Tổng quan sản xuất sứ vệ sinh ở việt nam và trên thế giới

MỤC LỤC Tình hình phát triển sản xuất sứ vệ sinh Việt Nam giới 2 Công nghệ sản xuất sứ vệ sinh 2.1 Tính chất kỹ thuật 2.2 Quy trình sản xuất sứ vệ sinh 2.2.1 Nguyên liệu 2.2.2 Công đoạn gia công chuẩn bị phối liệu 2.2.3 Cơng đoạn tạo hình 2.2.4 Công đọan sấy 2.2.4.1 Sấy tự nhiên 2.2.4.2 Sấy nhân tạo 10 2.3 Công đoạn tráng men 12 2.4 Công đoạn nung 12 2.4.1 Cơng nghệ lò thoi 13 2.4.2 Cơng nghệ lò Tuynen 13 2.4.3 Lò lăn 14 Nhiên liệu hiệu sử dụng lượng sản xuất sứ vệ sinh 16 Tình hình phát triển sản xuất sứ vệ sinh Việt Nam giới Sứ vệ sinh sản phẩm gốm xây dựng thuộc nhóm vật liệu xây dựng, sử dụng để đảm bảo chức định công trình xây dựng Vì khác với loại gốm dân dụng, mỹ nghệ hay kỹ thuật, phải đáp ứng yêu cầu riêng Sứ vệ sinh sản phẩm thiếu sống đại, giúp nâng cao chất lượng sống Thomas Crapper người Anh (1836 – 1910) lịch sử ghi nhận người giúp cải tiến phát triển rộng rãi sản phẩm sứ vệ sinh Công nghệ sản xuất ngày cải tiến nhằm hoàn thiện bề mặt sứ vệ sinh chống lại bám bẩn, tích tụ khuẩn cách tự làm thiết bị, tiết kiệm nước… thiết kế với kiểu dáng phong phú Sứ vệ sinh bao gồm nhiều chủng loại khác chậu rửa mặt, chân chậu, xí xổm, xí bệt, tiểu treo… Ngành cơng nghiệp sứ vệ sinh nước phát triển tập trung vào sản phẩm chất lượng cao nên giá trị sản phẩm lớn Tuy nhiên công nghiệp sản xuất sứ vệ sinh nước phát triển phải đối mặt với phát triển ngày tăng nước phát triển nổi, lợi chi phí sản xuất thấp quy tắc mơi trường nghiêm ngặt Sứ vệ sinh ngành hàng có nhiều lợi chi phí cạnh tranh nước ta Hình 1.1 Giá trị sản xuất gạch nung gốm sứ Châu Âu qua năm [2] Tỷ Euro (Nguồn: Hình 1.2 Lượng lao động công nghiệp sản xuất gạch nung gốm sứ Châu Âu [2] Bảng 1.1 Công suất nhà máy sản xuất sứ vệ sinh nước ta [4] Tổng công suất 2008 9.260.000 sản phẩm Tổng công suất 2009 10.260.000 sản phẩm Sản lượng 2009 8.208.000 sản phẩm 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 đầu tư, công nghệ, chủng loại sản phẩm xuất khẩu, đặc biệt đưa định mức tiêu thụ nhiên liệu lượng sở đầu tư công nghệ Theo định, công nghệ sản xuất sứ vệ sinh đại phải có khả đúc sản phẩm có kích thước lớn với tính sử dụng đại, giảm tiếng ồn, giảm độ bám đính tiết kiệm nước sử dụng; có khả sử dụng lớp phủ nano để nâng cao chất lượng bề mặt sản phẩm; đồng thời có mức tiêu hao nhiên liệu lượng 2 Công nghệ sản xuất sứ vệ sinh Sơ đồ dây chuyền sản xuất Các nguyên liệu (đất sét, fenpat…) Định lượng Nghiền bi ướt PP Sàng rung, khử từ Bể chứa điều chỉnh hồ Bể ủ hồ Nguyên liệu chế tạo men PP PP Nghiền bi Tạo hình đổ rót Sấy tự nhiên, sửa mộc Thùng khuấy PP Chế tạo khuôn Sấy nhân tạo PP Sàng rung khử từ Thùng chứa Kiểm tra mộc Tráng men Sấy trước nung Nung PP Phân loại Hình 2.1 Sơ đồ dây chuyền sản xuất sứ vệ sinh Gắn lắp phụ kiện thử nghiệm tính chất 2.1 Tính chất kỹ thuật Sứ vệ sinh thuộc hệ sứ mềm, có nhiệt độ nung khoảng 1200 – 1240 oC Thành phần T – Q – F phối liệu phạm vi: T = 30 ÷ 35%; Q = 20 ÷ 25%; T = 40 ÷ 45%; Đặc điểm sứ vệ sinh sản phẩm có hình dạng phức tạp, thành mỏng, kích thước lớn…bao gồm nhiều chủng loại khác chậu rửa mặt, chân chậu, xí xổm, xí bệt, tiểu treo… Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật sứ vệ sinh STT Thông số kỹ thuật Trị số Độ hút nước, % ≤ 0,5 Khối lượng thể tích, g/cm3 2,25 ÷ 2,35 Độ bền uốn, kG/cm2 Đến 700 - 800 Khả chịu tải trọng, kg/sp > 300 Hệ số giãn nở nhiệt α khoảng nhiệt độ 20 – 700 oC, 1/ oC (5,5 – 6,5)10-6 2.2 Quy trình sản xuất sứ vệ sinh 2.2.1 Nguyên liệu Nguyên liệu sản xuất xương sứ vệ sinh bao gồm đất sét, cao lanh, fenspat, thạch anh phụ gia khác Trong trình nung nguyên liệu dẻo (đất sét cao lanh) nguyên liệu chủ yếu Thạch anh Fenspat nguyên liệu gầy đưa vào phối liệu với nhiều cơng dụng khác Thạch anh có tác dụng giảm độ co sấy nung sản phẩm, làm cho trình sấy nung nhanh Tác dụng giảm co thạch anh thể từ nhiệt độ thấp đến nhiệt độ nung cao nhất, chống biến dạng cho sản phẩm sau nung tăng cường độ cho sản phẩm sau nung đến giới hạn định Fenspat có tác dụng giảm độ co sấy sản phẩm, tránh tượng cong, vênh nứt, mặt khác tạo điều kiện thoát ẩm tốt nên sấy nhanh So với nguyên liệu sét thạch anh, fenspat có nhiệt độ nung thấp nhiều Fenspat nóng chảy sản phẩm nung có tác dụng hoà tan nguyên liệu khác để sản phẩm kết khối nhiệt độ thấp hơn, tạo điều kiện kết tinh mulit chống biến dạng sản phẩm sau nung 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 2,42 - 5,33 - 6,52 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 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 CaCO3, ZnO, BaCO3, ZrSiO4… 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, sàng rung khử từ, bể chứa điều chỉnh hồ bể ủ hồ, 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 qua công đoạn sàng rung, khử sắt xả vào bể chứa để điều chỉnh hồ Từ bể chứa, hồ được bơm sang bể ủ đồng hồ phối liệu Do đặc điểm hình dạng phức tạp sứ vệ sinh nên tạo hình phương pháp đổ rót nhiệm vụ công đoạn gia công phối liệu phải chế tạo hồ đổ rót có chất lượng đạt yêu cầu, đặc biệt độ lưu động độ sánh hồ Yêu cầu hồ đổ rót: - Lượng nước để giảm thời gian đổ rót thời gian sấy - Độ linh động hồ tốt nghĩa độ nhớt hồ bé để đảm bảo vận chuyển đường ống đổ rót dễ - Hồ phải bền: khơng có tượng lắng, khơng keo tụ, khơng đóng sánh, độ nhớt hồ ổn định - Tốc độ bám khuôn lớn - Lượng chất điện giải bé (chọn chất điện giải tối ưu, hàm lượng hợp lý) - Khả thoát khn dễ, khuyết tật rỗ mặt… Nghiền phối liệu thực máy nghiền bi ướt gián đoạn Kiểm tra hồ thường xuyên khâu quan trọng chuẩn bị hồ đổ rót Hồ đạt yêu cầu kỹ thuật phải có thơng số kỹ thuật sau: + Độ ẩm hồ: 30 ÷ 32% + Tỷ trọng hồ: 1,75 ÷ 1,78 g/cm3 + Lượng sót sàng 63 μm: 1,8 ÷ 2,2% + Độ lưu động: 12 – 15 giây + Độ sánh: 2-2,5 Quy trình chế tạo men: Các nguyên liệu → 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 Men nghiền bi theo phương pháp ướt, thời gian nghiền tuỳ thuộc vào loại men 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 Công đoạn tạo hình Yêu 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 Tùy theo hình dạng chiều dày thành sản phẩm mà sứ vệ sinh tạo thành phương pháp rót khn chính: phương pháp rót hồ thừa phương pháp đổ đầy Do hình dạng sản phẩm phức tạp nên khn thạch cao dùng đổ rót lắp ghép từ nhiều mảnh Khi đổ rót hồ vào khn thạch cao, thạch cao có khả hút nước nên hồ chuyển động theo hướng thành khuôn bám vào khuôn thành lớp mỏng đặn sít đặc, theo thời gian chiều dày lớp mộc tăng dần Thời gian hình thành lớp mộc (dày 911 mm) khuôn thạch cao phương pháp đổ rót thủ cơng dao động khoảng 1,5 – Nguyên liệu làm khuôn: phổ biến người ta hay dùng khuôn thạch cao Trong thiên nhiên thạch cao tồn dạng CaSO4.2H2O Thạch cao dùng để sản xuất khuôn dạng thạch cao ngậm 0,5 phân tử nước (CaSO4.0,5H2O) Chế tạo thạch cao CaSO4.0,5H2O cách sấy thạch cao tự nhiên nhiệt độ 170oC, trộn CaSO4.0,5H2O với lượng nước thích hợp (thường từ 50-55% khối lượng) thực phản ứng hydrat hố (gọi q trình đóng rắn) tạo sản phẩm có cường độ học cao độ xốp lớn Chú ý: nâng nhiệt độ lên khoảng 200-300oC CaSO4.0,5H2O chuyển thành dạng CaSO4 khan Hiện ngồi dùng thạch cao người ta dùng nhựa nhân tạo polyester hay epoxy Tạo hình sản phẩm thực đổ rót thủ cơng, đổ rót dây chuyền khí đổ rót áp lực Dây chuyền khí để đổ rót sản phẩm (chậu rửa mặt, chậu xí) gồm xe dạng khung hàn để đỡ khuôn thạch cao chuyển động hai đường ray Dây chuyền hoạt động khép kín, gồm nhánh phía nhánh bên với tổng chiều dài khoảng 60-80m Việc nâng hạ xe mang khuôn hai tầng điều khiển cấu thủy lực Thời gian đảy xe hai nhánh từ 4-5 phút Một cách phân bố vị trí làm việc dây chuyền nhánh phía bố trí khâu ghép khn, đổ rót hồ, lưu hồ khn tách khn lấy sản phẩm ra, nhánh bên sấy khuôn Tổng thời gian từ lúc đổ rót hồ vào khn đến lúc tách khn vào khoảng 5-7 Năng suất tạo hình dây chuyền khí đạt 200.000-220.000 sản phẩm/năm Tạo hình đổ rót sứ vệ sinh áp lực thực băng đổ rót cố định Khi đổ rót, hồ trì áp lực 2-4 bar đồng thời hút chân không khuôn thạch cao Bằng cách thời gian tạo mộc khuôn rút ngắn hai lần so với tạo hình thủ cơng Khn tạo hình áp lực loại thạch cao cường độ cao khuôn từ nhựa tổng hợp 2.2.4 Công đọan sấy Sấy 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 khơng bị biến dạng, ngăn chặn tượng nứt, nổ sản phẩm việc bốc nước ạt giai đoạn đầu khâu nung Sau tách khn, sản phẩm tạo hình với độ ẩm 19-21% sấy sơ (tự nhiên hay phòng sấy) đến độ ẩm 15-17% tiến hành gắn ráp chi tiết, sửa mộc Tiếp theo đưa sản phẩm vào lò sấy để sấy khơ Đặc điểm sản phẩm sứ vệ sinh có hàm rỗng bên dạng phức tạp tường với độ dày mỏng chênh lệch phần khác Do vậy, tác nhân sấy khơng khí nóng khơng tiếp xúc tốt với toàn bề mặt sản phẩm sấy dần đến chênh lệch độ ẩm mực thành phần gây nên biến dạng, nứt sản phẩm Cần tránh phế phẩm sấy cần có biện pháp tăng cường đối lưu tác nhân sấy, cần chọn thông số tác nhân sấy phù hợp với giai đoạn nhiệt độ sấy sản phẩm cách tạo chế độ sấy an toàn nhanh Yêu cầu chung lò sấy là: Tốc độ sấy lớn mà đảm bảo chất lượng vật liệu sấy Tiêu tốn nhiệt điện lên kg ẩm bốc nhỏ Sấy đồng theo tồn thể tích lò sấy Lượng ẩm bốc từ 1m3 thể tích lò sấy lớn Dễ điều chỉnh thông số tác nhân sấy Cơ khí hố việc xếp, dỡ vận chuyển sản phẩm Có thiết bị kiểm tra thoả mãn tiêu chuẩn vệ sinh Quy trình sấy sản phẩm sản xuất diễn theo hai giai đoạn: 2.2.4.1 Sấy tự nhiên Sấy tự nhiên thực nhà phơi đảo với tác nhân sấy khơng khí tự nhiên Mái nhà phới đảo lợp vật liệu suốt kính, nhựa nhằm tận dụng nằng lượng mặt trời xuyên qua, khơng khí nhà phơi đối lưu nhờ quạt gió Để tận dụng nhiệt tổn thất lò nung mơi trường khơng gian, số nhà máy xếp sản phẩm sứ vệ sinh xung quanh thành lò mặt lò 2.2.4.2 Sấy nhân tạo Tùy thuộc vào diễn biến xảy sản phẩm sấy mà trình sấy phân thành giai đoạn với chế độ sấy khác : * Giai đoạn sấy thứ Đặc điểm giai đoạn sản phẩm đốt nóng đến nhiệt độ định nước bắt đầu bốc Trong sản phẩm tồn nhiều kênh dẫn lớn nước co ngót di chuyển ngồi, bốc mạnh từ bề mặt sản phẩm Tốc độ sấy tăng nhanh, độ giảm thể tích giai đoạn sấy hoàn toàn tỷ lệ thuận với lượng nước bốc Cường độ thoát ẩm cực đại kết thúc vào thời điểm có cân lượng nhiệt dùng bốc nước nhiệt dùng đốt nóng sản phẩm * Giai đoạn sấy thứ hai Giai đoạn đặc trưng tốc độ sấy không đổi Nhiệt độ bề mặt sản phẩm sấy không thay đổi, lượng nhiệt chủ yếu dùng để bốc nước, lượng ẩm thoát tỷ lệ thuận với thời gian Nước bốc bề mặt sản phẩm chấm dứt lượng nước co ngót tách hết Trong giai đoạn hai sản phẩm co chậm hệ thống mao quản, lỗ xốp tạo bới hạt nguyên liệu tiếp xúc ổn định, nước chứa lỗ xốp mao quản tiếp tục bốc Tốc độ sấy cuối giai đoạn hai không phụ thuộc vào tốc độ bay nước bề mặt sản phẩm mà phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển nước từ bên bên Về cuối giai đoạn hai sản phẩm sấy ngừng co rút có cường độ học tương đối Cường độ thoát ẩm giảm giai đoạn hai kết thúc, tổng lượng nước bốc hai giai đoạn sấy thứ sấy thứ hai chiếm gần nửa lượng nước ban đầu sản phẩm sấy * Giai đoạn sấy thứ ba: Đặc trưng giai đoạn ba tốc độ sấy giảm xuống, tiêu tốn nhiệt dùng để bốc nước giảm xuống dùng đốt nóng sản phẩm tăng lên Trong giai đoạn nước lỗ xốp, mao quản nước hấp phụ tiếp tục tách mà khơng làm thay đổi thể tích sản phẩm Bề mặt bốc nước ngày dịch chuyển sâu vào bên Hiện tượng nứt cong vênh khơng xảy tiến hành sấy nhanh Lúc ngừng sấy, có trạng thái cân áp suất bão hòa bề mặt sản phẩm sấy áp suất riêng phần chất tải nhiệt, nghĩa độ ẩm đạt đến giá trị cân Trong thực tế sản xuất sấy thường ngừng sớm trước lúc đạt đến độ ẩm cân bằng, nghĩa độ ẩm đa số sản phẩm gốm sứ sau sấy khoảng 1-3% Quá trình sấy thực lò sấy phòng lò sấy Tuynen Trong lò sấy tuynen hoạt động liên tục Độ ẩm sản phẩm sau sấy khô từ 1-2 % - Lò sấy buồng: Lò sấy phòng hoạt động gián đoạn : nhiệt độ độ ẩm chất tải nhiệt thay đổi liên tục theo thời gian, toàn chu trình sấy bao gồm vào lò lặp lặp lại tuần hồn Thơng thường người ta ghép nhiều lò sấy thành khối, số phòng sấy khối từ 20 đến 48 phòng Tường lò xây gạch có gờ để đặt giá sấy Khoảng cách gờ xác định theo kích thước sản phẩm sấy Sản phẩm vào lò sấy nhờ xe đẩy chuyên dùng, nên tiến hành nhanh chóng Thời gian sấy lò sấy phòng khoảng 30 – 40 độ ẩm sản phẩm vào sấy 15 – 17 % Trong lò sấy phòng kết cấu đại, chế độ sấy tự động hóa độ ẩm sản phẩm vào sấy 12-14%, thời gian sấy khơ sản phẩm lò rút ngắn đáng kể khoảng 10 Tác nhân sấy khí lò, khơng khí nóng từ buồng đốt, phần khí lò pha vào tác nhân tác nhân sấy Tác nhân sấy đưa vào buồng sấy cách phân tán tập trung qua kênh dẫn bên lấy quạt Nhờ phần khí hồi lưu nên nhiệt độ phần phần đồng Nhược điểm lò sấy buồng: tốn nhiều thời gian cho khâu xếp dỡ sản phẩm, tổn thất nhiệt lúc xếp dỡ lớn, thao tác khơng liên tục - Lò sấy Tuynen: Đây loại lò sấy phổ biến công nghiệp sản xuất gốm xây dựng, công nghệ sản xuất vật liệu chịu lửa số loại sản phẩm khác đại lò sấy buồng Lò sấy tuynen loại lò sấy làm việc liên tục : thông số tác nhân sấy thay đổi theo chiều dài lò sấy tuynel không đổi theo thời gian Chất tải nhiệt ngược chiều chuyền động vật liệu sấy Nhiều lò sấy tuynen hợp thành khối (từ – 20 chiếc), khối có hệ thống kênh chung để cấp chất tải nhiệt, đường ray kích đẩy chung Lò sấy lò nung Tuynen sử dụng loại xe goòng nên sấy xong sản phẩm xe goòng đưa vào lò nung Thời gian sấy lò sấy tuynen dao động khoảng 20 – 36 độ ẩm sản phẩm vào sấy 15 – 17 % Tác nhân sấy khí lò, khơng khí nóng từ buồng đốt, phần khí lò pha vào tác nhân tác nhân sấy Để có chế độ sấy hợp lý lò liên tục dùng phương thức sấy tuần hoàn, phần chất tải nhiệt sử dụng có hảm ẩm tương đối cao quay trở lại lò sấy vùng đòi hỏi chế độ nhiệt mềm (giai đoạn sấy đầu tiên) Khí nóng đưa vào lò sấy theo kênh chính, khí thải theo miệng hút phía sườn đầu lò theo kênh khác nhờ quạt hút Tốc độ sấy sản phẩm lò sấy tuynen thay đổi q trình dịch chuyển 2.3 Công đoạn tráng men Trước tráng men, sản phẩm cần làm bụi, kiểm tra vết nứt phun ẩm Tráng men sứ vệ sinh chủ yếu phương pháp phun men Áp lực men phun dao động 2-6 bar Men dùng cho sứ vệ sinh men nguyên liệu men nguyên liệu có pha thêm lượng frit, màu sắc men trắng đục, xanh, hồng mận tím Một số thơng số kỹ thuật men: Độ ẩm: 35-37 % Tỷ trọng: 1,65-1,7 Sót sàng vạn lỗ: ≤ 0,1% Men trước tráng có pha thêm lượng keo hữu (CMC) nhở 0,5% để men phun bám vào mộc không bị nứt trước đưa vào nung 2.4 Công đoạn nung Sản phẩm sau tráng men gắn mác sản phẩm đem sấy sơ trước đưa 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 học, lý học, 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 trình hoá 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 Các q trình vật lý hóa học xảy nung định tồn tính chất vật lý, 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, trình kết tinh pha lỏng Sứ vệ sinh nung lò gián đoạn thoi lò liên tục tuynen đốt nhiên liệu lỏng khí Nhiệt độ nung sứ 1200-1240oC, mơi trường khí nung oxy hóa Thời gian nung tùy loại lò dao động khoảng 12-18 Lò nung sứ vệ sinh chia thành vùng: vùng sấy, vùng nung tiền nhiệt, vùng nung vùng làm nguội 2.4.1 Cơng nghệ lò thoi Hình 2.2 Cơng nghệ nung lò thoi Trong lò thoi, goong nằm vị trí cố định q trình nung nên sản phẩm xếp nhiều tầng kê, vòi đốt hai bên tường lò đặt hướng vào khoảng trống goong Các trình sấy, tiền nung, nung làm nguội diễn mẻ đốt 2.4.2 Cơng nghệ lò Tuynen Hầm lò nen dài so với chiều rộng Xe lò xếp sản phẩm nung mặt chuyển động từ đầu lò đến cuối lò qua zơn tiền nung, nung làm nguội Mỗi zơn có đặc điểm cấu trúc riêng, có chế độ riêng có chiều dài xác định Trong thực tế thiết kế, chiều dài zôn không xác định xác Vì nhiều trường hợp cho phép ta tăng chiều dài zôn nung lên, nghĩa tăng số vòi đốt lên Khi làm việc thực tế điều chỉnh cho phù hợp với đường cong nung Cũng có trường hợp người ta bố trí vài vòi đốt phụ để đảm bảo nhiệt độ đồng theo chiều cao lò Lò Tuynen lò đại nhất, hoạt động liên tục, thông số nhiệt độ điều chỉnh theo yêu cầu sản phẩm Trong lò tuynen, sản phẩm xếp kê có trụ đỡ Để tránh lửa xối trực tiếp vào sản phẩm xe goong chuyển động qua lò, vòi đốt lò bố trí phía sát với goong, phía xếp với trần lò nung Lò đốt khoảng hầm với nhiên liệu nhiên liệu lỏng khí Các xe gng xếp nối tiếp đường hầm Khơng khí cấp vào theo chiều ngược với chiều xe theo chiều ngang Khi xe goòng trước vùng đốt nằm giai đoạn nung Các xe qua vùng đốt chuyển sang vùng làm nguội làm nguội khơng khí cấp vào ngược với chiều xe Các xe trước vùng nung nằm giai đoạn sấy Hình 2.3 Cơng nghệ nung lò Tuynen Q nung trình Sấy Tiền nung Nung Làm nguội 2.4.3 Lò lăn 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 Ngồi gạch ốp lát gạch granit, lò lăn xem xét dùng để nung sứ vệ sinh giảm số lượng sản phẩm nung Trong trường hợp phải dùng đến kê trụ đỡ chịu lửa khác để đặt sản phẩm nung lên nhằm tránh bị biến dạng hay sây xát Cấu tạo lò lăn gồm phận sau: Hệ lăn gồm nhiều lăn tạo thành mặt phẳng Vỏ lò gồm hai phần kể từ lăn 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 thông gió bao gồm quạt đẩy hút bố trí lò Tuynen thường, nhiên có đặc điểm riêng Hệ thống cung cấp nhiên liệu, khơng khí điều khiển lò theo chương trình Hình 2.4 Cơng nghệ nung lò lăn Nhiên liệu hiệu sử dụng lượng sản xuất sứ vệ sinh Trong sản xuất sứ vệ sinh, công đoạn nung tiêu tốn nhiều lượng Các nhà máy sản xuất sứ vệ sinh sử dụng lò nung thoi gián đoạn lò nung liên tục lò tuynen lò lăn với cơng nghệ nung 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 khn Hình 3.1 Tận dụng nhiệt thừa khói thải lò nung Các nguồn lượng sử dụng sản xuất sứ vệ sinh 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 môi trường đảm bảo chất lượng sản phẩm Năng lượng tiêu tốn công đoạn nung liên tục hay gián đoạn phụ thuộc vào: loại lò nung, 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: - Khí hố lỏng (LPG) ≤ 0,275 kg/kg sứ; - Dầu diezel ≤ 0,72 kg/kg sứ; - Điện ≤ 0,55 Kwh/kg sứ Hinh 3.1 Năng lượng tiêu thụ công nghiệp sản xuất gốm sứ - Anh [3] Bảng 3.2 Định mức tiêu thụ lượng sản xuất sứ vệ sinh [5] Công đoạn sản xuất Đơn vị Năng lượng Năng lượng Lò Tuynen thơng thường KJ/Kg 9100 – 12000 nhiệt Lò Tuynen hiên đại sử dụng sợi KJ/Kg 4200 – 6500 cách nhiệt nhẹ Lò lăn KJ/Kg 3500 – 5000 Lò thoi KJ/Kg 8500 – 11000 Kết luận: Sản lượng sứ vệ sinh nước ta năm 2009 khoảng 8.208.000 sản phẩm Theo định số 121/2008/QĐ TTg ngày 29/8/2008 Thủ tướng Chính phủ, công nghệ sản xuất sứ vệ sinh đại phải có khả đúc sản phẩm có kích thước lớn với tính sử dụng đại, giảm tiếng ồn, giảm độ bám đính tiết kiệm nước sử dụng; có khả sử dụng lớp phủ nano để nâng cao chất lượng bề mặt sản phẩm; đồng thời có mức tiêu hao nhiên liệu lượng Quy trình sản xuất sứ vệ sinh bao gồm công đoạn: khai thác; gia công chuẩn bị phối liệu (phối liệu xương men); tạo hình sản phẩm; sấy tự nhiên nhân tạo; tráng men; sấy trước nung nung Nguyên liệu chủ yếu đất sét, cao lanh, fenspat, thạch anh phụ gia khác Công nghệ nung sứ vệ sinh sử dụng lò nung thoi, lò nung tuynen lò nung lăn tự động hoá Nhiên liệu sử dụng dầu, nhiên liệu khí khí hố than 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  ... nung lò lăn Nhiên liệu hiệu sử dụng lượng sản xuất sứ vệ sinh Trong sản xuất sứ vệ sinh, công đoạn nung tiêu tốn nhiều lượng Các nhà máy sản xuất sứ vệ sinh sử dụng lò nung thoi gián đoạn lò nung... nghiệp sản xuất gạch nung gốm sứ Châu Âu [2] Bảng 1.1 Công suất nhà máy sản xuất sứ vệ sinh nước ta [4] Tổng công suất 2008 9.260.000 sản phẩm Tổng công suất 2009 10.260.000 sản phẩm Sản lượng...1 Tình hình phát triển sản xuất sứ vệ sinh Việt Nam giới Sứ vệ sinh sản phẩm gốm xây dựng thuộc nhóm vật liệu xây dựng, sử dụng để đảm bảo chức