Thiết kế nhà máy sản xuất sứ mỹ nghệ, lò nung con thoi (Thuyết minh+bản vẽ)

Thiết kế nhà máy sản xuất sứ mỹ nghệ năng suất 4 triệu sản phẩmnăm, lò nung con thoi PHầN I:LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG PHầN II:PHẦN KỸ THUẬT CHƯƠNG 1:LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU,TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU CHƯƠNG 2:DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT CHƯƠNG 3:TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHƯƠNG 4:LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO DÂY CHUYỀN CHƯƠNG 5:TÍNH TOÁN PHÒNG SẤY CHƯƠNG 6:TÍNH TOÁN LÒ NUNG CON THOI PHầN III: TÍNH TOÁN XÂY DỰNG PHầN IV: TÍNH TOÁN ĐIỆN NƯỚC CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN CẤP THOÁT NƯỚC PHầN V:AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG PHầN VI: TỔ CHỨC VÀ TÍNH TOÁN KINH TẾ

Trang 1

§å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ nhµ m¸y s¶n xuÊt sø mü nghÖ

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1 PHẦN I: LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG 3 PHẦN II: PHẦN KỸ THUẬT 6

C HƯƠNG 1: LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU,TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU 8

C HƯƠNG 4: LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO DÂY CHUYỀN 28

4) N HIỆT TỔN THẤT QUA TƯỜNG VÀ CỬA LÒ RA MÔI TRƯỜNG : 107

PHẦN III: TÍNH TOÁN XÂY DỰNG 143 PHẦN IV: TÍNH TOÁN ĐIỆN NƯỚC 148

PHẦN V: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG152 PHẦN VI: TỔ CHỨC VÀ TÍNH TOÁN KINH TẾ 158

KẾT LUẬN 166 TÀI LIỆU THAM KHẢO 167

SV: NguyÔn Thu DÞu Líp: CNVL Silic¸t _ K45

Trang 2

Mở đầu

Gốm sứ là một ngành sản xuất đã có từ rất lâu đời Từ xa xưa, conngười đã biết làm ra những đồ sứ để sử dụng trong đời sống sinh hoạt hằngngày Trải qua nhiều giai đoạn phát triển khác nhau, các mặt hàng gốm sứngày càng đa dạng về mẫu mã và chủng loại Ngày nay, chúng ta không chỉchú trọng sản xuất sứ dân dụng, sản phẩm vật liệu xây dựng mà sứ kỹ thuật và

mỹ nghệ cũng được quan tâm và đầu tư phát triển

Sứ mỹ nghệ là loại sản phẩm gốm sứ được sử dụng rất rộng rãi và đượcnhiều người yêu thích Đặc biệt là trong cuộc sống hiện đại ngày nay, đồ sứ

mỹ nghệ đã có mặt ở khắp mọi nơi như trong nhà, đường phố, công viên, cáctòa nhà lớn và sang trọng,…Sứ mỹ nghệ đã thực sự khẳng định được vị thếcủa nó trong cuộc sống, góp phần nâng cao chất lượng đời sống tinh thần củacon người Để có được những sản phẩm thực sự có chất lượng thì khâu sảnxuất cần được chú trọng và đảm bảo được các yêu cầu đặt ra

Trong nhiệm vụ tốt nghiệp do bộ môn CNVL Silicat giao cho, em đượcđảm nhận đề tài:

“Thiết kế nhà máy sản xuất sứ mỹ nghệ năng suất 4 triệu sản phẩm/năm, lò nung con thoi”

Trong suốt thời gian nghiên cứu và thiết kế, được sự giúp đỡ và chỉ bảotận tình của các thầy cô giáo trường đại học Bách Khoa Hà Nội và đặc biệt làcác thầy cô trong bộ môn CNVL Silicat cùng với sự nỗ lực cố gắng của bảnthân, em đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp đúng thời hạn Tuy nhiên, trong quátrình thực hiện, do thiếu kinh nghiệm sản xuất cũng như hạn chế về mặt thờigian nên bản đồ án của em chắc chắn còn nhiều thiếu sót, kính mong các thầy

cô xem xét, góp ý và chỉnh sửa để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn Emxin chân thành cảm ơn

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với các thầy cô giáo trong bộmôn CNVL Silicat và đặc biệt là thầy giáo Huỳnh Đức Minh đã trực tiếphướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đề tài này

Quyển đồ án này bao gồm 6 phần như sau:

Phần I: Lựa chọn địa điểm xây dựng

Trang 3

Phần II: Phần kỹ thuật.

Phần III: Tính toán xây dựng

Phần IV: Tính toán điện nước

Phần V: An toàn lao động và vệ sinh môi trường

Phần VI: Tổ chức và tính toán kinh tế

Hà Nội, tháng 5 năm 2005Sinh viên thực hiệnNguyễn Thu Dịu

Trang 4

Phần I: LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

1.1 Khái quát về tỉnh Vĩnh Phúc

Vĩnh Phúc là một tỉnh thuộc vùng châu thổ sông Hồng, cửa ngõ phíaTây Bắc của thủ đô Hà Nội Tỉnh Vĩnh Phúc có địa giới chung giáp với 5tỉnh: Tuyên Quang và Thái Nguyên ở phía Bắc, Hà Tây ở phía Nam, Phú Thọ

ở phía Tây, Hà Nội ở phía Đông và Đông Nam Tỉnh Vĩnh Phúc là một trong

8 tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc, có đầy đủ tiềm năng để pháttriển một nền kinh tế bền vững

Tỉnh Vĩnh Phúc có tổng diện tích tự nhiên là 1317,47 km2, với địa hìnhchủ yếu là trung du và đồng bằng, đồi núi thấp Địa bàn tỉnh có nhiều sôngngòi, có các sông lớn chảy qua là sông Hồng, sông Lô, sông Phó Đáy

Vĩnh Phúc nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm có haimùa rõ rệt: từ tháng 4 đến tháng 11 là mùa nóng, mưa nhiều; từ tháng 11 đếntháng 3 năm sau là mùa khô và lạnh Lượng mưa trung bình là 1500÷1700

mm, tập trung từ tháng 6 đến tháng 10 Nhiệt độ trung bình hàng năm 23,7oC

Số giờ nắng trong năm là 1400÷1800 giờ Độ ẩm tương đối trung bình là84%

Dân số trong tỉnh tính đến nay là gần 1,2 triệu người, trong đó số người

trong độ tuổi lao động chiếm hơn 60% Thành phần dân cư gồm nhiêu dân tộckhác nhau mà chủ yếu là dân tộc Kinh chiếm 97,1%, dân tộc Sán Dìu chiếm2,5%, còn lại 20 dân tộc khác chỉ có dưới 1000 người

Hệ thống giao thông của tỉnh đa dạng và khá phát triển, bao gồm cả

đường bộ, đường sắt và đường sông Đường bộ có tuyến quốc lộ 2, quốc lộ2B, 2C và quốc lộ 23 mà quan trọng là quốc lộ 2 chạy xuyên suốt các tỉnhphía Bắc, theo chiều dài của tỉnh về Hà Nội và nối liền các tỉnh phía Nam.Đường sắt có tuyến Hà Nội – Lào Cai nối với Vân Nam – Trung Quốc.Đường sông có các cảng Chu Phan, Vĩnh Thịnh, Như Thụy để vận chuyểnnguyên vật liệu, hàng hóa… Ngoài ra, tỉnh Vĩnh Phúc còn nằm sát ngay cảnghàng không quốc tế Nội Bài, do đó việc đi lại và vận chuyển hàng hóa hết sứcthuận tiện, việc phát triển kinh tế đối ngoại cũng có nhiều thuận lợi

Trang 5

Khả năng cung cấp nước:

Tỉnh Vĩnh Phúc có hai nhà máy cấp nước lớn xây dựng bằng nguồnvốn ODA của chính phủ Đan Mạch và chính phủ Italia: nhà máy nước VĩnhYên công suất 16000m3/ngày đêm, nhà máy nước Mê Linh công suất20000m3/ngày đêm Ngoài ra còn có hai nhà máy công suất 3000m3/ngày đêmcung cấp nước sạch sinh hoạt cho các huyện lị Các nhà máy nước này đảmbảo cung cấp đủ nước sạch sinh hoạt và nước sản xuất cho dân cư đô thị vàhoạt động của các khu (cụm) công nghiệp trong tỉnh

Vấn đề cung cấp điện trong tỉnh:

– Lưới điện Vĩnh Phúc không ngừng được đầu tư, phát triển nhằmcung cấp đủ nhu cầu điện sinh hoạt và sản xuất trong tỉnh

– 100% các xã trong địa bàn tỉnh đã được phủ lưới điện quốc gia

– Cùng với lưới điện hiện có, hàng năm, Tổng công ty Điện lực ViệtNam (EVN) đều đầu tư sửa chữa lớn 3-3,5 tỷ VNĐ để cải tạo và nâng cấplưới điện trong tỉnh EVN cũng đã và đang cho xây dựng thêm các công trìnhđiện ở Vĩnh Phúc với tổng giá trị đầu tư khoảng 15 tỷ VNĐ nhằm nâng khảnăng cấp điện trong tỉnh

Vấn đề thông tin liên lạc: Hệ thống bưu chính viễn thông của tỉnh đã

được nâng cấp, hiện đại hoá đảm bảo thông tin liên lạc trong nước và quốc tếđược nhanh chóng, chất lượng cao

1.2 Cụm công nghiệp Quang Minh

Khi lựa chọn địa điểm để xây dựng một nhà máy, ngoài một số yêu cầu

về địa điểm xây dựng như thuận lợi về giao thông, gần các nguồn nguyênliệu, có điều kiện khí hậu thuận lợi cho việc sản xuất của nhà máy đó, có khảnăng cung cấp đầy đủ điện, nước đảm bảo cho hoạt động liên tục của nhàmáy,… thì ngày nay, yêu cầu của địa điểm xây dựng nhà máy còn là phảithuộc một khu công nghiệp hay một cụm công nghiệp nào đấy và lĩnh vực ưutiên phát triển của khu (cụm) công nghiệp đó Bởi xã hội càng phát triển thìnhu cầu quy hoạch hạ tầng là cần thiết, mỗi cụm công nghiệp tập trung sẽ có

hệ thống giao thông nội bộ và giao thông với bên ngoài riêng và thuận lợi; hệ

Trang 6

thống cung cấp điện, cấp thoát nước đảm bảo; hệ thống xử lý ô nhiễm môitrường đạt tiêu chuẩn,… Tình trạng ô nhiễm môi trường ở các vùng ven đô sẽđược giảm thiểu, nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân…

Qua tìm hiểu về lĩnh vực ưu tiên đầu tư và phát triển của các khu côngnghiệp trong địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc, em lựa chọn cụm công nghiệp QuangMinh, thuộc địa phận huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc làm địa điểm đặt nhàmáy Một số thông tin về cụm công nghiệp này như sau:

Nội – Nội Bài, cách cầu Thăng Long 6 km về phía Bắc)

Kết cấu hạ tầng

– Hệ thống giao thông nội bộ

– Trạm biến áp cấp điện từ lưới điện quốc gia

– Hệ thống cấp nước

– Hệ thống xử lý chất thải và thoát nước thải

Trang 7

Một nhà máy sản xuất sứ mỹ nghệ thường sản xuất rất nhiều mặt hàngtheo truyền thống của nhà máy và theo nhu cầu của khách hàng Nhưng đểtính toán ta chỉ chọn những mặt hàng đơn giản và phổ biến Bảng sau giớithiệu các mặt hàng lựa chọn để tính toán cùng với số lượng sản xuất và trọnglượng của từng đơn vị sản phẩm

Trang 8

6- Đôn 10.000 4.500×10-3 45

Vậy năng suất của nhà máy tính theo khối lượng: 1574,75 (tấn/năm)

Trang 9

Chương 1: LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU,TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU

1.1 Lựa chọn nguyên liệu

Nguyên liệu chính để sản xuất gốm sứ nói chung và sứ mỹ nghệ nóiriêng là các loại đất sét, cao lanh (gọi chung là nguyên liệu dẻo); các loạithạch anh, fenpat, hoạt thạch… (gọi chung là nguyên liệu gầy) Ngoài ra còn

có các nguyên liệu phụ$khác như đôlômit, các oxit kim loại…; các nguyênliệu đặc biệt làm phụ gia trợ giúp cho một số quá trình công nghệ

1.1.1 Các nguyên liệu dẻo

Nguyên liệu dẻo được sử dụng trong nhà máy là đất sét trắng TrúcThôn và cao lanh Hữu Khánh

Đất sét trắng Trúc Thôn là loại đã qua chế biến của Nhà máy chế biếnnguyên liệu Tiên Sơn Về ngoại quan, đất sét Trúc Thôn có dạng những viênnhỏ màu trắng ngà đến trắng xám

Sử dụng loại cao lanh Hữu Khánh đã được lọc tạp chất, có màu vàngnhạt đến màu trắng

Cao lanh Hữu Khánh được sử dụng để sản xuất cả xương lẫn men sứ

mỹ nghệ

1.1.2 Các nguyên liệu gầy

Nguyên liệu gầy sử dụng trong nhà máy bao gồm: fenpat Phú Thọ (đểsản xuất xương), fenpat Malaixia (dùng cho men), thạch anh Thanh Thủy,đôlômit Phú Thọ, bột nhẹ CaCO3

1.1.3 Các nguyên liệu khác

Bao gồm các oxit kim loại dùng cho men (ZnO), các chất phụ gia, chấtđiện giải…

1.2 Tính phối liệu xương

1.2.1 Thành phần khoáng hợp lý T-Q-F của xương

Thành phần khoáng hợp lý của xương sứ mỹ nghệ được xác định trước,dựa vào nhiệt độ nung sản phẩm, để làm căn cứ tính toán bài phối liệu xương

Trang 10

Với nhiệt độ nung là 1280oC cho ta sản phẩm sứ mỹ nghệ có độ hút nước xấp

xỉ 0%, như vậy nhiệt độ 1280oC có thể coi là nhiệt độ kết khối của xương sảnphẩm: Tkk

Ta có nhiệt độ chảy của phối liệu xương (Tch):

8,0

12808

,0

 Phân tử lượng của các oxit, các khoáng có trong các nguyên liệu sảnxuất:

Oxit / Khoáng Công thức phân tử Phân tử lượng

 Dùng các ký hiệu oxit làm ký hiệu hàm lượng % của oxit đó trong cácnguyên liệu, ta có:

• T là caolinit, phần trăm khối lượng của Al2O3, SiO2 trong caolinit:

(%)57,461

,258

10021,60SiO

(%)48

,391

,258

1009,101O

Al

2

3 2

• Q là quắc, chứa 100% là SiO2

• F là fenpat, coi tất cả là fenpat Kali K2O.Al2O3.6SiO2:

Trang 11

(%) 77 , 64 7

, 556

100 6 1 , 60

(%) 30 , 18 7

, 556

100 9 , 101

(%) 92 , 16 7

, 556

100 2 , 94

2

3 2 2

O K

Vậy thành phần hóa của xương chọn định hướng quy về 3 oxit cơ bản:

1.2.2 Thành phần khoáng hợp lý T-Q-F của các nguyên liệu

Bảng thành phần hóa các nguyên liệu dùng sản xuất xương:

Nguyên liệu SiO 2

MgO (%)

K 2 O (%)

Na 2 O (%)

MKN (%)

OK.7,556x

x

OK7

x

ONa5

,

524

2 2

Trang 12

+ Hàm lượng Al2O3 trong Octoclaz:

7,556

x.9,101x

x

x9

+ Hàm lượng Al2O3 trong Anbit:

5,524

x.9,101x

x

x9

+ Hàm lượng Al2O3 trong Caolinit:

)xx(OAl

+ Hàm lượng Caolinit:

9,101

x.1,258T

T

x1

x.1,60.6xx

x1

+ Hàm lượng SiO2 trong Anbit:

5,524

x.1,60.6xx

x1

+ Hàm lượng SiO2 trong Caolinit:

1,258

T.1,60.2xx

T1

Với mỗi nguyên liệu, thay số vào lần lượt từng phương trình từ (1) đến(11) ta có bảng thành phần khoáng hợp lý T-Q-F của các nguyên liệu dùngsản xuất xương sứ mỹ nghệ:

Trang 13

Thạch anh Thanh Thủy 3,23 95,18 1,55

1.2.3 Tính toán phối liệu xương

Sản phẩm sứ mỹ nghệ chủ yếu được tạo hình theo phương pháp đổ rót

Để đảm bảo cho khả năng tạo hình, khả năng thoát khuôn sau tạo hình vàcường độ mộc của sản phẩm sau tạo hình chúng ta thường chọn trước hàmlượng của đất sét trong phối liệu khi tính toán phối liệu xương Với tạo hình

Trang 14

Hàm lượng thạch anh bằng -1,17 < 0 ⇒ không có thạch anh trong phốiliệu, phối liệu chỉ gồm đất sét, fenpat và cao lanh.

Tổng hàm lượng fenpat và cao lanh x + y = 80,36 %, quy tổng này về77%, ta được:

1.2.4 Kiểm tra lại bài phối liệu xương

Nguyên liệu H/lượng (%) T (%) Q (%) F (%)

Ta có bảng thành phần hóa của phối liệu và của xương sản phẩm saukhi nung:

Nguyên liệu H.lượng

MgO (%)

K 2 O (%)

Na 2 O (%)

MKN (%)

Trang 15

1.3 Tính phối liệu men

1.3.1 Tính toán phối liệu men

Mặt hàng sứ mỹ nghệ yêu cầu men phải trong suốt, có độ chảy dàn đều

và chảy láng bóng cao trên bề mặt của sản phẩm

Để tính toán phối liệu men, mà ở đây là men nguyên liệu, ta chọn trướcmột bài men có thành phần hóa xác định Việc lựa chọn hàm lượng từng oxittrong men căn cứ vào ảnh hưởng khác nhau của chúng đến men trong quátrình nung, ảnh hưởng khác nhau của chúng đến chất lượng men sau nung;căn cứ vào bài phối liệu xương mà có ảnh hưởng trực tiếp ở đây là nhiệt độnung sản phẩm, men phải chảy láng bóng hoàn toàn trước khi đạt nhiệt độnung cao nhất

Chọn thành phần hóa của một loại men dùng để tính toán phối liệu men:

Oxit SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO K 2 O Na 2 O ZnO

* Đối với men nguyên liệu, để cho men có thể bám chắc vào xươngkhi tráng ta chọn trước hàm lượng cao lanh trong phối liệu Thông thường,hàm lượng cao lanh là 8 ÷ 10% Ở đây ta chọn hàm lượng cao lanh là 9%

* Hàm lượng ZnO trong men chỉ do oxit kẽm kỹ thuật cung cấp, nênlượng oxit kẽm kỹ thuật đưa vào trong phối liệu men là 2,32%

Trang 16

Bảng thành phần hóa các nguyên liệu dùng sản xuất men:

Nguyên liệu SiO2

MgO (%)

K 2 O (%)

Na 2 O (%)

ZnO (%)

MKN (%)

men Gọi x, y, z, t lần lượt là hàm lượng % thạch anh Thanh Thủy, fenpatMalaixia đôlômít Phú Thọ, bột nhẹ CaCO3 trong phối liệu men:

(%)68,88t

Trang 17

MgO (%)

K 2 O (%)

Na 2 O (%)

ZnO (%)

MKN (%)

1.3.2 Tính hệ số dãn nở nhiệt của men

Hệ số dãn nở nhiệt của men được tính theo công thức gần đúng củaVinkêman và Sốt như sau:

α=∑pi.αi [1-240]

Trang 18

Trong đó:

• pi là hàm lượng các oxit trong men theo % trọng lượng

• αi là hệ số thực nghiệm đặc trưng cho sự dãn nở của các oxit trongmen

Dựa vào kết quả tính phối liệu men ở bảng trên và dựa vào [1-241], ta có:

i i 6

Suy ra:

α = 6,488.10-6

1.3.3 Tính nhiệt độ nóng chảy của men

Nhiệt độ nóng chảy của men là nhiệt độ tại đó men đã chảy dàn đều vàláng bóng trên khắp bề mặt của sản phẩm

Nhiệt độ nóng chảy của men phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tỷ lệ hàmlượng các oxit dễ chảy / khó chảy, hàm lượng các oxit khó chảy – dễ chảy,bản chất của từng loại oxit (dạng mà chúng nằm trong nguyên liệu: trongkhoáng hay dưới dạng oxit tự do), thành phần khoáng của phối liệu, ngoài racòn phụ thuộc độ nghiền mịn của men…

Công thức thực nghiệm để xác định hạn nóng chảy của men:



++

=

2 2 1 1

m.bm.b

n.an.a

Trong đó:

• ai, bi : hằng số nóng chảy đối với các oxit dễ chảy, khó chảy

• ni, mi : hàm lượng các oxit dễ chảy, khó chảy trong men tính theo

% trọng lượng (chính là pi ở trên)

Trang 19

Theo /1-219,220/, ta có bảng hằng số nóng chảy của các oxit trong men:

Trong đó SiO2 và Al2O3 (>3%) là oxit khó chảy

Thay số vào phương trình trên ta được:

589,200,1912,100,1723,500,1003,460,0499,850,0166

⋅

⋅+

⋅

=

Căn cứ vào bảng nhiệt độ nóng chảy của men tương ứng với hạn chảycủa phối liệu men [1-250], hạn chảy này tương ứng với nhiệt độ nóng chảyxấp xỉ 1280oC, như vậy bài phối liệu men này có thể dùng để sản xuất

Trang 20

Chương 2: DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

2.1 Dây chuyền sản xuất sứ mỹ nghệ

ĐS Trúc Thôn

Fenpat Phú Thọ CL Hữu Khánh TA Thanh Thủy

Máy nghiền bi

Bể hồ-khuấy

Bơm màng Sàng rung-khử từ

Bể chứa-khuấy Tạo hình đổ rót Sửa ướt Sấy phòng Sửa khô Kiểm tra nứt Trang trí-tráng men

Trang 21

Sơ đồ dây chuyền sản xuất men:

2.2 Thuyết minh dây chuyền sản xuất sứ mỹ nghệ

Các nguyên liệu nhập về nhà máy phải được kiểm tra sơ bộ về ngoạiquan, độ ẩm, số lượng rồi mới nhập vào kho Định kỳ kiểm tra độ ẩm vàthành phần hóa của từng nguyên liệu

Nguyên liệu từ các lô chứa được xe xúc lật cấp cho cân định lượngdạng thùng Các nguyên liệu được định lượng theo bài phối liệu của phòng kỹthuật đưa ra Sau khi cân, nguyên liệu theo băng tải cao su vào máy nghiền bi

Thứ tự nạp máy nghiền bi: đầu tiên ta nạp bi nghiền, sau đó là cácnguyên liệu gầy, chất trợ nghiền (thủy tinh lỏng) và nước Nguyên liệu gầyđược nghiền trước, sau khoảng 5 tiếng thì nạp nguyên liệu dẻo, thêm nước vànghiền tiếp khoảng 10 tiếng nữa

Sau khi nghiền, hồ phối liệu được xả xuống các bể hồ có cánh khuấy

Từ bể hồ, phối liệu được bơm màng hút lên hệ thống sàng rung có thiết bị khử

Nguyên liệu men

Trang 22

sắt Tại đây hồ được lọc sạch tạp chất rắn, thô và được khử gần như triệt đểsắt Sau khi khử sắt hồ chảy xuống bể khuấy có hệ thống cánh khuấy liên tục,tại đây ta bổ xung chất điện giải để cho hồ bền, không bị lắng.

Hồ phối liệu từ các bể khuấy đi vào phân xưởng tạo hình bằng cácđường ống dẫn và chứa trong các thùng cao vị, từ đây hồ được cung cấp chocác khu tạo hình Với sản phẩm sứ mỹ nghệ, phương pháp tạo hình chủ yếu là

đổ hồ thừa Sau khi tạo hình, sản phẩm mộc được sấy tự nhiên đến độ ẩmkhoảng 14% thì được sửa ướt Sản phẩm sau khi sửa ướt được đem xếp lêncác xe sấy mộc và đưa vào các phòng sấy, độ ẩm của mộc lúc này là khoảng13% Mộc sau sấy được sửa khô một lần nữa trước khi tráng men Trước khitráng men, mộc được qua khâu kiểm tra nứt bằng dầu hỏa, những sản phẩmkhông bị nứt mới được trang trí - tráng men Trước khi trang trí hay trángmen, mộc được lau sạch bụi bám và dầu bằng miếng mút ẩm Có hai cáchtrang trí sản phẩm: trang trí trên men và trang trí dưới men Với loại sản phẩmtrang trí trên men: mộc được tráng men trước sau đó được vẽ hoặc dán hìnhlên trên men Với loại sản phẩm trang trí dưới men thì ngược lại, mộc được vẽtrang trí trước sau đó mới đem tráng men

Sau khi tráng men, mộc được hong khô trên các giá gỗ, sau đó đượcđem xếp lên các xe goòng và đưa vào lò nung Quá trình nung kéo dài 28tiếng, ở nhiệt độ nung cao nhất là 1280oC Sau khi nung, sản phẩm được phânloại để loại bỏ những sản phẩm không đạt tiêu chuẩn: nứt, vỡ, bong men,khuyết men, Những sản phẩm đạt tiêu chuẩn sau đó được đóng gói và xếpvào kho chứa thành phẩm

Trang 23

Chương 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Ta tính cân bằng vật chất cho toàn bộ dây chuyền sản xuất của nhàmáy, bao gồm cân bằng vật chất cho xương sản phẩm và cân bằng vật chấtcho men

Chọn tỷ lệ xương/men cho sản phẩm sứ mỹ nghệ là 96/4 Dựa vào năngsuất của nhà máy tính theo khối lượng sản phẩm, ta có:

– Khối lượng xương bằng: 0,96 × 1574,75 = 1511,76 (tấn / năm)– Khối lượng men bằng : 0,04 × 1574,75 = 62,99 (tấn / năm)

3.1 Cân bằng vật chất cho xương

3.1.1 Hao hụt khối lượng và độ ẩm ở các công đoạn sản xuất

Đi ngược lại dây chuyền sản xuất ta có bảng sau:

Lưu ý: hao hụt của công đoạn nung là 11% là bao gồm cả lượng phế

phẩm của quá trình nung (khoảng 4÷5%) và lượng mất khi nung (MKN) củavật liệu làm xương

3.1.2 Tỷ lệ hồi lưu ở các công đoạn sản xuất

Trang 24

Công đoạn

sản xuất

Haohụt(%)

Trọng lượng vật liệu khô tuyệt đối (tấn)

Độẩm(%)

Trọng lượng làm việc (tấn)Sản phẩm vào

100 76 ,

100 61 ,

100 76 ,

100 76 , 1715

100 78 , 1750

100 93 ,

100 16 ,

100 53 , 1939

100 61 ,

Trang 25

Hồ trong bể

100 61 ,

100 23 ,

100 60 , 2072

=

−

⋅

3.1.4 Lượng phối liệu hồi lưu

Vật liệu hao hụt ở một số công đoạn được hồi lưu trở lại để sản xuất.Lượng phối liệu hồi lưu được tính cho từng công đoạn sản xuất, bằng lượnghao hụt nhân với tỷ lệ hồi lưu Ta có bảng… tính lượng phối liệu hồi lưu khôtuyệt đối:

(%)

Tỷ lệ hồi lưu(%)

Trọng lượng hồi lưu

(tấn)

100100

60176,1715

60278,

90393,1804

90116,823.1

90653,1939

90561,

905,060,2072

=

×

3.1.5 Lượng nguyên liệu cần có ở kho để sản xuất

Lượng vật liệu khô tuyệt đối cần có ở kho để sản xuất là:

2072,60−320,93=1751,67 (tấn)

Trang 26

Trong đó, theo bài phối liệu xương ta tính được lượng của mỗi loạinguyên liệu cần có ở kho để sản xuất trong 1 năm, tính theo khối lượng khôtuyệt đối Và căn cứ vào độ ẩm của từng loại nguyên liệu nhập về, ta có khốilượng làm việc của từng nguyên liệu:

Khối lượng làm việc

3.2 Cân bằng vật chất cho men

3.2.1 Hao hụt khối lượng, tỷ lệ hồi lưu và độ ẩm men ở các công đoạn sản xuất

Đi ngược theo dây chuyền sản xuất:

Công đoạn sản xuất Hao hụt

(%)

Tỷ lệ hồi lưu (%)

Độ ẩm men (%)

Trọng lượng vật liệu khô tuyệt đối (tấn)

Độ ẩm (%)

Trọng lượng làm việc (tấn)

58,14100

10099,62

10074,73

10048,74

=

−

×SV: NguyÔn Thu DÞu Líp: CNVL Silic¸t _ K45

Trang 27

Tráng men 2 76,00

2100

10048,74

10000,76

10077,76

10077,

10016,77

=

−

×

3.2.3 Lượng phối liệu men hồi lưu

Công đoạn sản xuất Hao hụt

(%)

Tỷ lệ hồi lưu (%)

Trọng lượng hồi lưu

(tấn)

100100

80177,

905,016,

×

3.2.4 Lượng nguyên liệu men cần có ở kho để sản xuất

Lượng vật liệu khô tuyệt đối: 77,16−0,96=76,20 (tấn)

Theo bài phối liệu men và độ ẩm của mỗi loại nguyên liệu nhập về nhàmáy, ta tính được lượng của mỗi loại nguyên liệu dùng sản xuất men trong 1năm cần phải có trong kho:

Khối lượng làm việc

Trang 28

Trang 29

Chương 4: LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO DÂY CHUYỀN

4.1 Máy nghiền bi nghiền xương

Năng suất yêu cầu của công đoạn nghiền là: 3093,43 (T/năm)

Suy ra : 8,84

350

43,3093

- Lớp lót bằng cao nhôm, dày 38,1 mm, khối lượng 2124 kg

- Bi nghiền cao nhôm, khối lượng bi nghiền : 5200 kg

- Khối lượng máy nghiền : 2490 kg

- Công suất máy nghiền : 22 kW

- Tốc độ quay : 18 v/p

- Thể tích làm việc : 4443 lit

- Hệ số đổ đầy : 85% thể tích

Hồ sau khí nghiền có độ ẩm w = 33%, tỷ trọng d = 1,54 ÷ 1,67 g/cm3,

độ sót sàng đạt ≤ 0,1÷0,3 % trên sàng 10000 lỗ/cm2 Lượng nguyên liệu

Trang 30

nghiền được trong một mẻ là 3,5 T/mẻ Thời gian nghiền 15h, thời gian nạp

và tháo liệu là 3h Do đó tổng thời gian cần thiết cho một mẻ nghiền là 18h

18

245,3

84,8

⋅

=

Vậy số lượng máy nghiền cần chọn là 2 máy

4.2 Máy nghiền bi nghiền men

Năng suất yêu cầu: 145,58 (T/năm)

350

58,

Lựa chọn máy nghiền bi MTD 010 của Sacmi với các thông số như sau:

- Lớp lót bằng cao nhôm, dày 38,1 mm, khối lượng 700 kg

- Bi nghiền cao nhôm, khối lượng bi nghiền : 950 kg

- Khối lượng máy nghiền : 790 kg

- Công suất máy nghiền : 5,5 kW

- Tốc độ quay : 34 v/p

- Thể tích làm việc : 801 lit

- Hệ số đổ đầy : 75% thể tích

Men có độ ẩm w = 46%, tỷ trọng d = 1,46 ÷ 1,52 g/cm3, độ sót sàng đạt

là 0,3 T/mẻ Tổng thời gian nghiền là 15h Từ đó tính được số máy nghiền bi

15

243,0

416,0

⋅

=

Vậy cần 1 máy nghiền bi

Trang 31

Tổng thể tích các bể hồ yêu cầu:

5,71

54,1

794,

Bể chứa tiết diện tròn, sâu 2m, đường kính 2m, dung tích chứa 6m3 Do

đó số bể cần sử dụng là 1 bể Do nhà máy có thể cùng một lúc sản xuất nhiềuloại sản phẩm với bài phối liệu khác nhau, ta lựa chọn xây 3 bể hồ có kíchthước như trên

58,145.3

Trang 32

- Số vòng quay: 16 vòng/phút

- Công suất động cơ: 3kW

- Trọng lượng: 175 kgCác két chứa men sử dụng máy khuấy ASL 009 của hãng Sacmi vớicác thông số như sau:

4.8.2 Sàng rung cho men

Sử dụng loại SPS 600 của Sacmi

Trang 33

Chương 5: TÍNH TOÁN PHÒNG SẤY

5.1 Sản phẩm trung bình

Để thuận tiện cho việc tính toán, bao gồm cả tính toán thiết bị sấy vàthiết bị nung, ta chọn sản phẩm trung bình, là sản phẩm mà có kích thước vàkhối lượng trung bình tương ứng với năng suất của nhà máy:

+ Khối lượng khô tuyệt đối:

6

3

10.69,39310

.4

10.75,1574

96.m

4.m

và kích thước khác nhau

Với mặt hàng sứ mỹ nghệ chủ yếu được tạo hình theo phương pháp đổrót, độ co của sản phẩm do quá trình sấy, nung là lớn Bao gồm độ co nung là10÷12 (%) và độ co tổng là 15÷20 (%) Từ giá trị độ ẩm trước mỗi công đoạn

và độ co, ta xác định được khối lượng và kích thước của một sản phẩm trướcmỗi công đoạn đó

 Công đoạn sấy: độ ẩm 13%, độ co tổng 18%

3 x

87.18,93

100.100.10.94,37713

100.82,6100

100.100.m

Trang 34

 Công đoạn nung: độ ẩm 1%, độ co nung 11%

sp)/kg(10.45,42799

.6,89

100.100.10.75,1599

.18,93

100.100.10.94,377

1100.40,10100

100.100.m1

100.82,6100

100.100.mm

3 3

3

m x

5.2 Tính toán kích thước phòng sấy

Các khay sấy sau khi xếp đầy sản phẩm mộc thì được đưa lên giá xesấy mộc Các khay sấy được đưa vào từ hai đầu xe

cách xếp sản phẩm trên xe, ta tính toán và

lựa chọn kích thước các bộ phận của xe sấy

như sau:

thép góc đều cạnh có các kích thước của

mặt cắt như hình vẽ:

Dự tính mỗi tầng giá sẽ đặt 6 khay

sấy, mỗi khay cách nhau 40mm Ta có chiều dài mỗi thanh giá là

Trang 35

40

6

Theo chiều cao xe ta bố trí 10 tầng giá, tầng dưới cùng cách mặt trên củakhung xe 80 mm, khoảng cách giữa các tầng giá là 150 mm, tổng cộng có 20thanh giá trên mỗi xe

mặt cắt như hình vẽ:

Các cột xe được hàn trực tiếp lên khung xe Mỗi xe có 6 cột, mỗi cộtcao 1462 mm

Tiết diện khung xe:

Hình chiếu khung xe:

Trang 36

5.2.4 Phòng sấy

1) Kích thước trong phòng sấy

Bố trí 4 xe sấy trong một phòng sấy, xếp thành 2 hàng, mỗi hàng 2 xe.Khoảng cách giữa các xe sấy và khoảng cách giữa xe với tường (hoặc cửa)theo cả chiều ngang lẫn chiều dọc đều là 200 mm, khoảng cách giữa điểm caonhất của xe với trần phòng sấy là 500 mm

Vậy kích thước trong của phòng sấy:

• Rộng: Bo =1020×2+200×3=2640 (mm)

• Dài: Lo =1700×2+200×3=4000 (mm)

• Cao: Ho =1652+500=2152 (mm)

2) Cấu tạo phòng sấy

và bên ngoài trát lớp vữa dày 10 mm, chiều dày tổng là 240mm (hình vẽ)

Trang 37

• Trần phòng sấy có một lớp bê tông cốt thép dày 70mm, trên lớp

bê tông là lớp vữa dày 10mm, trên lớp vữa xây lớp gạch đỏ dày 60mm, trêncùng trát lớp vữa dày 10mm Tổng chiều dày của trần phòng sấy là 150mm

Trên trần có 6 lỗ tròn đường kính 250mm để nối với các ống dẫn tácnhân sấy vào phòng sấy Sơ đồ bố trí các lỗ này như hình vẽ:

với nhau bằng rãnh chữ Z vuông, tại mép cửa có lót cao su để giảm bớt tổnthất nhiệt Cửa gồm 3 lớp: hai lớp thép dày 2mm ở ngoài, một lớp bông cáchnhiệt dày 32mm Ta làm viền cửa bằng các thanh thép chữ C có chiều cao50mm

hút khí thải ở giữa phòng sấy Kênh xây bằng gạch đỏ, bề mặt trong được trátvữa và láng xi măng, đậy bằng các tấm thép dày 8mm có đục lỗ cho khí thải

Trang 38

Số lượng phòng sấy cần dùng được xác định theo công thức:

oN

,449494810

21,466

1059,2095

+ Số lượng sản phẩm trên một xe sấy bằng: 30×12=360 (sp)

+ Một phòng sấy trong một mẻ sấy sấy được lượng sản phẩm bằng:

Trang 39

5.3 Tính toán nhiệt phòng sấy

5.3.1 Chọn chế độ sấy

Toàn bộ quá trình sấy được chia làm ba giai đoạn, kéo dài trong thờigian tổng cộng là 12 giờ

• Giai đoạn I:

- Nhiệt độ tác nhân sấy: 23,7 – 50oC

- Độ ẩm tác nhân sấy : cao, khoảng 90%

- Thời gian sấy : 1h

• Giai đoạn II:

- Nhiệt độ tác nhân sấy: 50oC

- Độ ẩm tác nhân sấy : giảm từ 85% xuống 75%

• Giai đoạn III:

- Nhiệt độ tác nhân sấy: 50 – 90 – 110 oC

- Độ ẩm tác nhân sấy : giảm từ 50% xuống 10 – 5%

1310048,249W

100

W100G

G

2

1 1

Trang 40

5.3.3 Lượng vật liệu vào, ra một phòng sấy

Như trên ta đã biết, một phòng sấy trong một mẻ sấy sấy được 1440sản phẩm mộc Khối lượng một sản phẩm là ms = 466,21.10-3 (kg/sp) Vậytrong một mẻ sấy, khối lượng vật liệu sấy vào phòng sấy là:

G11 = 1440 × 466,21.10-3 = 671,34 (kg)

12

34,671

G11 = = (kg/h) Khối lượng vật liệu ra sấy:

67,492100

1310095,55W

100

W100G

G

2

1 11

5.3.4 Các thông số của không khí ngoài trời

Nhà máy được xây dựng tại địa phận tỉnh Vĩnh Phúc, có nhiệt độ và độ

ẩm trung bình cả năm là: to = 23,7oC, φo = 84%

Với cặp thông số (to, φo) đã biết này, ta dễ dàng xác định được cácthông số còn lại của không khí ngoài trời bằng cách sử dụng đồ thị I-d hay cáccông thức giải tích

– Phân áp suất hơi bão hòa:

42,4026031

,12exp

Với to = 23,7oC ta có:

7,235,235

42,4026031

,12exp

Định dạng
Số trang	169
Dung lượng	3,06 MB
File đính kèm	DA SX SU MY NGHE.rar (1 MB)