Các nhà máy sản xuất canxi cacbonat nghiền (GCC) luôn phải đối mặt với cùng một quyết định. Máy vẫn hoạt động, nhưng máy phân loại không còn giữ được độ mịn cần thiết. Hóa đơn tiền điện tăng cao. Khách hàng yêu cầu loại sản phẩm mịn hơn nhưng dây chuyền hiện tại không thể đáp ứng. Lúc đó, chủ đầu tư phải cân nhắc hai phương án: nâng cấp máy phân loại hoặc thay thế toàn bộ dây chuyền nghiền và phân loại. Chi phí, năng lượng, năng suất và thời gian ngừng hoạt động sẽ quyết định phương án nào tối ưu hơn.
Việc nâng cấp bộ phân loại sẽ thay đổi điều gì?
Việc nâng cấp sẽ thay thế... bộ tách Nằm bên trong dây chuyền hiện có. Máy nghiền, bộ cấp liệu, thiết bị vận chuyển và hệ thống thu gom bụi vẫn được giữ nguyên. Bộ phân loại mới tiếp nhận cùng một loại nguyên liệu đầu vào và trả lại nguyên liệu thô cho máy nghiền cũ.
Bộ phận phân loại xác định điểm cắt. Một bộ phận phân loại cũ hoặc đã mòn sẽ khiến bột thành phẩm mịn rơi trở lại máy nghiền. Khi đó, máy nghiền sẽ nghiền lại sản phẩm đã đạt tiêu chuẩn, và quá trình làm lại này tiêu tốn điện năng mà không tạo ra giá trị gia tăng nào. Việc nâng cấp sẽ lắp đặt một bộ phận phân loại có điểm cắt sắc hơn, nhờ đó ít bột thành phẩm hơn rơi trở lại máy nghiền và nhiều năng lượng động cơ hơn được dành cho nguyên liệu mới.
EPIC Powder Machinery sản xuất hai dòng máy phân loại chuyên dụng cho công việc này. Dòng ITC là máy phân loại rôto đơn trục đứng với phạm vi cắt từ D97 5 đến 200 µm. Dòng HTS sử dụng rôto nằm ngang và bao phủ việc phân loại siêu mịn ở D97 3 đến 45 µm. Cả hai đều có thể lắp đặt trên các hệ thống nghiền khép kín hiện có và thay thế máy phân loại cũ mà không cần công tác xây dựng mới hoặc thay đổi nền móng.
Việc thay thế toàn bộ dây chuyền sản xuất mang lại những thay đổi gì?
Việc thay thế toàn bộ dây chuyền sẽ loại bỏ máy nghiền, máy phân loại, và thường cả thiết bị cấp liệu và thu gom. Quá trình lắp đặt bắt đầu từ một bệ trống.
Quá trình này giúp thiết lập lại sự hao mòn trên toàn bộ tuyến đường. Các tấm lót máy nghiền, lưỡi phân loại, cánh quạt và đường ống đều được thay mới. Dự án này cũng mở ra khả năng sử dụng máy nghiền lớn hơn, máy phân loại nhiều rôto, hoặc công nghệ nghiền khác mà nhà máy hiện tại không thể đáp ứng.
Vì sao bộ phân loại kiểm soát toàn bộ hóa đơn tiền điện của dây chuyền sản xuất?
Việc thay thế toàn bộ dây chuyền sẽ loại bỏ máy nghiền, máy phân loại, và thường cả thiết bị cấp liệu và thu gom. Quá trình lắp đặt bắt đầu từ một bệ trống.
Quá trình này giúp thiết lập lại sự hao mòn trên toàn bộ tuyến đường. Các tấm lót máy nghiền, lưỡi phân loại, cánh quạt và đường ống đều được thay mới. Dự án này cũng mở ra khả năng sử dụng máy nghiền lớn hơn, máy phân loại nhiều rôto, hoặc công nghệ nghiền khác mà nhà máy hiện tại không thể đáp ứng.
Vì sao bộ phân loại kiểm soát toàn bộ hóa đơn tiền điện của dây chuyền sản xuất?
Việc thay thế toàn bộ dây chuyền sẽ loại bỏ máy nghiền, máy phân loại, và thường cả thiết bị cấp liệu và thu gom. Quá trình lắp đặt bắt đầu từ một bệ trống.
Quá trình này giúp thiết lập lại sự hao mòn trên toàn bộ tuyến đường. Các tấm lót máy nghiền, lưỡi phân loại, cánh quạt và đường ống đều được thay mới. Dự án này cũng mở ra khả năng sử dụng máy nghiền lớn hơn, máy phân loại nhiều rôto, hoặc công nghệ nghiền khác mà nhà máy hiện tại không thể đáp ứng.
Vì sao bộ phân loại kiểm soát toàn bộ hóa đơn tiền điện của dây chuyền sản xuất?
Quá trình nghiền canxi cacbonat là một bước tiêu tốn nhiều năng lượng. Quá trình nghiền siêu mịn GCC có thể tiêu thụ 80 kWh/tấn hoặc hơn, và con số này tăng nhanh khi kích thước mục tiêu giảm xuống. Điện năng là chi phí vận hành lớn nhất trên hầu hết các dây chuyền nghiền mịn GCC.
Phần lớn năng lượng bị lãng phí khi bộ phân loại yếu. Mỗi tấn bột đạt kích thước tiêu chuẩn quay trở lại máy nghiền phải được phân loại lại, điều này tiêu tốn không khí, năng lượng quạt và thời gian hoạt động của động cơ máy nghiền. Một bộ phân loại với khả năng cắt phù hợp và độ giảm áp suất thấp sẽ loại bỏ công đoạn làm lại đó. Đây là lý do tại sao việc thay đổi bộ phân loại thường tạo ra sự thay đổi lớn hơn so với việc chỉ thay thế một máy nghiền mới, bởi vì máy nghiền trong một mạch kín dành phần lớn nỗ lực để phản ứng với những gì bộ phân loại gửi trở lại.
Khoảng cách chi phí
Việc nâng cấp chỉ tốn một phần nhỏ chi phí so với việc thay thế toàn bộ dây chuyền. Máy phân loại và việc lắp đặt thường chỉ chiếm từ 10 đến 20% giá của một dây chuyền nghiền và phân loại hoàn chỉnh với cùng công suất. Thời gian ngừng hoạt động cũng được rút ngắn. Hầu hết các trường hợp thay thế máy phân loại chỉ mất từ hai đến ba ngày.
Việc thay thế toàn bộ dây chuyền sản xuất có giá thành cao hơn và thời gian ngừng hoạt động lâu hơn. Công tác xây dựng móng, lắp đặt máy móc, và thay đổi hệ thống điện và đường ống sẽ làm tăng thêm nhiều tuần so với chi phí thiết bị. Nhà máy cũng mất đi sản lượng lẽ ra có thể sản xuất trong khoảng thời gian đó, và sản lượng bị mất là khoản tiền đáng kể đối với một dây chuyền bán hết mọi tấn sản phẩm sản xuất ra.
Năng lượng và thông lượng: một ví dụ minh họa
Hãy xem xét một dây chuyền hoàn thiện sản xuất canxi cacbonat D97 10 µm với năng suất 4 tấn/giờ. Dây chuyền hoạt động 7.000 giờ mỗi năm, do đó sản xuất 28.000 tấn. Giá điện là 1 bảng Anh/kWh.
Trước khi nâng cấp, dây chuyền này tiêu thụ 80 kWh/tấn. Tổng lượng tiêu thụ hàng năm là 2.240.000 kWh, tương đương 1.240.000 USD tiền điện.
Việc nâng cấp với bộ phân loại HTS hiệu suất cao giúp giảm năng lượng tiêu thụ cụ thể xuống 16%. Khi đó, dây chuyền tiêu thụ 67,2 kWh/tấn, và tổng điện năng tiêu thụ hàng năm giảm xuống còn 1.400 USD. Tiết kiệm được 1.400 USD/năm.
Cùng một loại máy phân loại mới thường giúp tăng sản lượng từ 15 đến 25% với khả năng phân loại sắc nét hơn và giảm tổn thất áp suất. Khi nhà máy bán được sản lượng dư thừa đó, thời gian hoàn vốn sẽ rút ngắn. Với giá điện 1 bảng Anh/kWh, mức tiết kiệm năng lượng trên cùng dây chuyền tăng lên khoảng 1 bảng Anh/kWh/3.000 đô la Mỹ/năm. Giả sử chi phí nâng cấp là 1 bảng Anh/kWh/55.000 đô la Mỹ, bao gồm cả chi phí lắp đặt. Chỉ riêng khoản tiết kiệm năng lượng đã đủ để hoàn vốn trong khoảng 18 tháng với giá điện 1 bảng Anh/kWh/kWh. Giá điện địa phương cao hơn sẽ rút ngắn thời gian này. Việc tăng sản lượng sẽ rút ngắn thời gian hơn nữa ở những nơi nhà máy có thể bán được lượng hàng dư thừa. Dữ liệu ngành về nâng cấp máy phân loại cho thấy thời gian hoàn vốn điển hình nằm trong khoảng từ 6 đến 12 tháng, vì hầu hết các trường hợp nâng cấp đều kết hợp tiết kiệm năng lượng với sản lượng bán thêm.
Khi việc nâng cấp mang lại hiệu quả
Việc nâng cấp sẽ hiệu quả khi bản thân nhà máy vẫn còn hoạt động tốt và đạt được độ mịn mà thị trường yêu cầu. Vấn đề thực sự nằm ở bộ phận phân loại: tiêu thụ năng lượng cao, phân loại không triệt để, quá nhiều sản phẩm quá cỡ quay trở lại nhà máy, hoặc kích thước hạt lớn nhất mà bộ phận phân loại hiện tại không thể giữ chặt. Thay thế bộ phận phân loại sẽ khắc phục những vấn đề này với chi phí thấp và thời gian gián đoạn tối thiểu.
Việc nâng cấp cũng mang lại lợi ích khi nhà máy cần phân loại hạt mịn hơn so với khả năng của máy phân loại hiện tại trong khi máy nghiền vẫn có thể cung cấp đủ nguyên liệu. Một quy trình sản xuất chuyển từ D97 20 µm xuống D97 10 µm có thể chỉ cần một máy phân loại tốc độ cao hơn, chứ không cần một máy nghiền mới.
Khi việc thay thế toàn bộ dây chuyền sản xuất thành công
Việc thay thế toàn bộ dây chuyền sẽ hiệu quả khi máy nghiền là yếu tố gây cản trở. Lớp lót máy nghiền bị mòn, vật liệu nghiền đã hết hạn sử dụng, thân máy nghiền gần hết tuổi thọ hoặc năng suất tối đa thấp hơn nhiều so với nhu cầu đều cho thấy cùng một vấn đề. Một máy phân loại mới không thể khắc phục được một máy nghiền không thể cung cấp đủ vật liệu cho nó.
Việc thay thế cũng mang lại lợi ích khi nhà máy cần sản xuất ra sản phẩm có chất lượng cao hơn hoặc khối lượng lớn hơn mà hệ thống hiện tại không thể đáp ứng. Công suất mới, máy phân loại đa rotor lớn hơn, hoặc phương pháp nghiền khác cần một dây chuyền mới, chứ không phải chỉ là một bộ phận lắp thêm.
Ba bước kiểm tra giúp phân biệt hai trường hợp.
Ba phép đo quyết định hầu hết các quyết định.
Trước tiên, hãy tìm ra điểm yếu của dây chuyền sản xuất. So sánh kích thước sản phẩm thu được với phạm vi phân loại đã được nhà sản xuất quy định và kiểm tra tình trạng của máy nghiền. Nếu nhà sản xuất không thể duy trì kích thước sản phẩm mục tiêu trong khi máy nghiền vẫn hoạt động tốt, hãy tiến hành nâng cấp.
Thứ hai, tính giá năng lượng. Đọc giá trị năng lượng cụ thể tính bằng kWh/tấn và nhân với giá điện địa phương. Phép tính trong ví dụ trên áp dụng trực tiếp cho số liệu của nhà máy.
Thứ ba, hãy kiểm tra xem nhà máy có thể bán được nhiều sản lượng hơn không. Việc tăng sản lượng chỉ tạo ra lợi nhuận khi sản lượng tăng thêm mang lại biên lợi nhuận. Một nhà máy bị hạn chế bởi nhu cầu sẽ thu được ít giá trị hơn từ sản lượng lớn hơn so với một nhà máy bán được mọi sản lượng tăng thêm.
EPIC Powder Machinery tiến hành phân loại thử nghiệm trên các mẫu của khách hàng trước khi lựa chọn bất kỳ thiết bị nào. Bước này cho thấy liệu máy nghiền hiện có cộng với bộ phân loại ITC hoặc HTS mới có đạt được kích thước cắt mục tiêu hay không, đây chính là thông tin giúp phân biệt giữa việc nâng cấp và thay thế.
Các thiết bị phân loại không khí ITC và HTS
Các Chuỗi ITC là một máy phân loại không khí một rôto thẳng đứng. Mười một mẫu của nó bao gồm các động cơ phân loại từ 4 kW đến 110 kW và lưu lượng không khí từ 1.200 đến 150.000 m³/giờPhạm vi kích thước hạt bao gồm... D97 5 đến 200 µmHiệu suất phân loại đạt từ 60 đến 90 phần trăm. Rôto thẳng đứng có thể xử lý canxi cacbonat, cao lanh, bột talc, thạch anh và mica, và được lắp đặt trực tiếp vào hệ thống mạch kín với máy nghiền bi và máy nghiền trục lăn.
Các Dòng HTS sử dụng rôto phân loại nằm ngang để phân loại siêu mịn tại D97 3 đến 45 µmNó có các mẫu rôto đơn từ kích thước 70 đến 1000 và các mô-đun rôto đa từ 200/4 đến 630/6. Hiệu quả phân loại được thể hiện trong các lần chạy thử. 60 đến 80 phần trămCác phiên bản nhiều rotor giúp tăng sản lượng cho các dây chuyền GCC có khối lượng sản xuất lớn.
Cả hai dòng sản phẩm đều tạo thành một hệ thống khép kín hoàn chỉnh với bộ lọc ly tâm, bộ thu bụi và quạt hút gió, và cả hai đều có thể lắp đặt thêm vào các mạch máy nghiền hiện có. Tốc độ quay của rôto được điều chỉnh thông qua bộ biến tần, do đó một máy phân loại duy nhất có thể di chuyển giữa các điểm cắt khi hỗn hợp sản phẩm thay đổi.
Đối với một nhà máy sản xuất canxi cacbonat mà máy nghiền vẫn hoạt động tốt, việc nâng cấp hệ thống phân loại sẽ thu hồi vốn trong vòng chưa đầy hai năm, thậm chí thường là chưa đầy một năm, với chi phí chỉ bằng một phần nhỏ so với việc thay thế toàn bộ dây chuyền mới. Việc thay thế toàn bộ dây chuyền chỉ cần thiết khi chính máy nghiền là yếu tố hạn chế sản lượng, độ mịn hoặc tuổi thọ của máy.
Bột Epic
Bột Epic Chúng tôi thiết kế các hệ thống nghiền và phân loại cho khoáng sản, hóa chất, thực phẩm và dược phẩm. Với hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực xử lý bột, chúng tôi lựa chọn máy nghiền phù hợp với kích thước hạt và công suất mục tiêu của bạn. Hãy cho chúng tôi biết về vật liệu của bạn và chúng tôi sẽ đề xuất một giải pháp đã được kiểm chứng.
Cảm ơn bạn đã đọc. Tôi hy vọng bài viết của tôi có ích. Vui lòng để lại bình luận bên dưới. Bạn cũng có thể liên hệ với đại diện khách hàng trực tuyến của EPIC Powder Zelda để biết thêm bất kỳ thông tin nào khác.”
— Emily Chen, Kỹ sư
