CHƯƠNG 5 NUNG

-Nung khâu quan trọng kỹ thuật sản xuất gốm xây dựng Các trình trao đổi nhiệt, biến đổi pha, phản ứng hóa học ảnh hưởng đến tính chất vật lý gốm xây dựng -Quá trình biến đổi phối liệu trao đổi nhiệt phức tạp, ảnh hưởng đến qui trình sản xuất cơng nghệ loại sản phẩm -Trao đổi nhiệt tượng vận chuyển nhiệt tự nhiên từ vật thể có nhiệt độ cao tới vật thể có nhiệt độ thấp Sự xuất trình trao đổi nhiệt gắn liền với chuyển động nhiệt phân tử Sự trao đổi nhiệt diễn thân vật thể phân bố nhiệt khơng đồng hay q trình cân lượng vật thể khác -Quá trình nung xảy hình thức trao đổi nhiệt: -Trao đổi nhiệt dẫn nhiệt -Trao đổi nhiệt nhiệt xạ -Trao đổi nhiệt nhiệt đối lưu -Dẫn nhiệt trình truyền nhiệt từ phần tử tới phần tử khác vật thể chúng tiếp xúc trực tiếp với có nhiệt độ khác -Đối lưu trình vận chuyển nhiệt từ chất lỏng khí đến bề mặt vật rắn tiếp xúc với có nhiệt độ khác ngược lại -Bức xạ trình trao đổi nhiệt vật thể mà chúng không cần tiếp xúc khoảng cách chúng chân khơng -Trao đổi chất q trình diễn phản ứng hóa học nội vật thể có kèm theo hiệu ứng thu phát nhiệt Các phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh, tốc độ tăng hay hạ nhiệt 1- Hiện tượng kết khối : Kết khối tượng giảm bề mặt (Bên bên hay chỗ tiếp xúc với nhau) phần tử vật chất do: -Xuất hay phát triển mối liên kết hạt -Sự biến lỗ xốp vật liệu -Tăng khối lượng thể tích -Đặc điểm q trình kết khối -Giảm thể tích: vật thể co tích, giảm lỗ rỗng -Sản phẩm rắn lại: tăng độ bền cơ, tăng modun đàn hồi 2- Giả thuyết kết khối -Hiện nay, tượng kết khối giải thích theo tượng khuyếch tán ảnh hưởng nhiệt độ Tùy theo thay đổi nhiệt độ mà trình khuyếch tán xảy với hệ số khuyếch tán khác ranh giới bề mặt hay thể tích vật thể -Khi xảy trình kết khối, xảy q trình biến đổi theo thể tích, chiều dài sản phẩm phụ thuộc vào thời gian nhiệt độ trình nung Các yếu tố ảnh hưởng đến trình kết khối: -Độ mịn: tăng khả kết khối, hạ thấp nhiệt độ kết khối -Tốc độ khuyếch tán: bằn cách tạo khuyết tật bề mặt tinh thể đế đẩy nhanh khả khuyếch tán -Phụ gia khống: thúc đẩy q trình tạo dung dịch rắn, tăng nhanh trình kết khối 3-Kết khối Q trình kết khối có mặt pha lỏng -Giai đoạn I: phân bố lại hạt khí có mặt pha lỏng, thiết lập lại trật tự vật liệu Độ sít đặc vật liệu phụ thuộc vào lượng pha lỏng có mặt vật liệu -Giai đoạn II: hạt rắn bị hòa tan vào pha lỏng, thân pha lỏng tách pha vị trí thành lỗ rỗng, làm cho lỗ rỗng nhỏ lại đồng thời hạt rắn tăng dần kích thước -Giai đoạn III: q trình kết thúc kết khối, lúc pha rắn tái kết tinh đồng thời tăng độ sít đặc vật liệu Đồng thời, pha khí lại vật liệu tồn dạng lỗ xốp kín 1-Thành phần hóa học Chủ yếu trình nung xảy trình biến đổi hóa học thành phần hóa ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất vật liệu -Thành phần hóa ảnh hưởng đến -Nhiệt độ kết khối -Khoảng kết khối 2-Kích thước thành phần hạt Kích thước thành phần hạt ảnh hưởng đến tính chất vật liệu nung như: -Ảnh hưởng đến lớp tiếp xu1v bề mặt hạt trình nung -Ảnh hưởng đến trình kết khối, kích thước hạt mịn q trình kết khối diễn nhanh, nhiệt độ kết khối giảm -Ảnh hưởng đến hiệu suất trình nung mức độ hòa tan hạt rắn, tính chất vật liệu sau nung 3-Mật độ bán thành phẩm -Q trình kết khối ảnh hưởng bời mật độ hạt, phân bố thành phần pha, độ sít đặc vật liệu sau sấy nung -Mật độ cao trình kế khối dễ xảy -Tạo điều kiện hòa tan pha rắn lỏng trình kết khối -Nâng cao hiệu suất trình nung, giảm tỷ lệ phế phẩm 4-Nhiệt độ nung cực đại thời gian nung Nhiệt độ nung thời gian lưu yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm nung Tại đó, q trình diễn phản ứng hóa học, trình kết khối xảy thuận lợi -Nhiệt độ nung hợp lý tạo điều kiện cho trình kết khối diễn hoàn chỉnh -Nhiệt độ nung hợp lý giảm chi phí q trình nung -Thời gian lưu ảnh hưởng đến tính chất vật liệu sau nung 5-Tốc độ nâng giảm nhiệt Tốc độ nâng giảm nhiệt độ phụ thuộc vào trình biến đổi hóa lý cấu tử thay đổi theo nhiệt độ Khi cẩu tử thay đổi làm thay đổi lực liên kết thành phần, dẫn đến phân tán cấu trúc làm hư sản phẩm -Nhiệt độ nung thích hợp làm giảm ứng suất bên sản phẩm, giảm tỷ lệ phế phẩm -Nhiệt độ nung ảnh hưởng đến tính chất yếu cầu sản phẩm (cần đột biến nhiệt ) -Nhiệt độ nung bị ảnh hưởng loại nguyên liệu -Tốc độ nâng nhiệt độ ảnh hưởng đến tính chất ổn định vật liệu sau nung 6-Mơi trường khí Trong q trình nung, mơi trường khí ảnh hưởng đến mơi trường xảy phản ứng hóa học, ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm -Các loại mơi trường khí : oxy hóa, oxy hóa khử, khử, trung tính, chân khơng -Mơi trường khí ảnh hưởng đến q trình tạo màu men, sản phẩm, nhiệt độ nóng chảy -Mơi trường khí ảnh hưởng đến ổn định q trình biến đổi hóa học q trình nung 7-Vai trò tác dụng phụ gia khống Chất khống hóa đóng vai trò chất xúc tác , có tác dụng thúc đẩy q trình kết khối, cải thiện tính chất sản phẩm -Thúc đẩy trình biến đổi thù hình, phân hủy khống ngun liệu -Tăng q trình khuếch tán -Cải thiện khả kết tinh pha tinh thể -Hạ thấp nhiệt độ nung 1-Tính tốn cân nhiệt Thiết lập trình cân nhiệt q trình cân nhiệt thu nhiệt chi thơng qua q trình đốt nóng khơng khí, từ tính lượng nhiệt tiêu hao cần thiết cho thiết bị -Các nguồn nhiệt thu: -Nhiệt độ hóa học nhiên liệu -Nhiệt độ nhiên liệu mang vào -Nhiệt lý học khơng khí -Nhiệt lý học khơng khí lọt vào vùng nung đốt nóng -Nhiệt sản phẩm mang vào -Các nguồn nhiệt chi: -Nhiệt để bốc nước vật lý -Nhiệt làm nóng nước đến niệt độ khí thải -Nhiệt vật liệu mang vào -Nhiệt tổn thất theo khí thải -Nhiệt tổn thất trình cháy khơng hết -Nhiệt tích lũy vỏ lò -Nhiệt hao phí mơi trường xung quanh 2-Thiết bị nung: Trong sản xuất sản phẩm gốm xây dựng chủ yếu có loại thiết bị nung : -Lò nung gián đoạn: lò đứng, lò nằm, lò cóc -Lò nung liên tục: lò vòng, lò tunen, lò roller -Lò vòng: hoạt động theo nguyên tắc sản phẩm nung cố định, lửa chuyển động -Lò tunen: hoạt động theo nguyên tắc sản phẩm nung chuyển động, lửa đứng yên  ... -Nâng cao hiệu suất trình nung, giảm tỷ lệ phế phẩm 4-Nhiệt độ nung cực đại thời gian nung Nhiệt độ nung thời gian lưu yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm nung Tại đó, q trình diễn... lợi -Nhiệt độ nung hợp lý tạo điều kiện cho trình kết khối diễn hồn chỉnh -Nhiệt độ nung hợp lý giảm chi phí q trình nung -Thời gian lưu ảnh hưởng đến tính chất vật liệu sau nung 5- Tốc độ nâng... phí môi trường xung quanh 2-Thiết bị nung: Trong sản xuất sản phẩm gốm xây dựng chủ yếu có loại thiết bị nung : -Lò nung gián đoạn: lò đứng, lò nằm, lò cóc -Lò nung liên tục: lò vòng, lò tunen,