Nguyên liệu

Tối ưu hóa chuẩn bị nguyên liệu (Phần 1)

04/09/2013 - 02:27 CH

Loạt bài viết này giới thiệu Công nghệ tối ưu hóa quá trình chuẩn bị nguyên liệu sản xuất xi măng từ kho nguyên liệu tới tiếp liệu vào Calciner - những giải pháp công nghệ của hãng Krupp Polysius. Hiện nay, công nghệ đã nhiều thay đổi, nhưng những yếu tố cơ bản trong công tác chuẩn bị liệu, nhằm tối đa hóa hiệu quả của lò nung vẫn giữ nguyên giá trị.

Mục đích của việc tối ưu hóa khâu chuẩn bị nguyên liệu đối với quá trình sản xuất xi măng đó là đảm bảo cho quá trình nung diễn ra suôn sẻ với phối liệu có chất lượng và độ đồng nhất bảo đảm cho sản xuất xi măng đạt chất lượng cao và kinh tế. Điều này chỉ có thể đạt được nếu các nhà thiết kế nhà máy có hiểu biết chính xác về các vật liệu sẽ được sử dụng (nguyên liệu và nhiên liệu). Đó là cơ sở đối với sự lựa chọn có mục tiêu của quá trình sản xuất, bao gồm việc pha trộn, lưu trữ, đồng nhất, các hệ thống nghiền và phân tích.

Mỏ nguyên liệu sét dùng để sản xuất xi măng.

Trong bước thứ nhất, các nhà địa chất có kinh nghiệm xác định các mỏ nguyên liệu có khả năng khai thác. Tiếp theo, các phòng thí nghiệm lý, hóa, khoáng của Trung tâm Nghiên cứu Polysius tiến hành phân tích, đánh giá và thử các mẫu nguyên liệu. Nhờ có cơ sở dữ liệu rất mạnh của Polysius mà các vật liệu đã được phân tích một cách tin cậy, ngay cả khi nếu chỉ có một lượng nhỏ dữ liệu có khả năng khai thác.

Đưa các tính chất của vật liệu đã được xác định và những điều kiện giới hạn riêng của khách hàng vào tính toán, sau đó có thể lựa chọn được các máy móc và thiết bị phân tích theo yêu cầu, bố trí và xác định được kích thước. Để thu được miền đảm bảo đủ để đưa các giải pháp thiết kế phù hợp, Polysius sử dụng ISAR. Cơ sở dữ liệu này được kết nối bằng chương trình phần mềm cho phép mô phỏng rất nhanh hình thù của quá trình và thiết bị khác nhau trên máy tính PC, bao gồm cả kết quả phát triển độ đồng nhất của vật liệu. Điều đó đảm bảo cho việc tìm ra giải pháp công nghệ của quá trình đạt hiệu quả kinh tế đối với mỗi dự án riêng.

Dù một mỏ được biết cung cấp phù hợp nguyên liệu cho quá trình sản xuất xi măng đã được quyết định dự trên cơ sở các số liệu phân tích và kiểm tra chính xác, thì đầu tiên các nhà địa chất cũng phải nghi ngờ mỏ đó.

Các nhà địa chất khảo sát thực địa lấy mẫu vật liệu.

Từ máy tính PC tới thực tế còn nhiều vấn đề phải xem xét, bởi vì có sự khác nhau giữa các mỏ nguyên liệu, các quá trình riêng đơn giản chỉ theo một tiêu chuẩn nhánh hoặc ngay cả khi quy định thiết bị này đứng sau thiết bị khác vẫn là chưa đủ. Thành công mong muốn chỉ có thể đạt được nếu có một cái nhìn toàn diện, kể cả dữ liệu về nguyên liệu thu được và các chi phí vận hành. ISAR là chương trình phần mềm tổng hợp duy nhất cho phép tạo ra nhanh và mô phỏng được nguyên lý chuẩn bị nguyên liệu một cách tối ưu.

Sau khi chuẩn bị vật liệu theo quy định của các mẫu vật liệu tiêu biểu được các nhà địa chất cung cấp, các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm xác định các tính chất hóa - lý tạo thành cơ sở để đánh giá và phân loại các nguyên liệu.

Sau đây là ví dụ tham khảo về cách đánh giá các thông số của nguyên liệu sét, để các chuyên gia có căn cứ thiết lập tít phối liệu tối ưu.

Bảng: Thí nghiệm đánh giá đối với các vật liệu ẩm (Số liệu của Trung tâm Nghiên cứu triển khai của Polysius)