Tiết kiệm năng lượng trong công đoạn nghiền bột liệu cũng như nghiền xi măng luôn là vấn đề rất được quan tâm của các nhà chế tạo trên thế giới, vì đây là những công đoạn tiêu hao năng lượng nhiều nhất trong dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng. Ban đầu là các máy nghiền bi truyền thống được sử dụng để nghhiền bột liệu và xi măng, sau đó một số hãng chế tạo thiết bị nổi tiếng như Pfeiffer, Loesche, Polysius (Đức), F.L.Smidth (Đan Mạch), Ube (Nhật Bản)... đã nghiên cứu sản xuất các loại máy nghiền đứng con lăn để nghiền: than, bột liệu và xi măng.
Để tiết kiệm hơn nữa năng lượng tiêu hao trong thiết bị máy nghiền, vào thập kỷ 90 của thế kỷ 20 Cty FCB. CIMENT (Cộng hoà Pháp) đã chế tạo một thế hệ máy nghiền mới gọi là máy nghiền Horomill khác hẳn so với máy nghiền bi và máy nghiền đứng con lăn đã có trước đó. Horomill là máy nghiền trục cán ép có hiệu quả về năng lượng khá cao, mặt khác so với 2 loại máy nghiền bi và đứng con lăn thì việc vận hành máy nghiền Horomill khá dễ dàng và sản phẩm cuối cùng lại có chất lượng khá cao.
Nguyên tắc cơ bản của máy nghiền Horomill có thể tóm tắt ngắn gọn là tại dôn nghiền, trục cán ép hình trụ truyền năng lượng nghiền cho vật liệu chịu được một loạt chu trình nén ép dưới một lực ép vừa phải. Máy nghiền Horomill được sử dụng nghiền các loại sản pẩm khác nhau như bột liệu xi măng; xi măng 3200 Blaine, xi măng 3500 Blaine, xi măng 4200 Blaine; đá vôi và anhyđrít 5000 Blaine.
Hiện nay trên thế giới đã có nhiều nhà máy xi măng sử dụng máy nghiền Horomill để nghiền bột liệu (công suất đạt được tới 225t/h) và nghiền xi măng (công suất đạt được tới 120t/h/đối với xi măng 3200 - 4200 Blaine). Ở Việt Nam, lần đầu tiên Cty Xuất nhập khẩu Xây dựng Việt Nam (VINACONEX) đang dầu tư xây dựng tại Bà Rịa - Vũng Tàu một trạm nghiền xi măng công suất 240 t/h, áp dụng công nghệ nghiền bằng máy Horomill và máy phân ly hiệu suất cao TSV cuả Cty FCB.CIMENT.
Một trạm nghiền xi măng được FCB.CIMENT thiết kế trên cơ sở máy nghiền Horomill trong một chu trình kín với máy phân ly hiệu suất cao TSV.
Ưu việt của máy nghiền Horomill là:
- Tiết kiệm năng lượng từ 36 - 37% so với máy nghiền bi truyền thống.
- Máy có kích thước không lớn, có thể thiết kế một trạm nghiền xi măng rất gọn. - Với một khối lượng nhỏ vật liệu trong chu trình tuần hoàn vẫn có khả năng vận hành nghiền có hiệu quả và thời gian để chuyển đổi nghiền các loại xi măng khác nhau cho tới nay là ngắn nhất.
- Các cuộc thử công nghiệp của máy nghiền Horomill đã cho thấy rõ độ mịn xi măng (theo Blaine) có thể giảm mà không liên quan tới các đặc tính cụ thể như nhu cầu nước, độ bền. 2. Máy phân ly khí động học TSV
Máy TSV là kiểu máy phân ly khí động học thế hệ tiên tiến thứ ba của FCB.CIMENT. So với kiểu máy phân ly khí động học tiêu chuẩn thế hệ thứ hai thì kiểu máy phân ly khí động học này có những ưu việt hơn như sau:
- Các tấm phân chia điều chỉnh trong suốt quá trình vận hành cho phép liên tục điều chỉnh hình dạng hạt của đường cong phân bố hạt nghiền.
- Thời gian vùng phân loại dài hơn 5-10 lần so với các loại máy phân ly khác. - Tổn thất áp suất thấp và tiêu hao năng lượng thấp hơn.
dưỡng thấp hơn.
- Khả năng lắp đặt lớn: có thể cấp liệu cho TSV, bảo đảm tăng công suất trạm nghiền và cải thiện chất lượng độ mịn sản phẩm.
3. Quá trình vận hành
Vận hành của trạm nghiền xi măng với máy nghiền Horomill và máy phân ly khí động học TSV được thực hiện như sau: Trạm nghiền được cấp liệu một cách truyền thống từ các phễu cấp liệu với các cân định lượng. Trên đường cấp liệu với máy nghiền Horomill bố trí thiết bị phân ly từ tính và thiết bị dò kim loại để bảo đảm an toàn cho máy nghiền.
Các bộ phận chính tuần hoàn gaz:
- Một chu trình tuần hoàn gaz cho máy phân ly khí động học TSV gồm một bộ lọc công nghệ sau máy phân ly và một quạt thải khí với cửa kiểm tra để giữ dòng gaz luôn không đổi trong máy phân ly.
- Vật liệu nghiền cuối cùng tập hợp lại trong hệ thống lọc được vận chuyển tới silô chứa. - Sự tuần hoàn gaz của máy phân ly với cửa kiểm tra để giữ áp lực gaz luôn không đổi trong đầu vào của máy nghiền Horomill.
- Gaz hông tuần hoàn được thải trực tiếp tới ống khói.
- Một dòng không khí tươi được dẫn vào để làm sạch sản phẩm nghiền cuối cùng. - Khối lượng không khí tươi bên ngoài được kiểm tra để giữ cho nhiệt độ khí không đổi sau máy phân ly.
- Máy nghiền đồng thời cũng được lọc qua sự tuần hoàn của máy phân ly. Các bộ phận chính tuần hoàn vật liệu:
- Cấp vật liệu cho máy phân ly bằng các gầu tải.
- Độ mịn của sản phẩm nghiền được kiểm tra bằng vận tốc của máy phân ly.
- Phân loại ra của máy phân ly được vận chuyển bằng băng tải và cân định lượng trước khi cấp lại vào máy nghiền.
Do quá trình nghiền vật liệu luôn dược kiểm tra, mặt khác do chỉ cần một khối lượng rất nhỏ vật liệu nghiền trong tuần hoàn và được tổ hợp với một máy phân ly hiệu suất rất cao TSV cho nên việc thay đổi chủng loại vật liệu nghiền trong máy nghiền Horomill được diễn ra rất nhanh mà không phải dừng máy nghiền. Việc vận chuyển vật liệu được cơ giới hoá nên quạt hút máy phân ly với máy nghiền Horomill nhỏ hơn rất nhiều so với quạt hút trong máy nghiền đứng con lăn, dẫn tới tiêu hao năng lượng khá thấp. Đồng thời việc sử dụng máy nghiền Horomill cho phép xây dựng một khối nhà bao che rất gọn, tiết kiệm vốn đầu tư trong công tác xây dưng cũng như các loại kết cấu thép.
Cho tới nay, sau khi VINACONEX đầu tư sử dụng máy nghiền Horomill và máy phân ly hiệu suất rất cao TSV của FCP.CIMENT tại trạm nghiền xi măng nói trên, nhà máy xi măng Thái Nguyên công suất 4.000 tấn clanhke/ngày do Cty Xây dựng công nghiệp Việt Nam (Bộ Công nghiệp) làm chủ đầu tư đã chọn nhà thầu FCB.CIMENT cung cấp máy móc, thiết bị và dịch vụ kỹ thuật cho dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng, trong đó cũng đã áp dụng công nghệ nghiền xi măng sử dụng máy nghiền Horomill và máy phân ly hiệu suất rất cao TSV.
TS. LÊ VĂN THANH
Cty TVXD công nghiệp và đô thị Việt Nam (Nguồn tin: Theo Tạp chí Xây dựng, số 10/2005)