Tổng quan công nghệ sản xuất gạch ốp lát ở việt nam và trên thế giới

MỤC LỤC Tình hình phát triển sản xuất gạch ốp lát Việt Nam giới 2 Công nghệ sản xuất gạch ốp lát 2.1 Chủng loại thông số kỹ thuật 2.2 Công nghệ sản xuất gạch ốp, lát ceramic 2.2.1 Các nguyên liệu đầu 2.2.2 Công đoạn gia công chuẩn bị phối liệu 2.2.3 Cơng đoạn tạo hình 10 2.2.4 Công đoạn sấy 10 2.2.5 Tráng men trang trí hoa văn .11 2.2.6 Nung sản phẩm 11 2.3 Đặc điểm công nghệ sản xuất gạch granit 13 2.3.1 Các nguyên liệu đầu 15 2.3.2 Công đoạn gia công chuẩn bị phối liệu 15 2.3.3 Cơng đoạn tạo hình 16 2.3.4 Công đoạn sấy 16 2.3.5 Công đoạn tráng men mài bóng 16 2.3.6 Công đoạn nung 16 2.4 Nhiên liệu hiệu sử dụng lượng sản xuất gạch ốp lát .17 1 Tình hình phát triển sản xuất gạch ốp lát Việt Nam giới Sản lượng gạch ốp lát giới ngày tăng, chủ yếu nước phát triển Trong giai đoạn 2005 – 2009 năm 2008 khủng hoảng kinh tế tồn cầu nên mức tăng sản lượng thấp đạt 285 triệu m2 Năm 2006 có mức tăng cao đạt ≈ 675 triệu m2, Châu Á tăng đến 557 triệu m2 chiếm đến 80% số tăng toàn giới Trong 15 nước có mức tăng trưởng cao có đến nước Châu Á Trong Trung Quốc nước có mức sản xuất, tiêu thụ xuất số giới Trung Quốc quan tâm đặc biệt đến đổi KHCN, đầu tư chiều sâu cho khía cạnh có liên quan đến cơng nghệ sản xuất gạch ốp lát, kiên đóng cửa sở sản xuất hàng chất lượng thấp gây ô nhiễm môi trường Kế hoạch phát triển KHCN đến năm 2020 Trung Quốc lấy đổi công nghệ doanh nghiệp chủ thể đổi tri thức Các mặt hàng gạch ốp lát Trung Quốc nhiều nước phát triển tập trung sản xuất: - Gạch mang phong cách giả cổ; - Gạch bóng Nano (siêu bóng); - Gạch men “thơng minh” (men catot, men anot, tác dụng ánh sáng men sinh hiệu ứng để diệt vi khuẩn, bảo vệ môi trường) Bảng 1.1: Tốc độ phát triển gạch ốp lát giới [4] Năm Sản lượng (triệu m2) 2005 7.050 2006 7.725 675 2007 8.210 485 2008 8.500 290 2009 8.600 100 Mức tăng (triệu m2) Bảng 1.2: 15 nước tăng trưởng gạch ốp lát mạnh giới (triệu m2) [4] STT Năm 2005 2006 2007 2008 2009 Trung Quốc 2500 3000 5000 5750 6600 Braxin 568 594 637 713 Italia 570 569 559 513 Tây Ban Nha 609 608 585 495 Ấn Độ 298 340 385 390 Iran 190 210 250 320 Indonesia 175 170 235 278 Việt Nam 176 199 254 270 Thổ Nhĩ Kỳ 261 265 260 225 10 Mêhicô 196 210 215 205 11 Nga 100 115 127 143 12 Ai Cập 112 122 130 140 13 Thái Lan 138 139 130 130 14 Ba lan 108 110 112 118 15 Malaysia 71 75 75 85 406 422 350 Bảng 1.3: Công suất nhà máy sản xuất gạch ốp lát Việt Nam – 2009 [4] Công suất (triệu m2) Gạch ốp lát ceramic 303,2 Gạch granit 47,5 Hình 1.1: Sản lượng gạch ốp lát nước tăng trưởng mạnh Năm 2008, Việt Nam nước đứng thứ sản lượng gạch ốp lát với mức tăng trưởng ngoạn mục Theo định số 121/2008/QĐ TTg ngày 29/8/2008 Thủ tướng Chính phủ, đưa định hướng quy mô đầu tư, công nghệ khai thác, chế biến đất sét, cao lanh fenspat cho sản xuất gốm sứ xây dựng bảo vệ môi trường, định hướng quy hoạch phát triển sản xuất gạch ốp lát sứ vệ sinh giúp khắc phục nhiều bất cập ngành Trong sản lượng gạch ốp lát đến năm 2015 đạt 302 triệu m2 đến năm 2020 đạt 414 triệu m2 Tuy nhiên ngành công nghiệp chưa khai thác 80% cơng suất lắp đặt có có xu hướng tiếp tục đầu tư, dự kiến vài năm tới đạt công suất 400 triệu m2, vượt xa mức quy hoạch Định hướng quy hoạch phát triển sản xuất gạch ốp lát đầu tư, công nghệ, chủng loại sản phẩm xuất khẩu, đặc biệt quy mô công suất nhà máy sản xuất gạch ốp lát phải đạt từ triệu m2/năm đưa định mức tiêu thụ nhiên liệu lượng sở đầu tư công nghệ Công nghệ sản xuất gạch ốp lát 2.1 Chủng loại thông số kỹ thuật Gạch ốp lát chia thành loại: gạch lát ceramic, gạch ốp ceramic, gạch granit Về mặt ngoại quan, gạch ốp, lát ceramic loại gạch thường có xương màu xám trắng màu đỏ, mặt gạch phủ lớp men hoa trang trí Gạch lát ceramic thường có cường độ lớn hơn, độ xốp độ hút nước nhỏ so với gạch ốp Gạch granit loại gạch có cấu trúc xường giống đá tự nhiên nên gọi gạch granit nhân tạo hay gạch giả đá Bề mặt gạch granit mài phẳng tạo độ bóng, nhẵn phủ lớp men mỏng, suốt, gạch để nhám bề mặt tạo vân gỗ gồ ghề tùy thuộc vào thị hiếu người tiêu dùng Thông số kỹ thuật loại gạch ốp lát cho bảng Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật loại gạch Độ hút Cường độ TT Loại gạch nước, % uốn, kG/cm2 Nhiệt độ nung, oC Gạch lát ceramic 3÷6 ≥ 200 1170 ÷ 1190 Gạch ốp ceramic ÷ 12 140 ÷ 180 1130 ÷ 1140 Gạch granit < 0,5 ≥ 250 1200 ÷ 1220 2.2 Công nghệ sản xuất gạch ốp, lát ceramic Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất Trang trí Men + hoa văn Men + hoa văn Men trong, mài bóng Nguyên liệu đất sét, fenpat Nguyên liệu chế tạo men Định lượng Định lượng Nghiền bi Nghiền bi Bể khuấy - Kiểm tra + Thùng khuấy Sàng rung, khử từ Sàng rung, khử từ Bể khuấy Sấy phun PP Thùng chứa CMC Sàng rung Men chống dính Máy xếp tải Xy lơ bột In hoa PP Sấy trước nung Ép bán khô PP Sấy nhân tạo Tráng men Phun ẩm Tráng men lót Lưu kho Đóng hộp Hình 2.1: Dây chuyền cơng nghệ sản xuất gạch ốp lát ceramic Máy dỡ tải Lò nung lăn Phân loại PP 2.2.1 Các nguyên liệu đầu Nguyên liệu sản xuất gồm hai loại đất sét fenpat Đối với xương gạch ốp, đất sét fenpat người ta có xu hướng đưa thêm cao lanh, cacbonat chí thạch anh vào phối liệu để nhằm làm tăng thêm độ trắng, độ xốp xương Việc tăng độ trắng cho xương gạch ốp nhằm làm tăng tính thẩm mỹ họa tiết trang trí có màu sắc mềm, dịu Đất sét đất sét đỏ trắng tùy theo loại xương gạch Fenpat sử dụng cho phép loại có hàm lượng Na2O tăng cao xấp xỉ lượng K2O Bảng 2.2: Thành phần hoá học cao lanh đất sét số địa phương Nguyên liệu Hàm lượng oxyt, % SiO2 Al2O3+TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2 O Na2O MKN Cao lanh, Yên Bái 47,61 35,51 0,64 0,09 0,26 1,81 0,28 13,36 Cao lanh Minh Tân Hải, Hải Dương 70,45 18,56 0,74 2,30 0,10 2,29 0,15 5,41 Đất sét Trúc Thôn, Hải Dương 69,00 20,80 1,30 0,50 0,20 1,70 0,43 6,00 Đất sét Giếng Đáy, Quảng Ninh 74,4 14,62 1,99 0,42 0,72 Đất sét Phú Bài Huế 70,56 18,12 1,74 0,85 0,70 - - 6,52 2,42 5,33 Bảng 2.3: Thành phần hoá học nguyên liệu fenpat, % Fenpat SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2 O Na2O MKN Fenpat Phai Hạ, Yến Bái 73,52 15,14 0,28 1,31 0,25 4,05 4,20 0,41 Fenpat Phú Thọ 73,90 14,70 0,34 0,25 0,36 5,50 3,91 0,34 Fenpat Ấn Độ 66,00 17,50 0,03 - - 12,00 2,00 0,10 Fenpat Trung Quốc 67,62 17,78 0,28 0,72 0,02 9,61 3,02 0,88 Men phân loại theo phường pháp sản xuất chia làm loại: men nguyên liệu men frit Khi nung, phối liệu men biến mềm khơng có nhiệt độ chảy xác định Nhiệt độ chảy dàn men cần phù hợp với khoảng nhiệt độ nung sản phẩm, độ nhớt men phù hợp để men bám chặt vào xương Trong sản xuất gạch ốp lát ceramic thường sử dụng men frit Men frit hỗn hợp frit với lượng nguyên liệu phụ trợ chứa chủ yếu frit Frit loại vật thể dạng thuỷ tinh đươc tạo nên nấu chảy hồn tồn phối liệu frit (nấu chảy lò nồi, lò bể, lò quay gián đoạn nhiệt độ 1250 - 1450oC hơn), sau làm lạnh nhanh nước, sấy khô đem nghiền nhỏ Nguyên nhân tạo frit chứa nhiều phối liệu men dễ chảy chứa cấu tử hoà tan mạnh nước (như sođa, axit boric, borax…) độc hại (như chì oxyt) Sau frit hoá, cấu tử dễ tan độc hại chuyển sang dạng hợp chất silicat không tan giảm độc hại chúng Các loại men frit dễ lắng khả bám dính vào cốt mộc tráng men, men frit thường chứa lượng nguyên liệu dẻo cao lanh, đất sét, lượng thích hợp keo hữu Sản phẩm gạch Ceramic tráng loại men là: men lót, men men in hoa Men in hoa ngồi thành phần men frit có thêm -5 % chất màu (oxyt bo, nhôm, sắt, coban, crom, mangan…) Thành phần men chống dính MgO MgO có nhiệt độ nóng chảy cao nên q trình nung khơng bị nóng chảy ngăn khơng cho gạch lăn dính nhau, ngồi thêm cao lanh đất sét nguyên liệu dẻo tăng khả bám dính vào mộc 2.2.2 Công đoạn gia công chuẩn bị phối liệu Khâu chuẩn bị gia công nguyên liệu phụ thuộc vào tính chất nguyên liệu yêu cầu kỹ thuật sản phẩm Các khâu giai đoạn bao gồm: nghiền bi ướt, bể khuấy, sàng rung khử từ, bể chứa hồ sấy phun sấy phun, đảm bảo cho nguyên liệu phối liệu có thành phần khống hóa định, độ cần thiết, độ ẩm trạng thái vật lý thích hợp cho công đoạn kỹ thuật Sau tính tốn phối liệu, ngun liệu định lượng nghiền máy nghiền bi ướt gián đoạn Cũng dùng máy nghiền bi ướt liên tục để nghiền mịn, phải có hệ thống cân định lượng nguyên liệu liên tục nguyên liệu phải có tính ổn định cao để đảm bảo tính chất phối liệu dự định Sau nghiền, hỗn hợp hồ xả vào bể chứa có máy khuấy Từ bể khuấy, hồ làm đồng nhất, qua công đoạn sàng rung, lọc sắt từ bơm cấp vào lò sấy phun Hồ sau sấy phun đạt dạng bột có độ ẩm đạt tiêu chuẩn băng tải gầu nâng đưa vào dự trữ silô chứa Khi nghiền cần cho thêm lượng chất điện giải (thủy tinh lỏng, STPP…) vào máy nghiền để giảm độ ẩm tăng độ linh động hồ liệu vào máy sấy phun, nhờ tiêu tốn nhiệt để sấy giảm xuống hiệu suất máy sấy phun tăng lên Hồ khỏi máy nghiền bi cần đạt tiêu kỹ thuật sau: - Độ ẩm hồ: 32 – 34 % - Tỷ trọng hồ: ≈ 1,7 g/cm3 - Lượng sót sàng vạn lỗ/ cm2 : -4%  Nguyên lý làm việc lò sấy phun Hồ từ bể chứa bơm pittông bơm lên tháp sấy phun qua lọc rác hạt thô tránh gây tắc phun Hệ thống phân phối hồ bố trí theo phương pháp xun tâm phương pháp vòng phun Hồ phun thành hạt nhỏ lên phía đỉnh tháp nhờ pép phun gắn ống dẫn hồ Tác nhân sấy khí nóng cấp từ buồng đốt có nhiệt độ 400 – 600oC vào đỉnh tháp theo phương tiếp tuyến từ đỉnh tháp xuống Khi nóng qua hệ thống buồng xốy để tạo cho dòng khí theo hình xoắn ốc thân tháp, thực việc trao đổi nhiệt trực tiếp với hạt hồ từ lên Hồ phối liệu sau trao đổi nhiệt với khí nóng trở thành hạt liệu rắn rơi xuống phần chóp tháp sấy tháo qua cửa tháo đáy tháp Bột liệu qua sàng thô để tách cục phối liệu đóng tảng chuyển đến silơ chứa ủ Khí thải sau trao đổi nhiệt với hồ phối liệu hút nhờ quạt hút để xyclon lắng, bột mịn thu hồi Khí khỏi xyclon tiếp tục xử lý bụi trước thải môi trường xyclon màng nước tháp rửa khí Bột sau sấy phun có độ ẩm – 7% Thành phần hạt bột ép dao động giới hạn rộng: Φ > 0,6 mm 0,9 – 8%; Φ > 0,125 mm 2,5 – 14% Quy trình chế tạo men: Các nguyên liệu (frit, cao lanh ) → Định lượng → Máy nghiền bi ướt → Kiểm tra → Thùng khuấy → Sàng rung lọc từ → Thùng chứa Men chế tạo phân xưởng riêng với thành phần nguyên liệu đưa vào làm men lựa chọn kỹ có độ tinh khiết cao Hỗn hợp men frit nghiền máy nghiền bi sứ đến độ mịn qua hết sàng 10000 lỗ/cm2, thời gian nghiền tuỳ thuộc vào loại men Men frit dễ lắng nên cần lượng khoảng 10% cao lanh vào men Ngoài thêm lượng chất điện giải keo hữu CMC (tổng lượng 0,2 - 0,5%) vào giúp men chống lắng tăng độ bám dính lớp men vào mộc Tỷ trọng men frit 1,65 – 1,85 kg/cm3 Kết thúc thời gian nghiền quy định, dừng máy lấy mẫu men kiểm tra, chưa đạt yêu cầu điều chỉnh cho máy chạy tiếp, đạt yêu cầu men từ máy nghiền bi đưa lên thùng chứa khuấy men Từ thùng chứa chính, men cho qua sàng rung lọc từ chứa vào thùng chứa nhỏ đem tráng men 2.2.3 Cơng đoạn tạo hình u cầu chung với sản phẩm tạo hình phải có mật độ định với mức độ đồng cao, có cường độ học định, khơng có khuyết tật (vết nứt cấu trúc, nứt cạnh bề mặt, tơi…) khơng có ứng suất nội Gạch ceramic tạo thành máy ép thủy lực Tùy thuộc vào kích thước máy ép, kich thước viên gạch mà chu kỳ 1, 2, 4, 6… viên gạch mộc Áp lực ép gạch trung bình 300 kG/cm2 Trong phút, máy ép thực – 10 chu kỳ ép, chu kỳ ép có hai bậc ép 2.2.4 Cơng đoạn sấy Sấy q trình dùng nhiệt để làm bốc phần lượng nước có vật liệu Mục đích sấy sản phẩm kết thúc thay đổi thể tích sản phẩm tách nước tạo hình, tạo cho sản phẩm có độ bền học cần thiết để xếp vào lò nung mà không bị biến dạng, ngăn chặn tượng nứt, nổ sản phẩm việc bốc nước ạt giai đoạn đầu khâu nung Sau tạo hình, gạch mộc chuyển đến sấy khơ đến độ ẩm ≤ 1% Thiết bị sấy sấy đứng sấy nằm Gạch vào sấy có độ ẩm nhỏ nên gạch sấy nhanh 1,5 – với nhiệt độ sấy cao lên tới 200 – 250oC Trong thiết bị sấy đứng, gạch mộc xếp vào giọ sấy, di chuyển theo chu trình kín thiết bị sấy nhờ động kéo xích treo giọ Đi hết 10 vòng, gạch thực xong chu trình sấy lấy gạch vào thay vị trí để thực chu trình sấy Thiết bị sấy (hầm sấy lăn) nằm bố trí hay nhiều tầng để nâng cao suất cho thiết bị sấy Gạch vào đầu lấy đầu thiết bị sấy nhờ hệ thống lăn chuyển động quay 2.2.5 Tráng men trang trí hoa văn Công đoạn tráng men cho gạch ceramic bao gồm nhiều công đoạn nhỏ nối tiếp thổi bụi, phun ẩm, tráng men, xoay gạch… Do đặc thù lò lăn nung nhanh nên men tráng lên bề mặt gạch gồm hai lớp men frit engobe men frit Ngồi dùng loại men men chống dính với mục đích ngăn khơng để sản phẩm bị dính vào lăn q trình nung loại men có nhiệt độ chảy cao hẳn nhiệt độ nung sản phẩm Men engobe hay men lót lớp men nằm trung gian xương men Trong trình nung nhanh, lớp trung gian xương men chưa kịp hình thành, lớp men lót đóng vai trò thay lớp trung gian nhằm hạn chế ứng suất gây bong, nứt men khác biệt hệ số giãn nở nhiệt xương lớp men Lớp men thường có màu trắng đục để che khuất màu xương Men in hoa có tính chất tương tự men nền, có thêm -5 % chất màu lại chủ yếu mà men frit dễ chảy Thiết bị tráng men thông dụng tráng men chng Ngồi nhiều trường hợp người ta dùng loại thiết bị tráng men khác thiết bị văng men, thiết bị tráng men khô,…để tạo số hiệu ứng trang trí cho bề mặt lớp men Trang trí hoa văn bề mặt gạch tráng men thực thiết bị in lưới, in rulô 2.2.6 Nung sản phẩm Sau tráng men, lượng ẩm men đem vào chủ yếu làm tăng độ ẩm bề mặt gạch mộc, để hạn chế tượng bong men, trước nung gạch máy xếp tải xếp lên xe goòng, qua hầm sấy trước nung tận dụng nhiệt khơng khí nóng lấy từ zơn làm lạnh cuối lò nung, khỏi hầm sấy xe goòng đưa gạch đến máy dỡ tải vào lò nung Nung gốm q trình gia cơng vật liệu nhiệt độ cao kết biến bán thành phẩm phẩm mộc thành dạng đá bền vững lý, hóa học Khi nâng nhiệt sản phẩm gốm xảy loạt q trình hố lý phức tạp làm thay đổi tính chất chúng Chế độ nung kết hợp phức tạp q trình hố lý với nhiều nhân tố tốc độ nâng nhiệt, nhiệt độ nung cuối cùng, môi trường nung tốc độ làm nguội Như cần thiết lập chế độ nung ảnh hưởng nhân tố nêu đến tính chất sản phẩm 11 Các q trình vật lý hóa học xảy nung định tồn tính chất lý, hóa học kích thước hình dạng sản phẩm Về mặt hóa học, q trình xảy nung khác bao gồm: phân hủy nhiệt nguyên liệu đầu, phản ứng hóa học cấu tử phối liệu, phản ứng oxy hóa-khử tác dụng với mơi trường khí nung, biến đổi thù hình, q trình hòa tan pha rắn pha lỏng, q trình kết tinh pha lỏng Lò lăn xuất giới từ thập niên 60 ngày cải tiến hoàn thiện trở nên phổ biến giới Các nhà máy sản xuất gạch ốp lát sử dụng lò nung lăn Lò nung gạch ốp lát ceramic chia thành vùng nung: vùng sấy nóng, vùng nung tiền nhiêt, vùng nung, vùng làm nguội (vùng làm nguội nhanh, vùng làm nguội chậm vùng làm nguội cuối) Lò nung gạch ốp lát lò lăn hồn tồn tự động hóa Chiều dài lò dao động từ 60m đến 105 – 110m chiều rộng hữu ích 1,45 đến 2,45m Nhiên liệu sử dụng cho lò nhiên liệu khí lỏng Mơi trường nung oxy hóa Thời gian nung khoảng 40 – 50 phút Hình 2.2 Cơng nghệ lò nung lăn 12 Cấu tạo lò lăn gồm phận sau: Hệ lăn gồm nhiều lăn tạo thành mặt phẳng Vỏ lò gồm hai phần kể từ lăn Hai phần tạo kênh nung có chiều cao zơn nung khoảng 0,8m, phần lại khoảng 0,4-0,6m Các vòi đốt nhiên liệu khí hay dầu đặt lẫn mặt lăn song chủ yếu Toàn lăn lớp gạch ốp lát nung cấp nhiệt từ xuống từ lên Hệ thống thơng gió bao gồm quạt đẩy hút bố trí lò Tuynen thường, nhiên có đặc điểm riêng Đặc biệt zơn làm nguội cần làm nguội chậm khu vực 650oC-500oC Hệ thống cung cấp nhiên liệu, khơng khí điều khiển lò theo chương trình 2.3 Đặc điểm cơng nghệ sản xuất gạch granit Điểm khác biệt gạch granit gạch ốp lát ceramic vấn đề trang trí số tính chất kỹ thuật sản phẩm Gạch ceramic trang trí lớp men bề mặt, gạch granit trang trí bới thân cấu trúc xương gạch Yêu cầu tính chất kỹ thuật, đặc biệt cường độ học, độ cứng độ mài mòn gạch granit cao so với gạch ceramic Vì vậy, cơng nghệ sản xuất gạch granit có số điểm khác với cơng nghệ sản xuất ceramic Dây chuyền công nghệ sản xuất gạch granit: 13 Nguyên liệu đất sét, fenpat… Nguyên liệu chế tạo men Định lượng Nghiền bi Nghiền bi Thùng khuấy Bể khuấy Sàng rung khử từ Sảng rung, khử từ Bể khuấy Sấy phun PP Sàng rung Hệ xylô đơn màu Thùng chứa Tráng men chống dính Tráng men Máy xếp tải Sấy trước nung Phun ẩm Máy dỡ tải Máy trộn Lò nung lăn Hệ xylơ đa màu Phân loại PP PP Ép bán khơ Đóng hộp Sấy nhân tạo Lưu kho Hình 2.3 Sơ đồ dây chuyền sản xuất gạch granit 14 PP 2.3.1 Các nguyên liệu đầu Nguyên liệu đầu để sản xuất gạch granit thường cao lanh, đất sét trắng, fenpat, thạch anh sử dụng trường hợp cần thiết Sự có mặt cao lanh phối liệu nhằm làm tăng tổng lượng Al2O3 phối liệu để tăng cường độ gạch sau nung Cao lanh đất sét sử dụng cho gạch granit cần có chất lượng độ tinh khiết cao bột đơn màu khiết màu Chất màu gốm loại aluminat, silicat, photphat, molipdat, vonfranat, vadanat…Ngồi có chất màu chứa vàng hạt keo vàng tạo nên Các chất màu chế tạo cần đạt yêu cầu: có khả nhuốm màu, phủ màu, bền hoá, bền lửa bền ánh sáng Các chất tải màu chất màu thường oxyt bo, bismut, nhơm, sắt, coban, cadmi, mangan, đồng, niken, crom, chì, kẽm… Trong công nghiệp sản xuất gốm sứ sử dụng loại men bột (dùng cho màu men) Ở nước ta chưa phát triển ngành công nghiệp khai thác, tổng hợp chất màu nên chất màu thường phải nhập Gạch granit có dòng sản phẩm gạch tráng men không tráng men Sản phẩm gạch không tráng men sử dụng men chống dính Sản phẩm gạch tráng men dùng loại men: men chống dính men tráng bề mặt Men tráng lên bề mặt gạch granit men trong, loại men thường men nguyên liệu Men nguyên liệu loại men nghiền trực tiếp từ hỗn hợp loại nguyên liệu sau đem tráng lên sản phẩm, nguyên liệu dùng cao lanh, đất sét, thạch anh, fenpat nguyên liệu phụ trợ khác 2.3.2 Công đoạn gia công chuẩn bị phối liệu Việc chuẩn bị phối liệu cho gạch granit phải tạo bột liệu có màu sắc khác Các chất màu bổ sung trực tiếp vào máy nghiền bi với liệu Thông thường với hồ màu đại trà có khối lượng lớn bổ sung chất màu vào máy nghiền để việc đảo trộn đồng Với hồ màu sử dụng với số lượng nhỏ tốt bổ sung chất màu vào bể chưa hồ để hạn chế việc vệ sinh máy nghiền bi thay đổi loại hồ màu Trên dây chuyền sản xuất gạch granit thường bố trí song song máy nghiền bi hồ màu đại trà máy nghiền bi hồ không màu để trộn màu bể khuấy Bột phối liệu cấp cho máy ép tạo hình dạng hỗn hợp theo tỷ lệ định bột phối liệu đơn màu Vì sau sấy phun bột chuyển đến silô đơn màu từ silô lấy theo tỷ lệ cấp cho máy trộn, trộn đến đồng đưa vào silo bột đa màu Máy trộn sử dụng máy trộn trục, máy trộn thùng quay… với mục đích để trộn bột đơn màu mà không làm phá vỡ cấu trúc hạt giả cầu bột phối liệu sau sấy phun 15 2.3.3 Công đoạn tạo hình Gạch granit tạo hình phương pháp ép bán khô máy ép thủy lực Áp lực ép tính cho đơn vị diện tích gạch granit yêu cầu cao so với gạch cermic để đảm bảo mật độ cường độ cho viên gạch mộc Trong cơng nghệ trang trí sản phẩm cho gạch granit, ngồi phương pháp trộn bột thơng thường có phương pháp trang trí khác tạo hạt liệu to nhờ máy vê viên, tạo vân mây nhờ cấu rải liệu máy ép hay tạo bề mặt gạch gồ ghề nhờ kết cấu bề mặt khuôn ép… Đối với sản phẩm gạch có kích thước lớn, tường ứng độ dày lớn, để tiết kiệm chất màu pha vào hồ người ta áp dụng cơng nghệ rải liệu lần với loại bột liệu khác nhau: lớp cốt bên dùng bột liệu khơng màu, lớp bên dùng với độ dày – mm dùng bột đa màu để trang trí gạch 2.3.4 Cơng đoạn sấy Sau tạo hình, gạch mộc chuyển đến sấy khô đến độ ẩm ≤ 1% Thiết bị sấy sấy đứng sấy nằm Gạch vào sấy có độ ẩm nhỏ nên gạch sấy nhanh 1,5 – với nhiệt độ sấy cao lên tới 200 – 250oC 2.3.5 Cơng đoạn tráng men mài bóng Gạch granit có dòng sản phẩm gạch tráng men không tráng men Khác với men cho gạch ceramic, men cho granit loại men tráng lớp mỏng lên bề mặt gạch Loại men thường men nguyên liệu Gạch không tráng men sau nung để nhám mài bóng bề mặt để tăng tính thẩm mỹ Ngồi gạch granit qua cơng đoạn vát cạnh để điều chỉnh dung sai kích thước gạch, làm cho mạch lát gạch granit giảm nhỏ đến mức tối thiểu 2.3.6 Công đoạn nung Với sản phẩm gạch sau tráng men lượng ẩm men đem vào làm tăng độ ẩm gạch, để hạn chế tượng bong men, trước nung gạch máy xếp tải xếp lên xe goòng, qua hầm sấy trước nung, tận dụng nhiệt khơng khí nóng lấy từ zơn làm lạnh cuối lò nung, khỏi hầm sấy xe goòng đưa gạch đến máy dỡ tải vào lò nung Cơng nghệ sản xuất gạch granit sử dụng lò nung lăn nung nhiệt độ cao gạch ốp lát ceramic Nung gạch granit lò lăn nhiệt độ 1200 – 1220 oC thời gian nung dao động khoảng 60 – 70 phút Lò nung gạch granit chia thành vùng nung: vùng sấy nóng, vùng nung tiền nhiêt, vùng nung, vùng làm nguội (vùng làm nguội nhanh, vùng làm nguội chậm vùng làm nguội cuối) 16 2.4 Nhiên liệu hiệu sử dụng lượng sản xuất gạch ốp lát Trong sản xuất gạch ốp lát, công đoạn sấy phun, sấy nhân tạo đặc biệt công đoạn nung tiêu tốn nhiều lượng Các nhà máy sản xuất gạch ốp lát sử dụng lò nung lăn với công nghệ nung nhanh tự động hố hồn tồn Nhiệt tân dụng cách tối đa giai đoạn Nhiệt khói thải thu hồi qua thiết bị trao đổi nhiệt Nhiệt thừa zôn làm nguội thu hồi trực tiếp gián tiếp qua thiết bị trao đổi nhiệt Nhiệt thu hồi tân dụng: - Sấy sản phẩm mộc - Sấy sản phẩm sau tráng men - Gia nhiệt cho khơng khí cháy - Sấy phun Hình 2.4 Tận dụng nhiệt thừa khói thải lò nung Các nguồn lượng sử dụng sản xuất gạch ốp lát từ nhiên liệu lỏng (dầu…), nhiên liệu khí (khí gas, khí thiên nhiên…) Đối với số địa phương nguồn nhiên liệu khan hiếm, sở sản xuất nghiên cứu sử dụng khí hố than để thay song phải tuân thủ tiêu chuẩn khí thải để đảm bảo khơng làm nhiễm mơi trường đảm bảo chất lượng sản phẩm Năng lượng tiêu tốn công đoạn nung phụ thuộc vào: loại sản phẩm, sản lượng, loại nguyên liệu sử dụng hiệu suất nhiệt Ở nước ta, theo định số 121/2008/QĐ TTg ngày 29/8/2008 Thủ tướng Chính phủ đưa mức tiêu hao nhiên liệu lượng sau: 17 Bảng 2.4 Định mức tiêu thụ nhiên liệu lượng ngành sản xuất gạch ốp lát Việt Nam Nhiên liệu lượng Đơn vị Khí hố lỏng (LPG) ≤ 0,88 kg/m2 sản phẩm Dầu diezel ≤ 1,07 kg/m2 sản phẩm Điện ≤ 2,58 Kwh/m2 sản phẩm Hinh 2.5 Năng lượng tiêu thụ công nghiệp sản xuất gốm sứ - Anh Bảng 2.5 Định mức tiêu thụ lượng sản xuất gạch ốp lát [5] Công đoạn sản xuất Đơn vị Năng lượng Năng lượng Sấy phun KJ/Kg 980 – 2200 nhiệt Sấy nhân tạo KJ/Kg 250 – 750 Nung sản phẩm lần (lò nung KJ/Kg 1900 – 4800 lăn) Nung sản phẩm lần (lò nung KJ/Kg 3400 – 4600 lăn) Năng lượng Tạo hình kWh/Kg 50 – 150 điện Sấy kWh/Kg 10 – 40 Nung kWh/Kg 20 – 150 18 Kết luận: Sản lượng gạch ốp lát giới ngày tăng, chủ yếu nước phát triển Trong giai đoạn 2005 – 2009 năm 2008 khủng hoảng kinh tế toàn cầu nên mức tăng sản lượng thấp đạt 285 triệu m2 Năm 2006 có mức tăng cao đạt ≈ 675 triệu m2, Châu Á tăng đến 557 triệu m2 chiếm đến 80% số tăng toàn giới Việt Nam đứng thứ giới sản xuất gạch ốp lát, năm 2009 với sản lượng 305 triệu m2 Gạch ốp lát chia thành loại gạch ốp lát ceramic gạch granit Quy trình sản xuất gạch ốp lát chung bao gồm công đoạn: khai thác; gia công chuẩn bị phối liệu (phối liệu xương men); tạo hình sản phẩm; sấy; tráng men, in hoa mài bóng; sấy trước nung nung Nguyên liệu chủ yếu đất sét, cao lanh, fenspat, thạch anh, men frit phụ gia khác Công nghệ nung gạch ốp lát chủ yếu sử dụng lò nung lăn tự động hoá Nhiên liệu sử dụng dầu, nhiên liệu khí khí hố than 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO Huỳnh Đức Minh – Nguyễn Thành Đông (2009), Công nghệ gốm sứ, Trường ĐHBK Hà Nội FWC Sector Competitiveness Studies – Competitiveness of The Ceramic Sector, Within The Framework Contract of Sector Competitiveness – ENTR/06/059, Final Report, 13 Octobor 2008 Energy saving concepts for the European ceramic industry – 2009, Intelligent Energy European Tạp chí gốm sứ xây dựng Environmental, Health, and Safety Guidelines for Ceramic Tile and Sanỉtary Ware Manufacturing, International Finance Corporation – World Bank Group, 30/4/2007 20 ... tăng toàn giới Việt Nam đứng thứ giới sản xuất gạch ốp lát, năm 2009 với sản lượng 305 triệu m2 Gạch ốp lát chia thành loại gạch ốp lát ceramic gạch granit Quy trình sản xuất gạch ốp lát chung... đầu tư công nghệ Công nghệ sản xuất gạch ốp lát 2.1 Chủng loại thông số kỹ thuật Gạch ốp lát chia thành loại: gạch lát ceramic, gạch ốp ceramic, gạch granit Về mặt ngoại quan, gạch ốp, lát ceramic... 1.3: Công suất nhà máy sản xuất gạch ốp lát Việt Nam – 2009 [4] Công suất (triệu m2) Gạch ốp lát ceramic 303,2 Gạch granit 47,5 Hình 1.1: Sản lượng gạch ốp lát nước tăng trưởng mạnh Năm 2008, Việt