Tổng quan công nghệ sản xuất gạch nung trên thế giới và việt nam

Chi phí vốn, nhiên liệu, lao động và chất lượng gạch nung phụ thuộc vào công nghệ sản xuất gạch nung... 2.2 Nguyên liệu sử dụng trong sản xuất Sản xuất gạch nung sử dụng rất nhiều các lo

MỤC LỤC

1 Tình hình phát triển sản xuất gạch nung ở Việt Nam và trên thế giới 2

2 Công nghệ sản xuất gạch nung 4

2.1 Chủng loại và thông số kỹ thuật gạch nung 4

2.2 Nguyên liệu sử dụng trong sản xuất 5

2.3 Quy trình sản xuất gạch nung 6

2.3.1 Công đoạn gia công nguyên liệu 6

2.3.2 Công đoạn tạo hình 7

2.3.3 Công đoạn sấy 7

2.3.4 Công đoạn nung 10

2.4 Công nghệ nung gạch 10

2.4.1 Đặc điểm công nghệ nhóm lò thủ công 11

2.4.2 Đặc điểm công nghệ lò 4 phòng khí thổi ngược 11

2.4.3 Đặc điểm công nghệ lò vòng Hopman 12

2.4.4 Đặc điểm công nghệ lò đứng liên tục 13

2.4.5 Đặc điểm công nghệ lò nung Tuynen 14

2.5 Nhiên liệu và hiệu quả sử dụng năng lượng trong sản xuất gạch nung 15

TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH NUNG

TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

1 Tình hình phát triển sản xuất gạch nung ở Việt Nam và trên thế giới

Gạch nung là vật liệu xây dựng phổ biến lâu đời trên thế giới, hiện nay vẫn là sản phẩm góp phần quan trọng trong việc xây dựng và phát triển nói chung, đặc biệt ở các nước đang phát triển Tổng sản lượng gạch nung ở các nước đang phát triển lớn hơn rất nhiều so với các nước phát triển Các nước phát triển sử dụng công nghệ sản xuất hiện đại quy mô công nghiệp nên năng suất lao động, tiêu tốn năng lượng riêng nhỏ hơn các nước đang phát triển Trung Quốc là nước có sản lượng gạch nung lớn nhất thế giới, năm 1980 sản lượng gạch nung tại Trung Quốc là 110 tỷ viên, đến năm

1994 đã tăng lên 800 tỷ viên, hiện nay có hơn 110.000 đơn vị sản xuất tạo việc làm cho hơn 10 triệu lao động Sản lượng gạch trung bình tại Ấn Độ 140 tỷ viên/năm chỉ đứng sau Trung Quốc với hơn 100.000 đơn vị sản xuất thu hút 1,5 triệu lao động Theo điều tra năm 2009, sản lượng gạch nung cả nước ta đạt khoảng 22 tỉ viên, trong đó sản xuất bằng lò thủ công chiếm khoảng 50% tổng sản lượng

Tuy sản lượng gạch nung ở các nước đang phát triển lớn nhưng sản lượng trung bình năm/người, sản lượng trung bình năm/nhà máy và giá trị/sản phẩm ở các nước phát triển nhỏ hơn các nước phát triển do công nghệ sản xuất gạch nung ở các nước phát triển hiện đại hơn Hiện nay sản lượng gạch nung tại các nước đang phát triển vẫn ngày càng tăng mạnh

Hình 1.1: Sản lượng gạch và ngói tại Đức (gạch nung - m2, ngói nung – sản phẩm) [4]

Bảng 1.1: Giá trị sản xuất và số lao động/nhà máy gạch nung tại Châu Âu [2]

Giá trị (tỷ Euro) Số lao động/nhà máy (nghìn)

Công nghệ sản xuất gạch nung rất đa dạng từ sản xuất thủ công đơn giản đến sản xuất công nghiệp hiện đại Chi phí vốn, nhiên liệu, lao động và chất lượng gạch nung phụ thuộc vào công nghệ sản xuất gạch nung

Hình 1.2: Giá trị sản xuất gạch nung và gốm sứ tại Châu Âu qua các năm [2]

Hình 1.3: Lượng lao động trong công nghiệp sản xuất gạch nung và gốm sứ tại Châu Âu [2]

Tỷ

Euro

Gạch nung là loại vật liệu xây dựng góp phần quan trọng trong việc xây dựng

và phát triển đất nước, nhưng việc nung đốt gạch đã có những tác động tiêu cực đáng

kể tới môi trường xung quanh như nạn phá rừng, suy thoái kèm theo xói mòn đất, ít nhiều gây ảnh hưởng đến sự đa dạng sinh học, ô nhiễm môi trường khu dân cư

Trong quá trình sản xuất gạch nung các chất gây ô nhiễm môi trường là bụi và các khí độc hại SO2, NOx, CO2 và CO, các chất hữu cơ (metan, etan, các chất hữu cơ

dễ bay hơi…và các chất độc nguy hại khác), HCl, các hợp chất chứa Flo và chất thải rắn

2 Công nghệ sản xuất gạch nung

2.1 Chủng loại và thông số kỹ thuật gạch nung

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật các loại gạch

Kích thước:

L×B×H (mm)

Khối lượng (kg/viên)

Độ hút nước (%)

Độ rỗng (%)

Màu sắc

1 Gạch đặc 220×105×60 2,4 ÷ 2,6 < 16 0 Đỏ, đỏ

xẫm, hồng tươi

2 Gạch 2 lỗ 220×105×60 1,4 ÷ 1,7 < 16 36 ÷ 42

3 Gạch 3 lỗ

ngang

220×105×60 2,0 ÷ 2,2 < 16 -

4 Gạch 3 lỗ 220×200×100 2,8 ÷ 3,0 < 16 50 ÷ 70

5 Gạch 6 lỗ 220×105×105 3,0 ÷ 3,3 < 16 40 ÷ 50

Trong kỹ thuật xây dựng, tường gạch vừa có vai trò bao che vừa có vai trò chịu lực thường được xây dựng bằng các loại gạch đặc có cường độ cơ học cao Căn cứ vào

độ chịu bền nén của gạch người ta chia chúng thành các mác gạch khác nhau: M75, M100, M125, M150

Tường xây chỉ có vai trò bao che, không chịu lực, sử dụng các loại gạch rỗng 2

lỗ, 3 lỗ, 6 lỗ để thay thế cho gạch đặc Ngoài vai trò bao che, tường gạch rỗng còn có tac dụng cách âm, cách nhiệt và giảm khối lượng cho các công trình xây dựng

Độ hút nước của gạch có vai trò quan trọng để đảm bảo cho việc sử dụng chúng trong xây dựng Nếu gạch có độ hút nước thấp (≤ 6 - 8%) thì gạch sẽ khó bám vữa, dẫn đến khó thi công xây dựng và độ bền vững của tường bị giảm Nếu gạch có độ hút nước cao (> 14 – 16%) thì trong quá trình sử dụng, đặc biệt với các công trình ngập nước, gạch dễ bị phá hủy hay còn gọi là hiện tượng thối gạch Để đánh giá hiện tượng này người ta sử dụng hệ số hóa mềm của gạch

Hệ số hóa mềm là tỷ số giữa độ bền nén của gạch ngâm trong nước lien tục 7 ngày và độ bền nén của nó lúc khô Gạch xây thường yêu cầu hệ số hóa mềm ≥ 0,75 – 0,8

2.2 Nguyên liệu sử dụng trong sản xuất

Sản xuất gạch nung sử dụng rất nhiều các loại đất khác nhau Các loại đất sử dụng là đất phù sa, đất đen vùng nhiệt đới và đất đỏ Đất phù sa có chứa từ 20 – 30 % nguyên liệu sét là loại đất tốt phù hợp với sản xuất gạch nung Đất đen vùng nhiệt đới cần trộn thêm phụ gia trước khi sử dụng Đất đỏ thường chứa nhiều cát tự nhiên hạt thô và có độ dẻo kém nên không tốt cho gạch

Đất sét sản xuất gạch nung chủ yếu khai thác từ các mỏ sét, đất bãi ven sông, đất sản xuất nông nghiệp kém hiệu quả và đất đồi nhưng ở nhiều vùng sử dụng cả đất ruộng canh tác để sản xuất gạch Các lớp đất mặt do chứa nhiều tạp hữu cơ nên thường không sử dụng nên có thể quay trở lại các bãi đất sau khi khai thác Tuy nhiên các lớp đất mặt này thường bị loại bỏ, đây là nguyên nhân làm mất đất nông nghiệp Do mất tầng lớp mặt hay mất tầng lớp phủ thực vật nên gây ra hiện tượng xói mòn đất phổ biến vào mùa mưa Lớp đất màu còn lại bị trôi đi khiến cho đất đai mất độ phì nhiêu, giảm năng suất cây trồng và nếu xói mòn thường xuyên xảy ra sẽ tạo ra các khe rãnh sâu

Bảng 2.2: Thành phần chính của sét

Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO SO3 TiO2 K2O+Na2O MKN Hàm lượng (%) 45 - 80 5 - 30 0,2 - 8 0 - 4 0 - 3 0 - 1 0 - 5 3 - 12

Để đánh giá chất lượng của đất sét qua thành phần hóa người ta quan tâm đến

ba ô xyt chính là SiO2, Al2O3 và Fe2O3 Ô xyt sắt rất quan trọng, chúng tạo nên màu sắc cho gạch và làm giảm nhiệt độ nung Sét có hàm lượng ô xyt sắt từ 7 – 8 % là tốt nhất

Các phụ gia gầy vào đất sét như cát, than cám… để tăng độ xốp, tăng độ dẫn

ẩm, hạ thấp hàm ẩm và độ co sấy, co nung, khâu này rất quan trọng khi phối liệu có độ dẻo cao

Một số phụ gia thêm vào đất sét có tác dụng cải thiện cường độ và điều kiện nung gạch như vỏ trấu, sơ dừa, các phế phẩm nông nghiệp khác và đặc biệt là than cám Phụ thuộc vào nhiệt sinh của nhiên liệu, tính chất của nguyên liệu và yêu cầu của sản phẩm, phụ gia cháy đưa vào có thể chiếm tới 60% Ngoài ra còn có các phụ gia chuyên dùng để cải thiện màu sắc, tính chất cơ lý của sản phẩm

Gần đây việc nghiên cứu sử dụng tro bay và xỷ nhiệt điện làm giàu than, trộn cùng nguyên liệu sét đang ngày càng phổ biến ở các nước trên thế giới, cho phép giảm chi phí nguyên nhiên liệu trong sản xuất gạch nung Ở Trung Quốc đã cấm sử dụng đất nông nghiệp cho các công trình xây dựng, ưu tiên, khuyến khích sử dụng các loại phế thải công nghiệp trong đó có tro bay

2.3 Quy trình sản xuất gạch nung

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất gạch nung

2.3.1 Công đoạn gia công nguyên liệu

Khâu chuẩn bị và gia công nguyên liệu phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu sét và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm Các khâu trong giai đoạn này bao gồm : gia công thô và gia công tinh nguyên liệu, trộn với nước, nhào trộn và sàng lọc, đảm bảo cho mỗi nguyên liệu trong phối liệu có một thành phần khoáng hóa nhất định, độ sạch cần thiết, độ ẩm và trạng thái vật lý thích hợp cho các công đoạn kỹ thuật tiếp theo

Từ mỏ đất sét, trước khi đưa vào kho chứa thì đất sét phải được tập kết ở bãi chứa để thực hiện việc ngâm ủ, đảo trộn trong vòng 1-3 tháng Việc đảo trộn bằng xe xúc ủi chuyển nguyên liệu từ xa về gần, đảo trộn lớp trên lớp dưới Trong quá trình đó phải kết hợp với việc phụ tưới nước lên lớp nguyên liệu Khi nguyên liệu nhiều tạp sỏi lớn cần trang bị ở đầu dây chuyền sản xuất máy cán trục tách đá Trộn một vài nguyên liệu sét với nhau hoặc thêm phụ gia để có một hỗn hợp nguyên liệu với các tính chất

Kho đất sét Định lượng Gia công thô

Băng tải Gia công tinh

Định lượng

Phụ gia (cát, than nghiền mịn…)

Phân loại

Nhào trộn Nước

Tạo hình Sấy sản phẩm Nung sản phẩm Nhiên liệu

cần thiết cho sản xuất (điều chỉnh thành phần hóa, độ dẻo…) Trong công nghệ sản xuất gạch có pha trộn vào phối liệu lượng than mịn để tăng hiệu quả nung, việc pha trộn này thường được thực hiện từ sau máy cấp liệu và than pha vào phối liệu có cỡ hạt

từ 1 đến 1,5 mm, độ ẩm khoảng từ 10 đến 12% là tốt nhất, có thể pha đến 80%

Gia công thô (máy cán trục thô với khe hở giữa hai trục 6-8 mm, máy nghiền quả lăn) có nhiệm vụ phá vỡ cấu trúc ban đầu, tăng độ đồng đều và độ dẻo, trộn sơ bộ đất sét với các phụ gia nếu có sử dụng Độ ẩm nguyên liệu vào cán thô là 13-15 %

Gia công tinh (máy cán trục tinh với khe hở ≤ 3-5 mm) tiếp tục làm tăng độ mịn, độ dẻo và độ đồng nhất về thành phần cũng như độ ẩm của phối liệu Độ ẩm phối liệu ra khỏi máy 16-18 %

Khâu nhào trộn trước lúc tạo hình (máy nhào trộn 1 trục hoặc 2 trục), thêm nước nhằm điểu chỉnh phối liệu thích hợp cho tạo hình, khoảng 18-20 %

Trong thực tế các mỏ đất sét không đảm bảo được một số yêu cầu cần thiết, để

sử dụng cần có các biện pháp điều chỉnh thích hợp Thông thường phải phối trộn nhiều loại đất sét khác nhau cùng với một số phụ gia để phối liệu đạt yêu cầu kỹ thuật, sấy và nung tối ưu

2.3.2 Công đoạn tạo hình

Yêu cầu chung với sản phẩm tạo hình phải có mật độ nhất định với mức độ đồng đều cao, có cường độ cơ học nhất định, không có các khuyết tật (vết nứt cấu trúc, nứt cạnh và bề mặt, tơi…) và không có ứng suất nội Gạch được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp tạo hình ép dẻo, thiết bị tạo hình là máy đùn ép lentô chân không Thiết

bị tạo hình gạch ngói là các máy ép lentô chân không áp lực ép thường 5-7 kg/cm2, độ giảm áp buồng chân không 600 – 700 mmHg

2.3.3 Công đoạn sấy

Sau khi tạo hình, gạch mộc được đưa vào sấy Sấy là quá trình dùng nhiệt năng

để làm bốc hơi phần lượng nước có trong vật liệu Mục đích sấy sản phẩm là kết thúc thay đổi thể tích của sản phẩm do tách nước tạo hình, tạo cho sản phẩm có độ bền cơ học cần thiết để xếp vào lò nung mà không bị biến dạng, ngăn chặn các hiện tượng nứt, nổ sản phẩm do việc bốc hơi nước ồ ạt ở giai đoạn đầu của khâu nung Có thể sấy

tự nhiên (dùng nắng, gió tự nhiên) và sấy nhân tạo (dùng không khí nóng) Sấy nhân tạo được tiến hành trong các lò sấy với tác nhân sấy là không khí nóng

Quy trình sấy sản phẩm trong sản xuất diễn ra theo hai giai đoạn: sấy tự nhiên

và sấy nhân tạo

a Sấy tự nhiên:

Sấy tự nhiên thực hiện tại các nhà phơi đảo với tác nhân sấy là không khí tự nhiên, gạch được xếp thành các dãy theo nguyên tắc so le nhau để tạo độ thông thoáng

Mái nhà phới đảo được lợp bằng các vật liệu trong suốt như kính, nhựa nhằm tận dụng nằng lượng mặt trời xuyên qua, không khí trong nhà phơi có thể đối lưu được nhờ quạt gió Trong quá trình phơi sấy, thường xuyên đảo hàng đảo dãy để gạch được sấy đồng đều hơn Gạch sấy tự nhiên đến độ ẩm khoảng 15-16 % Sấy tự nhiên gạch ngói có ý nghĩa thực tiễn quan trọng là giảm được chi phí đáng kể cho công đoạn sấy Tuy nhiên phải chi phí nhân công nhiều cho việc vận chuyển, bốc dỡ gạch mộc

b Sấy nhân tạo:

Tùy thuộc vào các diễn biến xảy ra trong sản phẩm sấy mà quá trình sấy phân

ra thành 3 giai đoạn với 3 chế độ sấy khác nhau :

* Giai đoạn sấy thứ nhất

Đặc điểm của giai đoạn này là sản phẩm được đốt nóng đến một nhiệt độ nhất định và nước bắt đầu bốc hơi Trong sản phẩm tồn tại nhiều kênh dẫn lớn và nước co ngót di chuyển ra ngoài, bốc hơi mạnh từ bề mặt sản phẩm Tốc độ sấy tăng nhanh, độ giảm thể tích ở giai đoạn sấy đầu tiên hoàn toàn tỷ lệ thuận với lượng nước bốc hơi Cường độ thoát ẩm cực đại kết thúc vào thời điểm có sự cân bằng giữa lượng nhiệt dùng bốc hơi nước và nhiệt dùng đốt nóng sản phẩm

* Giai đoạn sấy thứ hai

Giai đoạn này được đặc trưng bởi tốc độ sấy không đổi Nhiệt độ trên bề mặt sản phẩm sấy hầu như không thay đổi, lượng nhiệt chủ yếu dùng để bốc hơi nước, lượng ẩm thoát ra hầu như tỷ lệ thuận với thời gian Nước bốc hơi trên bề mặt sản phẩm chấm dứt khi lượng nước co ngót được tách hết Trong giai đoạn hai sản phẩm

co chậm do hệ thống mao quản, lỗ xốp tạo bới các hạt nguyên liệu tiếp xúc nhau dần dần được ổn định, nước chứa trong lỗ xốp và mao quản tiếp tục bốc hơi Tốc độ sấy ở cuối giai đoạn hai không phụ thuộc vào tốc độ bay hơi nước trên bề mặt sản phẩm mà phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển hơi nước từ bên trong ra bên ngoài Về cuối giai đoạn hai sản phẩm sấy ngừng co rút và có một cường độ cơ học tương đối Cường độ thoát ẩm giảm giai đoạn hai kết thúc, tổng lượng nước bốc hơi ở hai giai đoạn sấy thứ nhất và sấy thứ hai chiếm gần nửa lượng nước ban đầu trong sản phẩm sấy

* Giai đoạn sấy thứ ba:

Đặc trưng của giai đoạn ba là tốc độ sấy giảm xuống, tiêu tốn nhiệt dùng để bốc hơi nước giảm xuống và dùng đốt nóng sản phẩm tăng lên Trong giai đoạn này chỉ còn nước lỗ xốp, mao quản và nước hấp phụ tiếp tục tách ra mà không làm thay đổi thể tích của sản phẩm Bề mặt bốc hơi nước ngày càng dịch chuyển sâu vào bên trong Hiện tượng nứt và cong vênh hầu như không xảy ra và có thể tiến hành sấy nhanh Lúc ngừng sấy, có trạng thái cân bằng giữa áp suất hơi bão hòa trên bề mặt sản phẩm sấy

và áp suất riêng phần của chất tải nhiệt, nghĩa là độ ẩm đạt đến một giá trị cân bằng

Trong thực tế sản xuất sấy thường được ngừng sớm hơn trước lúc đạt đến độ ẩm cân bằng, nghĩa là độ ẩm của đa số sản phẩm gốm sứ sau sấy khoảng 1-3%

Sấy nhân tạo tuỳ theo chế độ làm việc các thiết bị sấy nhân tạo có thể làm việc liên tục hay không liên tục Trong các thiết bị sấy hoạt động gián đoạn, nhiệt độ và độ

ẩm của chất tải nhiệt thay đổi liên tục theo thời gian Trong các thiết bị sấy liên tục các thông số này của chất tải nhiệt thay đổi theo chiều dài của lò sấy tuynel nhưng không đổi theo thời gian Độ ẩm của mộc sau sấy nhân tạo từ 5-8 %, nhiệt độ sấy cao nhất 100-110 0C, thời gian sấy từ 15-40 giờ tùy kết cấu của lò và tính chất của phối liệu Các lò sấy nhân tạo như lò sấy buồng, lò sấy tuynen

- Lò sấy buồng: Đây là lò sấy làm việc gián đoạn sử dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất gạch đỏ, toàn bộ chu trình sấy bao gồm cả ra vào lò được lặp đi lặp lại tuần hoàn Kích thước của phòng: dài 8 - 12m, rộng 1,2 - 1,45m, cao (từ nền) 2 - 3m, chứa được 3000 - 3500 viên gạch Thông thường người ta ghép nhiều lò sấy thành một khối, số phòng sấy trong khối có thể từ 20 đến 48 phòng Tường lò xây bằng gạch chỉ nhưng có gờ để đặt giá sấy Khoảng cách của gờ này xác định theo kích thước sản phẩm sấy Sản phẩm ra vào lò sấy nhờ xe đẩy chuyên dùng, nên tiến hành cũng khá nhanh chóng

Động lực sấy có thể là khí nóng từ zôn làm nguội và khói thải lò nung, có thể là không khí nóng Động lực sấy được đưa vào buồng sấy một cách phân tán hoặc tập trung qua những kênh dẫn bên dưới và lấy ra đều bằng quạt Nhờ một phần khí hồi lưu nên nhiệt độ ở phần trên và phần dưới đồng đều nhau Ở đầu quá trình sấy nhiệt độ trong phòng 40 – 45oC, cuối giai đoạn sấy nhiệt độ đạt đến 55 - 60 oC, nhiệt độ khí ở kênh giữ ở 120 - 180 oC Với chế độ sấy như vậy các cửa van ở kênh khí được mở hoàn toàn, thời hạn sấy kéo dài 40 - 60 giờ Nhược điểm của lò sấy buồng: tốn nhiều thời gian cho khâu xếp dỡ sản phẩm, tổn thất nhiệt trong lúc xếp dỡ lớn, thao tác không liên tục

- Lò sấy Tuynen: Đây là loại lò sấy phổ biến nhất trong công nghiệp sản xuất gốm xây dựng, công nghệ sản xuất vật liệu chịu lửa và một số loại sản phẩm khác và hiện đại hơn lò sấy buồng Lò sấy tuynen là loại lò sấy làm việc liên tục, chất tải nhiệt

đi ngược chiều chuyền động của vật liệu sấy Kích thước lò sấy Tuynen: chiều dài 24 – 36m, rộng 1 – 1,6m và cao tính từ đường ray đến trần lò 1.4 – 1.8m Nhiều lò sấy tuynen hợp thành một khối (từ 4 – 20 chiếc), các khối này có những hệ thống kênh chung để cấp và thoát chất tải nhiệt, đường ray và kích đẩy chung Lò sấy và lò nung Tuynen sử dụng cùng một loại xe goòng nên khi sấy xong sản phẩm trên xe goòng được đưa ngay vào lò nung

Tác nhân sấy chính là khí nóng từ zôn làm nguội của lò nung và khói thải, tức

là lấy một phần khí thải pha thêm vào động lực sấy để điều chỉnh các thông số của động lực sấy Để có chế độ sấy hợp lý trong lò liên tục dùng phương thức sấy tuần

hoàn, một phần chất tải nhiệt đã được sử dụng có hảm ẩm tương đối cao quay trở lại lò sấy tại vùng đòi hỏi chế độ nhiệt mềm hơn (giai đoạn sấy đầu tiên) Khí nóng đưa vào

lò sấy theo kênh chính, khí thải sẽ theo miệng hút phía sườn và đầu lò theo kênh khác thoát ra ngoài nhờ quạt hút Tốc độ sấy sản phẩm trong lò sấy tuynen thay đổi trong quá trình dịch chuyển, ban đầu tốc độ sấy tăng chậm cho đến khi 3 – 5% lượng ẩm thoát ra, sau đó tốc độ tăng nhanh hơn và đạt đến trị số cực đại và ở cuối quá trình sấy thì chậm dần Nhiệt độ vào lò 100–1200C, khí thải ra lò 35– 450C, đảm bảo tốc độ khí theo tiết diện sấy của lò từ 2 – 5m/giây

2.3.4 Công đoạn nung

Nung gốm là một quá trình gia công vật liệu ở nhiệt độ cao và kết quả biến bán thành phẩm phẩm mộc thành dạng đá bền vững cơ học, lý học, hóa học

Khi nâng nhiệt trong sản phẩm gốm sẽ xảy ra một loạt các quá trình hoá lý phức tạp và làm thay đổi tính chất của chúng Chế độ nung là sự kết hợp phức tạp của quá trình hoá lý với nhiều nhân tố như tốc độ nâng nhiệt, nhiệt độ nung cuối cùng, môi trường nung và tốc độ làm nguội Như vậy cần thiết lập chế độ nung và đầu tiên là ảnh hưởng của mỗi nhân tố nêu trên đến tính chất của sản phẩm

Các quá trình vật lý và hóa học xảy ra khi nung quyết định toàn bộ các tính chất vật lý, cơ lý, hóa học cũng như kích thước và hình dạng sản phẩm Về mặt hóa học, các quá trình xảy ra khi nung rất khác nhau bao gồm: phân hủy nhiệt của các nguyên liệu đầu, phản ứng hóa học giữa các cấu tử trong phối liệu, phản ứng oxy hóa-khử khi tác dụng với môi trường khí khi nung, biến đổi thù hình, quá trình hòa tan pha rắn trong pha lỏng, quá trình kết tinh trong pha lỏng Quá trình nung gạch thường trải qua

4 giai đoạn Mỗi giai đoạn tương ứng với một khoảng nhiệt độ khác nhau

- Giai đoạn sấy (200 – 5000C): Tách nước lý học và phân huỷ các tạp chất hữu

cơ

- Giai đoạn đốt nóng (700 – 8000C): Tách nước hoá học và phân huỷ các khoáng

- Giai đoạn nung và lưu nhiệt (900 – 10500C): Sản phẩm kết khối mạnh, hình thành khoáng mới chủ yếu là mulit Cacbon và lưu huỳnh trong nhiên liệu được đốt cháy trong môi trường oxy hoá Phần lớn cacbon được đốt cháy hoàn toàn ở 900 oC trong khi trên 1100 oC - 1150 oC lưu huỳnh mới cháy hết

- Giai đoạn làm nguội đến 400C

2.4 Công nghệ nung gạch

Quy trình sản xuất gạch nung trong các công đoạn: khai thác, gia công nguyên liệu, tạo hình sản phẩm về cơ bản đều giống nhau, chỉ có công đoạn sấy nung gạch là khác nhau Công đoạn nung có thể gián đoạn hoặc liên tục Các loại lò nung thường được phân loại theo quy mô năng suất: quy mô nhỏ, trung bình và lớn Các loại lò nhỏ