Nghiền riêng clinker và các thành phần khoáng đang được xem là một hướng cải tiến quy trình nghiền, giúp kiểm soát độ mịn của từng thành phần, tối ưu quá trình nghiền và tăng tính linh hoạt khi phát triển các dòng xi măng có tỷ lệ clinker thấp.
Nghiền riêng clinker và các thành phần khoáng đang được xem xét như một hướng cải tiến quy trình nghiền, thay cho phương thức nghiền chung các thành phần trong cùng hệ thống. Cách tiếp cận này cho phép kiểm soát độ mịn và đặc tính nghiền của từng loại vật liệu, đồng thời tăng tính linh hoạt khi phối trộn. Nhờ đó, nhà sản xuất có thêm điều kiện để phát triển các công thức xi măng phù hợp với mục tiêu giảm tỷ lệ clinker và giảm phát thải CO₂.
Nghiền riêng giúp kiểm soát tốt hơn từng thành phần
Trong phương pháp nghiền chung được áp dụng phổ biến, clinker và các thành phần khác được đưa vào cùng hệ thống nghiền theo tỷ lệ xác định để tạo thành xi măng. Cách này phù hợp với nhiều dây chuyền hiện hữu, nhưng có hạn chế khi các thành phần trong hỗn hợp có đặc tính nghiền khác nhau.
Clinker có độ cứng cao và thường tiêu tốn nhiều năng lượng để nghiền. Trong khi đó, xỉ, tro bay, đá vôi, pozzolan, đất sét nung hoạt tính và một số vật liệu khoáng khác có khả năng nghiền và đặc tính kỹ thuật khác nhau.
Sơ đồ dòng vật liệu minh họa quá trình nghiền riêng clinker và các thành phần khoáng trước khi phối trộn. (Nguồn: CHOVET/World Cement, 7/2026)
Khi nghiền chung, hệ thống phải đáp ứng yêu cầu của clinker, trong khi những thành phần dễ nghiền hơn có thể bị nghiền đến độ mịn cao hơn mức cần thiết. Nghiền riêng cho phép clinker và từng loại thành phần khoáng được xử lý độc lập, sau đó đưa vào công đoạn phối trộn theo tỷ lệ xác định.
Cách tiếp cận này giúp kiểm soát độ mịn phù hợp với từng loại vật liệu, hạn chế nghiền quá mức và tạo thêm khả năng tối ưu tiêu hao năng lượng. Đồng thời, công đoạn phối trộn sau nghiền trở thành một khâu quan trọng trong việc kiểm soát công thức và chất lượng xi măng.
Tạo điều kiện giảm tỷ lệ clinker trong xi măng
Giảm tỷ lệ clinker là một trong những hướng quan trọng để giảm phát thải CO₂ của xi măng. Tuy nhiên, việc thay thế một phần clinker bằng các thành phần khoáng đòi hỏi kiểm soát tốt độ mịn, tỷ lệ phối trộn và tính chất của từng loại vật liệu.
Khi được nghiền độc lập, xỉ, tro bay, đá vôi, pozzolan hoặc đất sét nung hoạt tính có thể được xử lý ở mức độ mịn phù hợp với yêu cầu sử dụng. Các thành phần sau nghiền sau đó được phối trộn với clinker theo những tỷ lệ khác nhau để tạo ra các công thức xi măng đáp ứng yêu cầu về chất lượng và sản lượng.
Nghiền riêng không trực tiếp làm giảm tỷ lệ clinker. Giá trị của giải pháp nằm ở việc tăng khả năng kiểm soát clinker và các thành phần khoáng, qua đó giúp nhà sản xuất chủ động hơn khi xây dựng các công thức có tỷ lệ clinker thấp.
Đây cũng là cơ sở để mở rộng danh mục xi măng carbon thấp. Khi các thành phần được nghiền, lưu trữ và cấp liệu độc lập, tỷ lệ phối trộn có thể được điều chỉnh theo từng sản phẩm, giúp hệ thống linh hoạt hơn trước sự thay đổi của nguồn nguyên liệu và nhu cầu thị trường.
Cải tiến dây chuyền theo yêu cầu của sản phẩm
Nghiền riêng không có một cấu hình thiết bị cố định. Phương án phù hợp phụ thuộc vào danh mục sản phẩm, yêu cầu về độ mịn, công suất và khả năng tận dụng thiết bị hiện hữu. Một số dự án có thể thay thế nhiều máy nghiền bi công suất nhỏ bằng máy nghiền đứng công suất lớn. Tuy nhiên, nếu yêu cầu về độ mịn clinker vượt khả năng đáp ứng của máy nghiền đứng, phương án có thể được chuyển sang máy nghiền bi công suất lớn phù hợp hơn.
Ở một mô hình khác, dây chuyền hiện hữu được dành riêng cho nghiền clinker, trong khi các thành phần khoáng được xử lý bằng hệ thống nghiền độc lập. Các dòng vật liệu sau nghiền được đưa về khu vực phối trộn để tạo thành sản phẩm cuối cùng.
Nhà máy cũng có thể phân công lại chức năng của các máy nghiền hiện hữu, trong đó một nhóm thiết bị nghiền clinker và nhóm khác nghiền thành phần khoáng. Cách làm này cho phép tận dụng cơ sở vật chất hiện có và hạn chế nhu cầu đầu tư mới.
Mô hình 3D minh họa phương án bố trí hệ thống nghiền riêng và phối trộn các thành phần xi măng. (Nguồn: CHOVET/World Cement, 7/2026)
Các công nghệ như máy nghiền bi, máy nghiền đứng và máy ép con lăn đều có thể được lựa chọn tùy theo đặc tính vật liệu và yêu cầu của sản phẩm. Vì vậy, công nghệ cần được lựa chọn trên cơ sở danh mục sản phẩm, thay vì áp dụng một cấu hình giống nhau cho mọi nhà máy.
CHOVET là một ví dụ về đơn vị cung cấp giải pháp công nghệ trong lĩnh vực này. Các nghiên cứu và dự án của doanh nghiệp cho thấy phương án nghiền riêng có thể được điều chỉnh theo cấu hình thiết bị, yêu cầu độ mịn clinker và danh mục sản phẩm của từng nhà máy.
Ngoài máy nghiền, hiệu quả của hệ thống còn phụ thuộc vào cấp liệu, lưu trữ, vận chuyển và phối trộn. Các yếu tố như chi phí đầu tư, chi phí vận hành, thời gian triển khai, tiêu hao năng lượng, logistics, chất lượng sản phẩm và khả năng thay đổi công thức cũng cần được xem xét đồng thời.
Với cách tiếp cận này, nghiền riêng không chỉ là giải pháp thay đổi thiết bị nghiền mà còn là một hướng cải tiến cách tổ chức dây chuyền. Việc tách riêng clinker và các thành phần khoáng trước khi phối trộn tạo thêm khả năng kiểm soát nguyên liệu, linh hoạt công thức và phát triển các dòng xi măng có tỷ lệ clinker thấp.
Nguồn tham khảo: Damien Michel và Thomas Lamare, CHOVET, “Separate Grinding For A Greener Future”, World Cement, tháng 7/2026.
Cem.Info (TH)
