1.4. NỘI DUNG CHỦ YẾU CỦA DỰ ÁN
1.4.4. Công nghệ sản xuất, vận hành
Hoạt động sản xuất của nhà máy là sản xuất các dòng sản phẩm chính đó là
chân đứng và khung Tivi; chân đứng và khung Tivi LFD; tay cầm, khung của đồ gia dụng, thiết bị y tế. Nhà máy sử dụng công nghệ Anodized, là công nghệ hiện
đại, có độ chính xác cao, sản xuất nhôm anod.
Công nghệ Anodized có những ưu điểm sau:
Nhiều liên kết kim loại sẽ yếu đi sau quá trình oxy hoá, trừ nhôm. Nhôm sẽ trở nên cứng hơn và bền hơn sau khi trải qua một công đoạn được gọi là
“anodizing” (điện phân các anode). Anodizing bao gồm công đoạn nhúng nhôm tấm vào bể anodized. Tấm nhôm sẽ trở thành tập hợp của các anode cực dương
và bể hoá chất là tập hợp của các cực âm. Dòng điện chạy qua bể anodized, làm oxy hoá bề mặt của nhôm. Bề mặt oxy hoá tạo thành một lớp vỏ bọc cứng thay cho lớp nhôm thông thường ở bề mặt tấm nhôm. Kết quả của quá trình này cho
ra đời một loại liên kết nhôm cực mạnh gọi là nhôm anod (anodized aluminium).
Nhôm anod có thể cứng gần bằng kim cương sau khi trải qua quá trình anodizing. Nhiều công trình xây dựng hiện đại sử dụng nhôm anod để làm kết cấu khung nhà thép và các phần kết cấu hở. Nhôm anod cũng là nguyên liệu phổ biến dùng cho công nghệ sản xuất đồ gia dụng cao cấp như chảo, nồi anod. Nhiệt độ được phân bổ đều trên khắp bề mặt nhôm anod, và công nghệ anodizing cho phép bảo vệ hoàn hảo. Cũng có thể sử dụng các loại chất nhuộm màu để tạo màu trang trí cho nhôm anod.
Nhờ tính liên kết mạnh và bền, nhôm anod còn có thể được dùng cho rất nhiều các ứng dụng khác nhau. Các nhà thiết kế nội thất thường sử dụng nhôm anod như là kết cấu khung cho các thiết kế ngoài trời, cũng như là kim loại cơ bản để sản xuất các loại đèn và các đồ vật trang trí khác. Các sản phẩm đồ gia
dụng và hệ thống máy vi tính vỏ máy điện thoại cao cấp cũng có thể được tối ưu hoá với các bộ phận sử dụng nhôm anod làm vỏ bọc.
Nhôm anod có thể không phải là vật liệu tối ưu cho tất cả các ứng dụng, vì tính chống dẫn điện của nó. Không giống như đối với các kim loại khác như sắt, quá trình oxy hoá không làm yếu đi liên kết của nhôm. Lớp “gỉ nhôm” (aluminium rust) được tạo ra sau quá trình oxy hoá vẫn là một phần kết cấu của nhôm nguyên bản và sẽ không chuyển sang thức ăn, hay dễ dàng bị mất đi do tác động cơ học. Điều này là một ưu thế trong các ứng dụng sản xuất đồ bếp gia dụng.
Quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy
Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy được trình bày trong Hình 1.5.
Hình 1.5: Quy trình công nghệ sản xuất
Thuyết minh quy trình
Đơn vị thực hiện: Công ty TNHH MTV XD-TM-DV Môi Trường Đông Á 31
CĐ điện phân
Công đoạn uốn cong
Xuất hàng
Công đoạn dập
- Vỏ thùng, nhãn mác hỏng
- Bao bì giấy thải, Carton
- Giẻ lau dính dầu nhớt
- Bụi
- Tiếng ồn
NHÔM TẤM HỢP KIM
(Nhôm hợp kim 6063, 5052)
Công đoạn Cắt
Công đoạn CNC
CĐ tạo đánh sọc
CĐ đóng gói
CĐ lắp ráp
- Nhôm miếng vụn
- Mạt thừa
- Bụi
- Tiếng ồn
- Giẻ lau dính dầu nhớt
- Độ rung
- Nhôm miếng vụn
- Bụi
- Tiếng ồn
- Độ rung
- Hơi hóa chất
- Nước thải
- Khí thải
- Nhiệt thừa
- Giẻ lau dính dầu nhớt
- Hơi axit
- Bụi bột màu
- Cặn bột màu
- Bao bì chứa hóa chat
- Cặn hóa chất
Tiếng ồn, độ rung
Bụi, tiếng ồn, độ rung
- Nước thải
- Tiếng ồn
- Độ rung
- Bụi
- Nhôm vụn
- Mạt thừa
- Bụi
- Tiếng ồn
- Độ rung
- Giẻ lau dính dầu nhớt
Hóa chất, lò hơi cấp nhiệt
t0
Công nghệ sản xuất của nhà máy bao gồm các công đoạn sau đây:
Công đoạn cắt: Nguyên liệu sử dụng là nhôm tấm hợp kim 6063, 5052 được cắt thành miếng nhôm đúng kích cỡ sản phẩm của công ty. Đặt thanh nhôm hợp kim vào mặt máy cắt và điều chỉnh kích thước cho phù hợp với thiết
kế của từng loại sản phẩm sau đó xịt dầu bôi trơn lên bề mặt dao cắt để cắt nhôm thành kích cỡ tiêu chuẩn khách hàng yêu cầu.
Chất thải phát sinh từ công đoạn này chủ yếu là nhôm miếng vụn, mạt nhôm, bụi, tiếng ồn, giẻ lau dính dầu nhớt và độ rung.
Công đoạn CNC (quy trình cắt bằng máy CNC hay còn gọi là máy trung tâm): Đặt thanh nhôm hợp kim cố định trên bàn máy và dụng cụ cắt thực
hiện chạy dao nhanh đến các vị trí đã lập trình. Khi đạt tới các điểm đích dao bắt đầu cắt để cắt nhôm thành kích cỡ tiêu chuẩn khách hàng yêu cầu.
Máy CNC có thể cắt nhôm theo những đường cong dễ dàng như đường thẳng. Vì được lập trình và điều khiển bằng máy tính nên độ chính xác của CNC được cho là tuyệt đối và tạo ra các sản phẩm được gọt rất sắc sảo và đẹp mắt.
Chất thải phát sinh từ công đoạn này chủ yếu là nhôm miếng vụn, mạt nhôm, bụi, tiếng ồn, độ rung và giẻ lau dính dầu nhớt.
Công đoạn dập
Nhôm hợp kim đã được cắt thành hình (sau khi cắt thành kích thước đúng yêu cầu khách hàng) được đưa vào mặt máy dập và điều chỉnh máy dập cho phù hợp, dùng điện , nhấn nút điện dập xuống thanh nhôm để đục lỗ trên thanh nhôm theo đúng kích cỡ tiêu chuẩn khách hàng.
Chất thải phát sinh từ công đoạn này chủ yếu là nhôm miếng vụn, bụi, độ rung và tiếng ồn.
Công đoạn đánh sọc
Đặt thanh nhôm hợp kim (đã cắt và đục thành hình) vào mặt bàn máy đánh sọc và điều chỉnh lượng nước chảy vào vị trí cần đánh sọc cho phù hợp, nhấn nút máy đánh sọc sẽ chuyển động dọc theo thanh nhôm để tạo đường sọc trên
bề mặt thanh nhôm theo đúng tiêu chuẩn khách hàng.
Chất thải phát sinh từ công đoạn này chủ yếu là bụi, nước thải, độ rung và tiếng ồn.
Công đoạn uốn cong
Đặt thanh nhôm hợp kim (đã cắt và đục thành hình dài) vào mặt bàn máy uốn và điều chỉnh máy theo quy chuẩn kích thước của khách hàng, nhấn nút máy sẽ uốn thanh nhôm thành hình theo yêu cầu khách hàng.
Chất thải phát sinh từ công đoạn này chủ yếu là tiếng ồn, độ rung.
Công đoạn điện phân
Khí H2, hơi hóa chất,
Hình 1.6: Quy trình các công đoạn trong quá trình điện phân
Tẩy nhờn nhôm bán thành phẩm
Nhôm bán thành phẩm,
CH4O3S 10%, t = 600C
Rửa lại bằng nước (H2O)
Chất NaOH 70 - 98%, t =
600C
H3PO4 85%+ H2SO4 98%,
t=1000C
Rửa lại bằng nước (H2O)
Rửa sạch bằng nước nóng (H2O)
Nước nóng 600C
Tẩy rửa nhôm bằng hóa chất Tẩy rửa nhôm bằng hóa chất Rửa lại 2 lần bằng nước (H2O) Tẩy rửa nhôm bằng hóa chất
Điện phân - ăn mòn bề mặt tạo lỗ liti (3 lần)
Rửa lại bằng nước (H2O)
Tẩy rửa nhôm bằng hóa chất
Rửa lại 2 lần bằng nước (H2O)
Tẩy rửa nhôm bằng hóa chất
Rửa lại 3 lần bằng nước (H2O)
Rửa lại 3 lần bằng nước (H2O)
Sơn màu ( 2 lần) Rửa lại 3 lần bằng nước (H2O) Giữ độ bền bề mặt sơn (2 lần)
H2SO4 98% +H2O2
H2SO4 98% , t = 200C
Sơn màu đen / xám
(1->2% màu, t=500C)
Khí H2, hơi hóa chất, nhiệt
dư, nước thải, cặn hóa chất
Khí SO2, khí H2, hơi axit , nước thải, cặn hóa chất
Nước thải
Khí H2, hơi axit, nước thải, cặn hóa chất
Nước thải
Nước thải, bụi sơn, cặn sơn, nhiệt dư,
Nước thải, hơi hóa chất , CTNH (bao bì chứa hóa chất), cặn hóa chất
Nước thải
Nước thải, nhiệt dư
Nước thải
Nước thải
Khí H2, hơi axit, nhiệt dư, nước thải, ,cặn hóa chất
Nước thải
Khí H2, hơi axit, nước thải, nhiệt dư, cặn hóa chất Nước thải
Nước thải
Chất NaOH 70 - 98%, t =
300C
H2SO4 98%+ H2O2
Ni(COOCH3)24H2O 75%
Khí H2, hơi hóa chất, nhiệt dư, nước thải, cặn hóa chất
Nước Nước
Nước
Nước Nước
Nước Nước Nước
Tại công đoạn điện phân có các công đoạn nhỏ sau:
+ Trước tiên là Công đoạn tẩy nhờn:
Công đoạn tẩy nhờn bề mặt nhôm, có 2 mục đích chính là tạo bóng bề mặt nhôm và tạo lớp oxit trên bề mặt (bảo vệ bề mặt nhôm) bằng axit Berol 226 (CH4O3S) loãng (nồng độ 10%) trong điều kiện nhiệt độ bồn ở mức 600C. Toàn
bộ công việc tẩy nhờn được thực hiện tự động bằng hệ thống các tay máy, công nhân không tiếp xúc trực tiếp với dung dịch tẩy nhờn.
Tẩy sạch dầu mỡ, làm sạch các mảng dầu hoặc bụi bẩn, mốc trên bề mặt nhôm bằng bằng axit Berol 226 (CH4O3S) loãng (nồng độ 10%) có khả năng tẩy nhanh, sạch dầu, sạch bụi bẩn, không ăn mòn nhôm, không làm đen, xỉn bề mặt, không gây biến tính bề mặt.
Quá trình thực hiện tẩy nhờn diễn ra như sau: Tẩy sạch dầu mỡ bằng cách thanh nhôm sẽ được hệ thống cần cẩu tự động nhúng vào bồn chứa hóa chất để tẩy sạch xỉn, tẩy sạch mốc đen nhôm, tạo bóng mịn, trơ bề mặt thanh nhôm, hạn chế ăn mòn, không gây biến tính bề mặt, bảo vệ lớp oxy hóa bền.
Chất thải phát sinh từ công đoạn tẩy nhờn chủ yếu là khí H2,hơi hóa chất, nhiệt dư, cặn hóa chất và nước thải.
Dung dịch tẩy nhờn được tái sử dụng nhiều lần để hạn chế nước thải và tiết kiệm chi phí. Định kỳ thay nước bồn: 1 tháng/ lần
Sau khi được tẩy nhờn thanh nhôm sẽ được rửa cần cẩu đưa vào bồn chứa nước
để rửa sạch trước khi đưa qua bể tẩy rửa nhôm bằng hóa chất.
+ Tại Công đoạn tẩy nhôm bằng hóa chất: Ở công đoạn tẩy nhôm bằng
hóa chất thanh nhôm sẽ được tẩy nhôm qua 5 lần. Cụ thể như sau:
Cần cẩu tự động của nhà máy sẽ đưa thanh nhôm nhúng vào dung dịch NaOH (nồng độ 70-98%) ở nhiệt độ 600C để tẩy dầu mỡ, oxit, gỉ cặn trên bề mặt hợp kim nhôm. Sau đó thanh nhôm được cần cẩu tự động đưa qua bể chứa dung dịch NaOH 70-98% ở nhiệt độ 300C để tẩy rửa nhôm bằng hóa chất lần 2
và đưa vào bồn chứa nước để rửa lại bằng nước 2 lần.
Tiếp theo, tẩy rửa nhôm bằng hóa chất lần 3. Lần này thanh nhôm được cần cẩu tự động đưa vào bồn chứa dung dịch axit H2SO4 + H2O2 (trong đó 90% nước + 10% hóa chất) để tẩy dầu mỡ, oxit, gỉ cặn trên bề mặt hợp kim nhôm.
Sau đó, sản phẩm được rửa bằng H2O sạch bằng nước trước khi cho qua bể tiếp theo để tẩy rửa nhôm bằng hóa chất lần 4 bằng dung dịch H3PO4 nồng độ 85% và H2SO4 nồng độ 98% ở nhiệt độ 1000C và được đưa vào bồn rửa bằng bằng nước (2 lần).
Bước tiếp theo sản phẩm được cần cẩu tự động đưa vào bồn chưa dung dịch axit H2SO4 + H2O2 (trong đó 90% nước + 10% hóa chất) tẩy nhôm bằng hóa chất lần cuối để tẩy dầu mỡ, oxit, gỉ cặn trên bề mặt hợp kim nhôm và được đưa qua các bồn chứa nước để rửa bằng nước H2O nhiều lần (3 lần). Sau khi đã được rửa
sạch, các sản phẩm được cần cẩu tự động đưa qua qua phân xưởng điện phân xử
lý và trang trí bề mặt nhôm.
Chất thải phát sinh từ công đoạn tẩy nhôm bằng hóa chất chủ yếu là khí H2,
SO2, hơi hóa chất (hơi axit và hơi bazo), nhiệt dư, cặn hóa chất và nước thải.
Dung dịch tẩy rửa được tái sử dụng nhiều lần và định kỳ 6 tháng thay bồn 1 lần để hạn chế nước thải và tiết kiệm chi phí.
+ Điện phân – ăn mòn bề mặt tạo lỗ li ti: Tiếp theo, sản phẩm sẽ
được cần cẩu tự động chuyển qua phân xưởng điện phân xử lý và trang trí bề mặt nhôm sản phẩm bằng phương pháp điện cực hoá. Điện phân bằng axit
H2SO4 nồng độ 98% ở nhiệt độ 200C. Thanh nhôm được cần cẩu tự động nhúng vào bồn anodized chứa axit H2SO4 . Sản phẩm nhôm sẽ trở thành tập hợp của các điện cực dương và bể axit H2SO4 là tập hợp của các cực âm. Dòng điện chạy qua
bể điện phân, làm oxy hoá bề mặt của nhôm. Bề mặt oxy hoá tạo thành những chấm lỗ rất nhỏ li ti nông trên bề mặt nhôm. Kết quả của quá trình này cho ra đời một loại liên kết nhôm cực mạnh gọi là nhôm anod (anodized aluminium).
Quá trình điện phân được lặp đi lặp lại 3 lần nhằm tạo độ bền và độ bám sơn màu cao cho sản phẩm. Sản phẩm sau đó được cần cẩu tự động đưa vào bồn chứa nước để rửa nhiều lần (3 lần) trước khi chuyển qua công đoạn sơn màu.
Tại công đoạn điện phân – ăn mòn bề mặt tạo lỗ li ti, chất thải
phát chủ yếu là khí H2, hơi axit, nhiệt dư, cặn hóa chất và nước thải.
Dung dịch chứa trong bồn Điện phân – ăn mòn bề mặt tạo lỗ li ti được tái sử dụng nhiều lần và định kỳ 6 tháng thay bồn 1 lần để hạn chế nước thải và tiết kiệm chi phí. Hóa chất sẽ được bổ sung hóa chất khi cần thiết.
+ Công đoạn sơn màu (chỉ sử dụng bột màu khô pha trong bồn nước, không sử dụng dung môi): Công đoạn này là công đoạn nhúng sản phẩm nhôm
sau khi đã điện phân – ăn mòn bề mặt li ti còn tích điện vào bồn ở nhiệt độ 500C
Tại công đoạn này, đầu tiên sản phẩm nhôm sẽ được cần cẩu tự động nhúng vào bồn (trong đó nước chiếm 99% + 1% bột màu đen). Tại đây, nhôm sản phẩm sau khi đã điện phân – ăn mòn bề mặt li ti còn tích điện (tích một điện tích (-))
sẽ hút các phân tử sơn vào bề mặt sản phẩm tạo thành một lớp sơn mỏng màu đen bám dính lên bề mặt sản phẩm. Sau khi lớp màng màu đen khô sản phẩm sẽ được cần cẩu tự động đưa qua bồn chứa nước để rửa sạch. Tiếp theo các sản phẩm nhôm sẽ được treo lên giá để rút nước làm khô sạch bề mặt cho sản phẩm.
Sau đó sản phẩm nhôm được cần cẩu tự động nhúng vào bồn pha màu lại lần
2. Lần này sản phẩm được nhúng vào bồn pha màu xám (98% là nước + 2% bột màu xám). Sau khi lớp màng màu xám dính vào sản phẩm sẽ được nhúng vào bồn chứa nước để rửa lại nhiều lần (3 lần).
Tại công đoạn sơn màu, chất thải phát chủ yếu là nước thải,bụi sơn, cặn sơn và nhiệt dư. Do quá trình sơn màu không sử dụng dung môi nên cũng không gây ô nhiễm môi trường do hơi dung môi gây ra. Mặc khác lượng sơn sử dụng để pha
trộn với nước rất thấp (1% đối với bột màu đen và 2% đối với bột màu xám) vậy nên lượng bụi sơn phát sinh hầu như không đáng kể.
Dung dịch chứa trong các bồn sơn được tái sử dụng nhiều lần và định kỳ 1 tháng thay bồn 1 lần để hạn chế nước thải và tiết kiệm chi phí. Bột màu và nước
sẽ được bổ sung khi cần thiết.
+ Giữ độ bền bề mặt: Sản phẩm sẽ được giữ độ bền bề mặt sơn kết dính
hơn bằng cách cho vào bồn có chứa hóa chất giữ độ bền bằng hóa chất Ni(COOH3)4H2O nồng độ 75%, nhiệt độ giữ khoảng 900C; quy trình này được lặp lại 2 lần để đảm bảo giữ được độ bền chặt của màu sơn trên sản phẩm lâu dài. Sau đó sản phẩm tiếp tục được rửa lại bằng nước ở nhiệt độ bình thường. Cuối cùng rửa lại bằng nước nóng để hoàn thiện quy trình tại xưởng điện phân.
Tại công đoạn giữ độ bền bề mặt, chất thải phát chủ yếu nước thải, cặn hóa chất và hơi hóa chất.
Dung dịch chứa trong bồn giữ độ bền bề mặt được tái sử dụng nhiều lần và định kỳ 1 tháng thay bồn 1 lần để hạn chế nước thải và tiết kiệm chi phí. Hóa chất sẽ được bổ sung hóa chất khi cần thiết
Thời gian thay bồn đối với các bồn rửa bằng nước thường: 1 tuần/thay 1 lần
Quy trình hoạt động của lò hơi cấp nhiệt trong quá trình điện phân Chế độ đốt lò hơi
- Chuẩn bị:
+ Kiểm tra toàn bộ hệ thống điện, nước, dầu DO
+ Kiểm tra nhiên liệu đốt ( dầu DO)
+ Kiểm tra mức nước trong bồn nước và chất lượng nước, bộ làm mềm.
+ Mở các van của đường hút và cấp dầu DO, van trên đường hút và cấp nước. + kiểm tra mực nước trong lò, các hệ thống đo lường, chỉ thị, cửa quan sát. + Kiểm các hệ thống an toàn của lò hơi.
+ Mở CB từ vị trí (OFF) sang vị trí (ON) cấp điện nguồn.
- Vận hành bơm nước
+ Bơm nước cấp của lò hơi làm việc theo chế độ tự động do tủ điều khiển chỉ thị, bơm nước ngừng hoạt động khi mực nước trong lò hơi vừa đủ (theo quy định). + Việc chạy bơm nước bằng tay được thực hiện trong các trường hợp:
• Thay nước khi cần làm vệ sinh lò hơi.
• Cấp nước nhanh khi hệ thống cấp nước tự động bị hư hỏng. Công nhân vận hành cần theo dõi tín hiệu báo sự cố và hệ thống chỉ thị mực nước để vận hành bơm nước dự phòng khi cần thiết.