Ngoài những vấn đề có liên quan về hệ thống lớn như kho đồng nhất nguyên liệu phải tốt, silo đồng nhất bột liệu phải đảm bảo đồng nhất tốt, nguồn nguyên liệu tốt, hệ thống lò, ghi làm nguội và hệ thống tháp trao đổi nhiệt phải tốt còn có các thiết phụ phụ trợ đi kèm để giúp người vận hành hiểu rõ và nắm bắt được các trạng thái của lò nung:

1. Hệ thống phân tích khí:

Hệ thống phân tích khí trong nhà máy là một hệ thống cực kì quan trọng nhằm mục đích giám sát liên tục nồng độ khí trong quá trình vận hành sản xuất. Ngoài chức bảo vệ an toàn trong vận hành, hệ thống phân tích khí giám sát được nồng độ khí thải ra môi trường và đặc biệt phục vụ vận hành tốt dây chuyền thiết bị. Tối ưu hóa tình trạng làm việc của dây chuyền công nghệ.  Hệ thống phân tích khí được xem như là "tai mắt" của người vận hành.

Trong công đoạn lò nung Clinker, hệ thống phân tích khí được sử dụng khá phổ biến. Đối với những công hệ lò hiện đại, năng suất lớn, hệ thống phân tích khí thông thường được lắp đặt 4 vị trí quan trọng để phục vụ vận hành và phòng chống cháy nổ. Khu vực đầu lò, (1 bộ) tháp trao đổi nhiệt (2 bộ) và sau tháp (1 bộ).

Nếu toàn bộ hệ thống phân tích khí làm việc tốt, người vận hành sẽ nắm bắt được tình trạng của lò nung và duy trì lò nung hoạt động ở trạng thái tốt nhất, giám sát được quá trình tắc tháp, giám sát được hàm lượng O2, CO và NOx trong lò, hơn nữa bảo vệ tốt cho lọc bụi điện cũng như tăng tuổi thọ gạch chịu lữa. Trên cơ sở đó người vận hành sẽ tiết kiệm được nhiên liệu đốt cho quá trình nung Clinker.

Đối với các hệ thống lò của Châu Âu, thông thường bố trí đầy đủ các phân tích khí tại các vị trí cần lấy mẫu và phân tích, đối với các lò nung của Trung Quốc thiết kế, đa phần chỉ sử dụng một bộ phân tích khí sau tháp để bảo vệ lọc bụi điện, không bố trí tại đầu lò cũng như vị trí trên tháp trao đổi nhiệt, gây rất khó khăn cho người vận hành.

Hiện nay rất nhiều nhà máy, đặc biệt là các lò nung được thiết kế và cung cấp từ Trung Quốc, hệ thống phân tích khí hoàn toàn không làm việc, do vậy rất dễ xảy ra cháy nỗ lọc bụi điện khi hàm lượng CO cao. Người vận hành chỉ dựa vào kinh nghiệm, không tối ưu hóa trong quá trình vận hành lò nung.

Đến thời điểm hiện nay, tại Việt Nam cũng như trên thế giới, rất nhiều nhà máy đã bị cháy nổ lọc bụi điện và nổ tháp trao đổi nhiệt gây chết người và thiết hại rất lớn trong sản xuất, thiết nghĩ cần phải đưa hệ thống phân tích khí vào danh mục kiểm định an toàn bắt buộc trong sản xuất.

2. Camera lò nung và Cooler:

Camera lò nung và Cooler là những thiết bị phụ trợ hỗ trợ đắc lực cho việc vận hành, giám sát quá trình cháy bên trong lò nung, giám sát hình dáng ngọn lửa, mức độ bám dính tại ghi làm nguội, mức độ bám cola tại đầu ra clinker, nhận định được chất lượng Clinker sắp ra lò. Ngoài ra, có một số trường hợp, giúp người vận hành thấy được các tảng cola lớn đi ra lò có thể gây nguy hiểm cho ghi làm nguội cũng như máy đập búa.

Nếu Camera làm việc tốt, hiển thị rõ nét bên trong lò, sẽ giúp người vận hành biết được mức độ cháy bên trong lò cũng như chất lượng Clinker đầu ra.

Camera SLK hãng Thermoteknix

Với công nghệ ngày nay, rất nhiều hãng đã sản xuất camera lò có tích hợp đo nhiệt độ bằng hồng ngoại, đo nhiệt độ hầu hết các khu vực hiển thị trên camera, giám sát được nhiệt độ Zone nung, nhiệt độ vòi đốt, nhiệt độ Clinker ra lò, đánh giá mức độ nóng-nguội của lò, tránh trường hợp quá nhiệt cũng như nguội lò gây đổ cola và không đạt được chất lượng sản phẩm...

Một số nhà máy sử dụng các Camrera của Trung Quốc sản xuất, chất lượng rất thấp, thiết bị bảo vệ và làm mát camera rất kém dẫn đến sau thời gian vận hành, camera bị cháy hoặc hỏng không sử dụng được, làm cho người vận hành bị "mù" trong quá trình vận hành lò nung.

3. Pyrometer đo nhiệt độ Zone nung:

Pyrometer là một thiết bị đơn giản rẽ tiền, tuổi thọ cao nhưng phục vụ rất tốt để giám sát nhiệt độ Zone nung, nếu như nhà máy không sử dụng camera có hỗ trợ đo nhiệt độ đa điểm bên trong lò, giải pháp sử dụng Pyrometer là rất hợp lí, tuy nhiên hiện nay rất nhiều nhà máy đặc biệt là công nghệ lò nung của Trung Quốc hầu như không sử dụng đo nhiệt độ Zone nung, gây rất khó khăn trong quá trình vận hành lò cũng như tiết kiệm nhiên liệu trong quá trình sản xuất Clinker.

Để giám sát nhiệt độ Zone nung, người vận hành thường sử dụng trục tham chiếu BZT ( Burning Zone Temperature ) bao gồm: Dòng lò, Nhiệt độ Zone nung bằng Pyrometer, NOx trong lò. Ba yếu tố này đánh giá tình trạng của lò nung, người vận hành dựa vào đó để điều chỉnh than, cấp liệu cho phù hợp và duy trì lò nung hoạt động ổn định.

Hầu như các nhà máy do Trung Quốc thiết kế đều không có Pyrometer, phân tích khí đầu lò để đo nồng độ NOx, người vận hành chỉ dựa vào yếu tố dòng lò kết hợp với Camera lò và kèm theo kinh nghiệm vận hành. Yếu tố này rất khó để chuẩn đoán đúng được tình trạng bên trong lò để điều chỉnh nhiên liệu và cấp liệu cho phù hợp. Như vậy rất dễ hiểu vì sao các lò nung của Trung Quốc thông thường có chất lượng sản phẩm không ổn định.

4. Kiln Shell Scanner - Máy quét nhiệt độ vỏ lò:

Máy quét nhiệt độ vỏ lò là một thiết bị không thể thiếu trong quá trình vận hành lò nung Clinker, giám sát liên tục và thường xuyên vỏ lò trong suốt quá trình vận hành. Hiển thị mức độ bám dính Cola trong lò, giám sát nhiệt độ vỏ lò. Ngoài ra một số máy quét nhiệt độ vỏ lò còn giám sát độ trượt của vành băng đa lò và đo được bề dày của gạch chịu lữa cũng như độ dày của Cola. Nếu không có máy quét nhiệt độ vỏ lò, coi như chúng ta đã mất đi một thiết bị giám sát đắc lực để phục vụ quá trình vận hành.

Máy quét nhiệt độ vỏ lò của Thermoteknix

Hiện nay hầu hết nhiều người có suy nghĩ rằng máy quét nhiệt độ vỏ lò chỉ có nhiệm vụ giám sát nhiệt độ vỏ lò và thông thường có tính năng giống nhau, tuy nhiên các bạn nên biết rằng nó có nhiều tính năng hơn bạn nghĩ cũng như rất khác nhau về mức độ hiển thị giám sát.

Điều rất quan trọng đối với máy quét nhiệt độ vỏ lò là loại đầu quét và phần mềm hỗ trợ đi kèm. Một số thông số của máy quét cần được quan tâm như: Tần số quét, số lần lấy mẫu trên một lần quét và góc quét kèm theo là phần mềm hỗ trợ để tất cả các điểm quét xa hay gần là giống nhau.

Đối với máy quét của hãng Thermoteknix hệ TK50 có các thông số sau: Tần số quét: 30Hz, Số lần lấy mẫu trên một lần quét: 2048 mẫu, Góc quét: 120 độ. Phần mềm sử dụng: PosiTrak

Với hệ máy quét này, vị trí đặt đầu quét không quan trọng, Thermoteknix đã sử dụng phần mềm PosiTrak nên tất cả các điểm hiển thị đều giống nhau, hơn nữa do số lần lấy mẫu lớn (2048 mẫu ) nên toàn bộ các điểm trên vỏ lò đều được hiển thị nhiệt độ trên máy tính.

Đối với các loại máy quét của Trung Quốc, tần số quét rất thấp, 20Hz; số lần lấy mẫu trên một chu kì quét: 256; góc quét: 90 độ, do vậy sẽ có rất nhiều điểm ảnh trên vỏ lò bạn không thể nhìn thấy, nếu vô tình điểm đỏ vỏ lò rơi vào đó, coi như không giám sát được. Ngoài ra các điểm ảnh hiển thị trên máy tính không giống nhau, điểm gần đầu quét nhỏ hơn các điểm ở xa đầu quét và không tuyến tính.

Ngoài ra hệ thống máy quét hiện đại, có kèm theo thiết bị giám sát độ trượt của vành băng đa, qua đó bảo vệ tốt hơn cho vỏ lò.

Đối với phần mềm của Thermoteknix, có giám sát bề dày của gạch chịu lữa, bề day của cola trong lò, giúp người vận hành nắm vững được các rủi ro rơi gạch chịu lữa cũng như quyết định kì hạn sửa chữa lớn cho lò nung.

5. Các thiết bị đo nhiệt độ và áp suất:

Thiết bị đo nhiệt độ và áp suất là những thiết bị không thể thiếu trong quá trình vận hành lò nung và ghi làm nguội, đây là những thiết bị giám sát phục vụ rất tốt cho quá trình vận hành. Phản ánh nhanh nhất tình trạng của tháp, lò cũng như ghi làm nguội. Đặc biệt các thiết bị đo nhiệt và áp suất tại buồng khói, ống xuống liệu, đầu ra Calciner, nhiệt độ gió 2, nhiệt đó gió 3, áp suất Kiln Hook.

6. Cân định lượng cấp liệu lò:

Nếu một lò nung được cấp liệu bởi một hệ thống cân định lượng chính xác và được hiệu chuẩn Online thì không có gì bằng, qua đó người vận hành sẽ biết được một lượng liệu chính xác được cấp vào lò và từ đó sử dụng than, gió và tốc độ lò cho phù hợp, từ đó giữ được ổn định nhiệt độ tháp cũng như dòng lò nung. Nếu hệ thống cân được hỗ trợ hiệu chuẩn Online, thi thoảng người vận hành chạy hiệu chuẩn Online để kiểm tra độ chính xác của cân và tự động hiệu chuẩn lại cân. Nếu hệ thống cân chính xác sẽ giúp cho việc kiểm tra tiêu hao nguyên nhiên liệu trong quá trình sản xuất Clinker.

Ngày nay thông thường có hai loại cân cấp liệu lò sử dụng phổ biến, cân loại Solid Flow Meter và cân băng định lượng thông thường. Với loại cân Solid Flow Meter có sai số cao hơn cân băng định lượng, tuy nhiên ổn định hơn và tránh được các trường hợp trào liệu ra ngoài như cân băng định lượng thông thường. Cân Solid Flow Meter vẫn là một lựa chọn hợp lí hơn cho việc định lượng các dạng bột liệu mịn.

7. Cân định lượng cấp than cho lò và Calciner:

Đây là hai hệ thống cân đặc biết rất quan trọng trong vận hành lò nung Clinker, hầu hết các nhà máy sản xuất đều đau đầu về hệ thống cân này. Hệ thống cân này đòi hỏi độ chính xác cao và tuyến tính, có như vậy mới giúp người vận hành tối ưu hóa được lò nung, đảm bảo được an toàn cũng như giảm tiêu hao nhiệt trong sản xuất.

Cân Multicor của hãng Schenck

Cân Roto Weight Feeder DRW của Pfister

Hiện nay trên thị trường Việt Nam, đang sử dụng một số loại cân như cân đĩa quay của Pfister Roto Weight Feeder DRW, cân đĩa quay của Trung Quốc, cân Multicor của Schenck và một số loại cân Multicor của Trung Quốc chế tạo. Đối với các loại cân của hãng Schenck và Pfister rất chính xác, tuy nhiên đòi hỏi nghiêm ngặt về vận hành, bảo dưỡng sửa chữa và hiệu chuẩn định kì. Ngoài ra một số nhà máy còn có hệ thống Prehopper để hiệu chuẩn Online, hiệu chuẩn cân tự động, đây là một giải pháp rất tốt để phục vụ vận hành lò nung.

Khi hệ thống cân cấp liệu cho lò và hệ thống cân than chính xác thì mới có thể thực hiện tối ưu hóa lò nung cũng như kiểm tra tiêu hao năng lượng nhà máy.