THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT GẠCH VÀ NGÓI (Thuyết minh)

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT GẠCH VÀ NGÓI CÔNG SUẤT 40TRIỆU VIÊN QTCNĂM Chương 1: TỔNG QUAN VỀ GỐM SỨ_ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ THỊ TRƯỜNG GỐM XÂY DỰNG Chương 2: BIỆN LUẬN CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY VÀ GIỚI THIỆU SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY Chương 3: GIỚI THIỆU DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỚI CỦA NHÀ MÁY Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT Chương 5: TÍNH CHỌN MÁY GIA CÔNG TẠO HÌNH SẢN PHẨM NGUYÊN TẮC CẤU TẠO VÀ VẬN HÀNH CỦA CÁC MÁY Chương 6: TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH NHÀ XƯỞNG VÀ KỆ PHƠI Chương 7: THIẾT KẾ HỆ MÓNG MÁY GIA CÔNG PHỐI LIỆU

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ GỐM XÂY DỰNG TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ THỊ TRƯỜNG GỐM

XÂY DỰNG

A KHÁI QUÁT CHUNG VỀ GỐM XÂY DỰNG

1.1 KHÁI NIỆM VÀ NHỮNG ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA SẢN PHẨM GỐM.

Vật liệu Gốm xây dựng là vật liệu đá nhân tạo, nó được sản xuất từ nguyên liệu chính là đất sét và được tạo thành bằng cách: gia công phối liệu + tạo hình + sấy nung

Sản phẩm Gốm xây dựng rất đa dạng về chủng loại và tính chất Để phân loại, người ta dựa theo:

♦ Theo cấu tạo vật liệu, sản phẩm Gốm xây dựng được chia ra:

o Gốm đặc ( độ hút nước theo khối lượng < 5% ) bao gồm: loại không tráng men và loại có tráng men

o Gốm rỗng ( độ hút nước theo khối lượng > 5% ) bao gồm: loại không tráng men và loại có tráng men

♦ Theo phương pháp sản xuất, sản phẩm Gốm xây dựng được chia ra:

o Gốm thô: thường có cấu trúc hạt lớn, sản xuất đơn giản ( ví dụ như gạch, ngói, ống nước )

o Gốm tinh: thường có cấu trúc hạt mịn, sản xuất phức tạp ( ví dụ như sứ vệ sinh, tấm lát nền )

♦ Theo công dụng, sản phẩm Gốm xây dựng được chia ra:

o Sản phẩm cách nhiệt, chịu nhiệt

o Sản phẩm kỹ thuật – vệ sinh

o Sản phẩm xây lợp thông thường

 Ưu điểm của vật liệu Gốm xây dựng là:

♦ Độ bền hóa,cơ và bền nhiệt rất cao

♦ Tuổi thọ cao,cách âm,cách nhiệt tốt

♦ Sản phẩm có mẫu mã đa dạng và thích hợp với yêu cầu sử dụng, sản phẩm có tính thẩm mỹ cao

♦ Có thể sử dụng nguồn nguyên liệu đất sét có ở địa phương

♦ Công nghệ sản xuất tương đối đơn giản và giá thành hợp lí

 Những hạn chế của vật liệu Gốm xây dựng là:

♦ Giòn, dễ vỡ, tương đối nặng

♦ Khó cơ giới hóa trong dựng ( đặc biệt là gạch ngói )

1.2 NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SẢN XUẤT GỐM XÂY DỰNG.

Nguyên liệu chính để sản xuất Gốm xây dựng là đất sét Ngoài ra, tùy theo sản phẩm mà ta có thể sử dụng thêm các loại phụ gia phù hợp

1.2.1 ĐẤT SÉT

VẬT LIỆU SÉT

Trong sản xuất gạch và khối đá gốm người ta sử dụng chủ yếu là nguyên liệu đất sét dễ chảy; khoáng đất sét, đá phiến sét (acgilit), á sét (sét pha) và đất hoàng thổ v.v

Trong kỹ thuật cần hiểu rằng đất sét là loại đa khoáng hợp lại, có độ phân tán rất cao, nó được tạo nên do sự phong hóa của các mảnh vỡ quặng trầm tích và thuộc về loại hydro alumôsilicat, có khả năng khi nhào trộn với nước hình thành khối vữa dẻo, khối vữa này duy trì được hình dáng của mình sau khi ngừng tác động lực, có được độ bền nhất định sau khi sấy và có các tính chất như đá sau khi nung

Nguyên liệu sét là sản phẩm phong hóa của các khoáng đá trầm tích, bao gồm chủ yếu từ các khoáng sét như: Kaolinite, montmorolonhit, monotermit, thủy mica, galuadit v.v

Đất sét được tạo nên do quá trình phân hủy vỏ trái đất, là sản phẩm phân hủy và tác động tương hỗ với nước của nhóm khoáng fenspat (granít, đá nai, focfia) và của một số khoáng khác (tro núi lửa) Sự phân hủy đó xảy ra do tác động nhiều năm của tác nhân khí quyển (không khí, mưa, gió, mặt trời, băng tuyết v.v…), lý hóa, sinh hóa xảy ra trên bề mặt quả đất và có thể biểu diễn dưới công thức đơn giản:

R O.Al O 6SiO + CO + H O =Al O 2SiO 2H O + R CO + 4SiO

Sản phẩm phong hóa của các khoáng trầm tích là đất sét và cao lanh, chúng được hình thành tại chỗ hay là được đưa tới một vị trí khác Trường hợp đầu các lớp khoáng được gọi là nguyên sinh hay là êluvi, còn trường hợp thứ hai gọi là thứ sinh hay là trầm tích Đất sét thứ sinh có ba loại chủ yếu:

Đất sét Đêluvi – được biểu thị đặc trưng cho các lớp khoáng có tính phân vỉa, thành phần không đồng nhất và bị lẫn bẩn các tạp chất hạt nhỏ

Đất sét băng hà – chúng có độ tạp chất lớn, bao gồm đá có các kích thứơc khác nhau, từ đá tảng đến đá dăm nhỏ

Đất sét hoàng thổ - đặc trưng cho các lớp khoáng có tính đồng nhất cao Đất sét có độ phân tán cao và cấu trúc độ xốp lớn

Người ta thấy rằng thành phân vật chất của đất sét gồm có sự tham gia của vật chất sét và các tạp chất

1.2.1.1 Vật chất sét

Là tổng hợp của các khoáng hình thành đất sét, có độ phân tán cao, có tính dẻo Phụ thuộc vào hàm lượng các khoáng mà người ta chia ra loại: đơn khoáng và đa khoáng Các khoáng chủ yếu trong chúng là: caolinnit, ilit (thủy mica), môntmôrilônhít Các loại tạp chất khác là quắc, fenspat, mica, cácbônát, ôxýt sắt, pyrit, thạch cao và một số loại khac

Tất cả các khoáng tạo thành đất sét là loại alumôsilicát ngậm nước, khi nhào trộn với nước hình thành vữa dẻo cho khả năng tạo hình cấu trúc Mạng lưới tinh thể của các khoáng đất sét này có tính chất lớp (cụm các khối), bao gồm từ các lớp hay là tấm lặp lại của cụm các khối bốn mặt {SiO4} với tâm là Si+4 và khối tám mặt với tâm là cation Al+3 (theo nguyên tắc phân loại của Poling về cấu trúc của silicát)

Sự kết hợp của các lớp từ cụm các khối bốn mặt {SiO4} và khối tám mặt {AlO6} có nhiều kiểu khác nhau Sự tổng hợp các lớp hay các các tấm từ cụm các khối này hình thành cụm phân tố Tổng hợp n cụm phân tố hình thành dạng tấm khoáng đất sét Sự phối hợp các kiểu khác nhau của các lớp hay tấm từ cụm các khối là dấu hiệu đầu tiên, là quy ước chủ yếu phân loại các khoáng đất sét

Ơû các lớp của cụm khối bốn mặt {SiO4} và cụm khối tám mặt {AlO6} có sự thay đổi vị trí của các ion đồng hình, điều này có thể giải thích được một số hiện tượng và tính chất của khoáng sét

Khoáng caolinnít có công thức Al2O3.2SiO2.2H2O cụm mạng lưới tinh thể của nó bao gồm từ một lớp khối bốn mặt và một lớp khối tám mặt Nhờ sự phân bố của các ion tích điện như vậy, tạo nên cấu trúc mạng lưới tinh thể caolinnít là điều kiện để hình thành sự thấm ướt tốt bề mặt của nó Tuy nhiên các phân tử nước ở giữa các cụm rất ít, vì vậy caolinnít không có khả năng liên kết với nước và không chứa nhiều nước Khi sấy nó dễ tách lượng nước liên kết này hơn Chiều dày của các cụm phân tố trung bình đat 7,2Ao Kích thước riêng biệt của các tấm caolinnít thường từ 0,1 đến 3,0 µm, nhóm khoáng cao lanh còn có dikít, nacrít

Khoáng montmorilonhit có công thức Al203.4SiO2.nH20 Đây là công thức đơn giản nhất (theo quan điểm của Ross), tuy nhiên không biểu thị chính xác hoàn toàn thành phần của môntmôrilônhít, bởi vì trong cấu trúc mạng lưới tinh thể của nhóm khoáng này có sự tham gia của các ion khác như Mg, Fe, Na Cụm mạng lưới tinh thể của nó được hình thành bởi hai lớp khối bốn mặt bên ngoài và một lớp khối tám mặt ở bên trong

Đầu mút các lớp bên ngoài là các anion O-2, nên bề mặt ngoài có cùng điện tích âm, giữa các cụm có liên kết yếu Chiều dày của các cụm phân bố môntmôrilônhít theo chiều dọc từ 9 đến 21,4A0 và chiều dày này có thể tăng do các cụm của cá lớp riêng biệt có thể tách ra dưới tác động nêm tách của các

phân tử nước Hay nói cách khác mạng lưới tinh thể của môntmôrilônhít có tính linh động (phồng trương).

Do vậy môntmôrilônhít có khả năng hút một lượng lớn nước và giữ nó, khó tách ra khi sấy cũng như nó phồng trương rất mạnh khi làm ẩm tăng thể tích đến

16 lần Nước xâm nhập vào cấu trúc mạng lưới tinh thể môntmôrilônhít có độ bền vững nhất, còn số lượng nước còn lại có giá trị thay đổi là n và có độ bền liên kết yếu hơn Kích thước đa số các phần môntmôrilônhít thường nhỏ hơn 1

µm nhóm khoáng này có độ phân tán, trương nở, đọ dẻo, độ nhạy khi sấy khá cao, dễ gây cong vênh, nứt tách thường phải dùng phụ gia gầy khi sử dụng

Khoáng thủy mica (ilít) có công thức K2O.MgO.4Al2O3.7SiO2.2H20, là sản phẩm thủy hóa rất nhiều năm của mica Mạng lưới tinh thể của thủy mica có cấu trúc tương tự mạng lưới inh thể môntmôrilônhít Đặc điểm đặc trưng của nhóm khoáng đất sét này là sự tham gia trong thành phần của chúng có các ôxyt kim loại kiềm và kiềm thổ và khả năng thay thế đồng hình của các cation riêng biệt

Ví dụ như Si+4 có thể thay thế bằng Al+3 hay Mg+2 Kích thước các phần của khoáng thủy mica đến 1 µm Theo cường độ liên kết với nước, khoáng thủy mica chiếm vị trí trung gian giữa caolinnít và môntmôrilônhít

Phụ thuộc vào hàm lượng của từng loại khoáng này hay khoáng khác của đất sét mà người ta phân ra loại đất sét caolinnít, đất sét môntmôrilônhít, đất sét thủy mica v.v…

1.2.1.2 Các tạp chất

Là tất cả các cấu tử của khoáng đá sét không có trong thàh phần của các khoáng hình thành đất sét Trong các tạp chất, người ta phân chúng ra: phần phân tán mịn và tạp chất Các tạp chất là các hạt có kích thước lớn hơn 0,5 µm Đối với đất sét sử dụng trong công nghệ gốm xây dựng (loại gốm thô), các tạp chất thường là các hạt có kích thước lớn hơn 2 µm

Tạp chất quắc thường gặp trong đất sét ở dạng cát quắc và bụi quắc phân

tán mịn Chúng làm gầy đất sét, còn cát quắc hạt nhỏ làm xấu tính chất sấy của đất sét Các tạp chất cát quắc làm xấu tính chất nung của đất sét, làm giảm tính bền nứt của sản phẩm mới nung khi làm nguội chúng Ngoài ra chúng còn làm giảm độ bền của sản phẩm nung Tạp chất cát fenspát ít gặp trong đất sét mà chỉ gặp trong đất sét nguyên sinh ở dạng tàn dư (vẩy của quá trình phong hóa.)

Tạp chất cácbonát thường gặp trong đất sét ở ba dạng cấu trúc: dạng hạt bụi

phân tán mịn phân bố đồng đều trong thành phần của phối liệu đồng nhất; ở dạng hạt rời tơi và dạng hạt bột liên kết và ở dạng đá dăm cấu trúc đặc – loại này là tạp chất có hại

Các tạp chất cácbonát phân tán mịn bị phân tích khi nung theo phương trình :

CaCO → CaO + CO quá trình này làm tăng độ rỗng của xương gốm và

làm giản phần nào độ bền của nó Chúng không có hại khi sản xuất vật liệu gốm tường Tuy nhiên chúng làm xấu các tính chất của đất sét khi sản xuất các sản phẩm có xương kết khối và sản phẩm kemamzit Loại tạp chất cácbonát ở dạng rời tơi, dạng bột chúng dễ bị phá hủy và chuyển hóa khi gia công cơ học đất sét, trở thành dạng phân tán mịn, phân bố đồng đều trong phối liệu, số lượng của chúng thường không lớn và vì vậy chúng hoàn toàn không ảnh hưởng đến tính chất của đất sét, không có hại khi sản xuất gốm tường.

Các tạp chất đá cácbônát là tạp chất có hại, chúng gây ra trong sản phẩm các lỗ rổng và còn làm nứt nẻ sản phẩm

Tạp chất sắt – thường gặp trong đất sét ở dạng cá khoáng phân tán mịn

Phân bố đồng đều là limônhít, ở dạng hyđrôxýt sắt chuyển thành dạng hợp chất ôxyt sắt thấp (bị khử), sản phẩm cá sắc màu xanh lá cây Với việc tăng hàm lượng sắt trong đất sét làm sản phẩm sau khi nung có mầu sẫm hơn và có thể chuyển thành màu đen Tác dụng nhuộm màu của ôxyt sắt rất yếu khi có mặt trong đất sét tạp chất cacbônát phân tán mịn Phụ thuộc vào tỷ lệ giữa Fe2O3 va CaO xương sản phẩm sau khi nung có màu từ hồng nhạt (có giá trị 0,4) màu vang (có giá trị là 0,3), màu vàng nhạt (có giá trị là 0,2) Các hợp chất ôxyt sắt thấp có khả năng làm chặt lớn nhất xương gốm (kết khối) Sự có mặt của tạp chất sắt phân tánmịn rất có hại đối với sản phẩm gốm có xương trắng (sành, sứ, sản phẩm ốp mặt), ngược lại có lợi đối với sản phẩm có xương kết khối có màu (ống nước, tấm lát nền) cũng như gạch xây, keramzit và agloporit

Tạp chất pyrít sắt (FeS2) cũng gây ra cho các sản phẩm nung các hợp chất nóng chảy ôxyt sắt thấp, còn các tạp chất sắt hạt nhỏ gây ra các vết lấm tấm đen – “vết đầu ruồi” Tương tự tạp chất xiđerít (FeCO3) cũng gây ảnh hưởng như pyrít sắt nhưng yếu hơn

Các ôxyt kiềm trong tạp chất của đất sét thường có mặt ở dạng cát fenspat

và muối hòa tan Sau khi sấy sản phẩm, lượng muối này dich chuyển theo các mao quản đến bề mặt sản phẩm hình thành lớp mỏng trắng che phủ màu của xương (đặc biệt là màu đỏ)

Muối sunfát natri (Na2SO4) là loại tạp chất có hại Nó kết tinh với 10 phân tử nước trong các lỗ rỗng của sản phẩm đã nung có thể gây ra phá hủy sản phẩm (khi hàm lượng lên đến 1,5%)

Các tạp chất hữu cơ – cũng nhuộm màu đất sét thành màu đen Trong khi

nung chúng bị cháy đồng thời tách khí và là nguyên nhân hình thành môi trường khử bên trong xương Hiện tượng này có lợi trong sản xuất keramzít, ngược lại chúng có tác dụng xấu đến với các sản phẩm xương kết khối, nó hình thành các lỗ rỗng khuyết tật trong xương Chất hữu cơ thường gặp trong đất sét dễ cháy (đến 15%) Các tạp chất kích thước lớn (xác động thực vật v.v…) được tách ra khi gia công đất sét, phần còn lại sẽ bị cháy khi nung

1.2.1.3 Thành phần hóa

Là một đặc trưng quan trọng của đất sét, trong một mức độ lớn nó xác định phạm vi sử dụng thích hợp của các loại đất sét để sản xuất các loại sản phẩm xác định Phạm vi sử dụng thích hợp của đất sét để sản xuất loại sản phẩm này hay sản phẩm khác được đánh giá và biểu thị trong biểu đồ của A.I.Avgustinhik, nếu so với các loại khác thì nó chiếm vùng rộng lớn hơn, bởi vì thành phần của nó dao động trong phạm vi rộng Thành phần hóa của đất sét sản xuất ạch và đá bao gồm các loại ôxyt: SiO2,Al2O3,CaO,MgO,Fe2O3,Na2O,K2O…

Ôxyt silic (SiO2) có mặt trong đất sét dưới dạng liên kết (trong thành phần của các khoáng hình thành đất sét) và ở dạng tự do (cát quắc) Hàm lượng ôxyt silic tự do cho thấy trong nguyên liệu sét có chứa một lượng lớn cát, làm tăng độ xốp của xương và làm giảm độ bền cơ học của sản phẩm Một nguyên liệu như vậy ít có hiệu quả hoặc hoàn toàn không dùng được để sản xuất các sản phẩm có hình dạng phức tạp Hàm lượng chung của ôxyt silic trong đất sét khoảng 55 ÷ 65%, trong đất sét pha cát đạt đến 80 ÷ 85%

Ôxyt nhôm (Al2O3) ở trong đất sét dưới dạng liên kết (tham gia trong thành phần của các khoáng hình thành đất sét và tạp chất mica) Nó là ôxyt khó nóng chảy nhất Những loại đất sét có hàm lượng ôxyt nhôm cao đòi hỏi phải có nhiệt độ nung cao hơn, khi này khoảng cách giữa nhiệt độ bắt đầu kết khối và nhiệt độ nóng chảy có giá trị lớn đáng kể, làm quá trình nung sản phẩm dễ dàng, bởi vì nó làm giảm khả năng biến dạng của sản phẩm Khi hàm lượng ôxyt nhôm thấp, cường độ sản phẩm sẽ giảm Để sản xuất các khối gốm nhiều lỗ thành mỏng, hàm lượng Al2O3 trong đất sét phải nằm trong khoảng 13 đến 20%, của SiO2 từ

50 đến 75% Còn khi hàm lượng ôxyt nhôm trong nguyên liệu ít hơn thì cần phải gia công cẩn thận hơn Hàm lượng oxyt nhôm trong gạch dao động từ 10 đến 15%, còn trong đất sét chịu lửa loại quý hàm lượng ôxyt nhôm đến 32 – 35% hay cao hơn

Ôxyt canxi (CaO) các sunfát (CaSO4) tham gia vào trong thành phần của các vật liệu sét dưới dạng đá vôi (CaCo3) đá đôlômít (Ca, Mg (CO3)2), và các khoáng khác Khi ở trạng thái phân tán mịn và phân bố đồng đều trong đất sét, ôxyt canxi làm giảm khả năng liên kết và hạ thấp nhiệt độ nóng chảy của đất sét Khi nung ở nhiệt độ cao ôxyt canxi phản ứng cùng với ôxyt nhôm va ôxyt silic, hình thành chất nóng chảy ơtecti ở dạng thủy tinh alumô silicat canxi, làm giảm đột ngột nhiệt độ nóng chảy của đất sét ôxyt canxi làm khoảng nóng chảy của đất sét bị thu hẹp (khoảng nung bé) và gây khó khăn cho quá trình nung sản phẩm do khả năng có thể bị biến dạng Khi hàm lượng CaCO3 trong đất sét khoảng 10%, đất sét có khaỏng kết khối là 30 – 400C khoảng nóng chảy của đất sẻttong những trường hợp như vậy có thể mở rộng hơn bằng cách thêm phụ gia cát thạch anh vào

Khi nhiệt độ nung sản phẩm dưới 10000C, tác dụng của đá vôi được thể hiện chủ yếu ở sự thay đổi dộ xốp và độ bền của sản phẩm và ít khi thể hiện như là một chất trợ dung Do sự phân ly hình thành khí cácbônic mà độ xốp của xương sản phẩm tăng lên , đồng thời độ bền giảm xuống Hàm lượng đáng kể của ôxyt canxi làm cho sản phẩm tươi màu hơn (màu vàng, màu kem) ngay cả khi có mặt ôxyt sắt Chẳng hạn tỷ lệ này là 0,3 thì xương có màu vàng, còn khi tỷ lệ là 0,2 – có màu vàng nhạt Đất sét có chứa nhiều tạp chất đá vôi dưới dạng kết hạt cần phải được nghiền rất mịn (kích thước hạt phải nhỏ hơn 0,6mm), tốt hơn cả là gia công theo phương pháp hồ, phương pháp này đảm bảo loại bỏ hoàn toàn tạp chất

Ôxyt manhê (MgO) cũng được coi như là một chất trợ dung có tác dụng

tương tự như CaO, chỉ có ảnh hưởng ít hơn đến khoảng kết khối của đất sét

Các ôxyt kim loại kiềm (Na2O,K2O) đều là những chất trợ dung mạnh, chúng có khả năng làm tăng độ co ngót, làm giảm nhiệt độ tạo pha lỏng nóng chảy, làm đặc chắc xương sản phẩm và tăng độ bền của nó Các ôxyt kiềm này tham gia trong thành phần của một số khoáng tạo thành đất sét, nhưng trong đa số các trường hợp chúng có mặt trong tạp chất ở dạng các muối hòa tan và cát fenspat Sự có mặt trong nguyên liệu sét muối hòa tan (đến 1,5%) sunfát và các muối clorua natri, manhê, canxi, sắt sẽ gây ra sự bạc màu (các vết trắng) trên bề mặt sản phẩm, điều đó không nhưng làm hỏng hỏng hình dạng bên ngoài mà còn góp phần phá hủy lớp bề mặt của sản phẩm

Các ôxyt sắt thường gặp trong đất sét ở dạng các hợ chất ôxyt (hêmatit,

hyđrôxyt v.v…)các hợp chất ôxyt thấp (xiđêrít, ankirit, pyrit v.v…), các hợp chất ôxyt hỗn tạp (manhêtit, glaucônit v.v…) Những hợp chất này là những chất trợ dung mạnh, chúng có khả năng làm giảm nhiệt độ kết khối của đất sét, làm giảm khoảng nóng chảy của đất sét (trừ các ferôsilicát) Bằng cách thay đổi nhiệt độ môi trường lò từ oxy hóa đến môi trường khử (ở giai đoạn cuối của quá trình nung) người ta có thể nhận thấy tác dụng lớn của các hợp chất sắt như là những chất trợ dung Các hợp chất này làm cho sản phẩm sau khi nung có màu từ kem nhạt đến đổ thẫm, tùy theo hàm lượng của chung trong đất sét

Các sunfua thường gặp trong đất sét dễ cháy chủ yếu là pyrit (FeS) và mackarit (FeS2) Hàm lượng ôxyt sắt trong đất sét (tinh quy đổi ra Fe2O3) dao động từ một phần trăm trong đất sét trắng tinh khiết nhất đến 8 – 10% trong đất sét làm gạch

Ôxyt titan (TiO2)tham gia vào trong thành phần đất sét dưới dạng các tạp chất, hàm lượng của nó không quá 1,5% Ôxyt titan cho xương có màu xanh Tác dụng cường độ nhuộm màu của TiO2 vào khoảng 2/3 cường độ nhuộm màu của

Fe2O3

1.2.1.4 Thành phần hạt – của đất sét được gọi là phần trăm hàm lượng các hạt

có trị số khác nhau trong các khoáng đất sét

Thành phần hạt của đất sét thường sử dụng trong công nghệ gốm sứ nói chung và gốm xây dựng nói riêng bao gồm sáu loại cỡ hạt có kích thước khác nhau: từ cỡ hạt nhỏ hơn 1 µm đến cỡ hạt lớn hơn 1000 µm.

Thành phần hạt của nguyên liệu đất sét rất đa dạng, bao gồm:

Sự phân loại theo ba thành phần hạt này có thể biểu diễn trên biểu đồ tam giác thành phần hạt, mỗi đỉnh là một thành phần hạt Biểu đồ tam giác thành phần hạt rất thuận lợi để biểu diễn và kiểm tra thành phần phân tích cỡ hạt của đất sét, đồng thời cho khả năng tính toán thành phần hỗn hợp của các loại đất sét khác nhau Biểu đồ tam giác thành phần hạt còn để biểu diễn các vùng thành phần hạt thích hợp để ché tạo mỗi loại sản phẩm gốm thô xác định

1.2.2 NGUYÊN LIỆU GẦY.

Nguyên liệu gầy được pha trộn vào đất sét nhằm làm giảm độ dẻo, giảm độ

co khi sấy và nung Nguyên liệu gầy thường dùng là samốt, phế phẩm khi nung được nghiền nhỏ, cát, xỉ hoạt hóa, tro nhiệt điện v v

1.2.3 PHỤ GIA CHÁY VÀ PHỤ GIA TĂNG DẺO.

Phụ gia cháy có tác dụng làm tăng độ rỗng của gạch và giúp cho quá trình gia công nhiệt được đồng đều hơn; ví dụ như mùn cưa, tro nhiệt điện, thải phẩm của xí nghiệp làm giàu than đá v v

Phụ gia tăng dẻo có tác dụng tăng độ dẻo cho phối liệu, gồm các loại đất sét có độ dẻo cao ( đất bentonit ) và phụ gia hoạt động bề mặt

1.2.4 PHỤ GIA HẠ NHIỆT ĐỘ NUNG.

Phụ gia hạ nhiệt độ nung có tác dụng hạ thấp nhiệt độ kết khối, làm tăng cường độ và độ đặc của sản phẩm phụ gia hạ nhiệt độ nung gồm hai nhóm:

 Nhóm 1 : bao gồm những chất mà bản thân chúng có nhiệt độ thấp như fenspat, pecmatit, sienit v v

 Nhóm 2 : gồm những chất bản thân có nhiệt độ nóng chảy cao nhưng trong quá trình nung chúng có khả năng tác dụng với thành phần phối liệu để tạo ra chất có nhiệt độ nóng chảy thấp; ví dụ như canxi, đôlômit v v

1.2.5 MEN.

Men là lớp thủy tinh mỏng phủ lên bề mặt sản phẩm gốm, sau khi nung thì có khả năng bám dính tốt với xương gốm Lớp men có tác dụng bảo vệ sản phẩm chống lại tác dụng của môi trường, tăng tính chống thấm, tăng tính mĩ quan v v Nguyên liệu chính của men là cát thạch anh, cao lanh, fenspat, muối của kim loại kiềm và kiềm thổ v v

1.3 TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT SÉT.

1.3.1 TÍNH DẺO.

Tính dẻo của đất sét là tính chất khi nhào trộn với nước cho một hỗn hợp có khả năng tạo ra hình dáng dưới tác dụng của ngoại lực và giử nguyên hình dáng đó khi ngoại lực thôi tác dụng

Bản thân đất sét có cấu tạo lớp, có khả năng trao đổi ion và hấp phụ nước

Do đó khi gặp nước, đất sét bị hydrat hóa và tạo ra màng nước bao quanh hạt sét Màng nước này giúp cho các hạt sét dể dàng trượt tương đối với nhau, tạo ra tính dẻo của đất sét

Để tăng tính dẻo của đất sét, ta có thể:

 Dùng thêm đất sét dẻo cao ( đất bentonit )

 Tăng cường gia công cơ học ( nghiền nhỏ, ngâm ủ, nhào trộn v v )

 Dùng phụ gia tăng dẻo (nước có mật đường, thải phẩm công nghiệp giấy).Muốn giảm độ độ dẻo có thể cho thêm các chất trơ như samốt, bột đá, mùn cưa, bột than v v

1.3.2 ĐỘ CO DƯỚI TÁC DỤNG NHIỆT.

Độ co là độ giảm kích thước và thể tích của đất sét khi sấy (co không khí ) và khi nung ( co lửa ) Độ co tính bằng % so với kích thước ban đầu Độ co tổng cộng là tổng độ co khi sấy và khi nung, thường trong khoảng 5 – 18%

Độ co khi sấy dao động trong khoảng 3 – 10% và phụ thuộc vào thành phần khoáng của đất sét, thành phần hạt của đất sét và độ ẩm của đất sét Để giảm co khi sấy, người ta thường trộn thêm phụ gia gầy.

Độ co khi nung thường trong khoảng 2 – 3% tùy theo loại đất sét

1.3.3 SỰ BIẾN ĐỔI HÓA LÝ KHI NUNG.

Đất sét là hệ đa khoáng, khi gia công nhiệt thì xảy ra các quá trình hóa lí phức tạp, những khoáng mới được tạo thành.Từ nhiệt độ thường đến 1300C, nước tự do trong đất sét bay hơi, đất sét bị co.Từ nhiệt độ 200 – 4500C, nước hấp phụ bay hơi, chất hữu cơ cháy, đất sét bị co đáng kể và có thể gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Từ nhiệt độ 500 – 6000C, nước hóa học mất, caolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O ) chuyển thành mêtacaolinit (Al2O3.2SiO2 ), đất sét mất tính dẻo Từ nhiệt độ 600 – 8800C, mêtacaolinit phân hủy thành γAl2O3 và SiO2 Trong khoảng nhiệt độ 920 – 9800C, γAl2O3 chuyển thành αAl2O3, khoáng silimanit ( Al2O3.SiO2 ) được tạo thành, khoáng cacbonat bị phân hủy Trong khoảng nhiệt độ 1000 – 12000C, chủ yếu là sự tạo khoáng silimanit và khoáng mulit ( 3Al2O3.2SiO2 ) bắt đầu hình thành Nhiệt độ càng tăng thì quá trình chuyển hóa silimanit thành mulit càng mạnh Khoáng mulit làm cho sản phẩm có cường độ cao và bền nhiệt

Trên hình 1.1 , hiệu ứng nhiệt thứ nhất ( thu nhiệt ) ở khoảng 5000C trên đường cong DTA tương ứng với sự mất nước liên kết , đồng thời caolinhit chuyển thành dạng mêta caolinhit với cấu trúc tinh thể không rõ ràng Sự mất nước được thể hiện rõ trên đường cong tổn thất trọng lượng (GTA) trong khoảng nhiệt độ này

Hiệu ứng nhiệt thứ 2 (tỏa nhiệt) ở khoảng 9500C tương ứng với quá trình phân hủy mêta caolinhit thành các oxit, spinel 2Al2O3.3SiO2 hoặc milit nguyên sinh.Từ 1100…… 12000C sự tạo mulit nguyên sinh khá rõ ràng cùng với cristobalit (SiO2) , quá trình này tương ứng với hiệu ứng nhiệt thứ 3 (tỏa nhiệt) trên đường cong DTA Sự co của vật thể ( kích thước dài giảm ) được thể hiện trên đường cong …… l Quá trình co của vật liệu khi nung ( một dấu hiệu nhận biết sự kết khối) có thể xảy ra khi có phản ứng hóa học ( các hiệu ứng nhiệt trên đường cong DTA ) , cũng như không có phản ứng ( không có hiệu ứng nhiệt trên đường cong DTA)

Quá trình có thể mô tả bằng sơ đồ phản ứng sau:

Do hầu hết các khoáng có trong đất sét khi mất nước có những tính chất biến đổi vì nhiệt tương tự như caolinhit, nên dãy biến đổi nhiệt của caolinhit được dùng đặc trưng cho quá trính biến đổi vì nhiệt của hầu hết các loại khoáng đất sét chỉ sai lệch chút ít về nhiệt độ và mức độ xảy ra các hiệu ứng nhiệt , chứ không phải đất sét chỉ có khoáng caolinhit

Nhiệt độ nung càng cao , lượng pha lỏng càng nhiều , dùng biểu đồ pha hệ

Al2O3 – SiO2 để nghiên cứu những biến đổi khi nung các khoáng đất sét cáng phù hợp Có những sự khác biệt nhất định về dạng các biểu đồ pha Phổ biến là hai dạng như trên hình 1.2

Trên cả hai dạng biểu đồ pha, ta thấy hợp chất tinh thể bền vững duy nhất của hệ SiO2-Al2O3 là mulit 3Al2O3.2SiO2 ( viết tắt là A2S2) Mulit có thành phần lý thuyết 71,80% trọng lượng Al2O3 và 28,20% trọng lượng SiO2 Mulit là

khoáng cần thiết nhất trong nhiều sản phẩm công nghệ silicat như sứ (porcelain),

các sản phẩm gốm và VLCL nung từ đất sét ,cao lanh … do có độ bền cơ , độ bền hóa, bền nhiệt cao

Các dạng biểu đồ pha hệ SiO2-Al2O3 , có khác biệt chủ yếu là nhiệt độ nóng chảy và khoảng nhiệt độ bền vững của dung dịch rắn mulit Trên thực tế , điều này không ảnh hưởng tới các quá trình công nghệ silicat do nhiệt độ nung các sản phẩm gốm sứ thông thường thấp hơn nhiệt độ đường pha lỏng và mulit hình thành từ phản ứng pha rắn ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với nhiệt độ tổng hợp từ oxit tinh khiết , hoặc kết tinh từ pha lỏng

Mulit hình thành trong các nguyên liệu có chứa khoáng sét ở nhiệt độ rất thấp so với nhiệt độ hình thành mulit từ các đơn oxit trên biểu đồ pha Điều này được giải thích do vai trò phản ứng pha rắn Khi các khoáng đất sét phân hủy vì nhiệt , tạo các đơn oxit hoạt tính rất cao dễ phản ứng tạo ra mulit Sự có mặt của các tạp chất trong nguyên liệu đóng vai trò khoáng nào cũng giúp cho tinh thể mulit hình thành với số lượng đáng kể ở nhiệt độ thấp Các oxit tinh khiết , do mạng tinh thể bền vững , kém hoạt tính , khó tạo dung dịch rắn trong điều kiện cân bằng Vì vậy trong sản xuất người ta không tổng hợp mulit từ các oxit tinh khiết Đây cũng là ví dụ điển hình về vai trò của nguyên liệu, của phản ứng pha rắn hay vai trò của thành phần khoáng trong công nghệ silicat

Về mặt nhiệt động hóa học , có thể giải thích do hàng rào thế năng khi tạo mulit từ các oxit tinh khiết nấu chảy rồi kết tinh ( trong biểu đồ pha khi cân bằng) cao hơn nhiều hàng rào thế năng khi hình thành từ các khoáng của đất sét

B TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ THỊ TRƯỜNG GỐM XÂY DỰNG

Đất nước ta đang trong thời kì công nghiệp hóa – hiện đại hóa Quan hệ thương mại của Việt Nam với các nước ngày càng mở rộng và phát triển Những thuận lợi đó đã tạo ra nhu cầu xây dựng cơ sở vật chất trong nhiều lĩnh vực, tạo điều kiện phát triển ngành xây dựng nói chung và ngành vật liệu xây dựng nói riêng Đặc biệt, công nghiệp vật liệu xây dựng có một vai trò quan trọng trong quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước Bộ Xây dựng đã tiến hành nghiên cứu về tình hình tiêu thụ vật liệu và đưa ra các dự báo về nhu cầu tiêu thụ như sau:

Trong những năm gần đây, nhiều loại vật liệu xây - lợp mới được nghiên cứu chế tạo Tuy nhiên, việc sử dụng các loại vật liệu mới này còn rất hạn chế ở nước ta vì giá thành cao và công nghệ chế tạo phức tạp

Trong khi đó, các vật liệu xây lợp cũ, mang tính truyền thống ngày càng đa dạng về mẫu mã, chất lượng cao, giá thành thấp và đáp ứng nhu cầu thẩm mĩ cao của người dân Có thể nói rằng vật liệu gạch xây và ngói lợp ngày nay có một vị trí đặc biệt bền vững trong kiến trúc – xây dựng hiện đại và nhu cầu về sản phẩm gạch ngói đã tạo ra một thị trường rộng lớn có tính cạnh tranh lành mạnh

Trên thị trường gạch ngói tại miền Nam hiện nay, ngoài một số ít nhà máy gạch ngói có dây chuyền sản xuất tương đối hiện đại với chủng loại sản phẩm đa dạng, còn lại hầu hết đều là những lò gạch thủ công

Các lò gạch thủ công đều thể hiện những yếu kém sau:

 Năng suất không cao, sản phẩm không đa dạng

 Sản phẩm ra lò có chất lượng kém và không có màu sắc đẹp

 Chi phí nhiệt lớn

Do đó cần thay thế các lò gạch thủ công không có khả năng cạnh tranh này bằng các nhà máy hiện đại hơn theo hướng:

 Hiện đại hóa khâu gia công phối liệu và tạo hình.

 Hiện đại hóa khâu sấy nung bằng các lò vận hành liên tục mà cụ thể là lò tuy-nen Đồng thời sử dụng nhiên liệu có nhiệt trị cao, ít tro than để có thể đa dạng hóa sản phẩm

Nói tóm lại, việc xây dựng và hiện đại hóa nhà máy sản xuất vật liệu gạch ngói là cần thiết Trong đó, việc sử dụng lò nung tuy-nen với nhiên liệu đốt là dầu mazut có một ý nghĩa to lớn trong việc nâng cao năng suất, chất lượng và chủng loại sản phẩm

CHƯƠNG II BIỆN LUẬN CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY VÀ

GIỚI THIỆU SẢN PHẨM NHÀ MÁY

2.1 CHỌN LỰA ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY.

Nhà máy được lựa chọn đáp ứng những vấn đề sau:

 Đảm bảo điều kiện tự nhiên

 Có thị trường tiêu thụ

 Gần nguồn cung cấp nguyên liệu và nhiên liệu

 Xa khu dân cư

 Đảm bảo vấn đề môi trường

 Giao thông thuân tiện

 Đảm bảo an ninh quốc phòng

Nhà máy được chọn đặt ở Tỉnh Bình Dương, cụ thể la øtại huyện Dĩ An vì ở đó có nhiều điều kiện hết sức thuận lợi :

♦ Điều kiện tự nhiên hết sức thuận lợi vì khí hậu nắng nóng quanh năm,rất cần cho việc phơi sấy gạch ngoài trời,giúp sản xuất tiết kiệm rất nhiều nhiên liệu trong công đoạn sấy và nung tulnel

♦ Huyện Dĩ An là khu đất không có các công trình kiến trúc qui mô, không tập trung dân cư đông đúc nên việc giải tỏa, giải phóng mặt bằng tương đối dễ dàng lại không phải mất thời gian và tiền bạc cho công tác giải phóng mặt bằng Tỉnh Bình Dương có vị trí địa lý hết sức thuận lợi do nằm kề cận thành phố lớn là Biên Hòa ,Vũng Tàu và Tp.HCM

♦ Tp.HCM là trung tâm văn hoá chính trị, kinh tế của toàn miền Nam,dân số đông và mức độ đô thị hóa nhanh nhất nước,do đó trở thành thị trường tiêu thụ lớn nhất của các nhà máy sản xuất ở Bình Dương

♦ Biên Hoà và Vũng Tàu là 2 thành phố có nhiều khu công nghiệp hoạt động hiệu quả,do đó là nguồn cung cấp nhân công,nguyên nhiên liệu và là thị trường tiêu thụ lớn cho các ngành công nghiệp Bình Dương

♦ Huyện Dĩ An lại có mỏ sét có trữ lượng lớn, cho nên việc cung cấp nguyên liệu rất thuận lợi,giúp nhà máy xây dựng chủ động được nguồn nguyên liệu phục vụ cho sản xuất ổn định

♦ Tỉnh Bình Dương là một tỉnh có tốc độ hình thành khu công nghiệp cao, cùng cơ chế quản lí tốt đang là nơi thu hút đầu tư lớn nhất nước về lĩnh vực công nghiệp, là tỉnh thành có tốc độ phát triển cao nhất nước

ta Do đó cũng là thị trường tiêu thụ nội địa rộng lớn

♦ Mặt khác,huyện Dĩ An nằm trên đường giao thông Xa lộ Hà Nội,và nằm kề quốc lộ 1A _các con đường rất quan trọng cho việc vận chuyển sản phẩm đi thành phố Hồ Chí Minh,Đồng Nai,Vũng Tàu và các tỉnh miền Tây Nam Bộ

2.1.1 KHÁI QUÁT VỀ TỈNH BÌNH DƯƠNG.

Bình Dương có diện tích tự nhiên 2.681 km2, Bình Dương có nền địa chất ổn định,vững chắc Bình Dương là tỉnh nằm trong khu vực tứ giác kinh tế trọng điểm của phía Nam(Tp Hồ Chí Minh-Đồng Nai-Bình Dương-Bà rịa Vũng Tàu)

♦ Vị trí địa lý :

Vĩ độ Bắc: 11052' - 12018', kinh độ Đơng: 106045' - 107067'30"

Phía Bắc giáp tỉnh Bình Phước

Phía Nam giáp TP Hồ Chí Minh

Phía Đơng giáp tỉnh Đồng Nai

Phía Tây giáp tỉnh Tây Ninh và TP Hồ Chí Minh

Bình Dương cĩ 01 thị xã, 6 huyện với 6 phường, 8 thị trấn và 70 xã Tỉnh lỵ là thị

xã Thủ Dầu Một - trung tâm hành chính - kinh tế - văn hố của tỉnh Bình Dương

Khí hậu mang đặc điểm nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm với hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5-11, mùa khô từ khoảng tháng 12-4.Lượng mưa trung bình năm 1800-2000mm với số ngày có mưa là 120 ngày.Tháng mưa nhiều nhất là tháng

9, trung bình 335mm, năm cao nhất có khi tới 500mm.Tháng ít mưa nhất là tháng một, trung bình dưới 50mm và nhiều năm trong tháng này không có mưa.Nhiệt độ trung bình hàng năm 27.1°C, tháng cao nhất là tháng 4 với 29.3°C , tháng thấp nhất là tháng mười hai với 25.5°C

Bình Dương thuộc địa phận tỉnh Sông Bé cũ có nguồn tài nguyên khoáng sản tương đối đa dạng, nhất là khoáng sản phi kim loại có nguồn gốc macma, trầm tích, phong hoá Đây là nguồn cung cấp nhiên liệu cho những ngành công nghiệp truyền thống và thế mạnh của tỉnh như vật liệu xây dựng , gốm sứ, khai khoáng… Mỏsét có tiềm năng từ 300-320 triệu tấn

2.1.2 ĐIỀU KIỆN HẠ TẦNG KỸ THUẬT TỈNH BÌNH DƯƠNG.

a) Giao thông.

Hệ thống đường sá cơ sở hạ tầng của Bình Dương khá tốt,rất thuận lợi cho công việc vận chuyển máy móc thiết bị xây dựng nhà máy cũng như vận chuyển sản phẩm đi tiêu thụ Nguyên vật liệu được vận chuyển tới nới sản xuất hoàn toàn theo hệ thống đường giao thông đã phát triển

 Đường bộ: Với vị trí nằm cạnh thành phố Hồ Chí Minh, cơ sở hạ tầng được quan tâm xây dựng , tạo nên một hệ thống giao thông có qui hoạch tốt , nối liền giao thông trong tỉnh, cũng như vùng phụ cận : Biên Hòa , TP.Hồ Chí Minh và Vũng Tàu

 Đường thủy: hệ thống các cảng xuất nhập khẩu của Tp.HCM , Phú Mỹ là cảng nước sâu ở Vũng Tàu, có khả năng tiếp nhân tàu có trọng tải lớn

(khoảng 40 ngàn tấn) có thể ra vào được.

 Đường sắt: song song đó, với tuyến đường sắt Bắc – Nam xuyên qua tỉnh luôn nhộn nhịp, sẽ là một điều kiện thích hợp để xây dựng và phát triển nhà máy, sẽ là vùng đất cho các doanh nghiệp phát triển công nghiệp trong tương lai

b) Cung cấp điện và nhiên liệu đốt.

Đây là vấn đề cực kỳ quan trọng của bất kỳ nhà máy công nghiệp nào Với địa điểm được chọn như trên thì nguồn điện sử dụng trong sản xuất cũng như trong sinh hoạt sẽ được cung cấp bởi trạm biến áp 110/220KV- 40MVA Tân Uyên đường dây mạch kép Hòa Bình – Tân Uyên 15km Ngoài ra, còn có thể sử dụng điện của nhiều nơi khác nhau như: trạm biến áp Sóng Thần công suất 80KVA, trạm biến áp Bình Hòa 250MVA.Các nhu cầu về dầu, gas trong khâu sấy và nung cũng dễ dàng được đáp ứng một cách nhanh chóng bằng đường bộ

2.2 GIỚI THIỆU CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC VÀ SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY 2.2.1 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NHÀ MÁY.

Đối với khâu tạo hình:

 Nghỉ: 52 ngày chủ nhật + 8 ngày lễ + 15 ngày bảo trì máy

 Làm việc: (365-52-8-15) = 290 ngày

 Ngày làm 2 ca, một ca 8 giờ

Đối với khâu chất dỡ sản phẩm và sấy nung:

 Nghỉ: 15 ngày bảo trì lò

 Làm việc: (365-15) = 350 ngày

 Ngày làm 24h/24h

2.2.2 SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY.

Sản phẩm của nhà máy là gạch 4 lổ 190*90*90 ,gạch 2 lỗ 190*90*45 và ngói

22 Công suất nhà máy là 40000000*1.5 kg đất sét thành phẩm ( tức là khối lượng tương đương 40 triệu viên gạch 4 lổ thành phẩm ) Trong đó, gạch 4 lổ chiếm 50%, ngói 22 chiếm 30% và gạch 2 lỗ chiếm 20% khối lượng

a) Gaùch 4 loó.

Theo tieõu chuaồn TCVN 1450 : 1986

Yêu cầu kĩ thuật

Gạch rỗng đất sét nung phải có dạng hình hộp chữ nhật với các mặt bằng phẳng.Trên các mặt của gạch có thể có rãnh hoặc gợi khía Cho phép sản xuất các góc tròn với đờng kính không lớn hơn 16mm theo mặt cắt vuông góc với phơng đùn ép

1 Kích thớc các lỗ rỗng, thành ngoài và vách ngăn theo quy định ở bảng 2

Bảng 2

1 Đờng kính lỗ song song với phơng chiều dày, không lớn

hơn…

2 Đờng kính lỗ vuông góc với phơng chiều dày…

3 Chiều dày thành ngoài, không nhỏ hơn

4 Chiều dày vách ngăn bên trong, không nhỏ hơn

16Không quy định12

9

2 Sai lệch cho phép của kích thớc viên gạch rỗng đất sét nung không đợc vợt quá : Theo chiều dài ± 7mm ;

Theo chiều rộng ± 5mm ;Theo chiều dày ± 3mm

3 Các khuyết tật về hình dạng bên ngoài của viên gạch rỗng đất sét nung không vợt quá quy định ở bảng 3

Bảng 3

1 Độ cong của viên gạch tính bằng mm, không vợt quá trên

mặt đáy trên mặt cạnh

2 Số lợng vết nứt xuyên qua chiều dày kéo sang chiều rộng

đến hàng lỗ thứ nhất của viên gạch

3 Số lợng vết nức góc sâu từ 10 đến 15mm không kéo tới chỗ

lỗ rỗng

4 Số lợng vết sứt sẹo cạnh sâu từ 5 đến 10mm theo dọc cạnh

5622

4 Số lợng vết tróc có kích thớc trung bình từ 5 đến 10mm xuất hiện trên bề mặt viên gạch sau khi xác định theo điều 4 – 7 do sự có mặt của tạp chất vôi không vợt quá

3 vết

5 Độ bền nén và uốn của gạch rỗng đất sét nung không nhỏ hơn các giá trị trong bảng 4

Bảng 4

Mác gạch

Độ bền 10 5 N/m 2

Trung bình cho 5 mẫu Nhỏ nhất cho 1 mẫu Trung bình cho 5 mẫu Nhỏ nhất cho 1 mẫu

5035

100755035

3520

18161412

-

-9876

-

-6 Độ hút nớc của viên gạch rỗng đất sét nung phải lớn hơn 8% và nhỏ hơn 18%

Aựp duùng tieõu chuaồn treõn,saỷn phaồm cuỷa nhaứ maựy coự :

Caực thoõng soỏ kyừ thuaọt cuỷa gaùch 4 loó

Kớch thửụực:

 Daứi = 190 mm

 Roọng = 90 mm

 Cao = 90 mm

Troùng lửụùng = 1.5 ( kg/vieõn )

ẹoọ huựt nửụực theo khoỏi lửụùng = 12% < HP < 16%

Soỏ vieõn/m2 = 50

Khoỏi lửụùng theồ tớch = 0.98 kg/cm3

ẹoọ aồm ngay sau taùo hỡnh = 22%

ẹoọ aồm ngay sau khi phụi saỏy tửù nhieõn = 12%

ẹoọ aồm ngay sau khi saỏy cửụừng bửực = 4%

Lửụùng maỏt khi nung = MKN = 8%

-Pheỏ phaồm

+ Khaõu kieồm tra vaứ vaọn chuyeồn ra baừi 1 %

+ Khaõu nung 6%

+ Khaõu saỏy tuynel 3%

+ Khaõu saỏy tửù nhieõn vaứ xeỏp gooứng 3%

+ Khaõu taùo hỡnh maựy eựp lento 4%

Đối với gạch có độ rỗng ≥ 38% với các lỗ rỗng nằm

ngang

Chi tiết sản phẩm gạch 4 lỗ

Các thông số kỹ thuật của gạch 2 lỗ

Kích thước:

 Dài = 190 mm

 Rộng = 90 mm

 Cao = 45 mm

Trọng lượng = 1.35 ( kg/viên )

Độ hút nước theo khối lượng = 12% < HP < 16%

Số viên/m2 = 90

Khối lượng thể tích = 1.75 kg/cm3

Độ ẩm ngay sau tạo hình = 22%

Độ ẩm ngay sau khi phơi sấy tự nhiên = 12%

Độ ẩm ngay sau khi sấy cưỡng bức = 4%

Lượng mất khi nung = MKN = 8%

-Phế phẩm

+ Khâu kiểm tra và vận chuyển ra bãi 1 %

+ Khâu nung 6%

+ Khâu sấy tuynel 3%

+ Khâu sấy tự nhiên và xếp goòng 3%

+ Khâu tạo hình máy ép lento 4%

Chi tiết sản phẩm gạch 2 lỗ

b) Ngoựi 22.

Theo tieõu chuaồn TCVN 1450 : 1986

1 Kiểu và kích thớc cơ bản

1.1 Kiểu và kích thớc cơ bản của ngói đợc quy định trên hình 1,2,3 và bảng 1 Sai

số về kích thớc quy định của viên ngói không lớn hơn ± 2%

1) Hình dạng bề mặt của ngói trên các hình vẽ chỉ có tính chất quy ớc;

2) Các kiểu ngói khácvới quy định này đợc sản xuất theo yêu cầu sử dụng nhng phải phù hợp với quy định của tiêu chuẩn này.

1.2 Chiều cao mấu đỡ (c) không nhỏ hơn 10mm, chiều sâu các rãnh nối khớp (d) không nhỏ hơn 5mm

1.3 Ngói phải có lỗ xâu dây thép ở vị trí (T) với đờng kính từ 1,5mm đến 2,0mm

2 Yêu cầu kĩ thuật

2.1 Ngói trong cùng một lô phải có màu sắc đồng đều, khi dùng búa kim loại gõ nhẹ có tiếng kêu trong và chắc

2.2 Các khuyết tật ngoại quan cho phép không vợt quá quy định ở bảng 2

Bảng 2

2.3 Các chỉ tiêu cơ lí của ngói phải phù hợp với bảng

Bảng 3 - Các chỉ tiêu cơ lí

- Độ cong vênh bề mặt và cạnh viên ngói, cm, không lớn hơn 4

- Các chỗ vỡ, dập gờ hoặc mấu có kích thớc nhỏ hơn 1/3 chiều

- Vết nổ vôi, đờng kính nhỏ hơn 3mm trên bề mặt, không lớn hơn 2 vết

Chú thích: Chỉ tiêu tải trọng uốn gẫy không quy định với ngói úp

4 Ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản

4.1 Mặt dới viên ngói phải có nhãn của cơ sở sản xuất

42 Khi lu kho, ngói đợc xếp ngay ngắn và nghiêng theo chiều dài thành từng chồng Mỗi chồng ngói không đợc xếp quá 7 hàng

4.3 Khi vận chuyển, ngói đợc xếp ngay ngắn vào nhau và đợc nén chặt bằng vật liệu

3 Thời gian xuyên nớc, giờ, có vết ẩm nhng không hình thành giọt nớc

4 Khối lợng một mét vuông ngói ở trạng thái bão hòa nớc, kg, không

Độ ẩm ngay sau ép tạo hình = 20%.

Độ ẩm ngay sau khi phơi sấy tự nhiên = 8%

Độ ẩm ngay sau khi sấy cưỡng bức = 3%

Lượng mất khi nung =MKN= 8%

-Phế phẩm

+ Khâu kiểm tra và vận chuyển ra bãi thành phẩm 1%

+ Khâu nung 6%

+ Khâu sấy tuynel 3%

+ Khâu sấy tự nhiên và xếp goòng 3%

+ Khâu ép gallet tạo hình ngói 2%

+ Khâu tạo hình máy ép lento 3%

CHƯƠNG III GIỚI THIỆU DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

3.1 DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH NGÓI.

Các phương pháp gia công nguyên liệu và chuẩn bị phối liệu như : phương pháp dẻo, phương pháp bán khô và phương pháp hồ, có tính quyết định đến những sự khác biệt giữa các sơ đồ công nghệ sản xuất, bởi vì các quá trình tiếp theo : tạo hình, sấy, nung không có sự khác biệt về bản chất

Sơ đồ công nghệ sản xuất gạch ngói theo phương pháp dẻo để chuẩn bị phối liệu mặc dù phức tạp và dài nhưng nó được phổ biến rộng rãi; thực tế hiện nay, hầu hết các nhà máy sản xuất gạch ngói đều sử dụng sơ đồ công nghệ này

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH NGÓI CÔNG SUẤT 40 TRIỆU VIÊN/NĂM

ĐẤT SÉT KHAI THÁC MỎ

BÃI Ủ ĐẤT SÉT

CẤP LIỆU THÙNG

MÁY NGHIỀN XA LUÂN

MÁY CÁN HAI TRỤC 800/600

MÁY CÁN HAI TRỤC 1000/800 KHO CHỨA Ủ CÓ MÁI CHE

NHÀO TRỘN HAI TRỤC (1)

MÁY CẮT TỰ ĐỘNG

TẠO GALET

PHƠI SẤY TỰ NHIÊN

SẤY TRONG LÒ TU-NEN

NUNG TRONG LÒ TU-NEN

BÃI THÀNH PHẨM

NHÀO TRỘN (2) + HÚT CHÂN KHÔNG + ĐÙN ÉP

TẠO VIÊN GẠCH MỘC

KHO Ủ GALET

ÉP GALET TẠO NGÓI

ÔTÔ TẢI

XE XÚC ỦI

BĂNG TẢI CAO SU

BĂNG TẢI CAO SU

BĂNG CAO SU LÕM

XẾP LÊN XE GOÒNG NUNG

XE PHÀ

DỠ TẢI VÀ PHÂN LOẠI

PHẾ PHẨM NGHIỀN NHỎ

MÁY KHỬ TỪ

XE ỦI

NƯỚC NÓNG THAN NGHIỀN NHỎ

NƯỚC NÓNG

NƯỚC NÓNG

BĂNG TẢI ĐẢO CHIỀU

3.2 THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH NGÓI 3.2.1 CÔNG ĐOẠN KHAI THÁC

Mỏ sét sau khi được dọn sạch bề mặt,tạo thành vùng khai thác ,sẽ được xe ủi gạt bỏ lớp đất mặt do lớp đất này chứa nhiều tạp chất hữu cơ nên không thể sử dụng để sản xuất gạch vì trong quá trình nung các tạp chất này sẽ cháy,để lại các lỗ rỗng hở trên bề mặt sản phẩm.Tùy theo lớp tạp chất hữu cơ của lớp đất dày hay mỏng mà ta phải bóc bỏ lớp đất mặt nhiều hay ít.Sau khi lớp đất mặt được bóc bỏ,ta sử dụng xe xúc múc đổ lên xe tải đưa về bãi chứa ngoài trời của nhà máy.Để đất sét khai thác đạt được sự đồng nhất cao,nên khai thác theo phương pháp cắt cùng lúc nhiều tầng đất sét,khi đó trong một lượng nhỏ đất sẽ có nhiều thành phần khác nhau hòa trộn đồng đều và thành phần đất sét này sẽ ổn định trong một khối lượng lớn khai thác

Đất sét khai thác được đổ đống tại bãi đất sét của nhà máy,lượng đất sét này được trữ và ủ ngoài trời trong khoảng một năm mới đưa vào sử dụng.Đất sét phải được ủ trong thời gian dài để các thành phần hóa và các vật chất sét trong đất sét phong hóa hoàn toàn,ngoài ra còn giúp cho đất sét đồng nhất độ ẩm.Trong thời gian ủ phải thường xuyên tới nước cho bãi đất để tạo độ ẩm,thúc đẩy quá trình phong hóa diễn ra nhanh hơn

Sau khi ủ đất sét đã được gai công và làm ẩm sơ bộ thì năng suất của thiết bị gia công đất sét tăng khoảng 20%,làm tốt hơn các tính chất sấy của đất sét,độ bền của sản phẩm tăng ít nhất 20 – 30%.Thời gian ủ phải được tính đến thành phần khoáng hóa của nguyên liệu ban đầu và loại sản phẩm được sản xuất

3.2.2 CÔNG ĐOẠN Ủ TRONG KHO CÓ MÁI CHE

Đất sét từ bãi đất ngoài trời được xe xúc vận chuyển vào trong kho chứa,kho chứa đất phải được thiết kế để dự trữ tối thiểu lượng đất sét đủ dùng trong 15 ngày,đây là thời gian cần thiết để có thể chủ động trong sản xuất nếu thời tiết có mưa nhiều,kho đất sét ngoài trời bị ngập nước,độ ẩm đất sét tăng quá mức cho phép.Ngoài ra, trữ đất sét trong kho cũng là để tăng thêm thời gian ủ ,giúp đất sét có thêm thời gian phong hóa và đồng nhất độ ẩm

3.2.3 CÔNG ĐOẠN GIA CÔNG NGHIỀN , NHÀO TRỘN VÀ TẠO HÌNH

Đất sét trong kho chứa có mái che được xe ủi ủi vào máy tiếp liệu thùng,lọt qua sàn chắn đất trên miệng tiếp liệu,rơi xuống băng tải xích đang chạy phía dưới,trên bề mặt băng tải xích có gắn các lưỡi cào đất kéo đất sét ra phía miệng xả liệu.Trước khi ra cửa xả liệu,đất sét gặp trục quay đánh tơi những khối đất quá lớn,nhờ đó đất sét rơi xuống băng tải hứng liệu phía dưới đều và không bị

rơi vãi ra ngoài.Tại miệng xả liệu còn có nam châm điện hút những vật lạ chứa sắt có thể gây hư hỏng và quá tải cho các máy ở công đoạn sau

Đất sét ra khỏi máy tiếp liệu thùng rơi xuống băng tải và được dẫn lên máy nghiền xa luân.Đất sét rơi vào đĩa nghiền,bị 2 bánh nghiền lăn tròn quanh trục cố định ở tâm đĩa nghiền cán mỏng và ấn lượng đất sét nằm trên đĩa nghiền lọt qua các lỗ nhỏ.Đất sét lọt qua các lỗ trên đĩa nghiền rơi xuống phễu hứng nằm phía dưới,rồi rơi tiếp xuống băng tải hứng liệu để tiếp tục tới máy cán trơn.Trên băng tải đi đến máy nghiền xa luân,còn có một vị trí để băng tải tiếp liệu than đổ than nghiền lên hòa vào dòng di chuyển của phối liệu.Tuy nhiên băng tải tiếp liệu than này chỉ hoạt động vào những lúc dây chuyền sản xuất gạch 4 lỗ và gạch 2 lỗ,bởi trong sản xuất ngói không trộn than vào trong phối liệu tạo hình.Băng tải than được lắp đặt vuông góc với băng tải chính chuyển liệu,vận chuyển than từ máy tiếp liệu thùng đặt trong kho chứa than đổ vào băng tải chính ở cao độ 2m.Than mua về đã nghiền sẵn,chứa trong kho để dự trữ đủ cho một tuần sử dụng.Máy tiếp liệu thùng trong kho lắp đặt thấp hơn mặt đất sao cho miệng máy ngang bằng với mặt đất,nhờ đó than có thể tự chảy vào miệng máy tiếp liệu

Phối liệu sau khi ra khỏi máy nghiền xa luân,sẽ được băng tải đổ lên hệ thống băng tải đảo chiều nằm trên cửa nạp liệu của 2 máy cán trơn.Khi sản xuất ngói,băng tải đảo chiều sẽ quay theo chiều đổ liệu vào máy cán trơn 1000/800,phối liệu đầu ra sẽ bị cán mỏng với bề dày lớp cán chỉ khoảng 3 – 5 mm,còn khi sản xuất gạch 2 lỗ hoặc gạch 4 lỗ, do phối liệu cho sản xuất gạch không cần mịn như ngói ,băng tải sẽ quay theo chiều ngược lại đổ phối liệu vào máy cán trơn 800/600 có khe hở giữa hai quả cán lớn nên do phối liệukhi ra khỏi máy có bề dày lớp cán khoảng 8 – 10 mm

Dù trong dây chuyền sử dụng máy cán nào,sau khi ra khỏi máy,phối liệu đều rơi xuống băng tải hứng liệu nằm dưới 2 cửa xả liệu ,rồi lại đổ lên băng tải chính đưa đến máy nhào lọc 2 trục Máy nhào lọc có cấu tạo gồm trục quay có gắn các lưỡi cắt để thái nhuyễn và trộn đều đất sét trong khoang trộn,ngoài ra,các lưỡi cắt này còn có tác dụng như một vít xoắn đẩy phối liệu đã được nhào trộn và cắt thái qua lưới lọc được điều khiển bằng hệ thống thủy lực.Tại máy nhào,nước nóng được tiếp vào trộn với hỗn hợp phối liệu ở ngay tại phễu nạp liệu để tăng độ ẩm và khả năng nhào trộn.Trên băng tải từ máy cán đến máy nhào lọc,có một vị trí băng tải tiếp liệu đổ phụ gia gầy đã được nghiền nhỏ lên nhập chung với dòng phối liệu để sau đó được trộn đều trong máy nhào

Băng tải này được lắp đặt vuông góc với băng tải chính,vận chuyển bột phế phẩm đã nghiền mịn hoặc bột sa mốt từ trong kho phụ gia đổ trực tiếp lên lên băng tải chính ở vị trí cao độ 1.5m.Phụ gia gầy trong kho chủ yếu là phế phẩm của quá trình nung (sản phẩm ra lò bị cong vênh,nứt nẻ,biến dạng,không đạt cường độ…),sau khi vận chuyển tới kho phụ gia gầy sẽ được nghiền mịn bằng máy nghiền và trữ lại trong kho để cấp cho dây chuyền gia công phối liệu

Phối liệu sau khi được nhào trộn và lọc qua lưới lọc của máy nhào lọc 2 trục,rơi xuống băng tải hứng liệu phía dưới và tiếp tục đi đến máy đùn ép chân không.

Máy đùn ép chân không là thiết bị quan trọng nhất trong dây chuyền gia công tạo hình ngoài nhiệm vụ chính là tạo hình,nó còn có khả năng cắt thái và nhào trộn phối liệu cho thật đồng nhất lần cuối trước khi đùn ra miệng máy ép tạo hình

Máy đùn ép có 3 phần chính,một phần có nhiệm vụ nhào trộn phối liệu,phần thứ 2 hút chân không phối phối liệu và phần còn lại đùn phối liệu đã được hút chân không ra miệng tạo hình của máy Băng tải đổ phối liệu vào miệng tiếp liệu của máy,phối liệu sẽ được cắt thái và nhào trộn cùng với nước nóng,các cánh nhào trộn gắn trên trục có khả năng đẩy dần phối liệu về phía buồng chân không của máy,đất sét rơi vào buồng chân không sẽ bị hút hết không khí còn lẫn bên trong.Đất sét trong buồng chân không sẽ bị máy nén nén mạnh xuống cửa đi vào họng đùn rồi bị vít xoắn ruột gà đùn ra ngoài qua miệng tạo hình của máy.Nếu muốn tạo hình sản phẩm nào thì ta chỉ cần gắn khuôn tạo hình của sản phẩm đó vào đầu ép của máy,sau khi được đùn ép,phối liệu ra ngoài đã trở thành luồng gạch mộc và sẽ bị máy cắt gạch tự động cắt theo từng đoạn với độ dài đã định

Đối với ngói,sau khi ra khỏi máy đùn ép chân không và được cắt thì chỉ mới tạo ra viên galet,để tạo thành viên ngói cần phải qua công đoạn ép ngói.Viên galet được ủ trong kho thêm 48 giờ,trong kho ủ còn bố trí hệ thống phun sương hơi nước nóng để tăng độ ẩm và nhiệt độ trong phòng ủ để quá trình ủ đạt hiệu quả cao hơn,sau khi ủ xong,viên galet được vận chuyển qua khu ép ngói Tại đây,viên galet sẽ được công nhân lau dầu và đặt lên khuôn máy ép để ép tạo hình thành viên ngói.Viên ngói đã được tạo hình xong phải qua khâu trang trang trí hoàn thiện và xỏ lỗ luồn dây thép trước khi được xếp lên kệ phơi có lót nẹp gỗ

Gạch 4 lỗ và gạch 2 lỗ chiếm tỉ lệ 70% tổng sản phẩm nhà máy,do đó để phơi xếp gạch cần 1 số lượng rất lớn nhân công làm việc,chính vì vậy ta phải sử dụng máy xếp gạch tự động để xếp toàn bộ gạch 2 và 4 lỗ lên các kệ phơi sấy.Gạch sau khi ra được cắt thành từng viên đúng kích thước đã định được băng tải vận chuyển gạch mộc đưa ra ngoài, sẽ được hai cánh tay robot kẹp bỏ lên băng tải chuyển động ngang của máy xếp rồi được xếp tự động lên kệ phơi

3.2.4 CÔNG ĐOẠN PHƠI SẤY TỰ NHIÊN

Đây là công đoạn chiếm rất nhiều thời gian trong toàn bộ dây chuyền từ gia công tạo hình sản phẩm cho đến lúc thành phẩm.Thời gian phơi sấy này còn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết như nắng,gió,độ ẩm không khí.Gạch sau khi tạo hình xong có độ ẩm từ 18% - 20% và sau khi phơi sấy tự nhiên xong chỉ còn khoảng 6% - 7%,như vậy lượng ẩm mất đi trong quá trình này rất lớn;mặt khác,muốn quá trình sấy và nung tuynel diễn ra nhanh mà không bị nứt nẻ sản phẩm,thì quá trình sấy tự nhiên phải dạt tối ưu,tức là độ ẩm trước khi đưa vào sấy tuynel phải còn nhỏ nhất.Gạch và ngói sau khi được xếp lên kệ phơi sẽ được

xe nâng hàng vận chuyển ra nhà phơi.Nhà phơi thiết kế mái polyeste trong suốt để tận dụng nhiệt độ và ánh sáng mặt trời,cứ sau 2 bước cột lắp đặt một quạt gió để tạo luồng không khí lưu thông dọc theo chiều xếp kệ Quá trình sấy trong nhà phơi trung bình kéo dài khoảng 7 – 10 ngày

3.2.5 CÔNG ĐOẠN XẾP GÒONG

Gạch sau khi phơi xong,đã đạt được cường độ ổn định để người xếp goong có thể đứng lên trên xếp,xe nâng hàng sẽ vận chuyển kệ phơi đến khu vực xếp gòong.Có nhiều cách xếp khác nhau nhưng đều phải theo nguyên tắc chung sao cho khối xếp có độ thông thoáng để nhiệt có thể nung chín toàn bộ từng viên,tránh tình trạng trên cùng khối xếp có viên non lửa,lại có viên già lửa

3.2.6 CÔNG ĐOẠN SẤY VÀ NUNG TUYNEL

Tổng quan về quá trình sấy vật liệu.

Quá trình sấy vật liệu là quá trình tách ẩm từ vật liệu bằng năng lượng nhiệt

của tác nhân sấy

Trong công nghiệp sản xuất gạch ngói, sản phẩm mộc sau tạo hình có độ ẩm cao nên cường độ cơ học thấp nên không thể xếp lên goòng và nếu đưa vào nung ngay thì sẻ sinh ra nhiều phế phẩm Do đó, để giảm lượng phế phẩm và nâng cao năng suất lò nung thì quá trình sấy khô thành phẩm sau tạo hình là công đoạn bắt buộc của dây chuyền công nghệ

Quá trình sấy được đặc trưng bởi các yếu tố sau: sự thay đổi nhiệt độ của bán thành phẩm, sự thay đổi độ ẩm của vật liệu, sự phát sinh hiện tượng co ngót, sự thay đổi tốc độ sấy, thời gian sấy

 Lò sấy Tu-nen:

Lò sấy tu-nen là thiết bị làm việc liên tục; mức độ cơ giới hóa xếp dỡ, vận chuyển cao; mất mát nhiệt của giai đoạn vào và ra lò không lớn Sự thay thế lò sấy buồng bằng lò sấy tu-nen cho phép nâng cao công suất nhà máy lên 15% -

25%, giảm chi phí lao động cho 1000 viên gạch đến 20% Việc sử dụng lò sấy tu-nen có hiệu quả lớn khi thời gian sấy không quá 24 giờ Ngày nay, việc sử dụng lò sấy tu-nen trong sản xuất gạch ngói là rất phổ biến ở các nhà máy hiện đại.

Lò sấy tu-nen là đường hầm dài Gạch mộc được xếp lên xe goòng nung hoặc được xếp lên các kệ sấy và được đưa vào lò Tác nhân sấy là không khí nóng lấy từ vùng làm nguội của lò nung hoặc là khí thải của lò nung, trong một số trường hợp có thể sử dụng khí cháy tạo ra từ buồng đốt riêng, nhiệt độ của tác nhân sấy

ở kênh dẫn vào lò tốt nhất là 1000C – 1200C, nhiệt độ của khí thải đi ra khỏi lò sấy là 400C - 450C Tốc độ của tác nhân sấy ở tiết diện sống lò nên duy trì ở 2m/s – 3m/s

Chuyển động của dòng khí trong lò tu-nen được tạo ra bởi áp âm của quạt hút khí thải đặt ở đầu vào của lò, miệng hút khí nằm sát mặt goòng, ngoài ra cần kể đến ảnh hưởng của quạt đẩy thổi khí vào lò Để tăng hiệu quả sấy thì người ta có sử dụng các quạt tuần hoàn đặt trên nóc lò, miệng hút khí nằm ở sát mặt goòng, miệng thổi khí vào lò thì nằm ở phía trần lò

Diễn biến của quá trình sấy.

Quá trình sấy được đặc trưng bằng ba giai đoạn:

Giai đoạn đốt nóng:

Giai đoạn này được đặc trưng bằng sự tăng nhiệt độ của vật liệu, vật liệu trước khi sấy có nhiệt độ bình thường được đốt nóng lên do tiếp xúc với tác nhân sấy có nhiệt độ cao Do sự tiếp xúc giữa vật liệu ẩm và tác nhân sấy nên tốc độ sấy tăng dần ( tốc độ sấy chính là lượng ẩm thoát ra ra trên một đơn vị bề mặt trong một đơn vị thời gian )

Tốc độ sấy tăng nhanh đến một giá trị không đổi Cuối giai đoạn này, nhiệt độ bề mặt vật thể và tốc độ sấy duy trì không đổi, có sự cân bằng giửa nhiệt hấp thụ bởi vật liệu và nhiệt tiêu tốn làm bốc hơi ẩm, chuyển sang giai đoạn hằng tốc độ sấy

 Giai đoạn hằng tốc độ sấy:

Trong giai đoạn này, tốc độ sấy duy trì không đổi Vì bốc hơi nước từ bề mặt vật liệu nên hơi ẩm từ trong đi ra và ở bề mặy vật liệu vẫn có độ ẩm Nhiệt độ bề mặt vật liệu gần bằng nhiệt độ bầu ướt và không đổi trong suốt giai đoạn này Áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu bằng áp suất riêng phần của hơi nước bão hòa ở nhiệt độ bề mặt và không phụ thuộc vào độ ẩm của vật liệu

Tốc độ sấy không đổi diễn ra cho đến khi độ ẩm của vật liệu giảm đến độ ẩm tới hạn và trên bề mặt vật thể, độ ẩm hạ tới độ ẩm hút Quá trình sấy chuyển qua giai đoạn giảm tốc độ sấy

Giai đoạn hằng tốc độ sấy rất quan trọng và cũng rất nguy hiểm vì trong giai đoạn này sản phẩm sấy sẻ co và xuất hiện ứng suất do co ngót

 Giai đoạn giảm tốc độ sấy:

Trong giai đoạn này, tốc độ sấy dần dần hạ thấp, đến khi vật liệu đạt tới độ ẩm cân bằng thì tốc độ sấy bằng không Tốc độ sấy trong giai đoạn này không phụ thuộc vào yếu tố bên ngoài mà chủ yếu phụ thuộc vào các yếu tố bên trong vật liệu

3.3 NHỮNG CHÚ Ý TRONG DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

 Trong lúc này, nếu như đất sét đó được dùng cho sản xuất ngói hoặc những sản phẩm có giá trị cao thì ta có thể cho thêm bột sa mốt vào Việc cho thêm samốt nghiền nhỏ vào phối liệu không làm ảnh hưởng đến độ dẻo tạo hình mà giúp đẩy nhanh quá trình sấy nung trong lò tuynel vì hạt samôt nghiền nhỏ có khả năng giảm co ngót khi nung, tránh hiện tượng nứt nổ ngói; việc dùng hay không dùng samôt được quyết định bởi chế độ nung

 Khi nhào trộn tại máy nhào hai trục, ta cho thêm nước vào để tăng độ ẩm cho đất sét, và tốt nhất nên sử dụng nước ấm ( 60÷700C) ( nước được làm ấm thông qua máy bơm hút chân không của máy ép lento chân không ) Ưu điểm của nước nóng so với nước lạnh khi làm dẻo nguyên liệu là: do nước nóng có sức căng bề mặt nhỏ và độ nhớt nhỏ nên đất dể hydrat tạo thành màng nước hydrat, vì thế: để đạt một độ dẻo nhất định thì chỉ cần sử dụng một lượng nước nóng ít hơn nước lạnh, từ đó giảm chi phí nhiệt cho khâu sấy nung

 Phối liệu đi vào máy nhào đùn liên hợp và sau khi qua máy cắt tự động thì ta có gạch mộc hoặc tấm galet Lực ép tạo hình phụ thuộc vào độ dẻo của phối liệu, phối liệu càng khô cứng thì lực ép càng lớn.]

 Phế phẩm và các nguyên nhân của nó khi tạo hình

+ Hiện tượng phân thành từng lớp riêng biệt hoặc các phần đất sét chưa được gia công kĩ cũng như những viên đá nhỏ và các tạp chất khác xuất hiện ở những mặt gẫy của gạch mộc chứng tỏ đất sét chưa được gia công kĩ, chính vì vậy mới cần cán mịn qua máy cán trơn

+ Các vết rạn nứt trên bề mặt và ở góc của phôi đất sét lúc ra khỏi miệng máy

do miệng máy không được thấm ướt đầy đủ hay bôi trơn,bị bẩn

+ Dây cắt thường hay bị đứt hay vết cắt không được nhẵn do phối liệu có các tạp chất hữu cơ,vì vậy cần phải nâng cao chất lượng của việc làm sạch khi gia công khai thác đất.Mặt khác,bề mặt của phôi đất sét có thể bị xói mòn khi miệng tạo hình bị thấm ướt quá nhiều

+ Sự quá nhiệt và sự xuất hiện các vết nứt có thể xảy ra khikhi phối liệu bị xoay nhiều lần trong thân máy,do sự đốt nóng cao trong thân máy và do sự làm ẩm phối liệu khong đầy đủ,cần giam bớt nhiệt dôt nóng phối liệu và đảm bảo độ ẩm yêu cầu

+ Sửù xuaỏt hieọn caực veỏt nửựt coự hỡnh chửừ S hoaởc coự daùng phaõn lụựp voứng troứn laứ do nhaứo troọn khoõng kú,ủoọ lieõn keỏt keựm,cheỏ ủoọ taùo hỡnh khoõng ủuựng vụựi caực tham soỏ coõng ngheọ.

=>Sửù laứm aồm ủaỏt seựt baống hụi nửụực seừ giuựp cho phoỏi lieọu coự khaỷ naờng phuùc hoài laùi caỏu truực ban ủaàu vaứ laứm giaỷm sửù hỡnh thaứnh caực veỏt nửựt voứng troứn

+ Sửù vi phaùm hỡnh daùng cuỷa gaùch moọc (maởt bũ caột xieõn,lửụùn soựng) laứ do caột khoõng ủuựng hay laứ do maựy caột ủaởt bũ leọch so vụựi truùc maựy eựp hoaởc do daõy caột bũ chuứng

Khaõu phaõn loaùi saỷn phaồm phaỷi ủaởc bieọt chuự yự kieồm tra chaỏt lửụùng cuỷa ngoựi theo tieõu chuaồn Vieọt Nam

Phơng pháp thử

3.1 Lấy mẫu

3.1.1 Mẫu thử đợc lấy từ các lô sản phẩm cùng loại, cùng kiểu.

3.1.2 Mẫu đợc lấy ở các chồng, dãy khác nhau, sao cho mẫu lấy ra là đại diện cho cả lô sản phẩm Tùy theo số lợng ngói trong lô, số lợng mẫu lấy ra nh sau:

- Đối với lô có số lợng ít hơn 3.200 viên, lấy 30 viên;

- Đối với lô có số lợng từ 3.201 đến 10.000 viên, lấy 40 viên.

3.2 Kiểm tra kích thớc ngoại quan

3.2.1 Kiểm tra kích htớc và ngoại quan toàn bộ số mẫu đã lấy ra từ điều 5.1.2 bằng thớc kim loại có độ chính xác đến 1mm Giá trị kích thớc mỗi chiều đợc tính bằng trung bình cộng giá trị 3 lần đo, trong đó hai lần đo ở hai đầu và một lần đo ở giữa viên ngói

3.2.2 Xác định độ cong vênh của mặt và cạnh viên ngói bằng cách đo khe hở lớn nhất giữa mặt nằm hoặc mặt bên với mặt phẳng đặt viên ngói

3.2.3 Xác định vết nổ vôi theo TCVN 1450 : 1986

3.2.4 Số viên không đạt chỉ tiêu kích thớc và ngoại quan không đợc lớn hơn 10% số lợng mẫu đã lấy ra

3.2.5 Sau khi kiểm tra các mẫu lần thứ nhất, nếu phát hiện chỉ tiêu nào không

đạt yêu cầu quy định ở điều 2 thì kiểm tra lại chỉ tiêu đó với số lợng mẫu gấp

đôi lấy từ chính lô gạch đó Nếu kết quả kiểm tra lại vẫn không đạt yêu cầu thì lô ngói không đợc nghiệm thu

CHƯƠNG IV TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1.CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO SẢN PHẨM GẠCH.

4.1.1 Công suất gạch 4 lỗ :

40000000 1.5 0.5

200000001.5

gach

(viên\năm)Khối lượng 1 viên gạch ngay trước khi nung ( sau sấy cưỡng bức ) là:

1.5 (kg) 1.5 (kg)

1.631-MKN 1-0.08

Tính cân bằng vật chất khâu kiểm tra,vận chuyển(hao hụt 1%)

+Năng suất nhà máy tính theo viên

Tính cân bằng vật chất qua khâu nung (hao hụt 6%)

+Năng suất nhà máy tính theo viên

Tính cân bằng vật chất qua khâu sấy tuynel (hao hụt 3%)

+Năng suất nhà máy tính theo viên

+Năng suất nhà máy tính theo viên

Tính cân bằng vật chất qua khâu sấy tự nhiên (hao hụt 2%)

+Năng suất nhà máy tính theo viên

Tính cân bằng vật chất qua khâu tạo hình ép lento (hao hụt 4%)

+Năng suất nhà máy tính theo viên

Bảng tổng hợp cân bằng vật chất sản phẩm gạch 4 lỗ

Lượng nước tự do mất đi trong quá trình nung gạch:

gach

(viên\năm)Khối lượng 1 viên gạch ngay trước khi nung ( sau sấy cưỡng bức ) là:

Tính cân bằng vật chất khâu kiểm tra,vận chuyển(hao hụt 1%)

+Năng suất nhà máy tính theo viên

Tính cân bằng vật chất qua khâu nung (hao hụt 6%)

+Năng suất nhà máy tính theo viên

Tính cân bằng vật chất qua khâu sấy tuynel (hao hụt 3%)

+Năng suất nhà máy tính theo viên

Tính cân bằng vật chất qua khâu xếp goòng (hao hụt 1%)

+Năng suất nhà máy tính theo viên

Tính cân bằng vật chất qua khâu sấy tự nhiên (hao hụt 2%)

+Năng suất nhà máy tính theo viên

Tính cân bằng vật chất qua khâu tạo hình ép lento (hao hụt 4%)

+Năng suất nhà máy tính theo viên

Bảng tổng hợp cân bằng vật chất sản phẩm gạch 2 lỗ

Lượng nước tự do mất đi trong quá trình nung gạch:

4.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO SẢN PHẨM NGÓI.

Công suất ngói 22

40000000 1.5 (kg) 0.3

8181818 2.2 (kg)

ngoi

(viên\năm)

Khối lượng 1 viên ngói ngay trước khi nung là:

(kg/viên)

.0.03-

1-0.081

(kg).0.03-

1-MKN1

(kg)

%)

%;

0301

3912

222

28

0.08-

1-0.081

(kg).0.08-

1-MKN1

(kg)

%)

222

0.2-

1-0.081

(kg).0.2-

1-MKN1

(kg)

%)

222

NG

m

Tính cân bằng vật chất qua khâu kiểm tra và vận chuyển hao hụt 1%

+Năng suất nhà máy tính theo viên

Tính cân bằng vật chất qua khâu nung (hao hụt 6%)

+Năng suất nhà máy tính theo viên