- Nhân khẩu công
2. Chi phắ sản xuất Tr.ự/năm 352,8 720 480 672 411,6 527,
4.3.3 Các giải pháp về kỹ thuật sản xuất
4.3.3.1 Áp dụng quy trình vận hành lò gas theo công nghệ mới
Theo kết quả ựiều tra phỏng vấn các chủ lò và công nhân vận hành lò, khi ựược hỏi về qui trình vận hành lò hầu hết ựều có ý kiến cho rằng việc vận hành hết sức ựơn giản ngay cả ựối với một người chưa có kinh ngiệm về nung lò cũng có thể vận hành ựược. điều ựó cho thấy việc áp dụng công nghệ mới vào lò nung gốm sứ không những ựem lại hiệu quả về kinh tế (tiết kiệm nhiên liệu), giảm lượng khắ phát thải ựộc hại mà còn ựơn giản hoá qui trình vận hành lò.
Từ kết quả nghiên cứu và phân tắch trong quá trình nung sản phẩm ta có thể khái quát một số bước chắnh cần thực hiện trong quá trình vận hành lò gas áp dụng công nghệ mới như sau:
- Xếp sản phẩm vào lò bằng xe goong có con lăn, kiểm tra các thiết bị cung cấp nhiên liệu và thiết bị lò gas;
- Mở van cung cấp gas, châm lửa cho các pép ựốt và ựiều chỉnh áp suất nhiên liệu ựâù ở mức thấp 0,1 Ờ 2,5 at (giai ựoạn giấm sấy kéo dài từ 1 Ờ 1,5 giờ) và ựậy kắn van gió ựể ống khói hút không khắ ẩm trong lò ra ngoài;
- Khi nhiệt ựộ trong lò ựạt 500oC ựóng chặt cửa lò ựồng thời tăng áp suất nhiên liệu ựầu vào với các mức tăng càng nhỏ càng tốt. đây là giai ựoạn tăng nhiệt trong lò nhanh nhất cho ựến khi bảo ôn. Ở giai ựoạn này người vận hành lò cần chú ý ựiều chỉnh van gió của ống khói ựể nhiệt ựộ trong lò tăng ở mức cao nhất (1h nhiệt ựộ tăng trong lò >80oC là rất tốt). đặc biệt ở chế ựộ nung khử ựiều chỉnh van gió ở giai ựoạn khử sao cho có ngọn lửa thổi ra ngoài thông qua lỗ xem sản phẩm;
- Giai ựoạn cuối của quá trình tăng nhiệt người vận hành lò luôn theo dõi nhiệt ựộ trong lò thông qua ựồng hồ ựo nhiệt ựể biết ựược ở nhiệt ựộ nào thì sản phẩm bắt ựầu khử ựồng thời lấy các mẫu của sản phẩm ra xem chất lượng mẫu sản phẩm ựạt yêu cầu chưa, từ ựó ựịnh khoảng thời gian bảo ôn thắch hợp;
- Giai ựoạn bảo ôn là giai ựoạn quan trong giúp cho sản phẩm chắn và lấp ựầy lỗ mao quản và nổi các màu men, nên cần giữ nguyên nhiệt ựộ và giảm áp suất nhiên liệu ựầu vào ựể duy trì ựược nhiệt ựộ mong muốn;
- Tắt lò: khoá tất cả các van cung cấp nhiên liệu và van gió (kết thúc một mẻ nung);
- để sản phẩm trong lò có nhiệt ựộ giảm xuống 70 - 100oC bắt ựầu bốc dỡ sản phẩm, tránh hiện tượng giảm nhiệt ựộ ựột ngột ựối với sản phẩm.
4.3.3.2 Các giải pháp sử dụng nhiên liệu hiệu quả và tiết kiệm
Mục ựắch: thay thế công nghệ tiết kiệm năng lượng, nâng cao năng lực sản xuất và chất lượng sản phẩm.
- Cải tạo các lò gas hiện có theo công nghệ lò gas mới;
- đầu tư mới những lò gas có có dung tắch lớn từ 10-:-24 m3 với sự trợ giúp vốn từ dự án do tổ chức môi trường hiện ựang hoạt ựộng tại làng nghề;
- Tăng cường mức cơ giới hoá và tự ựộng hoá, trang bị hệ thống ựo lường và kiểm tra tự ựộng cho hệ thống cung cấp nhiên liệu;
- Nghiên cứu và áp dụng công nghệ khắ hoá than vào sản xuất gốm sứ. Với nguồn nguyên liệu than dồi dào như ở nước ta nếu áp dụng công nghệ này thì giá thành sản phẩm còn giảm xuống rất nhiều;
- Sử dụng nhiệt khói thải ựể hâm nóng nước, hâm gió phục vụ sinh hoạt và ựể nung nóng tăng áp suất bên trong cho hệ thống cung cấp nhiên liệu. Ngoài ra có thể thu hồi nhiệt thải ựể sấy sản phẩm;
- Sắp xếp sản phẩm và than xen kẽ hợp lý trong lò hộp;
- Cần tạo môi trường và các ựiều kiện thúc ựẩy, hướng dẫn ựổi mới công nghệ, ứng dụng tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất. Bằng nhiều nguồn vốn tăng cường ựầu tư nghiên cứu khoa học công nghệ kết hợp với việc nâng cao hiệu quả nghiên cứu ựể từ ựó ựẩy nhanh quá trình chuyển giao công nghệ.
4.3.3.3 Lựa chọn công nghệ nung phù hợp cho từng nhóm sản phẩm
đối với những sản phẩm gốm sứ cổ truyền, vì ựược tạo hình bằng tay trên bàn xoay, nên sản phẩm có thành rất dày, phối liệu ựất và không ựược nghiền trộn kỹ nên ựòi hỏi khi nung phải có một quy trình thắch hợp mới hạn chế ựược tỉ lệ phế phẩm. Với dòng sản phẩm này nung bằng lò nung cổ truyền thì sẽ cho ra ựược màu sắc và chất bề mặt phù hợp với kiểu dáng và phong cách của nó.
Tuy lò nung gốm cổ truyền là một giải pháp nhằm phục hồi lại dòng sản phẩm gốm sứ cổ truyền, nhưng bên cạnh ựó còn tồn tại những hạn chế như công việc xếp sản phẩm vào lò và ra lò rất nặng nhọc, tốn nhiều lao ựộng; hiệu suất tiêu hao nhiên liệu cao; tỷ lệ thu hồi sản phẩm thấp; chất lượng sản phẩm không cao; chỉ nung ựược trong môi trường oxy hóa, không nung ựược trong môi trường khử (gốm chất lượng
cao cần nung trong môi trường khử); không ựiều chỉnh ựược nhiệt ựộ theo ý muốn trong quá trình nung; hàm lượng tro thải lớn từ 33-40%, gây ô nhiễm môi trường do phát thải nhiều loại khắ thải trong quá trình nung như khắ: CO, CO2, SO2.
đối với lò sử dụng nhiên liệu gas, quá trình nâng nhiệt ựược thực hiện theo quy trình ựường cong nung và do có ựồng hồ báo nhiệt nên có thể tùy theo từng chủng loại sản phẩm mà ựiều chỉnh áp ựể bảo ôn dài hay ngắn nhằm làm cho sản phẩm kết khối. Thời gian gia nhiệt và suất tiêu hao nhiên liệu cho một mẻ nung phụ thuộc vào chủng loại sản phẩm. Khi nung xong, lò ựược làm nguội tự nhiên, nhiệt ựộ ựược hạ xuống ựến 100-2000C là an toàn ựối với sản phẩm. Như vậy, với dòng sản phẩm gốm sứ mỹ nghệ, lựa chọn lò nung gas là một sự lựa chọn tối ưu vì tỉ lệ phế phẩm rất hạn chế, ắt tiêu tốn công lao ựộng, sản phẩm có thể tạo hình và trang trắ tinh xảoẦ
4.3.3.4 Sử dụng thiết bị kiểm soát quá trình cháy
Thiết bị kiểm soát quá trình ựốt cháy hỗ trợ mỏ ựốt kiểm soát ựược mức cung nhiên liệu, không khắ (tỷ lệ nhiên liệu trên không khắ), và loại bỏ khắ của quá trình cháy nhằm ựạt hiệu quả ựốt tối ưu. Thiết bị kiểm soát quá trình cháy cũng cần thiết như thiết bị an toàn nhằm ựảm bảo lò ựốt vận hành an toàn
Các loại thiết bị kiểm soát quá trình cháy bao gồm:
- Thiết bị tắt/bật: là thiết bị kiểm soát ựơn giản nhất, thiết bị tắt/bật ựể ựặt lò ựốt cháy ở nhiệt ựộ thắch hợp hoặc tắt. Và chỉ những lò có dung tắch nhỏ mới sử dụng thiết bị này;
- Thiết bị kiểm soát cao/thấp/tắt: loại thiết bị này phức tạp hơn. Lò ựốt sẽ có hai mức ựộ cháy: lò ựược vận hành ở mức cháy chậm hơn và ựược chuyển sang mức ựộ cháy cao hơn khi cần; và lò ựốt cũng có thể ựược chuyển sang vị trắ cháy thấp hơn. Loại thiết bị này phù hợp với các lò cỡ vừa;
- Thiết bị kiểm soát ựiều biến: kiểm soát ựiều biến ựược thực hiện dựa trên nguyên tắc thay ựổi tốc ựộ cháy phù hợp với nhu cầu nhiệt trong lò. Các ựộng cơ
ựiều biến sử dụng các thiết bị cơ học truyền thống hoặc các van ựiện từ ựể ựiều chỉnh không khắ sơ cấp, không khắ thứ cấp và nhiên liệu cấp cho lò ựốt. điều biến hoàn toàn có nghĩa là ngọn lửa, nhiên liệu và không khắ ựược giữ ở mức tối ưu ựể ựạt hiệu suất tỏa nhiệt cao nhất.
4.3.3.5 Giải pháp kỹ thuật trong cải tạo lò hộp
Cải tạo các lò hộp cũ bằng cách thay ựổi bộ phận thoát khói từ phân tán thành tập trung và nâng mặt bằng thoát khắ lên thêm từ 30 Ờ 50% (số liệu bảng 4.32)
Bảng 4.36 Cải tạo bộ phận thoát khói và nâng mặt bằng thoát khắ trong lò hộp
Loại lò Chiều cao Thoát khói
1. Lò hộp cũ 6 m 6,5 m
2. Lò hộp cải tạo 6 m 9 Ờ 10 m
(Nguồn: tác giả)
Cải tạo hệ thống cấp không khắ ựể vừa ựảm nhận chức năng cấp không khắ khi ựốt vừa ựảm nhận chức năng thu gom và khử bụi khi dỡ lò nhờ hệ thống quạt và bộ khử bụi.
Lắp ựặt hệ thống thu bắt, hút lọc bụi 2 cấp (xiclon Ờ túi vải có hiệu suất lọc 90%). đây là loại thiết bị lọc tinh, có hiệu quả tương ựối cao, năng suất khoảng 150 Ờ 180m3/h/m2 diện tắch bề mặt lọc.
Lắp ựặt hệ thống lọc bụi tĩnh ựiện với những ưu ựiểm: hiệu suất lọc cao 99%, lọc ựược những hạt mịn, tổn thất áp lực nhỏ, năng suất lọc lớn. Tuy nhiên, nhược ựiểm là yêu cầu nghiệm ngặt về nồng ựộ bụi, vốn ựầu tư cao nên chỉ thắch hợp với các doanh nghiệp lớn.
Lắp ựặt hệ thống thu nhiệt, các tấm cách nhiệt: không khắ bề mặt ngoài bị nung nóng và bốc lên cao thành luồng, cuốn theo một phần không khắ xung quanh, do ựó luồng sẽ nở rộng ra và lưu lượng sẽ lớn dần, nhiệt ựộ giảm dần.
4.3.3.6 Giải pháp tiết kiệm nhiên liệu than ở giai ựoạn chuẩn bị nhiên liệu a. Xác ựịnh kắch cỡ than phù hợp
định cỡ than phù hợp là một trong những biện pháp chắnh ựể ựảm bảo quá trình ựốt cháy ựạt hiệu quả. định cỡ than thắch hợp tùy thuộc theo từng kiểu hệ thống ựốt sẽ giúp cho quá trình ựốt thuận lợi, giảm tổn thất qua tro xỉ than và mang lại hiệu quả ựốt cháy cao.
Có thể giảm kắch thước than bằng cách ựập hoặc nghiền. Than ựã ựược ựập sơ bộ sẽ kinh tế hơn ựối với các thiết bị nhỏ, nhất là buồng ựốt. Trong một hệ thống xử lý than, kắch thước ựập giới hạn ở 6 hoặc 4 mm. Thiết bị thường xuyên sử dụng ựể ựập than là máy ựập quay, máy ựập tròn và nghiền búa.
Trước khi ựập, than cần qua sàng, và chỉ những viên than kắch cỡ quá khổ mới ựược ựưa vào máy ựập. Những kinh nghiệm thực tiễn trong việc ựập than bao gồm:
- Kết hợp sử dụng sàng ựể tách riêng các than mịn và nhỏ ựể tránh tạo ra các hạt mịn trong quá trình ựập;
- Kết hợp sử dụng thiết bị tách từ ựể tách những mẩu sắt trong than.
Bảng số liệu 4.33 ựưa ra kắch cỡ than phù hợp với hệ thống các lò ựốt khác nhau, bao gồm hệ thống ựốt thủ công và ựốt lò. Qua ựó cho thấy, với hệ thống ựốt lò sử dụng thông gió tự nhiên hay thông gió cưỡng bức thì ựều yêu cầu kắch thước than nhỏ hơn so với hình thức ựốt thủ công
Bảng 4.37 Kắch thước than phù hợp với các hệ thống ựốt khác nhau
Kiểu hệ thống ựốt Kắch thước than (mm)
1. đốt thủ công
- Thông gió tự nhiên 25 Ờ 75
- Thông gió cưỡng bức 25 Ờ 40
2. đốt lò
- Thông gió tự nhiên 25 Ờ 40
- Thông gió cưỡng bức 15 Ờ 25
b. Làm ẩm than
Những hạt than mịn sẽ gây ra trục trặc trong quá trình ựốt do các hiệu ứng phân loại. Tách riêng than mịn và những hạt to hơn sẽ giảm ựáng kể nhờ trộn than với nước. Nước sẽ kiến các hạt than mịn bám vào hạt lớn do sức căng bề mặt của ựộ ẩm, nhờ vậy loại bỏ những hạt mịn rơi xuống hoặc bị gió cuốn ựi. Khi phun nước lên than phải ựảm bảo ựộ ẩm ựồng nhất và nên phun vào dòng than ựang rơi xuống.
Nếu % hạt mịn quá cao, làm ướt than có thể giảm % cacbon không cháy hết và không khắ dư cần cho quá trình cháy. Số liệu bảng 4.34 thể hiện mức ựộ phun nước tùy theo % hạt mịn trong than
Bảng 4.38 Mức ựộ phun nước những hạt mịn trên ựộ ẩm bề mặt than
Hạt mịn (%) độ ẩm bề mặt (%) 10 Ờ 15 4 Ờ 5 15 Ờ 20 5 Ờ 6 20 Ờ 25 6 Ờ 7 25 Ờ 30 7 Ờ 8 (Nguồn: tác giả) c. Trộn than
Khi than có lượng hạt mịn quá nhiều nên trộn than có kắch thước lớn với lượng than chứa hạt mịn. Trộn than giúp giới hạn lượng hạt mịn ựược ựốt không quá 25%. Trộn than có chất lượng khác nhau giúp lượng than cấp lò ựồng ựều hơn.