Những điều phải suy xét khi thiết kế hệ thống sản xuất Clenker năng suất lớn
Trong số Highlight tháng 11/2008, chúng tôi bắt đầu phần I của loạt hai bài này. Ở đây, chúng tôi xem xét lại tất cả các yếu tố để xác định mức sản xuất clinker thực tối đa ở một nhà máy, và sau đó về phía thiết bị, các thử nghiệm quan tâm đến trong thiết kế preheater. Phần 2 này sẽ tập trung vào thiết kế ước lượng năng suất cao thực tế của lò và thiết bị làm lạnh clinker.
Bất chấp sự náo loạn của thị trường xi măng hiện nay, nhiều nguyên nhân căn bản để lắp đặt các hệ thống sản xuất clinker năng suất lớn vẫn tồn tại. Trên thực tế, kinh tế của tầm cỡ và mong muốn hạ chi phí vận hành trên tấn sản phẩm xuống càng thấp càng tốt thậm chí còn được đẩy lên hàng trước. Việc theo dõi thị trường xi măng trực tuyến trong thời kỳ dài cũng trợ giúp tốt cho các hệ thống sản xuất clinker lớn hiện đại. Nhưng nếu gạt các yếu tố kinh tế như vậy ra một bên, chúng ta hãy quay trở lại một số yếu tố phải kể đến trong thiết kế thiết bị chìa khóa của viễn cảnh xử lý nhiệt.
Những điều phải tính đến khi thiết kế lò.
Trái tim của hệ thống sản xuất clinker thường được nói là lò quay. Trong đó có thể dư thừa các khu vực khác nhau của một nhà máy công suất lớn, nhất là trong các thiết bị nghiền và thiết bị phụ trợ, bản than lò dĩ nhiên là một máy thỏa mãn năng suất toàn thể.
FLSmidth đã đưa ra các lò ba bệ đỡ truyền thống và các lò ROTAX-2 (2 bệ đỡ), các lò này đã trở thành tiêu chuẩn đã được chứng minh tốt trong công nghiệp với vành lăn treo tiếp tuyến, các bệ đỡ tự lựa và dẫn động ma sát thông qua các con lăn (ga lê). Các lò RIOTAX-2 lớn nhất đường kính đến 5,5 m dài 66 m đã vận hành, một trong số đó đến nay đã vận hành trong 3 năm rưỡi và 2 trong số đó đã vận hành 2 năm ở mức năng suất 7.000 tấn/ngày. Nhưng thiết kế vẫn không dừng ở đó. Trong khoảng các lò loại ROTAX-2 chúng tôi cũng có các đường kính 6,0 đến 6,6 m. Trên các lò ba bệ đỡ, chúng tôi đã cung cấp 11 lò đường kính từ 6,0 đến 6,6 m. Một thiết kế lò ba bệ đỡ đường kính 6,6 m hay ROTAX-2 trong hầu hết các trường hợp trợ giúp thiết kế năng suất lò đơn tối đa/ngày. Nói chung không có giới hạn thiết kế về cơ khí đối với các loại lò khác nhau lên đến cỡ này.
Vậy các kiểu giứoi hạn khác đối với việc cung cấp các lò đường kính lớn nhất và ngay cả với một lò có đwongf kính lớn hơn là gì ? Đi theo ý tưởng đối với một mức năng suất đã cho, một lò ROTAX-2 sẽ phải có đường kính lớn hơn so với một lò ba bệ đỡ do tỷ lệ chiều dài/đường kính của lò hai bệ nhỏp hơn.
Đầu tiên và trên hết có một số phương tiện trợ giúp chế tạo trên toàn thế giới có thể làm ra các vành lăn có đường kính lớn. Với đường kính lớn hơn, điều này có thể ảnh hưởng lớn hơn đối với lò hai bệ ROTAX-2 ở cỡ lớn nhất.
Logic của việc vận chuyển các chi tiết lớn đến hiện trường phải tính đến và thường được thực hiện bằng đường thủy. Phải chế tạo các thiết bị riêng biệt cho bất kỳ loại lò rất lơn nào.
Theo sự tăng đường kính lò, độ côn của gạch chịu lửa trở nên nhỏ đi và các cạnh của gạch chịu lửa trở nên nhỏ hơn. Do đó việc xây lát đặc biệt đối với các lò đường kính trên 6,6 m trở thành thách thức. Điều này đối với lò ROTAX-2 hay ba bệ là như nhau.
Cuối cùng là phải duy trì tốc độ đủ thấp để ngăn ngừa sự tuần hoàn bụi cao thậm chí do ứng suất tải trọng thể tích và nhiệt. Ở đây ta đi vào lò ROTAX-2 có đường kính lớn hơn.
Có ưu thế trong lượng thiết bị cho lò ROTAX-2 mức năng suất lên đến 8.000 tấn clinker/ngày. Ngoại trừ rằng nếu thiết kế lò ba bệ vẫn còn đi với vành lăn trượt, có sự giảm dần dần trong so sánh như vậy. Đây không phải là bức tranh hoàn toàn chính xác, tuy nhiên do các lò ba bệ đường kính lớn hơn 6,0 m được khuyến cáo có vành lăn treo tiếp tuyến để hạn chế độ ovan của lò để cải thiện tuổi thọ của gạch chịu lửa. Khi tính đến điều này, chúng ta lại thấy ưu thế trọng lượng thuộc về lò ROTAX-2.
Những điều phải tính đến khi thiết kế thiết bị làm lạnh clinker.
Ngày nay từ lò đến thiết bị làm nguội clinker cũng phải gồm các máy đơn chiếc cho toàn bộ mức năng suất. Từ năm 1997, FLSmidth đã đưa ra thiết bị làm nguội clinker kiểu SF Cross-bar (thanh ngang). Ngay mới đây, phiên bản chuyển động nhiều hướng (multi-Movable – MMC) đã được phát triển. Với hiệu quả vận chuyển cao và do cấu trúc nagng, thiết bị làm nguội MMC đặc biệt thích hợp với các năng suất sản xuất clinker cao nhất.
Đến nay chúng tôi đang tiếp cận 200 thiết bị làm nguội clinker kiểu Cross-bar đã cung cấp trong công nghiệp với tổng năng suất 240 triệu tấn clinker. 10 trong số các thiết bị Cross-bar này là cho các lò năng suất 8.000 tấn/ngày hay hơn.
Với năng suất clinker rất lớn, chúng ta phải xem xét những gì trong thiết bị làm nguội clinker ? Các tiêu chuẩn về chiều dài với tỷ lệ chiều rộng của thiết bị làm nguội với tải nạpk trở thành ứng suất. Một mặt chúng tôi muốn duy trì một tải theo chiều rộng tối đa khoảng 1.500 tấn clinker/ngày, nhưng mặt khác điều này có lien quan đến sự phân phối clinker ở chiều ngang đầu vào của thiết bị làm nguội rất rộng. Cũng có sự cần thiết hiệu quả vận chuyển cao để đảm bảo rằng số hành trình dẫn động trên phút không quá cao, điều đó cuối cùng thì dẫn đến tuổi thọ các bộ phận của thiết bị làm nguội thấp hơn.
Để khắc phục vấn đề phân bố clinker ở đầu vào và hơn nữa để hạn chế sự tạo thành “người tuyết”, FLSmidth đã phát triển một thiết kế đầu vào cố định mới cho các thiết bị làm nguội. Nó được biết đến là ABC hay Air Blast Controlled (điều khiển sự thổi gió) đầu vào cố định của thiết bị làm nguội clinker. Thông qua các van kiểm tra bên trong, gió của thiết bị thổi gió áp suất cao phun qua mỗi và tất cả các tấm ghi để đảm bảo không có khả năng tích đọng và phân bố clinker không đều xuất hiện theo chiều ngang đầu vào. Cóp sự linh động hoàn toàn trong điều khiển khui vực thổi, tần số thổi và cường độ thổi để các khu vực có vấn đề riêng có thể đạt đích trong khi giảm thiểu tổng tiêu hao khí áp suất cao.
Điều này quyết định dãy hai phần trên các hệ thống sản xuất clinker công suất lớn. Dựa trên kinh nghiệm phát triển hơn 20 năm qua trong thiết kế, cung cấp và chạy thử các nhà máy xi măng với năng suất 10.000 tấn/ngày và lớn hơn, một điều có thể nói rằng kiến thức của FLSmidth trong lĩnh vực này là không có hai.
Những điều phải tính đến khi thiết kế lò.
Trái tim của hệ thống sản xuất clinker thường được nói là lò quay. Trong đó có thể dư thừa các khu vực khác nhau của một nhà máy công suất lớn, nhất là trong các thiết bị nghiền và thiết bị phụ trợ, bản than lò dĩ nhiên là một máy thỏa mãn năng suất toàn thể.
FLSmidth đã đưa ra các lò ba bệ đỡ truyền thống và các lò ROTAX-2 (2 bệ đỡ), các lò này đã trở thành tiêu chuẩn đã được chứng minh tốt trong công nghiệp với vành lăn treo tiếp tuyến, các bệ đỡ tự lựa và dẫn động ma sát thông qua các con lăn (ga lê). Các lò RIOTAX-2 lớn nhất đường kính đến 5,5 m dài 66 m đã vận hành, một trong số đó đến nay đã vận hành trong 3 năm rưỡi và 2 trong số đó đã vận hành 2 năm ở mức năng suất 7.000 tấn/ngày. Nhưng thiết kế vẫn không dừng ở đó. Trong khoảng các lò loại ROTAX-2 chúng tôi cũng có các đường kính 6,0 đến 6,6 m. Trên các lò ba bệ đỡ, chúng tôi đã cung cấp 11 lò đường kính từ 6,0 đến 6,6 m. Một thiết kế lò ba bệ đỡ đường kính 6,6 m hay ROTAX-2 trong hầu hết các trường hợp trợ giúp thiết kế năng suất lò đơn tối đa/ngày. Nói chung không có giới hạn thiết kế về cơ khí đối với các loại lò khác nhau lên đến cỡ này.
Vậy các kiểu giứoi hạn khác đối với việc cung cấp các lò đường kính lớn nhất và ngay cả với một lò có đwongf kính lớn hơn là gì ? Đi theo ý tưởng đối với một mức năng suất đã cho, một lò ROTAX-2 sẽ phải có đường kính lớn hơn so với một lò ba bệ đỡ do tỷ lệ chiều dài/đường kính của lò hai bệ nhỏp hơn.
Đầu tiên và trên hết có một số phương tiện trợ giúp chế tạo trên toàn thế giới có thể làm ra các vành lăn có đường kính lớn. Với đường kính lớn hơn, điều này có thể ảnh hưởng lớn hơn đối với lò hai bệ ROTAX-2 ở cỡ lớn nhất.
Logic của việc vận chuyển các chi tiết lớn đến hiện trường phải tính đến và thường được thực hiện bằng đường thủy. Phải chế tạo các thiết bị riêng biệt cho bất kỳ loại lò rất lơn nào.
Theo sự tăng đường kính lò, độ côn của gạch chịu lửa trở nên nhỏ đi và các cạnh của gạch chịu lửa trở nên nhỏ hơn. Do đó việc xây lát đặc biệt đối với các lò đường kính trên 6,6 m trở thành thách thức. Điều này đối với lò ROTAX-2 hay ba bệ là như nhau.
Cuối cùng là phải duy trì tốc độ đủ thấp để ngăn ngừa sự tuần hoàn bụi cao thậm chí do ứng suất tải trọng thể tích và nhiệt. Ở đây ta đi vào lò ROTAX-2 có đường kính lớn hơn.
Có ưu thế trong lượng thiết bị cho lò ROTAX-2 mức năng suất lên đến 8.000 tấn clinker/ngày. Ngoại trừ rằng nếu thiết kế lò ba bệ vẫn còn đi với vành lăn trượt, có sự giảm dần dần trong so sánh như vậy. Đây không phải là bức tranh hoàn toàn chính xác, tuy nhiên do các lò ba bệ đường kính lớn hơn 6,0 m được khuyến cáo có vành lăn treo tiếp tuyến để hạn chế độ ovan của lò để cải thiện tuổi thọ của gạch chịu lửa. Khi tính đến điều này, chúng ta lại thấy ưu thế trọng lượng thuộc về lò ROTAX-2.
Những điều phải tính đến khi thiết kế thiết bị làm lạnh clinker.
Ngày nay từ lò đến thiết bị làm nguội clinker cũng phải gồm các máy đơn chiếc cho toàn bộ mức năng suất. Từ năm 1997, FLSmidth đã đưa ra thiết bị làm nguội clinker kiểu SF Cross-bar (thanh ngang). Ngay mới đây, phiên bản chuyển động nhiều hướng (multi-Movable – MMC) đã được phát triển. Với hiệu quả vận chuyển cao và do cấu trúc nagng, thiết bị làm nguội MMC đặc biệt thích hợp với các năng suất sản xuất clinker cao nhất.
Đến nay chúng tôi đang tiếp cận 200 thiết bị làm nguội clinker kiểu Cross-bar đã cung cấp trong công nghiệp với tổng năng suất 240 triệu tấn clinker. 10 trong số các thiết bị Cross-bar này là cho các lò năng suất 8.000 tấn/ngày hay hơn.
Với năng suất clinker rất lớn, chúng ta phải xem xét những gì trong thiết bị làm nguội clinker ? Các tiêu chuẩn về chiều dài với tỷ lệ chiều rộng của thiết bị làm nguội với tải nạpk trở thành ứng suất. Một mặt chúng tôi muốn duy trì một tải theo chiều rộng tối đa khoảng 1.500 tấn clinker/ngày, nhưng mặt khác điều này có lien quan đến sự phân phối clinker ở chiều ngang đầu vào của thiết bị làm nguội rất rộng. Cũng có sự cần thiết hiệu quả vận chuyển cao để đảm bảo rằng số hành trình dẫn động trên phút không quá cao, điều đó cuối cùng thì dẫn đến tuổi thọ các bộ phận của thiết bị làm nguội thấp hơn.
Để khắc phục vấn đề phân bố clinker ở đầu vào và hơn nữa để hạn chế sự tạo thành “người tuyết”, FLSmidth đã phát triển một thiết kế đầu vào cố định mới cho các thiết bị làm nguội. Nó được biết đến là ABC hay Air Blast Controlled (điều khiển sự thổi gió) đầu vào cố định của thiết bị làm nguội clinker. Thông qua các van kiểm tra bên trong, gió của thiết bị thổi gió áp suất cao phun qua mỗi và tất cả các tấm ghi để đảm bảo không có khả năng tích đọng và phân bố clinker không đều xuất hiện theo chiều ngang đầu vào. Cóp sự linh động hoàn toàn trong điều khiển khui vực thổi, tần số thổi và cường độ thổi để các khu vực có vấn đề riêng có thể đạt đích trong khi giảm thiểu tổng tiêu hao khí áp suất cao.
Điều này quyết định dãy hai phần trên các hệ thống sản xuất clinker công suất lớn. Dựa trên kinh nghiệm phát triển hơn 20 năm qua trong thiết kế, cung cấp và chạy thử các nhà máy xi măng với năng suất 10.000 tấn/ngày và lớn hơn, một điều có thể nói rằng kiến thức của FLSmidth trong lĩnh vực này là không có hai.
Ximang.vn biên dịch từ FLSmidth Highlight
