Quy trình công nghệ sản xuất gạch men CERAMIC

Tài liệu tham khảo Quy trình công nghệ sản xuất gạch men CERAMIC

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Với chủ trương đổi mới nền kinh tế nhằm công nghiệp hoá và hiện đại hoá theo định hướng xã hội chủ nghĩa của đảng và nhà nước, đã có những ưu tiên nhất định cho sự phát triển một số ngành công nghiệp mũi nhọn, trong đó gạch men có vai trò quan trọng trong việc cung cấp sản phẩm của mình cho các công trình xây dựng cơ sở hạ

tầng.

Ơí việt nam hầu hết các nhà máy sản suất gạch men đều áp dụng phương pháp nghiền hỗm hợp theo kiểu nghiền bi ướt trong thùng quay Ưu điểm lớn nhất của

phương pháp này là cho năng suất cao, đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm và có cấu tạo tương đối đơn giản.

Đề tài máy nghiền bi ướt, tuy không mới nhưng là một quá trình đúc kết lại những gì đã học sau 5 năm qua Cùng với sự giúp đỡ của anh,chi em trong công ty gạch men

COSEVCO, các thầy trong trường đặc biệt là thầy hướng dẫn PGS.TS Lê Viết Ngưu đã giúp em hoàn thành đề tài này.

Trong quá trình làm đồ án giúp em hiểu rộng hơn, nhìn nhận vấn đề thực tế hơn để đánh giá thực lực của bản thân và vận dụng kiến thức đã biết của mình và một số tài liệu có liên qua cho việc thiết kế Tuy nhiên do trình độ có hạn, đồ án của em khó tránh khỏi sai sót rất mong các thầy cô góp ý kiến để đồ án được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn đề tài, các thầy cô bộ môn chế tạo máy, các anh chị em cán bộ kỹ thuật, công ty gạch men COSEVCO đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

Xin chân thành cám ơn và lời cầu chúc sức khoẻ.

Đà nẵng, ngày23 tháng4 năm 2003

Sinh viên thiết kế:

Trần Hoàng Vũ.

Trang 2

CHƯƠNG IGIỚI THIỆU SẢN PHẨM VÀ QUÁ TRÌNH

SẢN XUẤT1.1 KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH NGHIỀN

Nghiền là quá trình giảm kích thước của hạt từ kích thước ban đầu đến kích thước sử dụng theo yêu cầu công nghê, hạt vật liệu phải qua nhiều công đoạn để đạt được chất lượng sản phẩm đồng điều mà không tốn nhiều công sức và năng suất cao

1.2 GIỚI THIỆU SẢN PHẨM

Ngày nay trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, gạch men ceramic được sử dụng rộng rãivà ngày càng phổ biến Trong đó gạch men ngoài tác dụngchống thấm nước, còn làm tăng tuổi thọ của công trình vàtính thẩm mỹ

Đất nước ta đang trong thời kỳ xây dựng và phát triển mạnh mẽ, tốc độ xây dựng cơ sở hạ tầng phát triển nhanh, vì vậy yêu cầu sử dụng gạch men cho công trình xây dựng ngày càng cao, số lượng lớn, chất lượng phải đảm bảo, mẫu mã thay đổi phong phú sao cho phù hợp với yêu cầu người tiêu dùng

Để đáp ứng nhanh chóng gạch men cho các cong

trình xây dựng trong cả nước nói chung, hiện nay có hiều địa phương đã và đang xây dựng và sản xuất gạch men ceramic nhằm đáp ứng cho địa phương mình và khu vực lâncận Riêng ở khu vực miền trung, ngoài nhữnh sản phẩm nhập từ Hoa Kỳ, Italia , Trung Quốc các sản phẩm gạchmen còn được sản xuất ở đà nẵng, huế , quảng nam, quy nhơn được đánh giá có chất lượng tốt, đã và đang

chiếm lĩnh thị trường

Để sản xuất ra một viên gạch men phải qua nhiều công đoạn sản xuất bắt đầu từ nguyên liệu thô gồm có : đất sét, tràng thạch và các chất phụ gia 3TPP, Acumer

Trang 3

Trong quy trình công nghệ, nghiền là khâu chuẩn bị nguyên liệu cho sản phẩm gạch men ceramic, nó đóng vai trò quang trọng và khâu quyết định đến chất lượng của sản phẩm, bột liệu yêu cầu phải có độ mịn cao, đúng kích thước quy định Vì vậy để độ mịn theo yêu cầu ta phải chọn phương án nghiền như thế nào để đáp ứng đầy đủ những yêu cầu kỹ thuật và chất lượng sản

BỂ CHỨA CÓ CÁNG KHUẤY

BƠM MÀNG, SẤY RUNG BƠM PISTON SẤY PHUN BĂNG TẢI SILO CHỨA GÀU MÚC BĂNG MÁY ÉP PH 1600 MÁY CHẢI GẠCH MÁY SẤY ĐỨNG BĂNG TẢI TRÁNG MEN IN

Trang 4

1.3 LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH NGHIỀN

Nghiền là quá trình phân chia các vật thể rắn thàmh nhiều phần nhỏ Để làm cho kích thước của nguyên liệu cần thực hiện công và khử lực hút giữa các phần tử của nó và tạo ra diện tích mới của vật liệu

Độ nghiền là tỷ số cuả đường kính D trước khi nghiên và đường kính d sau khi nghiền

Ta có : I= D d ; trong đó I là độ nghiền

Dựa vào độ nghiêngta phân làm nhiều loại nghiền khác nhau: nghiền thô, nghiền trung bình, nghiền nhỏ,

nghiền mịn, nghiền keo như sau:

1.4 CÁC TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU

1.4.1 Đặc điểm của vật liệu đưa vào nghiền

-Vật liệu đưa vào nghiền gồm :

+ Đất sét

PHÂN LOẠI ĐÓNG HỘP NHẬP KHO

Trang 5

+ Tràng thạch.

+ Nguyên liệu gầy

+ Các chất phụ gia : 3TPP, Acumer

+ Nước

-các loại vật liệu này điều chứa độ ẩm tương đối.-vật liệu đưa vào máy nghiền được cung cấp bởi một hệ thống băng tải, được định lượng sẵn về khối lượng và hàm lượng

1.4.2 Tính chất vật lý của vật liệu nghiền

Các nhân tố vật lý ảnh hưởng đến quá trình nghiền:-Tràng thạch khi nạp vào máy nghiền, đã có đường kính khá nhỏ từ 13mm, không có tính dẻo

-Hình dạng vật liệu có thể là hình cầu, khối vuông, đôi khi hình dạng của nó cũng không đều và phức tạp hơn

CHƯƠNG II

CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 CÁC PHƯƠNG ÁN NGHIỀN VÀ VẬT THỂ

NGHIỀN

2.1.1 Máy nghiền nón

Sơ đồ động và nguyên lý làm việc:

4

Trang 6

dưới của nó được lồng vào bạc lệch tâm của trục nón, trục này lệch một góc nào đó so với đường tâm của máy nghiền.

Khi máy nghiền làm việc, đường tâm của trục nón di động vạch thành một mặt nón có đỉnh là điểm không, khi đó các đường sinh của mặt nón di động lần lượt tiến sátvào mặt nón cố định rồi lại tách xa chúng, cứ như là mặt nón di động lăn trên mặt nón cố định trên lớp đá

nghiền trong buông nghiền Do đó việc nghiền đá được thực hiện liên tục

2.1.2 Máy nghiền bi

Hình 2-21- Cửa nạp liệu

2- Cửa tháo sản phẩm3- Thân máy

4- Lớp lót silic 5- Bi nghiền

Trang 7

Máy nghiền bi có các loại sau:

-Máy nghiền bi gián đoạn

-Máy nghiền bi liên tục nạp liệu và tháo sản phẩm quangõng trục rỗng -Máy nghiền bi tháo sản phẩm liêntục qua lưới ghi

-Máy nghiền bi liên tục tháo sản phẩm nghiền qua xungquanh thành máy

-Máy nghiền bi liên tục hình nón

-Máy nghiền bi hình ống

Các kiểu máy nghiền bi này điều thực hiên quá trình nghiền trên một cơ sở chung giống nhau, do đó ở đây ta xét kểu máy nghiền bi điển hình đó là : máy nghiền bi giai đoạn

Nguyên liệu, nước, bi được đưa vào lổ nạp

liệu(1)thùng máy nghiền (2) được dẫn động nhờ động cơ thông qua các bộ truyền, được nghiền trong một thời gian nhất định, với một tốc độ nhất định phù hợp với công nghệ, với tốc độ thích hợp này bi được nâng lên một chiều cao nào đó rồi đổ xuống theo quỹ đạo đường

barabol, chúng va chạm vào nhau, nguyên liệu hoà lẫn trong nước tạo nên dạng hồ

Đặc điểm: quá trình nghiền bi (nghiền ướt) ngoài ưu điểm cho kích thước nhỏ còn vài m còn cho phép hoà tan, đồng nhất hoàn toàn các phần khác nhau của vật liệu nghiền Xu hướng hiện đại là tạo xương sứ gốm nhiều thành phần được thêm vào hỗn hợp nhằm làm phù hợp với đặc tính của đất sét và tiến hành nhiều giải pháp kỹ thuật hiện đại để đạt được sản phẩm gốm sứ cần thiết

Kết cấu máy nghiền đơn giản, nhỏ gọn, làm việc với năng suất cao Có thể khắc phục được nhược điểm

nghiền không liên tục bằng các phương pháp nạp liệu và tháo liệu khác nhau Máy nghiền bi được ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay, nhất là trong công nghệ gốm sư,ï gạch ốp lác

2.1.3 Máy nghiền trục

Sơ đồ nguyên lý:

Trang 8

Hình 2-3Hai trục (1) và (2) quay ngược chiều nhau, trục có thể chế tạo nhẵn hay có gân tuỳ theo sản phẩm nghiền Vật liệu nghiền được kẹp giữa hai trục bị cuốn vào khe của máng (4) Lò so (5) để bảo vệ máy chóng quá tảikhi gặp các vật liệu quá cứng hoặc vật lạ ( thỏi, thép vun, sắt vụn ) lẫn trong vật liệu thì trục (1)được đẩy ra xa, và khe hở giữa hai trục (1) và (2) sẽ tăng lên, vật lạ sẽ rơi xuống máng (4) sau đó lò xo (5) đẫy trục (1) trở về vị trí ban đầu Thường thì trục cố định (1) được truyền chuyểnđộng từ động cơ nhờ bánh răng Trục hai là trục bị động quay ngược chiều với trục (1) và truyền chuyển động nhờtrục (1) qua bánh răng Cặp bánh răng này phải chế tạo sau và răng lớn để khi lò xo nén lại trục (1)và (2)tách xa nhau thì cặp bánh răng (1)và (2) không rời nhau mà vẫn ăn khớp với nhau Xiếc hoặc nới ecu bắt lò xo với thân máy, cóthể điều chỉnh khe hở giẳ hai trục.

Năng suất có thể đạt từ 515 tấn/h, độ nghiền I từ 315 khi yêu cầu đạt độ nghiền cao ta có thể dùng hai hoặc nhiều trục nối tiếp, liên tiếp với nhau

Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, gọn, trọng lượng bé, làmviệc êm , chắc chắn, giá thành không cao

Nhược điểm: trục nghiền chóng mòn.đối với máy nghiền trục nhẵn thì cần có đường kính trụclớn để đảm bảo độ masát cần thiết

Với những đặc điểm về nguyên lý và khả năng làm việc như máy nghiền trục được ứng dụng để nghiền

3

1 5

4

Trang 9

các loại vật liệu dòn, có độ bền thấp Được ứng dụngrộng rãi trong ngành chế biến lương thực, thực phẩm nghiền các loại hạt, củ phơi khô.

2.1.4 Máy nghiền đĩa

Hình 2-41-Đĩa cố định

3-Võ máy

4-Trục

5-Đá nghiền

6-Cữa tháo sản phẩm

Đĩa (1) lắp cố định với võ máy, đĩa (2) quay nhờ trục dẫn động(4), vật liệu nghiền được đưa vào cữa cấp liệu (7) và đi vào vùng nghiền là khe hở giữa hai đĩa

nghiền nhờ lực chà xát Để dễ thay thế khi đĩa mòn

người ta chế tạo các đĩa nghiền thành hai phần và ghép lại với nhau

Phần thân (1) và (2) được làm bằng gang, còn phần nghiền được làm bằng đá nhân tạo, thép đúc hoặc gang Bề mặt của đá có rãnh để tăng khả năng nghiền và

chuyển dần vật liệu ra khỏi buồn nghiền Vật liệu sau khi nghiền song được đưa ra bộ phận tháo sản phẩm(6)

4

56

Trang 10

Máy nghiền đĩa được sử dụng trong ngành chế biến lương thực, thực phẩm, ngành chế biến tinh bột Tuy nhiên công suất nghiền rất thấp, năng lượng tiêu hao lớn

so với các loại máy nghiền khác nên khả năng và phạm vi ứng dụng ngày càng hạng chế Chỉ sử dụng nghiền các loai vật liệu khô

2.1.5 Máy nghiền búa

1-Búa nghiền

2-Đĩa treo búa

3-Lưới sàng

4-Võ máy

5-Cữa nạp liệu

6-Cửa tháo liệu

Bộ phận công tác của máy là các búa nghiền (1) ttreo trên đĩa búa (2) bằng các chốt búa (6)

Đĩa treo búa được hàng cứng với mayơ và quay cùng chiều với trục máy

Cụm chi tiết gồm trục mayơ, đĩa treo búa, chốt búa vànghiền được gọi chung là rôto Võ máy có lưới sàng lót đứng yên gọi là stato Vật liệu nghiền được đưa vào máy qua cửa nạp liệu (5), và rơi vào thùng nghiền là khe hở giữa roto và stato Khi rôt quay, do lực quán tính ly tâm,

54

1 2

36

Trang 11

các búa (1) dạng thẳng va đập vào vật liệu nghiền, khi

va đập một phần động năng của búa trở thành công đập phá vỡ vật liệu nghiền Ngoài sự va đập vật liệu còn bịphá vở do chà xát của búa nghiền và stato Để tăng thêm hiệu quả chà xác, người ta làm gân bên trong võ máy Vật liệu sau khi nghiền nhờ sức gió của cánh búa nghiền tạo

ra và lực ly tâm trong quá trình chuyển động của vật liệu đưa các vật liệu lọt qua các lổ lưới của lổ sàng (3) và được đưa đến bộ phận tháo sản phẩm Các vật liệu còn to chưa lọt qua lưới nghiền thì tiếp tục nghiền

Để có thể nghiền được vật liệu thì động năng khi búa khi quay phải lớn hơn công cần thiết để phá vở vật liệu

Khi nghiền thô (d>20mm) ta dùng máy nghiền có số lượng búa ít, trọng lượng búa lớn (G=200700N) roto quaychậm với vận tốc V=1520m/s khi nghiền nhỏ, cở sản phẩm đạt 15mm thì dùng máy có số lượng khá lớn, trọng lượng của cở trung bình (G=3050N), vận tốc vòng của búa V=2560m/s khi nghiền mịn cở sản phẩm

(d<1mm), cần số lượng búa nhiều, trọng lượng búa

nhỏ(G=510N), vận tốc vòng lớn (đến 100m/s)

Để nghiền vật liệu với độ hạt của sản phẩm khác nhau, ta thay thế lưới sáng (3) bằng lưới sàng có đường kính lổ thích hợp

Ưu điểm của máy nghiền búa là cấu tạo đơn giản, năng lượng tiêu hao thấp

Nhược điểm: các búa chóng mòn, lưới sàng nhanh bị hỏng, khi có vật liệu cứng, sắt thép rơi vào máy dễ bị hỏng Máy nghiền búa quay với tốc độ rất lớn nên phải cânbằng động, cho roto để khỏi làm tăng lực quán tính và tải trọng động phá ổ trục

Máy được ứng dụng trong sản xuất lương thực,

thực phẩm, nghiền hạt, củ đã phơi khô, độ ẩm không quá17%

2.1.6 Máy nghiền kiểu đập hàm chuyển động đơn giản

Trang 12

Hình: 2-6Máy gồm giá (1) lắp má tĩnh (2) Trục treo (4), treo má

động (3) Trên má động và má tĩnh đều bắt các tấm lót

Khi trục lệch tâm (5) quay, nó sẽ làm cho tay biên (6)

chuyển động lên trên, các cánh tay đòn (7) và (8) sẽ đẩy

má động quanh trục (4) ép vật liệu vào má tĩnh, lúc này

vật liệu bị đập Khi biên (6) chuyển động xuống, tâm

chống không tác dụng vào má động Trục căng (10) nhờ lò

xo (11) kéo má động (3) về vị trí cũ Khi đó vật liệu đã bị

đập rơi khỏi hai má của máy

Phía sau máy còn có bộ phận chêm (9) để điều chỉnh

góc kẹp (khe hở giữa hai má của máy)

Trong quá trình làm việc như vậy, vật liệu bị ép theo

chu kỳ (nữa vòng của trục lệch tâm) Vì vậy có sự quá

tải tức thời của động cơ ép vật liệu, sự quá tải này

được triệt tiêu bởi vô lăng vượt tải bắt vào trục (5) Vô

lăng tích luỹ năng lượng khi má động chuyển động không

tải và trả lại năng lượng đó khi ép vật liệu, nhờ đó máy

làm việc cân bằng

Quỹ đạo chuyển động của từng điểm trên má động

là một cung tròn, tập hợp lại cả máy sẽ chuyển động

đơn giản

Ưu điêm của máy đập hàm: có kết cấu đơn giản, có

thể đập nghiền được các vật liệu có độ cứng cao

Nhược điểm: đường kính hạt sau đập nghiền thường

lớn Mặt dú sử dụng vô lăng tích luỹ năng lượng lớn để

cân bằng động cho máy, nhưng cũng không khử hết được

4

5

67

10

8

9

11

Trang 13

các rung động mạnh khi máy làm việc Năng suất đập nghiền không cao, năng lượng tiêu hao lớn.

Máy được ứng dụng trong sản xuất vật liệu xây

dựng như nghiền đá, sỏi

2.1.7 Máy nghiền xa luân dùng để nghiền ướt

Sơ đồ nguyên lý :

Trang 14

Hình : 2-7Loại này làm việc liên tục, đĩa cố định, truyền động dưới dùng để nghiền đất sét cố độ ẩm lớn hơn 15ø16% và trộn đồng nhất hoá chúng.

Cấu tạo máy gồm: giá máy (10) gắn chặt với đĩa (3), phía dưới có dầm (8) để đở ổ chặn (9), trong có trục

đứng (5), bánh răng (4) gắn liền với trục đứng (5), mặt

2r1 r2

10

4

873

1

Trang 15

trên của bánh răng này có thể chế tạo ở dạng đĩa hứng sản phẩm nghiền bánh răng (4) ăn khớp với bánh răng hình nón (6) lắp trên trục (7) truyền bởi động cơ qua hộp giảm tốc Phần trên của trục (5) có các ổ trục khuyêủ (2) Bánh

xe (1) treo vào ổ trục này, vì vậy chúng có thể nâng lên hay hạ xuống khi bề dày lớp vật liệu nghiền thay đổi hoặc khi gặp dị vật cứng rơi vào Kiểu liên kết đó chống được sự hư hại của chi tiết máy, đảm bảo trục được antoàn không bị uốn

Máy còn có bốn cánh gạt: hai cánh gạt (11) để gạt vật liệu nghiền vào đường lăn của bánh xe và tháo liệu

ra ngoài Cánh gạt (11) có thể nâng , hạ và quay được Cánh gạt (12) để làm sạch thành đĩa, một cánh gạt nữa để làm sạch phần lồi giữa đĩa để tránh đất sẽ bám dínhvào những chổ này Vật liệu nghiền xong lọt qua lổ

thủng của tấm lót đĩa rơi xuống hứng (14) và được cánh gạt (13), gạt xuống máng tháo

Các bánh xe (1) thường được bố trí trên những khoảngcách khác nhau r1 và r2 , kể từ trục đứng đẻ có thể nghiền một diện tích lớn hơn trên mặt đĩa Bánh xe quay từ 1020(vòng /phút)

Ưu điểm : làm việc tin tưởng, thay thế các chi tiết bị hỏng nhanh

- Có thể nghiền vật liệu có kích thước lớn

- Mức độ đập nghiền lớn, dễ điều chỉnh độ

nghiền trong koảng tương đối rộng

- Có thể nghiền được vật liệu dẻo, ẩm và

đồng thời cải thiện tính chất của cháng khi nghiền

trộn

Nhược điểm: rất khó thực hiện cân bằng động cho máy, do khoảng cách giữa hai bánh xe nghiền đến tâm máy khác nhau

- Cấu tạo máy phức tạp

- Sữa chữa khó khăn

- Năng lượng tiêu hao lớn, năng suất thấp so với trọng lượng máy và giá thành

2.2 TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU SẢN XUẤT