Tóm tắt nhanh: Trong nhà máy luyện nhôm và đùn nhôm, khí nén làm việc ở nơi vừa nóng, vừa nhiều bụi, vừa có từ trường mạnh quanh phòng điện phân, nên một hệ khí chỉ đủ cho xưởng cơ khí bình thường sẽ nhanh chóng bộc lộ điểm yếu. Khí dùng cho kẹp anode, điều khiển van, vận hành thiết bị xử lý cực và cấp khí cho dây chuyền đùn cần áp suất ổn định, đồng thời phải chịu được bụi florua và nhiệt độ môi trường cao mà không quá nhiệt liên tục. Bài này đi qua ba khu vực dùng khí chính của nhà máy nhôm và chỉ ra cấu hình nào giữ được nhịp sản xuất liên tục.

Ca trưởng của một nhà máy luyện nhôm kể rằng sự cố khí nén hiếm khi bắt đầu ở phòng máy. Nó bắt đầu ở phòng điện phân, nơi một van khí kẹt do bụi làm chậm thao tác thay anode, rồi tổ vận hành phải chờ trong khi bể điện phân vẫn chạy theo nhịp của nó. Phòng máy vẫn báo áp suất bình thường, nhưng áp suất tại điểm dùng đã tụt vì đường ống dài và nhiều nhánh cùng lấy khí một lúc. Trong luyện nhôm, thời gian không chờ van được sửa xong.

Máy nén khí trục vít QiAir
Máy nén khí trục vít QiAir

QiAir là nhà sản xuất và nhà cung cấp máy nén khí trục vít của Trung Quốc, cung cấp máy nén cho khách công nghiệp nặng ở nhiều nước. Với nhà máy nhôm, chúng tôi luôn bắt đầu bằng bản đồ dùng khí thật của phòng điện phân, khu nung phôi và khu xử lý anode, thay vì tính máy theo tổng công suất cũ cộng lại.

Khí phòng điện phân: van, kẹp và thiết bị xử lý cực trong bụi và từ trường

Phòng điện phân là môi trường khắc nghiệt bậc nhất cho khí nén. Bụi florua và bụi alumina len vào van, xi lanh và lọc khí, làm van kẹt và xi lanh mòn nhanh hơn nhiều so với xưởng sạch. Nhiệt độ môi trường cao làm két làm mát của máy nén giảm hiệu quả nếu phòng máy đặt quá gần khu vực bể, và từ trường mạnh quanh bể điện phân còn đặt ra yêu cầu riêng cho động cơ, cảm biến và tủ điều khiển đặt gần đó. Những yếu tố này không hiện ra trên catalogue máy nén tiêu chuẩn, nhưng quyết định tuổi thọ hệ thống trong thực tế.

Khí cho thao tác anode, kẹp cực và điều khiển van bể cần sạch và khô, vì hơi nước cộng với bụi sẽ tạo lớp bám cứng trong van nhỏ và đường ống điều khiển. Lọc tại điểm dùng cho khu vực điện phân là biện pháp rẻ mà hiệu quả, nhưng chỉ hiệu quả khi có lịch thay lọc thật sự, vì lọc tại điểm dùng hay bị bỏ quên khi bảo trì hệ thống chính. Bình đệm đặt gần phòng điện phân cũng giúp làm phẳng đỉnh tiêu thụ khi nhiều thao tác cùng diễn ra, tránh tụt áp đúng lúc tổ vận hành đang xử lý bể.

  • Tách phòng máy khỏi khu vực bể điện phân và lấy khí hút từ nơi sạch, mát nhất.
  • Lắp lọc tại điểm dùng cho van và xi lanh khu vực điện phân, kèm lịch thay lọc rõ ràng.
  • Đo áp suất tại điểm dùng khi nhiều thao tác anode cùng diễn ra, không chỉ đo ở phòng máy.

Lò nung phôi và dây chuyền đùn: khí nóng, nhịp liên tục và độ ổn định áp suất

Trước khi đùn, phôi nhôm được nung tới nhiệt độ làm việc trong lò, và khí nén phục vụ van lò, xi lanh đẩy phôi, hệ thống làm mát và điều khiển dây chuyền đùn. Đặc điểm của khu vực này là nhịp liên tục: lò không dừng chờ khí, và dây chuyền đùn một khi đã vào nhịp thì tụt áp khí sẽ làm lệch thao tác đẩy phôi, kẹp khuôn và cắt sản phẩm. Một lần tụt áp ngắn có thể chỉ làm chậm vài giây, nhưng lặp lại nhiều lần trong ca sẽ thành phế phẩm và dừng dây chuyền để kiểm tra khuôn.

Nhiệt độ cao quanh lò cũng làm đường ống khí giãn nở và rò rỉ tại khớp nối tăng dần theo thời gian, nhất là ở đoạn ống đi qua gần lò nung. Vì vậy đường ống cho khu vực nung và đùn nên có đoạn bù giãn nở, khớp nối chịu nhiệt phù hợp và lịch kiểm tra rò rỉ định kỳ bằng tai nghe và cảm biến siêu âm, thay vì chờ tới khi áp suất tụt rõ mới đi tìm. Van điều áp riêng cho nhánh lò và nhánh đùn giúp mỗi khu vực giữ được áp suất làm việc của mình ngay cả khi khu vực còn lại tiêu thụ tăng đột ngột.

Anode, vận chuyển và dự phòng: khi dừng khí đồng nghĩa với rối nhịp toàn nhà máy

Xử lý anode, vận chuyển phôi và vận hành cần cẩu, xe nâng trong nhà máy nhôm đều dùng khí nén ở mức độ khác nhau, từ điều khiển van tới phanh khí và dụng cụ. Bụi nhôm và bụi alumina bám trên thiết bị làm tăng ma sát và mài mòn, nên khí cấp cho các thiết bị này cần lọc kỹ, còn phòng máy nén cần vệ sinh két làm mát và lọc khí theo chu kỳ ngắn hơn nhà máy bình thường, đặc biệt trong mùa sản xuất cao điểm. Lịch bảo trì sao chép từ xưởng sạch sẽ không đủ cho nhà máy nhôm.

Dự phòng phải tính theo nhịp điện phân và đùn liên tục, vì dừng khí có thể làm rối nhịp bể và dây chuyền cùng lúc. Cấu hình hai máy chia tải hoặc một máy chính cộng một máy dự phòng sẵn sàng là lựa chọn an toàn hơn một máy lớn đơn độc. Khi đặt hàng từ nhà cung cấp Trung Quốc, hãy gửi số bể điện phân, nhịp thay anode, nhiệt độ và bụi xưởng cùng chiều dài đường ống tới khu vực xa nhất, để nhà cung cấp tính đúng lưu lượng, làm mát và lọc cho điều kiện thật của nhà máy nhôm.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao khí nén trong phòng điện phân hay gây kẹt van?

Do bụi florua và alumina lọt vào van và xi lanh, cộng với hơi nước tạo lớp bám cứng. Cần lọc tại điểm dùng và thay lọc đúng hạn.

Nhà máy nhôm nên đặt phòng máy nén ở đâu?

Tách khỏi khu vực bể điện phân, lấy khí hút từ nơi sạch và mát nhất, tránh từ trường mạnh và nhiệt độ cao ảnh hưởng tới động cơ và cảm biến.

Dừng khí nén ảnh hưởng thế nào tới nhà máy nhôm?

Có thể làm chậm thao tác anode, lệch nhịp đùn và rối nhịp bể điện phân. Vì vậy nên có máy dự phòng hoặc hai máy chia tải.

Bài viết liên quan

QiAir là nhà sản xuất và nhà cung cấp máy nén khí trục vít của Trung Quốc. Nếu bạn đang tìm mua máy nén khí trục vít từ Trung Quốc — cho nhà máy, nhà máy dệt, công trường xây dựng hay dây chuyền sản xuất mới — hãy liên hệ QiAir để nhận báo giá theo nhu cầu thực tế, số liệu hiệu năng rõ ràng và hỗ trợ xuất khẩu.