Thiết kế phân xưởng gia công nguyên liệu và tạo hình gạch lát mặt ngoài nhà có màu trang trí tạo hình theo phương pháp bán khô công suất 10 – 15triệu viênnăm

1 Thiết kế phân xưởng gia công nguyên liệu và tạo hình gạch lát mặt ngoài nhà có màu trang trí tạo hình theo phương pháp bán khô công suất: 10 – 15triệu viênnăm. Yêu cầu thể hiện mặt đứng, mặt bằng , mặt căt ngang phân xưởng và quá trình công nghệ liên tục từ phân xưởng tạo hình đến phân xưởng nung tuynel. PHẦN I . GIỚI THIỆU SẢN PHẨM Gốm sử dụng cho mặt ngoài công trình hay tòa nhà có công dụng để bảo vệ các kết cấu khỏi bị tác dụng của môi trường và tạo dáng kiến trúc . Nó chia ra làm hai nhóm : Kiến trúc – xây dựng và kiến trúc – mĩ thuật . Về nhóm kiến trúc – xây dựng bao gồm loại gạch lát mặt ( gạch xây không trát ) , gạch ốp mặt (ốp vào tường xây ) và gạch hình , đá rỗng , các loại tấm ; Còn đối với loại kiến trúc – mĩ thuật là các loại tượng tròn ( tượng toàn thân , khối tròn xoay … ) , phù điêu ( chạm nổi cao ) , hình chạm nổi ( khắc , đắp ) , trang trí ( hoa văn ) phẳng và các chi tiết kiến trúc . Yêu cầu chung đối với các sản phẩm sử dụng cho mặt ngoài công trình ( xây hay ốp ) là : không thấm nước , độ hút nước không đáng kể đối với lớp tiếp xúc với bề mặt bên ngoài còn lớp chân của nó phải có độ hút nước lớn để rễ xây , đạt được độ bền yêu cầu , mầu đỏ hay hồng ( hoặc các màu khác ) , không thay đổi dưới ảnh hưởng lâu dài của điều kiện khí hậu , kích thước chính xác , có khả năng làm sạch khỏi bụi bẩn , nấm mốc . 1. CÁC LOẠI SẢN PHẨM VÀ YÊU CẦU CỦA CHÚNG . Theo kết cấu , sản phẩm gốm sử dụng cho mặt ngoài công trình và tòa nhà được chia ra loại : đặc và rỗng ; theo hình dạng bên ngoài : có loại phẳng nhẵn và loại hình nổi ; theo bề mặt gia công : có loại không tráng men ( dạng đất nung ) và loại tráng men ; theo kích thước : có loại nhỏ , loại trung bình và loại lớn . Phụ thuộc vào ý nghĩa và lĩnh vực sử dụng trong xây dựng mà sản phẩm gốm sử dụng cho mặt ngoài công trình được chia ra các loại : Để xây dựng các tấm panô lớn : các tấm khảm ( tranh ghép mảnh , chắp hình ) kích thước 48 × 48 , 22 × 22 ( mm ) , chiều dày 3 ÷ 4 mm , khối lượng cho 1 m2 khoảng 8 kg ; các tấm kiểu “ giá đỡ “ ( hay giá treo ) có kích thước 60 ÷ 65 × 120 ÷ 125 ( mm ) , chiều dày 6 ÷ 8 mm , khối lượng cho 1 m2 là 12 ÷ 15 kg ; các tấm gốm ở dạng thảm được ghép ( sắp xếp ) từ các tấm nguyên hay các tấm bẻ ra ; các khối tấm kích thước 120 ÷ 150 × 40 ÷ 50 ( mm ) , chiều dày 6 ÷ 8 mm , được sử dụng dưới dạng tấm thảm con để ốp vào các panen hay khối xây . Để xây dựng các tòa nhà từ vật liệu đơn chiếc : gạch lát mặt và khối đá gốm có kích thước 250 × 120 × 65 ; 250 × 120 × 140 ( mm ) , được chế tạo từ các loại đất sét tự nhiên không có lớp phủ mặt và có lớp phủ mặt , bằng phương pháp tạo hình hai lớp , được tráng một lớp men , lớp men , lớp men sành cũng như quét lên bề mặt ngoài của sản phẩm có hình nổi và gia công nhiệt .2 Để hoàn thiện mặt trước của tòa nhà , người ta sử dụng các vật liệu nhỏ đơn chiếc : các tấm gốm có kích thước 250 ÷ 245 × 140 ÷ 145 ( mm ) , chiều dày 10 mm , được tạo hình bằng phương pháp dẻo cũng như bằng phương pháp ép bán khô ; hoặc sử dụng loại tấm có tráng men màu trang trí , lớp men có thể bóng hay mờ để ốp các bệ , tâng nền , lối đi và các bề mặt khác , chúng có kích thước 150 × 75 và 120 × 65 ( mm ) . Người ta tính rằng trên 1 m2 diện tích ở có khoảng 1 m2 vật liệu ốp lát mặt . Việc lựa chọn đúng đắn vật liệu ốp mặt và việc mở rộng sản xuất chúng đã trở thành nhu cầu thực tế . Thể tích ốp khoảng 25% thể tích chung của tường , như thế nghĩa là nhu cầu về gốm ốp lát mặt rất lớn . Hiệu quả lớn nhất của vật liệu ốp là gạch lát mặt , gạch ốp và đá gốm cũng thực hiện một chức năng làm vật liệu tường ( chịu lực ) và vật liệu ốp lát mặt . Việc sử dụng gạch hai lớp ốp mặt so với việc trát vữa tường làm giảm giá thành 1 m2 tường đến 15% , đồng thời giảm chi phí lao động và chi phí sử dụng . Các tấm gốm ốp mặt về độ bền và tuổi thọ , về mĩ thuật hơn hẳn tất cả các loại vật liệu ốp khác . Hiện nay đang phát triển rất mạnh việc sản xuất các tấm thảm – tấm thảm co bằng phương pháp đúc rót , ép phối liệu dẻo bằng các khuôn rỗng hay ép bán khô . Việc sản xuất các tấm thảm trang trí bằng phương pháp đúc rót được thực hiện đầu tiên ở Italia ( 1939 ) , ở Nga các tấm thảm này cũng đã được sản xuất rộng rãi cũng như ở các nước khác trên thế giới , bởi vì nó có ưu điểm lớn hơn so với các phương pháp khác , quá trình sản xuất không chỉ cơ khí hóa mà còn tự động hóa , chu kì sản xuất được rút xuống còn 6 giờ , chi phí nguyên vật liệu thấp vì chiều dày nhỏ và trọng lượng tấm nhỏ , cho khả năng sử dụng các phế liệu làm nguyên liệu ( mảnh vỡ bao nung ) ; có khả năng điều chỉnh lại nhanh dây chuyền sản xuất tấm có kích thước và màu khác nhau ; diện tích sản xuất không lớn ; thời gian cần thiết để sản xuất tấm theo chu kì công nghệ nhỏ ( sấy và nung tấm nhanh ) . Gốm kiến trúc mĩ thuật được dùng trang trí mặt trước lớn hơn của toà nhà , sản phẩm mĩ thuật trang hoàng đẹp hơn về hình khối , đường nét , bố cục … Sản phẩm gồm loại này được chế tạo phần lớn với bề mặt không trang men ( loại gốm đất nung ) và loại tráng men dùng trang trí ( panô , biểu chương … ) Hướng chủ yếu phát triển sản xuất gốm ốp mặt hiện nay và sau này là thành lập dây chuyền tổ hợp tự động năng suất cao 200 ÷ 250 nghìn m2 tấm ốp trong năm , sử dụng phối liệu trên cơ sở đất sét địa phương , phế thải công nghiệp và phát triển rộng rãi các loại mặt hàng gốm ốp mặt tòa nhà . 2. GẠCH VÀ ĐÁ GỐM LÁT MẶT . Gạch lát mặt và khối đá gốm được chế tạo từ các loại đất sét không có lớp phủ mặt và có lớp phủ mặt , bằng phương pháp tạo hình hai lớp , được tráng một lớp men , lớp men , lớp men sành cũng như quét lên bề mặt ngoài của sản phẩm có hình nổi và gia công nhiệt . Gạch lát mặt , khối đá gốm vừa thực hiện chức năng làm vật liệu tường chịu lực và vừa là vật liệu lát mặt . Việc sử dụng gạch hai lớp ốp mặt so với việc trát tường làm giảm giá thành 1m2 tường đến 15% đồng thời giảm chi phí lao động và chi phí sử dụng .3 2.1 CÁC YÊU CẦU , TÍNH CHẤT , VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA SẢN PHẨM . Gạch và các loại khối đá gốm lát mặt được chế tạo từ nguyên liệu đất sét có hoặc không có phụ gia , tạo hình bằng phương pháp dẻo hay là bán khô , sau đó là sấy và nung . Tùy thuộc vào hình dạng và chức năng sử dụng của gạch và khối đá gốm lát mặt mà người ta chia ra loại thường : nhẵn phẳng để xây tường phẳng , loại dị hình – dùng cho kiểu mái đua , kiểu có gờ có vạch gờ tạo thành đai ngang nhà , loại hình nêm và các loại khác . Theo quy định của ГOCT 748469 ( của Nga ) sự sại lệch cho phép lớn nhất của sản phẩm loại phẳng : theo chiều dài ± 4 , theo chiều rộng và chiều cao ± 3 ( mm ) . Sản phẩm cần có hình dạng theo yêu cầu , có góc cạnh và giới hạn bề mặt rõ ràng dứt khoát , không có vết lõm khuyết và nứt . Ở những sản phẩm loại phẳng cần phải có hai mặt kề liền nhau : mặt ngang và mặt đứng – là những mặt chính hướng ra phía ngoài ; ở những sản phẩm dị hình những mặt chính hướng ra ngoài phải la những mặt định hình ( tạo dáng ) và các mặt trên và dưới kề liền với nó phải trong khoảng 13 chiều dài . Gạch và các khối đá gốm có thể đặc hoặc rỗng đến 42% . Kích thước , hình dáng và cách bố trí các lỗ rỗng cần phải phù hợp với các mác của gạch và đá gốm “ 300 ”, “ 250 ”, “200 ”, “ 150 ”, “ 125 ”, “ 100 ”, và “ 75 ”. Giới hạn độ bền uốn tương ứng bằng 4 ; 3,6 ; 3,4 ; 2,8 ; 2,5 ; 2,2 ; và 1,8 ( Mpa ) . Về màu sắc gạch và các loại khối đá gốm lát mặt cần phải phù hợp với mẫu chuẩn quy định . Độ hút nước – không nhỏ hơn 6% ÷ 14% . Các loại gạch và khối đá gốm dị hình được thể hiện ở hình bên . h1: Loại gạch hình nêm có gờ . h2: Loại gạch đệm hình hộp chữ nhật . h3: Loại gạch giá đỡ . h4: Loại gạch gờ cạnh . h5: Loại khối đá gốm có gờ cạnh cho góc tường bên ngoài . 140 250 65 120 87 250 60 250 60 140 250 140 65 250 250 140 140 250 140 250 140 140 h1 h2 h4 h3 h5 h64 h6: Loại khối gốm có gờ cạnh cho góc tường bên trong . 2.2 TÍNH CHẤT VÀ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA SẢN PHẨM CỤ THỂ . Gạch lát mặt ngoài nhà có mầu trang trí là sản phẩm hai lớp gồm lớp chân và lớp mặt . Để sản xuất lớp chân người ta sử dụng đất sét dẻo dễ chảy với các phụ gia hay không có phụ gia ,bằng cách tạo hình dẻo hay là ép bán khô . Để sản xuất lớp mặt người ta sử dụng đất sét trắng các phụ gia trợ dung và phụ gia gầy , chất tạo mầu (ôxyt tạo mầu ) . Với mục đích vừa làm gạch xây tường chịu lực vừa trang trí cho mặt ngoài công trình thì gạch lát mặt có các chỉ tiêu sau : Hình dáng : Sản phẩm phải có hình dạng yêu cầu , có góc cạnh rõ ràng và có giới hạn bề mặt rõ ràng , dứt khoát , không có vết lõm , vết nứt và khuyết tật . Gạch có kích thước như gạch tiêu chuẩn 220 × 105 × 60 mm chia ra làm hai loại : + Gạch có một mặt phủ lớp mầu trang trí có bề dầy 2,5 – 3 mm chọn lớp mầu có chiều dầy 3 mm. + Gạch có hai mặt liền kề nhau có lớp mầu trang trí có bề dầy 2,5 – 3 mm chọn lớp màu có chiều dầy 3 mm . Theo quy định của ГOCT 748469 ( của Nga ) sự sại lệch cho phép lớn nhất của sản phẩm loại này là : theo chiều dài ± 4 , theo chiều rộng và chiều cao ± 3 ( mm ) . Trong hai loại sản phẩm đã giới thiệu ở trên trong đồ án này em chọn sản phẩm có một mặt phủ lớp mầu trang trí để tính toán phối liệu và dây truyền công nghệ . Yêu cầu về mĩ thuật : Mầu sắc của lớp mầu phải đồng đều phù hợp với mục tiêu chuẩn định . Mầu sắc lớp mầu của gạch trong một lô phải đồng đều , bề mặt lớp mầu của gạch không được có vết bẩn hoen ố . Mặt có lớp mầu phải đảm bảo phẳng nhẵn , mịn không có vết phồng rộp, bề mặt có chứa lớp mầu không được thiếu mầu , rỗ bọt và các khuyết tật khác ,và có khả năng chống được nấm mốc tốt. Các góc của gạch phải vuông vắn . 3 217 60 102 3 102 3 60 2205 Mầu sắc của gạch lát mặt có lớp mầu trang trí phụ thuộc vào ôxyt tạo mầu của lớp mặt mà người ta sử dụng : Ôxyt sắt ( Fe2O3 ) cho mầu đỏ , ôxyt Crôm ( Cr2O3 ) cho mầu xanh lá cây , ôxyt Coban cho màu xanh da trời …Trong sảm phẩm ta chọn loại có màu xanh da trời Độ hút nước được đặc trưng bằng mức độ chứa đầy nước trong các lỗ xốp hở của vật liệu khi đun sôi nước được biểu thị bằng phần trăm hoặc ngâm trong nước ≥ 48 h . Phương pháp xác định độ hút nước . Tiêu chuẩn TCVN 248: 1986 , quy định phương pháp xác định độ hút nước của các loại gạch xây dụng dùng trong các công trình xây dựng công nghiệp và dân dụng . Yêu cầu độ hút nước của loại sản phẩm này là : Hp 5μm ) Đất sét nặng Đất sét thường Á sét : nặng Trùng bình nhẹ Cát pha lớn hơn 60 60 ÷ 30 30 ÷ 20 20 ÷ 15 15 ÷ 10 10 ÷ 5 đến 40 40 ÷ 70 70 ÷ 80 80 ÷ 85 85 ÷ 90 90 ÷ 95 Tiêu chuẩn TCVN 4353: 1986 áp dụng cho các loại đất sét dùng ( kể cả đất sét nguyên thổ hay hỗn hợp của nhiều loại đất sét ) chỉ tiêu kích cỡ hạt theo quy định của bảng sau : Cỡ hạt(mm) Mức 1. Lớn hơn 10 2. Từ 2 đến 10 ( hạt sỏi sạn ) , không lớn hơn 3. Nhỏ hơn 0,005 ( hạt sét ) Không cho phép 12 Từ 22 đến 32 Độ ẩm tự nhiên của các loại đất hoàng thổ và các loại đất sét dạng hoàng thổ từ 6 đến 12% , của các loại đất sét thường, các loại á sét và cát pha dưới 18% , của các loại đất sét dạng dải liên kết kém chặt chẽ dưới 35% . Các vật liệu sét có khối lượng thể tích dao động lớn đáng kể từ 1100 đến 2000 kgm3 , độ dẫn nhiệt từ 0,2326 đến 0,8181 Wm.oC , nhiệt dung dao động từ 0,7536 đến 0,9211 KJkg.oC … Các vật liệu sét để sản xuất gạch và khối đá gốm cần có tính tạo hình tốt ( trị số dẻo không nhỏ hơn 7 ) , phải đảm bảo sấy và nung không bị biến dạng và nứt , có độ co không khí không lơn hơn 6% đối với đất sét gầy 6 ÷ 10% đối với đất sét dẻo và lớn hơn 10% đối với đất sét dẻo cao ( trị số dẻo 15 ÷ 25 ) , phải đảm bảo sau khi nung sản phẩm có độ rỗng xốp theo yêu cầu và có tính chất khác của sản phẩm ( theo các yêu cầu của tiêu chuẩn chất lượng ) . NGUYÊN LIỆU DẺO CỤ THỂ CHO LỚP CHÂN Đất sét Bố Hạ Bắc Giang có thành phần hóa ( % ) :13 Thành phần hóa ( % ) : SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKN 56,02 19,6 0 10,26 1,45 1,35 0 0 0 9,4 Độ ẩm của đất 15% với khối lượng thể tích γo = 1,45 gcm3 . đất không lẫn tap. chất đá do vây không cần dùng máy tach đá trong quá trình gia công nguyên liệu Nguyên liệu dẻo cụ thể cho lớp mặt là đất sét trắng lấy từ Đinh Trung –Vĩnh Yên có thành phần hóa % : SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKN 45,2 30,05 0,5 0,5 1,7 2,1 1,5 0,8 0,15 12,1 Độ ẩm của đất 15% với khối lượng thể tích γo = 1,45 gcm3 2 . NGUYÊN LIỆU GẦY . Nguyên liệu gầy được pha trộn vào đất sét nhằm giảm độ dẻo , giảm độ co khi phơi sấy và nung . Nguyên liệu gầy thường dùng là samốt , đất sét mất nước , cát , tro nhiệt điện , xỉ hoạt hóa . Samốt là vật liệu gốm dạng hạt ( cỡ hạt 0,14 ÷ 2 mm ) , được chế tạo bằng cách nghiền đất sét khó chảy hoặc chịu lửa , được nung trước ở nhiệt độ nung sản phẩm . Nó cũng có thể được chế tạo từ thải phẩm gạch nung non lửa . Samốt có tác dụng cải thiện tính chất sấy và nung đất sét . Vì vậy nó được dùng để sản xuất các sản phẩm có chất lượng cao gạch ốp , vật liệu bền nhiệt v.v… Đất sét nung non được chế tạo bằng cách nung đất sét ở nhiệt độ 700 ÷ 750oC để khử nước hóa học . Nó được dùng với hàm lượng 30 ÷ 50% nhằm cải thiện tính chất của phối liệu khi sấy và hình dạng bên ngoài của gạch . Cát được dùng với hàm lượng 10 ÷ 25% . Nếu hàm lượng của cát lớn hơn sẽ làm giảm cường độ và độ bền nước của sản phẩm gốm . Xỉ hoạt hóa là phụ gia gầy có hiệu quả cao . Tro nhiệt điện vừa là phụ gia gầy vừa là phụ gia cháy . Với các loại nguyên liệu gầy này em dùng cát để làm nguyên liệu gầy với thành phần hóa chủ yếu chứa SiO2 được dùng với hàm lượng 9 ÷ 25% . Độ ẩm của cát từ 1 ÷ 3% với khối lượng thể tích γo = 1,35 gcm3 . + Phụ gia gầy là cát thạch anh với thành phần hóa % : SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKN 91,8 1,2 0 0,7 1,5 1,7 0 0 0 0,5 3. NGUYÊN LIỆU TRỢ DUNG ( PHỤ GIA HẠ NHIỆT ĐỘ NUNG )14 Phụ gia hạ nhiệt độ nung còn được gọi là chất trợ dung có tác dụng cải thiện quá trình gia công nhiệt sản phẩm . Nó có tác dụng hạ thấp nhiệt độ kết khối , làm tăng cường độ và độ đặc sản phẩm . Phụ gia hạ nhiệt độ nung có hai nhóm : Nhóm thứ nhất bao gồm những chất , bản thân chúng có nhiệt độ nóng chảy thấp như fenspat , pecmatit , sienit , mảnh vỡ thuỷ tinh v.v… Nhóm thứ hai gồm những chất bản thân nó có nhiệt độ nóng chảy cao , nhưng trong quá trình nung có khả năng tác dụng với các thành phần phối liệu để tạo ra những chất có nhiệt độ nóng chảy thấp ( canxit , đôlômit, v.v…) Chất trợ dung sử dụng trong sản phẩm của em được dùng cho lớp chất mầu do lớp chất màu có nhiệt độ kết khối cao hơn lớp xương và để làm cho hai lớp này có hệ số dãn nở nhiệt tương đương nhau. Do vậy có thể giảm sự chênh lệch nhiệt độ kết khối và hệ số dãn nở của lớp xương và lớp mặt . Chất trợ dung dùng là trường thạch Trường thạch có thành phần hóa % : SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O MKN Tổng 70,5 18 0,41 0,16 0,2 0,01 4,5 1,3 0,4 95,48 . Độ ẩm của trường thạch từ 1 ÷ 2% với khối lượng thể tích γo = 1,350 gcm3 . 4. PHỤ GIA . Sản phẩm của em có một lớp mầu trang trí . Để tạo lớp trang trí , người ta thường dùng bất kì chất tạo mầu nhân tạo nào , ôxyt côban cho màu xanh da trời , ôxyt sắt cho mầu đỏ , ôxyt crôm cho màu xanh lá cây , quặng sắt – crôm cho mầu xám … Trong sản phẩm này chọn ôxyt crôm làm ôxyt tạo mầu hàm lượng của nó là5 % trong 100% thành phần phối liệu 5. TÍNH PHỐI LIỆU . Gạch lát mặt ngoài nhà có lớp mầu trang trí là loại sản phẩm hai lớp . Vì vậy phối liệu của hai lớp này phải có nhiệt độ kết khối , và hệ số dãn nở nhiệt phải tương đương nhau nhằm liên kết tốt giữa lớp chân và lớp mặt, có sự co khi sấy và khi nung tương đối giống nhau . Hệ số dãn nở nhiệt phụ thuộc vào thành phần phối liệu , độ mịn của các cấu tử trong phối liệu , vào nhiệt độ nung và thời gian nung , vào môi trường khói lò , sự chênh lệch giữa thành phần hóa học của hai lớp . Lớp chân phối liệu tính thuộc vùng 6 (đất sét để sản xuất gạch xây) Lớp mặt phối liệu tính thuộc vùng 3 (đất sét cho sản phẩm gạch và đồ gốm trang trí ) + Lớp chân : Tiêu chuẩn TCVN 4353: 1986 áp dụng cho các loại đất sét ( kể cả đất sét nguyên thổ hay hỗn hợp của nhiều loại đất sét ) dùng để sản xuất gạch đặc và ngói nung theo TCVN 1451: 1986 và TCVN 1452 : 1986 . Đất sét dùng để sản xuất gạch đặc và ngói nung là đất sét dễ chảy , có nhiệt độ nung thích hợp không lớn hơn 1050oC . Đất sét chứa muối tan hoặc những tạp chất có hại khác phải được xử lí thích hợp . Đất sét để sản xuất gạch đặc phải có thành phần hóa học như quy định ở bảng sau:15 Tên chỉ tiêu Mức ( % ) Hàm lượng silic dioxyt ( SiO2 ) Hàm lượng nhôm oxyt ( Al2O3 ) Hàm lượng sắt oxyt ( Fe2O3 ) Hàm lượng tổng các kiềm thổ quy ra cacbonat (MgCO3 +CaCO3 ) không lớn hơn Từ 58,0 đến 72,0 Từ 10,0 đến 20,0 Từ 4,0 đến 12,0 6,0 Đất sét Bố Hạ Bắc Giang có thành phần hóa ( % ) : Thành phần hóa ( % ) : SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKN 56,2 19,6 0 10,26 1,45 1,35 0 0 0 9,4 Quy về 100% . SiO2 = 57 98,26 56,2.100  % Al2O3 = 19,95 98,26 19,6.100  % Fe2O3 = 10,44 98,26 10,26.100  % CaO = 1,1,48 98,26 1,45.100  % MgO = 1,56 98,26 1,35.100  % . MKN = 9,57 98,26 9,4.100  % Bảng thành phần hoá khi đã quy về 100% SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKN Tổn g 57 19,95 0 10,44 1,48 1,56 0 0 0 9,57 100 Bỏ mất khi nung quy về 100% . SiO2 = 63,04 100 9,57 100 57,01.   % Al2O3 = 22,06 100 9,57 100 19,95.   % Fe2O3 = 11,55 100 9,57 100 10,44.   % CaO = 1,63 100 9,57 100 1,48.   % MgO = 1,72 100 9,57 100 1,56.   % Bảng thành phần hoá khi bỏ MKN quy về 100%16 SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Tổng 63,04 22,06 0 11,55 1,63 1,72 0 0 0 100 + Phụ gia gầy là cát thạch anh với thành phần hóa % : SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKN 91,9 1,2 0 0,7 1,5 1,7 0 0 0 0,5 SiO2 = 94,15 97,5 91,9.100  % Al2O3 = 1,23 97,5 1,2.100 % Fe2O3 = 0,71 97,5 0,7.100  % CaO = 1,62 97,5 1,5.100 % MgO = 1,78 97,5 1,7.100  % MKN = 0,51 97,5 0,5.100 % Bảng thành phần hoá khi đã quy về 100% SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKN 94,15 1,23 0 0,71 1,62 1,87 0 0 0 0,51 Bỏ mất khi nung quy về 100% . SiO2 = 94,6 100 0,51 100 94,15.   % Al2O3 = 1,24 100 0,51 100 1,23.   % Fe2O3 = 0,72 100 0,51 100 0,71.   % CaO = 1,63 100 0,51 100 1,62.   % MgO = 1,81 100 0,51 100 1,78.   % Bảng thành phần hoá khi bỏ MKN quy về 100% Sio2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Tổng 94,6 1,24 0 0,72 1,63 1,81 0 0 0 100 Theo tiêu chuẩn thì hàm lượng SiO2 phải nằm trong khoảng từ 58,0 ÷ 72,0 % . Vậy chọn hàm lượng SiO2  65 % Gọi x là % của đất sét có trong cấu trúc lớp chân. Gọi y là % của cát quắc có trong cấu trúc lớp chân x +y = 1 63,04.x + 94,6y = 6517 Giải hệ phương trình ra được x ≈ 0,91 , y = 0,09 . Lấy 91% đất sét kết hợp với 9% cát thạch anh . SiO2 = 63,88 100 91.63,04 9.94,6   % Al2O3 = 20,38 100 91.22,06 9.1,39   % Fe2O3 = 11,07 100 91.11,55 9.0.86   % CaO = 1,63 100 91.1,63 9.1,63   % MgO = 1,76 100 91.1,72 9.1,88   % Số mol các ôxyt : SiO2 = 1,0321 60,06 63,88  ( mol ) Al2O3 = 0,2001 101,9 20,38 ( mol ) Fe2O3 = 0,0693 159,7 11,07  (mol ) CaO = 0,0308 56,1 1,63  ( mol ) MgO = 0,0454 40,3 1,76  ( mol ) Tỉ lệ Al2O3 SiO2= 0,20011,0321 = 0,1949 ( R2O + RO + R2O3 ) = Fe2O3 + CaO + MgO = 0,0693 + 0,0308 + 0,0454 + 0,009 = 0,1256 . Vậy điểm A( 0,1256 ; 0,1949 ) . + Lớp mầu trang trí . Lớp mầu trang trí được chế tạo từ đất sét trắng , trường thạch đóng vai trò là chất trợ dung ( giảm nhiệt độ nung ) , cát làm nguyên liệu gầy và ôxyt tạo mầu . Đất sét trắng lấy từ đất sét Trúc Thôn Hải Dương có thành phần hóa % : SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKN 56,9 29,2 2,54 0,5 0,7 2,8 0,5 0,5 0,1 7,6 Quy đổi về 100%. SiO2 = 56,1% 101,34 56,9.100  Al2O3 = 28,83% 101,34 29,2.100  TiO2 = 2,51% 101,34 2,54.100  Fe2O3 = 0,49% 101,34 0.5.100  CaO = 0,69% 101,34 0,7.100  MgO = 2,76% 101,34 2,8.100 K2O = 0,49% 101,34 0,5.100  Na2O = 0,49% 101,34 0,5.100 SO3 = 0,10% 101,34 0,1.100  MKN = 7,50% 101,34 7,6.100 18 Bảng thành phần hoá khi đã quy về 100% SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKN 56,1 28,83 2,51 0,53 0,69 2,76 0,49 0,49 0,10 7,50 Bỏ mất khi nung quy về 100%. SiO2 = 60,75% 100 7,50 100 56,1.   Al2O3 = 31,08% 100 7,50 100 28,83.   TiO2 = 2,71% 100 7,50 100 2,51.   Fe2O3 = 0,53% 100 7,50 100 0,49   CaO = 0,75% 100 7,50 100 0,69.   MgO = 2,99% 100 7,50 100 2,76   K2O = 0,53% 100 7,50 100 0,49.   Na2O = 0,53% 100 7,50 100 0,49   SO3 = 0,11% 100 7,50 100 0,10   Bảng thành phần hoá của đất sét khi bỏ MKN quy về 100% SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Tổng 60,75 31,08 2,71 0,53 0,75 2,99 0,53 0,53 0,11 100 Trường thạch có thành phần hóa % : SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O MKN Tổng 70,5 18 0,41 0,16 0,2 0,01 4,5 1,3 0,4 95,48 Quy về 100% . SiO2 = 73,84% 95,48 70,5.100  Al2O3 = 18,85% 95,48 18.100  TiO2 = 0,43% 95,48 0,41.100  Fe2O3 = 0,17% 95,48 0,16.100 CaO = 0,21% 95,48 0,2.100  MgO = 0,01% 95,48 0,01.100  K2O = 4,71% 95,48 4,5.100  Na2O = 1,36% 95,48 1,3.100 MKN = 0,42% 95,48 0,4.100 19 Bảng thành phần hoá khi đã quy về 100% SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O MKN Tổng 73,84 18,85 0,43 0,17 0,21 0,01 4,71 1,36 0,42 100 Bỏ mất khi nung quy về 100% . SiO2 = 74,15% 100 0,42 100 73,84   Al2O3 = 18,93% 100 0,42 100 18,85.   TiO2 = 0,43% 100 0,42 100 0,43   Fe2O3 = 0,17% 100 0,42 100 0,17.   CaO = 0,21% 100 0,42 100 0,21.   MgO = 0,01% 100 0,42 100 0,01   K2O = 4,73% 100 0,42 100 4,71.   Na2O = 1,37% 100 0,42 100 1,36.   Bảng thành phần hoá khi bỏ MKN quy về 100% SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O Tổng 74,15 18,93 0,43 0,17 0,21 0,01 4,73 1,37 100 + Phụ gia gầy là cát thạch anh với thành phần hóa % : SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKN 91,81 1,2 0 0,7 1,5 1,7 0 0 0 0,5 SiO2 = 94,15 97,5 91,81.100  % Al2O3 = 1,23 97,5 1,2.100  % Fe2O3 = 0,72 97,5 0,7.100  % CaO = 1,62 97,5 1,5.100 % MgO = 1,77 97,5 1,7.100  % MKN = 0,51 97,5 0,5.100  % Bảng thành phần hoá khi đã quy về 100% SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKN 94,15 1,23 0 0,72 1,62 1,77 0 0 0 0,51 Bỏ mất khi nung quy về 100% .20 SiO2 = 94,6 100 0,51 100 94,15.   % Al2O3 = 1,24 100 0,51 100 1,23.   % Fe2O3 = 0,73 100 0,51 100 0,72.   % CaO = 1,63 100 0,51 100 1,62.   % MgO = 1,79 100 0,51 100 1,77.   % Bảng thành phần hoá khi bỏ MKN quy về 100% SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Tổng 94,6 1,24 0 0,73 1,63 1,79 0 0 0 100 Sảm phẩm gạch lát mặt ngoài nhà có lớp mặt có cấu trúc dạng sành Theo tài liệu giáo trình công nghệ gốm xây dựng thì một trong những sảm phẩm có cấu trúc dạng sành là gạch lát nền thì thành phần hoá học của nguyên liệu sán xuất dao động trong giới hạn rộng như sau (%) : SiO2 :(57  76,5)% , Al2O3 :(19  39,1)%, ( Na2O + K2O)% : (0,28 4,02)% Từ đó ta chon hàm lượng : SiO2 =67,5% : Al2O3 =25% Gọi x , y , z lần lượt là % của trường thạch , cắt quắc , đất sét trắng có trong cấu trúc lớp mặt Ta có hệ : Giải hệ phương trình ta được : x = 13% , y = 15% , z = 72% . Lấy 13% trường thạch phối hợp với 72% đất sét trắng Trúc Thôn Hải Dương và 15% cát . SiO2 = 67,5 100 72.60,57 13.74,15 15.94,6    % Al2O3 = 25 100 72.31,08 13.18,93 15.1,39    % Fe2O3 = 0,52 100 72.0,53 13.0,17 15.0,72    % CaO = 0,81 100 72.0,75 13.0,21 15.1,63    % MgO = 2,42 100 72.2,99 13.0,01 15.1,79    % TiO2 = 2 100 72.2,71 13.0,43 15.0    % K2O = 1 100 72..0,53 13.4,73 15.0    % Na2O = 0,67 100 72.0,53 13.1,37 20.0    % 74,15x +.94,15y +60,75z = 67,5 18,93.x + 1,24.y + 31,08.z =25 x + y + z = 121 SO3 = 0,08 100 72.0,11 13.0 15.0    % Bảng thành phần hoá cúa phói liệu sau khi nung Sio2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Tổng 67,5 25 2 0,52 0,81 2,42 1 0,67 0,08 100 Tổng hàm lượng ô xít ( Na2O + K2O)% = 1,67% nó thoả mãn điều kiện ( Na2O + K2O)% : (0,28 4,02)% Quy về số mol. SiO2 = 1,1239 60,06 67,5  ( mol ) Al2O3 = 0,2453 101,9 25  ( mol ) TiO2 = 0,025 80 2  ( mol ) Fe2O3 = 0,0033 159,7 0,52  (mol ) CaO = 0,0144 56,1 0,81  ( mol ) MgO = 0,06 40,3 2,42  ( mol) K2O = 0,0106 94,2 1  ( mol ) Na2O = 0,0108 62 0,67  ( mol ) SO3 = 0,001 80 0,08  ( mol ) Tỉ lệ : 0,2183 1,1239 0,2453   SiO AlO . Tổng : ( R2O + RO + R2O3 ) = Fe2O3 + CaO + MgO + K2O + Na2O = 0,0033 + 0,0144 + 0,06 +0,0106 + 0,0108 = 0,0991 Vậy điểm B( 0,0991 ; 0,2183 ) Lấy 5% ôxyt Crôm ( trên 100% Trường thạch cộng với đất sét trắng Trúc Thôn Hải Dương cộng với cát ). Thành phần chủ yếu của ôxyt Crôm là 100% Cr2O3 . Vậy thành phần 5% ôxyt crôm với 50% đất sét trắng và 39% trường thạch và 11% cát . SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cr2O3 Tổng 67,5 25 2 0,52 0,81 2,42 1 0,67 0,08 5 105 Quy về 100% . SiO2 = 64,29% 105 67,5.100  Al2O3 = 23,81% 105 25.100  TiO2 = 1,9% 105 2.100  Fe2O3 = 0,5% 105 0,52.100  CaO = 0,77% 105 0,81.100  MgO = 2,3% 105 2,42.100 22 K2O = 0,95% 105 1.100  Na2O = 0,64% 105 0,67.100  SO3 = 0,08% 105 0,08.100  SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cr2O3 Tổng 64,29 23,81 1,9 0,5 0,77 2,3 0,95 0,64 0,08 4,76 100 Các vùng phân bố đất sét phụ thuộc vào các thành phần hóa học 1 Đất sét cho gốm tinh và các sản phẩm chịu lửa (samốt); 2 Đất sét để sản xuất ống dẫn nước , tấm lát nền và các sản phẩm dạng gốm đá , sản phẩm chịu axít ;3 Đất sét cho sản phẩm gạch và đồ gốm trang trí ; 4 Đất sét để sản xuất ngói ; 5 Đất sét để sản xuất gạch clanhke ; 6 Đất sét để sản xuất gạch xây ; 7 Đất sét để sản xuất keramzít . Ghi chú : A – Thành phần hóa học của lớp chân ( Thỏa mãn thuộc vùng 6 Đất sét để sản xuất gạch xây ) Tọa độ điểm A( 0,1256 ; 0,1949 ) B – Thành phần hóa học của lớp mặt có lớp mầu trang trí ( Thỏa mãn thuộc vùng 3 Đất sét cho sản phẩm gạch và đồ gốm trang trí ). Tọa điểm B( 0,0991 ; 0,2183 ) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 SiO Al O 2 2 3 ( R O + RO + R O ) 2 2 3 1 2 3 5 6 4 7 A B23 TÍNH PHỐI LIỆU KHI KỂ ĐẾN MKN CỦA CÁC NGUYÊN LIỆU THÀNH PHẦN +Đối với lớp chân: %ĐS= 100 100,61% 100 9,57 91    %C= 100 9,05 100 0,51 9    % Quy về 100% ta được: %ĐS= 100 91,75% 100,61 9,05 100,61    %C= 100 8,25% 100,61 9,05 9,05    +Đối với lớp mặt : %ĐS= 100 74,13% 100 7,5 68,57    %C= 100 14,36% 100 0,51 14,29    %Trường thạch= 100 12,43% 100 0,42 12,38    % Ô xít Crôm = 4,76 100 100 4,76  Quy về 100% ta được %ĐS= 100 70,15% 74,13 14,36 12,43 4,76 74,13      %C= 100 13,59% 74,13 12,43 14,36 4,76 14,36      %Trường thạch= 100 11,76% 12,43 14,36 4,76 74,13 12,43      % ô xít crôm = 100 4,5% 12,43 4,76 74,13 14,36 4,76      TÍNH PHỐI LIỆU KHI KỂ ĐẾN ĐỘ ẨM (Ở THIẾT BỊ ĐỊNH LƯỢNG )VÀ MKN CỦA CÁC NGUYÊN LIỆU THÀNH PHÂN +Đối với lớp chân: %ĐS= 100 98,66% 100 7 91,75   24 %C= 100 8,51% 100 3 8,25    Quy về 100%: %ĐS= 100 92,06% 98,66 8,51 98,66    %C= 100 7,94% 98,66 8,51 8,51    +Đối với lớp mặt %ĐS= 100 140,3% 100 50 70,15    %C= 100 14% 100 3 13,59    %Trường thạch= 100 11,88% 100 1 11,76    % ô xít crôm = 100 4,5% 100 4,5   Quy về 100% ta được: %ĐS= 100 82,2% 140,3 14 11,88 4,5 140,3      %C= 100 8,2% 14 11,88 140,3 4,5 14      % Trường thạch = 100 6,96% 11,88 140,3 14 4,5 11,88      % ô xít crôm = 100 2,64% 14 4,5 11,88 140,3 4,5      6. TÍNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA SẢN PHẨM 6.1 SAU NUNG . Gạch sau khi nung có thể tích là : Vo = L × B × H = 220 × 105 × 60 = 1386000 mm3 Vì sản phẩm là sản phẩm hai lớp : Lớp xương ( chân ) có khối lượng thể tích γxương = 1,8 gcm3 Lớp mặt ( lớp mầu trang trí ) có khối lượng thể tích γmặt = 1,95 gcm3 . Thể tích của lớp xương : Vxương = 220 × 102 × 60 = 1346400 mm3 = 1346,4 cm3. Khối lượng lớp xương : mxương = 1346,4 × 1,8 = 2423,52 ( g ) = 2,42352 ( kg ) Thể tích của lớp mặt : Vmặt = 220 × 3 × 60 = 39600 mm3 = 39,6 cm3. Khối lượng thể tích lớp mặt : mmặt = 39,6 × 1,95 = 77,22 ( g ) = 0,07722( kg ) Khối lượng của viên gạch là : Go = mgạch = Vxương×γxương + Vmặt×γmặt = 1346,4×1,8 + 39,6×1,95 = 2502,72 ( g ) = 2,50272 ( kg ) .25 Khối lượng thể tích của viên gạch là : 1806 1,386. 2,503 V 10 G γ 3 o o o     ( kgm3 ) +Tính mất khi nung của lớp xương : Theo tính toán mất khi nung của lớp xương chiếm 13,87% ( MKNx = 0,91.9,57 + 0,09.5,74 =13,87% ) . Vậy khối lượng mất khi nung của lớp xương của một viên gạch là : m MKNx = mxương . MKN MKN x x 100  = 112,34 100 13,87 13,87 2423,52.   ( gam ) + Tính mất khi nung của lớp mặt : Theo tính toán mất khi nung của lớp mặt chiếm 4,55% ( MKNm = 0,39.0,42+0,11.5,74 + 0,5.7,50 = 4,55 ) . Vậy khối lượng mất khi nung của lớp mặt của một viên gạch là : mMKNm = mmặt.   MKN MKN m m 100 3,99 100 4,55 4,55 79,2.   ( gam ) Khối lượng của viên mộc khô : Gm = 2502,72 + 112,34 + 3,99 = 2619,05 ( gam ) + Tính mất khi nung của phối liệu : Phần trăm mất khi nung của phối liệu là : MKNpl = .100 4,44 2619,05 112,34 3,99 .100 G m m m MKNx MKNm     % + Phần trăm phối liệu lớp chân và lớp mặt trong sản phẩm mộc là :( không kể độ ẩm ) Phần trăm phối liệu lớp mặt = .100 3,18% 2619,05 79,2 3,99 .100 m G m m mat MKNm     Phần trăm phối liệu lớp chân = 100 – 3,18 = 96,82% . 6.2. SAU KHI TẠO HÌNH . Độ co sau khi nung : Ctp = 2,5% Độ ẩm tạo hình là : Wth = 10% . ( Độ ẩm tạo hình của hai lớp mặt và lớp chân bằng nhau ) Chiều dài khi tạo hình viên gạch : Lth = 220.  100  2,5 100 22,56 cm Chiều rông khi tạo hình viên gạch : Bth = 110. 112,82 100 2,5 100   mm = 11,282 cm Chiều cao khi tạo hình viên gạch : Hth = 60. 61,54 100 2,5 100   mm = 6,154 cm Thể tích của viên gạch khi tạo hình : Vth = 22,56.11,282.6,154 = 1566,3 ( cm3 ) = 1,56633.103 m3 Khối lượng viên gạch sau khi tạo hình : Gth = 2,91 100 10 100 . 100 4,44 2,502.100 100 100 . 100 .100 MKN W G pl 0       th ( kg )26 Khối lượng thể tích viên gạch khi tạo hình : 1921 1,56633.10 2,91 G V γ th th th    ( kgm3) PHẦN III . CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ( SẢN XUẤT ) 1. GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHỐI LIỆU Các tính chất của nguyên liệu , loại sản phẩm , khối lượng sản xuất , các phương pháp chuẩn bị phối liệu và phối liệu sẽ quyết định những nguyên tắc chung của sơ đồ công nghệ chế tạo sản phẩm . Các phương pháp gia công nguyên liệu và chuẩn bị phối liệu như : phương pháp dẻo , phương pháp hồ và phương pháp bán khô có tính chất quyết định đầy đủ tính nhất những sự khác biệt giữa các sơ đồ công nghệ chế tạo sản phẩm vì các quá trình tiếp theo là : Tạo hình , sấy nung sản phẩm . Đối với sản phẩm gạch lát mặt ngoài nhà có phủ lớp mầu trang trí là sản phẩm thuộc chủng loại sản phẩm gốm thô , ngoài các yêu cầu về cường độ còn có các yêu cầu về hình dạng và bề mặt (độ cong , số lượng vết nứt , số lượng vết tróc … ) , các yêu cầu về tính chất sản phẩm (độ đặc , độ xốp , độ dẫn nhiệt ) . Ngoài ra do là sản phẩm gạch có phủ lớp màu trang trí nên còn có yêu cầu về độ liên kết bền vững của lớp phủ với lớp chân . Độ bền lớp mặt trang trí và lớp xương phụ thuộc vào sự lựa chọn thành phần của chúng về các chỉ số độ co không khí và độ co lửa , các chỉ số này cần phải gần giống nhau và không được khác nhau quá 1 ÷ 1,5% . Gia công nguyên liệu và chuẩn bị phối liệu thường bằng phương pháp dẻo (ít phức tạp hơn ) , mặc dù chuẩn bị bằng bằng phương pháp bán khô đảm bảo chất lượng phối liệu cao hơn .Gia công nguyên liệu và chuẩn bị phối bằng phương pháp hồ cho phối liệu có chất lượng cao nhất đảm bảo sự đồng đều tốt nhất về thành phần phối liệu. So sánh sô đồ công nghệ chuẩn bị phối liệu bằng phương pháp bán khô với phương pháp dẻo cho thấy rằng với cùng một chỉ tiêu về chi phí tiêu hao năng lượng(tương ứng là22 và 23kw công suất quy định cho một triệu viên gạch chuẩn),thì các chỉ tiêu chi phí về kim loại của các nhà máy thực hiện ép bán khô hầu như cao hơn 3 lần so vói phương pháp dẻo còn chi phí về sức lao động thì thấp hơn 26 đến 30% so vói việc chuẩn bị phối liệu và tạo hình bằng phương pháp dẻo.lượng nước cần phải tách ra thấp hơn 4 lần so với phương pháp dẻo,làm giảm đáng kể chi phí về nhiên liệu công nghệ yệu cầu (20đến 26%).Phương pháp bán khô chuẩn bị nguyên liệu đòi hỏi mặt bằng sản xuất thấp hơn đến 30%(khi công suất nhà máy như nhau và giam đến 20đến 24% số công nhân so với phương pháp dẻo.Rút ngắn thời gian sản xuất sảm phẩm,tạo điều kiện tốt hơn để tự động hoáquá trình sản xuất. Do hàm lượng ô xít

Thit k phõn xng gia cụng nguyờn liu v to hỡnh gch lỏt mt ngoi nh cú mu trang trớ to hỡnh theo phng phỏp bỏn khụ cụng sut: 10 15triu viờn/nm Yờu cu th hin mt ng, mt bng , mt ct ngang phõn xng v quỏ trỡnh cụng ngh liờn tc t phõn xng to hỡnh n phõn xng nung tuynel PHN I GII THIU SN PHM Gm s dng cho mt ngoi cụng trỡnh hay tũa nh cú cụng dng bo v cỏc kt cu b tỏc dng ca mụi trng v to dỏng kin trỳc Nú chia lm hai nhúm : Kin trỳc xõy dng v kin trỳc m thut V nhúm kin trỳc xõy dng bao gm loi gch lỏt mt ( gch xõy khụng trỏt ) , gch p mt (p vo tng xõy ) v gch hỡnh , ỏ rng , cỏc loi tm ; Cũn i vi loi kin trỳc m thut l cỏc loi tng trũn ( tng ton thõn , trũn xoay ) , phự iờu ( chm ni cao ) , hỡnh chm ni ( khc , p ) , trang trớ ( hoa ) phng v cỏc chi tit kin trỳc Yờu cu chung i vi cỏc sn phm s dng cho mt ngoi cụng trỡnh ( xõy hay p ) l : khụng thm nc , hỳt nc khụng ỏng k i vi lp tip xỳc vi b mt bờn ngoi cũn lp chõn ca nú phi cú hỳt nc ln r xõy , t c bn yờu cu , mu hay hng ( hoc cỏc mu khỏc ) , khụng thay i di nh hng lõu di ca iu kin khớ hu , kớch thc chớnh xỏc , cú kh nng lm sch bi bn , nm mc CC LOI SN PHM V YấU CU CA CHNG Theo kt cu , sn phm gm s dng cho mt ngoi cụng trỡnh v tũa nh c chia loi : c v rng ; theo hỡnh dng bờn ngoi : cú loi phng nhn v loi hỡnh ni ; theo b mt gia cụng : cú loi khụng men ( dng t nung ) v loi men ; theo kớch thc : cú loi nh , loi trung bỡnh v loi ln Ph thuc vo ý ngha v lnh vc s dng xõy dng m sn phm gm s dng cho mt ngoi cụng trỡnh c chia cỏc loi : - xõy dng cỏc tm panụ ln : cỏc tm khm ( tranh ghộp mnh , chp hỡnh ) kớch thc 48 ì 48 , 22 ì 22 ( mm ) , chiu dy ữ mm , lng cho m khong kg ; cỏc tm kiu giỏ ( hay giỏ treo ) cú kớch thc 60 ữ 65 ì 120 ữ 125 ( mm ) , chiu dy ữ mm , lng cho m2 l 12 ữ 15 kg ; cỏc tm gm dng thm c ghộp ( sp xp ) t cỏc tm nguyờn hay cỏc tm b ; cỏc tm kớch thc 120 ữ 150 ì 40 ữ 50 ( mm ) , chiu dy ữ mm , c s dng di dng tm thm p vo cỏc panen hay xõy - xõy dng cỏc tũa nh t vt liu n chic : gch lỏt mt v ỏ gm cú kớch thc 250 ì 120 ì 65 ; 250 ì 120 ì 140 ( mm ) , c ch to t cỏc loi t sột t nhiờn khụng cú lp ph mt v cú lp ph mt , bng phng phỏp to hỡnh hai lp , c mt lp men , lp men , lp men snh cng nh quột lờn b mt ngoi ca sn phm cú hỡnh ni v gia cụng nhit - hon thin mt trc ca tũa nh , ngi ta s dng cỏc vt liu nh n chic : cỏc tm gm cú kớch thc 250 ữ 245 ì 140 ữ 145 ( mm ) , chiu dy 10 mm , c to hỡnh bng phng phỏp cng nh bng phng phỏp ộp bỏn khụ ; hoc s dng loi tm cú men mu trang trớ , lp men cú th búng hay m p cỏc b , tõng nn , li i v cỏc b mt khỏc , chỳng cú kớch thc 150 ì 75 v 120 ì 65 ( mm ) Ngi ta tớnh rng trờn m2 din tớch cú khong m2 vt liu p lỏt mt Vic la chn ỳng n vt liu p mt v vic m rng sn xut chỳng ó tr thnh nhu cu thc t Th tớch p khong 25% th tớch chung ca tng , nh th ngha l nhu cu v gm p lỏt mt rt ln Hiu qu ln nht ca vt liu p l gch lỏt mt , gch p v ỏ gm cng thc hin mt chc nng lm vt liu tng ( chu lc ) v vt liu p lỏt mt Vic s dng gch hai lp p mt so vi vic trỏt va tng lm gim giỏ thnh m tng n 15% , ng thi gim chi phớ lao ng v chi phớ s dng Cỏc tm gm p mt v bn v tui th , v m thut hn hn tt c cỏc loi vt liu p khỏc Hin ang phỏt trin rt mnh vic sn xut cỏc tm thm tm thm co bng phng phỏp ỳc rút , ộp phi liu bng cỏc khuụn rng hay ộp bỏn khụ Vic sn xut cỏc tm thm trang trớ bng phng phỏp ỳc rút c thc hin u tiờn Italia ( 1939 ) , Nga cỏc tm thm ny cng ó c sn xut rng rói cng nh cỏc nc khỏc trờn th gii , bi vỡ nú cú u im ln hn so vi cỏc phng phỏp khỏc , quỏ trỡnh sn xut khụng ch c khớ húa m cũn t ng húa , chu kỡ sn xut c rỳt xung cũn gi , chi phớ nguyờn vt liu thp vỡ chiu dy nh v trng lng tm nh , cho kh nng s dng cỏc ph liu lm nguyờn liu ( mnh v bao nung ) ; cú kh nng iu chnh li nhanh dõy chuyn sn xut tm cú kớch thc v mu khỏc ; din tớch sn xut khụng ln ; thi gian cn thit sn xut tm theo chu kỡ cụng ngh nh ( sy v nung tm nhanh ) Gm kin trỳc - m thut c dựng trang trớ mt trc ln hn ca to nh , sn phm m thut trang hong p hn v hỡnh , ng nột , b cc Sn phm gm loi ny c ch to phn ln vi b mt khụng trang men ( loi gm t nung ) v loi men dựng trang trớ ( panụ , biu chng ) Hng ch yu phỏt trin sn xut gm p mt hin v sau ny l thnh lp dõy chuyn t hp t ng nng sut cao 200 ữ 250 nghỡn m2 tm p nm , s dng phi liu trờn c s t sột a phng , ph thi cụng nghip v phỏt trin rng rói cỏc loi mt hng gm p mt tũa nh GCH V GM LT MT Gch lỏt mt v ỏ gm c ch to t cỏc loi t sột khụng cú lp ph mt v cú lp ph mt , bng phng phỏp to hỡnh hai lp , c mt lp men , lp men , lp men snh cng nh quột lờn b mt ngoi ca sn phm cú hỡnh ni v gia cụng nhit Gch lỏt mt , ỏ gm va thc hin chc nng lm vt liu tng chu lc v va l vt liu lỏt mt Vic s dng gch hai lp p mt so vi vic trỏt tng lm gim giỏ thnh 1m2 tng n 15% ng thi gim chi phớ lao ng v chi phớ s dng 2.1 CC YấU CU , TNH CHT , V C TNH K THUT CA SN PHM Gch v cỏc loi ỏ gm lỏt mt c ch to t nguyờn liu t sột cú hoc khụng cú ph gia , to hỡnh bng phng phỏp hay l bỏn khụ , sau ú l sy v nung Tựy thuc vo hỡnh dng v chc nng s dng ca gch v ỏ gm lỏt mt m ngi ta chia loi thng : nhn phng - xõy tng phng , loi d hỡnh dựng cho kiu mỏi ua , kiu cú g cú vch g to thnh ngang nh , loi hỡnh nờm v cỏc loi khỏc Theo quy nh ca OCT 7484-69 ( ca Nga ) s si lch cho phộp ln nht ca sn phm loi phng : theo chiu di , theo chiu rng v chiu cao ( mm ) Sn phm cn cú hỡnh dng theo yờu cu , cú gúc cnh v gii hn b mt rừ rng dt khoỏt , khụng cú vt lừm khuyt v nt nhng sn phm loi phng cn phi cú hai mt k lin : mt ngang v mt ng l nhng mt chớnh hng phớa ngoi ; nhng sn phm d hỡnh nhng mt chớnh hng ngoi phi la nhng mt nh hỡnh ( to dỏng ) v cỏc mt trờn v di k lin vi nú phi khong 1/3 chiu di Gch v cỏc ỏ gm cú th c hoc rng n 42% Kớch thc , hỡnh dỏng v cỏch b trớ cỏc l rng cn phi phự hp vi cỏc mỏc ca gch v ỏ gm 300 , 250 , 200 , 150 , 125 , 100 , v 75 Gii hn bn un tng ng bng ; 3,6 ; 3,4 ; 2,8 ; 2,5 ; 2,2 ; v 1,8 ( Mpa ) V mu sc gch v cỏc loi ỏ gm lỏt mt cn phi phự hp vi mu chun quy nh hỳt nc khụng nh hn 6% ữ 14% 87 65 250 250 140 12 h-2 250 60 65 140 h-1 250 60 14 h-4 h-3 250 250 140 25 140 25 140 Cỏc loi gch v ỏ gm d hỡnh c th hin hỡnh bờn h-1: Loi gch hỡnh nờm cú g h-2: Loi gch m hỡnh hp ch nht h-3: Loi gch giỏ h-4: Loi gch g cnh h-5: Loi ỏ gm cú g cnh cho gúc tng bờn ngoi 14 140 h-6 h-5 h-6: Loi gm cú g cnh cho gúc tng bờn 60 2.2 TNH CHT V CC THễNG S K THUT CA SN PHM C TH Gch lỏt mt ngoi nh cú mu trang trớ l sn phm hai lp gm lp chõn v lp mt sn xut lp chõn ngi ta s dng t sột d chy vi cỏc ph gia hay khụng cú ph gia ,bng cỏch to hỡnh hay l ộp bỏn khụ sn xut lp mt ngi ta s dng t sột trng cỏc ph gia tr dung v ph gia gy , cht to mu (ụxyt to mu ) Vi mc ớch va lm gch xõy tng chu lc va trang trớ cho mt ngoi cụng trỡnh thỡ gch lỏt mt cú cỏc ch tiờu sau : - Hỡnh dỏng : Sn phm phi cú hỡnh dng yờu cu , cú gúc cnh rừ rng v cú gii hn b mt rừ rng , dt khoỏt , khụng cú vt lừm , vt nt v khuyt 22 tt Gch cú kớch thc nh gch tiờu chun 220 ì 105 ì 60 mm chia lm hai loi : + Gch cú mt mt ph lp mu trang trớ cú b 102 dy 2,5 mm chn lp mu cú chiu dy mm 102 + Gch cú hai mt lin k cú lp mu trang trớ cú b dy 2,5 mm chn lp mu cú chiu 21 dy mm 60 Theo quy nh ca OCT 7484-69 ( ca Nga ) s si lch cho phộp ln nht ca sn phm loi ny l : theo chiu di , theo chiu rng v chiu cao ( mm ) Trong hai loi sn phm ó gii thiu trờn ỏn ny em chn sn phm cú mt mt ph lp mu trang trớ tớnh toỏn phi liu v dõy truyn cụng ngh - Yờu cu v m thut : Mu sc ca lp mu phi ng u phự hp vi mc tiờu chun nh Mu sc lp mu ca gch mt lụ phi ng u , b mt lp mu ca gch khụng c cú vt bn hoen Mt cú lp mu phi m bo phng nhn , mn khụng cú vt phng rp, b mt cú cha lp mu khụng c thiu mu , r bt v cỏc khuyt tt khỏc ,v cú kh nng chng c nm mc tt Cỏc gúc ca gch phi vuụng Mu sc ca gch lỏt mt cú lp mu trang trớ ph thuc vo ụxyt to mu ca lp mt m ngi ta s dng : ễxyt st ( Fe 2O3 ) cho mu , ụxyt Crụm ( Cr2O3 ) cho mu xanh lỏ cõy , ụxyt Coban cho mu xanh da tri Trong sm phm ta chn loi cú mu xanh da tri - hỳt nc - c c trng bng mc cha y nc cỏc l xp h ca vt liu un sụi nc c biu th bng phn trm hoc ngõm nc 48 h Phng phỏp xỏc nh hỳt nc Tiờu chun TCVN 248: 1986 , quy nh phng phỏp xỏc nh hỳt nc ca cỏc loi gch xõy dng dựng cỏc cụng trỡnh xõy dng cụng nghip v dõn dng Yờu cu hỳt nc ca loi sn phm ny l : Hp Xác định kích th-ớc thiết bị: Công suất yêu cầu : 10630(kg/h) Chọn máy có kí hiệu CM45A theo tài liệu HDTKTN có đặc tính kĩ thuật: Đ-ờng kính thùng 2500mm Chiều dài thùng 15000mm Thể tích thùng 30m3 Năng suất thùng sấy theo vật liệu khô 12000(kg/h) L-ợng ẩm bay hơi: 3500kg/h Nhiệt độ sấy 100-800oC Số vòng quay thùng quay 5,7 v/ph Góc nghiêng thùng quay so với ph-ơng ngang (độ) 1: 20 Công suất động điện 15(kw) Số vòng quay động điện 980v/ph Kích th-ớc biên (mm) Dài 18000 mm Rộng 6000 mm Cao 7066 mm Trọng l-ợng 18958 kg Loại thùng: tổ ong L-ợng ẩm thoát vật liệu giờ: n = G0 WV WR 15 10,63 (tấn/h) 100 WV 100 15 Tính kết cấu lớp cách nhiệt cho vỏ lò sấy thùng quay: Chọn kết cấu thùng sấy gồm lớp: lớp thép 75 lớp khoáng cách nhiệt lớp tôn bảo vệ Chọn vật liệu cách nhiệt thùng thép lớp khoáng có độ dầy 2, có hệ số dẫn nhiệt = 0,04 (Kcal/m.oC.h) Mật độ dòng nhiệt mát cho phép là: q 50 t mt Trong đó: t0mt nhiệt độ mặt thùng sấy, t0mt = tTNS = 6000C q = 350 (kcal/m2.h) Ta có nhiệt độ mặt thùng sấy: t m.ng tTNS q i i i Do điều kiện có công nhân qua lại bên ngoìa thùng sấy thùng sấy đ-ợc đặt nhà, nên chọn t m.ng = 60oC 0,014 = 0,0617 (m) = 61,7 mm 62mm 0,04 50 60 600 350 Vậy có kết cấu vỏ lò sấy thùng quay: Lớp 1: thùng thép dầy 12 mm Lớp 2: khoáng dầy 62mm Lớp 3: tôn bảo vệ dầy 5mm II>Tính cháy nhiên liệu: Nhiên liệu đ-ợc chọn sử dụng than cám Quảng Ninh Thành phần hoá nhiên liệu nh- sau: Chất Slv Clv Hlv Nlv Olv Alv Wlv bốc 95,5 0,5 1,2 1,8 13 19 1.Nhiệt trị nhiên liệu: Nhiệt trị cao nhiên liệu: lv lv Qc = 81C + 300Hlv 26(Olv Slv) = 81 x 95,5 + 300 x 0,5 26(1,8 1) = 7.864,7 (Kcal/kg) Nhiệt trị thấp nhiên liệu: lv lv Qth = Qc 6( 9Hlv + Wlv ) = 7.864,7 6(9 x 0,5 + 19) = 7.723,7 (Kcal/kg) 2.Tính l-ợng không khí lý thuyết: V0 = 0,0889(Clv+0,375Slv) + 0,265Hlv 0,0333Olv = 0,0889( 95,5 + 0,375 x 1) + 0,265 x 0,5 0,0333 x 1,8 = 8,596 (m3.C/kg) Khối l-ợng không khí lý thuyết điều kiện tiêu chuẩn: 76 = 1.293 (kg/m3) L0 = V0 = 8,596 x 1,293 = 11,1146 (kg C/kg) 3.Thành phần không khí lý thuyết sản phẩm cháy: V = 0,79.V0 + 0,008 Nlv N = 0,79 x 8,596 + 0,008 x 1,2 = 6,8 (m /kg nhiên liệu) V RO2 =V CO +V = 1,876 V0 O = H SO2 C lv 0,375S lv = 1,876 100 95,5 0,375 = 1,8 (m /kg nhiên liệu) 100 8,94.H lv W lv + 0,0016d.V0 80,4 Trong hàm ẩm d không khí t0=25oC =80% là:d = 16 (g/kg kkk) 8,94 0,5 19 + 0,0016 x 16 x 8,596 80,4 V0 O = H = 0,512 (m C/kg nhiên liệu) 4.Tính l-ợng không khí d- khói lò: Để trình cháy diễn hoàn toàn phải có d- không khí, hệ số d- không khí ta chọn tr-ờng hợp là: =1,25 Do đó: Khối l-ợng không khí d- khói lò bằng: V = (-1).V0 =(1,25 1) x 8,596 = 2,149 (m3/kg) V = V + 0,79.V = 6,8 + 0,79 x 2,149 = 8,5 (m /kg) N N 2 V = V = 1,8 (m /kg) RO RO 2 V = 0,21.V = 0,21 x 2,149 = 0,451 (m /kg) O V O = V O + 0,0016.d.V H H 2 = 0,512 + 0,0016 x 16 x 2,149 = 0,567 (m /kg) KL V = V + V + V + V O = 8,5 + 1,8 + 0,451 + 0,567 = 11,318 (m /kg) H N RO O 2 2 5.Dung trọng khói lò: KL = 1,964.VRO2 1,25.VN 0,804.VH 2O 1,43.VO2 VKL 77 KL = 1,964 1,8 1,25 8,5 0,804 0,567 1,43 0,451 11,318 KL = 1,348 (Kg/m ) 6.Hàm ẩm khói lò: d= d= G H 2O 0,804.VH 2O = KL GK 1,964.VRO2 1,25.VN 1,43.VO2 1000 0,804 0,567 1000 1,964 1,8 1,25 8,5 1,43 0,451 d = 30,8 (g/kg Klk) 7.áp suất riêng phần RO2 CO2 khói lò: V RO2 P RO = KL V PH O = V H 2O KL V = 1,8 = 0,159 = 15,9 (%) 11,318 0,567 = 0,05 = (%) 11,318 Hàm nhiệt khói lò: KL I m ax = Qtlv I nl V0 I kk VKL = 0,7 : Hệ số tác dụng buồng đốt Inl : hàm nhiệt nhiên liệu; Inl = Cnl t nl Nhiên liệu rắn Cnl = 0,27 0,3 (kcal/m3.oC) chọn C nl = 0,28(kcal/m3.oC) Inl = 0,28 x 25 = (Kcal/kg) Ikk: hàm nhiệt không khí; Ikk= C kk t kk Không khí có: Ckk =0,310,33 (kcal/m3.oC) chọn Ckk= 0,32(kcal/m3.oC) Ikk= C kk t kk = 0,32 x 25 = (Kcal/m ) KL I m ax = 0,87 7723,7 1,25 8,596 11,318 KL I m ax = 484,5 (Kcal/m ) 78 Hàm nhiệt khói lò tính đến tổn thất xung quanh tổn thất nhiệt phân CO2 H2O nhiệt độ cao hàm nhiệt khói lò buồng đốt là: .Qtlv I nl V0 I kk qtt qnp KL I tt = V Kl Trong đó: qtt nhiệt tổn thất buồng đốt qnp nhiệt tổn thất nhiệt phân CO2 H2O Trong thiết bị sử dụng nhiên liệu thông th-ờng để đốt nên coi: q tt = qnp = KL I = I m ax = 484,5 (Kcal/m ) KL tt 9.Nhiệt độ thực tế khói lò: Nhiệt độ buồng đốt (nhiệt độ lớn khói lò): t KL m ax = KL t tt = .Qtlv I nl V0 I kk qtt qnp V Kl lv .Qth V KL C Kl = 0,7 7723,7 = 1194oC 11,318 0,4 10.Tính hoà trộn khói lò với không khí để đ-ợc tác nhân sấy có nhiệt độ 600 oC: V x .i i x i Ph-ơng trình hoà trộn: .I ttKL kks kls V Kl V Kl Trong đó: - hệ số hữu ích buồng hoà trộn, 0,9 Kl I tt - hàm nhiệt thực tế khói lò x L-ợng không khí cần hoà trộn (m3) i0 hàm nhiệt không khí đ-a vào buồng hoà trộn i0 = Ckk.tkk = 0,32 x 25 = (kcal/m3) ikls hàm nhiệt khói lò nhiệt độ đ-a vào thùng sấy ikls = Ckl.tkls = 0,4 x 600 = 240 (kcal/m3) ikks hàm nhiệt không khí nhiệt độ đ-a vào thùng sấy ikks = Ckk.tkks = 0,32 x 600 = 192 (kcal/m3) 79 Thay vào ph-ơng trình hoà trộn ta đ-ợc: x 8,596 1,25 x 0,9 484,5 192 240 11,318 11,318 x = 12,526 m3 L-ợng không khí thực tế hoà trộn với sản phẩm cháy 1kg nhiên liệu để đ-ợc tác nhân sấy có nhiệt độ tTNS= 600oC là: V tt = V0. + x = 8,596 x 1,25 + 12,256 = 23,721 (m3/kg) KL Tính thành phần phần trăm khí tác nhân sấy: Với x= 12,526 (m3), không khí co 79%N2 21%O2 thể tích O2 từ không khí hoà trộn là: 12,526 x 0,21 = 2,63(m3) thể tích N2 từ không khí hoà trộn là:12,526 2,63 = 9,896(m3) Ta có thành phần thực tế tác nhân sấy là: %RO2 = 18 100 = 7,59% 23,721 %H2O = 0,567 100 = 2,39% 23,721 %N2 = 8,5 9,896 100 = 77,55% 23,721 %O2 = 0,451 2,63 100 = 12,99% 23,721 11.Hệ số d- tổng cộng: chung = tt VKk 23,721 2,76 8,596 V0 12.Độ chứa ẩm tác nhân sấy: WTNS = 0,804.VH 2O 1,964.V RO2 1,25.VN 1,43.VO2 1000 Trong đó: V = V + 0,79.(chung-1).V0 = 6,8 + 0,79.(2,76 1).8,596 = 18,752(m /kg) N N 2 V = V = 1,8 (m /kg) RO RO 2 80 V = 0,21.(chung-1).V0 = 0,21.(2,76 1).8,596 = 3,177 (m /kg) O V O = V O + 0,0016.d.chung = 0,512 + 0,0016 x 16 x 2,76 = 0,583 (m /kg) H H 2 WTNS = 0,804 0,583 1000 1,964 1,8 1,25 18,752 1,43 3,177 = 14,86 (g/kg kkk) III>Tính cân nhiệt: A.Phần nhiệt cung cấp: 1a.Nhiệt l-ợng tác nhân sấy mang vào: Qcc1= X.( V KL I ttKL x.I kk )=X.(11,318 x 484,5 +12,526 x 8)= 5583,78.X(kcal/h) X: l-ợng nhiên liệu than cần cung cấp 2a.Nhiệt l-ợng vật liệu sấy mang vào: Qcc2 = G1.CVL.tVL Trong đó: G1 = G0 x 100 100 x 100 WV WR 100 Whh Whh = 0,0% (giả thiết hao hụt thiết bị không có) G1 = 10630 x 100 = 11554,35(kg/h) 100 (15 7) CVL- nhiệt dung vật liệu_ tra bảng 5-3 Sách h-ớng dẫn thiết kế tốt nghiệp ngành công nghệ vật liệu nung - Bộ môn CNVLXD, ta đ-ợc: CVL = 0,921(KJ/kg.độ) = 0,22(Kcal/kg.độ) tVL Nhiệt độ vật liệu tr-ớc vào thùng sấy: tVL = tkk = 25oC Qcc2 = 11554,35 x 0,22 x 25 =63549(Kcal/h) Vậy tổng nhiệt cung cấp là: Qcc = Qcc1 + Qcc2 = 5583,78X + 63549 B.Phần nhiệt tiêu tốn: 1b.Nhiệt tiêu tốn làm bốc l-ợng ẩm lý học vật liệu đốt nóng l-ợng ẩm đến nhiệt độ khói thải: W Qtt1 = GVL 100 [638 tVL + 0,48(tkt 100)] Trong đó: tkt nhiệt độ khói thải, tkt = 110oC 81 - độ ẩm t-ơng đối vật liệu, = 15% Qtt1 = 10630.0,15 20 [638 25 + 0,48(110 100)] = 985082,1(Kcal/h) 100 2b.Nhiệt vật liệu mang khỏi lò: Giả thiết nhiệt độ đất sét khỏi thùng quay nhiệt độ khói thải: tVLr = tkt = 110oC Qtt2 = G0.CVL.tVLr = 10630 x 0,22 x 110 = 257246 (Kcal/h) 3b.Nhiệt l-ợng bụi theo khói thải mang ra: Giả thiết l-ợng bụi theo khói thải 0,5% sản phẩm sấy Qtt3 = 0,005.G0.CVL.tVLr = 0,005.10630.0,22.110 = 1286,23 (Kcal/h) 4b.Nhiệt khói thải mang ra: Qtt4 = Vkt Ckt tkt X Trong đó: Vkt L-ợng khí sinh đốt cháy 1kg nhiên liệu, Vkt = 23,721(m3/kg) Ckt = pC p i i , pi hàm l-ợng thành phần khí khói thải i Do đó, tính đ-ợc Ckt = 0,318 (Kcal/h) Qtt4 = 23,721 x 0,318 x 110 x X = 829,76X (Kcal/h) 5b.Nhiệt l-ợng tổn thất qua thành thùng sấy: Qtt5 = q5tt F t tt q5 t Kl t kk d 1 i i Giá trị hệ số trao đổi nhiệt kkhí lò mặt thùng sấy, có giá trị lớn nên 1 có giá trị nhỏ, tính toán bỏ qua Giá trị hệ số trao đổi nhiệt mặt với không khí, xác định t-ơng đối xác theo công thức: 82 A4 t m.ng t kk t 273 t 273 m.ng kk C0 100 100 0 t m.ng t kk Trong đó: A hệ số phụ thuộc vào vị trí t-ơng đối bề mặt trao đổi nhiệt không gian: với thiết bị sấy thùng quay lấy A = 1,8 - độ đen vật liệu bề mặt vỏ lò C0 hệ số độ đen tuyệt đối Thực tế lấy tích *C0 = 0 t m.ng - nhiệt độ mặt vỏ lò, t m.ng = 60oC - nhiệt độ môi tr-ơng không khí bao quanh lò, t kk = 25oC t kk Thay vào biểu thức trên, ta có: 60 273 25 273 100 100 = 8,51 1,8 60 25 60 25 di i d1 d2 d3 d1, 1, d2, 2, d3, lần l-ợt chiều dầy hệ số dẫn nhiệt sắt, khoáng, tôn kết cấu vỏ thiết bị sấy thùng quay Vì vật liệu lớp kim loại (thép tôn) có hệ số dẫn nhiệt lớn, có tác dụng chủ yếu chịu lực bảo vệ lớp khoáng Chiều dầy lớp nhỏ so với lớp khoáng nên tỉ số d1 d3 bỏ qua tính toán Hệ số dẫn nhiệt khoáng là: = 0,04 (Kcal/m.0C.h) tt Do đó, ta có: q5 600 25 370(W / m ) 0,062 0,04 F tiết diện ngang thùng sấy: F = D.L D = 3,14.2,5.15 + 3,14.2,5 = 127,56 (m2) Thay vào biểu thức tính: Qtt5 = q5tt F t = 370.127,56 = 47198,13 (Kcal/h) Vậy tổng nhiệt tiêu tốn là: 83 Qtt = 829,76X + 985082,1+ 257246 + 1286,23+ 47198,13 (Kcal/h) =829,76+1290812,46 Ta có ph-ơng trình cân nhiệt nh- sau: Q cc Q tt 5583,78X + 63549 = 829,76X +1290812,46 4754,02X = 1227263,46 X = 258,2 (kg/h) Chi phí nhiên liệu cho đất sét sau sấy: Qnl X 258,2 24,29 (kg/tấn sản phẩm ) G0 10,63 84