Hiện nay, các nhà máy sản xuất xi măng vừa và nhỏ ở Việt Nam hầu như đã hoàn tất việc tăng năng suất lò nung, nhưng công đoạn nghiền là công đoạn tiêu tốn nhiều năng lượng nhất lại đang gặp khó khăn về năng suất, chi phí năng lượng, chi phí vận hành… Các nước phát triển đã ứng dụng máy nghiền đứng từ những năm 20 của thế kỷ trước và liên tục phát triển loại máy này về quy mô cũng như công suất. Công suất của máy nghiền đứng đã vượt xa công suất của máy nghiền bi và đạt đến trên 800 tấn/giờ. Xét về năng lượng tiêu thụ thì máy nghiền đứng tiết kiệm được từ 25% - 40% so với máy nghiền bi. Nếu sử dụng máy nghiền đứng trong ngành sản xuất xi măng sẽ giảm lượng kim loại tiêu hao, chất lượng sản phẩm tăng (đặc biệt đối với sản phẩm xi măng trắng), do số lần nghiền ít hơn máy nghiền bi.
Đầu năm 2003, Viện Công nghệ, thuộc Tổng công ty Máy động lực và Máy nông nghiệp (Bộ Công nghiệp) đã tham gia nghiên cứu Đề tài Khoa học công nghệ cấp nhà nước do Bộ Khoa học & Công nghệ chủ trì mang mã số KC.05.22: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nghiền bột siêu mịn hiệu suất cao ứng dụng trong công nghiệp”, công suất thiết kế 15 tấn/giờ. KS Ngô Quang Hưng, Phó giám đốc Trung tâm Cơ khí-Tự động hoá Viện Công nghệ - Chủ nhiệm Đề tài cho biết: Đây là đề tài có đòi hỏi cao về khoa học, về số lượng các hạng mục, về khối lượng thiết bị và đặc biệt là điều kiện để ứng dụng triển khai sản xuất. Do đó, nhóm nghiên cứu đã thực hiện hàng loạt các khảo sát trong và ngoài nước trước khi triển khai đề tài và đẩy mạnh khâu thiết kế là khâu khó nhất ngay từ khi bắt tay vào công việc nghiên cứu.
Trước khi chế tạo các cụm thiết bị chính của máy nghiền, nhóm nghiên cứu đã thiết kế và chế tạo ngay một mô hình máy nghiền với tỷ lệ 1/4. Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận quan trọng và khó chế tạo đối với máy nghiền. Việc chế tạo không đơn giản, vì đây là hộp giảm tốc trục đứng, từ trước đến nay chưa bao giờ được chế tạo ở Việt Nam, và chủ yếu vẫn phải nhập ngoại. Tuy nhiên, nhóm thực hiện đề tài đã tự mày mò nghiên cứu và chế tạo thành công hộp giảm tốc. Toàn bộ các cụm thiết bị khác của máy nghiền như: Mâm nghiền, bánh nghiền, hệ thống phân ly… cũng đều được chế tạo trong nước, trừ một số linh kiện thuỷ lực, linh kiện điều khiển điện tử phải nhập ngoại.
Sau nhiều nỗ lực và quyết tâm của tập thể nhóm nghiên cứu Viện Công nghệ, tháng 6/2005, máy nghiền đứng có chiều cao 9 m, tổng trọng lượng 70 tấn (riêng hộp số 13 tấn), động cơ công suất 300 kW, có tỷ lệ nội địa hoá tới 90% đã được lắp đặt và vận hành thử tại Công ty TNHH Vật liệu xây dựng Hạ Long (TP. HCM). Máy gồm 4 bộ phận: Cụm chuyển động, cụm nghiền, cụm phân ly và gia tải thuỷ lực. Vật liệu rót từ trên xuống, được nghiền nhỏ, sau đó sẽ được chuyển tới vùng phân ly và vùng thu hồi sản phẩm nhờ các luồng khí có áp suất lớn. Những hạt bụi chưa đủ tiêu chuẩn sẽ rơi vào vùng nghiền, nên không phải nghiền lại toàn bộ nguyên liệu như những máy nghiền thông thường. Kết quả thu được sau khi thực hiện kiểm định của cơ quan hữu quan đã cho thấy, thiết bị hoàn toàn đủ điều kiện ứng dụng rộng rãi trong sản xuất xi măng (đạt các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành). Các đơn vị tham gia ứng dụng thiết bị này đã đánh giá cao tính khả thi cũng như các chỉ tiêu kỹ thuật của thiết bị.
Thiết bị này cũng đã được thử nghiệm khả năng nghiền ở chế độ “siêu mịn” với công suất 9 tấn/giờ, đạt độ mịn 10,5%, còn lại trên sàng 0,05/%. Thiết bị có thể dùng nghiền nguyên liệu trong dây chuyền sản xuất xi măng, bao gồm nghiền clinker, nghiền than, nghiền đá…
Việc chế tạo thành công máy nghiền đứng siêu mịn hiệu suất cao mang lại hiệu quả kinh tế - xã hội rõ rệt, giá thành 1 máy nghiền đồng bộ được chế tạo trong nước thấp hơn giá thành của 1 máy nghiền cùng loại nhập ngoại. Điểm nổi bật của thiết bị này là năng lượng điện tiêu thụ giảm đáng kể (25 kWh/tấn so với khoảng 40 kWh/tấn với máy nghiền bi), lượng kim loại hao mòn khoảng 4-10 gram/tấn (với máy nghiền bi khoảng 40-200 gram/tấn), đáp ứng được các tiêu chuẩn về môi trường, về độ ồn và bụi phát sinh. Hơn nữa, máy nghiền đứng được thiết kế nhỏ, gọn hơn so với máy nghiền bi cùng công suất, nên tiết kiệm được diện tích mặt bằng và chi phí xây dựng nền móng. Bên cạnh đó, việc duy trì chu kỳ sản xuất dài hạn do độ bền lâu của hệ thống bánh nghiền, tấm lót cũng mang lại hiệu quả và lợi ích kinh tế cho nhà sản xuất.
Những kết quả ban đầu của việc chế tạo máy nghiền đứng, đã thể hiện được tính ưu việt của loại thiết bị này và mở ra cho ngành SXVLXD, khai thác, chế biến khoáng sản trong nước một mô hình công nghệ nội địa mới bảo đảm chất lượng, phù hợp với điều kiện Việt Nam, từng bước thay thế nhập khẩu.
