Hiện nay nước ta có nền kinh tế công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày càng phát triển, có hàng trăm nhà máy xi măng lớn nhỏ. Các nhà máy xi măng phân bố không đều, thường tập trung cục bộ ở những tỉnh có nguồn nguyên liệu đá vôi như Ninh Bình, Hà Nam… Vì vậy, việc phân phối, tiêu thụ xi măng cho các tỉnh miền Trung và miền Nam đòi hỏi chi phí lớn, cộng với đó việc vận chuyển đường bộ gặp nhiều khó khăn và bị giới hạn về tải trọng. Tuy nhiên, nước ta có hệ thống sông ngòi dày đặc, thuận lợi cho việc vận chuyển bằng đường thủy. Chi phí xây dựng cho trạm đóng bao bằng một phần nhỏ so với chi phí xây dựng một nhà máy sản xuất xi măng, vì vậy phương án vận chuyển xi măng rời đến các trạm đóng bao là hoàn toàn hợp lý.

Ninh Bình hiện nay có các nhà máy xi măng sản xuất theo công nghệ lò quay. Xi măng bao trong quá trình vận chuyển, bốc xếp xuống tàu thường bị xuống mẫu mã, hay bị hút ẩm nên việc vận chuyển xi măng rời bằng những tàu bồn đến các trạm đóng bao sẽ giảm được chi phí, vẫn đảm bảo mẫu mã và chất lượng.

Việc vận chuyển xi măng rời từ tàu lên silo chứa thông qua máy Sewertell và xe bồn vận chuyển, để giảm chi phí sản xuất và hạ giá thành sản phẩm các tác giả Lê Văn Thường, Nguyễn Ngọc Thắng - Công ty TNHH Cơ điện Ninh Bình, Bùi Hồng Cẩm- Công ty TNHH Tập đoàn Hoàng Phát Vissai, Đỗ Thị Thu Thúy- Trường THCS Trương Hán Siêu đã nghiên cứu, chế tạo ra “Máy vận chuyển xi măng rời”.

Cấu tạo của máy gồm các bộ phận: Cụm bánh xe di chuyển, Động cơ di chuyển, kết cấu cụm di chuyển, trụ quay, cụm máng khí động B400 vận chuyển xi măng, đối trọng Máy vận chuyển xi măng rời, cụm mâm quay lấy xi măng, cụm máng khí động 400 lấy xi măng rời, cụm chân chống khi nghỉ máy vận chuyển xi măng rời.

Nguyên lý hoạt động: Máy vận chuyển xi măng rời được điều khiển bằng điện 380V-50Hz, tất cả di chuyển của máy được vận hành bằng điều khiển từ xa. Máy được cấp điện điều khiển bằng nút (ON/OFF) trên bảng điều khiển điều khiển từ xa.

Nâng chân chống cụm máng khí động lấy xi khi không hoạt động: Chân chống chống cụm máng khí động lấy xi măng được điều khiển bằng xi lanh thủy lực. Trước khi nâng chân chống cần phải mở các chốt khóa an toàn khóa chân chống với kết cấu thân cụm máng khí động vận chuyển xi măng. Trạm nguồn thủy lực cấp dầu thủy lực điều khiển xi lanh thủy lực di chuyển rút lại, kéo theo chân chống gập áp sát mặt dưới cụm máng khí động lấy xi măng rời. Trạm nguồn thủy lực điều khiển ra chân và gập chân có cơ cấu van chống tụt đảm bảo quá trình sử dụng chân chống không bị ngả ra do tự trọng của chân chống.

Di chuyển máy lấy xi măng rời vào vị trí vận chuyển: Máy vận chuyển xi măng rời được chuyển động quay quanh trục quay nhờ cụm di chuyển. Cụm di chuyển được cấu tạo bằng bánh lốp D1200 di chuyển dễ dàng trên mặt cảng. Cụm di chuyển được truyền chuyển động bằng 02 động cơ N= 5.5 Kv và được truyền động qua bộ truyền xích 32A-2. Cụm di chuyển máy vận chuyển xi măng rời có cơ cấu cụm bánh xe tì đảm bảo khoảng cách an toàn. Trong quá trình sử dụng bánh xe có bị thủng lốp toàn bộ máy không bị nghiêng làm ảnh hưởng đến mâm quay của trụ quay.

Di chuyển cụm máng khí động lấy xi măng vào vị trí cửa đổ của máy Sewertell: Cụm máng khí động lấy xi măng rời được quay quanh cụm maamm tì. Cụm mâm quay được truyền chuyển động bởi động cơ quay toa N = 2.2Kw, n= 25 v/p, qua bộ bánh răng quay toa. Mâm quay toa có thể quay được góc 360 độ thuận lợi cho việc vận chuyển xi măng.

Qúa trình vận chuyển xi măng rời: Máy vận chuyển xi măng rời được điều khiển đúng vị trí thuận lợi với máy Sewertell. Kết nối của đổ máy Sewertell với cửa vào của máy vận chuyển xi măng rời. Bật quạt thổi máng khí động cấp khí cho mang khí động. Xi măng được hút từ Tàu bồn lên bằng máy Sewertell và được đổ vào cửa đổ máy vận chuyển xi măng rời. Lúc này xi măng được dòng khí của quạt thổi máng động thổi qua vải máng khí động đẩy xi măng tạo thành dòng chảy. Xi măng được chảy trong lòng máng khí động nhờ độ dốc của máng, vận chuyển và đổ vào chân gầu nâng. Tàu bồn đứng yên vị trí khi hút xi măng, khi máy Sewertell hút hết xi măng trên boong tàu so với tầm với của máy Sewertell, lúc này máy Sewertell di chuyển đến vị trí mới, người điều khiển máy quay cụm máng khí động lấy xi và di chuyển đến vị trí mới sao cho máy Sewertell di chuyển trong tầm với của máy vận chuyển xi măng rời.

Máy sử dụng biến tần để điều khiển các di chuyển của hệ thống, với nhiều ưu điểm nổi bật như: Có cơ cấu quay linh hoạt, điều khiển bằng biến tần nên không bị gián đoạn và mượt mà khi di chuyển, tiết kiệm nhiên liệu, giảm chi phí người điều khiển, giảm thời gian tàu lưu lại bến, có năng suất 400 tấn/ giờ; Máy được di chuyển bằng bánh lốp nên có thể di chuyển dễ dàng trên mặt bến, không cản trở sự đi lại của các máy móc khác. Ngoài ra, máy được sử dụng máng khí động để vận chuyển xi măng rời, tiết kiệm điện năng, tăng năng suất vận chuyển. Máy có các cơ cấu quay linh hoạt, có thể chuyển theo các vị trí di chuyển của máy Sewertell.

Máy vận chuyển xi măng rời rời khi tham gia Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh lần thứ VIII đã được Hội đồng giám khảo đánh giá là giải pháp có nhiều tính mới tính sáng tạo, hiệu quả kinh tế - xã hội và đoạt giải Nhất. Đây là một sự động viên khích lệ, cũng như là sự ghi nhận những đóng góp của đội ngũ các tác giả cho sự sáng tạo khoa học kỹ thuật tỉnh Ninh Bình./.

Bích Đào