Sử dụng 100% thạch cao nhân tạo thay thế cho thạch cao tự nhiên
Tính tới thời điểm hiện nay, VICEM Sông Thao là đơn vị đầu tiên và duy nhất tại Việt Nam sử dụng 100% thạch cao nhân tạo thay thế cho thạch cao tự nhiên trong sản xuất xi măng. Trước đó, Đoàn TNCS HCM đã chủ trì công trình nghiên cứu ứng dụng gồm 2 giai đoạn. Giai đoạn 1, sử dụng thạch cao nhân tạo Đình Vũ thay thế một phần thạch cao tự nhiên trong sản xuất xi măng, từ tháng 7/2017. Giai đoạn II, sử dụng 100% thạch cao nhân tạo nhà máy hóa chất Đức Giang vào sản xuất xi măng, từ tháng 8/2019.
Ở mỗi giai đoạn, nhóm nghiên cứu lần lượt thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Trên cơ sở kết quả thử nghiệm phòng thí nghiệm, nhóm tiếp tục tiến hành thử nghiệm ngoài sản xuất công nghiệp. Tất cả các lần thử nghiệm đều cho kết quả về cường độ và các tính chất cơ lý khác của xi măng hoàn toàn đảm bảo tốt, ổn định và tương đương với sử dụng 100% thạch cao tự nhiên.
Trên cơ sở kết quả thử nghiệm, từ tháng 3/2020, VICEM Sông Thao chính thức tiến hành sản xuất đại trà xi măng pha 100% thạch cao nhân tạo Đức Giang. Ông Lê Quang Dũng, chủ nhiệm công trình thanh niên cho biết: Việc sử dụng hoàn toàn thạch cao nhân tạo vào sản xuất xi măng là một đề tài hoàn toàn mới, chưa xuất hiện tại bất kỳ dây chuyền sản xuất xi măng nào tại Việt Nam. Trước đó, các dây chuyền sản xuất xi măng trong nước chỉ mới sử dụng thạch cao nhân tạo thay thế một phần thạch cao tự nhiên. Nghiên cứu mang tính đột phá này đòi hỏi sự nghiên, cứu sáng tạo của tất cả các thành viên trong nhóm.
Theo ông Dũng, do thạch cao nhân tạo có hàm lượng ẩm và độ mịn cao hơn so với thạch cao tự nhiên, vì vậy khó khăn trong quá trình sử dụng. Để cải thiện tình trạng này, nhóm nghiên cứu tiến hành lắp đặt hệ thống ống sục khí dọc theo thành các cửa đổ, ống trút liệu của dây chuyền. Cải tạo phễu tiếp nhận có độ dốc hơn, cửa mở rộng hơn và lắp đặt thêm hệ thống đầm rung để tránh hiện tượng bế tắc và không còn hiện tượng treo trên két trong quá trình nạp nguyên liệu.
Đồng thời phối hợp với nhà cung cấp xấy sơ bộ khống chế hàm lượng ẩm trong mẫu thạch cao ≤12%; phối hợp đơn vị cung cấp nghiên cứu triết suất hàm lượng P2O5 từ các bãi thải GYPs khống chế hàm lượng này <2%; xây dựng phương pháp thử và quy trình kiểm soát hàm lượng P2O5 tại nhà máy trước khi đưa vào sản xuất...
Với các giải pháp nói trên, sản phẩm tạo ra từ đề tài có chất lượng tốt, ổn định, đảm bảo các yêu cầu về chất lượng và kỹ thuật theo TCVN và QCVN hiện hành, trong khi chi phí cho việc cải tiến công nghệ không lớn. Hiện sản phẩm của VICEM Sông Thao đã được Trung tâm chứng nhận phù hợp Quacert Việt Nam đánh giá chứng nhận phù hợp với các TCVN/QCVN hiện hành; Đánh giá đảm bảo Hệ thống Quản lý môi trường theo TCVN 14001:2015; Đánh giá Hệ thống An toàn sức khỏe nghề nghiệp theo tiêu chuẩn ISO 45001:2018. Sản phẩm của VICEM Sông Thao không chỉ bán trong nước mà còn xuất khẩu ra nước ngoài được khách hàng ưa chuộng và tin tưởng sử dụng.
Tính riêng hiệu quả kinh tế đem lại khi sử dụng 100% thạch cao nhân tạo thay thế cho thạch cao tự nhiên trong năm 2021 xấp xỉ 13 tỷ đồng.
Ông Nguyễn Quang Huy - Tổng giám đốc VICEM Sông Thao, Chủ tịch Hội đồng Khoa học, sáng kiến cải tiến kỹ thuật của VICEM Sông Thao nhận định: Việc sử dụng 100% Thạch cao nhân tạo sản xuất trong nước thay thế thạch cao tự nhiên nhập ngoại mang lại nhiều lợi ích, vừa giúp cho công ty chủ động hơn được nguồn nguyên liệu đầu vào, nhất là trong bối cảnh thạch cao tự nhiên nhập ngoại có giá cả ngày càng leo thang; vừa đem lại hiệu quả kinh tế lớn, tiết kiệm hàng tỷ đồng mỗi năm và nhất là góp phần bảo vệ môi trường”. Bởi thạch cao nhân tạo sản xuất trong nước được xử lý từ bã thải GYPS của các nhà máy hóa chất công nghiệp.
Hiện nay, mô hình sử dụng 100% thạch cao nhân tạo thay thế cho thạch cao tự nhiên trong sản xuất xi măng của VICEM Sông Thao đang được nhiều công ty xi măng khác đến tìm hiểu, học tập.
Nâng cao tỷ lệ pha tro bay khô làm phụ gia sản xuất xi măng
Một thành quả nghiên cứu khoa học, sáng kiến cải tiến kỹ thuật khác đang được VICEM Sông Thao áp dụng thành công là nâng cao tỷ lệ pha tro bay khô làm phụ gia sản xuất xi măng.
Tro bay là phế thải đã qua xử lý của các nhà máy nhiệt điện. Sử dụng tro bay trong sản xuất xi măng đồng nghĩa với việc giảm lượng nguyên liệu tự nhiên, góp phần bảo vệ môi trường.
VICEM Sông Thao đã nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật tối ưu hóa và nâng cao tỷ lệ pha tro bay khô làm phụ gia sản xuất xi măng. Cụ thể, từ tháng 12/2020 - 02/2021, tiến hành thử nghiệm trong phòng thí nghiệm; từ tháng 02/2021-07/2021 thử nghiệm sản xuất công nghiệp và từ tháng 8/2021, áp dụng thành công trong sản xuất đại trà.
Phó tổng giám đốc Nguyễn Ngọc Linh, đại diện nhóm tác giả các giải pháp kỹ thuật cho biết: Dây chuyền nghiền xi măng của Vicem Sông Thao là dây chuyền nghiền đứng, trong thiết kế không có hệ thống pha tro bay vào máy nghiền. Việc pha tro bay vào xi măng ở các máy nghiền đứng rất phức tạp.
Nhóm đã tiến hành nghiên cứu sâu hơn các đặc tính khác nhau của tro bay và sự ảnh hưởng của chúng đến các tính chất cơ lý của xi măng, bê tông, từ đó tìm ra được giải cỡ hạt tro bay phù hợp. Nhóm đồng thời nghiên cứu, xác định được điểm phun tro bay vào máy nghiền đáp ứng tốt việc hoà trộn tro bay vào xi măng, từ đó cải tạo hệ thống đường ống, cấp liệu hoạt động ổn định.
Giải pháp kỹ thuật sử dụng tối ưu nhất lượng tro bay pha vào xi măng mà vẫn đảm bảo tốt các tính chất cơ lý của xi măng, bê tông. Tro bay trong xi măng đồng đều, không bị phân tách. Khi chạy hệ thống cấp tro bay vào máy nghiền không ảnh hưởng gì đến hoạt động của máy nghiền xi măng…
Sau khi áp dụng các giải pháp kỹ thuật, VICEM Sông Thao đã nâng cao được năng suất của cụm pha tro bay, nâng cao tỷ lệ pha tro bay so với thiết kế và không phải giảm tỷ lệ phụ gia hỗn hợp pha vào xi măng.
Các giải pháp tiết kiệm chi phí sản xuất 2,7 tỷ đồng/1 năm. Quan trọng hơn nữa là với việc nâng tỷ lệ sử dụng tro bay, VICEM Sông Thao tiếp tục góp phần bảo vệ môi trường.
Sử dụng chất thải công nghiệp làm nhiên liệu đốt phục vụ sản xuất
Thực hiện chủ trương của Tổng công ty VICEM về việc nghiên cứu sử dụng chất thải làm nguyên, nhiên liệu sản xuất xi măng, đầu năm 2020 VICEM Sông Thao đã tiến hành các thủ tục pháp lý, lắp đặt hệ thống đốt thủ công nhiên liệu thay thế cho một phần than cám. Tháng 3/2020, đưa vào vận hành thử nghiệm với loại nhiên liệu thay thế là vải vụn, da vụn đế dày, mùn cưa và gỗ vụn.
Trong quá trình đốt thử nghiệm, VICEM Sông Thao đã đánh giá sơ bộ các yếu tố ảnh hưởng đến vận hành hệ thống lò nung; hiệu quả sử dụng của các loại nhiên liệu thay thế; điều chỉnh chế độ vận hành tối ưu…
VICEM Sông Thao xin phép và đã được UBND tỉnh Phú Thọ chấp thuận cho đốt vải vụn, da vụn đế dày thay thế cho một phần than cám nung luyện clinker; đồng thời hoàn thiện các công trình bảo vệ môi trường theo yêu cầu; ký biên bản với các nhà cung cấp nguồn rác thải cho hoạt động lâu dài của nhà máy…
Kết quả, năm 2020, VICEM Sông Thao đã sử dụng được 10.205 tấn rác thải công nghiệp thông thường, tương ứng với tỷ lệ thay thế nhiệt là 6,5%, qua đó tiết giảm chi phí biến đổi sản xuất clinker là 1.481 đồng/tấn. Nếu chỉ tính riêng giai đoạn đốt rác thì chi phí sản xuất clinker giảm 2.083 đồng/tấn.
Năm 2021, VICEM Sông Thao tiếp tục phát huy và nâng cao tỷ lệ đốt rác. Kết quả đã sử dụng được 21.741 tấn rác thải công nghiệp thông thường, tương ứng với tỷ lệ thay thế nhiệt là 13,6%, từ đó tiết giảm chi phí biến đổi sản xuất clinker là 4.285 đồng/tấn, tương ứng với tiết giảm chi phí sản xuất clinker là 3.812 đồng/tấn, làm lợi cho công ty gần 3,5 tỷ đồng…
Các nghiên cứu khoa học, sáng kiến cải tiến kỹ thuật nói trên không chỉ đem lại hiệu quả kinh tế trực tiếp cho đơn vị mà còn là những minh chứng cụ thể về sự nỗ lực của VICEM Sông Thao trong đổi mới sáng tạo sản xuất theo mô hình kinh tế tuần hoàn, góp phần bảo vệ tài nguyên môi trường, góp phần cùng xây dựng một VICEM xanh như quan điểm chỉ đạo nhất quán của Tổng công ty VICEM đối với các đơn vị thành viên.