3.4.1 Nghiền:
Phối liệu gốm sứ được tạo hình từ nguyên liệu dạng bột mịn, kích cỡ hạt tùy thuộc từng loại sản phẩm.
Độ mịn càng cao thì bề mặt riêng của phối liệu lớn, phản ứng xảy ra giữa các hạt khi nung sẽ dễ dàng hơn. Tuy nhiên nếu nghiền quá mịn thì cũng không có lợi do độ co lớn dễ nứt vỡ khi sấy hoặc nung.
* Công nghệ gốm thô: nghiền thô và trung bình. thạch cao chết
* Công nghệ gốm tinh: nghiền mịn.
Có thể nghiền khô, nghiền ướt, nghiền từng nguyên liệu riêng rẽ hay nghiền chung.
Việc gia công nguyên liệu khai thác thường được tiến hành gần nguồn khai thác: đập, nghiền, sàng, phân loại…
• Nghiền thô và trung bình là đập và nghiền nguyên liệu dạng cục lớn đến mức
cho phép nạp vào máy nghiền mịn. Khi chọn thiết bị cần lưu ý độ cứng của nguyên liệu và kích thước ban đầu của nó.
-Vật liệu gầy: thạch anh, tràng thạch,…: dùng máy đập hàm, nghiền bánh xe… -Nguyên liệu dẻo: đất sét, cao lanh…dùng máy thái đất, nghiền trục trơn hay có răng, máy nghiền lôxô…
• Nghiền mịn: kích thước hạt < 63μm. (qua hết sàng 10000 lỗ/cm2), trong đó
phần lớn là cỡ 1 – 10 μm.
Nguyên liệu nạp vào máy nghiền bi gián đoạn, dùng phương pháp ướt để nghiền mịn nguyên liệu và phối liệu.
• Ưu điểm phương pháp nghiền ướt:
- Đạt được độ mịn và độ đồng nhất cao.
- Tháo phối liệu thuận tiện, nhất là kết hợp với khí nén. - Không bay bụi.
- Năng lượng tiêu tốn nhỏ hơn nghiền khô.
- Không cần sấy nguyên liệu đem nghiền mà chỉ cần biết chính xác độ ẩm của nó.
- Sử dụng hồ được ngay sau nghiền (nếu tạo hình bằng phương pháp rót) hoặc chỉ cần qua máy lọc ép khung bản để tách bớt nước (phương pháp dẻo).
Tuy nhiên lượng hao mòn bi và lớp lót máy nghiền lớn hơn so với nghiền khô do vậy phải bổ sung bi sau mỗi lần nghiền và tính chất của bi gần giống vật liệu đem nghiền. Do vậy phải chọn bi, lớp lót có độ cứng cao. Ví dụ sản xuất sành sứ: bi là đá
cuội (SiO2 vô định hình). Nếu máy nghiền bi nhỏ, lớp lót và bi là sứ corundon (α – Al2O3). Có máy nghiền bi rung đạt hiệu quả nghiền cao, thời gian ngắn, quy mô nhỏ.
3.4.2 Chuẩn bị phối liệu:
Hai yêu cầu cơ bản:
- Đạt độ chính xác cao nhất về thành phần hóa học và tỉ lệ các cỡ hạt, thành phần phối liệu và các tính chất kỹ thuật của nó để sản phẩm sau nung đảm bảo đúng tính chất mong muốn.
- Đạt độ đồng nhất cao về thành phần hóa, thành phần hạt, lượng nước tạo hình thích hợp, chất điện giải, phụ gia…
Căn cứ vào chỉ tiêu chất lượng từng loại sản phẩm cần nghiên cứu sản xuất để: - Tính toán phối liệu từ nguyên liệu.
- Lựa chọn dây chuyền sản xuất và phương pháp công nghệ tối ưu.
Việc gia công chuẩn bị phối liệu phụ thuộc vào từng loại sản phẩm sản xuất. Nói chung gồm các công đoạn sau:
- Khai thác, gia công tự nhiên sơ bộ: nguyên liệu khai thác chứa tại bãi hay mỏ nhằm trộn sơ bộ, xúc tiến quá trình phong hóa tự nhiên, có thể kéo dài hằng năm. Nếu nguyên liệu cứng: phun nước. Ðối với đất sét, làm thay đổi tính chất nguyên liệu đã nghiền, trộn: vi sinh vật tác động đến quá trình phong hóa tự nhiên làm tăng độ đồng nhất, tăng tính dẻo, dễ tạo hình…
- Chuẩn bị phối liệu: tùy phương pháp tạo hình mà phối liệu sẽ có độ ẩm khác nhau:
+Phương pháp ướt (đổ rót): 20 – 40%.
+Phương pháp khô ≤ 3% và bán khô (ép): 4÷9%.
+Phương pháp dẻo (ép): độ ẩm 10 ÷15%.
• Để hồ rót có độ ẩm thích hợp, càng bé càng tốt, phải pha loãng hồ bằng chất điện giải với hàm lượng thích hợp. Nếu cần ủ hồ phải dùng máy khuấy để tránh lắng hoặc đóng sánh.
• Phối liệu ép bán khô (gạch men): có thể sấy sau khi lọc khuôn bản rồi nghiền tơi thành bột, tiên tiến hơn là sấy phun hỗn hợp phối liệu thành hạt rất mịn. • Phối liệu ép dẻo (làm gạch ngói) thường phải ủ để đạt độ đồng nhất, tăng tính
dẻo (độ ẩm và nhiệt độ thích hợp), tăng độ bền mộc; phải luyện chân không để rút không khí, tăng độ dẻo, độ sít đặc, giảm độ co, giảm nứt vỡ mộc khi sấy, nung.
3.4.3 Kiểm tra kỹ thuật:
Mỗi giai đoạn trong quá trình gia công chuẩn bị phối liệu đều phải qua kiểm tra kỹ thuật một số chỉ tiêu cơ bản:
- Kiểm tra độ chính xác và đồng nhất về thành phần hóa, thành phần hạt và độ ẩm.
- Kiểm tra độ dẻo, cường độ mộc, độ co sấy,… - Kiểm tra màu sắc đất mộc sau nung.
- Kiểm tra tính chất phối liệu sau nung.
- Đối với hồ rót cần kiểm tra thêm độ lưu động và tỷ trọng hồ → có tiêu chuẩn cụ thể và có ý nghĩa quan trọng.