Recognize Hidden Process Bottlenecks in Fired Brick Production Line

Đối với sản xuất gạch nung, toàn bộ quá trình sản xuất là một dự án có hệ thống bao gồm các phần quy trình được kết nối với nhau. Mọi liên kết sản xuất đều tương tác chặt chẽ với nhau, giống như những tấm gỗ tạo thành thùng nước. Lượng nước tối đa mà xô có thể chứa được tùy thuộc vào tấm ván ngắn nhất thay vì tấm ván dài nhất. Đây là nguyên tắc ván ngắn gầu và nó cũng được áp dụng hoàn toàn trong vận hành nhà máy gạch hiện đại. Mức lợi nhuận của nhà máy gạch của bạn được xác định bởi liên kết quy trình yếu nhất của nó. Nhiều nhà đầu tư gạch chỉ tập trung vào sản lượng danh nghĩa ở giai đoạn lập kế hoạch ban đầu, chẳng hạn như công suất 500.000 hoặc 800.000 viên gạch/ngày, sản lượng hàng năm là 150 triệu hoặc 200 triệu viên. Tuy nhiên, hầu hết đều bỏ qua tổng doanh thu thực tế của toàn nhà máy. Doanh thu thực tế hàng ngày có thể đạt 5 triệu đến 8 triệu chiếc, cao hơn nhiều so với sản lượng danh nghĩa hàng ngày.

1. Kho nguyên liệu

Một số nhà máy gạch có thể trực tiếp khai thác đá phiến hoặc gangue tại chỗ mà không cần có bãi chứa nguyên liệu lớn. Nếu nguyên liệu cần vận chuyển từ bên ngoài vào, bạn cần có nhiều kho dự trữ để chứa nguyên liệu tương đương 500.000 viên gạch chứ không chỉ một viên.

2. Chế biến nguyên liệu thô

Công suất xử lý hàng ngày của xưởng nguyên liệu phải vượt mục tiêu sản lượng gạch hàng ngày. Thiết bị nghiền nguyên liệu chỉ chạy 8–10 giờ mỗi ngày. Bạn cần lựa chọn các đơn vị máy làm gạch phù hợp: nghiền sơ cấp hoặc nghiền thứ cấp, máy trộn trục đơn hoặc trục kép, kích thước màn hình, chiều rộng và tốc độ băng tải, bố trí bộ tách từ và thiết kế bảo trì dễ dàng. Ngay cả khi bạn lắp đặt máy nghiền lớn và động cơ nặng, việc thay thế đầu búa có thể mất nửa ngày hoặc cả ngày nếu không có dụng cụ nâng phù hợp. Nhiều nhà máy gạch nhỏ chỉ sử dụng máy xúc và công việc thủ công để di chuyển các tấm sàng nặng mà không cần cẩu hoặc tời điện. Thợ cơ khí thường xuyên phải nghỉ việc do phải lao động chân tay nặng nhọc. Đây là một nút thắt cổ chai sản xuất điển hình.

3. Buồng lão hóa & Thùng lưu trữ vật liệu mịn

Buồng lão hóa đóng một vai trò quan trọng trong việc ổn định hiệu suất nguyên liệu thô. Chúng tôi khuyến nghị dung lượng lưu trữ hỗ trợ 72 giờ sản xuất, gấp 3 lần sản lượng gạch hàng ngày của bạn. Ngay cả khi máy nghiền ngừng hoạt động trong 2 ngày để bảo trì, lượng nguyên liệu thô đủ lâu vẫn có thể hỗ trợ sản xuất 500.000 viên gạch. Đối với nguyên liệu thô là đá cứng và cát, thiết kế chống thấm ngăn chặn độ ẩm không đồng đều (phần trên khô và phần dưới ướt). Việc lắp đặt máy hủy đất sau khi lão hóa và trộn sẽ cải thiện đáng kể tính đồng nhất của nguyên liệu thô.

4. Đùn và tạo hình

Cấp nguyên liệu, trộn, khuấy chuyên sâu, ép đùn, cắt và đóng gạch là những khâu nổi tiếng trong quá trình sản xuất thân gạch xanh. Nhưng các biến thể của nguyên liệu thô và thông số kỹ thuật của sản phẩm yêu cầu các thông số thiết bị tùy chỉnh. Một bộ máy làm gạch hoạt động tốt ở vùng này có thể bị hỏng ở vùng khác. Ví dụ, một số nhà máy gạch xây dựng ở Lan Châu đã sao chép kinh nghiệm sản xuất từ ​​miền Trung và miền Đông Trung Quốc. Mặc dù họ sản xuất ra những viên gạch xanh đẹp mắt nhưng họ phải đối mặt với tình trạng khô chậm, nung chậm, tỷ lệ loại bỏ cao và nứt nặng. Sản lượng thực tế của họ thấp hơn nhiều so với kỳ vọng, điều này đã trở thành một nút thắt nghiêm trọng.

5. Buồng sấy

Có nhiều cấu hình lò nung đường hầm: sấy trực tiếp & nung trực tiếp, một sấy + một nung, một sấy + hai nung, một sấy + ba nung, hai sấy + một nung. Sự lựa chọn tối ưu phụ thuộc vào đặc tính nguyên liệu thô và khí hậu địa phương. Đối với đá phiến, than đá có độ dẻo tốt dùng làm gạch đặc thì lò nung tuynel sấy trực tiếp và nung trực tiếp hoạt động tốt. Một lò nung 3,6m × 110m hoặc 120m có thể đạt gần 200.000 viên gạch mỗi ngày. Không bao giờ áp dụng lò sấy trực tiếp và lò nung trực tiếp đối với các nguyên liệu thô dễ bị co ngót khi sấy; điều này sẽ tạo ra một nút cổ chai gần như không thể khắc phục được. Ở Kuitun, Tân Cương, không khí xung quanh cực kỳ khô khiến thân xanh bị nứt ngay sau khi cắt. Giải pháp là hạ thấp chiều cao của nhà kho chứa thân xanh, bao quanh nó bằng rèm để tăng độ ẩm cục bộ, áp dụng sơ đồ đặt gạch 1,5 lần. Đường ray và toa lò nung được tăng lên gấp 1,5 lần số lượng ban đầu. Các nguồn nhiệt sấy bao gồm sấy khí thải, sấy nhiệt thải, sấy khí thải kết hợp & sấy nhiệt thải. Mỗi giải pháp đều có ưu và nhược điểm. Nếu nguyên liệu thô chứa hàm lượng lưu huỳnh cao, việc sấy bằng khí thải sẽ làm ô nhiễm gạch và tăng chi phí môi trường. Khí thải có hàm lượng lưu huỳnh thấp kết hợp với nhiệt thải mang lại hiệu quả sấy khô tốt hơn, tiêu thụ điện năng và nhiên liệu thấp hơn. Các chế độ xả ẩm bao gồm xả tập trung, xả phân tán, xả tập trung phân đoạn, xả áp suất âm và xả áp suất dương. Khí thải tập trung thuần túy không hiệu quả: tiêu thụ điện năng cao, oxy quá mức. Giải pháp tốt nhất là kết hợp khí thải tập trung và phân tán, áp suất dương là chính và áp suất âm là phụ. Nó tránh được sự sụp đổ của vật thể xanh, giữ nhiệt độ thấp và cắt giảm chi phí điện năng. Nhiều lò tuynel quay có khu vực sấy được thiết kế kém; một số quạt hút tiêu thụ điện năng gấp 3–4 lần lò chính, đây là một điểm nghẽn gây tốn kém.

6. Quy trình nung lò nung Tunnel

Hiệu suất lò, chất lượng gạch, sản lượng và mức tiêu thụ than hầu hết được quyết định trong quá trình thiết kế và xây dựng lò. Có nhiều loại lò: lò tuynel xây, lò tuynel kết hợp, lò tuynel trên, lò tuynel dưới, lò tuynel bên trong, lò tuynel bên ngoài và lò tuynel quay. Nếu chúng ta mượn những ưu điểm của lò tuynel quay và giải quyết được sự chênh lệch nhiệt độ mặt cắt và vấn đề cháy xe của lò tuynel thông thường thì lò tuynel sẽ trở thành lựa chọn tốt nhất. Lò quay có thể chứa khoảng 300 viên gạch/m3, trong khi lò nung tuynel có thể chứa 400–500 viên gạch/m3, có công suất lớn hơn, sản lượng cao hơn và tiêu thụ năng lượng thấp hơn. Tuy nhiên, lò tuynel truyền thống bị hạn chế bởi điểm nghẽn về cấu trúc: gạch chuyển động trong khi thân lò đứng yên. Phá vỡ giới hạn tồn tại lâu dài này đòi hỏi phải đổi mới công nghệ.

7. Năng lực kỹ thuật viên sa thải

Nhiều người vận hành lò nung cũ chỉ coi công việc của lò nung là xem màu ngọn lửa, điều này là sai. Kỹ thuật viên nung có trình độ là người điều chỉnh lò nung. Anh ta phải nắm vững cấu trúc lò, đường dẫn khí, thiết kế ống khói, hệ thống nhiệt thải, thể tích không khí của quạt, giám sát nhiệt độ, giá trị nhiệt, kế hoạch đặt gạch, cửa lò và vận hành xe lò, logic buồng sấy. Anh ta cần điều chỉnh toàn bộ hệ thống khi các thông số bị sai. Kỹ năng bắn kém là một nút thắt có thể khắc phục được thông qua đào tạo hoặc thay thế nhân sự. Có một quy luật chung trong sản xuất gạch: 70% hiệu suất là từ việc đặt gạch, 30% là nhờ nung; 70% công việc là ở dưới lò, chỉ 30% là ở trong lò. Những người vận hành lò nung xuất sắc phân tích kế hoạch lắp đặt gạch, báo cáo thử nghiệm nguyên liệu thô và phân bổ nhiệt. Với cùng một lò nung, việc cài đặt gạch và giá trị nhiệt hỗn hợp quyết định chất lượng gạch cuối cùng. Người vận hành không được cấp than vào các mối nối giữa các toa lò và không được mở lỗ nhìn trộm ở các mối nối toa lò có nhiệt độ cao. Điều này sẽ làm hư hỏng nghiêm trọng xe lò. Các nhà sản xuất lò nung nên loại bỏ các lỗ nhìn trộm ở các vùng khớp nhiệt độ cao. Việc đốt ô tô lò cũng liên quan đến khả năng cách nhiệt của ô tô lò và cân bằng không khí trong rãnh, vấn đề này vẫn là vấn đề đau đầu đối với nhiều nhà máy gạch.

8. Đường dỡ xe lò nung

Chúng tôi đến thăm một nhà máy sản xuất gạch có lò nung rộng 3,7m được thiết kế cho 4 lần sấy + 3 lần nung. Nó chỉ có một đường dỡ hàng và một máy đóng gạch bán tự động, không còn chỗ để thêm đường mới. Sau 5–6 năm hoạt động, nó không bao giờ có thể chạy đầy đủ chế độ bốn sấy ba sấy; hoạt động ổn định tối đa là hai phần bắn. Nút thắt cổ chai xuất phát từ việc không đủ đường dỡ hàng. Cho dù lò nung của bạn có mạnh đến đâu, bạn cũng không thể vận chuyển những viên gạch thành phẩm ra ngoài. Số lượng vị trí dỡ hàng, vị trí đóng gói, vị trí dừng và vị trí đỗ xe kẹp phải được tính toán ở giai đoạn thiết kế. Lỗi quy hoạch này sau này khó có thể sửa chữa được.

9. Bãi chứa gạch thành phẩm

Thiếu sân hoàn thiện là điểm nghẽn lan rộng. Nhiều nhà máy gạch có diện tích đất hạn chế trong khi công suất lò nung lớn. Họ phải giảm tải cho lò vào mùa mưa hoặc trái vụ. Gạch rỗng đòi hỏi nhiều không gian lưu trữ hơn, vì các dự án xây dựng thường cần gạch rỗng sau khi hoàn thiện khung. Không có đủ sân, việc sản xuất gạch rỗng không thể suôn sẻ. Nút thắt này khó giải quyết sau khi hoàn thành nhà máy.

10. Kiểm tra nguyên liệu thô và tuân thủ môi trường

Nhiều nhà đầu tư bỏ qua việc kiểm tra nguyên liệu thô trong phòng thí nghiệm trước khi xây dựng. Nếu nguyên liệu thô chứa 4%–5% lưu huỳnh mà không có vật liệu thay thế, điều này sẽ trở thành một nút thắt môi trường không thể vượt qua. Các nhà máy gạch mới phải tiến hành phân tích nguyên liệu thô nhiều lần. Hàm lượng canxi cao gây ra hiện tượng chảy nước gạch; hàm lượng kali oxit và magie oxit cao dẫn đến hiện tượng nở muối trắng trên bề mặt gạch. Chất lượng nguyên liệu kém trực tiếp làm suy yếu khả năng cạnh tranh trên thị trường của bạn.

11. Tháp khử lưu huỳnh

Rất nhiều nhà máy gạch đã xây dựng lại tháp khử lưu huỳnh của họ hai lần. Hầu hết các nhà cung cấp thiết bị khử lưu huỳnh đều thiếu kiến ​​thức về cấu trúc lò nung và cơ học chất lỏng. Sau khi lắp đặt tháp, các nhà máy cần nâng cấp động cơ quạt hoặc gặp tình trạng thoát hơi ẩm kém và sản lượng giảm, tạo ra các nút thắt mới. Khử lưu huỳnh và loại bỏ bụi kết hợp theo chiều ngang + chiều dọc đạt được hiệu quả tốt hơn so với loại thẳng đứng đơn lẻ. Cửa hút gió của tháp khử lưu huỳnh được đặt cao hơn bề mặt lò một chút giúp tiết kiệm điện hơn và phù hợp với cơ học chất lỏng tốt hơn so với cửa hút gió đi xuống.

12. Nâng cấp lò nung để đốt khí đốt tự nhiên

Việc đốt khí tự nhiên mang lại hiệu quả môi trường tốt nhất với lượng lưu huỳnh, oxit nitơ và bụi thấp. Các chủ nhà máy gạch cần đánh giá xem liệu các lò nung hiện tại có thể được sửa đổi để đốt khí tự nhiên hay liệu các lò nung mới có cần dành không gian để đốt khí trong quá trình thiết kế hay không.

Phần kết luận

Công thức tính công suất cho lò nung gạch tuynel có đầy đủ chức năng:

① Dự trữ nguyên liệu cho nhiều ngày sản xuất;

② Công suất xử lý nguyên liệu thô ≥1,5 × sản lượng hàng ngày;

③ Công suất buồng lão hóa cho sản lượng 2–3 × hàng ngày;

④ Xưởng ép đùn để hoàn thành sản lượng 1 × hàng ngày trong vòng 8–12 giờ;

⑤ Dung lượng lưu trữ thân xanh cho sản lượng 1,5–2 × hàng ngày;

⑥ Dự trữ xe lò rỗng ≥0,5 × sản lượng hàng ngày;

⑦ Công suất buồng sấy cho sản lượng 1 × hàng ngày;

⑧ Công suất bộ phận nung cho sản lượng 1 × hàng ngày;

⑨ Đường vận chuyển gạch thành phẩm ≥0,75 × sản lượng hàng ngày;

⑩ Trạm dỡ hàng ≥0,3 × sản lượng hàng ngày;

⑪ Bãi thành phẩm xuất xưởng nhiều ngày.

Đối với một nhà máy đặt mục tiêu sản xuất 500.000 viên gạch mỗi ngày, tổng doanh thu nguyên liệu trong toàn dây chuyền có thể lên tới 5 triệu viên. Sản xuất gạch nung là một hệ thống hoàn chỉnh bao gồm chuẩn bị nguyên liệu thô, xử lý, ép đùn và lắp đặt, sấy thân xanh, nung và xử lý gạch thành phẩm. Lợi nhuận của nhà máy luôn bị hạn chế bởi mắt xích yếu nhất.