Thông tin chuyên ngành Xi măng Việt Nam

>> Thiết bị phân tích ngang băng CBX áp dụng công nghệ PGNAA (P2)
>> Thiết bị phân tích ngang băng CBX áp dụng công nghệ PGNAA (P3)

Theo kinh nghiệm truyền thống, từ trước đến nay ngành công nghiệp xi măng ở Việt Nam nói riêng cũng như ngành xi măng thế giới nói chung chỉ quen ứng dụng công nghệ thiết bị phân tích bằng tia Rơn-ghen trong phòng thí nghiệm để phân tích các thành phần hoá học của các nguyên tố có trong nguyên liệu thô. Hiện nay, nhu cầu phân tích thời gian thực để các nhà máy có phương án hiệu chỉnh phối liệu một cách chuẩn xác, giúp dây chuyền sản xuất xi măng hoạt động ổn định đang ngày càng trở nên cấp thiết, và cùng với các sáng kiến cải tiến kỹ thuật và các công nghệ mới được áp dụng, thì công nghệ phân tích Gamma bằng kích hoạt nơ-tron tức thời (PGNAA) mới đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy xi măng trong và ngoài nước. Ở Việt Nam, hiện có nhà máy xi măng Bình Phước, nhà máy xi măng Thăng Long 1, nhà máy xi măng Tây Ninh đã đưa vào sử dụng thiết bị phân tích ngang băng chuyền sử dụng công nghệ PGNAA thế hệ mới Thermo Scientific CBX của hãng Thermo Fisher Scientific (Mỹ) do Đại diện độc quyền cung cấp máy tại Việt Nam là Công ty T&H Agriculture Joint Stock cung cấp.
 
1. Một số bất lợi khi sử dụng các phương pháp truyền thống:

a. Tính đại diện của mẫu: Lấy một vài kg mẫu bằng phương pháp thủ công hay tự động từ dòng liệu công suất hàng trăm tấn hỗn hợp liệu sẽ không tạo ra được các mẫu đại diện và cũng không tạo ra được dòng nguyên liệu đầy đủ.

b. Chuẩn bị mẫu: Do có sự can thiệp của con người cùng với một số thiếu sót liên quan khi tiến hành lấy mẫu sẽ làm giảm tính đại diện của mẫu và tạo ra các kết quả không chính xác, làm cho các nguyên liệu đầu vào lúc thì quá tốt, lúc lại quá xấu, không đồng đều. Nhược điểm này sẽ được khắc phục khi sử dụng thiết bị phân tích ngang băng CBX PGNAA.

c. Bảo dưỡng các hệ thống lấy mẫu tự động: Các hệ thống lấy mẫu tự động rất dễ bị tắc liệu, bị mài mòn và bị xây xát. Ngoài ra, hệ thống chuẩn bị và vận chuyển mẫu tự động còn bao gồm các bộ phận chuyển động mà sẽ cần phải bảo dưỡng với lượng phụ tùng dự phòng đáng kể sẽ làm tăng thêm chi phí vận hành.

d. Điều khiển quá trình bằng mạch kín và Thời gian thực hiện việc điều khiển: Các kết quả định lượng và kiểm soát nguyên liệu tốt nhất chỉ đạt được khi thực hiện được hệ thống điều khiển kiểu mạch kín không mối nối nhờ sử dụng các bộ cảm biến và các bộ chấp hành có độ tin cậy cao. Việc áp dụng các hệ thống thông thường sử dụng các hệ thống lấy mẫu thủ công hay tự động liên quan đến Thiết bị phân tích XRF và XRD trong phòng thí nghiệm là không phù hợp đối với việc thực hiện điều khiển mạch kín vì các thiết bị lấy mẫu được sử dụng cùng với các Thiết bị phân tích trong phòng thí nghiệm thường được lắp ở phía sau máy nghiền liệu để hoặc liên tục hoặc không liên tục lấy mẫu bột liệu đang được vận chuyển tới silo chứa. Trong khi một thiết bị phân tích ngang băng chuyền (CrossBelt Analyzer) thường được lắp phía trước máy nghiền liệu để hỗ trợ việc kiểm soát định lượng các phụ gia hỗn hợp liệu trước khi đưa vào nghiền. Không giống như trong một hệ thống thông thường mà ở đó mẫu được lấy ra phía sau máy nghiền liệu, việc lắp một CBX ở trước máy nghiền sẽ tiết kiệm được thời gian tiêu tốn cho việc vận chuyển và nghiền hỗn hợp liệu. Việc sử dụng máy nghiền con lăn đứng có thể dự kiến được các thời gian trễ ít nhất 15-20 phút trước khi có được mẫu bột liệu và việc sử dụng máy nghiền bi thì thời gian trễ cũng ở mức cao nhất là một giờ. Các thời gian trễ này là rất bất lợi cho việc thực hiện tốt khâu điều khiển quá trình đối với việc định lượng các phụ gia cho máy nghiền liệu.

Trong bảng bên dưới, cho thấy sự so sánh các lượng thời gian tiêu tốn giữa công nghệ truyền thống và công nghệ PGNAA về việc thực hiện định lượng và kiểm soát hỗn hợp liệu của máy nghiền con lăn đứng.
 
2. Các lợi ich của việc sử dụng Thiết bị phân tích ngang băng (CBX) PGNAA trong ứng dụng kiểm soát hỗn hợp liệu tự động:

a. Phân tích dòng đầy: Các thiết bị phân tích ngang băng CBX PGNAA không cần các hệ thống lấy mẫu do sử dụng kỹ thuật phân tích gamma bằng kích hoạt nơ-tron tức thời để thực hiện phân tích các thành phần và sử dụng kỹ thuật truyền vi sóng để thực hiện phân tích độ ẩm của nguyên liệu đi qua nó trên một băng tải tiêu chuẩn; chúng có thể phân tích đầy đủ dòng liệu, cung cấp từng phút các số liệu phân tích tức thời, các số liệu phân tích “cuốn chiếu”, các số liệu cộng dồn và các số liệu theo từng đợt của các nguyên liệu đầu vào sau khi đập; đảm bảo tính đồng nhất của hỗn hợp các nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung, giảm bớt độ tích tụ, bám dính trên thành lò, kéo dài tuổi thọ của gạch chịu lửa trong lò và nâng cao tối đa công suất lò, giảm thời gian dừng lò để bảo dưỡng và mang lại lợi ích kinh tế cao cho nhà máy. Với đặc điểm như vậy không cần đầu tư thêm vào việc mua sắm, bảo dưỡng và vận hành hệ thống lấy mẫu tự động.

b. Bảo dưỡng: Các thiết bị phân tích ngang băng CBX PGNAA không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào và do đó đây là các hệ thống có độ tin cậy cao và không cần phải bảo dưỡng bảo trì.

c. Độ bền bộ nguồn: Bộ nguồn nơ-tron được sử dụng trong Thiết bị phân tích ngang băng CBX PGNAA có chu kỳ bán rã cố định so với ống tia X mà không thể dự đoán được độ bền.

d. Công nghệ rất đa năng: Thiết bị phân tích ngang băng CBX PGNAA có thể phân tích toàn bộ các nguyên tố (phụ và chính) nhờ sử dụng bộ dò và nguồn đơn. CBX có thể giám sát và báo cáo các nguyên tố chính của quặng như SiO₂, Al₂O₃, CaO, K₂O, TiO₂, MnO₂, SO₃ và C₁, và các quặng kim loại khác như S, Cl, Ni, Cu, Ti, Co và nước phụ thuộc vào nồng độ. Các đặc tính có chỉ số đa dạng cũng có thể được tính toán từ dữ liệu giúp ta xác định được các thông số như C₃A, LSF, tỷ lệ Silic, tỷ lệ A/F... CBX có thể phân tích các nguyên liệu đầu vào được áp dụng trong các trường hợp sau:

- Áp dụng cho máy trộn đống sơ bộ: phân tích các thành phần hỗn hợp nguyên liệu thô để đổ đống.

- Áp dụng cho các đống khác nhau: phân tích các thành phần một số đống liệu khác nhau như sét, bô-xít, và tất cả các phụ gia dung cho hỗn hợp nguyên liệu.

- Áp dụng cho phân loại nguyên vật liệu: CBX sẽ liên kết hệ thống chuyển dòng lệch hướng với phòng phân tích khi xuất hiện một loại hoặc một hợp phần nguyên liệu không chính xác.

- Áp dụng cho định lượng hỗn hợp nguyên liệu: sử dụng phần mềm định lượng các thành phần hoá học của nguyên liệu đưa tới máy nghiền. Phần mềm này sẽ được điều khiển và được thiết lập tại các điểm của máy cấp liệu phụ gia.