Trong bài viết này, John Hodson, Giám đốc Cardox International Ltd, Vương Quốc Anh đã mô tả Chương trình vệ sinh silo của Công ty cho nhà máy xi măng của Hanson ở Purleet, UK.
Trong nhiều năm, năng suất GGBS (xỉ lò cao nghiền mịn) của nhà máy Xi măng Hanson ở Purfleet đã liên tục bị giảm dần do độ ẩm xâm nhập đã khiến cho "lỗ chuột" ngày càng nhỏ đi cho đến khi hoàn toàn bị bít tắc với gần 80% sản phẩm bị tồn đọng. Khi đó, Hanson đã mời Cardox International đến và yêu cầu Cardox tổng vệ sinh toàn bộ silo cho nhà máy.
Silo được yêu cầu tổng vệ sinh là một kết cấu thép cao 30m và có đường kính 10m, với phần đáy rộng 15m tạo thành một mặt cắt dạng hình côn. Ở đáy hình côn, có một van xả tháo liệu lên băng tải.
Tiến hành kiểm tra silo đã phát hiện ra rằng xỉ xi măng đã bắc cầu gần 2m bên trên van xả trong nhiều năm, một lớp vỏ cứng dầy đã hình thành, trên đó liệu chịu tác động bởi độ ẩm và tải trọng đã biến liệu chứa thành một khối đặc rắn.
Silo được yêu cầu tổng vệ sinh là một kết cấu thép cao 30m và có đường kính 10m, với phần đáy rộng 15m tạo thành một mặt cắt dạng hình côn. Ở đáy hình côn, có một van xả tháo liệu lên băng tải.
Tiến hành kiểm tra silo đã phát hiện ra rằng xỉ xi măng đã bắc cầu gần 2m bên trên van xả trong nhiều năm, một lớp vỏ cứng dầy đã hình thành, trên đó liệu chịu tác động bởi độ ẩm và tải trọng đã biến liệu chứa thành một khối đặc rắn.
Silo xi măng xỉ lò cao đã bị tắc nghẽn hoàn toàn.
Từ cửa thăm trên đỉnh silo, đã xác định được rằng bề mặt lớp xỉ xi măng cách mái silo khoảng 5m, do vậy tổng chiều sâu sản phẩm dầy khoảng 23m và lượng sản phẩm chứa là hơn 2000t.
Chương trình vệ sinh silo được các kỹ sư Cardox chia ra làm ba giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Vệ sinh khu vực phía dưới của côn bằng cách lắp 4 chi tiết cố định nhỏ (các đầu nối (sockets) và ống nối (plugs) Cardox) qua đó các ống silo được thiết kế đặc biệt có thể xuyên qua liệu cứng, cố định vào vị trí, và được kích hoạt.
- Giai đoạn 2: Ngay khi khu vực bên dưới của côn được dọn sạch, giai đoạn 2 có thể bắt đầu. Giai đoạn này sẽ yêu cầu lắp các ống nối ‘được vát góc’ lên côn để các ống Cardox có thể định vị thẳng đứng lên phía trên để kéo liệu ở trên xuống. Mục đích của giai đoạn này là để tạo ra một khoảng trống lớn hoặc ‘lỗ chuột’ qua tâm liệu để giai đoạn 3 có thể triển khai thực hiện.
- Giai đoạn 3: Giai đoạn cuối cùng của chương trình liên quan tới hệ thống SiloWhip thuỷ lực của Cardox, được sử dụng để làm sạch liệu sót lại ra khỏi thành tường silo.
Và giai đoạn 1 đã bắt đầu, trước tiên, các lỗ đã được khoan vào trong khối liệu xi măng qua các ống nối sử dụng máy khoan xoay Cardox.
Các ống Cardox được lồng qua các đầu nối và đi vào trong khối liệu cứng ở phía đối diện của silo (trái) và hình ảnh băng tải đầy ắp xỉ xi măng sau khi kích hoạt ống.
Các ống silo được lắp các vòi xả nhiều lỗ kéo dài được sau đó đã được lồng vào, giữ chặt và kích hoạt. Áp suất khí CO2 tăng mạnh được giải phóng khỏi các đường ống ngay lập tức phá vỡ lớp vỏ cứng của nguyên liệu và sục khí cho xi măng để khôi phục lại một vài đặc tính lưu động chảy trong nguyên liệu.
Ống nối vát góc được sử dụng để cho phép lắp đặt chi tiết thẳng đứng Giai đoạn 2 (trái) và nhìn từ mái silo, khi Giai đoạn 2 tiếp tục thực hiện (phải).
Sau một vài kích hoạt đường ống, đã có một lượng liệu đáng kể rơi xuống và chảy xuống phía cửa xả và lên băng tải, ước tính khoảng 60 tấn.
Sau vài giờ nữa, và một vài lần phun nữa, phần lớn khu vực phía dưới của côn đã sạch sẽ, không còn bị liệu tích tụ nữa.
Tiếp theo là giai đoạn 2, sử dụng lại một lần nữa các ống silo Cardox cùng với các vòi xả nhiều lỗ, nhưng lần này các mũi nhọn đã được sử dụng ở cuối đường ống để giúp xuyên qua các vật liệu quá cứng, lồng thẳng đứng hướng lên trên để kéo liệu xuống.
Một vài ống Cardox đã được kích hoạt, đưa xuống rất nhiều tấn liệu, và khi chiều dài ống không thể tiếp cận liệu được nữa, các ống kéo dài được lắp thêm vào để ống có thể di chuyển sâu hơn vào trong silo, giống như việc quét dọn ống khói.
Giai đoạn 2 tiếp tục vào ngày hôm sau với gần 1.200 tấn liệu nữa được dỡ bỏ.
Ánh sáng cuối đường hầm… hay silo
Việc kích hoạt liên tục các ống Cardox có tác dụng sục khí đáng kể lên nguyên liệu, làm cho liệu linh động hơn và có thể chảy xuống phía cửa xả.
Sau một vài lần kích hoạt ống thêm, có thể nhìn thấy rõ ràng cửa thăm ở mái silo từ cửa kiểm tra ở đáy silo ngay khi triển khai thực hiện giai đoạn 3.
Quang cảnh nhìn từ cửa kiểm tra ở đáy silo cho thấy sự thông suốt lên đến đỉnh silo. Các ống Cardox tạo ra một khoảng trống lớn trong khối tắc nghẽn.
Giai đoạn 3 vệ sinh silo - Hệ thống SiloWhip vận hành bằng thuỷ lực của Cardox loại bỏ sạch các tích tụ liệu xung quanh các thành tường silo.
SiloWhip được vận hành bằng thuỷ lực của Cardox là một thiết bị gạt mạnh và hiệu quả.
Thông thường, các SiloWhip được vận hành bằng khí nén, nhưng khi được vận hành bằng thuỷ lực lại có thể giải quyết được các khối xi măng cứng hơn gặp phải ở gần thành tường silo nơi các lớp liệu cứng có thể và thường tạo thành.
SiloWhip đã được sử dụng thành công để dỡ bỏ hầu hết xi măng ra khỏi thành tường silo.
Các kỹ thuật viên của Hanson Cement đã rất ấn tượng với hiệu quả làm việc của các ống Cardox và do đó đã đề nghị lắp thêm các đầu nối lên trên silo để hỗ trợ giai đoạn thi công cuối cùng.
Lãnh đạo nhà máy đã đồng ý với đề nghị này dựa trên thực tế là các đầu nối là chi tiết lắp đặt duy nhất một lần, nhưng có thể sử dụng được cho xử lý bất kỳ tắc nghẽn và tích tụ liệu nào trong tương lai, và sẽ tiết kiệm được thời gian và chi phí khi lại xuất hiện các tích tụ liệu và tắc nghẽn.
Cũng cần nói rằng, trong tương lai, có thể nó sẽ có ích khi sử dụng các đầu nối này bằng cách định kỳ kích hoạt các ống Cardox như là một biện pháp phòng ngừa để ngăn ngừa không cho liệu tích tụ thành các khối lớn, dày đặc như vậy nữa.
Nguyễn Thị Kim Lan dịch từ Iinternational Cement Reviews số tháng 12/2021
ximang.vn
