Ngày 04/11/2016 tại Bộ Xây dựng, Hội đồng KHKT chuyên ngành Bộ Xây dựng đã tiến hành cuộc họp nghiệm thu các kết quả của đề tài “nghiên cứu công nghệ sử dụng tro bay nhiệt điện có hàm lượng mất khi nung cao làm nguyên liệu sản xuất clinker xi măng” do Viện Vật liệu Xây dựng chủ trì thực hiện. TS. Lê Trung Thành – Vụ trưởng Vụ KHCN và Môi trường (Bộ Xây dựng) làm Chủ tịch Hội đồng.
Toàn cảnh cuộc họp của Hội đồng nghiệm thu
Báo cáo Hội đồng về các nội dung nghiên cứu của đề tài, chủ nhiệm đề tài – ThS. Hà Văn Lân cho biết, tính đến năm 2015, cả nước hiện có 23 nhà máy nhiệt điện đang hoạt động, trong đó có 15 nhà máy sử dụng công nghệ đốt than phun, 8 nhà máy sử dụng công nghệ đốt than tầng sôi, và tổng lượng tro xỉ phát sinh khoảng 10 triệu tấn/năm. Theo Quy hoạch phát triển điện giai đoạn 2011-2020 có xét tới 2030 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt (Quy hoạch điện VII) thì đến năm 2020 và 2030 tổng công suất các nhà máy nhiệt điện chạy than ở nước ta tương ứng là 36.000MW và 75.000MW, khi đó ước tính có khoảng 25 triệu tấn và 50 triệu tấn tro xỉ sẽ phát sinh hàng năm. Do đó, yêu cầu đặt ra cho việc xử lý lượng tro xỉ này là rất cấp bách và cần thiết.
Việc nghiên cứu ứng dụng tro bay làm nguyên liệu trong sản xuất clinker của Việt Nam đã được thực hiện từ thập niên 1990 với đề tài “nghiên cứu sử dụng tro xỉ nhiệt điện Phả Lại làm nguyên liệu sản xuất clinker xi măng” do Viện VLXD thực hiện. Kết quả nghiên cứu thí nghiệm cho thấy có thể thay thế đất sét trong phối liệu bằng tro xỉ từ 10% đến 100% làm cho quá trình nghiền phối liệu trở nên dễ dàng hơn, làm tăng khả năng tạo khoáng clinker của phối liệu đồng thời làm cho nhiệt nung clinker thấp hơn thông thường. Kết quả sản xuất thực nghiệm bằng công nghệ lò đứng cho thấy, khi sử dụng tro xỉ thay thế đất sét từ 0% đến 60% không làm xáo trộn các giai đoạn công nghệ, clinker tạo thành có mác cao hơn. Tuy nhiên, nghiên cứu này chỉ áp dụng cho công nghệ lò đứng và chưa đề cập đến các yếu tố có thể ảnh hưởng đến công nghệ sản xuất xi măng lò quay như: hàm lượng than chưa cháy trong tro bay khi đưa vào phối liệu và cấp vào lò sẽ sinh ra CO gây hại đến thiết bị phía sau và lọc bụi tĩnh điện, hàm lượng kiềm trong tro bay cao gây tắc tháp trao đổi nhiệt, hàm lượng sunphat trong tro bay gây ảnh hưởng đến chất lượng clinker…
Về nội dung nghiên cứu của đề tài, ThS. Hà Văn Lân cho biết, nhóm đề tài đã tiến hành thu thập tài liệu trong nước và nước ngoài về sử dụng tro bay làm nguyên liệu sản xuất clinker xi măng, lựa chọn tro bay và nguyên liệu cần thiết để chế tạo clinker xi măng trong phòng thí nghiệm, thí nghiệm và đánh giá khả năng sử dụng tro bay có hàm lượng mất khi nung cao thay thế một phần sét làm nguyên liệu sản xuất clinker xi măng, các ảnh hưởng của tro bay đến các thông số công nghệ, nghiên cứu phương án công nghệ sử dụng tro bay làm nguyên liệu để sản xuất công nghiệp ứng dụng thử tại một nhà máy xi măng và đánh giá các hiệu quả về tiết kiệm nhiệt, xử lý phế thải, chất lượng clinker và các hiệu quả kinh tế-kỹ thuật khác. Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, nhóm đề tài đã đưa ra quy trình công nghệ sản xuất clinker xi măng có sử dụng tro bay thay thế một phần nguyên liệu sét.
Qua các kết quả nghiên cứu, nhóm đề tài đã đưa ra những kết luận quan trọng, đó là hoàn toàn có khả năng sử dụng tro bay nhiệt điện để thay thế nguyên liệu sét trong sản xuất clinker xi măng (đến 100%) nhưng cần khống chế lượng các bon trong phối liệu thấp hơn 1,88%; có thể tăng hiệu quả nghiền phối liệu đối với máy nghiền bi; phối liệu dễ nung, dễ kết khối và chất lượng clinker có chiều hướng tốt hơn; có thể giảm nhiên liệu trong quá trình nung clinker; nhược điểm hiện tại là có thể làm tăng giá thành sản xuất clinker do giá tro bay và chi phí vận chuyển do tro bay có trọng lượng rất nhẹ.
Đánh giá về kết quả của đề tài, các chuyên gia phản biện của Hội đồng nhất trí với sự cần thiết phải nghiên cứu ứng dụng tro xỉ nhiệt điện làm nguyên liệu sản xuất xi măng, góp phần giảm khai thác tài nguyên và bảo vệ môi trường. Nhóm đề tài đã nỗ lực và hoàn thành các nội dung nghiên cứu theo đề cương đã được phê duyệt. Kết quả của đề tài sẽ là tiền đề cho việc mở ra các nghiên cứu sâu hơn về ứng dụng tro bay trong sản xuất clinker xi măng.
Bên cạnh đó, các chuyên gia phản biện và các thành viên Hội đồng cũng chỉ ra cho nhóm đề tài một số nội dung cần hoàn thiện, đó là nghiên cứu sâu hơn cơ sở khoa học và thực tiễn để đưa ra các kết luận chuẩn xác về hiệu quả nghiền, hiện tượng tắc tháp trao đổi nhiệt, chỉ số giới hạn cac bon dưới 1,88%, cần có biện pháp đánh giá vòng tuần hoàn kiềm…
Phát biểu kết luận, Chủ tịch Hội đồng Lê Trung Thành đồng tình với ý kiến của phản biện và các thành viên Hội đồng, đồng thời cho biết, sử dụng tro bay thay thế đất sét trong sản xuất clinker xi măng là hướng đi đúng, có tính khả thi. Tuy nhiên, để áp dụng kết quả nghiên cứu trong sản xuất công nghiệp trên dây chuyền hiện đại cần phải có thêm các nghiên cứu thực nghiệm ở quy mô lớn hơn, trên cơ sở đó sẽ có thể đưa ra các đánh giá chính xác về khoa học và thực tiễn về hiệu quả sử dụng loại nguyên liệu này. Chủ tịch Hội đồng Lê Trung Thành đề nghị nhóm đề tài tiếp thu ý kiến của Hội đồng để hoàn chỉnh báo cáo.
Kết quả của đề tài đã được Hội đồng thông qua với số điểm xếp loại Khá./.
Minh Tuấn