Thông tin chuyên ngành Xi măng Việt Nam

1. Lý do Hệ thống nghiền hoàn thiện cán ép bị "ngó lơ"

Từ giữa những năm 90 của thế kỷ trước, chỉ vẻn vẹn 10 hệ thống nghiền hoàn thiện cán ép POLYCOM^® được bán trên thị trường. Lý do chính của việc này là:

   1) Tại thời điểm đó, các hệ thống bảo vệ chống mài mòn cán con lăn như băng-đa rèn, hàn đắp và séc-men chưa hoàn toàn đáng tin cậy.

   2) Một số máy bị sự cố về hộp số và ổ đỡ cán con lăn.

   3) Tại một số thị trường phát triển với chi phí điện năng cao như Châu Âu và Hoa Kỳ, các cơ sở mới không được xây dựng thêm do tiêu thụ xi măng chững lại.

   4) Ngoài ra, một số nhà sản xuất xi măng vẫn tranh luận về chất lượng của xi măng được sản xuất bằng các hệ thống nghiền hoàn thiện bằng cán ép.

   5) Công suất nguyên liệu của các hệ thống khá hạn chế do thiếu các loại máy lớn.

   6) Độ mài mòn cao trong các bộ phân ly động của các mạch cán ép.

   7) Các máy nghiền đứng con lăn giành được thị phần đáng kể.

2. Cải tiến về thiết kế POLYCOM^®

Trong khi đó, một bước tiến lớn về độ tin cậy và khả năng duy tr. của máy đã được xác lập. Băng-đa cán con lăn bằng gang dạng cầu (bainite) được đưa ra thị trường trong những năm 90 đã chứng tỏ tuổi thọ ngoài mong đợi của mònh. Băng-đa bai-nít tới nay đã đạt được tuổi thọ trong khoảng từ 25.000 tới trên 50.000 giờ. Những con số này không có đối thủ từ giải pháp của bất cứ đối thủ cạnh tranh nào.

Do thiết kế hộp số được cải tiến và kích thước ổ đỡ cán con lăn, từ khoảng 8 năm nay, chưa có trường hợp dừng máy đột ngột nào xảy ra mà nguyên nhân là những sự cố của các cấu kiện máy này.

Các sê-ri máy được mở rộng để ngày nay một Polycom® với khả năng hấp thụ điện năng lên tới 4.000 kW và một lực thủy lực lắp đặt 26.000 kN đã được cung cấp. Điều này cho phép tất cả các nhà sản xuất xi măng sản xuất trên 200 tấn/h POLYCOM® với hệ thống nghiền hoàn thiện như vậy.

3. Phát triển bộ phân ly tĩnh - động

Để khắc phục mức độ mài mòn cao xuất hiện khi các bánh kết thô có độ mài mòn cao đi vào vùng phân ly của bộ phân ly động, các bộ phân ly tĩnh như STATOPOL^® C và bộ phân ly động như SEPOL^® HR đã được phát triển. Cả hai loại này đều có khả năng chịu được bánh kết từ nguyên liệu mài mòn từ POLYCOM^®. Ở bất cứ chỗ nào cần có vữa gốm cốt thép, thép chống mài mòn hay hàn đắp chống mòn đều có để đảm bảo tuổi thọ lâu dài. Phân ly SEPOL^® HR với rô-to ngang đã chứng tỏ hiệu suất rất tốt của mònh, ví dụ ở Vasavadatta Cement, trong việc nghiền nguyên liệu thô. Kết quả vận hành và thông tin khác đã được cung cấp tại các hội thảo NCB 2005 và 2007. SEPOL^® HR đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng nghiền bán hoàn thiện.

Nếu nói đến yêu cầu về độ mịn xi măng cao hơn, sẽ có lợi nếu kết hợp một bộ phân ly tĩnh với một bộ phân ly động hiệu suất cao SEPOL^® ở tiếp sau. Bộ phân ly động được cấp liệu bằng khí từ bộ phân ly tĩnh. Sự kết hợp này giúp tránh phải có các xyclôn và/hoặc lọc bụi túi để thu thập các sản phẩm trung gian và do vậy rất gọn gàng và giúp giảm chiều cao nhà một cách đáng kể. Bộ phân ly tĩnh đã được sử dụng nhiều năm nay kết hợp với các máy nghiền bi quét bằng khí để nghiền nguyên liệu thô và than được gọi là SEPOL^® LMÃ Bộ phân ly tĩnh được đặt tên là STATOSEP^® và thể hiện phần phân ly tĩnh của phân ly SEPOL^® HR. Sự kết hợp giữa STATOSEP^® và SEPOL^® LM được gọi là SEPOL^® PC. Sơ đồ điển Hình của một mạch nghiền hoàn thiện POLYCOM^® hiện đại được thể hiện trong Hình 6.

 
Hình 6: Sơ đồ điển hình của một nhà máy nghiền hoàn thiện POLYCOM^®

Có thể thấy rằng chỉ cần có một gàu nâng chung. Hình 7 là bản vẽ đẳng cự 3D của SEPOL^® PC. Ống nối giữa hai bộ phân ly càng ngắn càng tốt để giảm chiều cao công trình. Nhưng nó có thể được nối dài để tạo thành một máy sấy nhanh nếu cần thiết phải thực hiện việc sấy các phụ gia xi măng ẩm như xỉ lò cao và tro.

 
Hình 7: Bản vẽ đẳng cự 3D của tổ hợp bộ phân ly tĩnh STAOSEP và máy phân ly động hiệu suất cao SEPOL^®LM

Công đoạn nghiền hoàn thiện xi măng và nguyên liệu thô bằng cán ép POLYCOM^® không phải là điều mới mẻ.

Ngay từ những năm 90 của thế kỷ trước, một số khách hàng đã ý thức được mức tiết kiệm năng lượng mà mònh có thể đạt được bằng cách nghiền xi măng bằng nhà máy nghiền như vậy. Đáng tiếc, tại thời điểm đó, độ tin cậy của cán ép chưa được tốt như mong muốn. Đồng thời, các bộ phân ly tĩnh cũng chịu mức độ mài mòn rất lớn.

Nhưng ngày nay, tình hình đã thay đổi hoàn toàn! Hệ thống cán ép POLYCOM^® đã trở nên đáng tin cậy hơn nhiều nhờ sử dụng các hộp số và ổ đỡ cán lăn cải tiến. Bước đột phá chính, tuy nhiên, được ghi nhận với việc phát triển SEPOL^® PC.

Giá điện năng sẽ còn tăng cao và áp lực chính trị đối với việc giảm khí thải carbon dioxide sẽ vẫn căng thẳng và thậm chí còn tăng cao trong tương lai gần đây. Lúc đó, điều tất yếu là phải viện tới hệ thống nghiền hoàn thiện POLYCOM^®.

----------------------------
Bài viết của TS Robert Schnatz và TS Stefan Diedenhofen, Polysius AG, Beckum/Đức

* Tham khảo:
[1] Rosemann, H., Ellerbrock, H.-G.: “Grinding technology for cement production – development, current situation and outlook”, ZKG international 51 (1998) 2, pp. 51 – 62.
[2] Patron, R.: Grinding of raw material and cement at Cimentos Lima`s Atocongo plant Lima- Peru; IEEE conference, Roanoke, VA, USA (1999).
[3] Patron, R.: 6 Polycom units for raw meal and cement grinding at Cimentos Lima`s Atocongo plant in Lima, Peru; POLYSIUS Zementtag, Hannover, Germany (1999).
[4] Bindra, S; Schnatz, R. et.al.: Operating experience with the new static-dynamic separator for raw material and cement grinding in combination with the high-pressure grinding unit; NCB seminar, Delhi; India (2007).
[5] Menzel, K.: New developments and experience with raw material grinding; AFCM congress, Bangkok, Thailand (2008).
[6] Boulangé, B.: “The new finishgrinding system for cement with integral high-pressure grinding rolls at the Lixhe cement works”, ZKG international 49 (1996) 6, pp. 336 – 343.
[7] Schnatz, R.: “Influencing the workability characteristics of cements finish-ground with high-pressure grinding rolls”, ZKG international 48 (1995) 5, pp. 263 – 271.