Công nghệ súng khí xử lý tắc nghẽn và đóng bám nhiệt trong sản xuất xi măng

Ngành Xi măng toàn cầu đang tìm kiếm giải pháp công nghệ để duy trì dòng chảy vật liệu ổn định, giảm thiểu sự cố vận hành và tối ưu chi phí bảo trì. Trong bối cảnh đó, AirMace nổi lên như một bước tiến mới với công nghệ súng khí xả hướng lên và công nghệ súng khí tích hợp phun nước. Những ứng dụng thực tế cho thấy hệ thống này không chỉ tăng hiệu quả xử lý mà còn thiết lập tiêu chuẩn an toàn mới trong sản xuất xi măng.

Nâng cao hiệu quả xả clinker trong silo với súng khí xả hướng lên

Trong sản xuất xi măng, silo clinker thường xuyên gặp tình trạng tắc nghẽn do vật liệu nén chặt hoặc thay đổi tính chất dưới tác động nhiệt. Khi dòng chảy bị gián đoạn, quá trình sản xuất không chỉ chậm lại mà còn tiềm ẩn nhiều rủi ro cho công nhân vận hành. Trước đây, việc xử lý thường phải dựa vào lao động thủ công như khoan, đục, vừa nguy hiểm vừa tốn thời gian.

Việc áp dụng công nghệ AirMace đã mang lại một cách tiếp cận hoàn toàn khác. Thay vì tác động từ trên xuống, hệ thống này được lắp đặt dưới đáy phễu, cho phép khí nén xả ngược lên vùng vật liệu bị nén. Các xung khí áp suất cao đi theo đường ống kim loại gia cường xuyên sàn, trực tiếp đánh bật khối clinker bị bám chặt. Nhờ đó, dòng chảy trong silo được duy trì ổn định, hạn chế tối đa hiện tượng tạo vòm hay hang hốc.

Nghiên cứu điển hình tại Nesher Cement

Tại nhà máy Nesher Cement tại Israel, silo clinker dung tích 90.000 tấn thường xuyên bị tắc nghẽn, gây ra các ca dừng sản xuất kéo dài. Trước kia, 2 công nhân phải vào trực tiếp để xử lý bằng khoan và búa, trong môi trường bụi dày đặc và nhiệt độ cao, rất nguy hiểm cho sức khỏe.

Toàn cảnh silo clinker 90.000 tấn tại Nesher Cement, hiện đã được trang bị hệ thống súng khí AirMace tiên tiến.

Sau khi lắp đặt súng khí AirMace, tình hình thay đổi đáng kể. Hệ thống sử dụng súng 4 inch nhưng vẫn vận hành hiệu quả với đường ống nối chỉ 2 inch, cho thấy khả năng thích ứng cao ngay cả khi điều kiện lắp đặt bị hạn chế. Các khối vật liệu vốn mất hàng giờ để phá thủ công giờ được giải quyết trong vài phút. Điều này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn loại bỏ hầu hết rủi ro an toàn cho người lao động.

Cách bố trí lắp đặt từ dưới lên cũng chứng minh được ưu thế đặc biệt trong các dự án cải tạo. Nhà máy không cần thay đổi kết cấu silo, nhưng vẫn đạt hiệu quả xử lý mạnh mẽ và ổn định.

Thách thức trong quản lý dòng chảy và góc nhìn kỹ thuật

Các vấn đề tắc nghẽn trong silo và phễu clinker thường xuất phát từ nhiều yếu tố: clinker hút ẩm dẫn đến vón cục, tải trọng lớn gây nén chặt, hay nhiệt độ cao làm biến đổi đặc tính vật liệu. Ngoài ra, hiện tượng tạo vòm hoặc hình thành lỗ rỗng bên trong silo khiến dung tích chứa bị giảm đáng kể.

Trong bối cảnh đó, AirMace mang đến giải pháp toàn diện hơn. Công nghệ này không chỉ tạo ra xung khí mạnh mẽ nhờ bộ tăng áp tích hợp, nâng áp suất từ 6 bar lên 12 bar, mà còn sở hữu cơ chế làm kín đặc biệt để chống bụi và vật liệu lọt vào trong. Hướng xả từ dưới lên kết hợp với đường ống gia cường giúp năng lượng khí được truyền thẳng đến vùng tắc nghẽn, phá vỡ khối clinker dù ở trạng thái kết chặt và chịu nhiệt độ cao.

Nhờ những đặc điểm kỹ thuật này, AirMace có thể hoạt động bền bỉ, ít bảo trì, đồng thời đảm bảo sự ổn định cho quá trình vận hành lâu dài.

Lắp đặt và vận hành

Quá trình lắp đặt tại Nesher Cement được thiết kế để đơn giản hóa thao tác vận hành mà vẫn giữ hiệu quả tối đa. Súng khí được đặt ngay bên dưới phễu clinker, nối trực tiếp với hệ thống khí nén và bộ tăng áp. Cách bố trí này ngăn chặn hiện tượng vật liệu quay ngược vào súng, đồng thời giúp hệ thống có thể phát huy hiệu quả trong mọi điều kiện tải.

Hệ thống súng khí AirMace lắp đặt tại silo clinker của Nesher Cement, minh họa cấu hình lắp đặt đặc biệt.

Kết quả mang lại rất rõ ràng: thay vì các ca bảo trì kéo dài nhiều giờ, nhà máy giờ đây vận hành gần như liên tục, giảm chi phí nhân lực, hạn chế dừng máy, đồng thời tăng tính an toàn.

Hiệu quả kinh tế

Việc áp dụng AirMace đã giúp Nesher Cement tiết kiệm chi phí đáng kể. Trước đây, mỗi ca cần hai công nhân xử lý thủ công, vừa tốn nhân sự vừa nguy hiểm. Giờ đây, nhu cầu này gần như bị loại bỏ. Thời gian dừng máy vì tắc nghẽn, vốn có thể lên đến 8 giờ mỗi tuần, cũng đã được xóa bỏ. Nhờ đó, chi phí sản xuất giảm mạnh, còn sản lượng thì tăng lên ổn định.

Không chỉ là một giải pháp kỹ thuật, AirMace đã chứng minh được vai trò kinh tế, trở thành chuẩn mực mới trong việc hỗ trợ dòng chảy vật liệu trong ngành Xi măng.

Giải quyết đóng bám nhiệt: Bước ngoặt với súng khí tích hợp phun nước

Bên cạnh vấn đề tắc nghẽn cơ học, các khu vực có nhiệt độ cực cao như tháp trao đổi nhiệt và ghi làm mát clinker cũng gây nhiều khó khăn. Vật liệu ở đây dễ thiêu kết và bám dính, khiến các súng khí thông thường không đủ hiệu quả.

Súng khí AirMace, kết hợp áp suất cao và tia nước, xử lý hiệu quả hiện tượng đóng bám trong ghi làm mát và tháp trao đổi nhiệt tại các nhà máy xi măng.

Để khắc phục, AirMace phát triển thế hệ súng khí mới tích hợp phun nước. Khi một lượng nước nhỏ được phun cùng với khí nén, dòng khí xả tạo thành một xung hơi nước ngắn nhưng cực mạnh. Nhờ đó, những mảng bám cứng đầu nhanh chóng bị phá vỡ mà không cần dùng đến nước áp lực cao vốn gây giảm nhiệt độ và tăng chi phí nhiên liệu cho quá trình phục hồi.

Nguyên lý kỹ thuật: Cộng hưởng khí - nước

Cơ chế hoạt động của súng khí phun nước khá độc đáo. Trước khi xả, một lượng nước được đưa vào buồng khí và ngay lập tức bị khí nén làm bốc hơi. Khi giải phóng ra ngoài, hỗn hợp khí - hơi nước tạo thành một xung kép vừa có lực va đập cơ học mạnh, vừa có hiệu ứng nhiệt, đủ sức phá vỡ các mảng clinker thiêu kết ở nhiệt độ cao.

Điều quan trọng là lượng nước sử dụng rất nhỏ, thường dưới 1 lít mỗi lần bắn, nên không ảnh hưởng đến nhiệt độ vận hành. Kết hợp với bộ tăng áp, luồng khí – hơi này có sức công phá lớn hơn hẳn, nhưng vẫn tiết kiệm năng lượng và nước.

Kết quả thực tế tại tháp trao đổi nhiệt và ghi làm mát

Các ứng dụng thực tế trong ống riser và ống gió cấp ba cho thấy súng khí phun nước AirMace giúp cải thiện rõ rệt tình trạng dòng chảy, giảm hẳn nhu cầu bảo trì thủ công. Với hạ tầng bổ sung tối thiểu, lượng nước tiêu thụ thấp và chi phí vận hành hợp lý, đây được xem là bước ngoặt quan trọng trong kiểm soát đóng bám nhiệt.

Sự kết hợp giữa khí nén tăng áp và phun nước đã chứng minh được khả năng tiếp cận những điểm khó xử lý nhất, đảm bảo tính liên tục và an toàn cho dây chuyền. Đồng thời, giải pháp này còn kéo dài tuổi thọ thiết bị, giảm chi phí nhiên liệu và nâng cao hiệu quả toàn nhà máy xi măng.

dịch từ Worldcement