Lò vòng cải tiến tại nhà máy gạch Nam Sơn

Ngày 01/10/2012, các ông Chủ tịch Hội Vật liệu xây dựng và Hiệp hội GSXD cùng các cán bộ văn phòng đã đến thăm doanh nghiệp sản xuất gạch ngói đất sét nung Nhà máy gạch Nam Sơn tại Bắc Ninh. Doanh nghiệp này sản xuất gạch ngói đất sét nung theo quy trình sản xuất thông thường, trừ thiết bị nung là lò vòng cải tiến kiểu không nóc.

Về lò vòng cải tiến, tôi đã có bài viết trên Tạp chí Gốm sứ số 73, tháng 5/2012 và trên website của Hiệp hội. Ngoài sự khẳng định quan điểm của mình trong bài viết dựa trên cơ sở khoa học về lý thuyết nhiệt thì bài viết còn làm rõ quá trình phát triển và chấm dứt của lò vòng Hoffman ở Việt Nam. Nay lò Hoffman cải tiến kiểu không nóc xuất hiện và cũng có một số ý kiến nhìn nhận mới. Qua việc thăm Cty sản xuất gạch đất sét nung Nam Sơn, tôi có thêm một vài ý kiến như sau:

1. Thực tế sản xuất gạch đất sét nung ở Nhà máy gạch Nam Sơn

1. Toàn bộ nhà máy: Đầu tư cách đây 3 năm, khoảng trên 40 tỷ đồng, cơ sở sản xuất khang trang với các tuyến công nghệ phù hợp. Dây chuyền thiết bị gia công tạo hình đảm bảo, sân phơi có mái che tới trên 13000 m2, các phương tiện vận chuyển, xếp dỡ, …  so sánh được với một cơ sở sản xuất gạch tuynen thông thường.

2. Lò nung là lò Hoffman cải tiến kiểu không nóc gồm 2 kênh dài 90m, cao 2,6m, tường dày khoảng 1,75m và không có nóc. Hai kênh lò nối với nhau bởi một vòng cua để kéo ngọn lửa chạy xung quanh lò. Việc thông gió để đốt cháy nhiên liệu được liên hệ với hệ thống van nổi và van chìm thông với một hầm kênh giữa lò và đưa khí thải ra ống khói cưỡng bức bởi quạt gió. Nói tóm lại, nguyên lý cấu tạo hoàn thành như lò Hoffman, trừ việc không có nóc cố định.

Để tạo lớp nóc tạm thời, ở đây người ta dùng các tấm bông gốm rải lên nóc lò ở vùng sấy đốt và lại “cuốn chiếu” công việc này vào vùng sấy đốt tiếp theo. Để phân biệt các vùng, người ta cũng dùng giấy dán trên toàn tiết diện lò như việc vận hành lò vòng Hoffman trên đây.

3. Đội ngũ công nhân được đào tạo nên các thao tác công việc trên toàn tuyến công nghệ đảm bảo yêu cầu.

4. Phối liệu nung gạch ở Nhà máy gạch Nam Sơn

Đất sét xa bồi ven sông với độ đồng đều tự nhiên được trầm tích là điều kiện thuận lợi lớn về nguyên liệu (tuy nhiên chỉ phù hợp nhất cho việc sản xuất gạch đặc). Đất sét này được pha trộn tới trên 30% lượng than qua lửa (thực chất là lượng than qua lửa lắng đọng vào các vùng hố trũng). Nhiệt trị của loại than này thấp (không đến 2000 kcal/kg). Do đó lượng pha vào đất phải tương ứng với lượng tiêu hao cho kg đất sét được nung chín (vào khoảng 350 – 400 kcal/sản phẩm chín).

5.  Chất lượng sản phẩm

Gạch đặc của nhà máy có kích thước trung bình khoảng 20x9x5cm được nung chín, màu sắc đỏ đẹp, cơ bản là đồng đều, tỷ lệ thu hồi tới trên 90%.

Trên đây là những thông tin đã khảo sát nhìn nhận tại hiện trường và có sự cung cấp của ông Vi Minh Long, giám đốc nhà máy. Về cảm nhận tổng quan, tôi cho rằng đây là cơ sở sản xuất có nề nếp trong quản lý và vận hành công nghệ, nên tin rằng hiệu quả sản xuất là có dù trong điều kiện khó khăn của thị trường VLXD hiện nay. Một nhược điểm là sản xuất toàn gạch đặc tốn nguyên liệu, tốn nhiên liệu nhưng đây lại có ưu điểm về thị trường là do các nhà máy gạch tuynen với mục tiêu tiết kiệm nguyên nhiên vật liệu nên từ lâu người ta không sản xuất gạch đặc.

1. Tốn nhiệt: khí thải lò tuynen nhiệt được thu sang lò sấy sơ cấp, thứ cấp nên thậm chí khí thải ra môi trường chỉ khoảng 30 – 40oC. Khác với lò tuynen, lò vòng kiểu không nóc nhiệt thải trực tiếp ra ống khói qua quạt cưỡng bức. Để có không khí dư lưu thông đốt cháy được nhiên liệu, nhiệt độ khí từ quạt hút đẩy đi không thể hạ thấp tới 30 – 40oC như lò tuynen.
2. Tốn nhiệt do nung tường lò, nền lò

1. Tốn nhiệt ở nóc lò

Ngọn lửa di động, nóc lò cũng di động theo chu kỳ nguội đi rồi nóng lên, chưa kể giai đoạn làm nguội nóc lò phải mở ra, nên thực chất nhiệt làm nguội đã dùng vào đốt nóng môi trường, lãng phí và gây ô nhiễm. Trong khi đó lò nung tuynen khi xe goòng ra khỏi lò được hút bụi và hút nhiệt qua phòng kín (hoặc hộp kín di động) nên không có hiện tượng này.

1. Lò vòng cải tiến chỉ áp dụng nung gạch, mà là gạch đặc. Nếu không là đất xa bồi mà là ở nơi khác thì việc tốn đất tới 40% và tốn than cũng một lượng tương ứng với lượng đất nung thêm thì tài nguyên về đất, về than nhanh cạn kiệt nếu một năm sản xuất hàng chục tỷ viên gạch xây như hiện nay.
2. Lò vòng cải tiến không đa dạng hóa được sản phẩm, duy nhất hiệu quả là sản xuất gạch đặc. Trong khi lò tuynen, với một lượng khoảng 5 – 10% than phun từ trên nóc, lượng than còn lại pha trực tiếp vào gạch mộc. Có thể nung được tất cả các loại gạch ngói dày mỏng, độ lớn và rỗng khác nhau, thậm chí độ rỗng có thể đạt tới 40 – 60% do đó tiết kiệm đất, than, lao động và nhiều lợi ích khác.
3. Nóc lò Hoffman cải tiến đang được đổ bằng xỉ hoặc kết mảng bông gốm hoặc bông thủy tinh để cách nhiệt thành các tấm che nóc rồi tháo dỡ theo chiều chạy của ngọn lửa. Như vậy dù khắc khục tối đa nhưng không thể triệt thoái được sự bay bụi, sự tan rã dần dần của kết cấu tấm ghép, do đó sự khuyếch tán của các phần tử siêu nhỏ trong môi trường là cực kỳ độc hại.

1. Về vốn đầu tư: Tuy đầu tư lò vòng Hoffman cải tiến có rẻ hơn đầu tư lò tuynen khoảng 50% nhưng diện tích sân phơi phải lớn (ở đây tới 13.000 m2). Với quy mô đầu tư sân phơi như vậy chắc chắn cũng chưa đáp ứng cho mùa ẩm Bắc Bộ và do đó với thời kỳ này năng suất và chất lượng sản phẩm đều giảm. Chưa kể đầu tư với lượng sân phơi mái che như trên cũng là tới cả chục tỷ đồng. Lò tuynen với hệ thống sấy sơ cấp, thứ cấp tận thu nhiệt chỉ cần khoảng 3.000  - 4.000 m2 nhà phơi chứa là đủ cho một nhà máy công suất khoảng 80 – 100 triệu viên quy tiêu chuẩn/năm, với chất lượng thu hồi tới 99% và lượng tiêu hao nhiên liệu cho 1 kg sản phẩm chín đã đạt mức tối ưu (khoảng 380 – 400 kcal/kg). Rõ ràng xét trên tổng thể các lợi ích của các loại sản phẩm nung được với giá trị cao hơn và các tiết kiệm nguyên nhiên liệu cũng như các lợi ích khác mang lại của lò tuynen thì lò Hoffman cải tiến không thể so sánh được.
2. Từ những nhược điểm nêu trên, ý kiến của Hiệp hội GSXD Việt Nam như sau:

Cần phải thực hiện nghiêm chỉnh Chỉ thị số 10/CT-TTg ngày 16/4/2012 của Thủ tướng Chính phủ, trong đó có nêu rõ: “… chấm dứt sản xuất gạch đất sét nung bằng lò thủ công, lò thủ công cải tiến, lò vòng sử dụng nhiên liệu hóa thạch phù hợp với điều kiện cụ thể ở từng địa phương” và “không sử dụng kinh phí khuyến công hàng năm vào việc hỗ trợ cho các cơ sở sản xuất gạch đất sét nung sử dụng công nghệ nung bằng lò thủ công, lò thủ công cải tiến, lò vòng”.

Ở những vùng miền có những điều kiện cá biệt hoặc vùng nhiều phế thải nông nghiệp thì loại lò vòng này có thể được sử dụng vì đã có sự thay thế nguyên liệu hóa thạch bằng phế thải trấu từ nông nghiệp.

Từ góc nhìn nhận đó chúng tôi đề nghị:

Chỉ nên cho tồn tại những cơ sở áp dụng lò vòng cải tiến khi có điều kiện cá biệt thuận lợi như có đất sét xa bồi ven sông trầm tích hàng năm không ảnh hưởng đến đất canh tác và gần các cơ sở sản xuất nhiệt điện hoặc cơ sở có than qua lửa lắng đọng để tăng cường tận dụng phế thải. Ngoài ra, ở đồng bằng sông Cửu Long, với lượng trấu từ chế biến nông nghiệp thải ra có thể sử dụng làm nhiên liệu cho lò vòng cải tiến kiểu này, nếu nguồn đất cho sản xuất được hợp pháp theo quy định.