Những điều cần lưu ý khi sử dụng PGKH trong công nghệ

Bên cạnh các ưu điểm thì việc sử dụng PGKH cũng đem lại một số vấn đề cần được lưu ý. Hệ thống lò hiện đại rất phức tạp và tổn thất nhiệt vì bức xạ và đối lưu là tương đối nhỏ. Việc giảm nhiệt độ zone nung có thể có tác dụng làm giảm tổn th ất 2 loại nhiệt trên, tuy nhiên, nhiệt độ này vẫn phải đủ cao để đảm bảo các yếu tố cần thiết cho clinker nóng chảy thành hình. Có 2 tác dụng khi clinker nóng chảy: 1): nó kiểm soát sự tích tụ và liên kết của vật chất trong zone nung lò quay và do đó đảm bảo lưu lượng vật chất qua lò; 2) nó kiểm soát tỷ lệ hình thành các khoáng và đặc biệt là sự tiêu thụ CaO và sự hình thành Alit bằng cách tác động như một môi trường vận chuyển cho các chất phản ứng. Do đó, việc dùng PGKH phải được cân đối hài hòa giữa giảm tiêu thụ điện năng với việc đảm bảo năng lượng cần thiết cho các quá trình hóa lý xảy ra trong lò.

Hàm lượng sulphua, Flo và kiềm cao trong lò cũng có thể dẫn đến sự hình thành các chất dễ bám dính, tạo vòng tuần hoàn kiềm trong hệ thống lò, dẫn đến nguy cơ tạo vòng a-nô trong lò hay bám dính trên hệ thống tháp sấy gây tắc các cyclone do sự hình thành pha lỏng sớm. Nồng độ SO2 phát thải ra môi trường cũng cần được theo dõi chặt chẽ khi sử dụng PGKH có gốc lưu huỳnh. Đối với hệ thống lò có đường by-pass, việc xử lý vòng tuần hoàn kiềm là tương đối đơn giản, tuy nhiên, với hệ thống lò không có đường by-pass khí, cần có sự cải tiến bổ sung đường này hoặc có chế độ vận hành lò thích hợp nhằm giảm thiểu ảnh hưởng xấu của vòng tuần hoàn kiềm gây nên.

 

Tình hình sử dụng PGKH trên thế giới và tại Việt Nam

Mặc dù cơ sở lý thuyết và các nghiên cứu thử nghiệm về việc sử dụng PGKH cho công đoạn nung luyện trên lò nung công nghiệp đã được tiến hành từ khá lâu, nhưng trên thực tế, việc áp dụng tại các nhà máy sản xuất xi măng lại khá hạn chế. Một bản điều tra của Bhatty năm 1996 tại các nhà máy xi măng tại khu vực Bắc Mỹ cũng cho thấy chỉ có 01 nhà máy sử dụng PGKH, và họ dùng CaF2 kết hợp với K2SO4. Nhà máy sản xuất xi măng  Aalborg Porland tại Đan Mạch là một ví dụ về việc sử dụng PGKH trong sản xuất clinker quy mô công nghiệp.

Tại Việt Nam trước đây, PGKH đã được sử dụng trên dây chuyền sản xuất clinker xi măng pooclăng theo phương pháp ướt tại Nhà máy xi măng Hải Phòng cũ (hay đã ngừng hoạt động). Hiện nay, PGKH đã được các cơ sở sản xuất và các nhà nghiên cứu quan tâm nhiều, song ngoài BaSO4 sử dụng cho sản xuất xi măng bền sulphat tại nhà máy xi măng Hệ Dưỡng, Ninh Bình, nhà máy xi măng Lam Thạch - Quảng Ninh và Nhà máy xi măng trắng Thái Bình, các chất PGKH khác chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng và ứng dụng nhiều tại các nhà máy xi măng tại Việt Nam.

Có nhiều nguyên nhân khác nhau dẫn đến việc PGKH ít được sử dụng trên thực tế tại các nhà máy xi măng. Theo quan điểm của người viết, một trong những lý do chính là trong những năm qua, mặc dù giá nhiên liệu không ngừng tăng qua từng năm, nhưng chưa đến mức trở thành vấn đề "sống còn" đối với doanh nghiệp, trong khí đó, việc sản xuất theo phương pháp truyền thống giúp các nhà máy xi măng giữ cho hoạt động sản xuất của mình "an toàn" hơn, ổn định hơn. Khi cuộc khủng hoảng năng lượng vào đầu thập niên 70 của thế kỷ trước kết thúc, cũng là lúc ngành xi măng trên thế giới đạt được tiến bộ vượt bậc về công nghệ khi công nghệ lò quay phương pháp khô ra đời và được thương mại hóa nhanh chóng. Làn sóng chuyển đổi công nghệ từ công nghệ ướt, bán khô sang sử dụng công nghệ lò quay phương pháp khô, có tháp sấy và Calciner diễn ra mạnh mẽ. Trong bối cảnh đó, việc áp dụng PGKH trở nên là một ứng dụng bé nhỏ so với tiến trình đổi mới công nghệ, hiện đại hóa dây chuyền sản xuất, đặc biệt khi calciner và các thiết bị chính trong dây chuyền như ghi làm mát clinker, các máy nghiền liệu, nghiền than, nghiền xi măng... liên tục ra đời các thế hệ mới với các tính năng ngày càng được cải tiến đem lại nhiều hiệu quả to lớn, rõ rệt. Thêm vào đó, các vấn đề cần đối mặt khi sử dụng PGKH như vòng tuần hoàn kiềm, nguy cơ bám dính trên hệ thống tháp sấy và tạo vòng a-nô trong lò... đòi hỏi phải có một quá trình vận hành lò nghiêm ngặt hơn có thể khiến các nhà sản xuất trở nên kém mặn mà với việc áp dụng PGKH vào công đoạn nung luyện clinker.

Nghiên cứu chuyên sâu về PGKH, các cơ sở lý thuyết cũng như thực tế áp dụng tại một số nhà máy sẽ cho các cán bộ chuyên môn cái nhìn đúng đắn, đầy đủ về PGKH khi cân nhắc, quyết định có lựa chọn sử dụng PGKH vào dây chuyền của mình hay không, lựa chọn chủng loại PGKH nào, như thế nào...