Gach Ceramic và lò nung con lăn

Gạch ceramic+Định Nghĩa+Đặc tính kỹ thuật+Thành Phần Cấu Tạo+Quy trình sản xuất+Lựa chọn và bảo quảnLò nung con lăn+Cấu tạo+Nguyên tắc vận hành +Biến đổi hoá lý khi nung+Khuyết tật sau khi nung+Bảo trì, sửa chữa lò

GẠCH CERAMIC

LÒ NUNG CON LĂN

GVHD:Cù Khắc Trúc

Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM

Khoa Kỹ thuật Xây Dựng

GẠCH

CERAMIC

1) Định nghĩa2) Thành phần cấu tạo3) Đặc tính kỹ thuật4) Quy trình sản xuất5) Lựa chọn, bảo quản, sử dụng

LÒ NUNG

CON LĂN

1) Cấu tạo2) Nguyên tắc vận hành3) Biến đổi hóa lý khi nung4) Khuyết tật sau khi nung5) Bảo trì, sửa chữa lò

NỘI DUNG

Ceramic được mô tả một cách đúng

nhất là: mọi sản phẩm có 1 hình

dạng nhất định được cấu thành bằng

nguyên liệu thô vô cơ (có khoáng

hoặc không có là nguyên liệu tổng

hôp hóa học) được tạo ra từ những

hạt bột ép rời rạc thành trạng thái rắn

như đá sau khi nung

1 ĐỊNH NGHĨA

thành gồm các loại sét, cao lanh, trường

thạch, đá,cát Xương có tác dụng làm

nền, tạo ra cấu trúc cấu thành viên gạch,

tặng độ cứng cho gạch.

o Phần men: là 1 loại thủy tinh chảy bóng

trên mặt xương, thành phần tương tự phần

xương nhưng hàm lượng chất chảy cao

hơn Tăng giá trị thẩm mỹ, cũng như độ

bền của gạch.

2.1 Thành phần xương ceramic

• Đất sét: cung cấp tính dẻo, dễ tạo hình, có chứa nhôm, silic, có cả

canxi, sắt

• Nguyên liệu tạo pha lỏng: tràng thạch, dolomite nhằm tạo ra pha lỏng

trong quá trình nung, liên kết các hạt tạo đk cho phản ứng giữa các pha rắn xảy ra

• Nguyên liệu khác: bột titan, đá vôi, Nhằm cung cấp tính chất đặc

biệt ( màu sắc, chịu lửa, độ co rút, )

• Phụ gia: hàm lượng nhỏ <1% nhiệm vụ để cũng cố tính lưu biến của

thể keo

2 THÀNH PHẦN CẤU TẠO

 Phần men: là 1 loại thủy tinh chảy bóng trên mặt xương, thành phần tương tự phần xương nhưng hàm lượng chất chảy cao hơn Men có vai trò như sau:

*chống thẩm thấu từ xương bảo vệ men chính

- Phần mực in: tinh chế từ nguyên liệu khoáng tinh khiết cao, rất mịn Tạo ra độ thẩm

mỹ cho gạch

Chuẩn bị bột xương Khử Từ Ép và sấy gạch

Tráng men

Nung gạch đã tráng

men Phân loại và dóng

gói sản phẩm

4.1 Chuẩn bị bột xương:

o Nguyên liệu thô bao gồm đất sét và tràng

o Sau đó, Các nguyên liệu được, nạp vào phễu

định lượng và được chuyển vào máy nghiền

bi Tại đây, các nguyên liệu được nghiền mịn,

trộn lẫn nhau và hoà trộn với nước sao

o Hồ sau khi sấy phun sẽ đạt được dạng bột có

độ ẩm khoảng 6% độ ẩm được băng tải và

gầu nâng đưa vào dự trữ trong các silô chứa MÁY NGHIỀN BI

4 QUY TRÌNH SẢN XUẤT

o Hệ thống khử từ gồm 1 máng dài bằng sắt nghiêng 1 góc 15 so với mặt ⁰đất bên trong có chứa thanh nam châm hoặc nam châm điện.

o Hồ từ bể chứa được bơm lên máng khử từ ở đây các tạp chất có từ tính được thanh nam châm giữ lại, sau thời gian 30 phút người ta lấy ra và loại bỏ chúng

o Gạch ở công đoạn này trước khi được đưa vào sấy gọi là gạch mộc Ở lò sấy đứng, gạch được sấy trung bình khoảng 75 phút với nhiệt độ sấy tối

đa là 2500C

4.4 Tráng men:

o Men đã được gia công sẵn và

dự trữ trong bể chứa.

o Khi gạch sau khi được sấy ở lò

sấy đứng xong, được theo băng

chuyền dẫn đưa thẳng vào dây

chuyền tráng men, làm sạch,

phun ẩm rồi phủ men và in hoa

văn trang trí bằng các thiết bị

chuyên dùng.

4 QUY TRÌNH SẢN XUẤT

o Gạch sau khi đã tráng men trang trí

được đưa qua máy xếp tải được xếp

lên các xe lưu chứa

o Sau đó được vận chuyển đến máy dỡ

tải và cấp vào lò nung thanh lăn

o Tại đây, lò nung thanh lăn, gạch được

nung ở nhiệt độ từ 1.1500C – 1.1800C

 

4 QUY TRÌNH SẢN XUẤT

Đường cong gia công nhiệt nung 55 phút

o Gạch sau khi nung, qua đường

thanh lăn được đưa vào băng

chuyền phân loại tự động, xếp

chồng và được đóng gói hộp các

tông, dán keo, in nhãn, bọc nilon và

xếp lên xe nâng hàng đưa vào kho

thành phẩm

5 LỰA CHỌN, SỬ DỤNG, BẢO QUẢN

o Lưng (bề dày) gạch màu trắng (nguyên liệu là cao lanh và tràng thạch) tốt

hơn màu đỏ (nguyên liệu chính là đất sét).

o Gõ nhẹ vào gạch, âm thanh phát ra thanh chứng tỏ gạch cứng và chắc Tuy

nhiên, không áp dụng cách này với gạch ốp tường.

o Gạch phải thật phẳng, có thể úp mặt 2 viên gạch vào nhau xem khe hở có bị

cong vênh hay không.

o Nhìn kỹ mặt gạch xem có lỗ nhỏ hay không, càng ít lỗ (không quá 3 lỗ),

càng nhỏ (chỉ bằng đầu kim máy may) càng tốt.

o Nhỏ vài giọt nước vào lưng gạch phần không tráng men, nước thấm càng

chậm càng tốt Cách này cũng không áp dụng với gạch ốp tường.

5.1 Lựa chọn

o Gạch phải được bảo quản nơi khô ráo, sạch sẽ, bằng phẳng, chất gạch lên nhau

không quá 2m để tránh bị cấn gãy, đỗ vỡ.

o Kiểm tra bề mặt lát gạch và chuẩn bị vật liệu để lát gạch Kiểm tra kích thước

chiều dài, chiều rộng của diện tích phải lát để tính toán và pha trộn hợp lý số lượng gạch, vữa lát, tránh tình trạng bị thiếu hụt.

o Để lát gạch, có nhiều loại vật liệu khác nhau như: chất dính, vữa xi măng, vữa

cát, keo dán chuyên dùng Vật liệu dùng để lát gạch cần có một thời gian đông kết, thời gian đông kết khác nhau tuỳ theo từng loại vật liệu Lưu ý tránh đi lại hoặc để vật nặng lên trên nền đã lát quá sớm tránh làm nền bị bong tróc.

o Vệ sinh thật sạch nền và tường dự định lát Phải đầm nền cho thật phẳng và

chắc Kiểm tra độ phẳng bằng thước cân thuỷ.

o Ngâm gạch trong nước sạch tối thiểu 15 phút trước khi ốp hoặc lát để

đảm bảo độ kết dính cho phép với công trình

o Khi nền đã khô, làm sạch tưới nước và phủ một lớp hồ dán dày khoảng 10mm để chuẩn bị dán gạch

o Không nên trải lớp hồ dán quá rộng vì nếu lát không kịp, lớp hồ dán

sẽ bị khô không đảm bảo yêu cầu kết dính Gạch cắt hay những viên gạch khuyết không nên lắp đặt ở những vị trí hay chú ý nhất

o Gạch chỉ nên lát vào giai đoạn cuối của công trình, sau khi đã hoàn tất

các công đoạn chính của trần và tường để tránh cát, bụi dơ có thể làm trầy xước, mất độ bóng Sau khi lát xong cũng phải làm sạch ngay nền nhà, loại bỏ cát bụi

5 LỰA CHỌN, SỬ DỤNG, BẢO QUẢN

các vùng sấy, vùng đốt nóng, vùng nung, vùng làm nguội.

Vd: Mô hình lò con lăn gồm 44 module

800°c-80 ° c

6

NUNG 2

LÀM LẠNH

LẠNH NHANH 4

LẠNH CHẬM

12 LẠNH CHẬM TỰ NHIÊN

8

o Lớp gạch chịu lửa bên trong cùng

o Lớp bông cách nhiệt (lớp bông này được làm thành từng khối xếp chồng lên nhau)

o Bên ngoài cùng là vỏ thép

Nhiêt độ vùng làm lạnh , vùng sấy không cao nên ta có thể xây hai lớp: bông cách nhiệt và vỏ thép bao bọc

o Dựa theo kế hoạch và thông số ban đầu mà thiết kế nên lò nung chi tiết cụ thể.

o Yêu cầu:

 Năng suất nhà máy: 1,5 triệu m 2 /năm

 Năng suất nhà máy tính theo số viên gạch: 9375000 viên/năm

 Giả sử chọn hao hụt trong quá trình nung là 1%

 Số ngày làm việc trong 1 năm: 300 ngày

 Mỗi ngày làm việc: 24h

với tường: 4 cm

o Chọn viên gạch ở đầu modul cách đầu modul 4 cm, viên gạch ở đầu còn lại sát đầu module.

o Chọn số viên gạch theo chiều ngang lò: 5 viên

o Chọn số viên gạch theo chiều dài lò: 6 viên

o Số gạch trong 1 modul là: 30 viên

o Chiều ngang của 1 modul: 5 x 40,8 + 4 x 6 = 228 cm. Chọn 2,3 m

o Chiều dài của 1 modul: 6 x 40,8 + 4 x 6 = 268,8 cm  Chọn 2,7 m

o Chọn chiều cao bên trong của module: 1,1 m

o Số modul của lò là : 987/30 = 33 modul

o Chiều dài lò: 33 x 2,7 = 89,1 m

Vùng Nhiệt độ Thời gian t (ph) module

N

Chiều dài L(m)

Khí nóng Gạch sa-mốt Bông cách

nhiệt Thép

bảo vệ

Không khí

1150°C

30°C

70°C 200°C

650°C

o Bề dày của từng lớp đối với tường, vòm lò

o Cấu tạo thành lò con lăn gồm:

 Lớp gạch chịu lửa bên

vùng sấy không cao nên ta có

thể xây hai lớp: bông cách

nhiệt và vỏ thép bao bọc

Cấu tạo thành lò-nắp lò:

o Lớp gạch samốt: gồm 2 loại A, B Giá thành độ chịu nhiệt khác nhau.

TIÊU CHUẨN ĐVT GIỚI HẠN SAMÔT B SAMÔT A Thành phần hoá học        

Cường độ nén nguội MPa >  35 40

Nhiệt độ biến dạng dưới trọng tải

2kg/cm2 oC >  1.300 1.350

Độ co khi nung trong 2h ở ( o C) % <  0,7

(1.300)

0,7 (1.300)

Độ chịu lửa o C >  1690 1710

o Lớp bông cách nhiệt, bông thủy tinh.

1.2 Cấu tạo thành lò

o Xi măng chịu lửa.

o Thành bên của lò có khoét

o Có chức năng vận chuyển gạch.

o Cấu tạo từ vật liệu chịu nhiệt.

o Các con lăn được hệ

o Ở các con lăn được lấp đầy bằng lớp bông cách nhiệt để tránh thất thoát nhiệt.

1.3 Cấu tạo con lăn

o Thường được treo lên hoặc

1.5 Các thiết bị an toàn

o Trong trường hợp xảy ra sự cố thì các hệ thống cấp khí đốt được ngắt

tự động, các động cơ dự bị có thể đi vào hoạt động luôn

Thiết bị quản lý rò rĩ

o Hệ thống điều khiển khí đốt

o Hệ thống điều khiển sự thoát khí

o Hệ thống vòi phun

2 NGUYÊN TẮC VẬN HÀNH

o Lò nung con lăn gạch ceramit thường sử dụng

nhiên liệu khí thiên nhiên.

2.2 Dòng nhiệt trong lò

o Nhiệt trong lò được cung cấp

tùy thuộc vào từng vùng

o Khi cung cấp như hình thì

được những ưu điểm:

 Toàn bộ sản phẩm được gia

o Ở vùng đốt trước nhiệt được cung cấp bằng cách tận dụng khí thải

nóng được ở các vùng sau và hòa trộn thêm không khí để được nhiệt

độ khoảng 150 C.⁰

o Mục đích của việc đốt trước:

 Tận dụng được lượng khí thải nung.

 Vật liệu nung có được nhiệt độ cao ngay từ ban đầu sẽ có biến dạng ít khi vào

vùng nung

o Hệ thống làm nguội :không khí được

thổi vào lò bằng các ống chịu nhiệt,

nằm phía trên và phía dưới con lăn

Không khí của vùng làm nguội

nhanh được lấy từ không khí của

vùng làm nguội chậm và vùng làm

nguội cuối cùng bằng đường ống,

tính từ ống khói qua qua quạt hút

đẩy vào vùng làm nguội nhanh với

lưu lượng lớn có thể hòa trộn thêm

không khí lạnh.

2.2 Dòng nhiệt trong lò

2 NGUYÊN TẮC VẬN HÀNH

Đường cong gia công nhiệt nung 55 phút

o Sản phẩm sau khi ra lò có nhiệt độ từ khoảng 60o C để thuận tiện cho việc bốc

dỡ.

2.2 Dòng nhiệt trong lò

2 NGUYÊN TẮC VẬN HÀNH

o Mục đích: Để bảo đảm thân lò mới khô đều và sự biến đổi thích ứng

của vật liệu xây lò, tránh hàm lượng nước trong gạch xây lò bốc hơi

mạnh và biến đổi nhanh chóng thể tích dẫn đến nứt thân lò

o Trình tự:

 Khởi động hệ thống truyền động

 Khởi động quạt hút khói đầu lò ít nhất 30 phút, điều chỉnh van gió.

 Bắt đầu điểm lửa bếp đốt Đốt từ nơi nhiệt độ cao đến nhiệt độ thấp,

dưới trước trên sau Khi t=800oC thì đốt ở trên.

 Khởi động quạt ở vùng lạnh Khi t=450-600 thì chú ý ma sát con lăn và

bộ truyền động.

2.4 Trình tự dừng lò

trì Thông thường cần 3-5 ngày hoàn thành trình tự dừng lò

 Đóng nhỏ quạt gió làm lạnh gấp, sau khi gạch ra hết thì tắt quạt, hạ nhiệt

độ đến 900 C, bảo ôn lò trong 6 giờ ⁰

 Đóng hẳn quạt làm lạnh gấp, hạ nhiệt độ đến 600 C, bảo ôn lò trong 10 ⁰ giờ, đóng bét đốt, đóng van nhiên liệu Khi nhiệt độ hạ đến 450 C, đóng ⁰ toàn bộ quạt gió Chú ý, bộ truyền động duy trì hoạt động.

 Khi nhiệt độ giảm đến 200 C thì có thể đóng ngắt bộ truyền động Ngắt ⁰ điện tổng, hút rác cặn, làm mát thân lò tự nhiên đến đạt nhiệt độ bình thường.

2 NGUYÊN TẮC VẬN HÀNH

Quá trình nung vật liệu trải qua các giai đoạn sau:

 Giai đoạn sấy.

 Giai đoạn đốt nóng

 Giai đoạn mất nước hóa học

 Giai đoạn nung

 Giai đoạn làm nguội

3.1 Giai đoạn sấy (25 – 105°C)

o Quá trình mất nước lý học xảy ra, nước xen kẽ trong vật liệu nung thoát ra ngoài, làm mộc co lại

3.2 Giai đoạn đốt nóng (105 – 400°C)

o Trong giai đoạn này thì quá trình mất nước lý học tiếp tục xảy ra

và nước liên kết hoá học bắt đầu bị tách ra

3.3 Giai đoạn mất nước hoá học (400 – 600°C)

o Quá trình mất nước hóa học xảy ra và tạo metacaolanhit

2 + 2

o Các chất hữu cơ và mộc cháy mất Biến đổi thù hình beta quắc

sang anpha quắc Ở nhiệt độ 573°C gây tăng thể tích

 

o Mất nước hoá học tiếp tuc xảy ra, nhưng giai đoạn này nhiệt độ tương đối cao nên phản ứng pha rắn xảy ra là chủ yếu

o Ở khoảng trên dưới 900 C thì có sự phân huỷ muối cacbonát.⁰

CaCO3 -> CaO + CO2 -

o Ở 950 C metacaolanhit tạo thành spinel ⁰

Al2O3.2SiO2 -> 2Al2O3.3SiO2 + SiO2

o Ở 1150 C spinel tạo thành mulít nguyên sinh ⁰

2Al2O3.3SiO2 -> 3Al2O3.2SiO2 + SiO2*

o Ở 1250 C mulít nguyên sinh chuyển thành mulít thứ sinh dạng hình hạt ⁰ kim.

o Nhiệt độ 1300 C tinh thể critobalit hình thành.⁰

3.5 Giai đoạn làm nguội

o Giai đoạn làm nguội nhanh tới 700 C, giai ⁰

đoạn này không có sự biến đổi gì lớn nên ta

có thể làm nguội nhanh

o Giai đoạn làm nguội chậm từ 700 C trở ⁰

xuống, Tại nhiệt độ 573 C có sự biến đổi ⁰

thụ hình của anpha-quắc sang beta -quắc

Sự biến đổi này gây nên ứng suất nội trong

sản phẩm

Nứt ở giai đoạn nâng nhiệt: xảy ra ở nhiều nhất ở phần xương

 Nguyên nhân: phần nước trong xương gạch quá cao mà lại tăng nhiệt độ quá gấp tốc độ truyền nhiệt lớn hơn tốc độ truyền hơi nước ra ngoài.

 Biện pháp: khống chế độ ẩm trong xương gạch và điều chỉnh van khí thải,

hạ thấp nhiệt độ đầu lò

 Nguyên nhân: khoảng cách giữa con lăn và gạch bị hở không kín không khí vào làm nứt gạch Gạch ở gần sát mép lò thì bị nứt nhiều hơn.

 Biện pháp: thường xuyên kiểm tra tình trạng hở gió và kịp thời dùng bông bịt vào chỗ hở gió

o Biến dạng:

Nguyên nhân: nhiệt độ trong lò không đều, làm cho gạch ở

nhiệt độ cao bị co ngót mạnh ngoài ra còn do con lăn không

bằng phẳng, truyền động, hiệu ứng máy không ổn định

Biện pháp: điều chỉnh nhiệt độ lò thích hợp, kiểm tra bề mặt

các con lăn, bộ truyền động,

4 KHUYẾT TẬT SAU KHI NUNG GẠCH

Tỷ lệ phế phẩm thấp, vì sản phẩm

được gia nhiệt đồng đều

Các phế phẩm được tái sử dụng lại

bằng cách nghiền mịn ra sau đó làm

phụ gia gầy, có chức năng giảm

nguyên liệu và làm khoáng mulit

xuất hiện sớm

5 BẢO TRÌ, SỬA CHỮA LÒ

o Sau 1 năm thì bảo trì một lần.

o Thời gian bảo trì khoảng 15 ngày

o Việc bảo trì gồm:

Kiểm tra hệ thống các con lăn, hệ thống khí đốt

Kiểm tra các van an toàn

Vào bên trong lò trét lớp vữa cách nhiệt lên thành lò và nắp lò

Tỷ lệ phế phẩm ít.

Gạch đồng nhất, chất lượng cao.

o Nhược điểm:

Giá thành lò cao

For Your Attention !

For Your Attention !