Ngành công nghiệp sản xuất xi măng tại Trung Quốc và Thế giới sẽ đối mặt với những thách thức vô cùng lớn trong thời gian tới. Các chuyên gia công nghệ xi măng Trung Quốc tổng kết 10 yếu tố quan trọng trong quy trình sản xuất, để khắc phục các bất cập và đưa ngành Xi măng trở nên “xanh” hơn.
1. Công nghệ sản xuất xi măng thông minh
Hiện nay, sản xuất thông minh trong ngành Xi măng đang bị cường điệu hóa, nhầm lẫn và lừa đảo. Đây là điều chúng ta nên kiên quyết phản đối. Chúng ta phải làm tốt công việc liên quan đến sản xuất thông minh trong ngành Xi măng với thái độ khoa học và cách tiếp cận thực tế.
Năm 2019, truyền thông đưa tin, nhà máy xi măng thông minh đầu tiên của Trung Quốc đã hoàn thành và đi vào hoạt động ở đâu đó. Do đó, một lượng lớn thông tin về sản xuất xi măng thông minh đã tràn ngập các phương tiện truyền thông và hội nghị trong ngành. Vào tháng 10/2020, tại Diễn đàn Học thuật Công nghệ Xi măng Tứ Xuyên do Tạp chí New Century Cement Herald tổ chức, Giáo sư Wang Xiaohong đã nói rõ rằng không có nhà máy xi măng thông minh thực sự nào ở Trung Quốc trong giai đoạn này. Ông tin rằng Trung Quốc mới đang trên con đường dẫn đến trí thông minh.
2. Công nghệ sản xuất nhiên liệu thay thế cho lò nung xi măng
Công nghệ sản xuất xi măng của Trung Quốc phát triển nhanh chóng nhưng tỷ lệ nhiệt thế TSR rất thấp. Đối với một quốc gia, tỷ lệ thay thế nhiệt sản xuất xi măng TSR không chỉ phản ánh trình độ kỹ thuật của lò nung xi măng của quốc gia đó trong việc đồng xử lý chất thải dễ cháy, mà còn phản ánh mức độ đóng góp của nó vào việc bảo tồn năng lượng và giảm phát thải.
Chuyên gia Jiang Xuchang đã kêu gọi ngành Xi măng Trung Quốc cần chú ý đến việc phát triển và ứng dụng công nghệ đồng xử lý chất thải dễ cháy trong lò nung xi măng. Ông đã giới thiệu trong số thứ 6 của Tạp chí New Century Cement Herald năm 2020 rằng SRF, một nhiên liệu thu hồi rắn đạt tiêu chuẩn Châu Âu không còn là rác thải mà là nhiên liệu sạch, đồng nhất, chất lượng cao, có nhiệt trị cao, có thể sử dụng trong buồng phân hủy hoặc lò quay của các nhà máy xi măng để thay thế nhiên liệu hóa thạch như than.
Nhiên liệu RDF và SRF là những nhiên liệu thay thế tốt. Hiện nay Trung Quốc sản xuất rất ít 2 loại nhiên liệu này. Nhà sản xuất Xi măng Vũ Hán Xinfeng, tổng thầu của Viện Nghiên cứu Thành Đô, sử dụng RDF làm từ bùn và rác thải đô thị để thay thế clinker và biến nó thành chất đốt thay thế cho than.
RDF là tên viết tắt của nhiên liệu có nguồn gốc từ rác , có đặc tính đốt cháy ổn định, dễ vận chuyển, dễ bảo quản, ít ô nhiễm thứ cấp và phát thải các chất giống dioxin thấp, được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật sấy khô, sản xuất xi măng và kỹ thuật sưởi ấm. và kỹ thuật sản xuất điện và các lĩnh vực khác. RDF được chia thành nhiều loại, hầu hết RDF được sử dụng trong các nhà máy xi măng ở Trung Quốc là RDF cơ bản nhất , chưa được sấy khô hoặc bổ sung nhiên liệu.
SRF (Solid Recover Fuel) thường là RDF tinh chế. SRF không phải là rác thải mà là nhiên liệu sạch, đồng nhất, chất lượng cao, có nhiệt trị cao, có thể sử dụng trong các nhà máy điện hoặc nhà máy xi măng để thay thế nhiên liệu hóa thạch truyền thống như như than đá... Hơn nữa, SRF là loại nhiên liệu rất thân thiện với môi trường, lượng khí thải carbon dioxide chỉ bằng 1/4 lượng than và lượng khí thải NOx cũng giảm đáng kể.
Đánh giá từ chính sách coi trọng môi trường và phát thải khí nhà kính của đất nước, việc sản xuất hai loại nhiên liệu này sẽ trở thành điểm nóng đầu tư mới.
3. Khái niệm "trung hòa carbon" sẽ thúc đẩy hơn nữa sự đổi mới và thúc đẩy công nghệ sản xuất xi măng carbon thấp trong ngành Xi măng
Tính trung hòa carbon có nghĩa là các doanh nghiệp, nhóm hoặc cá nhân đo lường tổng lượng khí thải nhà kính được tạo ra trực tiếp hoặc gián tiếp trong một khoảng thời gian nhất định và bù đắp lượng khí thải carbon dioxide của chính họ thông qua trồng rừng, bảo tồn năng lượng và giảm phát thải để đạt được "không phát thải" khí cacbonic.
Được biết, quy trình sản xuất xi măng truyền thống thải ra một lượng lớn carbon dioxide. Hiện nay, ngành Xi măng đã có nhiều nỗ lực nhằm giảm lượng khí thải carbon dioxide: giảm sử dụng nguyên liệu thô canxi cacbonat, giảm tiêu thụ than và điện, thu hồi carbon, sử dụng ít clinker hơn... Khái niệm "trung hòa carbon" và các mục tiêu quốc gia sẽ thúc đẩy hơn nữa sự đổi mới và thúc đẩy công nghệ sản xuất xi măng carbon thấp trong ngành Xi măng.
4. Công nghệ đạt mức phát thải oxit nitơ cực thấp
Hiện tại có hai công nghệ để đạt được lượng khí thải nitơ oxit cực thấp: một là đốt theo giai đoạn + SNCR + SCR, và hai là đốt theo giai đoạn + SNCR .
Loại thứ nhất có mức đầu tư và chi phí vận hành cao, quen thuộc với mọi người. Phương pháp thứ hai là tối ưu hóa quá trình đốt cháy theo giai đoạn hoặc bổ sung nước amoniac một cách quyết liệt, trong trường hợp sau, sử dụng nhiều nước amoniac hơn và lượng amoniac thoát ra lớn, dẫn đến ô nhiễm khí thải amoniac.
Tối ưu hóa quá trình đốt cháy theo giai đoạn là mở rộng vùng khử của lò phân hủy. Suy nghĩ này rất đơn giản, không phải là mở rộng trong thiết kế, nên tiến hành nghiên cứu nghiêm túc và chuyên sâu. Hiện đã có công ty thực hiện lộ trình kỹ thuật này. Chi phí vận hành của công nghệ này thấp hơn nhiều so với đốt theo giai đoạn + SNCR + SCR.
Hiện nay, sản xuất thông minh trong ngành Xi măng đang bị cường điệu hóa, nhầm lẫn và lừa đảo. Đây là điều chúng ta nên kiên quyết phản đối. Chúng ta phải làm tốt công việc liên quan đến sản xuất thông minh trong ngành Xi măng với thái độ khoa học và cách tiếp cận thực tế.
Năm 2019, truyền thông đưa tin, nhà máy xi măng thông minh đầu tiên của Trung Quốc đã hoàn thành và đi vào hoạt động ở đâu đó. Do đó, một lượng lớn thông tin về sản xuất xi măng thông minh đã tràn ngập các phương tiện truyền thông và hội nghị trong ngành. Vào tháng 10/2020, tại Diễn đàn Học thuật Công nghệ Xi măng Tứ Xuyên do Tạp chí New Century Cement Herald tổ chức, Giáo sư Wang Xiaohong đã nói rõ rằng không có nhà máy xi măng thông minh thực sự nào ở Trung Quốc trong giai đoạn này. Ông tin rằng Trung Quốc mới đang trên con đường dẫn đến trí thông minh.
2. Công nghệ sản xuất nhiên liệu thay thế cho lò nung xi măng
Công nghệ sản xuất xi măng của Trung Quốc phát triển nhanh chóng nhưng tỷ lệ nhiệt thế TSR rất thấp. Đối với một quốc gia, tỷ lệ thay thế nhiệt sản xuất xi măng TSR không chỉ phản ánh trình độ kỹ thuật của lò nung xi măng của quốc gia đó trong việc đồng xử lý chất thải dễ cháy, mà còn phản ánh mức độ đóng góp của nó vào việc bảo tồn năng lượng và giảm phát thải.
Chuyên gia Jiang Xuchang đã kêu gọi ngành Xi măng Trung Quốc cần chú ý đến việc phát triển và ứng dụng công nghệ đồng xử lý chất thải dễ cháy trong lò nung xi măng. Ông đã giới thiệu trong số thứ 6 của Tạp chí New Century Cement Herald năm 2020 rằng SRF, một nhiên liệu thu hồi rắn đạt tiêu chuẩn Châu Âu không còn là rác thải mà là nhiên liệu sạch, đồng nhất, chất lượng cao, có nhiệt trị cao, có thể sử dụng trong buồng phân hủy hoặc lò quay của các nhà máy xi măng để thay thế nhiên liệu hóa thạch như than.
Nhiên liệu RDF và SRF là những nhiên liệu thay thế tốt. Hiện nay Trung Quốc sản xuất rất ít 2 loại nhiên liệu này. Nhà sản xuất Xi măng Vũ Hán Xinfeng, tổng thầu của Viện Nghiên cứu Thành Đô, sử dụng RDF làm từ bùn và rác thải đô thị để thay thế clinker và biến nó thành chất đốt thay thế cho than.
RDF là tên viết tắt của nhiên liệu có nguồn gốc từ rác , có đặc tính đốt cháy ổn định, dễ vận chuyển, dễ bảo quản, ít ô nhiễm thứ cấp và phát thải các chất giống dioxin thấp, được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật sấy khô, sản xuất xi măng và kỹ thuật sưởi ấm. và kỹ thuật sản xuất điện và các lĩnh vực khác. RDF được chia thành nhiều loại, hầu hết RDF được sử dụng trong các nhà máy xi măng ở Trung Quốc là RDF cơ bản nhất , chưa được sấy khô hoặc bổ sung nhiên liệu.
SRF (Solid Recover Fuel) thường là RDF tinh chế. SRF không phải là rác thải mà là nhiên liệu sạch, đồng nhất, chất lượng cao, có nhiệt trị cao, có thể sử dụng trong các nhà máy điện hoặc nhà máy xi măng để thay thế nhiên liệu hóa thạch truyền thống như như than đá... Hơn nữa, SRF là loại nhiên liệu rất thân thiện với môi trường, lượng khí thải carbon dioxide chỉ bằng 1/4 lượng than và lượng khí thải NOx cũng giảm đáng kể.
Đánh giá từ chính sách coi trọng môi trường và phát thải khí nhà kính của đất nước, việc sản xuất hai loại nhiên liệu này sẽ trở thành điểm nóng đầu tư mới.
3. Khái niệm "trung hòa carbon" sẽ thúc đẩy hơn nữa sự đổi mới và thúc đẩy công nghệ sản xuất xi măng carbon thấp trong ngành Xi măng
Tính trung hòa carbon có nghĩa là các doanh nghiệp, nhóm hoặc cá nhân đo lường tổng lượng khí thải nhà kính được tạo ra trực tiếp hoặc gián tiếp trong một khoảng thời gian nhất định và bù đắp lượng khí thải carbon dioxide của chính họ thông qua trồng rừng, bảo tồn năng lượng và giảm phát thải để đạt được "không phát thải" khí cacbonic.
Được biết, quy trình sản xuất xi măng truyền thống thải ra một lượng lớn carbon dioxide. Hiện nay, ngành Xi măng đã có nhiều nỗ lực nhằm giảm lượng khí thải carbon dioxide: giảm sử dụng nguyên liệu thô canxi cacbonat, giảm tiêu thụ than và điện, thu hồi carbon, sử dụng ít clinker hơn... Khái niệm "trung hòa carbon" và các mục tiêu quốc gia sẽ thúc đẩy hơn nữa sự đổi mới và thúc đẩy công nghệ sản xuất xi măng carbon thấp trong ngành Xi măng.
4. Công nghệ đạt mức phát thải oxit nitơ cực thấp
Hiện tại có hai công nghệ để đạt được lượng khí thải nitơ oxit cực thấp: một là đốt theo giai đoạn + SNCR + SCR, và hai là đốt theo giai đoạn + SNCR .
Loại thứ nhất có mức đầu tư và chi phí vận hành cao, quen thuộc với mọi người. Phương pháp thứ hai là tối ưu hóa quá trình đốt cháy theo giai đoạn hoặc bổ sung nước amoniac một cách quyết liệt, trong trường hợp sau, sử dụng nhiều nước amoniac hơn và lượng amoniac thoát ra lớn, dẫn đến ô nhiễm khí thải amoniac.
Tối ưu hóa quá trình đốt cháy theo giai đoạn là mở rộng vùng khử của lò phân hủy. Suy nghĩ này rất đơn giản, không phải là mở rộng trong thiết kế, nên tiến hành nghiên cứu nghiêm túc và chuyên sâu. Hiện đã có công ty thực hiện lộ trình kỹ thuật này. Chi phí vận hành của công nghệ này thấp hơn nhiều so với đốt theo giai đoạn + SNCR + SCR.
5. Công suất của lò quay là bao nhiêu?
Vào ngày 9/4/2020, một chuyên gia công nghệ cho biết, sản lượng thực tế của lò nung precalciner Ф4m×60m vượt quá 3.800 t/d. Trừ khi bạn tận mắt chứng kiến. Điều này đã thu hút rất nhiều độc giả đến xem. Một số độc giả còn nói với tác giả: Điều này không có gì đáng ngạc nhiên, sản lượng của một lò precalciner Ф4m×60m có thể đạt tới 4.500 tấn/ngày.
Trong mọi trường hợp, với sự hỗ trợ của hàng loạt công nghệ mới trong hệ thống đốt, công thức tính công suất sản xuất của lò quay liên tục được hiệu chỉnh lại. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng trong quá trình chuyển đổi tăng sản lượng như vậy, không thể bỏ qua vấn đề an toàn vận hành hệ thống.
Nếu ngành Xi măng cần được xanh hóa, mục tiêu của chuyển đổi công nghệ không thể chỉ đơn giản là tăng sản lượng mà phải tiết kiệm năng lượng, giảm tiêu thụ, nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm chất ô nhiễm và lượng khí thải carbon dioxide, mà còn cần đến việc tận dụng nguồn tài nguyên sản xuất xi măng, tối đa hóa tỷ lệ tiêu thụ chất thải và giảm thiểu tỷ lệ hình thành ô nhiễm.
6. Nhiệt độ không khí nên cao bao nhiêu?
Vào tháng 10/2020 , tại Diễn đàn Học thuật Công nghệ Xi măng Tứ Xuyên do Tạp chí New Century Cement Herald tổ chức, Giáo sư Qi Yanyong đã tiết lộ ảnh chụp màn hình của bộ điều khiển trung tâm trong quá trình sản xuất và vận hành lò nung. Hệ thống phun đạt 1.314°C, nhiệt độ ống gió ba đạt 1.076°C. Giáo sư Qi cũng cho biết nhiệt độ gió thứ cấp 1.314°C không phải là kỷ lục cao nhất mà ông từng thấy. Từ đó, hãy suy nghĩ, chúng ta có thể làm gì để cung cấp môi trường đốt tối ưu cho than mịn?
7. Cooler nên theo đuổi những thông số vận hành nào?
Hiện nay, một trong những trọng tâm trong quá trình chuyển đổi hệ thống thiêu kết của các công ty xi măng là thiết bị làm mát. Giáo sư Qi Yanyong đã trình diễn các thông số vận hành của máy làm mát tại cuộc họp trao đổi kỹ thuật do Tạp chí New Century Cement Herald tổ chức: công suất 7.200t/d, tổng công suất phát 2.280 A, điện năng tiêu thụ 4,65kWh/t.clk, lượng gió tiêu thụ 1,3Nm³/t. clk.
Rất hiếm khi mức tiêu thụ điện năng và tiêu thụ gió lại thấp đến vậy. Hiện nay, máy làm mát bước quy mô lớn đã trở thành xu hướng chủ đạo trong chuyển đổi kỹ thuật trong nước và các dây chuyền mới do cấu trúc cơ khí ổn định và đáng tin cậy.
8. Công nghệ nghiền xi măng bằng con lăn tiền nghiền
Ông Jia Huaping tiết lộ, việc dùng máy nghiền ống của hệ thống nghiền liên hợp gồm máy nghiền con lăn + nghiền bi làm nhiệt độ của sản phẩm xi măng giảm khoảng 20°C. Không có vấn đề gì với hiệu suất của xi măng và người dùng không có bất kỳ phản ứng bất lợi nào. Quá trình biến đổi cần chú ý đến việc điều chỉnh độ phân cấp hạt xi măng bằng máy tách bột mịn. Hiện nay, nhiều công ty đang tiến hành thử nghiệm công nghệ nghiền xi măng cuối bằng máy ép con lăn. Từ góc độ thành phần của quá trình nghiền kết hợp, loại thí nghiệm công nghiệp này đặc biệt thuận tiện. Từ ý nghĩa thực tế của việc tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ cũng như xu hướng nhu cầu thị trường trong tương lai về sản lượng giảm, sự chuyển đổi này cũng cần được thực hiện nghiêm túc.
9. Công nghệ chuyển đổi hệ thống nghiền liệu thô
Hiện nay, có hai lý do để các công ty xi măng chuyển đổi hệ thống nghiền bột thô: một là, thông qua việc áp dụng hàng loạt công nghệ tiên tiến, năng lực sản xuất của hệ thống đốt đã tăng lên đáng kể, trong đó nêu rõ điểm nghẽn về công suất nghiền bột thô và hai là, điện năng tiêu thụ của quá trình nghiền bột thô còn tương đối cao.
Trong vài năm tới, việc chuyển đổi máy nghiền bột dạng đứng và công nghệ tối ưu hóa phân phối không khí và máy ép con lăn nguyên liệu thay thế máy nghiền đứng sẽ được tiến hành song song, các công ty xi măng sẽ lựa chọn phương án chuyển đổi phù hợp dựa trên đặc tính của nguyên liệu thô.
10. Công nghệ nghiền và sản xuất các loại xi măng chuyên biệt
Ở Trung Quốc, việc trộn, nghiền xi măng là phổ biến, trong khi việc nghiền và chuẩn bị xi măng riêng biệt lại không phổ biến.
Loại thứ hai có thể tiết kiệm clinker, tạo điều kiện thuận lợi cho nhu cầu xi măng cá nhân hóa của thị trường và cũng cho thấy tính ưu việt trong việc bảo tồn năng lượng, giảm phát thải và bảo tồn tài nguyên khai thác.
Các chuyên gia cho rằng việc nghiên cứu và thực hành công nghệ nghiền và chuẩn bị xi măng chuyên biệt sẽ thu hút được sự quan tâm. Quá trình chuẩn bị của công nghệ này áp dụng phép đo tĩnh, kiểm soát ổn định các thành phần và độ chính xác cao; xi măng thành phẩm được điều chế bằng phương pháp đồng nhất khí nén không liên tục là đồng nhất và có độ lệch chuẩn nhỏ; nó sử dụng xi măng loại P-I52.5 và vật liệu hỗn hợp mịn cao được nghiền riêng biệt. Chuẩn bị và sản xuất xi măng loại P-I42,5 và 32,5 với các chỉ số hiệu suất ổn định, lượng nước tiêu thụ nhỏ để có độ đặc tiêu chuẩn và hiệu suất thi công bê tông tốt; lấp đầy khoảng trống trong công nghệ chuẩn bị và đồng nhất xi măng trong nước.
ximang.vn (TH/ Nhiếp Kế Cường - HHXM Quảng Đông)
