơ và hộp giảm tốc máy nghiền. Nguyên liệu đựơc nghiền mịn do lực ép giữa các con lăn và bàn nghiền. Lực ép được sinh ra do áp suất thuỷ lực của hệ thống bơm thuỷ lực được lắp đặt cho hệ thống máy nghiền. áp suất thuỷ lực được điều chỉnh bằng cánh thay đổi điểm đặt trong phòng điều khiển trung tâm. Vật liệu được lưu giữ trên bàn nghiền bởi vòng chắn. Độ cao của vòng chắn được điều chỉnh để quá trình nghiền đạt mức tối ưu. Tại vùng ngoại biên của bàn nghiền, vật liệu rơi qua vòng chắn hoà lẫn vào dòng khí nóng được đưa vào máy nghiền qua các vòng miệng xung quanh bàn nghiền. Một phần không đáng kể vật liệu hạt lớn rơi qua vòng miệng quay trở lại máy ngiền bởi hệ thống tuần hoàn vật liêu máy nghiền. Máy nghiền còn được trang bị một hệ thống phun nước. Hệ thống này được sử dụng để điều khiển nhiệt độ ra khỏi máy nghiền. Ngoài ra chúng còn được sử dụng cho việc ổn định bề dày lớp vật liệu trên bàn nghiền trong trường hợp nguyên liệu nạp vào quá khô. c.Máy phân ly RAR Một phần vật liệu rơi qua biên của bàn nghiền được quay trở lại bàn nghiền bởi dòng khí nóng đưa vào máy nghiền qua vòng miệng. Các hạt mịn được cuốn vào dòng khí nóng và đưa vào máy phân ly. Trong máy phân ly, dòng khí mang theo bột liệu được chia tách thành 2 phần: các hạt thô được quay trở lại bàn nghiền để nghiền lại, các hạt mịn thành phẩm được vận chuyển cùng với khí gas lên các cyclone. Tại các cyclone này, sự chia tách khí gas và bột liệu được thực hiện. Bột liệu được lắng lại, khí gas được đưa ra ống khói sau khi đã làm sạch tại lọc bụi tĩnh điện (ESP) chung cho lò nung và máy nghiền liệu. Dẫn động cho rôto máy phân ly là một môtơ thay đổi tốc độ. Tốc độ máy phân ly được xác định bởi độ mịn của bột liệu. d.Hệ thống khí gas nghiền Quá trình sấy vật liệu của dòng khí gas, việc vận chuyển và phân ly vật liệu trong máy nghiền được thiết lập bởi một quạt máy nghiền được lắp đặt giữa các cyclone và lọc bụi tĩnh điện chung. Thành phần khí gas vào trong máy nghiền bao gồm khí thải preheater và khí tuần hoàn từ máy nghiền. Nhiệt độ dòng khí được xác định bởi nhu cầu sấy vật liệu cấp vào trong máy nghiền. Khí tuần hoàn đựoc sử dụng cho việc duy trì không đổi lưu lượng khí gas qua máy nghiền và máy phân ly. Lưu lưọng khí gas được giám sát bởi ống venturi lắp đặt giữa các cyclone và quạt máy nghiền. Sau quạt máy nghiền, một phần khí gas của quá trình được quay trở lại cửa vào máy nghiền, một phần được dẫn tới lọc bụi tĩnh điện ESP. e.Vận chuyển sản phẩm Bột liệu đựơc tập chung bởi các cyclone, lọc bụi tĩnh điện và được vận chuyển cùng với bụi lắng từ tháp điều hoà khí thải tới silô bột liệu. Một dụng cụ lấy mẫu tự động kiểu vít được lắp đặt trên đường vận chuyển trước khi vào silô, lấy các mẫu bột liệu đại diện phục vụ cho việc điều chỉnh thành phần hoá và độ mịn của bột liệu. II.3.1.4.Hệ thống điều khiển và các vòng điều khiển Các mô tơ, máy móc, các van và các thiết bị khác được vận hành và điều khiển từ hệ thống điều khiển trung tâm (Central Control Room). a.Các chương trình cho vận hành công đoạn nghiền liệu Từ phòng điều khiển trung tâm, công đoạn nghiền liệu có thể được vận hành bởi việc lựa chọn một số các chương trình và một số các chức năng trực tiếp. Cấu trúc của hệ thống điều khiển bao gồm một số nhóm mô tơ. Các mô tơ của mỗi nhóm có thể được khởi động theo trình tự khi vận hành nhóm. Trong nhóm mô tơ, một máy chỉ có thể được khởi động khi các máy cuối nguồn của nhóm đang vận hành. Một nhóm mô tơ có thể được khởi động khi các nhóm cuối nguồn của công đoạn đang vận hành. Các chương trình đã lắp đặt trong hệ thống điều khiển sẽ thực hiện các thủ tục khởi động và dừng các máy đã được phân chia tới các nhóm. Từ đó, việc vận hành được giám sát tự động, kiểm tra tất cả các liên động cho vận hành, bảo vệ và an toàn . b.Liên động điện Liên động vận hành Nguyên tắc chung của liên động vận hành là không máymóc nào được khởi động khi các máy cuối nguồn của nhóm chưa được khởi động và khởi động không đúng trình tự đã sắp đặt trong nhóm. Việc dừng của bất kỳ máy nào sẽ là nguyên nhân dừng của các máy trước nó theo trình tự. Liên động bảo vệ Các liên động bảo vệ như: Nhiệt độ ổ đỡ. Rung động bánh răng. Rung động máy nghiền. Nhiệt độ dây quấn môtơ. Mức dầu tối thiểu. Các giảm sát tốc độ. Mức vật liệu quá cao… Sẽ dừng tất cả các máy trong công đoạn để bảo vệ thiết bị. Trong hầu hết các trường hợp, báo động cảnh báo trước sẽ được phát ra. c.Các vòng điều khiển Để đảm bảo ổn định vận hành cũng như sự đồng đều của sản phẩm, công đoạn nghiền liệu được đưa vào các vòng điều khiển, mỗi vòng điều khiển duy trì riêng biệt các thông số vận hành của công đoạn. Cân đối cấp liệu máy nghiền. Mỗi thành phần cấp liệu được đặt % trong cấp liệu tổng nhưng tổng số phần trăm các nguyên liệu thành phần phải là 100%. Bộ điều khiển cân đối sẽ duy trì phần cấp liệu riêng biệt cho dù có sự thay đổi trị số tổng cấp liệu mới. Cấp liệu máy nghiền. Trị số cấp liệu máy nghiền được điều khiển bởi chênh áp máy nghiền. Chênh áp máy nghiền được duy trì tại giá trị điểm đặt đã lựa chọn bằng việc điều khiển trị số cấp liệu mới tới máy nghiền. Mức vật liệu trên băng cấp liệu được giữ không đổi bởi việc điều chỉnh tốc độ đồng bộ theo trị số cấp liệu mới. Lưu lượng khí máy nghiền. Lưu lượng khí gas máy nghiền được giữ ô mức không đổi bằng việc điều chỉnh van hút của quạt máy nghiền dựa trên dụng cụ đo venturi được lắp đặt tại vị trí giữa các cyclone tập trung bột liệu và quạt máy nghiền. Nhiệt độ tại cửa ra máy nghiền. Nhiệt độ tại cửa ra máy nghiền được giữ ở mức không đổi bằng việc phun nước trong máy nghiền hoặc phun nước trong tháp điều hoà khí thải. Trong trường hợp sử dụng khí sấy của lò đốt phụ (heat generator) trong vận hành máy nghiền, việc điều chỉnh nhiệt độ tại cửa ra máy nghiền tiến hành bằng việc điều chỉnh lưu lượng nhiên liệu cấp tới generator. áp suất thấp tại cửa vào máy nghiền. áp suất thấp tại cửa vào máy nghiền được giữ ở mức không đổi bằng việc điều chỉnh van hút của quạt lọc bụi tĩnh điện ESP. II.3.1.4.Các thiết bị điều khiển từ xa Các thiết bị sau đây có thể điều khiển từ xa bởi người vận hành CCR: Tất cả các van điều chỉnh. Tất cả các van ngắt. Van hút quạt ID-fan. Tốc độ phân ly. Trị số cấp liệu cuả các thành phần cấp liệu riêng biệt. Vị trị nâng hạ con lăn. II.3.1.5.Vận hành máy nghiền Trình tự khởi động, dừng hệ thống sẽ dễ dàng hơn nhờ các vòng điều khiển và việc điều khiển bằng tay, sau đây sẽ mô tả việc đặt các thông số máy nghiền và tổ hợp cơ khí máy nghiền sẽ ảnh hưởng tới vận hành máy nghiền như thế nào. a.Ghi chép vận hành Khi phân xưởng đang hoạt động ổn định, tất cả các thông số vận hành như: áp suất, nhiệt độ, trị số cấp liệu, vị trí van… phải được ghi chép. Các dữ liệu này rất cần thiết cho quá trình khởi động lại phân xưởng. b.Đặt bằng tay Một điểm đặt quan trọng nhằm đạt được quá trình vận hành tối ưu phải được thực hiện bằng tay. Sự tương thích giữa nhu cầu ổn định vận hành và năng suất sản phẩm cao phụ thuộc vào đường đặc tính của máy nghiền mà nó được thiết lập trong quá trình chạy bảo hành hệ thống máy nghiền. áp lực máy nghiền. áp lực nghiền của các con lăn xuống bàn nghiền cùng với hệ thống thuỷ lực có thể được điều chỉnh trong vận hành. áp lực nghiền luôn luôn cao có nghĩa là tiêu tốn điện cho máy nghiền cao và năng suất cho máy nghiền cao. Tuy nhiên, khi có các tình huống xảy ra thì áp lực nghiền nên giảm. Số lượng đầy đủ trong cấp liệu mới hay các đường đặc tuyến cấp liệu bình thường có thể được áp dụng. Tốc độ máy phân ly. Việc thay đổi tốc độ máy phân ly sẽ ảnh hưởng tới độ mịn của sản phẩm, tốc độ máy phân ly được sử dụng cho điều chỉnh độ mịn trên cơ sở phân tích độ mịn từ phòng thí nghiệm. Phun nước. Máy nghiền được trang bị một hệ thống máy phun nước lắp đặt cho phun nước trên bàn nghiền. Bằng việc sử dụng hệ thống phun nước, sự ổn định lớp vật liệu nghiền trên bàn nghiền có thể đạt được. Ngoài ra, hệ thống phun nước còn được sử dụng cho việc duy trì nhiệt độ tại cửa ra của máy nghiền là không đổi. Tuy nhiên, sự lựa chọn của người vận hành tuỳ theo các điều kiện để có thể phun nước trong máy nghiền hay trong tháp điều hoà khí thải GCT. c.Điều chỉnh bên trong máy nghiền Một vài cơ cấu bên trong máy nghiền có thể được điều chỉnh, tuy nhiên việc điều chỉnh không phải trong khi đang vận hành cho các cơ cấu như: vòng chắn, vòng miệng. Vòng chắn. Phần ngoại biên của bàn nghiền được lắp rắp cùng với vòng chắn. Vòng chắn được làm bởi một các vòng phân đoạn. Bằng việc lắp thêm hoặc tháo hoàn toàn các vòng, chiều cao của vòng chắn có thể được điều chỉnh. Vòng chắn cao hơn sẽ giữ lại vật liệu nhiều hơn trên bàn nghiền và bằng việc làm như vậy sẽ cải thiện được sự ổn định của quá trình nghiền. Tuy nhiên, cùng với chiều cao hơn của bàn nghiền, lớp vật liệu trên bàn nghiền sẽ dày hơn và hiệu quả nghiền sẽ kém. Việc đặt chiều cao vòng chắn tối ưu sẽ được thiết lập trong quá trình chạy bảo hành năng suất máy nghiền. Sau khi thay thế những phần hư hỏng của bàn nghiền, chiều cao của vòng chắn nên được lưu giữ để duy trì chiều cao vòng chắn thực tế. Vòng miệng. Tiết diện vòng miệng được điều chỉnh bởi các tấm phôi kích thước khác nhau được cung cấp cùng với máy nghiền. điều chỉnh tiết diện có nghĩa là thay đổi vận tốc dòng khí đi qua vòng miệng. Máy nghiền nên được vận hành với tiết diện vòng miệng lớn nhất có nghĩa là vận tốc dòng khí lớn nhất. Từ đó, vật liệu rơi qua vòng miệng có thể quay trở lại bàn nghiền. Vận tốc dòng khí gas qua vòng miệng không được ở mức thấp mà có thể gây rung động máy nghiền. Tiết diện vòng miệng thích hợp sẽ được thiết lập trong thời gian chạy bảo hành phân xưởng nghiền liệu. d.Các thông số tác động khác Tác động của phép đo độ hạt cấp liệu: Máy nghiền con lăn có khả năng đập hiệu quả vật liệu cấp tới có kích thước dạng cục phụ thuộc vào đường kính con lăn. Nếu cấp lệu máy nghiền thô có nghĩa là nó chứa nhiều cục lớn hơn. Việc vận hành máy nghiền có thể có vấn đề. Đó là: Độ rung động máy nghiền cao hơn và mức sản phẩm nghiền sẽ thấp hơn. Nếu cấp liệu máy nghiền gồm nhiều hạt nhỏ và bụi, máy nghiền có thể duy trì ổn định lớp vật liệu nghiền nhưng độ rung máy nghiền lại cao hơn. Vấn đề này khắc phục bằng cách làm tăng lượng nước phun máy nghiền. II.3.2.Phân xưởng nung CLINKER II.3.2.1.Các thiết bị chính Phân xưởng sản xuất Clinker FLS - SLC - D (Sparate Line Calciner Down Draught) gồm các thiết bị chính sau: Lò lung: Năng suất 4000t Clinker/ngày. Đường kính 4,55m. Chiều dài 71m. Số bệ đỡ 3. Độ nghiêng 4%. Dự kiến các hệ số chế tạo bột liệu: LSF: 98 - 102 SM : 2,4 - 2,6 AM: 1,3 - 1,4 Các hệ số của Calciner: LSF: 94 - 96 SM : 2,4 - 2,5 AM: 1,3 - 1,4 Tiêu tốn nhiên liệu: 730kcal/kg Clinker. Preheater: 2 nhánh 5 tầng. Kích thước cyclone cho một nhánh: 2x5,2m (kiểu LP) và 3x5,4 m (kiểu LP). Calciner: DDC (Down Drraught Calciner) 6,9x20m. Máy làm nguội clinker: Coolax 1284 CC. Máy đập Clinker: Đập búa. Kiểu vòi phun: Duoflex hỗn hợp than, dầu. Hệ thống cấp liệu lò nung: Êlevator. Quạt ID-Fan: Solyvent DPDR 287 hoặc tương tự với môtơ 2001kw. Lưu lượng 637.920m3/h. áp suất 850 mm. Nhiệt độ khí 302oC. II.3.2.2.Mô tả quá trình Hệ Calciner SLC-D được lắp đặt và bố trí tách biệt song song với ống đứng lò nung. Khí cháy cung cấp cho Calciner là khí thải được thu hồi từ máy làm nguội kiểu ghi Coolax. Lò nung được trang bị với Calciner 2 nhánh 5 tầng. Vòi phun chính của lò nung là loại vòi phun Duoflex được thiết kế với vận tốc 160 m/ s trong ống gió sơ cấp (gió 1). Bột liệu được xả từ silô CF (Controlled Flow) qua thùng cấp liệu cân tới 2 nhánh preheater bởi hệ thống gầu nâng và máng khí động theo 3 lộ trình có thể chuyển đổi thay thế lẫn nhau trong quá trình vận hành. Bột liệu được cấp vào ống khí đi lên giữa cyclone số 1 và cyclone số 2 của hai nhánh preheater qua van quay và đối trọng (Flap Valve). Preheater vận hành theo nguyên lý trao đổi nhiệt ngược dòng. Bột liệu đi xuống qua các nhánh preheater do trọng lượng và khí nóng do lò, Calciner sinh ra đi ngược lên do sức hút của quạt ID - fan. Do đó, bột liệu được trao đổi (gia nhiệt) trên lộ trình còn khí nóng thì mất nhiệt dần. Khi đến van phân chia của 2 cyclone tầng 4, bột liệu được chia thành 2 dòng. Một dòng đi vào ống gió 3 và một dòng đi vào ống đứng lò nung (cả 2 nhánh A và B của preheater). Sự phân chia bột liệu sẽ được điều chỉnh trong quá trình vận hành và thường xấp xỉ: 65% tới ống gió 3; 35% tới ống đứng lò nung. Trong DDC (Calciner), xấp xỉ 58% nhiên liệu được đốt cháy. Nhiên liệu trong Calciner được đốt trong vòi phun 2 kênh kiểu đứng cùng với gió 1 được lắp đặt trên đỉnh của DDC. Khí nóng thu hồi từ Cooler, một phần được đưa vào đỉnh DDC (qua ống gió 3) cung cấp cho quá trình cháy tại Calciner (gió 3), một phần được đưa vào lò nung cung cấp cho quá trình của vòi phun trung tâm (gió 2). Tương quan giữa lượng gió 1, gió 2, gió 3 trong quá trình cháy của hệ thống lò nung được điều chỉnh bởi các van trong các đường ống khí cháy preheater và van điều chỉnh kiểu trượt vận hành môtơ (restrictor gate) lắp đặt trong ống đứng của lò nung. DDC được vận hành ở nhiệt độ cao xấp xỉ 11000C (nhiệt độ khí ra tại cửa của DDC) thời gian lưu trữ bột liệu trong DDC xấp xỉ 3,7giây. Sức hút phù hợp qua hệ thống lò nung được điều chỉnh bởi van và tốc độ quạt ID_fan. Khí cháy từ lò nung và từ DDC được trộn mạnh mẽ tại điểm thắt tại ILC của Calciner trước khi chúng được đưa trực tiếp vào 2 cyclone tầng 5. Trong cyclone tầng 5, bột liệu được tách khỏi dòng khí và được cung cấp vào lò nung với mức độ canxi hoá xấp xỉ 95%. Nhờ có độ dốc và quay của lò nung, bột liệu được tiếp tục được vận chuyển qua lò. Chúng được canxi hoá hoàn toàn nhờ nhiệt cung cấp bởi vòi phun trung tâm và hình thành Clinker sau khi đã đi qua zôn nung của lò. Clinker đã kết khối đựơc rơi vào máy làm nguội kiểu ghi Coolax để hạ nhiệt độ Clinker xuống: 65oC + nhiệt độ môi trường. Máy làm nguội Coolax. Cliker từ lò quay có nhiệt độ khoảng 13500C được đưa xuống máy làm nguội Coolax kiểu ghi. Nhờ hệ thống 13 quạt và chuyển động của 3 giàn ghi clinker được làm mát và vận chuyển về cuối coolax. Những hạt có kích thước 30 mm được đưa qua máy đập búa để đập nhỏ. Sau đó toàn bộ Clinker kể cả Clinker mịn rơi xuống các phễu chứa dưới giàn ghi đều rơi vào băng gầu để vận chuyển lên silô chứa. Bằng sự thay đổi vị trí của van phân chia, Clinker không đạt chất lượng được đưa vào một silô chứa riêng. Xử lý khí thải. Trong vận hành bình thường, khí thải lò nung được sử dụng cho mục đích sấy trong máy nghiền liệu. Phần khí dư sẽ qua một buồng lắng trước khi vào lọc bụi tĩnh điện (ESP). Khi máy nghiền liệu dừng, toàn bộ khí thải lò nung sẽ được qua tháp điều hoà khí thải GCT (Gas Conditioning Tower). Sau khi qua GCT, khí thải cũng được lắng bụi rồi được làm sạch nhờ lọc bụi tĩnh điện ESP trước khi thải ra môi trường. Bụi được thu hồi trong buồng lắng bụi GCT và trong ESP được đưa trở về silô hoặc vào hệ thống cấp liệu lò nung. II.3.2.3.Thủ tục sấy hệ thống lò nung Clinker a.Buồng khói, ống đứng buồng khói, preheater, ống gió 3, máy làm nguội và lò nung Việc sấy và gia nhiệt cho lớp lót của hệ thống phải được tiến hành rất từ từ để tránh sự nứt rạn và vỡ lớp lót. Đặc biệt chú ý với các zôn lớn lót bằng vữa và bê tông chịu lửa. Cần thiết phải tiến hành các thủ tục sấy lò theo đường cong sấy theo yêu cầu của các nhà cung cấp gạch chịu lửa. Việc sấy hệ thống lò nung phải được tiến hành với điều kiện lắp dựng toàn bộ hệ thống đã hoàn thiện và đồng bộ sau khi sấy, lò nung phải được đưa vào hoạt động ngay. Quá trình sấy và nâng nhiệt hệ thống lò nung lần đầu tiên nên được phân ra 3 giai đoạn với khoảng thời gian: 48, 72 và 24 giờ (theo biểu đồ sấy kèm theo). b.Vận hành sấy lần đầu Quá trình sấy lần đầu tiên được bắt đầu và tiến hành theo 3 giai đoạn sau: Giai đoạn 1: Sấy ống đứng và buồng khói sử dụng vòi phun khởi động có thể di chuyển được. Giai đoạn 2: Sấy ống gió 3 và máy làm nguội sử dụng vòi phun Calciner. Giai đoạn 3: Sấy preheater và lò quay sử dụng vòi phun chính và vòi phun Calciner. II.3.2.4.Cung cấp khí trong giai đoạn nâng nhiệt Trong thời kỳ nâng nhiệt, cần có khối lượng nhiệt lớn nhất được tập trung gia nhiệt cho lò nung có nghĩa là cần có một thể tích gió cần thiết và phù hợp qua lò. Tuy nhiên, một lượng khí dư cũng cần có mặt cho quá trình cháy. Van quạt khí thải cooler được điều chỉnh để có thể sấy vữa chịu lửa và lớp lót trong cooler. Ngọn lửa không được để có muội: Thông thường, hàm lượng oxy yêu cầu (được hiển thị trong CCR nhờ thiết bị phân tích khí) trong ống đứng buồng khói khoảng từ 5 đến 8%. Hàm lượng oxy nhỏ hơn mức này sẽ gây nên ngọn lửa có muội. Việc phân tích khí sau preheater không cần phải thực hiện trong giai đoạn nâng nhiệt vì sự thấm khí của preaheater sẽ ảnh hưởng đến phân tích. III.3.2.5.Xem xét trong thời kỳ nâng nhiệt Chưong trình nâng nhiệt được tiến hành theo biểu đồ. Tuy nhiên thời kỳ nâng nhiệt cho việc khởi động nguội lò nung bình thường là xấp xỉ 24 giờ. Đây là vấn đề rất quan trọng để bảo vệ vật liệu chịu lửa trong hệ thống. Không nên có một cố gắng nào để làm tăng tốc độ chương trình. Trong trường hợp có sự gián đoạn trong thời kỳ nâng nhiệt, cần phải kéo dài thêm thời gian để thời gian sấy theo quy định được đảm bảo. Tốc độ nâng nhiệt được đo theo nhiệt độ khí tại buồng khói (inlet chamber) và nhiệt độ khí ra khỏi preheater và theo đường cong trên biểu đồ sấy. Các dữ liệu được ghi chép theo kinh nghiệm vận hành trong thời kỳ nâng nhiệt lần đầu để đường cong trên biểu đồ được điều chỉnh theo thực tế trong những tình huống cụ thể. Bất cứ một sự gia tăng nào về sức hút cũng đều là nguyên nhân gây nên sự gia tăng nhiệt độ trong tháp cyclone dẫn đến tăng sự tiêu hao nhiệt trong lò và đó là điều không mong muốn. II.3.2.6.Vận hành a.Điều khiển các thông số vận hành Trong vận hành, quá trình được giám sát bởi hệ thống điều khiển, nơi mà các gía trị của quá trình và các gía trị đặt được xử lý, được tối ưu và được ghi chép để có hiệu lực cho người vận hành. Một số các gía trị đặt có thể được điều khiển tự động bởi các vòng điều khiển và một số có thể được điều khiển bằng tay. Chức năng khoá liên động và báo động được gắn với một số các thông số của quá trình. b.Các vòng điều khiển (11vòng) Để duy trì ổn định vận hành bất kể các thay đổi các thông số mà nó có thể làm ảnh hưởng tới quá trình, hệ thống được cài đặt một vài vòng điều khiển mà nó sẽ thực hiện những tác động đúng khi được đặt trong chế độ tự động. Không có bộ điều khiển nào cần đặt trong chế độ tự động khi mà các giá trị đầu vào của quá trình đạt tới ổn định ở mức tương đương với điểm đặt của bộ điều khiển. Để phục vụ cho người vận hành trong điều khiển quá trình, các vòng điều khiển sau đây sẽ có hiệu lực. áp suất không đổi sau quạt ID-fan: áp suất giữa quạt ID-fan và quạt lọc bụi - áp suất được đo sau quạt ID-fan được giữ không đổi bằng việc điều chỉnh tốc độ quạt lọc bụi. Vịêc làm này duy trì ổn định sức hút preheater. Độ đầy của lò nung: Tốc độ lò nung và mức cấp liệu được đồng bộ. nhiệt độ không đổi sau cyclone tầng 5: Nhiệt độ khí tại cửa ra cyclone tầng 5 điều khiển lượng nhiên liệu tới DDC. Có 2 nhiệt độ được lựa chọn điểm đặt. Hai bộ điều khiển làm việc theo kiểu nối tầng. Bộ điều khiển thứ 2 điều khiển điểm đặt nhiệt độ đã chọn sau cyclone tầng 5. Điểm đặt này xác định điểm đặt nhiên liệu tới bộ điều khiển thứ nhất điều tiết điểm đặt nhiên liệu theo cách điều chỉnh van dầu nhiên liệu tới vòi phun. nhiên liệu tới vòi phun không đổi: Nhiên liệu cấp tới vòi phun sẽ được giữ không đổi ở giá trị đặt trước. Vị trí van phân chia cấp liệu lò nung: Vị trí van phân chia cấp liệu sẽ đảm bảo tình trạng nhiệt độ khí như nhau giữa 2 nhánh preheater. nhiệt độ đầu vào lọc bụi tĩnh điện ESP chính: Nhiệt độ đầu vào được điều chỉnh bởi tháp điều hoà khí thải GCT. áp suất thấp trong kiln hood: Được giữ không đổi bằng việc điều chỉnh tốc độ quạt khí thải cooler. áp suất dưới ghi CFG (Contrlled Fall Gate): áp suất dưới ghi CFG (ghi số 1) điều chỉnh tốc độ ghi. Vòng điều khiển này sẽ bị xoá tự động nếu báo động về quá tải ghi được kích hoạt. tốc độ ghi 2: Tốc độ ghi 2 được đồng bộ với tốc ghi 1. khí làm mát: Lượng khí làm mát từ mỗi quạt và quạt khí kín được giữ không đổi theo giá trị đặt trước cho mỗi quạt. làm mát nước ESP cooler: Việc phun nước tới máy làm nguội Clinker được điều chỉnh để bảo vệ lọc bụi tĩnh điện máy lạnh Clinker và quạt khí thải chống lại nhịêt độ cao. Nước sẽ được phun nếu nhiệt độ vượt quá 400oC nếu quạt khí thải đang vận hành. c.Đặt bằng tay Việc đặt bằng tay là sự dàn xếp thích hợp giữa các trạng thái ổn định và tối ưu cho sản phẩm, nó phụ thuộc vào đặc tính của vật liệu, đặc tính của nhiên liệu… được thiết lập trong quá trình chạy bảo hành. Một số điểm đặt quan trọng nhằm đạt được sự vận hành tối ưu phải được làm bằng tay. khí cháy: Lượng khí cháy được đặt bởi người vận hành dựa trên việc phân tích khí. Sự phân phối khí này điều chỉnh bởi vị trí van ống gió 3, van hạn chế (restrictor gate) trong ống đứng buồng khói. Cấp liệu tới lò nung: Cấp liệu lò nung có thể thay đổi và được phân phối, sự phân phối giữa DDC và ống đứng buồng khói có thể được thay đổi bởi người vận hành. Đồng bộ hoá lò nung: Người vận hành có thể thay đổi sự đồng bộ hoá. cấp liệu tới lò nung: Mức cấp nhiên liệu tới hệ thống thiết bị lò nung được xác định trên cơ sở sự đánh giá chất lượng Clinker như: trọng lượng, hàm lượng vôi tự do, quan sát màu bằng ngoại quan đối với clinker. II.3.2.6.Các tình trạng đặc trưng liên quan đến vận hành lò nung a.Phân tích khí Phân tích khí là một nguồn thông tin rất quan trọng trong việc đánh giá quá trình cháy. Do đó, điều quan trọng là phải có thiết bị phân tích đúng. Khí (khói) không được chứa đựng bất cứ một loại chất không cháy nào như: Cacbon (C), Oxytcacbon (CO). Dưới các tình huống có hại, sự có mặt của các loại khí chứa các chất không cháy như trên sẽ là nguyên nhân gây cháy hoặc nổ. Mặt khác, việc vận hành lò nung mà để sản sinh ra nhiều khí CO sẽ làm tiêu tốn thêm nhiên liệu cho 1kg Clinker tăng. Một lượng khí CO 1% trong khí (khói) bắt buộc phải tiêu tốn thêm trong lò nung xấp xỉ 40 kcal/Clinker. Bất cứ sự có mặt nào của chất không cháy cũng đều chỉ báo không tương thích của khí cho sự cháy của nhiên liệu. Thậm chí, với một lượng khí thích hợp, khói vẫn có thể chứa đựng các chất không cháy, bởi vì trong thực tế hỗn hợp nhiên liệu và khí là không lý tưởng hoặc nhiệt độ môi trường quá thấp cho quá trình cháy được hoàn toàn. Vì vậy lượng khí dư nên được sử dụng thích hợp cho quá trình cháy. Như đã đề cập ở phần trước, khí ra khỏi preheater chỉ nên chứa từ 4 đến 5% oxy nhưng nên đặt giới hạn báo động thấp hơn cho mức oxy trên. Ví dụ giới hạn 2% có thể được áp dụng. Mức giới hạn này làm tiêu chí cho người vận hành về sự có mặt của chất không cháy trong khí gas. Sau preheater, đồng hồ đo CO sẽ giám sát liên tục lượng CO trong khí thải. Giới hạn nên được đặt như sau: Max 1 : 0.5% Max 2 : 0.9% Max 3 : 1.2% Max.1 sẽ có tín hiệu báo động. Người vận hành phải điều chỉnh quá trình cháy. Max.2 sẽ có tín hiệu báo động, sau 10 giây sẽ tự động giảm mức nhiên liệu tới Calciner sẽ cháy ở chế độ vận hành bằng tay. Max.3 sẽ có tín hiệu báo động dừng ngay việc cung cấp khí tới lọc bụi tĩnh điện chính. b.Tổng lưu lượng khí Tổng lượng khí tới lò nung và DDC bao gồm gió sơ cấp, gió 2 và gió 3(bằng khí cháy), khí lẫn vào từ cấp than và gió giả từ các khe hở của hệ thống. Tổng lưu lượng khí được điều chỉnh bởi tốc độ quạt ID-fan và vị trí van hút của quạt này. Quan hệ tương hỗ giữa lưu lượng gió 2 và gió 3 được điều chỉnh bởi van hạn chế (restrictor) trong ống đứng buồng khói. c.Nhiệt độ sau preheater cyclone Quạt ID-fan được thiết kế với nhiệt độ vận hành tới 445oC. Tuy nhiên, trong thời gian ngắn mà nhiệt độ lên đến 450oC vẫn có thể được chấp nhận. Các giới hạn báo động sau đây sẽ được đặt: Max1: Gửi báo động ở 335oC Max2: Gửi báo động ngắt và dừng quạt ID-fan ở nhiệt độ 385oC d.Lọc bụi tĩnh điện chính Nếu hàm lượng CO trong khí thải lò nung sau preheater >=1.2% thì áp suất cao tới ESP chính sẽ được tắt. Nhiệt độ vận hành của ESP chính (cửa vào) không nên vượt quá 335oC. Nhiệt độ cao nhất có thể được chấp nhận là 385oC. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ vượt quá 260oC thì quạt lọc bụi sẽ dừng. Nếu hệ thống vận chuyển bụi dừng, việc vận hành lò nung vẫn có thể tiếp tục xấp xỉ 30 phút nữa trước khi quạt lọc bụi dừng. e.Tắc Cyclone Nếu có sự thay đổi nhiệt độ liệu tại phần côn của cyclone, người vận hành phải biết rằng đó là dấu hiệu của sự cố tắc cyclone. Các khí cụ đo áp suất âm được lắp đặt tại phần đáy của tất cả các cyclone ngoại trừ các cyclone trên đỉnh preheater. Nếu áp suất âm bị giảm trong vận hành bình thường kết hợp với việc thay đổi nhiệt độ thì chắc chắn là tắc cyclone. Các áp kế sẽ hiển thị báo động nếu áp suất âm bị giảm dưới mức đã đặt nhỏ nhất. Người vận hành cần xem xét, đánh giá mức độ cụ thể xem có phải yêu cầu dừng lò hay không. Theo cấu tạo, một lỗ khoan đường kính 2 mm trong ống nối với khí cụ đo áp suất âm và điều rất quan trọng là phải luôn luôn giữ sạch nó.Trong trường hợp tắc cyclone, khí cụ đo áp suất sẽ di chuyển về số 0 như trong ống đã nạp đầy khi môi trường. Ngay khi việc tắc cyclone đã được xác định chắc chắn, thông thường người vận hành phải đảm bảo rằng lò nung sẽ được dừng sau đó thông tắc cyclone bằng tay với các dụng cụ chuyên dụng. Việc thông tắc cyclone phải được tiến hành cực kỳ cẩn thận và nguy hiểm luôn luôn xảy ra nếu người thao tác không chấp hành đúng các quy tắc an toàn và quy trình (có quy trình riêng) thông tắc cyclone. f.Hiện tượng đóng tảng trong ống đứng và buồng khói Có thể kiểm tra phát hiện hiện tượng đóng băng trong ống đứng và buồng bằng việc kiểm tra sự chênh lệch áp suất âm giữa cửa ra lò nung và cyclone tầng 5 bên nhánh lò. Để tránh hịên tượng đóng tảng trong ống đứng và buồng khói, hệ thống._.eport Options. IV.2.Nhập một chương trình logic hình thang IV.2.1.Sao lưu dự phòng (Backing up) Cho phép sao lưu khi bạn mở rộng chương trình logic ladder. RSLogix 500 sử dụng hai kiểu sao lưu dự phòng các tệp cái có thể truy cập bất cứ thời gian nào, và cung cấp tiện ích tự động khôi phục lại trong trường hợp nguồn điện cung cấp bị lỗi. Tất cả các tệp này chứa toàn bộ phần mô tả cơ sở dữ liệu kết hợp với Project. Tệp Auto-Backup được tự động tạo ra mỗi khi lưu một Project. Có thể định sẵn số lần sao lưu, có thể nhập số lần sao lưu trên Tab System Preference của hệ thống hộp thoại System Options. Tìm tab này từ menu Tools. Sau đó Click chuột vào Options và lựa chọn tab System Prefrence. Tệp Auto-Backup có chữ cái là BAK và một dãy số (từ 000 tới 999) được nối thêm vào tên tệp. vídụ một auto-backup tạo cho dự án TEST.RSS phải có khả năng nhận ra giống như TEST_BAK000.RSS, Các tệp sao lưu dự phòng định dạng nén (Compressed Format Backup files) tạo ra đặc trưng cho lưu trữ hoặc đưa tới những người sử dụng khác. Các tệp sao lưu dự phòng định dạng nén bao gồm các tệp RSS và tất cả các tệp cơ sở dữ liệu cho Project được nén trong một tệp đơn RS1. Từ File menu Click chuột vào Backup Project để tạo ra một tệp sao lưu dự phòng định dạng nén. Quick entry of instructions (Nhập chỉ lệnh một cách nhanh chóng) Để soạn chương trình nhanh hơn, RSLogix 500 cho phép ánh xạ bất cứ phím alphabetic sẵn có (A-Z) trên bàn phím máy tính để hướng dẫn soạn một chương trình logic ladder. Từ menu View Click chuột Properties sau đó click chuột Quick Key Mapping để truy cập danh sách ánh xạ (mapping list). Để lựa chọn Properties từ menu View thì một cửa sổ tệp chương trình phải được mở và hoạt động. Floating instruction palette (Bảng màu lệnh nổi): RSLogix 500 cho phép hiển thị một bảng màu lệnh nổi vì vậy nó rất tiện lợi khi lựa chọn một lệnh. Từ menu View Click chuột vào Instruction Palette hoặc Palette Icon. Addressing (Địa chỉ) Có nhiều phương pháp khác nhau để đánh địa chỉ lệnh, sau đây là ba cách đánh địa chỉ lệnh: - Nhập bằng tay. - Kéo địa chỉ từ tệp dữ liệu hoặc CDM (Custom Data Monitor) - Sử dụng copy và paste từ chương trình tới chương trình. IV.2.2.Nhánh (Branching) Tạo một nhánh (Add a branch): Di chuyển một nhánh (Move a branch): Click chuột trên góc trái của một nhánh để di chuyển toàn bộ cấu trúc nhánh tới vị trí khác trong chương trình ladder logic. Mở rộng một nhánh (Expand a branch) Click chuột vào chân bên phải của nhánh, sau đó kéo sang phải hoặc trái. Điểm nhả hợp lệ sẽ được hiện rõ trên hiển thị ladder. Lắp nhánh (Nested branches ): Nhánh song song (Parallel branches ) Copy một chân nhánh (Copy branch leg) Copy toàn bộ cấu trúc nhánh (Copy entire branch structure) Xoá một nhánh (Delete a branch) Giới hạn nhánh (Branching restrictions) Undo thao tác (Undo operation) Chương 3 Quy Trình công nghệ Cầu rảI sét I.Khái quát Cầu rải liệu làm nhiệm vụ rải vật liệu vào kho thành những đống liệu, mỗi đống liệu được tạo thành bởi các lớp luống liệu khác nhau. Như vậy đống liệu sau khi rải đã được thống nhất sơ bộ từng cấu tử. Cứ mỗi cầu xúc thì có 2 cầu rải phục vụ và đựơc lắp 2 bên cầu xúc. Mô hình hệ thống cầu rải và cầu xúc II.Cấu tạo và nguyên lý làm việc II.1.Cấu tạo 1 - Ray dẫn. 2 - Khung thép. 3 - Dàn di chuyển ngang. 4 - Băng tải di động. 5 - Băng tải cố định. 6 - Di chuyển dọc. 7 - Xe đóng mở. II.1.1.Khung thép Gồm các thanh thép ghép lại với nhau bằng mối ghép hàn hoặc bu lông. Toàn bộ khung thép được đặt trên các bánh xe di chuyển dọc trên 2 ray đặt song song dọc kho nhờ 1 động cơ thay đổi được tốc độ, trên khung thép này được đặt 2 băng tải, 1 ca bin, 1 bảng vận hành, 2 ray để cho dàn băng di động dịch chuyển trên đó, các mô tơ di chuyển dọc, ngang, mô tơ băng tải. II.1.2.Dàn di chuyển ngang Là 1 khung thép phụ đặt trên các bánh xe di chuyển được trên 2 ray lắp song song ngang kho nhờ 1 động cơ. Trên khung thép này lắp 1 băng tải di động. II.1.3.Băng tải di động Được lắp dưới băng tải cố định và được chuyển động nhờ 1 động cơ tang đảo được chiều quay và có 2 cửa tháo liệu ở 2 đầu. II.1.4.Băng tải cố định Được lắp ở phía trên cùng ở khung thép chính, nó được truyền chuyển động nhờ 1 động cơ tang và có 1 cửa xả liệu xuống băng di động. II.1.5.Xe đóng mở Tại 1 đầu của khung khép chính có lắp 1 xe đóng mở, xe đóng mở này được đặt trên các bánh xe di chuyển trên 2 ray lắp song song dọc kho nhờ 1 đông cơ độc lập hoặc chuyển động theo khung thép chính. II.1.6.Di chuyển dọc cầu Toàn bộ cầu rải được chuyển động dọc theo chiều dài kho nhờ 1 động cơ có thể thay đổi được tốc độ . Các môtơ cuốn cáp điều khiển và cáp động lực được gắn vào một đầu khung thép chính. II.2.Nguyên lý làm việc Vật liệu được chuyển tới cầu rải bằng 1 băng tải dọc kho qua xe đóng mở, tuỳ vị trí đống liệu cần rải mà ta chạy cầu này hoặc cầu kia, khi cầu rải này chạy thì cầu rải kia nghỉ. Vật liệu được nạp vào cầu rải nhờ xe đóng mở. Từ xe đóng mở vật liệu được đưa đến băng tải cố định qua cửa tháo tới băng tải di động và được rải xuống kho. Sự kết hợp giữa di chuyển dọc của cầu và di chuyển ngang của dàn băng di động tạo nên đống vật liệu được hình thành nhờ các lớp, luống khác nhau. II.2.1.Chu kì hoạt động của cầu rải sét Cầu rải phải được đặt ở vị trí đỗ và kết nối tới băng tải chuyển động kiểu con thoi. Khi tín hiệu “Remote Start” được đưa ra bởi CCS thì chu kì hoạt động của cầu rải xảy ra như sau: Sự đánh đống bắt đầu sau một thời gian thiết lập cho cảnh báo khởi động. Sự đánh đống của đống thứ 1 bắt đầu khi cân băng xác định được trọng lượng thực của nguyên liệu trên băng cố định. Đống rải thứ 1 được xác định như sau: Nguyên liệu được tháo ra từ băng tải cuốn dọc kho, bên trên băng cố định M11, đến băng di động M15, và đổ vào kho (H6.2) và đống đầu tiên được tạo dần dần tại vị trí cạnh trái của kho, trong khi cầu dải đang họat động. Khi cầu dải đi tới vị trí cảm biến S31 (H6.1) nó thay đổi hướng và lúc này dịch chuyển theo hướng “Reverse”. Trong khi M21 cho băng dải M15 chuyển động từng bước một đến vị trí cạnh phải của kho. Cứ như thế đống rải thứ 10 được rải (H6.3). Khi cầu chạm tới vị trí của cảm biến S31.2 thì nó lại thay đổi hướng lúc này nó sẽ chuyển động theo chiều “Forward”. Đồng thời M21 làm dịch chuyển băng rải M15 tới vị trí cạnh bên phải của kho, cho đến khi nó đạt tới vị trí của cảm biến S21.1. Khi đạt tới ví trí này thì M21, băng tải rải M15 tự nó dừng lại. Sau đó M21 dẫn động cho băng rải M15 đảo chiều ngược lại 1 bứơc trong kho. Tiếp sau thì M15 được khởi động ngay lập tức theo hương cạnh phải của kho. Đống thứ 11 được rải như H6.5, cầu rải chuyển động theo hướng “Forwarrd”. Khi nó đạt tới vị trí của cảm biến S31 nó sẽ đảo chiều và chuyển động theo hướng “Reverse”. Đồng thời M21 dịch băng rải M15 một bước theo hướng cạnh trái của kho. Trong khi đó băng rải M15 vẫn còn chuyển động theo hướng cạnh phải của kho, đống thứ 20 được rải. Quá trình này tiếp diễn cho đền khi đống thứ 20 được rải như trong hình vẽ. Khi đống thứ 20 được rải, cầu rải lại đạt tới vị trí của cảm biến S31.2 lập tức cầu sẽ thay đổi hướng và chuyển động theo hướng “Forward”. Đồng thời M21 đưa băng rải M15 tới vị trí cạnh ngoài cùng phía trái của kho cho đến khi nó chạm tới cảm bién S21. Khi đạt tới vị trí này thì M21 băng rải M15, M15 dừng lại. Sau đó M21 đưa băng rải M15 đảo chiều quay lại một bước theo hướng bên phải của kho. Cùng lúc ấy băng rải M15 được khởi động theo hướng cạnh trái của kho. Đống rải 1 bây giờ được rải lớp thứ 2, các thủ tục cho rải lớp thứ 2 và các lớp khác tương tự như đã miêu tả đối với lớp thứ 1. Khi cầu rải đang chuyển động theo hướng “Forward” và đạt tới vị trí cảm biến S31 đường chạy sẽ dần dần mở rộng cho các lớp rải khác. Và tương đương với nó là hướng chuyển động “Reverse” sẽ dần dần ngắn lại khi đạt tới vị trí của cảm biến S31.2 cho các lớp rải khác phía trên. Đây là chuyển động để đạt được một độ ngiêng nhất định cho đống rải. Khi lớp cao nhất dược rải và tín hiệu báo đầy “PILE FULL” được đưa ra, thì sự chuyển động theo chiều dọc kho sẽ dừng lại, trong khi đó đồng thời M21 đưa băng rải M15 đến cạnh giới hạn trái của kho, cho đến khi nó đạt tới vị trí của cảm biến S21. Khi đó M21, băng rải M15 tự nó dừng lại. Sau đó M21, đưa băng rải M15 khởi động ngay lập tức theo hướng cạnh phải của kho, để cho băng đổ hết thủ tục này sẽ tiếp tục trong khoảng 1 phút. Sau đó nó sẽ lại tiếp tục với thủ tục dừng. Động cơ M21 đưa băng rải M15 về lại vị trí cạnh trái của kho, cho đến khi nó đạt tới vị trí của cảm biến S21và tại đây M21, băng rải M15 tự nó dừng lại. Đồng thời động cơ chuyển hướng M31 khởi động theo hướng ngược lại và đếm khoảng cách đến vị trí đỗ của cầu. Khi đó cầu rải sẽ ngừng hoạt động và gỡ bỏ tín hiệu “UNIT ON”. Tất cả các bộ đếm sẽ bị Reset và cầu rải lại sẵn sàng cho 1 chu kì hoạt động mới. II.2.2.Các cơ cấu bảo vệ cho cầu rải Thiết bị chống va chạm giữa cầu rải và cầu xúc, thiết bị phanh, rơ le nhiệt, công tắc an toàn, cầu chì, automat, các công tắc giới hạn. III.Các dạng sai hỏng thường gặp - nguyên nhân - cách khắc phục Di chuyển dọc vượt mốc giới hạn, do các rơ le nhiệt không làm việc, khoảng cách giữa công tắc từ và mốc từ không đảm bảo, bộ đếm xung bị khiếm khuyết - kiểm tra lại các rơ le nhiệt đảo chiều di chuyển dọc. Kiểm tra điều chỉnh lại khoảng cách giữa công tắc từ và mốc từ, kiểm tra khoảng cách từ bộ đếm xung đến mốc từ. Dàn di chuyển ngang không làm việc - do các rơ le nhiệt không làm việc, khoảng cách giữa mốc từ và các từ không đảm bảo, bộ đếm xung bị khiếm khuyết, cụm truyền động bị khiếm khuyết. Kiểm tra lại các rơ le nhiệt, kiểm tra điều chỉnh khoảng cách giữa công tắc từ và mốc từ, kiểm tra bộ đếm xung, kiểm tra cụm truyền động cho dàn di chuyển ngang (mô tơ, khớp nối, phanh, cáp kéo, thanh răng, vật lạ kẹt vào bánh xe). Cầu chạy bị lệch - do bộ truyền động di chuyển dọc bị khiếm khuyết (mối ghép then, bánh xe dẫn hướng gặp bánh răng ăn khớp). Kiểm tra bộ truyền động di chuyển dọc. Thiết bị băng tải (các sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục tương tự như một băng tải thông thường khác). IV.quy trình vận hành cầu rải liệu IV.1.Các thiết bị truyền động của cầu tải Băng tải cố định được chuyển động nhờ một động cơ Rôto lồng xóc M11 (Stationary Belt Motor). Băng tải di động được chuyển động nhờ một động cơ Rôto lồng xóc M15 (Portable Belt Motor). Dàn di chuyển băng di dộng được chuyển động nhờ một động cơ Rôto lồng xóc có thiết bị phanh hãm M21 (Transverse Travel). Giá di chuyển cửa đổ: chỉ có ở cầu 153ST01 được dẫn động nhờ 1 thiết bị “Electric Linear Actuator” M13. Di chuyển dọc cầu rải: Được dẫn động nhờ 1 động cơ có phanh cơ khí và một bộ biến đổi tần số U31, động cơ thay đổi được tốc độ và đảo chiều, M31 (Bogie Drive). Nguồn cấp cho cầu rải và tín hiệu điều khiển được đấu nối với cầu rải nhờ 1 hệ thống tang cuốn cáp, M51 (Cable Drum). IV.2.Hệ thống điều khiển cầu rải Thao tác vận hành cầu rải được thực hiện trên 1 bàn phím phẳng (Dạng màn hình tinh thể lỏng). Trên màn hình thể hiện các biểu tượng sau: - Màn hình chính: Thể hiện trên cầu rải (Ví dụ: 153ST01) và 3 biểu tượng cho việc lựa chọn phương thức vận hành. + Central control (Điều khiển trung tâm). + Local control (Điều khiển liên động tại chỗ). + Local test (Chạy thử tại chỗ - riêng rẽ). - Mỗi phương thức vận hành có 1 màn hình đặc trưng trên màn hình thể hiện các biểu tượng: Biểu tượng các đèn tín hiệu (Tốc độ cầu, số lớp, tín hiệu sẵn sàng khởi động, tín hiệu máy đang chạy, cho phép chạy tại chỗ...). - Các công tắc vận hành (Cài đặt các giới hạn, khởi động, dừng, các công tắc chuyển màn hình...). - Tại mỗi phương thức vận hành: Thì mỗi động cơ lại có 1 màn hình riêng đặc trưng, trên màn hình đó thể hiện các biểu tượng sau: + Biểu tượng về tín hiệu (Tên động cơ, phương thức vận hành, tín hiệu sẵn sàng khởi động, tín hiệu báo chạy, giám sát tốc độ...). + Nếu ở phương thức thử tại chỗ còn có thêm các công tắc chạy, dừng. + Các công tắc chuyển màn hình. + Các số liệu cài đặt (số lớp, chiều cao đống, khoảng cách va chạm). - Việc vận hành trên bàn phím này thực hiện bằng cách tác động ngón tay vào các biểu tượng (Môtơ, phương thức vận hành và các công tắc vận hành ...). - Các số liệu cân được do cân bằng M11 thực hiện sẽ được hiển thị ở hộp cân trong cabin theo các giá trị: + Số kg/m băng. + Số tấn/giờ. + Số tấn đã qua băng. + Tốc độ băng tải. - Tất cả các số liệu sản xuất, số liệu vận hành và điều khiển cho cầu rải hoạt động được thể hiện nhờ bộ PLC trong Cabin cầu. IV.3.Các mạch liên động của cầu rải IV.3.1.Công tắc dừng khẩn cấp Khi một công tắc dừng khẩn cấp được tác động nó sẽ ngắt nguồn điều khiển và tín hiệu chỉ báo khẩn cấp "Emergency Stop" sẽ hiện lên ở bàn phím, tất cả các môtơ đều dừng. IV.3.2.Quá tải Nếu 1 bộ khởi động môtơ bị nhảy thì tất cả các môtơ đều dừng. IV.3.3.Giám sát tốc độ Nếu tốc độ của băng chạy thấp hơn tốc độ đặt thì bộ giám sát tốc độ sẽ dừng môtơ. IV.3.4.Thiết bị chống va chạm Để tránh va chạm với cầu xúc thì cầu rải được trang bị các thiết bị chống va chạm kiểu cảm biến ULTRASONIC điều chỉnh theo khoảng cách cho sự va chạm, nếu thiết bị này bị tác động thì di chuyển của cầu rải về phía cầu xúc sẽ bị dừng. IV.3.5.Đầy kho Tín hiệu đầy kho được chỉ báo theo 2 cách. Hoặc bằng sự tính toán của PLC về số lớp rải, hoặc bằng bộ chỉ báo chiều cao của cảm biến ULTRASONIC được lắp trên di chuyển ngang của cầu rải. Nếu tín hiệu "Store full" phát ra từ giá trị được tính toán từ PLC thì hàng chữ "Store full"sẽ hiện ra trên màn hình điều khiển. Đồng thời thông tin này cũng được gửi về hệ thống điều khiển trung tâm CCS. Hệ thống CCS sẽ dừng máy đập và băng tải. Khi điều này được thực hiện thì tín hiệu "Remote start" đến cầu rải bị xoá. Nếu bộ chỉ báo chiều cao của cảm biến ULTRASONIC mà báo rằng kho đầy thì điều này tương đương với quá trình dừng cầu rải ngay lập tức tín hiệu "Unit Ready" sẵn sàng hoạt động và tín hiệu thiết bị đang hoạt động "Unit on" tới hệ thống CCS bị xoá. Hàng chữ giới hạn đống "Pile limit" sẽ được hiển thị trên màn hình điều khiển. IV.3.6.Sai sót điện áp Ngay cả khi có sai sót về điện (Mất nguồn) thì tất cả các số liệu trong quá trình sản xuất ở PLC vẫn đựơc lưu giữ, khi chạy lại cầu rải sẽ biết chính xác bao nhiêu lớp đã được rải và vị trí tiếp tục rải. IV.3.7.Khởi động lại khi quá trình làm việc có sự xáo trộn Nếu có sự cố hỏng hóc xảy ra khi đang rải liệu, quá trình rải liệu dừng ngay lập tức. Khi sai sót được khắc phục cầu rải phải trở lại đúng vị trí trước khi dừng. Nếu cầu rải ở vị trí nghỉ "Parking position" và công tắc lựa chọn đặt ở chế độ "Local control" hoặc "Central control" thì điều này tương đương với việc chạy máy khi rải đống mới. Tất cả các giá trị sản xuất đã bị xoá, các giá trị cho bộ tính toán số lớp, luống phải được đặt lại. IV.4.Các giới hạn di chuyển Giới hạn di chuyển dọc theo hướng lùi: S 31.3. Giới hạn di chuyển dọc theo hướng tiến: S 31.1. Giới hạn lùi mốc theo hướng lùi: S 31.2 khi cầu chạm vào giới hạn này thì các lớp sau sẽ bị lùi lại một khoảng nào đó để tạo độ nghiêng cho đống liệu. Giới hạn tiến mốc theo hướng tiến: S 31. Khi cầu chạm vào giới hạn thì các lớp sau sẽ lần lượt được tiến về phía trước một bước để phù hợp với đống liệu. Vị trí giới hạn di chuyển ngang bên trái (S21) về bên phải (S21.1). Vị trí tín hiệu cho di chuyển ngang S21.2. IV.5.Vận hành cầu rải ở phương thức vận hành tại chỗ "Local test" IV.5.1.Điều kiện khởi động Không còn báo động máy và môtơ. Nguồn điện cung cấp sẵn sàng. Cầu rải để ở phương thức "Local test". Được sự cho phép chạy tại chỗ của trung tâm điều khiển công đoạn. IV.5.2.Trình tự khởi động Bước 1: Từ màn hình chính trên màn hình điều khiển cầu rải ta đưa tay vào vị trí biểu tượng "Local Test". Khi đèn này sáng lên thì sơ đồ cầu rải ở phương thức thử tại chỗ "Mode Local Test", khi đèn cho phép "Permission" sáng thì việc chạy thử các thiết bị có thể thực hiện được. Bước 2: Từ màn hình cầu rải ở phương thức thử tại chỗ, muốn chạy một thiết bị nào đó ta đưa ngón tay vào biểu tượng môtơ của thiết bị đó. Ví dụ: Muốn chạy băng tải cố định, ta đưa ngón tay vào biểu tượng môtơ M11, màn hình sẽ chuyển sang màn hình mới là màn hình điều khiển băng tải cố định "Stationary belt M11". Đèn sẵn sàng khởi động "Starter ready" sáng. Đưa ngón tay vào, biểu tượng báo trước khởi động sẽ hoạt động khi đèn này sáng, khi bỏ tay ra thì đèn này tắt. Nên báo trước 15-20 giây. Sau đó đưa ngón tay vào biểu tượng "Start" băng tải cố định sẽ hoạt động ngay sau khi đèn này sáng. Muốn dừng băng tải này đưa ngón tay về vị trí biểu tượng "Stop" băng tải sẽ dừng khi đèn này sáng. * Tương tự như vậy với các thiết bị khác. IV.6.Vận hành cầu rải ở phương thức liên động tại chỗ "Local control" IV.6.1.Điều kiện khởi động Không còn báo động máy và môtơ . Nguồn cung cấp đã sẵn sàng. Được sự cho phép chạy tại chỗ của trung tâm công đoạn. Cầu rải để ở phương thức vận hành liên động tại chỗ " Local control ". IV.6.2.Trình tự khởi động Bước 1: Từ màn hình chính đưa ngón tay về biểu tượng "Local control" màn hình sẽ chuyển sang màn hình mới, thể hiện cầu rải ở phương thức này. Khi đèn "Unit ready" và "Permission" sáng thì cầu rải có thể vận hành liên động tại chỗ. Bước 2: Thực hiện báo trước khởi động. Bước 3: Đưa ngón tay vào vị trí biểu tượng "Start "cầu rải sẽ chạy theo liên động . Đưa ngón tay vào vị trí biểu tượng "Stop" cầu rải sẽ dừng theo liên động . Bước 4: Muốn kiểm tra sự hoạt động của môtơ nào đó ta chuyển màn hình về màn hình biểu tượng của môtơ đó. IV.7.Chạy cầu rải theo liên động từ trung tâm "Central control" Khi cầu rải đủ các điều kiện sau đây: - Không còn báo động máy và môtơ. - Nguồn cung cấp sẵn sàng. - Cầu rải ở phương thức "Central control" và đèn "Unit ready" sáng. Thì cầu rải có thể được khởi động từ trung tâm điều khiển của công đoạn. IV.9.Các thông số của cầu rải Để tạo cho cầu rải rải đống một cách tự động, cầu rải phải được cài đặt các thông số đó là: - Giới hạn mức đống "Pile Level" là chiều cao từ bề mặt đống tới bộ phận do cảm biến đặt tại dàn băng di động, có thể dặt từ 1-5,5 m. - Chiều cao đống "Pile Height" có thể được cài đến 9m. - Số lớp rải tối đa "Max Lay Number" số lớp có thể thay đổi tuỳ theo dung tích của vật liệu và sức chứa của kho. Số lớp rải tối đa cũng bằng với "Top Lay", nó là lớp cuối cùng trước khi đống đầy và chiều cao của đống được xác định bằng 2 cảm biến đo mức B01.1 và B01.2 mặc định là 10. - Số luống bên trái "Number Of Row Left" là số luống trong một bên của đống, mặc định là 12. - Khoảng cách luống đầu tiên "Distance First Row" Là khoảng cách từ giới hạn trái S21 của di chuyển ngang, đến luống đầu tiên kế bên tường trong đống. - Khoảng cách luống "Distance Row" là khoảng cáh từ luống này đến luống khác theo chiều di chuyển ngang. - Khoảng cách đỗ "Distance Parking" là khoảng cách từ giới hạn đảo chiều S31.2 của di chuyển theo chiều dọc kho tới giới hạn S31.3. V.Các thiết bị đo lường, cảm biến phục vụ cho hệ thống cầu rải sét. Stt Tên thiết bị Mục đích Thông số kĩ thuật 1 Ultrasonic Sensor B01.1, B01.2 Xác định độ cao đống bằng sóng siêu âm. Thiết bị này phát ra 1 luồng sóng siêu âm, khi độ cao đống mà cắt vào luồng sóng này thi nó sẽ báo về cho PLC. Hãng SX Siemens Dải xác định 0.6-6m Nguồn cấp 24V DC Dải đầu ra tương tự 4-20mA 2 Ultrasonic Distance Sensor B02, B02.1 Chống va chạm giữa cầu rải và cầu xúc. Bằng sóng dao động bình thường phát tiếng kêu tách tách. Hai đầu phía cầu rải và cầu xúc, 1 đầu có trang bị thiết bị phát, 1 đầu có trang bị thiết bị thu. Khi đàu thu bắt được tín hiệu bên phát thì nó lập tức dừng cầu rải để tránh va chạm. Hãng SX Vega Dải xác định 0.5-10m Nguồn cấp 220V, 10Hz 3 Belt Weigher B03, B03.1, B03.2 Cân trọng lượng liệu qua băng cố định để xác định khối lượng liệu đã đưa vào kho sơ bộ. Hãng SX Schenck Nguồn cấp 24V DC, 10VA Actual t/h Value 4-20mA Corr.to 0-100% - 0-300t/h Special measuring cable: 2x5x0.56mm2 Cable length:25m 4 Đèn báo hiệu trên cầu rải E03.31, E03.32, E03.33, E03.34, E03.35, E03.36, E03.37 Báo hiệu các trạng thái làm việc của cầu rải. Hãng SX Philips Nguồn cấp 220V, 50Hz Công suất 80/125W 5 Đèn nháy vàng và còi H01 Báo hiệu trước khi cầu rải đi vào làm việc. Hãng SX European Safety System Nguồn cấp 220V, 50Hz 6 Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc M51, M55 Động cơ cuốn cáp. Hãng SX Delachux Công suất 0.75kW 7 Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc M11 Di chuyển đổ liệu cho băng cố định Công suất 7.5/7.2 kW Dòng 14.4A 8 Cơ cấu chấp hành tuyến tính địên M13. Động cơ di chuyển xe đổ. Công suất 4/3.8 kW Dòng 8.4A 9 Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc M15. Di chuyển đổ liệu cho băng di động . Công suất 5.5/5.3kW Dòng 10A 10 Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc M21. Di chuyển ngang cho băng di động. Công suất 0.55/0.53kW Dòng 1.5A 11 Động cơ M31. Di chuyển dọc cho giá chuyển hướng. Công suất 7.5/7.2 kW Dòng 14.9A 12 Công tắc S01, S02, S03, S04, S05 Dừng khẩn cấp. Hãng SX Klockner Moeller 13 Nút nhấn S03.21, S03.22 Đèn on/off trong Cabin. Hãng SX Telemecanique 14 Nút nhấn S03.31, S03.32 Đèn on/off của cầu Hãng SX LK 15 Cảm biến S11 Giám sát tốc độ băng cố định, M11. Hãng SX Telemecanique 20-260V AC/DC 6-150 xung/s 16 Cảm biến S15 Dò chuyển động cho băng di động, M15. Hãng SX Telemecanique 20-260V AC/DC 6-150 xung/s 17 Cảm biến S21 Đo giới hạn trái của chuyển động ngang. Hãng SX Telemecanique 24-240 VAC/DC. 18 Cảm biến S21.1 Đo giới hạn phải của chuyển động ngang. Hãng SX Telemecanique 24-240VAC/DC. 19 Cảm biến S21.2 Dò vị trí để đưa băng di động chuyển động. Hãng SX Telemecanique 24-240VAC/DC. 20 Công tắc S31 Giới hạn chuyển động theo hướng “Forward” cho chuyển động dọc của cầu. Hãng SX Telemecanique 24-240VAC/DC. 21 Công tắc S31.1 Quá giới hạn theo hướng “Forward” cho chuyển động dọc của cầu. Hãng SX Telemecanique 24-240VAC/DC. 22 Công tắc S31.2 Giới hạn chuyển động theo hướng “Reverse” cho chuyển động dọc của cầu. Hãng SX Telemecanique 24-240VAC/DC. 23 Công tắc S31.3 Quá giới hạn theo hướng “Reverse” cho chuyển động dọc của cầu. Hãng SX Telemecanique 24-240VAC/DC. 24 Công tắc S31.4 Dò vị trí cho chuyển động dọc của cầu. Hãng SX Telemecanique 24-240VAC/DC.. 25 Phanh Y21 Phanh hãm cho đông cơ M21 Đưa băng di động chuyển động ngang. 26 Phanh Y31 Phanh hãm cho động cơ M31 cho chuyển động dọc. Chương 4 chương trình điều khiển đối tượng cầu rải I.Các chương trình điều khiển I.1.điều khiển động cơ băng cố định M11 Động cơ băng cố định M11 có nhiệm vụ đổ liệu xuống băng di động. Điều kiện hoạt động của M11 là: Không còn báo động máy và động cơ. Nguồn điện cung cấp sẵn sàng. Xe đổ phải ở đúng vị trí cầu. Bộ khởi động sẵn sàng. Không có tín hiệu dừng khẩn cấp. Nếu sau khi M11 khởi động được 1s mà không có tín hiệu phản hồi về thì đưa ra cảnh báo băng và ngắt lệnh điêu khiển băng. Và nếu bộ giám sát tốc độ S11 phát hiện ra tốc độ động cơ sau khi M11 đã khởi động được 6s thấp hơn giá trị min thì lập tức đưa ra cảnh báo tốc độ và dừng động cơ. Quá trình dừng của M11 phải diễn ra sau với quá trình dừng của M13 (Động cơ đóng mở cho cửa tháo liệu) I.2.Chương trình điều khiển xe đổ M13 Động cơ M13 có nhiệm vụ điều khiển cửa đổ để đưa liệu từ băng tải dọc kho vào băng tải cố định M11 của hệ thống cầu rải. Điều kiện hoạt động của M13 là: Không còn báo động máy và động cơ. Nguồn điện cung cấp sẵn sàng. Bộ khởi động sẵn sàng. Không có tín hiệu dừng khẩn cấp. Ban đầu khi có tín hiệu điều khiển Start/Stop từ trung tâm và kho chưa đầy thì động cơ M13 sẽ tiến hành mở cửa xả liệu để tháo liệu từ băng tải dọc kho vào băng tải cố định M11. Nếu khi hệ thống cầu rải đang chạy có tín hiệu báo đầy kho thì sau 120s cho hết băng sẽ có tín hiệu khởi động đỗ tự động sau 10s, lúc này động cơ M13 sẽ đóng cửa xả liệu không đổ liệu vào băng tải cố định nữa. Nếu sau khi M13 khởi động được 1s mà không có tín hiệu phản hồi thì đưa cảnh báo và ngắt lệnh điều khiển động cơ. I.3.Điều khiển động cơ băng di động M15 Động cơ M15 có nhiệm vụ rải liệu xuống kho thành các luống liệu theo phương pháp Windrow. Điều kiện hoạt động của M15 bao gồm: Không còn báo động máy và động cơ. Nguồn điện cung cấp sẵn sàng. Bộ khởi động sẵn sàng. Không có tín hiệu dừng khẩn cấp. Khi bắt đầu quá trình rải luống thì băng di động M15 phải ở vị trí cạnh trái ngoài cùng của kho. Quá trình rải các luống phía bên trái diễn ra trước cho đến khi một đầu băng đạt tới vị trí của cảm biến S21.1 Khi đạt tới vị trí của cảm biến S21.1 tức tới vị trí cạnh phải ngoài cùng của kho thì động cơ S15 sẽ đảo chiều và lúc này nó sẽ tiến hành rải liệu theo hướng ngược lại để tạo các luống phía bên phải của kho, cho đến khi đầu băng phía bên kia đạt tới vị trí của cảm biến S21. Khi băng đạt tới vị trí này tức là nó đã rải xong lớp thứ 1 cho toàn bộ bề rộng kho. Quá trình rải cho các lớp sau lại tiếp diễn như đã diễn ra đối với lớp thứ 1. Cho đến khi có tín hiệu báo đầy đống hoặc do sự tính toán của PLC về số lớp rải. Sau khi M15 khởi động được 1s mà không có tín hiệu phản hồi thì đưa cảnh báo băng. Và sau 6s nếu bộ giám sát tốc độ S15 không phát hiện ra đủ tốc độ thì đưa ra cảnh báo tốc độ. Động cơ rải liệu M15 sẽ dừng khi: Có nút nhấn dừng khẩn cấp. Có tín hiệu báo đầy đống hoặc đủ số lớp rải. Có cảnh báo băng và cảnh báo tốc độ. Khi có tín hiệu báo đầy kho thì động cơ M15 tiến hành rải liệu theo cạnh phải kho trong khoảng 2 phút để đổ hết lượng liệu trên băng xuống kho. I.4.Điều khiển động cơ đưa băng dịch chuyển ngang M21 Động cơ M21 có mục đích đưa băng di động M15 dịch chuyển theo chiều ngang trong kho để quá trình rải liệu của M15 tạo thành các luống theo khoảng cách nhất định. Điều kiện để M21 hoạt động là : Không có tín hiệu báo động máy và động cơ. Nguồn cấp đã sẵn sàng. Bộ khởi động sẵn sàng. Cầu ở vị trí đầu hoặc cuối luống. Bộ đếm khoảng cách luống C5:6 < 12. Không có tín hiệu dừng khẩn cấp. M21 hoạt động khi động cơ di chuyển dọc cầu M31 đưa cầu về các vị trí đầu hoặc cuối luống lúc này M31 bị phanh lại nhờ thiết bị phanh hãm cơ khí Y31. Động cơ M21 đưa băng di động M15 dịch sang phải khi M15 đang rải theo chiều cạnh trái kho. Và khi M15 đảo chiều rải liệu theo cạnh phải kho (tức gặp S21.1) thì M21 cũng đảo chiều để đưa băng dịch chuyển sang bên trái. Sau khi động cơ M21 khởi động được 1s mà không có tín hiệu phản hồi thì đưa ra cảnh báo băng. Động cơ M21 dừng sau khi có tín hiệu báo đầy hoặc đủ số lớp rải một khoảng thời gian một phút để nó đưa băng di động M15 dịch chuyển sang trái cho M15 rải hết liệu trên băng. Sau đó M21 lại đưa băng di động M15 quay trở lại vị trí cạnh trái của kho. Khi băng di động M15 đã đạt tới S21 và M15 dừng thì M21 lúc này mới dừng hẳn. I.5.Điều khiển động cơ M31 cho di chuyển dọc cầu Động cơ M31 mục đích là để đưa toàn bộ hệ thống cầu rải dịch chuyển dọc kho, động cơ M31 có thể điều chỉnh được tốc độ nhờ một bộ biến tần lắp kèm theo. Điều kiện để M31 khởi động là: Không có tín hiệu báo động máy và động cơ. Nguồn cấp cho động cơ sắn sàng. Bộ khởi động sẵn sàng. Không có tín hiệu dừng khẩn cấp. Động cơ M11 đã hoạt động được 6s. Động cơ di chuyển ngang M21 không hoạt động. Chưa đạt khoảng cách đến đỉnh luống C5:3<10. Động cơ M31 di chuyển dọc theo 2 chiều “Reveser” và “Forward” nhờ các cảm biến xác định vị trí đầu và cuối kho S31 và S31.2. Khi M31 đang dịch chuyển theo chiều “Reveser” nếu đạt tới vị trí của S31 thì nó sẽ đảo chiều và dịch chuyển theo chiều ngược lại tức là chiều “Forward”. Sau khi động cơ M31 hoạt động được 5s thì nếu tín hiệu phản hôi từ biến tần vào đầu vào PLC vẫn là không thì đưa ra cảnh báo M31 và ngắt lệnh điều khiển động cơ. Động cơ M31 sẽ dừng khi có tín hiệu báo va chạm giữa cầu rải và cầu xúc, khi có tín hiệu báo đầy kho hoặc khi đủ số lớp quy định. Cảm biến S31.4 sẽ xác định khoảng cách đến vị trí đỗ “Position Parking” sau khi có tín hiệu báo đầy nó sẽ đưa hệ thống cầu dịch chuyển theo chiều ngược lại về vị trí này. II.Quy ước các đầu vào, ra trong SLC500 II.1.Các đầu vào (Input) a.Các đầu vào tương tự Tỷ lệ cân băng I:1.0 Tốc độ thực của M31 I:1.1 Mức chuyển mạch phải I:1.2 Mức chuyển mạch trái I:1.3 b.Các đầu vào số Xe đổ ở vị trí cầu I:3/0 Xe đổ ở vị trí bỏ qua đổ I:3/1 Dò chuyển động băng cố định (S11) I:3.2 Dò chuyển động băng di động (S15) I:3.3 Giới hạn trái cho dịch chuyển ngang (S21) I:3.4 Giới hạn phải cho dịch chuyển ngang (S21.1) I:3.5 Dò vị trí cho dịch chuyển ngang (S21.2) I:3.6 Giới hạn tiến cho di chuyển dọc (S31) I:3.7 Quá giới hạn tiến di chuyển dọc (S31.1) I:3.8 Giới hạn lùi cho di chuyển dọc (S31.1) I:3.9 Xung cho di chuyển dọc (S31.4) I:3.10 Dò va chạm cầu rải và cầu xúc (B02) I:3/11 Mất nguồn I:4/0 Dừng khẩn cấp I:4/1 Bộ khởi động cho băng CĐ sẵn sàng I:4/2 Tín hiệu phản hồi băng cố định I:4/3 Bộ khởi động cho xe đổ sẵn sàng I:4/4 Tín hiệu phản hồi cho xe đổ I:4/5 Bộ khởi động cho băng di động sẵn sàng I:4/6 Tín hiệu phản hồi băng di động I:4/7 Bộ khởi động cho dịch chuyển ngang sẵn sàng I:4/8 Tín hiệu phản hồi dịch chuyển ngang I:4/9 Xe đổ sẵn sàng I:4/10 Phản hồi tốc độ 0 I:4/11 Bộ khởi động cho cuốn cáp sẵn sàng I:4/12 Tín hiệu phản hồi cuốn cáp I:4/13 II.2.Các đầu ra (Out put) Lệnh cảnh báo khởi động O:5/0 Lệnh nháy đèn O:5/1 Reset lỗi O:5/2 Lệnh chạy băng cố định O:5/4 Lệnh chạy xe đổ O:5/5 Lệnh chạy bỏ qua xe đổ O:5/6 Lệnh đổ liệu băng di động bên phải O:5/8 Lệnh đổ liệu băng di động bên trái O:5/9 Lệnh dịch chuyển ngang phải O:5/10 Lệch dịch chuyển ngang trái O:5/11 Lệnh khởi động hướng tiến O:6/1 Lệnh khởi động hướng lùi O:6/2 Phanh hãm M31 O:6/6 Lệnh cuốn cáp O:6/8 III.Lưu đồ giải thuật các chương trình III.1.Chương trình điều khiển băng cố định M11 III.2.Chương trình điều khiển xe đổ (Throw – off cariage) M13 III.3.Chương trình điều khiển băng di động M15 III.4.Chương trình điều khiển dịch chuyển ngang III.5.Chương trình điều khiển di chuyển dọc M31 ._.