Giới thiệu Trong vài năm qua, nhờ liên tục nghiên cứu phát triển, hãng MAFREDINI và SCHIANCHI đã đạt được những bước tiến đáng kể trong các dây chuyền “xử lý khô” và với việc sử dụng những công nghệ kỹ thuật này, giờ đây chúng ta có thể sản xuất hỗn hợp chất lượng cao cho những dòng sản phẩm dưới đây:
+ Các loại ngói và gạch đỏ
+ Những sản phẩm đùn có giá trị cao bình đất nung, gạch giả đá tráng men công nghệ đùn, gạch sành, gạch chẻ…
Mục đích của việc sử dụng công nghệ này so với hệ thống máy nghiền con lăn truyền thống về cơ bản như sau:
- Nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng
- Giảm thiểu sử dụng CaCO3
- Nâng cao hiệu suất máy đùn, hầm sấy và lò nung
Để đảm bảo đạt được những mục đích trên, quy trình nghiền khô phải trải qua 7 khâu cực kỳ quan trọng dưới đây:
+ Sấy khô nguyên liệu với độ ẩm trên 14%;
+ Cấp liệu và định lượng các thành phần hỗn hợp trộn;
+ Nghiền cơ bản;
+ Sàng kiểm soát, lựa chọn kích cỡ hạt, loại bỏ sắt;
+ Nghiền tinh lọc;
+ Đồng nhất phối liệu, làm ẩm lần một và kiểm soát độ ẩm;
+ Lưu trữ, làm ẩm lần hai và nạp liệu cho máy đùn.
Giai đoạn 1: Sấy khô nguyên liệu
Những bước sau đây rất cần thiết đối với các thành phần hỗn hợp có độ ẩm cao hơn 14%:
+ Phơi khô tự nhiên;
+ Lắp đặt hệ thống sấy khô tại đống nguyên liệu.
Xét về mặt kinh tế, giải pháp đầu tiên rõ ràng tiện lợi nhất, điều quan trọng là việc “trải rộng” nguyên liệu dưới ánh nắng mặt trời cho tới khi khô hẳn, sau đó dồn đống và để không phủ bạt hoặc để trong các thùng có nắp đậy.
Một giải pháp khác là lưu trữ nguyên liệu trong các thùng có nắp trong suốt và có những khoảng hở giữa thành và nắp thùng.
Nhờ các tia năng lượng mặt trời tạo ra “hiệu ứng nhà kính” do đó sản sinh nhiệt bên trong hộp, lượng nước còn bên trong nguyên vật liệu sẽ được chuyển thành hơi nước và thoát ra khỏi hộp qua các lỗ hở.
Giải pháp này cần có khoảng không gian rộng lớn và kiểu khí hậu ẩm nóng, hiện nay phương thức này được sử dụng phổ biến nhất.
Một hệ thống sấy khô cho phép đạt hiệu quả tốt và tiết kiệm năng lượng sử dụng kết hợp hai khâu nghiền - sấy khô.
Đối với những nguyên liệu thông thường có kích cỡ lớn thì cần phải trải qua quy trình nghiền đầu tiên bằng hộp nạp liệu “xe dây xích” và một máy nghiền vỡ MS.
Khi kích cỡ nguyên liệu đã nhỏ hơn, thì quy trình sấy khô hơi ẩm sẽ đơn giản hơn rất nhiều, và khi ấy hầm sấy sẽ hoạt động kết hợp máy trộn.
Nguyên liệu đưa vào máy trộn vị trí 1 được giải phóng bằng các đầu cơ học hướng về phía hầm sấy phía trên vị trí 2. Hệ thống đảm bảo giữ ổn định lượng không khí bên trong luôn khô và ẩm, đi qua bộ lọc với nhiệt độ thấp hơn 90oC, và do đó không có bất kỳ hiện tượng hoá đặc nào vị trí 3.
Hệ thống này tiêu thụ nhiên liệu rất thấp đối với mỗi mẻ sản xuất 10-12 Tấn/giờ, và sử dụng một vòi đốt chỉ với 2.000.000Kcal/giờ để giảm độ ẩm từ 28% xuống còn 14%.
Sau khâu này, nguyên liệu được lưu trong những thùng lưu trữ đặc biệt.
Khâu 2: Nạp và định lượng các thành phần hỗn hợp
Các thành phần hỗn hợp được chuyển tới các phễu nạp tại nơi được lưu trữ. Tuỳ thuộc vào kích cỡ và độ ẩm của nguyên liệu, khâu chiết tách nguyên liệu được thực hiện bằng những máy chiết máng rung vị trí 1, các ván chiết thanh kéo đôi MS vị trí 2, lần lượt chuyển nguyên liệu vào băng tải cân/định lượng liên tục hạơc gián đoạn vị trí 3.
Tại đây bắt đầu quy trình trộn và đồng nhất nguyên liệu. Nên lắp đặt thanh từ tính trên dây tải vị trí 5 và thiết bị phát hiện kim loại Metaldetector vị trí 6. Những thiết bị kiểm soát này cực kỳ cần thiết để tránh những tạp chất sắt và những chất kim loại không chịu lực hút từ tính có thể gây hỏng máy móc và tổn hại đến chất lượng sản phẩm.
Khâu 3: Nghiền cơ bản
Khâu nghiền cơ bản này phải có năng suất cao và nhận các kích cỡ hạt nguyên liệu nạp vào lớn tới 150-200mm có thể sử dụng các phần nguyên liệu bị loại đã nghiền trước đó với đầu cơ họcvà phải đạt 50% sản lượng dưới 400micron trong đó 40% dưới 100micron. Vì lý do này, M&S đã phát triển và cải tiến nghiền có tên P.I.G thực hiện được điều đó. Để nghiền hỗn hợp với hàm lượng hơi ẩm cao hơn 7% và có thể lên tới 14%, thì cần phải chèn hệ thống làm nóng Heating System trong máy nghiền nhằm tránh tình trạng tắc, vón cục.
Khâu 4: Sàng và loại bỏ sắt
Các sàng nghiêng hiệu suất cao của M&S được lắp đặt sau máy nghiền cơ bản bởi chức năng của các sàng này là đảm bảo và kiểm tra chất lượng gạch. Trên thực tế, về cơ bản nhiệm vụ của những sàng này là loại bỏ tất cả tạp chất nhỏ gỗ, cao su, nhựa,… có mặt trong hỗn hợp đã nghiền và chọn lựa cách cắt chia tách chuẩn đảm bảo loại bỏ hoàn toàn calico carbonate.
Các sàng hiệu suất cao M&S được lắp đặt một thiết bị đặc biệt mở rộng quản lý chất lượng và lựa chọn như: hệ thống tự động làm sạch cho các mắt lưới; lỗ hổng dầu động lực cho phần sàng; thiết bị điều khiển lưới sàng tự động; và hệ thống làm nóng qua mô đun bức xạ, trong trường hợp độ ẩm của nguyên liệu vượt quá mức cho phép.
Ngay sau khâu sàng, khâu loại bỏ sắt sẽ đảm bảo hiệu quả những tạp chất sắt khỏi hỗn hợp ceramic bằng thiết bị phát hiện sắt với thanh Neođim từ tính cảm ứng thừa 7000Gausơ.
Khâu 5: Khâu nghiền phụ
Những phần nguyên liệu loại từ hệ thống nghiền sẽ trải qua khâu nghiền phụ đảm bảo độ phân phối đường cong hạt hoàn hảo. Trong khâu này sử dụng hai hệ thống nghiền sau:
Đối với hỗn hợp có đường cắt chia tách separation cut cao hơn 250micron cần sử dụng máy nghiền búa thành phẩm kiểu MS/FIN.
Đối với những hỗn hợp cần cắt chia tách hiệu suấtnhiều hơn thì sẽ sử dụng máy nghiền con lắc Pendular Mill.
Trong trường hợp đầu tiên, quy trình nghiền được thực hiện bằng tác động cộng hưởng giữa các đầu búa và lớp vỏ bọc tinh chế, và có thể lắp đặt hệ thống làm nóng khi xử lý các nguyên liệu đặc biệt ẩm ướt.
Trong trường hợp thứ hai, quy trình nghiền được thực hiện bằng chuyển động tán giữa các con lăn lắc và đường rãnh, nhờ sự lưu thông không khí bên trong khoang nghiền bằng máy thông gió tạo xoáy của bộ lọc nên quy trình này có hiệu suất rất cao.
Nên lắp đặt một máy phát khí gas nóng để sấy khô hỗn hợp trong suốt quá trình nghiền. Sau đó nguyên liệu quay trở lại sàng để kiểm tra kích cỡ hạt hệ thống nghiền chu trình khép kín.
Khâu 6: Làm ẩm và kiểm soát độ ẩm.
Để kết thúc khâu chuẩn bị hỗn hợp tốt, điều còn thiếu là khâu làm ẩm, đây là khâu có tính quyết định của quy trình. Thiết bị máy làm ướt tròn MS2000 thực hiện chức năng cung cấp lượng nước chuẩn xác cho hỗn hợp trộn qua hệ thống các đĩa dẹt đặc biệt đảm bảo phân phối nước tốt.
Chức năng cơ bản và quan trọng của máy làm ướt là quản lý và kiểm soát độ ẩm được thực hiện bằng máy đo độ ẩm tự động MU 7685 có thể xác định tỷ lệ độ ẩm của nguyên liệu trong máy làm ướt với độ chính xác cao và khả năng làm việc liên tục và điều chỉnh lượng nước vừa đủ để duy trì tỷ lệ độ ẩm cần có.
Khâu làm ẩm này chỉ cần thiết khi tỷ lệ độ ẩm của hỗn hợp trộn sau khi kết thúc khâu sàng đạt dưới 6 -7%.
Khâu 7: bảo quản, làm ướt lần hai và nạp liệu vào máy đùn.
Cuối cùng, nguyên liệu được trữ trong các silô và tốt nhất nên lưu ở đó ít nhất 24 giờ, sau đó chuyển tới máy ép, tuy nhiên trước đó phải qua máy trộn ướt và đồng nhất homogenize and wetting mixer machine. Đây là khâu quan trọng cuối cùng của quy trình.
Hệ thống trộn ướt cần thiết để đạt độ ẩm chuẩn cho hỗn hợp trước khi chuyển qua khâu đùn hạơc ép, và cũng nhờ hệ thống kín với cửa van tự động đảm bảo chắc chắn không phân tán hơi ẩm trong khi máy tạm nghỉ.
Một đặc tính quan trọng khác của máy này là có bộ truyền lực tốc độ có thể thay đổi do đó duy trì mức nguyên liệu trong thùng trộn đồng đều với tốc độ sản xuất cao hoặc được giới hạn.
Kết luận:
Hệ thống xử lý khô của Manfredini & Schianchi được gọi là Drytech – công nghệ khô và là bước đổi mới quan trọng với những lợi ích dưới đây:
Chất lượng:
Những kết quả chất lượng sẽ không thể đạt được nếu sử dụng những máy nghiền con lăn tinh vi nhất và giảm thiểu các lỗi do calcium carbonate nhờ quy trình nghiền định cỡ. Hơn nữa, phối liệu được đùn đạt độ đồng nhất hơn và bề mặt sản phẩm hoàn toàn trơn mịn.
Điều này giúp cho các nhà máy sản xuất có thể tạo ra những loại gạch đỏ và ngói tráng men/không tráng men sử dụng công nghệ nghiền khô Drytech với năng suất vượt trội.
Nghiền và thu hồi đất sét nung khô:
Hệ thống nghiền khô có thể xử lý và tái sử dụng các phần loại bỏ đã nung và những thành phần hỗn hợp trơ nói chung cũng như các loại đất sét có lượng tạp chất cao mà không gây tổn hại đến chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Tiết kiệm tài chính:
Chi phí đầu tư và chi phí sản xuất có tính cạnh tranh rõ ràng nếu so sánh với những chi phí khi sử dụng máy nghiền con lăn truyền thống. Điều này cũng nhờ phương pháp nghiền cải tiến MS-DRM với mức tiêu thụ năng lượng thấp.
Công nghệ kỹ thuật:
Độ tự động của hệ thống và các thiết bị điều khiển điện tử và khả năng có thể sử dụng các hệ thống sấy khô và nung nhanh ở những khâu tiếp theo giúp công nghệ khô Drytech trở thành giải pháp hoàn hảo nhất đáp ứng những yêu cầu của các nhà máy sản xuất hiện đại.
Nguồn: Tạp chí Gốm Sứ xây dựng, tháng 1/2008