Tìm hiểu và thiết kế mạch điều khiển bộ điều áp xoay chiều lọc bụi tính điện công đoạn nghiền xi măng của công ty xi măng Hải Phòng

tĩnh điện 17 2.1: Nguyên lý của việc làm sạch khí bằng điện. 17 2.2: Cấu tạo của lọc bụi tĩnh điện. 19 2.2.1. Cấu tạo của buồng lọc bụi tĩnh điện: 19 2.2.2. Cơ cấu phân phối khí đến vào thiết bị: 20 2.2.3. Điện cực lắng: 21 2.2.4. Điện cực quầng sáng: 21 2.2.5. Thiết bị tạo điện áp cao: 21 2.2.6. Phân bổ điện áp cao: 22 2.2.7. Khoá nối đất 22 2.2.8. Thiết bị nối đất: 22 2.2.9. Hệ thống cài đặt cơ khí: 22 2.2.10. Cơ cấu tách bụi khỏi điện cực: 23 2.2.11. Cơ cấu cách điện: 23 2.3: Nguyên lý tạo cao áp lọc bụi. 24 2.3.1: Sơ đồ khối hệ hống lọc bụi 24 2.3.2: Sơ đồ khối hệ thống tạo nguồn cao áp 1 chiều 25 2.4: Mô tả sơ đồ PIACS-DC 26 2.4.1: Khâu tạo năng lượng cao áp 26 2.4.2: Năng lượng gián đoạn 29 2.4.3: Nguyên lý điều khiển cơ bản 30 2.4.4: Nhận biết tia lửa và phục hồi điện áp 32 2.4.5. Nhận biết vầng quang phân ngược và điều khiển công suất 33 vầng quang: 2.4.6. Ngắt gián đoạn hệ thống búa gõ (POR): 34 2.4.7. Chế độ điện trở cao (HRM): 34 2.4.8. Vận hành với dòng điện giảm (RCO): 35 2.4.9. Bộ điều chỉnh xung áp xoay chiều một pha: 35 Chương3: Tính toán cấu trúc hệ thống điều khiển kín 37 3.1: Tính toán kiểm tra máy biến áp. 37 3.2: Mô tả toán học, thành lập sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng điện 40 3.3: Tính toán hàm truyền hệ thống. 41 3.3.1. Hàm truyền bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 41 3.3.2. Hàm truyền máy biến áp: 41 3.3.3. Hàm truyền bộ chỉnh lưu cao áp dùng điốt 41 3.3.4. Hàm truyền bộ lọc (tải): 41 3.3.5. Hàm truyền bộ phản hồi dòng điện 42 3.3.6. Hàm truyền bộ điều chỉnh RI 42 Chương 4: Thiết kế bộ điều áp xoay chiều 1pha 44 4.1: Sơ đồ mạch động lực điện áp xoay chiều 1 pha. 44 4.1.1: Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 1 pha tải R-L. 44 4.1.2: Đặc tính điều khiển. 47 4.1.3: Tính chọn thông số mạch động lực 50 4.2: Thiết kế mạch điều khiển. 50 4.2.1: Sơ đồ khối mạch phát xung điều khiển 51 4.2.2: Sơ đồ mạch nguyên lý 52 4.2.3: Tính toán các thông số mạch điều khiển 56 Kết luận………………………………………………….67 Tài liệ tham khảo………………………………………..68 Lời mở đầu Trong tiến trình phát triển mạnh mẽ của nền khoa học công nghệ trong các lĩnh vực: cơ, điện tử, công nghệ thông tin, điện tử viễn thông, công nghệ sinh học, tự động hoá... việc liên kết giữa chúng tạo nên những thiết bị tự động, những dây truyền sản xuất tự động, thay thế cho lao động chân tay của con người, với năng suất và sản lượng cao. Đã mở ra một thời kỳ mới của sản xuất là thời kỳ của máy móc tự động hoá. Nước ta, là một nước đang trong thời kỳ phát triển từ nông nghiệp trở thành một nước công nghiệp hiện đại, cũng do đòi hỏi của sự hội nhập của nền kinh tế trên thế giới nên việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật mà đặc biệt là tự động hoá các quá trình sản xuất đã có những bước phát triển mới tạo ra sản phẩm có hàm lượng chất xám cao và từng bước trở thành một nước công nghiệp phát triển. Dưới sự giảng dạy của các giáo sư, tiến sĩ, thạc sĩ trong bộ môn thuộc Khoa Điện trường Đại học DÂN LậP HảI PHòNG, nhằm trang bị cho sinh viên cả lý thuyết và thực hành. Với sự hướng dẫn của thầy giáo ThS. Nguyễn Kim Thanh em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp “Tìm hiểu và thiết kế mạch điều khiển bộ điều áp xoay chiều lọc bụi tĩnh điện công đoạn nghiền xi măng Công ty Xi măng Hải Phòng”. Nội dung của đồ án này gồm 4 chương: Chương 1: - Giới thiệu công nghệ sản xuất xi măng Chương 2: - Nguyên lý của lọc bụi tĩnh điện Chương 3: Tính toán cấu trúc hệ thống điều khiển kín. Chương 4: Thiết kế bộ điều áp xoay chiều Dưới sự giúp đỡ và hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn thầy ThS. Nguyễn Kim Thanh và các bạn cùng lớp cũng như các kỹ sư tự động hoá xưởng Điện - Tự động hoá Công ty xi măng Hải Phòng em đã hoàn thành bản đồ án - Tuy nhiên, do năng lực của bản thân và tài liệu còn hạn chế nên bản đồ án không tránh khỏi thiếu sót. Vì thế em rất mong nhận được sự góp ý của thầy, cô và các bạn. Chương 1 Công nghệ sản xuất xi măng 1.1. Giới thiệu chung: 1.1.1. Lịch sử phát triển của công nghệ sản xuất xi măng trên thế giới: Xi măng là một chất kết dính vô cơ bền nước, là một loại vật liệu xây dựng, nó đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của từng quốc gia. Lịch sử phát triển của ngành sản xuất xi măng POCLANT từ năm 1824 do một nhóm người Anh nghiên cứu và công bố kết quả sản xuất xi măng như sau: - Giai đoạn 1: Đá vôi + Đất sét được nghiền mịn và nung (1000 á 1200)0C được Clinke và tiếp tục trộn với thạch cao nghiền tạo ra xi măng POCLANT. - Giai đoạn 2: Xi măng POCLANT hoà tan trong nước tạo ra một loại hồ dẻo POCLANT và người ta gọi vật liệu đó là CEMENT POCLANT. Cùng với sự phát triển ngày càng cao của khoa học kỹ thuật. Ngành công nghệ sản xuất xi măng trên thế giới không ngừng được phát triển. Từ sản xuất thủ công lên sản xuất cơ khí, cơ khí hoá, tự động hoá và tiến tới tự động hoá hoàn toàn dây chuyền sản xuất. Các thiết bị cơ khí và điện trong dây truyền sản xuất xi măng cũng không ngừng được cải tiến và hoàn thiện từ loại lò đứng thủ công cố định, lò đứng kiểu ghi quay, rồi tiếp tục lên lò quay. Thiết bị lò ở đây được áp dụng cho cả hai phương pháp sản xuất: ướt và khô. Các thiết bị như máy nghiền, máy đập, lọc bụi, các bảng tài điện... cũng không ngừng được hoàn thiện và tối ưu hoá. Đặc biệt là sự tiến bộ của kỹ thuật thuỷ lực, khí nén, tin học và điện tử áp dụng cho công nghiệp khô đã nâng được công suấ của nhà máy xi măng lên rất cao. Cùng với nó, các loại xi măng cũng được ra đời, đáp ứng được nhu cầu đa dạng của thực tế như: xi măng chống dãn nở, xi măng bền sunphat, xi măng trắng... về số lượng cũng được tăng nhanh: năm 1993 tổng sản lượng xi măng trên thế giới đạt từ 42 triệu tấn, năm 1989 đạt 1138 triệu tấn. Dự báo nhu cầu tiêu thụ xi măng trên thế giới năm 2006 là 2000 triệu tấn. 1.1.2. Lịch sử phát triển công nghệ sản xuất xi măng ở Việt Nam: Công nghệ sản xuất xi măng ở nước ta lạc hậu so với các nước trên thế giới. Nhà máy xi măng đầu tiên được phép xây dựng tại Hải Phòng vào năm 1888 - đây là nhà máy sản xuất xi măng đầu tiên ở Đông Dương. Sản phẩm sản xuất ra lúc bấy giờ môt phần đáp ứng xây dựng ở Việt Nam, còn một phần được đưa về Pháp. Qui mô đầu tiên của nhà máy là 2 lò đứng thủ công có đường kính D = 2,5 m, chiều cao H = 10 m, công suất một lò là 30.000 tấn/năm. - Năm 1922 xây dựng thêm hai lò đứng nữa nâng tổng công suất của nhà máy lên 12 vạn tấn/năm - Năm 1928 xây dựng thêm 2 lò quay phương pháp ướt. Đường kính lò F 2,8 x 81m đưa tổng công suất của nhà máy lên 18 vạn tấn/năm. - Năm 1939 xây dựng thêm 3 lò quay F 3,5 x 105m đưa tổng công suất của nhà máy lên 30 vạn tấn/năm. Một số thiết bị của nhà máy được cơ khí hoá như: lò nung, bơm hãm, máy nghiên, máy đập, máy khuấy hoà... - Năm 1954 giải phóng đất nước. Pháp rút khỏi miền Bắc đã thảo bỏ những bộ phận quan trọng của nhà máy và nhà máy ngừng hoạt động. Dưới sự lãnh đạo của Đảng, miền Bắc bước vào thời kỳ quá độ xây dựng chủ nghĩa xã hội. Với ưu tiên phát triển công nghiệp nặng, xây dựng cơ sở hạ tầng XHCN. Công nghiệp sản xuất xi măng được coi là một trong những ngành công nghiệp quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nhà máy xi măng Hải Phòng đã được Liên Xô giúp đỡ tu bổ và mở rộng sản xuất, đưa công suất của nhà máy lên 40 vạn tấn/năm. - Năm 1960 RUMANI viện trợ với 2 dây chuyền sản xuất xi măng hiện đại, đưa công suất của nhà máy lên 60 vạn tấn/năm. Cũng năm 1960 bắt đầu xây dựng hàng chục nhà máy xi măng địa phương theo kiểu lò đứng công suất nhỏ để tận dụng được nguồn nhiên liệu ở địa phương, lợi dụng ưu điểm vốn đầu tư nhỏ, kích thước nhỏ gọn để sản xuất chủ yếu xi măng mác PCB-30. Sau ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng, cả nước đi vào xây dựng chủ nghĩa xã hội nhu cầu xi măng ở trong nước ngày càng cao. Nhà nước đã chú trọng xây dựng một số nhà máy công suất lớn để đáp ứng nhu cầu về xi măng trong nước. - Năm 1976 - 1980 Liên Xô đã giúp ta xây dựng nhà máy xi măng Bỉm Sơn - Thanh Hoá với hai lò quay phương pháp ướt có kích thước đường kính lò F 5,0 x 180m, năng suất thiết kế 1,2 triệu tấn/năm đã cung cấp xi măng cho cơ sở hạ tầng như xây dựng: Thuỷ điện Hoà Bình, cầu đường... Cùng năm 1976 - 1989 hợp tác với hãng FLSMIDTH - Đan Mạch, xây dựng nhà máy xi măng Hoàng Thạch theo phương pháp kho với một lò nung kích thước F6 x 89m, năng suất 1,1 triệu tấn/năm. Để đáp ứng nhu cầu đa dạng, phong phú của thực tế đã cho ra sản phẩm các loại xi măng có mác khác nhau như: PCB 30, PCB40, PCB50, PCB60... (PCB30 + PCB60) là tỷ lệ chịu nén của xi măng khi đông kết 28 ngày là 300kg/cm2... 600kg/cm2). Đồng thời các loại xi măng đông rất nhanh, xi măng chống dãn, nở, xi măng bền nhiệt, bền nước biển để phục vụ cho mục đích sử dụng khác nhau. Sản xuất xi măng trắng theo kiểu lò đứng địa phương được xây dựng. Năm 1990 - 1991 cải tiến dây chuyền sản xuất xi măng trắn phương pháp ướt tại Nhà máy xi măng Hải Phòng (cũ) để đáp ứng nhu cầu thị trường. Vì số lượng xi măng sản xuất ra cũng liên tục tăng theo hồ sơ lưu trữ tổng sản lượng xi măng của cả nước qua các năm như sau: Năm 1980 đạt 0,7 triệu tấn Năm 1985 đạt 2 triệu tấn Năm 1990 đạt 2,7 triệu tấn Năm 1991 đạt 3,1 triệu tấn Năm 1992 đạt 3,5 triệu tấn Năm 1993 đạt 4,8 triệu tấn Năm 1995 đạt 5,6 triệu tấn Năm 1996 đạt 6,0 triệu tấn Năm 1999 đạt 12,00 triệu tấn Năm 2000 đạt 20 triệu tấn Dự báo đến năm 2010 đạt trên 30 triệu tấn Hiện nay trong cả nước có 7 nhà máy sản xuất xi măng lớn, khoảng 30 nhà máy xi măng nhỏ và 1 trạm nghiên clinke. Tổng sản lượng xi măng lò đứng đạt khoảng 30 x 80.000 = 2.400.000. Để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ xi măng trong nước ngày càng cao, nhà nước đã đầu tư xây dựng một số nhà máy xi măng công suất lớn như: Nhà máy xi măng Bút Sơn - Nam Hà với tổng số vốn 196 triệu USD công suất thiết kế là 1,4 triệu tấn/năm, thiết kế chủ yếu của Pháp. + Công ty xi măng Hải Phòng liên doanh với tập đoàn Chinfon - Đài Loan, công suất thiết kế cho cho 1 dây chuyền là 1,4 triệu tấn/năm. Thiết kế đầu tư của Nhật, với số vốn 288,5 triệu USD, Việt Nam góp 1/3 vốn hoạt động năm 1997. + Công ty xi măng Sao Mai liên doanh với Thuỵ Sĩ công suất thiết kế là 1,76 triệu tấn/năm, được xây dựng ở Kiên Giang đến năm 1999 đã đi vào hoạt động. + Công ty xi măng Nghi Sơn - Thanh Hoá, liên doanh với Nhật, có công suất thiết kế 2,3 triệu tấn/năm, đã hoạt động trong năm 1999. + Công ty xi măng Vân Xá - Thừa Thiên Huế, liên doanh với Hồng Kông, có công suất thiết kế 0,5 triệu tấn/năm, cho sản phẩm vào năm 1996 + Công ty xi măng Hải Phòng (mới) công suất thiết kế cho một dây chuyền là 1,4 triệu tấn/năm với số vốn đầu tư là 300 triệu USD đã hoạt động năm 2005 Ngoài ra còn 1 loạt các dự án xây dựng nhà máy xi măng đang được khả thi như: Nhà máy xi măng Hoành Bồ - Quảng Ninh, Nhà máy xi măng Tam Điệp Phúc Sơn , Hoành Mai... Đồng thời với việc khuyến khích vốn đầu tư của nước ngoài để xây dựng nhà máy xi măng, Nhà nước cũng phải tăng tỷ lệ góp vốn lên trên 50%, có như vậy mới chủ động quản lý được thị trường xi măng trong cả nước. Trong khi đó, nguyên liệu để sản xuất xi măng rất thuận lợi, nguyên liệu chính là đá vôi và đất sét... nước ta có trữ lượng lớn nằm rải rác ở khắp nước Bắc - Trung - Nam. Theo kết quả thăm dò của cực địa chất thì trữ lượng đá vôi phân bổ như sau: + Lạng Sơn + Hà Bắc + Bắc Thái: 2 tỷ tấn + Hải Phòng + Quảng Ninh + Hải Hưng: 1,5 tỷ tấn + Hà Tây + Nam Hà + Ninh Bình: 2 tỷ tấn + Thanh Hoá + Nghệ An: 0,8 tỷ tấn + Sông Bé + Hà Tiên: 0,8 tỷ tấn Nhiên liệu than đốt có đủ. Ngày nay công nghệ sản xuất xi măng đưa thêm chất đốt lỏng, khí vào để tăng thêm nhiệt lượng cho quy trình sản xuất, trong khi đó chúng ta có một ngành điện với tiềm năng lớn đang phát triển mạnh, nhưng so với các nước trên thế giới thì tỷ lệ xi măng trên đầu người của chúng ta còn rất thấp. Các nước Kg xi măng/1 người/1 năm. Thái Lan 330 Malaixia 331 Hồng Kông 772 Đài Loan 887 Việt Nam 40 Do đó việc đầu tư vào ngành công nghiệp sản xuất xi măng là rất cần thiết, nhằm tạo ra 1 mạng lưới sản xuất xi măng nằm rải rác trên thị trường trong cả nước, để đáp ứng được nhu cầu xi măng trên thị trường trong cả nước, tiến đến có thể xuất khẩu xi măng, đưa ngành công nghiệp sản xuất lên thành một ngành công nghiệp phát triển, đem lại lợi nhuận kinh tế cao. 1.2. Mô tả công nghệ: 1.2.1. Giới thiệu chung về công nghệ sản xuất xi măng: Cùng với sự phát triển vượt bậc của khoa học - kỹ thuật. Tính chất cơ, lý, hoá. Từ khi công nghệ sản xuất xi măng có công suất nhỏ 100 ngàn tấn/năm đến 500 ngàn tấn/năm như nhà máy xi măng Hải Phòng cũ. Cho đến nay công nghệ sản xuất nhà máy ngày một phát triển đã nâng dần công suất sản xuất lên đến 1,4 triệu tấn/năm, như ở một số nhà máy sản xuất xi măng thuộc Tổng Công ty xi măng Việt Nam: nhà máy xi măng Hoàng Thạch, Bút Sơn, Hà Tiên, Hoàng Mai, Bỉm Sơn, Tam Điệp, xi măng Hải Phòng mới... Với dây chuyền sản xuất khép kín (đảo, ủ) nguyên liệu đầu vào thu phương pháp khô, cũng như nhà máy liên doanh sản xuất xi măng Chinh Phong Hải Phòng. Theo phương pháp khô với công nghệ mới đã nâng cao được công suất theo thiết kế ban đầu. Theo phương pháp ướt như ở nhà máy xi măng Hải Phòng cũ chỉ đạt được tối đa công suất là 500 ngàn tấn/năm. Với công nghệ cũ lò quay mỗi giờ sản xuất chỉ đạt 18 tấn Clinker. Sau đó, mới đưa clinker vào đảo, ủ, phun phụ gia, thạch cao tới máy nghiền thành bột xi măng. Lượng bột xi măng này phải ủ trong silô một thời gian nhấ định mới được tháo ra bao để sử dụng và tiêu thụ ở thị trường. Với công nghệ sản xuất theo phương pháp ướt lò quay ngày nay không còn phù hợp cho công cuộc đổi mới về đẩy mạnh những tiến bộ khoa học - kỹ thuật không nâng cao được năng suất, chất lượng kể cả đến thiết bị. sản xuất chỉ đạt 18 tấn Clinker. Sau đó, mới đưa clinker vào đảo, ủ, phun phụ gia, thạch cao tới máy nghiền thành bột xi măng. Lượng bột xi măng này phải ủ trong silô một thời gian nhấ định mới được tháo ra bao để sử dụng và tiêu thụ ở thị trường. Với công nghệ sản xuất theo phương pháp ướt lò quay ngày nay không còn phù hợp cho công cuộc đổi mới về đẩy mạnh những tiến bộ khoa học - kỹ thuật không nâng cao được năng suất, chất lượng kể cả đến thiết bị. 1.2.2. Mô tả quy trình công nghệ sản xuất xi măng Công ty XMHP Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng Két Máy đập Đá vôi Kho Rải Xúc (Cào) Sấy Vòi phun Dầu FO Lò nung Sấy 5 tầng (tháp trao đổi T0) Làm mát clinker Silô clinker Nghiền sơ bộ Nghiền bi Silô xi măng bột Máy nghiền Silô đồng nhất Máy đóng bao Xuất xi măng rời Cửa xuất xi măng bao Kho Than Rải Xúc (Cào) Kho Phụ gia Rải Xúc (Cào) Máy đập Đá sét Kho Rải Xúc (Cào) Két Két Két Để cùng hoà nhập với sự phát triển kinh tế của đất nước về các ngành nói chung, ngành xi măng nói riêng cần phải áp dụng những tiến bộ khoa học - kỹ thuật của các nước tiên tiến trong công nghệ sản xuất xi măng như nước cộng hoà Pháp, Đan Mạch. Với dây chuyền thiết bị hiện đại khép kín sản xuất sản xuất theo phương phap khô lò quay có công suất lớn hiệu quả kinh tế cao. Việc lựa chọn tự động hoá trong dây chuyền sản xuất xi măng của nhà máy xi măng Hải Phòng mới mang tính chất cấp quốc gia với công nghệ tiên tiến của hàng FLSMIDTH Đan Mạch, phương pháp sản xuất khô - lò quay, nhằm nâng cao năng suất, sản lượng xi măng cho cả nước. Tự động hoá trong dây chuyền sản xuất xi măng lò quay - phương pháp khô của nhà máy xi măng Hải Phòng mới về mặt bằng được thu nhỏ gọn hơn, thiết bị được khép kín trong qui trình vận hành từ phòng ĐKTT đá vôi đá sét, phụ gia, than được phối hợp pha một cách tự động hoá theo sự tính toán lập trình PLC. Từ phòng ĐKTT qua các MN đá, MN than, qua xúc rải, phân ly đưa tới sấy ủ, đưa tới lò nung clinker, qua các két chứa, silô đồng nhất được sấy với một nhiệt độ chỉ định. Lượng nguyên liệu chỉ định này được đưa vào trong lò nung với nhiệt độ tăng dần trong các Jin của lò nung từ 14000C á 8000C và đưa ra làm mát với công nghệ làm mát bằng nước và quạt gió đưa tới silô ủ được clinker (bán sản phẩm). Clinker được nghiền cùng với một lượng thạch cao (5 á 10%) và pha với phụ gia được xi măng bột chứa vào két (silô) đưa tới máy đóng bao, máy xuất xi măng rời đưa ra thị trường xây dựng tiêu thụ bằng đường bộ, đường thuỷ. a. Đặc điểm dây chuyền sản xuất của Nhà máy Công ty XMHP (mới) sản xuất xi măng theo phương pháp khô với hệ thống lò nung hiện đại, công suất thiết kế 3.300 tấn clinker/24giờ do hãng FLSmidth ( Đan mạch) thiết kế và cung cấp thiết bị chủ yếu. Dây chuyền sản xuất đồng bộ được cơ khí hoá và tự động hoá cao. Các thiết bị trong dây chuyền sản xuất được điều khiển tự d dộng từ trung tâm điều hành sản xuất chính và các trung tâm nhỏ ở các công đoạn. Toàn bộ các thông số kỹ thuật của trên 700điểm đo được truyền về các trung tâm điều khiển thể hiện trên các đồng hồ hiện số và tự ghi. Trên cơ sở đó, người vận hành điều chỉnh các thông số đạt yêu cầu quy định thông qua các bộ điều chỉnh tự động Phòng TN - KCS của Công ty được trang bị hiện đại và đồng bộ, hệ thống điều khiển chất lượng tự động QCX gồm có máy tính điện tử và phổ kế Rơngen đã được chương trình hoá cho phép phân tích nhanh thành phần hoá hàng giờ của bột phốiliệu và dựa vào đó tính toán điều chỉnh kịp thời tỷ lệ cấp các nguyên liệu cho máy nghiền để đảm bảo thành phần hoá trung bình của bột liệu thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật đề ra. Công ty XMHP hoàn toàn có khả năng cho ra các sản phẩm chất lượng cao, ổn định với mức tiêu hao nguyên nhiên liệu, vật tư, năng lượng phù hợp. b. Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu Các nguyên liệu chính dùng để sản xuất xi măng là đối vôi, đá sét được khai thác ở các mỏ gần nhà máy. Ngoài ra, nhà máy sử dụng nguyên liệu điều chỉnh là quặng sắt và silica (hoặc boxit) * Đá vôi Đá vôi Tràng kênh được khai thác theo phương pháp nổ mìn cắt tầng theo quy trình và quy hoạch khai thác đảm bảo chất l ượng ổn định. Sau khi khoan và nổ với cự ly 0,5 á 1,5. Đá vôi qua tiếp liệu tấm AF 2800 x 12 vào máy đập búa kiểu EV 200*300 - 1 có năng suất 750t/h (quy khô) đập đến cỡ hạt quy định < 60mm và được vận chưyển về kho chứa và đồng nhất sơ bộ bằng hệ thống băng tải. Máy rải liệu di động Stacker SU 7.738 - 700 - 22,158 rải đá vôi thành hai đống với khối lượng mối đống 11.000 tấn ( quy khô), rải theo phương pháp Chevron tối thiểu 300 lớp. Một máy rút kiểu mái bừa loại LHO - 35 cào theo mặt cắt ngang đống đưa đá vào hệ thống băng tải vận chuyển tới két chứa đá vôi 350m3 đầu máy nghiền. Kho có hiệu suất đồng nhất cao, tối thiểu 8:1 * Đất sét Đất sét được khai thác tại mỏ sét Núi Na - Quảng Ninh bằng phương pháp xúc ủi, vận chuyển về cảng nhập 132 của Nhà máy bằng sà lan rồi được bốc và vận chuyển về trạm gia công sơ bộ. Đất sét được cán bằng hệ thống cán trục 2 cấp, năng suất 200t/h(quy khô) với máy sơ cấp kiểu RI850/1500 cho kích thước đầu ra < 200mm và máy thứ cấp kiểu RI450/1200 kích thước đầu ra < 60mm. Sau khi đạt cỡ hạt quy định sét được vận chuyển về kho chứa và đồng nhất sơ bộ (kho 152). Máy rải di động giữa Tripper - 190/800 rải đá sét theo phương pháp cone shell thành 2 đống riêng biệt với khối lượng 2*3.200t ( quy khô). Sét qua băng cào mặt sườn (SS - 23) vào băng tải vận chuyển đến két chứa 100m3 đầu máy nghiền. Kho 152 có hiệu suất đồng nhất tối thiểu 5:1. Quặng và Silica (Boxit) Như đất Sét các nguyên liệu điều chỉnh như Silica (hoặc Bôxit), Quặng sắt đưa về nhà máy tại cảng nhập 132 được luân phiên bốc, cán sơ bộ, vận chuyển và rải đống trong kho chứa đồng nhất sơ bộ (kho 152), cùng với sét. Khối lượng các đồng quy khô: Silica (hoặc Boxit) 1* 4.200t và Quặng sắt 1*2.400t và cũng được rút luân phiên qua băng tải vận chưyển đến két chứa riêng biệt đầu máy nghiền, mỗi két chứa 50m3. Nghiền nguyên liệu và đồng nhất Qua các cân băng định lượng (DOSIMAT và DOSAX) dưới các két, liệu được định lượng vào hệ thống sấy - nghiền liệu, năng suất 300t/h gồm các thiết bị chính. - Máy nghiền đứng ATOX AM - R.45 loại 3 con lăn có phân ly khí động. - Quạt hút máy nghiền FK TDR 2763 TD8A Tác nhân sấy là khói thải lò nung (hoặc khói thải cấp bởi buồng đốt phụ khi lò dùng). Sản phẩm bột liệu thu từ tổ hợp 4 cyclon và lọc bụi tĩnh điện ( lọc bụi khói thải trước khi qua ống khói chính Nhà máy ra môi trường ) được vận chuyển về Silô chứa đồng nhất CF - 20 có sức chứa 16.000 tấn bằng máng khí động và gầu nâng. Việc thực hiện đồng nhất bộ liệu được thực hiện trong quá trình sục khí tháo liệu ra khỏi silô qua các cửa tháo theo chương trình tự động. Hiệu đồng nhất của silô này đạt: CaCO3 max + 0,2%. Các cân băng định lượng được điều chỉnh năng suất cấp bằng biến tần có nhiệm cụ cung cấp liệu cho máy nghiền nhờ máy tính tính toán và điều chỉnh tỷ lệ điểm đặt (%) cho các nguyên liệu để sản xuất bột phối liệu đạt yêu cầu đề ra. c. Nung clinker: Bột liệu từ silô cấp vào lò đồng bộ với tốc độ quay của lò nhờ hệ thống tiếp liệu gồm van cấp liệu, két cân (loại LOW) và các thiết bị vận chuyển. Hệ thống lò loại SLC - D với: - Tháp trao đổi nhiệt 5 tầng 1 nhánh có Canciner (mức độ canci hoá 90 - 95%) - Lò có đường kính 4,15 x 64m với 3 bệ với độ nghiêng 4%, tốc độ quay MAX 3,6v/ph. Quạt hút lò ID fan Solyvent DPTDR 268 3TD 8A. - Xử dụng vòi đốt loại Duflex thiết kế chạy 100% than Angtraxit, theo thiết kế than cấp cho Canciner khoảng 52% và cấp cho lò khoảng 48%. - Sử dụng dầu MFO khi nhóm, sấy lò và khi lò chưa ổn định - Năng suất lò 3.300 tấn clinker/24h Clinker thu được sau quá trình nung luyện rơi vào máy làm nguội clinker SFC3*5F đảm bảo làm nguội đến nhiệt độ môi trường +650C. Những tảng và hòn cliker to ( > 30mm) trên ghi được đập bằng máy đập búa. Clinker được vận chuyển bằng băng tấm lên silô clinker chính phẩm sức chứa 30.000t còn bột tả và clinker không đạt yêu cầu được đưa v ề silô phụ sức chứa 1.000tấn d. Nghiền xi măng OPC ( hoặch PCB) Hệ thống nghiền chu trình kín năng suất 200t/h gồm: - Máy nghiền đứng nghiền sơ bộ clinker loại CKP 200 với 3 con lăn - Máy nghiền bi 2 ngăn kiểu UMS 5,4 x 14,5 m với quạt thông gió máy nghiền (cũng là quạt hút lọc bụi tĩnh điện) SPW - 125 - VL - Máy phân lý khí động SEPAX - 475M với quạt hút (cũng là quạt hút lọc bụi túi Fitax) MT - 224SS. Qua thiết bị định lượng và tiếp liệu rung, phối trộn clinker chính phẩm (có hoạt tính mác > 50N/,mm2) + clinker thứ phẩm hoặc/và clinker ngoài, lên két chứa 200m3. Clinker tháo từ két qua cân băng Dosimat vào máy nghiền đứng nghiền sơ bộ. Phối liệu clinker đã nghiền sơ bộ + Thạch cao tháo từ két (qua cân băng Dosax) vào máy nghiền bi nghiền xi măng. Sản phẩm xi măng không phụ gia 0PC gồm: - Từ lọc bụi túi Filtax thu từ máy phân ly - Bụi XM thu hồi bởi lọc bụi tĩnh điện Qua thiết bị vận chuyển sản phẩm xi măng 0PC đổ vào Silô đơn sức chứa 20.000 tấn và ngăn ngoài Silô kép sức chứa 14.500 tấn. Hạt xi măng thô tách ra từ phân ly quay về nghiền lại lần nữa. Tuỳ theo tình hình thực tế, có thể nghiền xi măng hỗn hợp PCB cũng bằng hệ thống nghiền này từ phối liệu: Clinker đã nghiền sơ bộ + Thạch cao từ két + Phụ gia từ két 3. Xi măng hỗn hợp PCB cũng đổ vào Silô đơn. e. Nghiền sấy phụ gia: Hệ thống sấy nghiền năng suất 30t/h gồm cóP: - ống sấy nhanh đường kính 1m. - Máy sấy - nghiền bi TUMS 3,4 + 10,5 + DC1,65 m (1 ngăn sấy và 2 ngăn nghiền) với quạt hút thông gió máy nghiền ( cũng là quạt hút lọc bụi tĩnh điện) SPW - 125 - VL. - Phân ly khí SEP AX 236 với quạt hút (cũng là quạt hút lọc bụi túi) SPW - 140 Từ các két, phụ gia xỉ lò cao (hoặc Diatomit) và tro bay được định lượng theo tỷ lệ bằng các cân băng Dosax, qua ống sấy nhanh vào máy sấy - nghiền với tác nhân sấy là khói thải buồng đốt phụ. Sản phẩm bột phụ gia gồm: - Bột lắng lọc bụi túi than từ máy phân ly. - Bột thu hồi bởi lọc bụi tĩnh điện Hạt phụ gia thô tách ra từ phân ly quay về nghiên lại lần nữa. Từ Tank sản phẩm bột phụ gia, qua bơm vít khí đưa lên ngăn trong Silô kép sức chứa 4.500tấn. f. Trộn, đóng bao xi măng và xuất sản phẩm: Trộn xi măng hỗn hợp PCB: Từ silô kép, xi măng 0PC (ngăn ngoài) và bột Phụ gia (ngăn trong) được rút, định lượng bởi cân quay theo đơn phối liệu và vào máy trộn loại MD - 400 năng suất 150t/h. Đóng bao - Hệ thống đóng bao gồm: 04 máy đóng bao loại GEV - 08 (loại quay, 8 vòi) và các thiết bị đồng bộ của hãng VENTOMATIC, với năng suất một máy 100t/h. - Đóng bao xi măng hỗn hợp PCB và xi măng 0PC. - Vỏ bao đựng xi măng loại KPK với kích thước, nhãn hiệu theo quy định Xuất sản phẩm: - Xuất tàu biển, năng suất 600t/h gồm xi măng hỗn hợp PCB bao + rời, xi măng OPC bao + rời, xuất clinker. - Xuất Sà lan, năng suất 600t/h gồm xi măng hỗn hợp PCB bao + rời, xi măng OPC bao + rời, xuất clinker. - Xuất bộ: xuất ô tô xi măng b ao loại PCB và 0PC - Xuất ô tô xitec: xuất xi măng rời các loại PCB và 0PC 1.2.3. Công nghệ công đoạn nghiền xi măng: Clinker và thạch cao được cấp tới máy nghiền bi 541 BM 300 bởi hệ thống cân bằng định lượng 541 WF 020, 541 WF 040, hệ thống cân bằng này cho phép đưa vào MN tỷ lệ và năng suất cũng như quyết định một phần nào đó cho tối ưu công đoạn nghiền. Clinker và thạch cao được máy nghiền bì 541 BM 200 va đập, chà sát làm nhỏ kích thước hạt clinker (XM) được xi măng. Xi măng ra khỏi máy nghiền được đưa tới 541 AS 330 để vận chuyển đến gần nâng 541 BE 340 đưa lên quạt phân ly 541 SR 360, từ đây hạt đủ kích thước cho phép thì được đưa tới silô XM 621 SI 320 qua hệ thống băng, còn những hạt không đủ kích thước thì được hồi lưu về máy nghiền 541 BM 300 để thực hiện nghiền lại qua máng khí động 541 AS 400. Đặc biệt, ở đây không khí + bụi xi măng ở đầu ra MN được đường ống và quạt hút ở phía trên đầu ra máy nghiền bi 541 BM 300 đưa vào lọc bụi tĩnh điện 541 EP 430 - không khí cửa máy nghiền mang theo bụi xi măng được lọc bụi lọc đưa khí sạch ra môi trường và xi măng bụi được đưa tới 541 SC 430, máng khí động 541 AS 470, 541 AS 350 đưa tới 541 SR 360 để phân tích cỡ hạt, tiếp tục cho công đoạn tiếp theo. Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ công đoạn nghiền xi măng Chương 2 Nguyên lý của lọc bụi tĩnh điện yêu cầu về điều khiển 2.1. Nguyên lý của việc làm sạch khí bằng điện: Hình 2.1: Nguyên lý lọc bụi tĩnh điện Điện áp một chiều tạo bởi bộ biến thế cao áp và chỉnh lưu sẽ hình thành một điện trường giữa cực vầng quang và cực lắng. Khí giữa hai điện cực trở nên dẫn điện khi điện áp giữa hai điện cực đủ lớn (điện áp vầng quang), nghĩa là hiện tượng phóng điện vầng quang xảy ra. Do sự thay đổi này, các hạt tích điện (điện tử tự do, các iôn dương và âm) được tạo ra trong vùng giới hạn giữa hai cực. Các hạt điện tích âm sẽ được hút tới cực lắng do sức hút của điện trường. Bụi và các hạt lơ lửng trong khoảng giữa cực vầng quang và cực lắng được tích điện âm do kết hợp với các điện tích tự do sẽ hút về cực lắng. Do lực hút điện trường, bụi được hút vào cực lắng. Do lực hút của điện trường, bụi được hút vào cực lắng cho tới khi hệ thống búa gỡ cơ khí làm rời nó ra. Trong trường hợp cực lắng bị ướt, các phần tử được giải phóng bằng dòng nước. Các hạt tích điện dương sẽ bám vào điện cực vầng quang, làm cho việc phóng điện trở nên khó khăn, cũng sẽ được giải phóng nhờ hệ thống gỡ theo một chu kỳ nhất định. Bụi sau khi rơi xuống bể đựng sẽ được chuyển tới bình chứa. Điện áp tĩnh điện càng cao, dòng các hạt điện tích càng lớn do các hạt tích điện được tạo ra càng nhiều. Tuy nhiên, điện áp này cần được khống chế dưới mức điện áp đánh thủng. Khi đạt tới điện áp đánh thủng, một kênh dần dạng plasma được tạo ra do mật độ của điện tích rất lớn, hiện tượng phóng điện xảy ra. Hiện tượng phóng điện có thể với dòng điện nhỏ, có thể với dòng điện lớn. Bộ điều khiển lọc bụi phải đảm bảo sao cho khi có phóng điện thì cũng không được kéo dài. Phụ thuộc vào giá trị điện trở của bụi, ta phân loại thành hai chế độ hoạt động: - Hoạt động không có hiệu ứng vầng quang ngược. - Hoạt động với hiệu ứng vầng quang ngược (bụi có trở kháng cao, thường lớn hơn 1011 Wcm). Đa số các hệ thống lọc bụi tĩnh điện hoạt động với hiệu ứng vầng quang ngược, nghĩa là hiệu suất lọc tăng khi năng lượng tiêu tốn (công suất vầng quang) tăng cho tới khi hiệu suất đạt được tối ưu. Nếu tăng thêm công suất giá thành của hệ thống sẽ trở nên quá lớn. Tuy nhiên, hệ điều khiển của bộ lọc bụi sẽ được thiết kế sao cho chi phí hoạt động là thấp nhất. Nó sẽ điều khiển liên động giữa các trường căn cứ vào tín hiệu về nồng độ của bụi, vào trạng thái của tải... để tối ưu nâng lượng cung cấp. Từ đó chi phí hoạt động sẽ giảm được đáng kể. Do ngăn cách bởi các hạt bụi có trở kháng cao, hiện tượng vầng quang ngược, rất không có lợi cho hiện mất lọc bụi, có thể xảy ra. Khi đó bụi không thể hút nhanh tới cực lắng. Kết quả là có sự sụt áp lớn trên lớp bụi bám (cũng vậy, cường độ điện trường). Điều này dẫn đến hiện tượng phóng điện cực bộ giữ các lớp bụi bám đồng thời với việc tạo ra các hạt điện tích dương từ đó, hụi đã được tách lại quay trở về với dòng khí sạch. Nói chung, hoạt động ở chế độ xung sẽ làm cho các hạt bụi này bị va đập bởi các hạt mang điện trong một thời gian ngắn, mặt khác thì các hạt mang điện trong lớp bụi sẽ di chuyển khỏi đó trong thời gian không có xung. Tuy nhiên, trong chế độ xung thì nguồn năng lượng phải thường xuyên thay đổi cho phù hợp với những điều kiện vận hành khác nhau cho việc thu bụi có hiệu quả, và đây là chế độ thay đổi xung Variopulse của COMOMATIC - F. 2.2. Cấu tạo của buồng lọc bụi tĩnh điện: Phụ thuộc vào các điều kiện: bảo quản, thành phần, áp suất, độ ẩm của không khí, các tính chất vật lý, hoá học của bụi, yêu cầu mức độ làm sạch... mà cấu tạo thiết bị lọc bụi có các kiểu khác nhau. Nhưng cấu tạo của chúng đều có những bộ phận cơ bản sau: 2.2.1. Cấu tạo của buồng lọc bụi tĩnh điện: Vỏ buồng lọc bụi có dạng hình hộp, được chế tạo bằng thép lá. Chọn vật liệu phải căn cứ vào nhiệt độ của khí thải. Phía trong vỏ là hệ thống chung của thiết bị. Phía dưới vỏ là các bunke chứa bụi. Vỏ phải có cấu trúc thuận lợi cho việc lắp đặt và sửa chữa thiết bị. Phía ngoài vỏ được bọc cách nhiệt ngăn ngừa tạo hơi nước vì mất nhiệt của không khí cần lọc. 01. Đường ống khí đầu vào lọc bụi 14. Tấm phân phối khí 02. Bảo ôn 15. Bộ chỉnh lưu 03. Cửa sập kiểm tra 16. Động cơ hộp số 04. Hộp bảo ôn 17. Các phần tử sấy lọc bụi 05. Bộ truyền hộp số hệ thống gõ 18. Bộ điều chỉnh nhiệt độ 06. Cực lắng (thu bụi) 19. S._.