L ỜI CAM ĐOAN
1.4.1. Giới thiệu sơ lược về nhà máy nhôm Kim Sen
• Tổng quan [1]
Nhà máy Kim Sen, Bắc Ninh chính thức được thành lập năm 2013, được đầu tư bởi Tập đoàn thang máy thiết bị Thăng Long và Công ty TNHH Việt Phát Thăng Long, hoạt động trong lĩnh vực sản xuất và cung cấp nhôm thanh định hình phục vụ công nghiệp và xây dựng.
Với sự hỗ trợ của Tập đoàn thang máy thiết bị Thăng Long và Công ty TNHH Việt Phát Thăng Long, sau một thời gian dài nghiên cứu và thực hiện, từ một bãi đất trống rộng hơn 2 hecta, đến quý III năm 2015, nhà máy Kim Sen đã được xây dựng và đưa vào hoạt động hệ thống khối văn phòng và khối nhà xưởng quy mô lớn tại KCN Yên Phong, Bắc Ninh với toàn bộ dây chuyền máy móc thiết bị hiện đại được nhập khẩu phục vụ cho sản xuất và cung cấp nhôm thanh định hình chất lượng cao, đáp ứng những tiêu chuẩn khắt khe nhất của khách hàng.
Hiên nay, nhà máy Kim Sen đang vận hành dây chuyền đùn ép nhôm hiện đại với công suất 945 tấn nhôm thỏi/tháng. Quá trình xử lý bề mặt cho ra nhiều dòng sản phẩm khác nhau: Mạdương cực (anode), sơn tĩnh điện, sơn vân gỗ và xử lý phủ phim bề mặt. Nhôm thỏi (Billet) 100% nhập khẩu từAustralia, được biến tính Bo, Ti, và đồng hoá, qua máy kiểm tra khuyết tật trước khi đùn ép, đảm bảo tạo ra được những sản phẩm nhôm thanh định hình chất lượng cao đáp ứng được các công trình có yêu cầu caovề chất lượng. Dây chuyền mạ (Anode) công suất khoảng 400 tấn/tháng, (tương đương 300.000
m2/tháng). Sản phẩm nhôm Anode cung cấp cho 2 dây chuyến sản xuất chính là: Anode mờ nhúng Crom và Anode phủ ED với dải các màu trắng, vàng, ghi, nâu, đen... đáp ứng yêu cầu đa dạng của thị trường.
• Nguyên liệu sử dụng
Nguyên liệu chính là nhôm khoảng 945 tấn /tháng các loại hóa chất tẩy rửa kiềm, axit để anode khoảng 5% so với nhôm thành phẩm (khoảng 45 tấn/tháng) và chất xi mạ màu khoảng 4 tấn/tháng. (Đây là số liệu tính toán theobáo cáo của luận chứng kinh tế kỹ thuật của nhà máy năm 2014).
19 Loại hợp kim được sử dụng trong quá trình sản xuất nhôm thanh định hình là hợp kim nhôm 6063, 6061 và 6005
Bảng 1.4. Thành phần hóa học của hợp kim nhôm
Nguồn: Nhà máy Kim Sen, Bắc Ninh 11/2015
• Loại hình sản phẩm
Nhà máy Kim Sen hoạt động trong lĩnh vực sản xuất và cung cấp nhôm thanh định hình phục vụ công nghiệp và xây dựng.
Nhôm thanh định hình của Kim Sen được sử dụng chủ yếu cho các lĩnh vực sau:
− Nhôm xây dựng: hệ mặt dựng, hệ cửa đi, hệ cửa sổ.
− Nhôm công nghiệp: năng lượng, hỗ trợcơ khí, giao thông vận tải.
− Ứng dụng khác: trang trí nội ngoại thất, tiêu dùng dân dụng, ứng dụng khác…
− Dịch vụ:
+ Gia công đùn ép billet nhôm
+ Xử lý bề mặt: sơn tĩnh điện, xi mạ anode các sản phẩm nhôm thô sau hóa già + Thiết kế khuôn theo yêu cầu riêng của khách hàng
+ Tư vấn thiết kế hệ thống thi công lắp dựng nhôm kính + Cùng nhiều các dịch vụ khác … Hợp kim nhôm Al Mg Si Fe Mn Zn Cu Cr Ti Tạp chất khác 6005 99,8 0,40- 0,65 0,50- 0,90 0,30 0,15 0,10 0,10 0,10 0,10 0,05-0,15 6061 99,8 0,8- 1,2 0,40- 0,80 0,30 0,10 0,25 0,50- 0,30 0,50- 0,30 0,15 0,05-0,15 6063 99,8 0,45- 0,9 0,20- 0,60 0,30 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,05-0,15
20
• Quy trình sản xuất thanh nhôm định hình
Hình 1.2. Quy trình sản xuất thanh nhôm định hình
1. Nhập khẩu và kiểm tra phân tích nguyên liệu: nguyên liệu của quá trình đùn ép nhôm thanh định hình được nhập vềdưới dạng thỏi thô, gọi là phôi nhôm (Billet). Phôi nhôm là một dạng hợp kim của nhôm và nhiều nguyên tố khác như đồng, thiếc, mangan, silic, magie, … Trong đó, loại hợp kim hay sử dụng trong quá trình sản xuất nhôm thanh định hình là hợp kim nhôm 6063, 6061 và 6005.
2. Quy trình đùn ép thanh nhôm định hình: phôi nhôm sau khi phân tích thành phần kim loại đạt yêu cầu sẽ được đưa vào máy cắt nóng khoảng 430 – 450 độ để cắt ra các đoạn Billet có chiều dài nhất định cho tùy mục đích sản xuất. Sau đó Container và khuôn đều được gia nhiệt đến 430 – 450 độ.Khi nhiệt độđạt đến mức nhất định, Billet nhôm được đẩy vào trong Container, khuôn được đặt vào trong DIE RING và trong DIE HOUSE.
21 Chày ép đi vào lúc này có nhiệt độ lên tới 580 độ và có một lực nén rất lớn cho ra thanh nhôm định hình theo khuôn đã thiết kế. Lúc này, thanh nhôm được đùn với nhiệt độ khoảng 530 độ sẽ được làm mát trên giàn băng tải sau đó qua hệ thống kéo căng và hệ thống cắt tạo ra sản phẩm theo yêu cầu.
22
3. Gia tăng độ cứng thanh nhôm: các thanh nhôm định hình được tạo ra sau giai đoạn đùn ép rất mềm. Vì vậy, các thanh nhôm được đưa vào lò hóa già trong khoảng 4 tiếng ở nhiệt độ từ 180 – 220 độ C nhằm gia tăng độ cứng của thanh nhôm.Mức này sẽ tạo ra sản phẩm có độ cứng nhất định khoảng 10 – 15 HW tùy thuộc vào mục đích của sản phẩm.
4. Kiểm tra chất lượng sản phẩm: sau khi xử lý độ cứng, tại nhà máy Kim Sen thanh nhôm định hình phải qua quá trình kiểm tra chất lượng sản phẩm như kiểm tra bề mặt sản phẩm, kiểm tra biên dạng sản phẩm với bản vẽ tỷ lệ 1:1, kiểm tra tỷ lệ đơn trọng sản phẩm so với thiết kế, kiểm tra độ thẳng của thanh, kiểm tra độ cứng sau hóa già. Nếu đạt yêu cầu chất lượng sản phẩm sẽđược đem đi xử lý bề mặt.
5. Xử lý bề mặt thanh nhôm: để gia tăng độ bền của sản phẩm và nâng cao tính thẩm mỹ, tùy vào mục đích sử dụng, thanh nhôm định hình có thể trải qua một trong ba quá trình xử lý bề mặt như anode, sơn tĩnh điện hoặc sơn vân gỗ.
• Quy trình anode sản phẩm
23
• Quy trình sơn tĩnh điện/sơn vân gỗ
Hình 1.5. Quy trình sơn tĩnh điện/sơn vân gỗ
6. Kiểm tra chất lượng lần cuối, đóng gói nhập kho, vận chuyển và phân phối: trước khi trở thành thành phẩm, thanh nhôm sẽ được kiểm tra chất lượng lần cuối bằng các máy móc, thiết bị như máy thử độ bền kéo, thử độ bền uốn, máy đo độ cứng, máy xác định chiều dày của lớp phủ bề mặt, …. Cuối cùng những thanh nhôm định hình sẽđược đóng gói và được đưa vào sử dụng.
b. Nhận xét chung:
Hiện nay do hệ thống hiện có của nhà máy đang hoạt động thử nghiệm bước đầu đã đảm bảo tiêu chuẩn dòng thải cho phép. Cụ thểnước thải sau xử lý tại nhà máy đáp ứng Cột B - QCVN 40: 2011/BTNMT về nước thải công nghiệp trước khi xả vào hệ thống thoát nước chung của KCN Yên Phong, Bắc Ninh. Nên ta sẽ tập trung vào giải pháp thiết kế cải tạo để thu hồi axit của "Dòng thải 1".
Dòng thải số 1 gồm nước thải từ các khu vực xử lý axit (chứa nitrat lưu lượng trung bình: Q = 6,2 m3/giờ. Bao gồm dòng thải số 1 và dòng thải số2 được phát sinh từ các bồn chứa số 7 (NH5F2); số 8, 11(nước rửa); số 9 (HNO3, Al3+); số 10 (pH<2; COD<1000ppm; TN<1000ppm).Nếunồng độ NO3-cao (NO3-> 10mg/l) sẽ được tập trung vào bể chứa để
24 xử lý và thu hồi, nếu dòng nước thải có nồng độ NO3- thấp (NO3-<10mg/l) sẽđược đưa sang xử lý cùng với dòng nước thải khác trước khi thải ra ngoài môi trường.