Thiết kế phân xưởng nung trong lò tuynel sản phẩm sứ vệ sinh,chậu rửa và các loại tiểu,công suất 400 000 sản phẩm một năm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC

KHOA

Đề Tài : Thiết kế phân xưởng nungtrong lò Tuynel sản phẩm sứ vệsinh,chậu rửa và các loại tiểu,công suất400.000 sản phẩm một năm Giảng viên hướng dẫn : .

Sinh viên thực hiện : .

Lớp : .

MSSV : .

Lêi nãi ®Çu

Trong sự tiến bộ và phát triển nh vũ bão của nền khoa học thế giới, khoahọc công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng cũng không nằm ngoài xu thế đó.Với một vị trí đặc biệt trong ngành xây dựng các công trình, chất lợng củavật liệu gốm xây dựng có ảnh hởng rất lớn đến chất lợng và tuổi thọ côngtrình Do đó, công nghệ vật liệu nung đang ngày càng hoàn thiện và đổi mớicông nghệ hiện đại cho phù hợp với xu thế chung, theo kịp khoa học thế giới.Trong đó công nghệ sản xuất các loại sản phẩm sứ vệ sinh xây dựng đangchiếm vị trí quan trọng trong sản xuất gốm

Với đặc tính riêng biệt của nó: hình dáng phức tạp, yêu cầu ngày càngcao về tính sử dụng, tính thẩm mỹ… Bên cạnh đó, nhu cầu của thị tr Bên cạnh đó, nhu cầu của thị trờng vềmặt hàng này cho các công trình xây dựng mà rộng lớn hơn là chất lợngphục vục cuộc sống cong ngời ngày càng tăng

Do vậy, để chuẩn bị cho mình những kiến thức cơ bản về ngành sản xuấtsản phẩm sứ vệ sinh xây dựng, em đã giao đề tài cho Đồ án môn học là:

Thiết kế phân xởng nung trong lò tuynel sản phẩm sứ vệ sinh, chậu rửa vàcác loại tiểu, công suất 400.000 sản phẩm/năm

Trong thời gian thực hiện đề tài em luôn nhận đợc sự hớng dẫn tận tìnhcủa thày giáo PGS, TSKH Bạch Đình Thiên Qua đây chúng em xin bày tỏlòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS, TSKH Bạch Đình Thiên.

Em tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệvật liệu xây dựng - Khoa vật liệu xây dựng - Trờng đại học xây dựng trongsuốt thời gian học tập vừa qua.

Phần I : giới thiệu về sản phẩm

Giới thiệu chung

Các vật liệu phổ biến thờng đợc dùng để ốp bên trong nhà các thiết bị vệsinh, nhà bếp, phòng tắm, phòng đợi, phòng nghỉ, ga tàu điện ngầm và cácnơi công cộng khác là các vật liệu gốm từ phối liệu đất sét, sành, sứ và bán sứcó phủ men trong hoặc men đục (men trắng hay men màu).

Các sản phẩm từ các vật liệu nh vậy bao gồm tấm ốp, bệ xí, chậu rửa,bồn tắm… Bên cạnh đó, nhu cầu của thị tr theo đặc trng của xơng tấm có loại sành và tấm trang trí đợcchuẩn bị từ đất sét trắng hay đất sét dễ chảy địa phơng, bán sứ và sứ đợc chếtạo từ đất sét trắng và cao lanh với một số nguyên lý khác.

Hiện nay với công nghệ tiên tiến đợc áp dụng rộng rãi trong sản xất làcác tấm ốp sành tráng men sử dụng thiết bị sấy phun để sấy bột phối liệu vớithời gian từ 7 đến 10 phút Trong khi công nghệ cũ là 7 ữ 10 giờ Nghiên cứuthành phần của phối liệu để rút ngắn sự tháo khuôn của xơng mộc khi đúc rótsản phẩm vệ sinh xây dựng cũng nh các phơng pháp công nghệ mới tạo hìnhsản phẩm vệ sinh xây dựng cho phép áp dụng các dây chuyện liên tục trongsản xuất.

Khoảng 50% toàn bộ sản phẩm vệ sinh xây dựng đợc chế tạo từ sảnphẩm bán sứ với độ hút nớc thấp dến 5% còn các loại sản phẩm khác từ phốiliệu sành độ hút nớc tới 12%, các sản phẩm đợc sản xuất từ phối liệu sứ có độhút nớc thấp hơn.

* Các loại sản phẩm và yêu cầu của chúng:

Sản phẩm sứ vệ sinh xây dựng (chậu xí, chậu rửa, chậu tiểu, bình, bồntắm … Bên cạnh đó, nhu cầu của thị tr) chế tạo từ phối liệu sành, bán sứ và sứ bằng phơng pháp đúc rót trongkhuôn thạch cao sau đó sấy tráng men và nung

Sản phẩm thuộc gốm tinh chúng có xơng xốp (sành) hay xơng đặc xít(sứ hay bán sứ) đợc phủ lớp men trong hay men đục (men trắng hay menmau) các tính chất cơ lý xơng sản phẩm cho trong bảng sau:

Độ hút nớc (%) 0,2 ữ 0,5 không lớn hơn 5Khối lợng thể tích

Chậu xí thuận tiện khi sử dụng và kinh tế (loại xí bệt) tuy nhiên phức tạptrong sản xuất vì trong công nghệ chết tạo còn phải sản xuất các bộ phận chitiết và chi tiết thay thế.

Hiện nay đang sản xuất các loại chậu vệ sinh kiểu “compack” có thùngrửa đặt trực tiếp trên chậu vệ sinh, các chậu vệ sinh chuyên dùng và các loạikhác Thùng rửa đợc chế tạo theo 3 loại: Loại đặt cao (BCB ΓBΓ 3311-66)BΓ 3311-66)ΓBΓ 3311-66) 3311-66),loại đặt thấp (HCB ΓBΓ 3311-66)OCΓ 7622-61) ΓBΓ 3311-66) 7622-61) và loại nối trực tiếp với chậu vệ sinh(HCCB) của Nga.

Không phụ thuộc vào dạng tất cả các chậu vệ sinh đề cần phải có hìnhdạng thuỷ học đúng, độ bền vững khi xối rửa cao, cho phép lợng nớc xốikhông nhỏ hơn 1,5 lít trong 1 giây

Chậu rửa treo với lỗ thoát giữa (ΓBΓ 3311-66)OCΓ 7622-61) ΓBΓ 3311-66) 775-62 của Nga) đợc chế tạo vớiống xiphông ha là không có ống xiphông, chúng đợc trang bị vòi nớc, nút vàống rửa

Chậu rửa mặt đợc chia làm hai loại chủ yếu: Loại chảy tràn (không cómáng chảy) và loại tự thoát (có máng thoát).

Ngoài chậu rửa còn có các loại: có gờ lng (có chỗ dựa) và không có gờ ng (không có chỗ dựa) loại bán nguyệt và chậu rửa góc… Bên cạnh đó, nhu cầu của thị trPhổ biến hơn cả làloạ chậu rửa có gờ lng và tự thoát (ΓBΓ 3311-66)OCΓ 7622-61) ΓBΓ 3311-66) 14360-69)) Chậu rửa chữ nhậtkhông có gờ lng (ΓBΓ 3311-66)OCΓ 7622-61) ΓBΓ 3311-66) 4550-60) và chậu rửa bán nguyệt (ΓBΓ 3311-66)OCΓ 7622-61) ΓBΓ 3311-66) 7288-60)phụ thuộc và kích thớc sản phẩm chia ra làm 5 nhóm theo độ lớn.

l-Yêu cầu chung với các loại sản phẩm vệ sinh – xây dựng là chúng cóhình dạng theo yêu cầu cho trớc, không có các vết lõm, lỗ thủng, vết nứt vàcác loại khuyết tật khác, phải đợc nung tốt, khi gõ có tiếng kêu trong, độ

trắng của sản phẩm không nhỏ hơn 65% đối với loại I và loại II và không đợcnhỏ hơn 60% đối với loại III.

Hiện nay nhu cầu sử dụng đối với sản phẩm vệ sinh xây dựng ngày càngtăng, khoảng 70% khối lợng sản xuất của chúng ta từ phối liệu bán sứ, chỉkhoảng 30% từ phối liệu sành, chúng đợc tráng men đục, men trắng hay menmàu.

Phần II Nguyên liệu sản xuất

I Nguyên liệu để sản xuất xơng sản phẩm

Để sản xuất xơng sản phẩm sứ vệ sinh ngời ta sử dụng các vật liệu dẻolà đất sét và cao lanh trắng đã đợc làm giàu bằng phơng pháp ớt là chủ yếu,các chất trợ dung và các chất phụ gia gầy: cát quắc, penspat, pecmatit,đôlômít, xơng sản phẩm và các chất khác Ngoài ra để cải thiện màu xơngsản phẩm ngời ta còn cho thêm vào một lợng chất điện giải nh thuỷ tinh lỏng,xô đa có tác dụng chống phân lớp, lắng đọng hồ.

1 Nguyên liệu dẻo

Sản xuất sứ vệ sinh xây dựng ngời ta sử dụng các loại đất sét và cao lanhtrắng

1.1 Nguồn gốc và phân loại

Nguyên vật liệu sét là sản phẩm phogn hóc của các khoáng hoá trầmtích bao gồn các khoáng sét nh : Caolinít, thuỷ mi ca… Bên cạnh đó, nhu cầu của thị tr

Đất sét tạo nên bởi quá trình phân huỷ vỏ trái đất, là sản phẩm phân huỷvà tác động tơng hỗ với nớc của nhóm khoáng penspat (granit, đá na, focfia)và một số khoáng khác (tro núi lửa) Sự phân huỷ vỏ trái đất đó xảy ra do tácđộng nhiều năm của tác nhân khí quyển (không khí, ma, gió, mặt trời, nắng,tuyết lý hoá, sinh hoá, xảy ra trên bề mặt quả đất và có thể biểu diễn dớidạng công thức đơn giản sau:

R2O.Al2O3.6SiO2 + CO2 + H2O > Al2O3.2 SiO2.2 H2O + R2CO3 + 4SiO2

(Fenpat) (Caolinit)

Sản phẩm phong hoá các khoáng trầm tích là đất sét và cao lanh chúngđợc hình thành tại chỗ hay là đợc đa tới một vị trí khác Trờng hợp đầu cáclớp khoáng gọi là nguyên sinh hay êlavi, còn trờng hợp sau gọi là thứ sinhhay trầm tích.

Đất sét thứ sinh có 3 loại chủ yếu

+ Đất sét đêlavi: Đợc biểu thị đặc trng cho các lớp khoáng có cính chấtphân rải thành phần không đồng nhất và bị lẫn bẩn bởi các tạp chất hạt nhỏ.

+ Đất sét băng hà: Chúng có độ tạp chất lớn bao gồm đá có tính chấtkhác nhau, từ đá tảng đến đá dăm nhỏ.

+ Đất sét hoàng thổ đặc trng cho các lớp khoáng có tính chất đồng nhấtcao Đất sét có độ phân tán cao và cấu trúc độ xốp lớn

Nh vậy: Đất sét chiu lửa khác với cao lanh thứ sinh về độ bền còn độphân tán chúng cao hơn

1.2 Tính chất của nguyên liệu sét, cao lanh

* Thành phần về vật chất sét

a Thành phần khoáng

Đất sét và cao lanh để sản xuất s vệ sinh gồm các khoáng chủ yếu làcaolinit và thuỷ mica, khoáng hidraginit… Bên cạnh đó, nhu cầu của thị tr còn các khoáng Môntmôrilônhítdễ gây cong vênh và nứt tách sản phẩm nên rất hạn chế trong sản xuất sứ vệsinh Tất cả các khoáng tạo thành đất sét đều là các khoáng loại alumôsilicatngậm nớc, khi nhào trộn với nớc hình thành vữa dẻo cho khả năng tạo thànhcấu trúc mạng lới, tinh thể của các khoáng đất sét này có tính chất lớp (cụmcác khối) bao gồm từ các lớp hay tấm lặp lại của các cụm khối bốn mặt[SiO4] với tâm là catrion Si4+ và các khối tám mặt với tâm là catrion Al3+.

Sự kết hợp của các lớp từ cụm các khối tám mặt [AlO6] và các khối bốnmặt [SiO4] có nhiều kiểu khác nhau Sự tổng hợp các lớp hay các tấm từ cụmcác khối này hình thành cụm phân tố Tổng hợp n cụm phân tố này hìnhthành dạng tấm khoáng đất sét Sự phân bố các kiểu khác nhau của các lớphay các tấm từ cụm các khối là dấu hiệu đầu tiên, là quy ớc chủ yếu phânloại các khoáng đất sét ở các lớp của cụm khối bốn mặt [SiO4] và cụm cáckhối tám mặt [AlO6] có sự thay đổi vị trí, của các ion đồng hình, điều này cóthể giải thích của một số hiện tợng và tính chất của khoáng sét.

 Khoáng caolinít: Có công thức Al2O3.2 SiO2.2 H2O Cụmmạng lới tinh thể của nó bao gồm từ một lớp khối bốn mặt và một lớp khốitám mặt nhờ sự phân bố của các ion điện tích này tạo nên cấu trúc mạng lớitinh thể caolinít cân bằng điện tích, sự có mặt của ion hidrôxyn ở bề mặt cáccụm của caolinít là điều kiện để hình thành sự thấm ớt tốt bề mặt của nó Tuynhiên các phần tử nớc ở giữa các cụm rất ít vì vậy caolinít không có khả năngliên kết với nớc và không chứa nhiều nớc Khi sấy nó sẽ dễ tách lợng nớc liênkết này hơn, chiều dày các cụm phân tố trung bình từ 0,1ữ 3m Nhóm khoángcaolinít còn có dikít, nacrít.



 Khoáng thuỷ mica (ilít): Có công thức K2O.MgO.4 Al2O3.7SiO2 Là sản phẩm thuỷ hóa rất nhiều năm của mica, mạng lới tinh thể củathuỷ mica có cấu trúc tơng tự mạng lới tinh thể của Môntmôrilônhít Đặcđiểm đặc trng của khoáng đất sét này là sự tham gia trong thành phần củachúng Các ôxít kim loại kiềm, kiềm thổ và khả năng thay thế đồng hình củacác catrion riêng biệt Kích thớc các phần tử khoáng thuỷ mica đến 1m theocờng độ liên kết với nớc khoáng thủy mica chiếm vị trí quan trọng giữacaolinít và Môntmôrilônhít.

Phụ thuộc và hàm lợng của từng loại khoáng này hay khoáng khác củađất sét ngời ta phân ra khoáng sét caolinit và đất sét thuỷ mica, đất séthyđragilit.

 Khoáng Hyđragilit Al(OH)2 có khối lợng riêng là 2,35 g/cm3 cóđộ rắn trung bình là 2,5 đến 3,5 màu trắng Tinh thể dạng vảy mỏng thờnglẫn với các quặng khác nhau của hydrat nhôm nh điaspo.

b Tạp chất:

- Tạp chất quắc trong nguyên liệu đất sét cát quắc tự do không lớn hơn1%, nó có hại làm gầy đất sét, xấu tính chất tạo hình, làm giảm độ bền sảnphẩm nung.

- Tạp chất có hại trong nguyên liệu đất sét là các tạp chất sắt và titan.Tác động của các loại tạp chất này đặc biệt rõ nét trong phối liệu sứ, phụthuộc vào tỷ lệ các ôxít, nhiệt độ, môi trờng khử Khi nung trong sứ có thểhình thành hợp chất sắt, titan: Fe2O3-TiO2 (titan nat sắt) màu xám chì, ilmônit(FeO TiO2) màu đen và hợp chất 2 FeO TiO2 màu xám nhạt, các chất nàylàm cho sản phẩm có màu vàng và xám Theo quy định thì tạp chất sắt quyđổi ra Fe2O3 không lớn hơn 1,4% và cần loại bỏ trong phối liệu.



- Tạp chất cácbonát: Không tốt trong sản xuất sứ vệ sinh, tạp chấtcácbonát thờng gặp trong đất sét ở 3 dạng cấu trúc Dạng hạt bụi phân tánmịn, phân bố đồng đều trong htành phần của phối liệu đồng nhất, ở dạng hạtrời tơi và ở dạng bột liên kết và dạng đá dăm có cấu trúc đặc, loại này là tạpchất có hại, chúng làm xấu tính chất của đất sét, gây ra cho sản phẩm các lỗrỗng và làm nứt sản phẩm.

- Tạp chất hữu cơ: Cần phải loại bỏ trong phối liệu sứ càng nhiều càngtốt, chúng nhuộm màu đất sét thành màu đen, nó hình thành các lỗ rỗngkhuyết tật trong xơng, chúng đợc tách ra khi gia công đất sét, phần còn lại sẽbị cháy khi nung.

* Thành phần hoá

Là đặc trng cơ bản của đất sét trong một mức độ lớn nó xác định pham vi sửdụng thích hợp của các loại đất sét để sản xuất các loại sản phẩm xác địnhthành phần hoá của đất sét bao gồm các loại ôxít Al2O3, SiO2, K2O, MgO,Fe2O3, TiO2, CaO, K2O, Na2O… Bên cạnh đó, nhu cầu của thị tr

Oxít silíc (SiO2): Có mặt trong đất sét dới dạng liên kết (trong thànhphần của khoáng hình thành đất sét) và ở dạng tự do (cát quắc) Hàm lợnglớn oxít silíc tự do cho thấy trong nguyên liệu đất sét có chứa một lợng lớncát làm tăng độ xốp của xơng, làm giảm độ bền cơ học của sản phẩm, do vậylàm lợng SiO2 tự do trong sản xuất sứ vệ sinh không lớn hơn 1% Hàm lợngoxít silíc trong cao lanh và đất sét chịu lửa khoảng 50 ữ 60%.

Ôxít nhôm (Al2O3) : ở trong đất sét dới dạng liên kết (tham gia trongthành phần của các khoáng hình thành đất sét và tạp chất mica) nó là oxítkhó chảy nhất, loại đất sét và cao lanh chịu lửa có hàm lợng oxít nhôm caonên đòi hỏi phải có nhiệt độ nung cao hơn Khi này, khoảng giữa nhiệt độ bắt

đầu kết khối và nhiệt độ nóng chảy có giá trị lớn đáng kể làm cho quá trìnhnung sản phẩm dễ dàng vì nó làm giảm khả năng biến dạng của sản phẩm.Hàm lợng ôxít nhôm để sản xuất sản phẩm sứ vệ sinh không lớn hơn 33%.

Ôxít canxi (CaO): Tham gia vào thành phần của vật chất sét dới dạng tạpchât đá vôi (CaCO3), đá đôlômít (MgCa(CO3)2) và các khoáng khác Khi ởtrạng thái phân tán mịn và phân bố đồng đều trong đất sét oxít canxi làmgiảm khả năng liên kết và hạ thấp nhiệt độ nóng chảy của đất sét Khi nung ởnhiệt độ cao ôxít canxi phản ứng với ôxít nhôm và ôxít silic làmgiảm nhiệtđộ nóng chảy của đất sét.

Ôxít magiê (MgO): Cũng là chất trợ dung mạnh, có tác dụng tơng tựCaO, chỉ ảnh hởng ít hơn đến kết khối của đất sét.

Các ôxít kim loại kiềm (Na2O + K2O) đều là chất trợ dung mạnh mẽchúng có khả năng làm tăng dộ co ngót, làm giảm nhiệt độ tạo pha lỏng,nóng chảy, làm đặc trắc xơng, và tăng độ bền của nó Các ôxít này tham giantrong thành phần của một số khoáng tạo đất sét Đa số chúng có mặt trongtạp chất dới dạng muối hoà tan và cát trờng thạch.

* Thành phần hạt

Thành phần hạt của đất sét trong công nghệ gốm nói chung và trongsản xuất sứ vệ sinh nói riêng thì chúng gồm các cỡ hạt có kích thớc từ cỡ hạt1m đến cỡ hạt 1000m.

Hàm lợng các hạt nhỏ hơn 2m không nhỏ hơn 24% Các nhóm hạtkích thớc từ 2ữ20m từ 30ữ47% Sự tăng kích thớc ccác nhóm hạt từ 10ữ20mcho khả năng lèn chặt phối liệu tốt hơn và làm tăng độ bền của sản phẩm.

Hàm lợng các nhóm hạt trên 20m thì cho phép 6ữ34% nếu trongđất sét có những hạt qúa nhỏ nhiều thì làm cho đất sét khó tan trong nớc, độ



dẻo và độ nhạy khi sấy tăng, độ co không khí và độ co toàn phần tăng, khi đóngời ta dùng nguyên liệu gầy là cát quắc, mảnh vỡ sản phẩm đa vào Tổnghàm lợng vật chất sét bao gồm đất sét chịu lửa và cao lanh là (48ữ50%) đốivới phối liệu sứ và 50ữ52 % đối với phối liệu sành hoặc bán sứ.

* Chọn nguyên liệu dẻo cụ thể

Từ bảng thành phần hóa các nguyên liệu đất sét các mỏ ở Việt Nam tachọn hai loại nguyên liệu dẻo là đất sét Vĩnh Phúc 2 và cao lanh Tấn Mài –Quảng Ninh

+ Đất sét Vĩnh Phúc 2:Bảng thành phần hoá

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O MKN Tổng57,1 20,42 8,61 0,78 1,8 2,56 0,53 7,7 100

Độ ẩm: W=14%

Khối lợng thể tích: =1450 Kg/ m3

Hình dạng: Dạng cục thô

+ Cao lanh Tấn Mài – Quảng Ninh:

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN

Ngời ta sử dụng cát quắc đã đợc làm sạch để làm nguyên liệu gầy.Nguyên liệu có chất lợng cao để làm vật liệu gầy là SiO2 vô định hình Đó làphế thải của quá trình sản xuất silíc tinh thể, ngoài ra ngời ta còn dùng caolanh nhung để làm nguyên liệu gầy cho phối liệu Cao lanh này đợc nung ở1000oC.

3 Nguyên liệu trợ dung

Ngời ta sử dụng pecmatít, trờng thạch, pespast, tan, nhê phêlin-xiennhít,péclít và các chất khác Nguyên liệu này cũng đợc làm sạch để không chứacác tạp chất có hại đặc biẹt là các tập chất có màu, penspát loại I phải có hàmlợng thạch anh tự do không lớn hơn 8%, hàm lợng oxít sắt không lớn hơn0,3%, không đuợc chứa các tạp chất mica, tuốclin và các chất khác.

4 Chất điện giải

Để làm chất điện giảI ngời ta đa vào phối liệu trên 100% xôđa kỹ thuật,thuỷ tinh lỏng, sunphát hay Natri Coban, hydrôxít Bari, vôi… Bên cạnh đó, nhu cầu của thị tr

ii nguyên liệu để sản xuất men cho sứ vệ sinh

Men là lớp thuỷ tinh mỏng có chiều dày từ 0,1ữ0,3mm hình thành trênbề mặt của sản phẩm gốm sứ do kết quả tráng trên bề mặt chúng các chất đặcbiệt, dính chặt trên bề mặt sản phẩm bằng cách nung ở nhiệt độ cao Men giữcho sản phẩm khỏi bị tác dụng của axít, kiềm, tăng tính chống them và tínhchất khác đồng thời còn trang trí bề mặt sản phẩm.

Men dùng cho sứ vệ sinh xây dựng phải có độ bền hoá học và độ cứngkhông nhỏ hơn 6 đơng vị theo thang vật chất Moos Chất lợng men phụ thuộcvào tính chất của hồ men và phơng pháp tráng men.

Tính chất của huyền phù men đợc điều chình bằng cách cho thêm cácchất keo tụ (Natri clorua, axít clohidríc và các chất khác) hoặc các chất pha

loãng (Thuỷ tinh lỏng, xôđa) đất sét và cao lanh cho thêm vào sẽ làm giảm sựphân lớp của lớp huyền phù men.

Nguyên liệu để chế tạo men là đất sét, cao lanh, cát trờng thạch,pécmatít, đá phấn, đá vôi… Bên cạnh đó, nhu cầu của thị tr Các khoáng chất hoạt hoá nh cácbonat Canxi,Bari… Bên cạnh đó, nhu cầu của thị tr

Để tráng men sản phẩm sứ vệ sinh xây dựng ngời ta sử dụng mennguyên liệu, men Frít và bán Frít Trong đó nguên liệu và bán Frít đợc sửdụng nhiều, các men nguyên liệu và men trờng thạch không Frít đợc sử dụngđể tráng các sản phẩm từ phối liệu sứ và bán sứ Ngời ta dùng các men Frítđể tráng các sản phẩm từ phối liệu sành.

Sự thay thế oxít Thiếc trong men bằng Ziếc côn sẽ làm tăng độ trắng chosản phẩm, làm giảm giá thành sản phẩm.

Cho thêm vào men 0,5ữ1% Glyxêrin hoặc KMU (0,12ữ0,2%) sẽ làmtăng khả năng phủ của men làm giảm xu hớng xuất hiện chảy đọng tạo thànhdòng (khi tráng men bằng phơng pháp nhúng) cải thiện dộ bám của men vớixơng mộc.

Việc sử dụng các men đục cho phép cải thiện hình dạng bên ngoài củasản phẩm, mở rộng khả năng tận dụng nguên liệu của công nghiệp sản xuấtnhờ sủ dụng nguyện liệu có chứa tạp chất nhuộm màu.

Với vai trò tạo đục trong men, ngời ta sử dụng ZrO2 các menZiếccôn có sự ổn định lớn với các thay đổi chất lợng của men thờng là: rẻhơn, độ chảy tràn tốt và bóng Do đó hiện nay có thể sử dụng chúng thay thếhoàn toàn các men khác Tuy nhiên chất lợng tạo đục cao chỉ có thể đạt đợckhi kích thớc hạt ziếccôn không vợt quá 1ữ5m Bởi vì chỉ khi đó ziếccôn mới



có tác dụng gây đục do hiện tợng tái kết dính Để tăng độ trắng của men đavào trong phôi liệu của chúng các chất phị gia làm tăng độ trắng của men

Khi sản xuất các sản phẩm vệ sinh xây dựng có màu thì các chất màu đavào trong quá trình nghiền ở máy nghiền bi ớt

Thành phần của men gây ảnh hởng đến màu và sắc thái của sản phẩmmen Men ziếccôn làm cho màu nhuộm của sản phẩm trang nhã hơn Để tạora sản phẩm màu đen , màu xanh them màu nâu xẫm nên đa chất nhuộm màuvào men penspát trong suốt không chứa ziếccôn, màu đồng đều hơn đặc biệtkhi chất màu khôn lớn đạt đợc khi phủ sản phẩm bằng men ziếccôn.

iii thành phần phối liệu xơng sản phẩm sứ vệ sinh

Thành phần phối liệu tính toán phải đảm bảo cho đạt đợc các tính chấtcủa hồ đúc rót và nhận đợc các tính chất cơ lý cần thiết của xơng sản phẩmđó là:

 Cho khả năng tách khuôn của sản phẩm đúc rót trong thời gian đúcrót.

 Hệ số giãn nở nhiệt của xơng và men phải tơng đối bằng nhau.

 Sản phẩm đạt đợc độ bền cao (sau khi tháo khuôn) và cho phép giancông nó.

 Độ co của sản phẩm khi đúc rót nằm trong giới hạn cho phép bởi khico ngót lớn thì trong khuôn sản phẩm mộc sẽ bị nứt còn khi co ngótít thì khó lấy sản phẩm mộc ra khỏi khuôn Đối với phối liệu sứ thìđộ co ngót cho phép nằm trong khoảng 12ữ14%.

 Đảm bảo tính chất hồ đúc rót và các tính chất cơ lý cần thiết của ơng sản phẩm.

x-Khi chuẩn bị hồ thì sử dụng loại phế thải của phân xởng đúc rót với hàmlợng 10ữ30% thể tích hồ để tiết kiệm nguyên liệu Khi dùng đất sét ít dẻohơn một phần cao lanh làm giàu theo phơng pháp khô thì quá trình bámkhuôn tạo xơng mộc có khả năng thực hiện nhanh hơn.

Phối liệu sứ nhiều cấu tử cho khả năng bù trừ thiếu sót tính chất của mộtloại cấu tử và giữ đợc thành phần tính chất của phối liệu (trong giới hạn chophép) Thành phần thực tế của phối liệu có thể dao động trong một giới hạnrộng lớn.

Khi giảm hàm lợng các hàm lợng các cấu tử đất sét trong phối liệu vàtăng hàm lợng chất phụ gia gầy trong phối liệu sẽ làm tăng khả năng lọc củaphối liệu, các tính chất đúc rót của hồ đợc cải thiện nhất là khi đúc rót trênbăng truyền.

Quá trình chuyển từ phối liệu sứ và bán sứ đợc đặc trng bởi sự thay đổithành phần của chúng Lợng cát thạch anh đa vào trong phối liệu sứ khoảng12ữ18% Hàm lợng pécmatít trong phối liệu sứ khoảng 9ữ13% Tổng hàm l-ợng các ôxít kiềm tăng từ 0,8ữ0,9% đến 2,2ữ2,3% Trong phối liệu sứ ngời tacòn tăng lợng các nguyên liệu penspát và tăng độ nghiền mịn của phối liệu.Hàm lợng các nguyên liệu dẻo (đất sét và cao lanh) trong phối liệu sứ là48ữ52% các nguyên liệu không dẻo khoảng 50ữ52% Tuỳ theo nhiệt độ nungngời ta đa thêm 18ữ25% chất trợ dung (tính theo lợng penspát tinh khiết)nghĩa là ứng ứng với 3,5ữ4% hàm lợng (Na2O, K2O) đối với sứ có nhiệt độnung từ 1230oCữ1250oC và 5ữ6% đối với sứ nung ở nhiệt độ1178oCữ1180oC Khi lựa chọn thành phần phối liệu ngời ta cần tính tới cácyếu tố sau.

+ Khi tăng hàm lợng các vật liệu gầy trong phối liệu tính chất lọc hồtăng, cong khi tăng dộ phân tán của vật liệu dẻo (bao gồm các hạt kích thớckhông lớn hơn 0,5m thì tính chât lọc hồ giảm, thời gian bám khuôn và tháokhuôn của xơng mộc tăng.

+ Tăng hàm lợng các chất làm gầy thì độ bền của sản phẩm đúc rótgiảm, khả năng hình thành các vết nứt khi tháo khuôn tăng và khả năng biếndạng (bị xệ xuống) sau khi lấy ra khỏi khuôn cũng tăng lên.

+ Tăn chất điện giảI làm cho sản phẩm mộc bị dòn và làm xấu tính chấtđúc rót của hồ khi gia công nó (xuất hiện các điểm thừa)

+ Tăng độ ẩm của hồ, tơng ứng giảm lợng chất điện giải thì độ dẻo vàtính chất hồ đúc rót của hồ sẽ tăng.

=>Khi lựa chọn thành phần phối liệu cũng cần tính đến phơng pháp chếtạo sản phẩm (trên bệ hay trên băng truyền), thanh phần phối liệu hợp lý đểđúc rót trên bằng truyền và đúc rót trên bệ (trên giá) đợc giới thiệu bằng hàmlợng các vật liệu sau (%).

Vật liệu Đúc rót băng truyền Đúc rót trên bệĐất sét(tính theo vật chất sét)

Cao lanh (tính theo vật chất sét)Cát quắc

iv Tính toán phối liệu

1.Tính thành phần phối liệu của xơng



* Nguyªn liÖu sö dông

- Nguyªn liÖu dÎo+ §Êt sÐt VÜnh Phóc 2

+ Cao lanh TÊn Mµi – Qu¶ng Ninh- Nguyªn liÖu gÇy

+ C¸t qu¾c Phó Thä- ChÊt trî dung

+ PÐcmatÝt: Kim T©n – Lµo Cai

* B¶ng thµnh phÇn ho¸ cña nguyªn liÖu:

- §Êt sÐt VÜnh Phóc 2Ta cã b¶ng thµnh phÇn ho¸

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O MKN Tæng57,1 20,42 8,61 0,78 1,8 2,56 0,53 7,7 100

Bá MKN quy vÒ 100% ta cã 100-MKN =92,3SiO2 =51,7x100/92.3=62,31%

Al2O3 =20,42x100/92,3 = 22,12%Fe2O3 = 8,61x100/92,3= 9,33%CaO = 0,78x100/92,3 = 0,85%MgO = 1,89x100/92,3 = 2,03%K2O = 2,56x100/92,3 = 2,77%Na2O = 0,53x100/92,3 = 0,57%

Trong quá trình chuẩn bị phối liệu ở các thiết bị lọc từ tính, máy sàngrung đã gắn các thiết bị lọc sắt, do vậy lợng sắt (III) oxit không còn nhiềutrong phối liệu Giả sử lợng Fe2O3 còn lại là 0,5%

62,31+22,12+0,5+0,85+2,05+2,77+0,57 = 91,17%SiO2 =62,31x100/91,17=68,34%

Al2O3 =22,12x100/91,17=24,26%Fe2O3 = 0,5x100/91,17=0,55%CaO = 0,85x100/91,17= 0,93%MgO = 2,03x100/91,17= 2,25%K2O = 2,77x100/91,17= 3,04%Na2O = 0,57x100/91,17= 0,63%

Ta có bảng thành phần hóa đất sét Vĩnh Phúc 2 sau khi nung.

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O MKN Tổng68,34 24,26 0,55 0,93 2,25 3,04 0,63 0 100

- Cao lanh Tấn Mài - Quảng Ninh

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN Tổng56,54 34,12 0,48 1,17 0,68 7,01 100Tổng thành phần hoá của phối liệu = 100%

Bỏ MKN quy về 100% ta có: 100-MKN = 92,99SiO2 =56,54x100/92,99=60,8%

Al2O3 =34,12x100/92,99=36,69%Fe2O3 = 0,48x100/92,99=0,52%



CaO = 1,17x100/92,99= 1,26%MgO = 0,68x100/92,99= 0,73%

Ta cã b¶ng thµnh phÇn ho¸ cña nguyªn liÖu cao lanh sau khi nungSiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MKN Tæng60,8 36,69 0,52 1,26 0,73 0 100- PÐcmatÝt Kim T©n – Lµo Cai

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O MKN Tæng67,15 18,81 0,16 0,28 0,32 2,68 9,72 0,53 99,65

Tæng thµnh phÇn ho¸ c¸c«xÝt =99,65 %

Quy vÒ 100% ta cã

SiO2 =67,15x100/99,65=67,39%Al2O3 =18,81x100/99,65=18,88%Fe2O3 = 0,16x100/99,65=0,16%CaO = 0,28x100/99,65= 0,28%MgO = 0,32x100/99,65= 0,32%K2O = 2,68x100/99,65= 2,69%Na2O =9,72x100/99,65= 9,75%MKN=0,53x100/99,65= 0,53%

Bá MKN quy vÒ 100% ta cã: 100-MKN = 99,47%SiO2 =67,39x100/99,47=67,75%

Al2O3 =18,88x100/99,47=18,98%Fe2O3 = 0,16x100/99,47=0,16%



CaO = 0,28x100/99,47= 0,28%MgO = 0,32x100/99,47= 0,32%K2O = 2,69x100/99,47= 2,7%Na2O =9,75x100/99,47= 9,8%

Ta cã b¶ng thµnh phÇn ho¸ cña pÐcmatÝt sau khi nung

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O MKN Tæng67,75 18,98 0,16 0,28 0,32 2,7 9,8 0 100

- C¸t qu¾c Phó Thä

Ta cã b¶ng thµnh phÇn hãa:

SiO2 Al2O3 Fe2O3 MKN Tæng97,5 1,14 0,05 0,5 99,19

Quy vÒ 100% ta cã

SiO2 =97,5x100/99,19=98,3%Al2O3 =1,14x100/99,19=1,15%Fe2O3 = 0,05x100/99,19=0,05%MKN=0,5x100/99,19= 0,5%

Bá MKN quy vÓ 100% ta cã: 100-MKN = 99,5%SiO2 =98,3x100/99,5=98,79%Al2O3 =1,15x100/99,5=1,16%Fe2O3 = 0,05x100/99,5=0,05%Ta cã b¶ng thµnh phÇn ho¸ cña c¸t qu¾c sau khi nung.

SiO2 Al2O3 Fe2O3 MKN Tổng

2 Tính chọn và kiểm tra thành phần phối liệu

- Trong phối liệu sứ hàm lợng nguyên liệu dẻo (đất sét và cao lanh) tínhtheo vật chất sét chiếm khoảng 48ữ50%, lợng cát thạch anh đa vào phối liệukhoảng 12ữ18%, hàm lợng pécmatít khoảng 9ữ13% Tổng hàm lợng cácnguyên liệu không dẻo chiếm từ 50ữ52%, hàm lợng ôxít sắt (quy đổi raFe2O3 ) không lớn hơn 1,4%

- Ta có thành phần hoá của xơng sản phẩm sứ vệ sinh loại I nh sau:SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O Tổng66,7 26,5 0,54 0,87 0,44 1,77 1,55 98,37Tổng thành phần hoá:

Quy về 100% ta có:

SiO2 =66,7x100/98,37=67,81%Al2O3 =26,5x100/98,37=26,94%Fe2O3 = 0,54x100/98,37=0,55%CaO = 0,87x100/98,37= 0,88%MgO = 0,44x100/98,37= 0,45%K2O = 1,77x100/98,37= 1,8%Na2O =1,55x100/98,37= 1,58%Ta có bảng thành phần hoá xơng sứ loại I



SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O Tổng67,81 26,94 0,55 0,88 0,45 1,8 1,58 100

Trên cơ sở thành phần hoá xơng sản phẩm và yêu cầu đối với cácnguyên liệu nh trên Ta tính toán thành phần phối liệu nh sau:

- Hàm lợng đất sét dẻo chiếm 39% để đảm bảo độ dẻo cho nguyên liệu,hàm lợng cao lanh đa vào để đảm bảo hàm lợng ôxít nhôm Trên cơ sở đó tachọn hàm lợng cao lanh là 36% Chọn thành phần hoá của xơng sản phẩm(gồm hai ôxít chính là SiO2 = 67,65% và Al2O3 = 26,17%).

Gọi x là phần trăm khối lợng của penspát Lào CaiGọi y là phần trăm khối lợng của cát Phú Thọ Ta có:

=> Vậy Đất sét chiềm 39% phần khối lợng

Cao lanh chiếm 36% phần khối lợngPenspát chiếm 18% phần khối lợngCát chiếm 7% phần khối lợng

* Tính phần trăm của các oxít trong xơng sản phẩm

SiO2 = 0,39.68,34 + 0,36.60,8 + 0,18.67,76 + 0,07.98,79 = 67,65%Al2O3 = 0,39.24,26 + 0,36.36,39 + 0,18.18,98 + 0,07.1,16 = 26,17%Fe2O3 = 0,39.0,55 + 0,36.0,52 + 0,18.0,16 + 0,07.0,05=0,43%

CaO = 0,39.0,93 + 0,36.1,26 + 0,18.0,28= 0,87%MgO = 0,39.2,25 + 0,36.0,73 + 0,18.0,32 = 1,2%K2O = 0,39.3,04 + 0,18.2,7 = 1,67%

yx

Na2O =0,39.0,63 + 0,18.9,8 = 2,01%

Tính hệ số giãn nở nhiệt của xơng sản phẩm:

=(67,65.0,05 + 26,17.0,17 + 0,87.1,66 + 1,2.0,15 + 2,01.4,32 +1,67.3,9)).10-7

= 24,6518.10-7 (m/độ).

Tính số mol các oxít trong xơng sản phẩmSiO2 =67,65/60,06=1,13 molAl2O3 =26,17/101,9=0,26 molFe2O3 = 0,43/159,7=0,003 molCaO = 0,87/56,1= 0,02 molMgO = 1,2/40,3=0,03 molK2O = 1,67/94,2=0,02 molNa2O =2,01/627=0,03 mol

Ta có ;Ta thấy điểm A(0,103;

0,23) nằm trong vùng 3 Đất sét cho sản xuất gạch và gồm trang trí.

* Quy về thành phần thực tế:

- Đối với đất sét: Trớc khi bỏMKN:

Kể đến độ ẩm củađất sét W=14% :

DS

- Đối với Cao lanh:

Trớc khi bỏMKN:

Khi kể đến độ ẩmcủa cao lanh W=14%

- Đối với cát quắc: Trớc khi bỏMKN

Khi kể đến độ ẩm củacát W=2%

- Đối với Pécmatít đã nung:PMT=18%

=> Tổng hàm lợng các nguyên liệu đa và sản xuất ở trạng thái tự nhiên:

3 Tính thành phần men

Chọn loại men sứ loại II có thành phần hoá nh sau: (% mol)

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O BaO ZnO ZrO2 MKN51,62 13,48 0,16 7 2,06 2,03 1,27 6,34 2,08 5,44 8



Tæng % c¸c «xÝt = 99,48%< 100%

Quy vÒ 100% ta cã:

SiO2 =51,62x100/99,48=51,89%Al2O3 =13,48x100/99,48=13,55%Fe2O3 = 0,16x100/99,48=0,16%CaO = 7x100/99,48= 7,04%MgO = 2,06x100/99,48= 2,07%K2O = 2,03x100/99,48= 2,04%Na2O =1,27x100/99,48= 1,28%BaO=2,08x100/99,48= 6,37%ZnO = 6,34x10/99,48= 2,09%ZrO2 =5,44x100/99,48= 5,47%MKN = 8x100/99,48= 8,04 %

Bá MKN quy vÒ 100% ta cã: 100-MKN = 91,96%SiO2 =51,89x100/91,96=56,43%Al2O3 =13,55x100/91,96=14,73%Fe2O3 = 0,16x100/91,96=0,17%CaO = 7,04x100/91,96= 7,66%MgO = 2,07x100/91,96= 2,25%K2O = 2,04x100/91,96= 2,22%



Na2O =1,28x100/91,96= 1,39%BaO=6,37x100/91,96= 6,93%ZnO = 2,09x10/91,96= 2,27%ZrO2 =5,47x100/91,96= 5,95%TÝnh phÇn khèi lîng c¸c «xÝt

SiO2 =0,5643.60,06=33,8919 PTLAl2O3 =0,1473.101,9=15,0099 PTLFe2O3 = 0,0017.159,7=0,2715 PTLCaO = 0,0076.56,1= 4,2973 PTLMgO = 20,0225.40,3= 0,9068 PTLK2O = 0,0222.94,2= 2,0912 PTLNa2O =0,0139.62= 0,8618 PTLBaO=0,0693.153,4= 10,6306 PTLZnO = 0,0227.81,83= 1,8473 PTLZrO2 =0,0595.123,22= 7,3316 PTL=77,14 < 100% Quy vÒ100% ta cã.

SiO2 =33,8919x100/77,14=52,9745%Al2O3 =15,0099x100/77,14=23,4611%Fe2O3 = 0,2715x100/77,14=0,4244%CaO = 4,2973/77,14= 2,0497%MgO = 0,9068x100/77,14= 1,4173%



K2O = 2,0912x100/77,14= 2,7109%Na2O =0,8618x100/77,14= 1,347%BaO=10,6306x100/77,14= 13,7809%ZnO = 1,8473x10/77,14= 2,8874%ZrO2 =7,3316x100/77,14= 11,4596%Tính hệ số giãn nở nhiệt của men:

Công thức tính: Trong đó: Hệ số giãn nở nhiệt của ôxít thứ i

Pi Hàm lợng ôxít thứ i

Tra bảng hệ số giãn nở nhiệt của các ôxít trong sách “Thuỷ tinh xâydựng” ta có:

=(43,9)356.0,05 + 19),458.0,17 + 5,5708.1,66 + 1,1755.0,15 +1,1172.4,32 + 2,7109).3,9) + 13,7809).1,73 + 2,39)47.0,07).10-7 = 54,3359).10-7

Sai lệch so với hệ số giãn nở nhiệt của xơng.

Sai lệch này quá lớn do vậy phải giảm bớt lợng oxít trong men Giả sửgiảm lợng các ôxít trong men xuống mức có thể trong men lúc này hàm lợngôxít sau khi giảm so với hỗn hợp ban đầu là CaO = 1,7% (giảm 3,8708%).K2O = 1,0% (giảm 1,7109%), BaO = 2,3% (giảm 2,7732%)

Nh vậy thành phần các ôxít trong men sau khi điều chỉnh là:SiO2 =43,9356x100/82,9373=52,9745%



Al2O3 =19,458x100/82,9373=23,6411%Fe2O3 = 0,352x100/82,9373=0,4244%CaO = 1,7x100/82,9373= 2,0497%MgO = 1,1755x100/82,9373= 1,4173%K2O = 1x100/82,9373= 1,205%

Na2O =1,172x100/82,9373= 1,347%BaO=2,3x100/82,9373= 2,7732%ZnO = 1,1843x10/82,9373= 2,8874%ZrO2 =9,4596x100/82,9373= 11,4569%HÖ sè gi·n në nhiÖt cña men:

=(52,9)745.0,05 + 23,4611.0,17 + 2,049)7.1,66 + 1,4173.0,15 +1,347.4,32 + 1,1257.3,9) + 2,7732.1,73 + 2,8874.0,07).10-7 = 25,7735.10-7

Sai lÖch so víi hÖ sè gi·n në nhiÖt cña x¬ng.<5% =>

Sai lÖch chophÐp

=> Thµnh phÇn men lµ phï hîpTÝnh sè mol c¸c «xÝt:

SiO2 =52,9745/60,6=0,8820 molAl2O3 =23,4611/101,9=2,0322 molFe2O3 = 0,4244/159,7=0,0027 mol



CaO = 2,0497/56,1= 0,0365 molMgO = 1,4173/40,3= 0,0352 molK2O = 1,205/94,2= 0,0128 molNa2O =1,347/0,0217= 0,0217 molBaO=2,7732/153,4= 0,0181 molZnO = 2,8874/81,83= 0,0355 molZrO2 =11,4569/123,22= 0,093 molVËy ta cã c«ng thøc men theo Zerger

KiÓm tra ®iÒu kiÖn theo Zerger

=(0,0217+0,0128+0,0365+0,0181+0,0352+0,0355)=0,1598<1Quy vÒ 1 ta cã

SiO2 =0,8820/0,1598=5,5194 molAl2O3 =0,2302/0,1598=1,4406 molFe2O3 = 0,0027/0,1598=0,0169 molCaO = 0,0365/0,1598= 0,2284 molMgO = 0,0352/0,1598= 0,2203 molK2O = 0,0128/0,1598= 0,0801 molNa2O =0,0217/0,1598= 0,1358 molBaO=0,0181/0,1598= 0,1133 mol

00 027

Zr OSiOO

F eOA l

ZnOM gOB aOC aOOK

ON a

)(a nbn



ZnO = 0,0355/0,1598= 0,2222 molZrO2 =0,093/0,1598= 0,582 molVậy công thức men là:

* Xác định thành phần nguyên liệu sử dụng

- 0,01358 Na2O lấy từ trờng thạch Natri: 0,1358(Na2O.Al2O3.6SiO2)Phần khối lợng trờng thạch Natri: 0,1358.524,26=71,19 PTL

- 0,0801 K2O lấy từ trờng thạch Kali: 0,0801(K2O.Al2O3.6SiO2)Phần khối lợng trờng thạch Kali: 0,0801.556.46= 44,57 PTL- 0,2203MgO lấy từ đôlômít: 0,2203 MgCa(CO3)2

Phần khối lợng Đôlômít: 0,2203.184,3 = 40,6 PTL

- CaO lấy từ đá phấn CaCO3 : Đã có 0,2203 CaO lấy từ đôlômít, cònthiếu 0,0081

Phần khối lợng đá phấn: 0,0081.100 =0,81 PTL- 0,1133BaO lấy từ Baricacbonát: 0,1133BaCO3

Phần khối lợng Baricacbonát: 0,1133.197,4= 22,37 PTL- 0,2222 ZnO lấy từ oxít kẽm

Phần khối lợng oxít kẽm: 0,2222.81,38 = 18,08 PTL- 0,0169 Fe2O3 lấy từ ôxít sắt:

Phần khối lợng ôxít sắt: 0,0169.159,7 = 2.7 PTL- 0,582 ZrO lấy từ ZrSiO : Zr SiO -> ZrO + SiO

58 2,

50 169)

113 3,

080 1,

135 8,

Zr OS iOO

Zn OM gOBaO

C aOOK

ON a

PhÇn khèi lîng cña ZrSiO4 : 0,582.183,28 = 106,66 PTL- Al2O3 lÊy tõ caolinÝt: Al2O3.2SiO2.2H2O

§· cã 0,0801+0,1358 = 0,2159 Al2O3 lÊy tõ trêng th¹chCßn thiÕu 1,4406-0,2159 = 1,2247 Al2O3

PhÇn khèi lîng caolinÝt: 1,2247.258,2 = 316,21 PTL- SiO2 lÊy tõ c¸t th¹ch anh.

§· cã 6.(0,1358+0,0801)+2.1,2247+0,582 = 4,3268 SiO2

Cßn thiÕu 1,1926 SiO2

PhÇn khèi lîng c¸t th¹ch anh: 1,1926.60,6 = 72,27Ta cã b¶ng:

Trờng thạch và pecmatit (ở dạngcục) có thể phân loại bằng mắt thờngchúng đợc rửa và đem nung sơ bộ ở nhiệt độ 950 ữ 100oCΓ 7622-61) Sau đó đem đậptrên máy đập hàm và máy nghiền trong máy Bugen (con lăn) với cặp con lănbằng granit (các lỗ của tấm đáycó kích thớc 5mm) khi nghiền trong máynghiền bi bột khô có lợng sót trên sàng 4900 lỗ/cm2 không lớn hơn 20% Saukhi nghiền vật liệu đợc đa qua thiết bị từ tính.

Trờng thạch, Pecmatit, và các vật liệu khác đợc nhận từ máy trộn cho điqua thiết bị từ tính.

Hồ là hệ thống phân tán trong hệ thống này các phần rắn (pha phân tán )ở trạng thái lơ lửng (trong môi trờng phân tán) trong hệ thống này mạng lớikhông gian không có trật tự, từ các phần tinh thể trong nớc đã hình thành mộtcấu trúc xác định.

Việc chế tạo hồ với chất lợng cao là một việc làm phức tạp vì cácnguyên liệu nhận đợc ở nhà máy thờng có thành phần và tính chất không ổnđịnh, vì vậy cần phải tiền hành kiểm tra thờng xuyên và cẩn thận.

Độ phân tán của các phần đợc điều chỉnh bằng chế độ làm việc của máynghiền bi, nớc có ảnh hởng đến độ bền và độ linh động của hồ cũng nh đến

mật độ của hồ dúc rót Hình dạng tốt nhất của cá phần trong hồ đúc rót đạt ợc khi chúng có dạng hình cầu.

đ-Nớc cũng gây ảnh hởng lớn dến tính chất của hồ đúc rót, các tính chấtđúc rót của hồ phụ thuộc vào độ nhớt, mật độ hằng số điện ly, mômen lỡngcực của phân tử nớc và đặc trng tơng tác nớc với pha rắn Độ cứng của nớc đểchuẩn bị hồ cần không đợc quá 5oC, tốt nhất là sử dụng nớc cất

Các tạp chất có hại làm giảm chất lợng của hồ đó là đại lợng sun pháthoà tan vào thạch cao từ khuôn thạch cao đa vào trong hồ cùng các cấu tử củaphối liệu và nớc Đúc rót sản phẩm từ phối liệu hồ này làm cho nó bị dòn vàbị hỏng khi tháo khuôn.

=>Trong sản xuất sứ vệ sinh xây dựng hồ đợc chuẩn bị bằng hai phơngpháp: phơng pháp ép lọc và không ép lọc, với quá trình nghiền chung haynghiền riêng các cấu tử của phối liệu Hồ đúc rót đợc đặc trng bằng một sốcác thông số sau:

Thờng SamốtLựơng sót trên sàng

Độ ẩm (%) 29ữ30 27ữ28 30ữ315 30ữ32,5Vận tốc chảy

Hệ số sánh 2ữ2,5 3,4ữ3,7 2ữ2,5 2ữ3,5Độ bám khuôn của x-

1 Phơng pháp ép lọc

Khi chế tạo hồ bàng phơng pháp ép lọc và nghiền đồng thời các vật liệusét và vật liệu gầy, tất cả các cấu tử của phối liệu đợc nghiền trong máynghiền bi theo phơng pháp ớt sau đó đa ra ép lọc.

Để rút ngắn quá trình nghiền làm giảm độ chảy của hồ, tăng độ linhđộng và cải thiện khả năng tách nớc của hồ trên các thiết bị ép lọc, khinghiền nên đa thêm vào các chất hoạt tính bề mặt.

- Ưu điểm : Chất lợng hồ cao, vận tốc bám khuôn nhanh, hồ không bị salắng.

- Nhợc điểm : Phức tạp, tốn nhiều sức lao động

Hồ đợc rót ra móng sau đó đợc đa qua sàng rung Sau rồi đa tới máykhuối chân vịt, hồ đợc bơm qua các máng vào bể chứa có cánh khuấy và đốtnóng tới nhiệt độ 40 ữ50oC rồi đa đi tách nớc trong các thiết bị ép lọc Tiếptheo các tảng ép lọc có độ ẩm 21ữ22% đợc đa vào máy trộn ngang hoặc máynghiền bi để đánh tan, phối liệu nớc và chất điện giải cũng đợc cho thêm vàohồ khi sử dụng cao lanh làm giàu bằng phơng pháp ớt ngời ta cho thêm xôđakhan, thuỷ tinh lỏng.

Các chất điện giải không những có khả năng pha loãng hồ mmà còn làmtăng độ bền mặc dù chúng có làm giảm vận tốc bám khuôn hình thành xơngmộc.

2 Phơng pháp không ép lọc

Phơng pháp không ép lọc để chuẩn bị hồ đợc thực hiện bằng cáchnghiền riêng hay nghiền chung nguyên vật liệu sau đó phối liệu đợc đem đitạo hình ngay không qua khâu ép lọc.

Khi chuẩn bị hồ sứ, các mảnh vỡ sản phẩm đã đợc nghiền trên máy đậphàm và máy nghiền con lăn sau đó đợc đa vào máy nghiền bi với cát quắc,penspát hay pécmatít hạt nhỏ, xôđa và 20% đất sét so với khối lợng chung(lần nạp thứ nhất) ở lần nạp thứ hai ngời ta nạp hết đất sét còn lại (80% đấtsét) và lợng thuỷ tinh lỏng tính toán là 60%, tỷ lệ giữa vật liệu đợc nạp vàomáy nghiền bi với nghiền Uralít là 1ữ1,3 Sau đó mỗi chu kỳ nghiền ngời tađa thêm vào máy nghiền một lợng bi là 1% khối lợng các vật liệu đa vàonghiền, vật liệu gầyđợc nghiền mịn đến độ sót trên sàng N0- 006 (10.000lỗ/cm2) là 1,8ữ2,2%.

Hồ đợc rót vào bể có thiết bị khuấy trộn chung đợc lọt qua sàng144ữ193 lỗ/cm2 và đi qua thiết bị từ tính và tấm điện tử để lọc sắt Cao lanhđợc đa trực tiếp vào máy khấy chung (bể khuấy trộn chung) ở đó nó đợckhuấy trộn với các cấu tử còn lại của phối liệu 40% lợng thuỷ tinh lỏng cònlại cũng đợc đa vào bể khuấy chung.

Kinh tế nhất để đánh tan các cấu tử đất sét của phối liệu nâng cao độnghiền mịn có thể sử dụng máy nghiền tia, dùng chất lỏng hay máy nghiềnlôxô tia theo thiết kế của trờng Đại học Xây dựng Vôronher (Nga) theo Z-APennhiakin các máy nghiền này cho khả năng hi phí điện năng 2ữ3 lần, giảmdiện tích sản xuất, giảm chi phí thiết bị, việc thay đổi qúa trình đánh tan cácvật liệu sét thành quá trình liên tục cho phép không giảm chi phí lao động màcòn cho phép tự động hoá thao tác công nghệ.

Các phế thải sạch của phối liệu từ phân xởng đúc rót đợc khuấy trongmột máy khuấy riêng Khi hồ đã chuẩn bị xong ngời ta đa thêm vào máykhuấy trộn chung để trộn với hồ mới chuận bị.

Khi nghiền riêng các chất điện giải đợc đua vào theo từng bớc: Xô-đakhan đa vào trong lần nạp thứ nhất, thuỷ tinh lỏng (R2-mSiO2) đa vào theotừng bổctng lần nạp thứ nhất là 40% trong lần nạp thứ 2 là 60% Đôi khi thuỷtinh lỏng đợc đa vào ở bớc thứ 2 là 40% cung với quá trình nạp đất sét Phầncòn lại 60% đợc đa vào sau khi làm đồng đều hồ trong máy khuấy trộnchung.

Đa chất điện giải vào theo từng bớc cho kết quả tốt hơn so với phơngpháp thông thờng Trong trờng hợp đa chất điện giải vào khi nạp liệu lần thứnhất, ngời ta nạp cao lanh đợc làm giàu vào máng khuấy chân vịt ở lần chấttải thứ nhất Khi sử dụng đất sét dẻo ngời ta cho thêm vào 0,45ữ0,75% thuỷtinh lỏng sau khi khuấy tan đất sét, cao lanh, khi cần thiết ngời ta còn chothêm một ít chất điện giải.

Cao lanh đợc làm giàu theo phơng pháp ớt đợc đặc trng bởi quá trình hútmột lợng lớn canxi (để làm keo tụ khi làm giàu ngời ta cho thêm môt ít chấtkeo tụ) do đó để lu động của hồ giảm, quá trình pha loãng hồ bằng hồ bằngthuỷ tinh lỏng xấu đi Để tránh hiện tợng này ngời ta cho thêm các chất điệngiải kiềm vào trong phối liệu Tuy nhiên các chất này nếu định lợng khôngchính xác sẽ làm xuất hiện các vết rạn nhỏ trên sản phẩm Giữ cao lanh trongkho trong khoảng thời gian 2ữ3 tháng sẽ giúp cho hidroxit canxi hoạt tínhchuyển thành CaCO3 do đó làm giảm ảnh hởng xấu của nó Nếu hàm lợngchất điện giải trong hồ quá cao sẽ gay ra hiện tợng chảy sệ thành sản phẩm,khả năng đúc xấu đi, chất lợng sản phẩm giảm.

Trớc khi đua hồ đi đúc rót sản phẩm, hồ phải đợc giữ trong bể khuấy từ2ữ3 ngày để ổn định hồ và thỉnh thoảng phải khuấy đều Viêc giữ hồ trong bểkhuấy giúp cho quá trình hiđrat hoá của các phần đợc hoàn toàn hơn, làm

giảm độ keo tụ của hồ làm tốt hơn sự keo tụ của hồ, làm tăng sự phân tán cáchạt sét, đồng thời quá trình trao đổi Cation xảy ra hoàn toàn hơn Ngời tađiều chỉnh các tính chất đúc rót của hồ 2 giờ trớc khi đa đến phân xởng đúcrót (tạo hình) bằng cách cho thêm nớc và thuỷ tinh lỏng Khi đúc rót sảnphẩm bằng phơng pháp đúc rót hồ thừa hay phơng pháp liên hợp ngời ta tăngđộ ẩm của hồ lên 0,5 ữ 1% và tơng ứng với độ sánh của hồ

II Giới thiệu phơng pháp tạo hình sản phẩm

Hiện nay có hai phơng pháp để tạo hình sản phảm sứ vệ sinh là ơng pháp đúc rót trong khuôn thạch cao và ép thuỷ tĩnh.

ph-1 Phơng pháp đúc rót trong khuôn thạch cao.

Là phơng pháp chủ yếu tạo hình sản phẩm sứ vệ sinh xây dựng Cơ sởcủa phơng pháp là đa trên khả năng của đất sét tạo ra các huyền phù ổn địnhtrong môi trờng phân tán ( hồ có độ bền ) trên cơ sở các tính chất lu biến củahồ và trên cơ sở quá trình hấp thụ các hạt của pha phân tán bởi các ống maodẫn của khuôn thạch cao để hình thành trên bề mặt khuôn lớp xơng mộc.

Khuôn thạch cao mới trớc khi đúc rót cần đợc thấm ớt bằng hồ đã phaloãng bằng nớc Các khuôn sử dụng lại đợc Sấy đều đến độ ẩm 5ữ6% Tấtcả các chi tiết của khuôn phải có độ ẩm bằng nhau Độ ẩm lớn nhất cho phép

của khuôn dang làm việc là 18ữ20% Ngời ta rót sản phẩm trong các khuônthạch cao riêng biệt, trong các khuôn ghép thành bộ và trên các dây chuyềnphụ thuộc vào dạng sản phẩm, việc đúc rót hồ đợc thực hiện bằng phơngpháp đúc rót hồ dầy, phơng pháp đúc rót hồ thừa và phơng pháp liên hợp (cólõi).

So với phơng pháp đúc rót trên băng chuyền phơng pháp đúc rót trên bệyêu cầu diện tích sản xuất lớn (năng suất của 1m2 thấp hơn 2 lần so với đúcrót trên băng chuyền) Phơng pháp đúc rót trên bệ đòi hỏi lao động chân taynặng nhọc, không có khả năng tự động hoá quá trình sản xuất nh đúc rót trênbăng chuyền.

Nhợc điểm chung của phơng pháp đúc rót là độ ẩm sản phẩm mộc caodẫn tới chu trình sản xuất dài, co ngót lớn => Phụ thuộc vào dạng sản phẩmviệc đúc rót hồ đợc thực hiện bằng phơng pháp đúc rót hồ đầy Phơng phápđúc rót phần hồ thừa và phơng pháp đúc rót liên hợp.

a Phơng pháp đúc rót hồ đầy

Bằng phơng pháp đúc rót hồ đầy ngời ta tạo hình đúc rót các chậu vệsinh dạng đĩa, các chậu vệ sinh kiểu “com pac”và các sản phẩm khác cóthành lớn.

Ngời ta lắp ghép các khuôn và kẹp chặt băng đai kẹp có đờng ranh giớicủa khuôn ghép đợc xoa bột nhẵn, Ngời ta rót hồ vào khuôn qua ống mềm vàhớng dòng hồ theo thành phễu và kẹp chặt bằng đai kẹp có đờng ranh giớicủa khuôn ghép đợc xoa bột nhẵn Ngời ta rót ằô qua ống dẫn mềm và hớngdòng hồ theo thành phễu việc rót hồ đợc thực hiện một lần với thời gian 1,5ữ2 phút đầu tiên ngời ta rót hồ vào khuôn, để trừ lại 10ữ20 mm cho khôngkhí tự do thoát ra ngoài Sau 10ữ15 phút đổ đầy phần hồ còn lại Phơng pháp