Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13778:2023 về Cyclone thuỷ lực sứ dùng trong tuyển khoáng - Yêu cầu kỹ thuật do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 82 Khai thác mỏ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật, phương pháp kiểm tra và nghiệm thu đối với thiết bị cyclone thủy lực có các bộ phận chính được chế tạo hoặc lót bằng vật liệu gốm sứ chuyên dụng trong ngành công nghiệp tuyển khoáng.

Phạm vi áp dụng và đối tượng áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các loại cyclone thuỷ lực sứ (hoặc cyclone thuỷ lực có các bộ phận tiếp xúc trực tiếp với dòng quặng được làm bằng sứ chịu mòn) được sử dụng trong quá trình tuyển khoáng để phân loại cỡ hạt, làm đặc, khử bùn hoặc tuyển trọng lực. Đối tượng áp dụng bao gồm các tổ chức, cá nhân thiết kế, chế tạo, nhập khẩu, thử nghiệm, nghiệm thu và vận hành thiết bị cyclone thuỷ lực sứ tại Việt Nam.

Nội dung cốt lõi của TCVN 13778:2023 (Từ Điều 1 đến Điều 4)

1. Phạm vi áp dụng (Điều 1)

• Xác định giới hạn và phạm vi điều chỉnh của tiêu chuẩn đối với các dòng sản phẩm cyclone thủy lực sứ dùng trong tuyển khoáng.
• Quy định các thông số kỹ thuật cơ bản và điều kiện làm việc tiêu chuẩn của thiết bị trong môi trường bùn quặng có tính mài mòn và ăn mòn hóa học cao.

2. Tài liệu viện dẫn (Điều 2)

• Hệ thống hóa các tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) và tiêu chuẩn quốc tế (ISO) liên quan làm căn cứ đối chiếu về phương pháp thử vật liệu gốm kỹ thuật, độ bền uốn, độ cứng, độ hút nước, độ bền mài mòn và các chỉ tiêu cơ lý hóa khác của vật liệu sứ oxit nhôm (alumina) hoặc gốm silicon carbide (SiC).
• Quy định nguyên tắc áp dụng phiên bản mới nhất đối với các tài liệu viện dẫn có sự thay đổi hoặc sửa đổi, bổ sung.

3. Thuật ngữ và định nghĩa (Điều 3)

• Cyclone thuỷ lực sứ (Ceramic hydrocyclone): Thiết bị phân ly ly tâm sử dụng áp lực dòng chảy để phân tách các hạt rắn trong môi trường lỏng, trong đó các bộ phận chịu mài mòn chính được chế tạo bằng vật liệu sứ kỹ thuật.
• Lớp lót sứ (Ceramic lining): Các chi tiết bằng sứ được tạo hình và thi công lắp ghép khít bên trong vỏ kim loại của cyclone nhằm bảo vệ vỏ thiết bị khỏi bị mài mòn bởi dòng bùn quặng tốc độ cao.
• Cửa nạp liệu (Inlet): Bộ phận dẫn hướng dòng bùn quặng đi vào bên trong cyclone theo phương tiếp tuyến để tạo chuyển động xoáy ly tâm.
• Cửa tràn (Overflow/Vortex finder): Bộ phận định hình dòng xoáy ngược để thu hồi sản phẩm mịn (cỡ hạt nhỏ) ở phía trên.
• Cửa tháo đáy (Underflow/Apex): Bộ phận tháo sản phẩm thô (cỡ hạt lớn) ở phía dưới đáy hình côn của cyclone.

4. Yêu cầu kỹ thuật chung (Điều 4)

• Yêu cầu về vật liệu sứ: Vật liệu chế tạo các chi tiết lót của cyclone phải là gốm sứ kỹ thuật cao cấp (như sứ Alumina với hàm lượng Al2O3 tối thiểu theo quy định hoặc sứ Silicon Carbide - SiC). Vật liệu phải đảm bảo độ cứng cao, khả năng chống mài mòn vượt trội và chịu được sự ăn mòn của các loại hóa chất sử dụng trong công nghệ tuyển khoáng.
• Yêu cầu về ngoại quan và chất lượng bề mặt: Bề mặt làm việc bên trong của các chi tiết sứ phải nhẵn mịn, không được có các vết nứt, sứt mẻ, rỗ khí, tạp chất hoặc các khuyết tật ngoại quan khác. Sự không đồng đều trên bề mặt có thể làm rối loạn dòng chảy ly tâm và làm giảm nhanh tuổi thọ của thiết bị.
• Yêu cầu về kích thước và dung sai: Kích thước hình học của các chi tiết sứ và vỏ kim loại phải đảm bảo độ chính xác cao theo bản vẽ thiết kế. Dung sai lắp ghép phải nằm trong giới hạn cho phép để tránh hiện tượng rò rỉ bùn quặng hoặc gây ra ứng suất tập trung làm nứt vỡ chi tiết sứ khi lắp ráp và vận hành dưới áp lực cao.
• Yêu cầu về liên kết và lắp ghép: Keo dán hoặc chất liên kết giữa lớp lót sứ và vỏ kim loại phải có độ bám dính cao, chịu được nhiệt độ làm việc của hệ thống và không bị phân hủy trong môi trường nước hoặc hóa chất tuyển khoáng. Các mối ghép giữa các phân đoạn sứ phải khít, khe hở mối nối phải được điền đầy bằng chất keo chuyên dụng để tránh hiện tượng xói mòn cục bộ tại vị trí giáp ranh.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13778:2023 có hiệu lực thi hành kể từ ngày công bố. Các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực khai thác, chế biến khoáng sản, chế tạo cơ khí mỏ cần áp dụng tiêu chuẩn này để chuẩn hóa quy trình thiết kế, chế tạo, kiểm tra chất lượng sản phẩm nhằm nâng cao hiệu quả phân cấp hạt quặng và kéo dài tuổi thọ vận hành của thiết bị.