Quy trình công nghệ sản xuất gốm sứ

Lúc này, mặt bằng được qui hoạch theo hướng chuyên môn hóa, nhà máy sảnxuất sứ vệ sinh trên cơ sở máy móc thiết bị đã có, sản xuất hoàn toàn thủ công, nunghai lần.. 1992, Nhà máy đã được

1959, Nhà máy được chuyển nhượng cho người Pháp Nhà máy cũng chuyểnsang sản xuất gạch chịu lửa, sứ vệ sinh dạng xốp và bát đĩa… thiết bị máy móc đượcnhập từ Pháp.

1965, người Pháp chuyển nhượng cho các cổ đông, và lại đổi tên thành Nhàmáy Sứ Thiên Thanh

1972, vì một số lí do mà công ty đã thu hẹp sản xuất và đổi tên làVIKIGOM( Việt Nam Kĩ nghệ gốm) Nhà máy chủ yếu sản xuất bình lọc nước bằngthủ công

Sau 30/4/1975, Nhà nước tiếp quản Nhà máy 7/1975-10/1976, Bộ Côngnghiệp chuyển giao cho Bộ xây dựng, và chính thức lấy tên là Nhà máy Sứ ThiênThanh Lúc này, mặt bằng được qui hoạch theo hướng chuyên môn hóa, nhà máy sảnxuất sứ vệ sinh trên cơ sở máy móc thiết bị đã có, sản xuất hoàn toàn thủ công, nunghai lần

1989, nền kinh tế Việt Nam chuyển sang kinh tế thị trường, sản phẩm ngoạicũng bắt đầu du nhập vào nuớc ta Để cạnh tranh, nhà máy đã không ngừng nghiêncứu, đầu tư cải tiến kĩ thuật, nâng cao chất lượng sản phẩm Nhà máy Sứ Thiên Thanh

đã thật sự có chỗ đứng vững chắc trên thị trường sứ Việt Nam

1992, Nhà máy đã được Nhà nước tặng thưởng huân chương lao động hạngnhì với thành tích xuất sắc trong việc phát triển sản xuất kinh doanh

Mặc dù đã đạt tốc độ tăng trưởng khá cao, nhưng công nghệ vẫn còn lạc hậu

và chất lượng sản phẩm chưa đạt tiêu chuẩn quốc tế Bên cạnh đó, nhu cầu xây dựng

đang tăng nhanh, hàng ngoại nhập đa dạng Để đứng vững trên thị trường lúc bấy giờ,nhà máy buộc phải hiện đại hóa công nghệ và máy móc thiết bị hiện có

1995, Bộ xây dựng đã kí duyệt dự án đầu tư dây chuyền sản xuất 300.000 sảnphẩm/ năm

Cuối 8/1997 một số quá trình của nhà máy đã được tự động hóa cao, hoạtđộng theo điều khiển và hoàn toàn tự động hóa theo công nghệ tiên tiến do hãngSACMI-ITALI, THERMIC DESIGN-ENGLAND, POCCHER-FRANCE cung cấp :máy sấy tuần hoàn, phun men robot, lò nung liên tục Tunel đốt bằng gas Năng suấttăng vọt Sản phẩm đạt tiêu chuẩn quốc tế Trong năm 1997, nhà máy có đầu tư dâychuyển sản xuất bồn tắm nhựa

Sản phẩm của Thiên Thanh đã đạt nhiều huy chương về chất lượng và đượcngười tiêu dùng bình chọn Hàng Việt Nam chất lượng cao liên tục từ năm 1996-2002

Năm 2000 đuợc Tổ chức BVQI (Vương Quốc Anh) đánh giá chứng nhận hệthống quản lý chất lượng của Công ty phù hợp với tiêu chuẩn Quốc tế ISO 9002 :1994

Đầu năm 2003, được tổ chức BVQI (Vương Quốc Anh) đánh giá chứng nhận

hệ thống quản lý chất lượng của Công ty phù hợp với tiêu chuẩn Quốc tế ISO 9001 :2000

2- Địa điểm xây dựng

Địa chỉ: Trụ sở chính :59 Ngô Tất Tố, Quận Bình Thạnh, Tp HCM Nhà máy sản xuất : Đường N2-D2 khu CN Bình Chuẩn, Bình Dương

4.2 Thực hiện :

Tại mỗi khu vực khác nhau đều có xây dựng các nội qui, qui định vàhướngdẫn biện pháp kĩ thuật an toàn đảm bảo thân thể cho người lao động Nội quy an toàn

vệ sinh lao động.(Trích dẫn TT5.1.3/AD ban hành ngày 1/9/2002).

Những qui định chung:

Phải mang đầy đủ trang phục bảo hộ lao động khi làm việc

Giữ gìn vệ sinh trong khu vực làm việc của mình và trong phạm vi Công tyKhi có sự cố hoặc tai nạn phải ngừng máy khẩn cấp và báo ngay cho người cótrách nhiệm

Mọi thiết bị, dụng cụ, phương tiện làm việc đều được trang bị đầy đủ và đảmbảo an toàn lao động và các tiêu chuẩn vệ sinh công nghiệp Đồng thời phải thườngxuyên kiểm tra định kỳ, bảo dưỡng tu bổ, sữa chữa, bổ sung, đảm bảo đúng tiêu chuẩn

an toàn vệ sinh lao động theo luật định

Chỉ tuyển dụng người lao động có đủ sức khỏe và có năng lực làm việc

Thường xuyên theo dõi, quan sát việc thực hiện đầy đủ các quy định về antoàn và vệ sinh lao động đối với máy móc, thiết bị cũng như người lao động

Trang bị và bố trí đầy đủ, hợp lý các phương tiện, dụng cụ PCCC Làm các hệ thống che chắn các hệ thống nguy hiểm, lập biển báo khi tới khuvực nguy hiểm

Xây dựng các đường ống dẫn khí, gas một cách an toàn, tránh lửa, xa lò nung

Có cán bộ hướng dẫn kĩ thuật thường xuyên giám sát hướng dẫn nhắc nhởcông nhân Người vận hành máy móc thiết bị không được tự ý bỏ đi nơi khác

Treo băng- ron nhắc nhơ “An toàn sản xuất, Sản xuất phải an toàn”…

Nói chuyện riêng trong lúc làm việc

Đi vào những khu vực không thuộc phạm vi làm việc của mình

Sửa chữa máy hoặc làm vệ sinh khi máy đang hoạt động

Làm những việc ngoài nhiệm vụ và khả năng chuyên môn của bản thân

5- Xử lí khí và nước thải & vệ sinh công nghiệp

Chất thải chủ yếu của nhà máy là nước huyền phù hồ, men và khí bụi

Khí thải:

Bụi (chủ yếu ở tổ nghiền) được hút ra ngoài qua xyclone lắng bụi Khí chứa bụi men(ở tổ phun men và tổ kiểm dầu) được hấp thụ bằng nước và bể lắng có chứa nước Do

sử dụng gas làm nhiên liệu đốt nên khí thải ở lò nung tương đối sạch và được phân tán

ra ngoài theo đường ống khói

Nước thải được xử lý bằng bể lắng và các mương lọc trước khi thải ra hệ thống cống.Nhà máy xử lí bằng cách lắng bùn và cho phần nước chảy ra ngoài hoặc tái sử dụng

Phần II : DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

1- Nguyên liệu và xuất sứ của nó

1.1 Nguyên liệu xương

1.1.1 Vai trò của nguyên liệuNguyên liệu đóng vai trò quan trọng trong công nghệ ceramic Nguyên liệuphải có cỡ hạt, thành phần khoáng hóa ổn định, phù hợp với quá trình sấy và nungtiếp theo để tạo nên sản phẩm có thành phần pha và chất lượng cần thiết

Công ty sứ Thiên Thanh sử dụng nguyên liệu chủ yếu trong nước Các nguyênliệu nhập về thường là nguyên liệu thô và được kiểm tra độ ẩm bởi các kỹ sư của nhàmáy (phòng thí nghiệm), kiểm tra thành phần hóa bởi Trung tâm Kiểm nghiệm Chấtlượng Khu vực III trước khi nhập kho

1.1.2 Các loại nguyên liệu sử dụng : Nguyên liệu sẵn có trong nước được nhà cung cấp vận chuyển theo hợp đồngmua bán đến tận công ty bằng những xe tải lớn

Nguyên liệu nhập khẩu từ nước ngoài được vận chuyển bằng tàu biển, chở vềnhà máy bằng các xe tải

4 Đất sét Trúc Thôn

5 Cao lanh lọc Vĩnh Phú (Đông Dương)

6 Cát Cam Ranh

Nguyên liệu phu : keo silicat, NaOH, hoạt thạch (talc), đá vôi

1.1.3 Phân loại – tính chất các loại nguyên liệu : gồm 2 loại

 Nhóm nguyên liệu dẻo: cao lanh, đất sét trắng (đất sét kho chảy)

 Nhóm nguyên liệu gầy: cát thạch anh, tràng thạch, hoạt thạch, đá vôi…

Tính chất các loại nguyên liệu :

 Nguyên liệu dẻo

Đất sét:

- Là loại nguyên liệu cơ bản trong sản xuất gốm sứ gồm các nhôm khoángalumisilicat ngậm nuớc có cấu trúc lớp vớ độ phân tán cao, khi trộn với nước có tínhdẻo, khi nung tạo sản phẩm kết khối rắn chắc Nó bao gồm các khoáng chủ yếu:khoáng halloysit, khoáng montmorilloni, caolinit…

- Đất sét cung cấp đồng thời Al2O3 và SiO2, ngoài ra trong thành phần đất sétcòn lẫn cát, tràng thạch và các khoáng chất khác

- Hàm lượng đất sét trong phối liệu phải phù hợp, không được quá ít hoặc quánhiều Nếu quá ít thì hồ kém dẻo sẽ tạo hình kém, nếu quá nhiều thì sẽ có độ co lớnlàm sản phẩm bị biến dạng khi nung

Nguyên liệu để pha chế men là: SrCO3, Sodium Hirpoly photphat, ZnO TrungQuốc, CaCO3, BaCO3, Silicat Ziron (ZrSO4), tràng thạch FBM200 Mã Lai, cao lanhTK25, Frit, cát Cam Ranh, bột talc Trung Quốc và các phụ gia khác.

Phụ gia sử dụng cho men là: thủy tinh lỏng, HCHO, CMC (chất kết dính), chất tạomàu…

Đặc điểm các loại nguyên liệu:

 SrCO3, ZnO (Trung Quốc), CaCO3, BaCO3 (Mã Lai), ZrSO4 (Nhật hoặc Đức) : bộtmịn, màu trắng, không mùi, đựng trong bao

 Tràng thạch FBM200 Mã Lai: dạng cục hoặc bột mịn, màu trắng, không mùi, đựngtrong bao

 Cao lanhTK25: dạng cục, màu trắng, không mùi, đựng trong bao

 Cát Cam Ranh: dạng hạt thô, màu trắng

 Frit: tinh thể màu trắng xanh, óng ánh

 Bột talc Trung Quốc: bột mịn, màu trắng ngà

Đặc điểm các loại phụ gia:

 Thủy tinh lỏng: Na2SiO3 làm tăng độ linh động của hồ men, giảm độ nhớt và lượngnước trong hỗn hợp men

 CMC (Pháp): bột mịn, hơi vàng, không mùi, đựng trong bao Có tác dụng làm tăngtính dẻo và độ bám dính của men lên mộc, tránh mất men khi nung

 HCHO: chất lỏng không màu, mùi hắc, đựng trong chai thủy tinh, có tác dụng giữ choCMC không bị phân hủy trong dung dịch vì nó có tính tiệt trùng

 Chất tạo màu: pline oxyt kim loại, dạng bột màu, không mùi, đựng trong thùng

2- Dạng năng lượng sử dụng và tiện nghi hổ trợ sản xuất :

đổ, bơm khí nén vào các ống xịt ở xưởng sản xuất ống Karen…với suất lượng là 4 tấngas/ngày.

Điện ở đây được cung cấp từ lưới điện quốc gia qua bộ nguồn dự trữ

Nhà máy sư’ dụng điện cho hệ thống sản xuất : máy phun men, máy quạt,các dây chuyền bán tự động,… vận hành các tiện ích phục vụ sinh hoạt

Ngoài ra, nhà máy không thể thiếu nước Hệ thống nước có nguồn từ nướcmáy và nước giếng khoan Hầu hết các dây chuyền sản xuất đều sử dụng nước giếngqua lọc thô, loại bỏ cặn đá Nước còn được sử dụng để tháo gỡ sản phẩm khỏi khuôn,

vệ sinh khuôn sau mỗi mẻ Duy nhất, hệ thống đổ khuôn tự động PMP sử dụng nướcphải qua lọc ion

2.2 Tiện nghi :

Nhà máy sử dụng các loại xe nâng

3- Các sản phẩm chính – phụ của ĐVSX :

3.1 Các loại sản phẩm :

Sản phẩm chính là các loại gốm sứ vệ sinh Trước đây có sản xuất bình lọc

nước và bồn tắm, nhưng hiện giờ mặt hàng chủ yếu là các loại bồn cầu Sản phẩm sứ

vệ sinh của Công ty sứ Thiên Thanh đươc phân làm 19 loại:

Cầu cao dài (xí bệt)

Độ bền hóa học là khả năng có thể chịu được sự ăn mòn hóa học của vật liệu.

Độ bền nhiệt (độ bền chống rạn men) là khả năng của lớp men không bị nứt khichịu sự tác động của các điều kiện như nhiệt độ, áp suất, độ ẩm theo thời gian nhấtđịnh

Độ bền đối với chất màu và bền khi đốt là khả năng không bị bám màu của lớpmen: men được lau sạch bằng vải ẩm sau khi tiếp xúc với một số chất màu trong điềukiện nhiệt độ thường và khi bị đốt ở nhiệt độ cao

Độ bóng được đo bằng tỷ lệ % khi so sánh độ bóng của men với độ bóng chuẩn(độ bóng của bề mặt thủy tinh uvion qui định là 100%)

Độ trắng được đo bằng tỷ lệ % khi so sánh độ trắng của men với độ trắng chuẩn(độ trắng của BaSO4 được qui định là 100%)

Màu sắc được quyết định theo thị hiếu của khách hàng

Khuyết tật bề mặt : một số loại khuyết tật trên bề mặt men thường gặp như comen, bỏ men, lỗ mọt, lỗ châm kim, chấm đen, vết màu, bụi silicat, rạn men, gợn sóng,vết nứt…

4- Sơ đồ bố trí nhà máy : có hình đính kèm.

Nguyên vật liệu tạo men

Cân đo theo toa phối liệu

Men Nghiền bi ướt

Phần III : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1- Sơ đồ khối các quy trình sản xuất :

1.1 Sơ đồ qui trình tạo men

Nguyên liệu đầu vào

Cân đo theo toa phối liệu hồ

Nghiền Sàng Phối trộn, ủ

Nghiền bi ướt

Sàng rung

1.2 Sơ đồ qui trình tạo mộc :

2- Thuyết minh quy trình :

2.1 Quy trình tạo mộc từ nguyên liệu đầu :

2.1.1 Cân đo theo toa phối liệu hồ :

Các kỹ sư phòng thí nghiệm sẽ kiểm tra các tính chất cơ học, độ hút nước, độbền cơ học, độ bền nhiệt …xem nguyên liệu có đủ tiêu chuẩn vật liệu hay không, sau đóđưa ra công thức phối trộn các nguyên liệu

Cân khối lượng của từng loại nguyên liệu theo toa đã định sẵn

2.1.2 Nghiền :

Nhập vào máy nghiền bi thông qua hệ thống băng tải Sau đó cho thêm nướcvào hòa trộn Khi máy nghiền hoạt động, các nguyên liệu được nghiền nhỏ tao thành hệnhũ tương ở nhiệt độ 60 ÷ 70oC Thời gian vận hành máy nghiền bi khoảng 4 ÷ 5h

Tháo liệu từ máy nghiền bi qua sàng 6 Mesh rồi cho vào hầm 1

2.1.3 Sàng :

Tháo liệu từ máy nghiền bi qua sàng 6 Mesh rồi cho vào hầm 1

Tại hầm 1 hồ được giảm bớt nhiệt rồi lại được bơm qua sàng 8 Mesh có đặt namchâm để lọc sắt

Đổ rót rự động (máy BMP)

Đổ rót interdriChức năng khâu đổ rót: tạo sản phẩm thô, chịu trách nhiệm về hình dáng sản phẩm,các yêu cầu kỹ thuật, đặc tính của sản phẩm

2.1.6.1 Đổ rót thủ côngSản phẩm

 Cầu cao cụt CCC

 Cầu cao dài 4 (CCD4), CCD8, CCD10, CCD12, CCD14

 Các loại thùng nước và nắm thùng nước

2 Lau nước khuôn

3 Thoa bột tale cho khuôn

4 Ráp khuôn

5 Xiết cảo

6 Gắn lo nhựa Gắn cây nêm (tuỳ yêu cầu từng sản phẩm mới gắn)

7 Cấp hồ vàokhuôn

8 Lưu hồ trong khuôn từ 90 ÷180 phút (tùy tình trạng thời tiết)

9 Trong thời gian lưu hồ trong khuôn, nếu mực hồ rút xuống thì phải cho thêm hồvào khuôn cho đầy

Các sản phẩm sứ vệ sinh trong nhà máy được sấy theo phương pháp sấy ẩm.Ban đầu sản phẩm được gia nhiệt trong môi trường ẩm, như vậy chưa xảy ra quá trìnhsấy Sau đó giảm độ ẩm của môi trường, quá trình sấy xảy ra Nước bay hơi khônglàm nứt vỡ sản phẩm.

2.1.8 Hoàn thiện mộc :

Làm nhẵn bề mặt mộc bằng cách lau và cạo nhẵn

2.2 Quy trình tạo men :

2.2.1 Phối liệu men :

cân sản phẩm theo toa phối liệu, cho vào thùng nghiền qua cửa nhập liệu

Nhập liệu vào hủ nghiền bằng tay

Nạp nước vào hủ (do phòng kỹ thuật quy định, thường thì 800 kg nguyên liệukhô cho vào 200l nước)

Đậy nắp, siết chặt bulong

Thời gian chảy: z = 10 phútĐánh men từ 2 ÷ 3h để đạt độ đồng nhất

2.2.5 Sàng, khử từ :

Bật công tắc chạy sàng rung và nam châm điện

Bơm men từ thùng đánh men qua sàng rung bằng bơm khí nén

Men qua sàng được khử từ, chảy vào thùng chứa (300kg men)

Vận chuyển thùng chứa bằng xe kéo tay qua bộ phận phun men2.3 Quy trình tạo sản phẩm hoàn chỉnh :

2.3.1 Thổi bụi, lau :

Lau sạch bụi bằng giẻ ướt trước khi phun men

2.3.2 Phun men :

 Các thông số:

 Năng suất: 1200 sản phẩm/ngày

 10 công nhân sử dụng 3 tấn men/ngày

 Áp lực bơm men: 2 bar

 Áp lực khí nén: 4 ÷ 4.5 bar

 Thao tác tiến hành:

 Đặt mộc lên bàn xoay

 Phun men thành lớp mỏng đều lên mộc

 Buồng phun men có lắp các thanh chắn để thu hồi men

 Khí trong buồng men được hút xuống bồn lắng men trước khi thải ra ngoài

Tráng men : nếu sản phẩm có chỗ khó phun men thì người ta dùng

Nghiêng mộc để tháo hết men dư trong bầu.

Dùng mốp khô chậm men còn đọng lại trong bầu

Chấm men lên các lỗ bọt khí

Lau sạch bụi bám và chuyển lên xe

2.3.3 Kiểm tra hhoàn thiện trước khi nung :

Kiểm tra xem có vết xước không Nếu có thí đem tráng men lại, nếu bị hỏng nặng có thể đem cho nghiền nhập liệu lại từ đầu

2.3.4 Nung :

Sứ vệ sinh trước đây được nung hai lần nhưng hiện tại chỉ nung có 1 lần sau khi

đã tráng men Nung một lần là phương pháp áp dụng rộng rãi hiện nay vì giảm đượcnăng lượng tiêu hao và thời gian nung

Sản phẩm sau khi phun men xong để khô khoảng 8 giờ rồi cho vào lò nung Đây

là khâu quan trọng nhất trong dây chuyền sản xuất vì nó ảnh hưởng tới chất lượng vàgiá thành sản phẩm

Có 2 loại lò nung được sử dụng là lò gián đoạn và lò Tunnel Cả hai lò nung đềuđược điều khiển tự động bằng hệ thống máy tính Do đó các sản phẩm đạt độ đồng đềucao, dễ kiểm soát quá trình Ngoài ra, lò nung sử sụng gas làm nhiên liệu đốt nên vừađảm bảo chất lượng sản phẩm vừa giảm đáng kể ô nhiễm môi trường do khí thải

Tuy nhiên, khâu xếp mộc lên xe goòng trước khi đưa sản phẩm vào lò nung vàbốc dỡ sản phẩm ra khỏi xe goòng sau khi nung vẫn được thực hiện thủ công nên cầnnhiều công nhân

2.3.4.1 Lò gián đoạn :

Lò gián đoạn có năng suất thấp, tiêu tốn nhiều nhiên liệu, chế độ nhiệt, khôngkhí cố định theo thời gian, do đó thích hợp dùng để nung lại sản phẩm sau sửa chữahoặc các sản phẩm cá biệt, thử nghiệm

Các thông số vận hành cơ bản của lò gián đoạn:

o Giá trị nhiệt thấp nhất : 22000 Kcal

o Áp suất nhiên liệu : 1.5 bar

o Công suất nhiệt cực đại : 3300 kw

o Nhiệt độ vận hành : 1250oC

o Nhiệt độ cực đại : 1300oC

o Năng suất cực đại : 130 kg sản phẩm/giờ

2.3.4.2 Lò Tunnel (Lò liên tục)Năng suất cao, phế phẩm ít, chất lượng sản phẩm cao

Cơ khí hóa được khâu đưa sản phẩm ra, vào lò

2.3.4.3 Các giai đoạn của quá trình nung

* Giai đoạn sấy : từ nhiệt độ thường đến 200oC

Mộc sau khi tráng men có độ ẩm 2 ÷ 3% nên cần phải sấy để loại hoàn toànnước liên kết

Giai đoạn này không có phản ứng hóa học xảy ra, nhiêt độ được tăng lên từ từ.Tốc độ nâng nhiệt ở giai đoạn này là 85oC/h

* Giai đoạn đốt nóng :

Nhiệt đô từ 200 ÷ 950 oC

Nước hóa học bắt đầu tách ra chậm ở 250 ÷300oC Khi nhiệt độ đến 450 ÷ 500

oC thì nước hóa học mới tách ra mạnh do phản ứng hóa học phân hủy cao lanh thànhmeta cao lanh

Từ 200 ÷500oC : giãn nở liên tục vì nhiệt Từ 500oC trở lên, sản phẩm bắt đầu

co do hiện tượng kết khối xảy ra Trong giai đoạn này các hydroxyt nhôm, cacbonat

và sunfat của kim loại kiềm, kiềm thổ bị phân hủy MgCO3 phân hủy thành MgO và

CO2 khi to > 500 oC và phân hủy hoàn toàn ở 640 ÷ 660oC Tuy nhiên khi đốt nóngnhanh, một phần MgCO3 bị phân hủy ở gần 1000 ÷ 1100oC Ở 550oC CaCO3 bắt đầuphân hủy thành CaO và CO2 và chấm dứt ở 900 ÷ 950oC

Đặc biệt chú ý tốc độ nâng nhiệt trong khoảng 500 ÷ 750oC vì trong khoảngnhiệt độ này có sự biến đổi thù hình của SiO2 ở 573 oC : SiO2 chuyển từ -thạch anh (-quartz) sang - thạch anh kèm theo sự thay đổi thể tích làm biến dạng sản phẩm Vìvậy cần khống chế nhiệt độ tăng từ từ Tốc độ nâng nhiệt 120 oC/h

Phản ứng hóa hoc xảy ra khi nung Caolinite (đất sét và cao lanh) trong môi