Tài liệu Thực tập nhận thức tại nhà máy xi măng hoàng thạch

Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch MỤC LỤC Mục Trang Mở Đầu -----------------------------------------------------------------------------------------------4 Chương 1:Tự động hóa và kỹ sư tự động hóa 1.1 Tự động hóa là gì………………………………………………………………........5 1.2 Vai trò của kỹ sư tự động hóa……………………………………...……………...5 1.2.1 Kỹ sư tự động hóa làm những ì?............................................................................5 1.2.2 Kỹ sư tự động hóa phải được trang bị những gì……………………...…...….....5 Chương 2:Các thiết bị Tự Động Hóa. 2.1 Hệ thống máy tính…………………………………………………....…………....7 2.1.1 các lý do ứng dụng máy tính trong công nghiệp………………….……..……....7 2.1.2 Các hướng ứng dụng máy tính trong công nhiệp…………………………...….7 Chương 3: Tổng Quan về Sản Xuất Xi Măng 3.1 Xi măng là ì?...........................................................................................................9 3.1.1 Khái niệm chung về xi ăng……………………………………………..……..….9 3.1.2 Sản phẩm xi măng PCB30 –PCB40………………………………...……..……10 3.2 Quy trình cơ bản sản xuất xi măng…………………………….……....……….11 3.3 Những ảnh hưởng đến môi trường và xã hội do sx xi măng……………………13 3.3.1 Những tiêu ưu điểm của việc sản xuất xi măng...................................................13 3.3.2 Những ảnh hưởng đến môi trường…………………………………………..….14 3.3.3 Những ảnh hưởng đến xã hội…………………………………………………....14 3.4 Các phương pháp tiết kiệm năng lượng cần thiết cho việc sản xuất xi măng ...14 Chương 4: Nhà Máy xi măng Hoàng Thạch. 4.1 Vị Trí địa lý và quá trình phát triển nhà máy…………………………….…….20 4.1.1 Vị trí địa lý……………………………………………………………...………....20 4.1.2 Qúa trình phát triển nhà máy................................................................................20 4.2 Các công đoạn sản xuất xi măng…………………………..……………….……23 Nguyễn Văn Trung Page 1 Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch 4.2.1 Sơ đồ công nghệ…………………………………………………..………....……23 4.2.2. Chuẩn bị nguyên liệu……………………………...…………………….……….24 4.2.3 Nghiền nguyên liệu……………………………….……………………….…...…24 4.2.4 Lò nung…………………………………………………………...…….….......…25 4.2.5 Nghiền xi măng……………………………………………..……….…….……..25 4.2.6 Đóng bao xi măng…………………………………………..…….….…….……..25 4.2.7 Hệ thống điều khiển ……………………………………..……..…………….…25 4.3 Các con đường vận chuyển của nhà máy………………………...…………....….27 4.3.1 Đường bộ…………………………………………….………….……………..…27 4.3.2 Đường Sông……………………………………………….…….………………..27 4.3.3 Đường Sắt:……………………………………………………….………………28 4.4 Các thiết bị điều khiển và tự động của nhà máy:………………………....……28 4.4.1 Hệ điều chỉnh chất lượng xi măng :………………………………...…………..28 4.4.2 Hệ điều chỉnh tương tự với bộ PID :……………………………..………….….29 4.4.3. Hệ đo lường và biến đổi tín hiệu FLS-410: ………………………...………..…29 4.4.4 Hệ thống điều khiển LOGIC bằng vi tính 4040 và Rơle :…………………….29 4.4.5 Hệ điện tử công suất lớn : …………………………………..……….………….30 4.5 Dây chuyền I của nhà máy :……………………………………...……….…..…30 4.6 Dây chuyền II của nhà máy…………………………………..…………….……30 Nguyễn Văn Trung Page 2 Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch 4.7 Dây chuyền III của nhà máy……………………………………..…………...…32 4.8 Vấn Đề môi trường và xã hội đối với nhà máy xi măng Hoàng Thạch………………………...........................................................................…32 4.8.1 Vấn đề môi trường của nhà máy………………………………..………………32 4.8.2 Vấn đề xã hội của nhà máy………………………………………..……………..34 4.9 Vai trò của kỹ sư Tự Động Hóa trong nhà máy ..................................................35 xi măng Hoàng Thạch C.KẾT LUẬN.-------------------------------------------------------------------------------------37 D.TÀI LIỆU THAM KHẢO.-------------------------------------------------------------------38 Nguyễn Văn Trung Page 3 Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch MỞ ĐẦU Là một sinh viên em biết rằng muốn học tốt thì không chỉ học những gì trong sách vở một cách thụ động mà không biết mình học để làm gì và học những điều đó sau nay phục vụ cho công việc gì,muốn có thể hiểu được sâu sắc mọi vấn đề cần phải bám sát với thực tiễn và “học phải đi đôi với hành” chỉ khi đó mỗi người mới thực sự hiểu được những kiến thức tiếp thu được dùng để làm gì và dùng nó như thế nào,việc thực tập một mặt giúp cho mỗi sinh viên hiểu thêm công việc sau nay cũng như là rèn luyện cho mỗi sinh viên về kỹ năng và nhất là việc thực hành sẽ giúp củng cố lại lý thuyết. Nhận thức rõ được vai trò quan trọng của việc thực tập nên bản thân em cũng như các bạn sinh viên khoa Điện rất hào hứng và có những chuẩn bị về kiến thức cho mình trong lần thực tập đầu tiên nay.Chuyến thực tập nhận Thức đến nhà máy xi măng Hoàng Thạch tại thị trấn Tân Kinh-Kim Môn –Hải Dương cùng với nhưng kiến thức nền tảng về chuyên nghành Tự Động Hóa và vai trò của mỗi kỹ sư Tự Động Hóa là gì cùng với rất nhiều kiến thức về chuyên nghành cũng như kiến thức về sản xuất xi măng đã được thầy :Hà Tất Thắng truyền đạt cho mỗi sinh viên trong nhưng buổi học lý thuyết đã làm em cũng như nhiều bạn sinh viên khác trưởng thành hơn nhiều trong suy nghĩ cung như kiến thưc có được. Chuyến thực tập ở nhà máy đã thực sự làm cho em có những bất ngờ và cùng với nó là những câu hỏi cho chính bản thân mình,đó là sự bất ngờ khi lần đầu tiên nhìn tận mắt thấy những cỗ máy khổng lồ và hiện đại,một câu hỏi mà chinh bản thân em đặt ra là mình phải học như thế nào đây để khi trở thành một kỹ sư có thể đảm nhận được nhưng công việc của nhà máy cũng như là có thể điều khiển được các cỗ máy kia. Bài báo cáo này của em gồm 4 chương : Chương 1:Tự động hóa và kỹ sư tự động hóa. Chương 2:Các thiết bị tự động hóa. Chương 3:Tổng quan về sản xuất xi măng. Chương 4:Nhà máy xi măng Hoàng Thạch. Bài báo cáo này của em nói lên một cách khái quát và cơ bản nhất về lĩnh vực tự động hóa cũng như là sản xuất xi măng thông qua những buổi học lý thuyết cùng với buổi thực tập và cùng nhiều nguồn thông tin từ sách báo và mạng có được.Tuy nhiên em biết trong bài báo cáo này còn gặp phải những thiếu sót cho nên em mong các thầy giúp em có thể hoàn thiện một cách tốt nhất để củng cố thêm kiến thức cho bản thân em . Em xin chân thành cảm ơn các thầy! Sinh viên Nguyễn Văn Trung Nguyễn Văn Trung Page 4 Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch Chương 1 TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ SƯ TỰ ĐỘNG HÓA 1.1 Tự động hóa là gì. Tự Động Hóa là một công nghệ sản xuất sử dụng các công nghệ Điện,Điện Tử để điều khiển quá trình nhằm thay thế động của con người và để nâng cao năng suất ,làm giảm sức lao động của con người. Công nghệ này bao gồm: -Các máy tự động để gia công chi tiết. -Các hệ thống nắp ráp tự động. -Rôbốt hệ thống lưu giữ và lưu chuyển -Các hệ thống tự động kiểm tra giám sát chất lượng. -Các hệ thống điều khiển quá trình. -Hệ thống thu thập sử lý số liệu. -Các hệ thống thu thập và sử lý số liệu giúp cho việc điều hành giám sát. 1.2 Vai trò của kỹ sư tự động hóa. 1.2.1 kỹ sư tự động hóa làm những gì? Kỹ sư tự động hóa nói chung trong các nhà máy đảm bảo cho các nhà máy vận hành tốt,và khắc phục các sự cố kịp thời đó là các sự cố về chương trình cũng như các thiết bị ,và có 4 hình thức kỹ sư tự động hóa đó là: -service engineer: là những kỹ sư lắp đặt và triển khai và phát triển hệ thống. -Project engineer: là những kỹ sư thiết kế ,mô phỏng và kiểm tra dự án. -Appication engineer: Kỹ sư theo dõi hệ thống điều khiển day chuyền và có thể phán đoán hỏng hóc. -Research and Development engineer :Kỹ sư chuyên nghiên cứu và phát triển các hệ thống tự động hóa. 1.2.2 kỹ sư tự động hóa phải được trang bị những gì. Kỹ sư tự động hóa phải được trang bị những kiến thức về Cơ khí,Điện tử ,Máy tính và đặc biệt là những kiến thức về chuyên nghành,đó là các chuyên môn chính như: - Truyền động điện, Nguyễn Văn Trung Page 5 Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch - Trang bị điện máy công nghiệp. - Điện tử công suất. - Tự động hóa quá trình. - Vi sử lý và điều khiển số. - Rô bot và điều khiển sản xuất tích hợp máy tính. - Mô hình hóa và mô phỏng. - PLC ,Điều khiển quá trình,máy tính và mạng tự động hóa………… Bên cạnh đó để có thể làm việc tốt trong các nhà máy mà mỗi kỹ sư làm thì các kỹ sư phải tự trang bị cho mình thêm nhưng kiến thức về nhà máy đó VD:Đối với các kỹ sư trong nhà máy xi măng thì phải tìm hiểu về các quá trình sản xuất xi măng,hay các kỹ sư trong nhà máy giấy thì phải tự trang bị cho mình những kiến thức về quy trình và công nghệ sản xuất giấy…Đồng thời mỗi kỹ sư phải tìm hiểu kỹ các trang thiết bị của nhà máy và tim được nguồn thay thế khi cần thiết.không ngừng tiếp thu các kiến thức mới. Nguyễn Văn Trung Page 6 Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch Chương 2: CÁC THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HÓA 2.1 Hệ thống máy tính. 2.1.1 các lý do ứng dụng máy tính trong công nghiệp. Do sự phát triển của công nghiệp điện tử: -Máy tính sản xuất ra ngày càng tốt hơn và mạnh hơn. -Tốc độ nhanh hơn,khả năng lưu trữ dữ liệu lớn hơn,độ chính xác cao hơn,độ tin cậy ngày càng cao. -Ngày càng giẻ hơn và chi phí vận hành thấp. Nhờ sự phát triển của công nghệ sản xuất phần mền. -Khả năng giao tiếp giữa người và máy dễ dàng. -Tạo khả năng cho người sử dụng tham gia phát triển chương trình. > Nhà sản xuất làm sẵn các chương trình chính. >Sử dụng trên các chương trình mẫu. Do yêu cầu của sản xuất. -Nâng cao năng xuất và chất lượng hiệu quả. -Tự động hóa sản xuất. -Sản xuất cạnh tranh. 2.1.2 Các hướng ứng dụng máy tính trong công nhiệp. Ứng dụng trong quản lý và điều hành sản xuất. -Máy tính là công cụ quản lý:bảng biểu ,báo cáo,thống kê… -Máy tính tham gia vào điều hành quản lý sản xuất: >Trợ giúp ra quyết định:do khả năng tính toán nhanh,lưu trữ số liệu lớn,và nhờ các phần mền chuyên dụng. >Lập kế hoạch sản xuất tối ưu:Định các bước theo thời gian,bao gồm các kế hoạch như:kế hoạch lũy tiến,kế hoạch đúng hẹn. -Điều hành sản xuất Ứng dụng trợ giúp thiết kế kỹ thuật: -Làm các công cụ thiết kế:thước ,bút,bản vẽ.. -Mô hình hóa và mô phỏng:Ứng dụng các phần mền chuyên dụng như mô hình “Matlap-Simulation” là chương trình mô hình hóa ĐKTĐ. Nguyễn Văn Trung Page 7 Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch -Điều khiển trực tiếp quá trình công nghiệp. -Ghép nối mạng tự động và điều khiển hệ thống quá trình Nguyễn Văn Trung Page 8 Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch Chương 3: TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT XI MĂNG 3.1 Xi măng là gì? 3.1.1 Khái niệm chung về xi măng. Xi măng là một loại vật liệu xây dựng,một chất kết dính trong xây dựng mà các nhà khoa học đã tìm ra vào cuối thế kỷ XIX và được sản xuất đầu tiên ở một số nước như Anh ,Pháp ,Mỹ…Đầu thế kỷ XX xi măng trở thành một nhu cầu lớn và xuất hiện khắp thế giới. Xi măng là chất kết dính chịu nước và được sản xuất từ đá vôi,đất sét và các phụ gia sau đó được nung ở nhiệt độ khoảng 1460 C sau đó làm nguội và nghiền mịn.các phụ gia hoạt tính như xỉ pyrite,cát thạch anh được pha trộn theo tỷ lệ nhất định. Thành phần hóa học có 4 oxit quan trong: S- SiO2=21- 25 % Al- Al2O3 =4-7 % F - Fe2O3 = 2,5- 4 % C- CaO = 63- 67 % Clanh-ke Nguyễn Văn Trung Page 9 Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch 3.1.2 Sản phẩm xi măng PCB30 –PCB40 . Đặc điểm xi măng PCP30-PCB40: PCB là ký hiệu qui ước cho xi măng poólăng hỗn hợp,còn các chỉ số 30;40 là giới hạn cường độ chịu nén của mẫu vữa xi măng sau 28 ngày dưỡng hộ tính bằng N/mm2: -Độ mịn cao -Mầu sắc xám-đen. -Thời gian ninh kết:-Bắt đầu khoảng 110-140 phút. - Kết thúc sau 3-4 giờ. -Tốc độ phát triển cường độ ban đầu nhanh,rất cần cho các công trình cần tháo dỡ cốp pha nhanh. Các tiêu chí của xi măng PCB30 và PCB40. Tên chỉ tiêu Mức PCB 30 PCB 40 1. Cường độ chịu nén, N/mm2, không nhỏ hơn. - 72 giờ ± 45 phút. 14 18 - 28 ngày ± 2 giờ. 30 40 2. Thời gian đông kết - Bắt đầu, phút, không nhỏ hơn. 45 - Kết thúc, giờ, không lớn hơn. 10 3. Độ nghiền mịn. - Phần còn lại trên sàng 0,08mm, %, không lớn hơn 12 - Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp Blaine, cm2/g, 2700 không nhỏ hơn. 4. Độ ổn định thể thích, xác định theo phương pháp Le 10 Chatelier,mm, không lớn hơn 5. Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3),%, không lớn hơn 3.2 3,5 Quy trình cơ bản sản xuất xi măng. Nguyễn Văn Trung 10 Page Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch Quy trình chung để sản xuất xi măng gồm: -Giai đoạn 1:Khai thách mỏ. -Giai đoạn 2:gia công sơ bộ nguyên liệu. -Giai đoạn 3:Nghiền,sấy phối liệu sống. -Giai đoạn 4:Nung linker. -Giai đoạn 5:Nghiền xi măng. -Giai đoạn 6:Đóng gói xi măng. > Giai đoạn 1:Khai thác mỏ: Xác định nguồn khoáng sản ,thăm dò địa hình và đánh giá chất lượng. > Giai đoạn 2:Gia công sơ bộ nguyên liệu:Đá vôi,đất sét,quặng sắt..được vận chuyển từ mỏ khai thác về nhà máy thường ở dạng viên tảng có kích thước lớn nên phải được đập nhỏ trước để tiện cho việc nghiền,sấy khô,chuyền tải và tồn trữ.Vật liệu sau khi được đập nhỏ có độ đồng đều nên giảm được hiện tượng phân li của độ hạt khác nhau trong quá trình vận chuyển và tồn chữ ,có lợi cho việc tạo ra thành phần liệu sống và sự phối liệu được chính xác.Trong sản xuất xi măng độ hạt của vật liệu là hạt vừa,nếu hạt quá nhỏ sẽ làm cho hệ thống đập nhỏ phức tạp thêm. -Máy đập nhỏ:Đập nhỏ là quá trình làm giảm nhỏ độ hạt của vật liệu bằng phương pháp cơ học.Trước đây, đập nhỏ được chia làm 3 giai đoạn là đập thô, đập vừa và đập nhỏ. Hiện nay chỉ áp dụng một giai đoạn đập nhỏ đã đạt được đường kính hạt là 1100mm, có khi còn nhỏ hơn 25mm. Như vậ, hệ thống đập nhỏ đã được đơn giản đi rất nhiều, không những giảm được vốn đầu tư, giảm ô nhiễm mà còn nâng cao hiệu suất lao động. -Thiết bị đập nhỏ:Có nhiều kiểu thiết bị đập nhỏ như: kiểu hàm, kiểu cối xay, kiểu trục cán, kiểu búa…Tuỳ thuộc vào điều kiện kinh tế và trình độ kỹ thuật của từng nước mà sử dụng thiết bị đập nhỏ phù hợp để mang lại hiệu quả kinh tế cao và dễ vận hành, sửa chữa. Thường thì các nhà máy sử dụng máy đập nhỏ kiểu búa đơn quay để đập nhỏ đá vôi, Mergel, than, Clinker…Ưu điểm của loại máy này năng lực sản xuất lớn, tỉ suất đập nhỏ cao, cấu tạo đơn giản, thân máy nhỏ, độ hạt đồng đều, dễ thay thế linh kiện. Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm là: đầu búa, rãnh răng lược, tấm lót chống bị mài mòn; khi sản xuất tạo nhiều bụi; không thích hợp đập nhỏ các vật liệu bị ẩm ướt hoặc vật liệu dính. Nguyễn Văn Trung 11 Page Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch >Giai đoạn 3: Nghiền, sấy phối liệu sống. - Sấy phối liệu sống: Phối liệu đã được định lượng gồm đá vôi, đất sét sẽ được nạp vào máy nghiền đứng. Tại đây phối liệu được nghiền và sấy khô bằng khí thải từ lò nung. Sau khi sấy thì lượng nước có trong nguyên liệu, chủ yếu là trong đất sét giảm xuống rất nhiều, tạo điều kiện cho các giai đoạn sau như nung Clinker, tồn trữ xi măng. -Nghiền phối liệu sống:Sử dụng phương pháp nghiền bi để nghiền phối liệu sống, tỉ lệ chiều dài và đường kính của máy nghiền bi là 3:1. - Đặc điểm của máy nghiền bi thép là: + Áp dụng rộng rãi trong việc nghiền vật liệu rắn, năng lực sản xuất lớn. + Khi độ hạt liệu vào là 20 ÷ 30mm thì độ nhỏ của sản phẩm có thể đạt tới 0,1mm. +Có thể tiến hành nghiền, sấy cùng một lúc. +Kết cấu đơn giản, dễ kiểm tra, dễ thay thế linh kiện. +Vận hành tốt. + Phát ra tiếng ồn khá lớn khi vận hành, tiêu hao nhiều năng lượng trong một đơn vị sản xuất. >Giai đoạn 4: Nung Clinker.Clinker là sản phẩm nung thiêu kết ở 1450oC của đá vôi, đất sét và một số phụ gia điều chỉnh. Nung Clinker xi măng là khâu then chốt trong sản xuất xi măng. Nhiệt độ của vật liệu từ 1300 ÷ 1450 ÷ 1300oC là tiến hành nung Clinker. Khi nhiệt độ của vật liệu đạt mức trên thì các chất sắt nhôm 4 canxi, nhôm 3 canxi, oxit magie và các chất kiềm bắt đầu nóng chảy; oxit canxi, silic 2 canxi hoà vào trong pha lỏng. Trong pha lỏng, oxit canxi, silic 2 canxi xảy ra phản ứng tạo thành silic 3 canxi, đây là quá trình hấp thụ vôi. Khi đạt 1450oC vôi tự do được hấp thụ đầy đủ. Phản ứng: 2CaO.SiO2 + CaO → 3CaO.SiO2 Quá trình giảm nhiệt độ từ 1450→1300oC là quá trình hoàn thiện tinh thể Alite, cho tới 1300oC thì pha lỏng bắt đầu đông kết, phản ứng tạo thành silic 3 canxi cũng kết thúc. Lúc này trong vật liệu còn một số oxit canxi chưa hoá hợp với silic 2 canxi, gọi là oxit canxi tự do. Sau khi nung thành Clinker phải tiến hành làm nguội. Mục đích là để tăng chất lượng Nguyễn Văn Trung 12 Page Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch Clinker, nâng cao tính dễ nghiền, thu hồi nhiệt dư của Clinker, giảm hao nhiệt, nâng hiệu suất nhiệt của hệ thống nung, giảm nhiệt độ Clinker, thuận tiện cho việc tồn trữ, vận hành và nghiền Clinker. >Giai đoạn 5: Nghiền xi măng.Sau khi làm nguội, Clinker được chuyển lên xilo Clinker. Từ đây, Clinker được nạp vào máy nghiền xi măng cùng thạch anh và các phụ gia điều chỉnh; hệ thống nghiền sơ bộ có thiết bị lọc bụi hiệu suất cao. -Mục đích của việc nghiên xi măng: có 2 mục đích +Xi măng càng mịn thì càng tăng diện tích bề mặt. +Tăng tính năng thuỷ phân hoá rất mạnh, nó bao bọc cát sạn trong bê tông và dính kết lại với nhau.Nhưng thực tế nếu nghiền quá mịn sẽ giảm sản lượng của máy nghiền, tăng tiêu hao điện năng. Đồng thời, kích cỡ hạt càng mịn thì khi tồn trữ dễ mất đi hoạt tính, giảm độ bền vững của bê tông. Vì vậy độ mịn của xi măng được khống chế trong khoảng 88µm. >iai đoạn 6: Đóng gói xi măng.Sau khi nghiền, xi măng chưa thể xuất xưởng ngay mà phải qua tồn trữ trung gian. Tồn trữ xi măng có tác dụng như sau: - khống chế nghiêm ngặt chất lượng xi măng. -Cải thiện chất lượng xi măng.Xi măng xuất xưởng có 2 kiểu: xi măng bao và xi măng rời. Xi măng bao là dùng máy đóng bao đổ xi măng vào túi giấy. Máy đóng bao có 2 loại chính: máy đóng bao quay tròn và máy đóng bao cố định. Việc đóng xi măng rời và vận tải xi măng rời phải sử dụng máy đóng và xe chuyên dụng. 3.3 Những ảnh hưởng đến môi trường và xã hội do sx xi măng. 3.3.1 Những tiêu ưu điểm của việc sản xuất xi măng. -Sản xuất xi măng ngày nay đã trở thành một nghành công nghiệp thiết yếu để phục vụ việc xây dựng cơ sở hạ tầng vật chất cho quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa của đất nước ,cũng như là nhu cầu thiết yếu trong các lĩnh vực xây dựng của người dân.Nó được coi như nền móng trong việc xây dựng cho các công trình và phât triển kinh tế đất nước -Với đặc điểm địa hinh 3/4 là núi và cao nguyên, trong đó có nhiều dãy núi đá vôi là nguồn nguyên liệu cơ bản cho sản xuất xi măng .Đây chính là thuận lợi rất lớn cho nghành công nghiệp sản xuất xi măng. Nguyễn Văn Trung 13 Page Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch -Thành lập các nhà máy xi măng đã góp phần giải quyết công ăn việc làm cho một số lượng dân cư trong vùng từ đó góp phần thúc đẩy sự phát triển cuả nền kinh tế địa phương.Cùng với đó là hệ thống cơ sở hạ tầng của mỗi đia phương cũng được cải thiện. 3.3.2 Những ảnh hưởng đến môi trường. -Việc khai thác Đá Vôi từ các núi đá vôi đã phá hủy đi môi trường sống của động thực vật,và đặc biệt việc khai thác được sử dụng bằng mìn gây ảnh hưởng đến kết cấu địa chất của những dãy núi. -Các công đoạn khai thác ,vận chuyển và nghiền xi măng đã đưa ra một lượng bụi rất lớn vào trong bầu không khí gây ôi nhiễm bầu không khí. -Nhiên liệu để nung là than đá và Dầu kèm theo nó các nhà máy thải ra một lượng lớn khói vào bầu không khí gây nên ôi nhiễm không khí ,làm trái đất nóng lên và cùng với nó làm biến đổi khí hậu. 3.3.3 Những ảnh hưởng đến xã hội. -Việc khai thác sử dụng mìn gây ảnh hưởng rất lớn đến an toàn của người lao động,và tiếng ồn gây ra ảnh hưởng đến chính người dân xung quanh nhà máy. -Với một lượng bụi lớn tạo ra trong quá trình khai thác và quá trình vận chuyển ,đặc biệt là trong khâu đóng bao bì sản phẩm gây ảnh hưởng đến bản thân sức khỏe người lao động,làm ô nhiễm bầu không khí gây ảnh hưởng đến chính những hộ dân tại địa điểm nhà máy hoạt động. -Các chất thải từ nhà máy và đặc biệt việc vận chuyển trên bằng đường sông cũng gây ảnh hưởng phần nào đến chất lượng nguồn nước cho các hộ dân. -Phá hủy dần đồi núi đá vôi làm mất đi những nguông lời về rừng cho người dân . -Các công nghệ và phương pháp quản lý của hầu hết các nhà máy xi măng còn chua có những biện pháp sử lý và quản lý môi trường hiệu quả nhất . 3.4 Các phương pháp tiết kiệm năng lượng cần thiết cho việcsản xuất xi măng. Vấn đề tiết kiệm năng lượng trong các nhà máy xi măng là cấp thiết,có một số giái pháp công nghệ như: >Giải pháp tiết kiệm năng lượng tại hệ thống lò nung:Hệ thống lò nung bao gồm hệ thống tháp trao đổi nhiệt, buồng phân hủy calciner, lò quay, hệ thống làm nguội clinker và hệ thống vòi đốt, trong đó tiêu hao chủ yếu là tiêu hao về nhiên liệu và điện. Nguyễn Văn Trung 14 Page Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch -Tại hệ thống trao đổi nhiệt: Tác dụng chủ yếu của hệ thống trao đổi nhiệt bao gồm các cyclone là tận dụng một cách hiệu quả và triệt để nhiệt có trong dòng khí nóng đi ra khỏi calciner và lò quay để gia nhiệt bột liệu làm bột liệu nóng lên và một phần được phân hủy, sau đó đi vào buồng phân hủy calciner hoặc lò quay để tiếp tục gia nhiệt, phân giải và tạo khoáng, hoàn thành việc nung luyện clinker. Vì vậy nó cần phải có đủ tính năng làm cho cả hai pha khí và rắn phân bố đồng nhất, nhanh chóng trao đổi nhiệt, phân ly có hiệu quả cao. Hệ thống ống dẫn liên kết trong hệ thống được thiết kế đảm bảo về thời gian và không gian trao đổi nhiệt, đồng thời phân bố tốt, đồng đều nguyên liệu. Tác dụng chủ yếu của cyclone là làm phân ly hạt liệu, quá trình có liên quan trực tiếp đến hiệu quả nhiệt của hệ thống. Do đó, để có giải pháp tận dụng nhiệt triệt để, cần phải giảm tiêu hao nhiệt hệ thống và tuần hoàn vô ích, đồng thời giảm tổn thất áp suất, dẫn đến giảm tổn thất năng lượng hệ thống. Hệ thống trao đổi nhiệt Viện nghiên cứu xi măng Thiên tân TCRDI -Trung quốc đưa ra giải pháp kỹ thuật để nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt, hạ thấp nhiệt độ đầu ra và trở lực của hệ thống như sau: - Sử dụng thiết bị tản liệu có hình thức kết cấu hợp lý, nâng cao độ phân tán của vật liệu trong ống gió, từ đó nâng cao hiệu suất trao đổi nhiệt; nâng cao tối đa độ gió trong ống gió một cách thích hợp khoảng 17¸19 m/s để nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt của hệ thống tháp trao đổi nhiệt, sao cho khi đó lực cản của hệ thống tăng lên rất ít; Nguyễn Văn Trung 15 Page Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch - Thông qua tổng kết các ưu điểm của các thí nghiệm, nghiên cứu lý luận và thực tiễn, TCRDI đã có giải pháp chế tạo cyclone có hiệu suất phân ly cao, trở lực nhỏ, hình thức kết cấu hợp lý với loại vỏ xoáy ốc 270 độ của ống cyclone. Giải pháp này có thể nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt của tháp trao đổi nhiệt một cách có hiệu quả, giảm lực cản hệ thống thông qua nghiên cứu mô hình hoá bằng kỹ thuật số CFD, làm tối ưu hoá hệ thống cyclone trong tháp trao đổi nhiệt, từ đó thực hiện mục tiêu đạt hiệu suất trao đổi nhiệt cao với trở lực thấp. Buồng phân hủy: Calciner là hạt nhân của hệ thống trao đổi nhiệt, trong đó hoàn thành một loạt quá trình: đốt nhiên liệu, phân huỷ chất cacbonat, làm chuyển động hai pha rắn và lỏng, trộn đều phân tán trao đổi nhiệt, chuyển chất…, đồng thời kèm theo thay đổi về nồng độ vật liệu, kích thước hạt cũng như thay đổi về lưu lượng, thành phần và trường nhiệt độ của khí. Khoảng 60% nhiên liệu dùng trong hệ thống nung đốt clinker xi măng được sử dụng trong Calciner, vì vậy Calciner có kết cấu hợp lý, tính năng ưu việt thì có thể thực hiện khả năng đốt cháy triệt để các loại nhiên liệu khác nhau.Một số nghiên cứu đề xuất giải pháp tối ưu hoá kết cấu của Calciner, kéo dài thời gian cháy các nhiên liệu có đặc tính khác nhau, nâng cao tỷ lệ đốt triệt để, tránh trường hợp nhiên liệu chưa cháy hết, tiếp tục cháy trong tháp, làm tăng nhiệt độ khí thải. Giải pháp này sử dụng các biện pháp thích hợp, giảm lượng NOx tại đầu ra của calciner, từ đó giảm thiểu lượng khí thải NOx của toàn bộ dây chuyền. Nhiên liệu trong calciner cháy triệt để và vật liệu cũng được phân huỷ triệt để, nhiệt độ đầu ra của hệ thống trao đổi nhiệt thấp xuống. Giải pháp này có thể thực hiện mục tiêu giảm thải và tiết kiệm năng lượng của hệ thống trao đổi nhiệt. >Tại hệ thống lò quay:Tại lò quay, nhiệt lượng cháy của nhiên liệu làm nâng nhiệt độ nguyên liệu, làm thành phần cacbonat canxi hoàn toàn bị phân huỷ thành oxit canxi sau đó cùng với các thành phần khác được nung luyện ở nhiệt độ 1400oC thiêu kết thành clinker. Thông qua rất nhiều chứng minh thực tiễn, loại lò quay ngắn hai bệ đỡ có tỷ lệ chiều dài và đường kính L/D < 12,5 ngày càng thu hút được quan tâm vì yếu tố tiết kiệm nhiệt nung và năng suất riêng của lò khá cao. Nguyễn Văn Trung 16 Page Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch Hệ thống lò quay Ưu điểm nổi trội của loại lò ngắn hai bệ đỡ là tiết kiệm năng lượng, tổn thất toả nhiệt chênh lệch so sánh với lò cùng quy cách vào khoảng 16.7 kJ 4kCal/kg clinker, ngoài ra còn có hàng loạt ưu điểm về chi phí sản xuất thiết bị, chi phí xây dựng thấp. >Vòi đốt.Vòi đốt là một thiết bị công nghệ quan trọng. Nó ảnh hưởng mạnh đến tiêu hao nhiệt và tính năng vận hành của hệ thống lò nung, do đó ảnh hưởng đến chất lượng clinker và hàm lượng các chất có hại thải ra môi trường. Một vòi đốt tốt đầu tiên cần phải có nhiệt độ ngọn lửa đủ cao để sản xuất ra clinker có chất lượng tốt; đồng thời còn có yêu cầu nhiệt độ đỉnh ngọn lửa phải ổn định để duy trì vỏ lò ổn định nhằm kéo dài tuổi thọ của gạch chịu lửa; hình dạng ngọn lửa phải điều chỉnh dễ dàng, bảo đảm cháy hoàn toàn nhiên liệu, giảm lượng CO sinh ra ở đuôi lò; đồng thời khi thiết kế vòi đốt phải cố gắng giảm thiểu gió I để giảm tiêu hao nhiệt và giảm thiểu thải ra NOx. -Ghi làm nguội Cooler: Công dụng của ghi làm nguội là sử dụng gió mát để làm nguội clinker có nhiệt độ cao xuống nhiệt độ thấp. Khi đó, gió nguội bị gia nhiệt nóng lên trở thành gió II. Gió II vào lò để đốt nhiên liệu, giảm nhiệt lượng thoát ra ngoài, từ đó giảm tổn thất năng lượng. Ghi làm nguội trải qua thế hệ thứ I với thông gió trong buồng gió lớn, thế hệ thứ II với thông gió trong buồng gió nhỏ, thế hệ thứ III với dầm phụt khí cấp gió, đến thế hệ thứ IV với thông gió đơn nguyên theo hướng đứng. Ghi làm nguội không rò liệu kiểu hành tiến Nguyễn Văn Trung 17 Page Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch thế hệ IV tránh được clinker lọt qua ghi rơi xuống tạo thành trở lực theo hướng đứng, có lợi cho việc thông gió đều đặn. Hiệu suất thu hồi nhiệt của ghi làm nguội thế hệ IV trên 74%, so với mức vận hành thực tế hiện nay của ghi thế hệ III là 68 ~ 70%, có thể tiết kiệm tiêu hao nhiệt 61.9 ~ 92,8kJ/kg cứ nâng cao 1% hiệu suất thu hồi nhiệt thì có thể giảm tiêu hao nhiệt 15.5kJ/kg. >Hệ thống nghiền xi măng:Hiện nay, công nghệ nghiền xi măng phát triển theo xu hướng giảm tiêu hao năng lượng nghiền. Do tiêu hao năng lượng nghiền khá lớn, khoảng 60%, để sản xuất xi măng bao gồm cả nghiền liệu và clanhke, phụ gia và tập trung chủ yếu ở thiết bị nghiền bi. Thông thướng có các giải pháp sau: Hệ thống nghiền xi măng Sử dụng thiết bị phân ly hiệu suất cao, có khả năng làm nguội và kết hợp với cụm thiết bị thu hồi sản phẩm việc lắp đặt thiết bị phân ly cho phép nâng công suất 10 - 25%. Sau khi tách các hạt mịn bằng máy phân ly, thì máy nghiền hoạt động hiệu quả hơn khi nghiền các hạt thô. Hiệu quả chủ yếu của các giải pháp này cho phép tăng năng suất nghiền, giảm tiêu hao điện năng, giảm tiêu hao vật nghiền và chi phí đầu tư thấp. Bổ sung thiết bị nghiền sơ bộ, nhằm đảm bảo kích thước liệu đầu vào <3 mm tối đa 5 mm. Giải pháp này cho phép tăng năng suất nghiền cho phép nâng công suất 15 – 25% Nguyễn Văn Trung 18 Page Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch với dải cỡ hạt chụm hơn, đồng thời làm tăng đáng kể độ mịn của sản phẩm, giảm tiêu hao năng lượng nghiền. Tuy nhiên, khi thiết kế thành hệ thống nghiền liên hợp, thì không những không tiết kiệm được điện năng, ngược lại do tăng thêm thiết bị nên còn làm tiêu tốn thêm điện năng. Nếu sử dụng cán ép với quy cách đủ lớn, thì nên thiết kế thành hệ thống nghiền liên hợp, tức tăng thêm thiết bị sơ tuyển hạt thô, nhằm tuyển bộ phận hạt mịn đi ra khỏi bộ phận máy cán ép đưa vào nghiền tiếp tục cho máy nghiền bi, nếu không thì lượng tuần hoàn sẽ quá nhiều, lượng hạt mịn qua máy cán ép quá nhiều, máy cán ép khó vận hành ổn định làm giảm hiệu quả. Nói chung, kinh nghiệm lựa chọn là nếu tiêu hao điện đơn vị của máy cán ép 6 kwh/t, thì sử dụng hệ thống nghiền trước tuần hoàn; Nếu tiêu hao điện đơn vị của máy cán ép 7kwh/t, thì sử dụng nghiền liên hợp. Nguyễn Văn Trung 19 Page Báo cáo thực tập nhận thức – Nhà máy xi măng Hoàng Thạch Chương 4: NHÀ MÁY XI MĂNG HOÀNG THẠCH 4.1 Vị Trí địa lý và quá trình phát triển nhà máy. 4.1.1 Vị trí địa lý.Nhà máy gồm hai khu chính đó là: - Khu sản xuất: Phía hữu ngạn sông Đá Bạch trên khu đồi thuộc thôn Hoàng Thạch, xã Minh Tân, huyện Kinh Môn, tỉnh Hải Dương với diện tích 24ha có nguồn nguyên liệu đá vôi và đá sét dồi dào, Với trữ lượng trên 150 triệu tấn đá vôi, chất lượng tốt, ít tạp chất hàm lượng CaC03 >92%, MgO<3%. Trên 50 triệu tấn đá sét đây là 2 nguyên liệu chính để sản xuất xi măng khoảng 100 năm cho mỗi dây chuyền. Ngoài ra còn gồm tất cả các xưởng sản xuất chính từ khâu đập đá vôi, đá sét, gia công chế biến nguyên liệu, nung và nghiền xi măng. -Khu thành phẩm: Phía tả ngạn sông Đá Bạch, thuộc vùng đất của thôn Vĩnh Tuy, xã Vĩnh Khê, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, với diện tích 12,5ha, gồm 5 Xilô chứa xi măng, hệ thống máy đóng bao xi măng, hệ thống băng tải, máng xuất xi măng theo các tuyến: đường Ôtô, đường thuỷ, đường sắt. Hai khu vực trên được nối liền bằng một cây cầu dài 388,15m qua sông Đá Bạch. 4.1.2 Qúa trình phát triển nhà máy. Sau khi chiến tranh kết thúc, nền kinh tế nước ta đang bước đầu hồi phục, trước tình hình đó Đảng và Nhà nước hoạch định chiến lược phát triển kinh tế xã hội, trong đó xây dựng cơ sở vật chất kỹ thuật của nền kinh tế được coi trọng hàng đầu. Để làm được viêc đó, ngành công nghiệp vật liệu xây dựng phải đi trước một bước. Nguyễn Văn Trung 20 Page