Nguyên Vũ -
Technology sector
Ceramic World Review tháng 1 - 2014
Trong những năm gần đây, nhờ quá trình liên tục nghiên cứu và phát triển, các dây chuyền gia công khô của tập đoàn máy và thiết bị MS-Drytech đã có những bước cải tiến đáng kể. Khi hệ thống gia công này đem lại chất lượng vượt trội cho xương gạch ở mức chi phí tiết giảm thì rất nhiều nhà sản xuất trên thế giới lựa chọn sử dụng phương pháp này cho sản xuất gạch ốp tường, gạch ốp lát xương đỏ và xương trắng nung một lần, gạch ốp lát nung hai lần, các sản phẩm nhào đùn (ngói, gạch xây, gạch lát sần, bình gốm, gạch granite, đá pocfia, gạch thông gió ngoại thất,...).
Lợi thế của công nghệ này so với hệ thống nghiền ướt sử dụng tháp sấy phun ở chỗ cắt giảm chi phí sản xuất nhờ vào việc tiết kiệm năng lượng đáng kể (trên thực tế công nghệ này không sử dụng khí gas và tính trung bình giảm tới 30% điện năng tiêu thụ), lượng nước sử dụng giảm mạnh (với công nghệ nghiền ướt 32-40% trong khi đó nghiền khô chỉ cần 2-6%), và triệt tiêu hoàn toàn vấn đề ô nhiễm do tháp sấy phun gây ra.
Bên cạnh đó, không có giới hạn nào cho việc sản xuất bất kỳ loại gạch nào, có thể phát huy công suất hoạt động của máy ép, dây chuyền tráng men và lò nung. Với phương pháp nghiền khô sẽ loại bỏ chi phí sử dụng các chất chống đông, phụ gia sử dụng tạo nước áo.
Giờ đây, với công nghệ này chúng ta dễ dàng đạt được những lợi thế trên đồng thời có thể sử dụng để sản xuất gạch granite tráng men, hơn thế nữa có thể sản xuất loại gạch xương đồng bộ (full-body).
Quy trình vận hành hệ thống MS-Drytech cho sản xuất gạch ceramic:
Hệ thống MS-Drytech cho sản xuất gạch granite được vận hành với 4 khâu cơ bản sau:
1. Nghiền sơ bộ;
2. Nghiền mịn - sấy - tuyển hạt;
3. Sàng hiệu suất cao;
4. Quy trình bột kết tụ, sấy khô tạo màu cho xương gạch
Nghiền sơ bộ
Sau khi được cân bằng hệ thống cân trọng lượng, hỗn hợp nguyên liệu được đưa vào nghiền sơ bộ sử dụng máy nghiền búa P.I.G. HD; Máy nghiền này đảm bảm công suất cao và có thể xử lý nguyên có kích thước lên tới 150/200mm (đất sét, fenspat, phế liệu gốm sứ/nguyên liệu thô/đã nung, ..). Đường cong hạt phối liệu sau khâu nghiền sơ bộ đảm bảo phù hợp cho quy trình nghiền mịn tiếp theo.
Với hệ máy sấy P.I.G HD, các xương gạch có độ ẩm trung bình là 15% (một số thành phần có thể đạt 22%) có thể được nghiền, điều này giúp các nhà sản xuất không cần dùng hệ thống tiền sấy trước khi đưa nguyên liệu vào gia công.
Nghiền mịn, sấy, tuyển lựa hạt và chuẩn hóa hạt phối liệu
Nguyên liệu sau khi nghiền sơ bộ được chuyển tới máy nghiền con lắc (loại máy nghiền Molomax) máy nghiền này có hệ thống nạp đôi được lắp đặt các lưỡi phân bổ bên trong nhằm tối ưu hóa việc nạp liệu vào buồng nghiền, tạo ra phối liệu xương cực kỳ đồng nhất, lý tưởng cho sản xuất mọi loại xương gạch ốp lát mà không có bất kỳ sự hạn chế nào về sản xuất hay chất lượng sản phẩm.
Việc nghiền mịn được thực hiện bằng quả lắc có trọng lượng nặng, khi lắc sang một bên nó tạo ra một lực ly tâm lớn ép áp lực lên đường rãnh hình quạt dưới mặt đáy máy nghiền. Tiếp theo, phối liệu được chuyển lên phần trên của máy bằng sự vận động khí xoay tròn của máy lọc nối với luồng nguyên liệu phía dưới, sau đó sẽ qua máy phân tách động lực ở phía trên của máy nghiền.
Các hạt bị loại từ máy phân tách sẽ rơi vào buồng nghiền, tại đây chúng lại tiếp tục được nghiền đồng thời với nguyên liệu mới nạp vào. Quy trình này đảm bảo độ đồng nhất hoàn hảo của hỗn hợp - các hạt nặng (fenspat và cát) và các hạt nhẹ (đất sét, cacbon,...).
Hệ thống này, được gọi là “ống dẫn khí”, hoàn toàn kín và không xả bụi ra môi trường xung quanh. Các phần được nối với phần thân chính (bao gồm các cấu trúc máy nghiền) đều được tráng sứ để loại trừ khả năng nhiễm bẩn sắt. Hệ thống tạo ra đường cong hạt lý tưởng cho quy trình hóa thủy tinh hoàn hảo, có thể so sánh chất lượng với mọi sản phẩm thu được từ quy trình nghiền ướt thông thường.
Hệ thống khí nóng (lưu thông tuần hoàn trong buồng nghiền nhờ một vòi đốt có nhiệt trị cực thấp) đảm bảo hoạt động tối ưu xét về khía cạnh nhiệt lượng. Khi được nối với bộ phận thu hồi năng lượng (khí nóng từ lò nung hoặc các tua bin liên hợp), nhiệt lượng này đảm bảo mức tiêu thụ khí gas gần như bằng 0, thậm chí đối với hỗn hợp nguyên liệu có độ ẩm trung bình là 15%. Về lĩnh vực này, có thể khẳng định rằng hiện nay trên thị trường chỉ có duy nhất thiết bị MS-Drytech là công nghệ nghiền khô duy nhất có khả năng xử lý nguyên liệu ở độ ẩm cao như vậy mà không cần bất kỳ khâu tiền sấy sơ cấp nào.
Sàng
Phối liệu sau khi đi qua thiết bị lọc của máy nghiền Molomax sẽ chảy vào hệ thống sàng hiệu suất cao của tập đoàn Manfredini & Schianchi để kiểm soát và đảm bảo chất lượng nghiền phối liệu. Việc xử lý bề mặt đặc biệt độc nhất (NPR1) giúp cho mắt lưới sàng chịu được nước và dầu. Không giống như sàng tròn truyền thống, hệ thống sàng của Manfredini & Schianchi có hiệu suất hoạt động cao, kích cỡ hạt đặc biệt mịn (trung bình <150μm) rất dễ dàng loại bỏ các tạp chất trong phối liệu (gỗ, nhựa, rễ cây, sắt, đồng,...).
Thiết bị này còn có hệ thống tự động làm sạch mắt lưới sàng, hệ thống thủy lực mở giúp đơn giản hóa công việc bảo trì bảo dưỡng và loại bỏ hoàn toàn nguy cơ xảy ra tai nạn, bên cạnh đó còn có một công cụ tự động chỉ hệ thống này mới có chuyên kiểm tra mắt lưới sàng đảm bảo không bị đứt, vỡ giúp cho máy luôn hoạt động liên tục.
Quy trình Madirex HF (được cấp bằng sáng chế châu Âu)
Thiết bị Madirex HF mới thực hiện quy trình nghiền kết hạt đối với bột phối liệu đã qua khâu nghiền và sàng ở trên, cung cấp cho xương gạch lượng nước cần thiết thông qua các bình phun đĩa có thể điều chỉnh tốc độ, một thiết bị cân định lượng và băng tải liệu.
Những thiết bị này được kiểm soát bởi một hệ thống đo độ ẩm.
Bột nghiền từ băng tải định lượng được phân bổ vào bên trong buồng kết hạt bằng cán đồng nhất quay tạo ra chuyển động xoắn ốc hỗn loạn. Chuyển động này cùng với hoạt động phun làm cho bột phối liệu tích tụ thành đống theo hình cầu (với sự phân bổ hạt phối liệu khác nhau) được gọi là hạt nhỏ (Granule).
Sự đồng nhất độ ẩm trong mỗi phần hỗn hợp gần như đạt 100%. Các hạt này sau đó chảy vào hệ thống kiểm soát kích cỡ hạt nối với một thiết bị lọc bột có chức năng giống luồng xoáy trong tháp sấy phun.
Quy trình này tạo ra hạt phối liệu có tỷ trọng, đường cong kích cỡ hạt, sự cân đối độ ẩm và chỉ số chảy giống như bột phối liệu có chất lượng tốt nhất được gia công bằng tháp sấy phun thông thường (khoảng 15% bột sót sàng và đưa trở lại quy trình nghiền).
Hạt phối liệu sau khi trải qua các quy trình trên thì không quá cứng và dễ vỡ như sản phẩm thu được từ tháp sấy phun, do đó có thể dễ dàng vận chuyển và đưa vào các khâu tiếp theo.
Hơn thế nữa, các hạt phối liệu này thích hợp cho khâu tiếp theo hơn, kể cả kiểu ép truyền thống trên khuôn ép hoặc kết khối trên băng tải (ví dụ như công nghệ Gea của tập đoàn System hoặc công nghệ Continua của tập đoàn Sacmi).
Một lợi thế nữa cũng cần nêu ra đó là bề mặt của gạch mộc nhẵn và phẳng hơn vì hạt phối liệu đặc biệt mềm mịn và bột có thể được nung kết tốt hơn. Điều này có nghĩa các khâu phủ, tráng men tiếp theo thuận lợi hơn: tiết kiệm men và nước áo, kết quả thẩm mỹ tốt hơn so với phương pháp in lụa truyền thống hoặc công nghệ trang trí kỹ thuật số.
Quy trình sấy tương tự cũng có thể được lặp lại để thu được màu cho toàn bộ xương gạch (một công nghệ độc nhất hiện nay), bổ sung các oxit màu vào các băng tải nạp định lượng Madirex.
Để đảm bảo việc lau rửa buồng kết hạt nhanh chóng và dễ dàng trong khi thay đổi màu, tất cả các cấu kiện tiếp xúc với nguyên liệu đều được tráng vật liệu đặc biệt NPR1 không dính nước/ dầu, do đó hầu như không dính nguyên liệu trong suốt pha nghiền kết hạt.
Lưu trữ và nạp liệu
Ở khâu cuối cùng này, bột trung tính “tiêu chuẩn” và bột màu được đưa thẳng tới khu vực lưu trữ, tại đây bột sẽ tiếp tục được xử lý như bột từ tháp sấy phun thông thường để nạp vào hệ thống khuôn ép qua hệ thống nạp đơn, nạp đôi, nạp bội.
Công nghệ xanh ngày càng gia tăng
Quy trình nghiền khô cho gạch granite The MS-Drytech, sản phẩm cải tiến mới nhất được cấp bằng sáng chế của Manfredini & Schianchi, là kết quả của 50 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực gia công nghiền khô nguyên liệu cho xương gạch. Ngoài lợi thế tiết kiệm năng lượng đáng kể (nên nhớ một tháp sấy phun có thể tiêu thụ gas thậm chí còn hơn cả một lò nung), cũng cần chú ý tới khía cạnh môi trường: sử dụng hệ thống này có thể giảm tới 50% lượng khí gas, thu hồi và sử dụng toàn bộ phế liệu và nguyên liệu thứ cấp, không thải khói ra môi trường. Nói tóm lại, vấn đề bền vững với môi trường đang ngày càng trở nên cấp thiết trong ngành công nghiệp sản xuất gạch ốp lát.
Hệ thống thiết bị công nghiệp được lắp đặt tại cơ sở của Manfredini & Schianchi (ở Sassuolo) chuyên thử nghiệm và nghiên cứu nhằm cung cấp các giải pháp hữu ích cho khách hàng nhằm đảm bảo chất lượng tốt nhất cho sản phẩm cuối cùng.