Sử dụng tro bay trong sản xuất xi măng - Lợi ích kép (P5)

>> Sử dụng tro bay trong sản xuất clanhke xi măng - Lợi ích kép (P4)

>> Sử dụng tro bay trong sản xuất clanhke xi măng - Lợi ích kép (P3)

>> Sử dụng tro bay trong sản xuất clanhke xi măng - Lợi ích kép (P2)

>> Sử dụng tro bay trong sản xuất clanhke xi măng - Lợi ích kép (P1)

b) Tài liệu tối ưu hóa hệ thống lò của F.Lsmith đưa ra giới hạn của hàm lượng alkali và sun phát trong hệ thống lò (Bảng 6).

Hàm lượng alkali, sulphua và clorua là tổng của các chất này trong phối liệu (bao gồm cả FA) và nhiên liệu (than). Trong các phối liệu nghiên cứu thì mẫu M0 – M40 thoả mãn yêu cầu của bảng 6.  Đối với mẫu này, giá trị tính toán đối với Kiềm tương đương là 1,17%, sul phát là 0,85%,  nằm trong giới hạn cho phép, không ảnh hưởng đến vận hành lò.

Dự trên các kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và sản xuất thử giai đoạn 1994 – 1996 và nghiên cứu trong phóng thí nghiệm giai đoạn 2014 – 2016, năm 2016, VIBM đã thực hiện sản xuất thử nghiệm tại một nhà máy xi măng lò quay, công nghệ khô, công suất 300 tấn clanhke/ngày. Thành phần hoá của các nguyên liệu sử dụng cho sản xuất thử nghiệm được nêu trong bảng 7.

Clanhke được thiết kế với các thông số công nghệ: Hệ số bão hòa vôi LSF = 98; Modul silic Ms = 2,1; Modul nhôm Ma = 1,5. Sử dụng tro bay thay thế hoàn toàn sét.

Kiểm tra phối liệu và than cho thấy, hàm lượng C trong phối liệu nhỏ hơn 1.88% và Na₂O_eq trong preheater đạt 1.26%. Như vậy, phối liệu đảm bảo không xảy ra nổ và tắc hệ thống preheater khi vận hành.

Sản xuất thử được thực hiện trong 7 ngày liên tục. Kết quả như sau:

- Nhà máy sản xuất ổn định, không xảy ra sự cố nào.

- Năng suất máy nghiền liệu (nghiền bi 27 tấn/giờ) tăng 10%.

- Năng suất lò nung tăng 5,5%.

- Tiết kiệm 5% nhiên liệu.

- Các tính chất của xi măng chế tạo từ clanhke và 4% thạch cao được nêu trong bảng 8.
 

Nhận xét: Đối với các trường hợp đã được nghiên cứu thử nghiệm, có thể thay thế 100% tro bay cho đất sét để sản xuất clanhke. Tuy nhiên, vì nhiều lý do khác nhau, trong đó có lý do nguồn tro bay ở xa nhà máy xi măng nên chi phí vận chuyển lớn nên trong thực tế không thể sử dụng tro bay thay thế 100% sét trong toàn ngành xi măng. Mặc dù vậy, nếu chỉ thay thế một phần sét thì lượng tro bay được tái sử dụng cũng rất đáng kể. Tính trung bình, cứ sản xuất 01 tấn clanhke cần dùng khoảng 170 kg sét. Trong bảng... giả định lượng tro bay được sử dụng thay thế sét để sản xuất clanhke với các tỷ lệ khác nhau và lượng tro bay có thể được tái sử dụng (tổng lượng clanhke sản xuất năm 2017 – theo số liệu tính toán của các tác giả bài viết này là khoảng 65 triệu tấn). 

4. Kết luận

Các kết quả nghiên cứu cho thấy, có thể sử dụng FA thay thế cho sét để sản xuất clanhke xi măng poóc lăng. Giới hạn tối đa hàm lượng FA thay thế sét phụ thuộc vào tính toán lượng C cho phép và Na₂O_eq đối với mỗi loại lò cụ thể. Khi sử dụng FA thay thế sét sẽ mang lại nhiều lợi ích về kinh tế và môi trường, như: Giảm hàm lượng sử dụng sét từ thiên nhiên, tăng năng suất nghiền phối liệu, giảm lượng dùng nhiên liệu, tái sử dụng phế thải nhà máy nhiệt điện.

Các nghiên cứu được trình bày trong báo cáo này mới được ứng dụng thử nghiệm ở các lò công nghiệp quy mô nhỏ. Năm 2018, VIBM sẽ thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm việc sử dụng FA thay thế sét tại một nhà máy của Vicem có công suất 3000 tấn clanhke/ngày. Sau khi có kết quả sản xuất sẽ hoàn thiện công nghệ và phổ biến để nhiều công ty xi măng khác áp dụng nhằm hiện thực hoá kế hoạch tái sử dụng FA của chính phủ Việt Nam.