IV. MÁY THIẾT BỊ
4.2 Lò nung nhanh
Nung là một q trình trong đó vật liệu gốm đạt được các đặc tính cơ học và các tính chất bản năng của bản chất hóa lý tạo nên giá trị sử dụng của vật liệu. Các phản ứng và các biến đổi hóa lý xuất hiện trong q trình nung nhằm cho vật liệu gốm được tạo hình, có độ bền vững và độ chặt cao hoặc thấp.
Nung là công đoạn quyết định đến chất lượng sản phẩm.
4.2.1 Mơ tả dịng vật chất.
Thao tác với gạch chưa nung và nạp gạch vào lị nung:
+ Ở cuối dây chuyền tráng men có lắp một số thiết bị để nạp gạch vào xe chứa con lăn. Xe chứa đẩy gạch mộc được chuyển đến khu chứa sau đó đến thiết bị tháo gạch mộc nằm ở đầu lị bằng xe vận chuyển thủ cơng. Thiết bị này lấy gạch chưa nung ra khỏi xe chứa đẩy gạch thiết bị cáp liệu cho lò bằng hệ thống con lăn.
+ Dỡ gạch ra khỏi lò và lưu kho gạch nung xong: thiết bị dỡ gạch đã nung được đặt ở cuối lị.
4.2.2 Mơ tả máy móc.
Lị nung là loại lò nung 1 lần, gạch ceramic được đặt trực tiếp lên băng chuyền các con lăn song song với nhau và vng góc với chiều chuyển dộng của gạch trong lị. Tốc độ quay con lăn xác định tốc độ nạp gạch vào lò.
Lò được cấu tạo từ các modul được trang bị đầy đủ các chi tiết của hệ thống đốt. Lị được chia nhỏ thành 4 vùng chính: Zơn đầu lị, zơn nung sơ bộ, zơn nung, zơn làm nguội.
Zơn đầu lị: zơn nạp gạch vào lị, chức năng chình là làm bộc hơi độ ẩm còn lại do hút ẩm từ q trình tráng men. Zơn này cũng có chức năng loại trừ khí thải khỏi lị, được nối với quạt hút khí thải chính.
Zơn nung sơ bộ: Chức năng chính là chuẩn bị gạch sẵn sang để nung. Đây là giai đoạn nhạy cảm nhất của quá trình nung, nhiệt độ được đảm bảo bởi các béc đốt phun tốc độ cao đặt trên và dưới con lăn. Zôn này trang bị các tấm chắn sợi gốm lắp ngang chiều chuyển động của lị, các vách ngăn này được bố trí trên là dưới các con lăn để dẫn hướng và điều khiển chuyển động của khí thải.
Zơn nung: là zơn mà nhiệt độ cực đại đạt tới. Zơn cũng có các béc đốt lắp trên và dưới con lăn thành thừng nhóm 6 chiếc một và điều chỉnh bằng các van, các van này được điều khiển bằng thiết bị tự điều khiển có độ chính xác cao. Điều khiển nhiệt độ hồn tồn tự động. Ngồi ra zơn nung cũng có các tấm chặn đặt ở trên và dưới con lăn.
Zôn làm nguội: được chia làm 2 phần nhỏ là làm nguội nhanh và làm nguội chậm. Đoạn thứ nhất hạ nhiệt độ độ gạch bằng cách thổi trực tiếp khơng khí có nhiệt độ bằng nhiệt độ mơi trường vào lị. Đoạn thứ hai có chế độ làm nguội gạch tuyến tính làm cho gạch có đủ thời gian đi qua các trạng thái chuyển tiếp.
Vật liệu sử dụng cho lò nung là vạt liệu chịu lửa, cách nhiệt, được đỡ bằng cấu trúc thép gồm vật liệu nhẹ, cách nhiệt ở các phần tiếp xúc với lủa và bơng gốm. Nhờ có hệ số dẫn nhiệt tháp nên các vật liệu này có hiệu quả cách nhiệt tốt và giàm tiêu tốn nhiên liệu.
Cấp liệu vào lò được đảm bảo nhờ sự quay các con lăn gốm, các con lăn này có thể làm việc ở nhiệt độ tới 1230oC ở zôn nung. Các con lăn này tao ra một mặt liên tục để tránh cho gạch bị cong. Con lăn trong lò nung được quay với tốc độ đều và ổn định, đồng thời nó có thể thay thế dễ dàng và nhanh chóng.
Hệ thống đốt: Các béc đốt được đặt ở cả 2 bên lò và chia thành nhiều nhóm trên và dưới con lăn bằng cách bố trí so le.
Cấu tạo béc đốt có 2 loại ống đốt: ống thẳng và ống có ray.
4.2.3 Nguyên lí hoạt động.
Nung sản phẩm gốm khi nhiệt độ tăng lên các quá trình sau đây xảy ra:
+ Dưới 100oC: xảy ra sự bốc hơi của nước làm ẩm (ẩm cịn dư lại do tái hút ẩm từ mơi trường xung quanh sau sấy).
+ Khoảng 200oC : xảy ra sự bốc hơi của nước làm ẩmcòn tồn tại giữa các hạt sét.
+ Giữa 300-450oC: có sự cháy các chất chứa cacbon tồn tại ít nhiều trong đất sét và sự phân hủy sulphit và sulphat.
+ Giữa 450-650oC: bắt đầu phân hủy các chất sét, xảy ra sự bốc hơi nước liên kết hóa học với các iion Si4+ và Al3+ trong mạng tinh thể.
+ Giữa 500-600oC : Biến đổi thù hình của P-Quart sang Ầ-Quart kèm theo hiện tượng tăng thể tích của gạch.
+ Giữa 700-900oC: Phân hủy cacbonat , giải phóng CO2.Trên 700oC phản ứng giữa SiO2 và Al2O3 với các phân tử chảy tạo thành các aluminat silic làm cho vật liệu gốm có độ cứng ,tính ổn định sự bền vững.Tuy nhiên lúc này vật liệu còn tương đối xốp.
+ Ở nhiệt độ giữa 950-1050oC quá trình nung sơ bộ kết thúc.
+ Trên 1050oC, aluminum silic biến mềm và nóng chảy làm cho xương gốm tăng thêm độ cứng,độ chặt và không thấm nước.
Nhiệt độ các zôn tầng trên con lăn:
Môđun M13T M15T M17T M19T M21T M23T M25T M27T M28T M33T Nhiệ
t độ
700 750 850 950 1060 1150 1150 1050 750 600
Nhiệt độ các zôn tầng dưới con lăn: Môđun
(dưới) M9 M11 M13 M15 M17 M19 M21 M23 M25 M27 M30 M36
Nhiệt
độ oC 050 600 700 800 850 950 1050 1150 1150 1050 650 550 Nhiệt độ nung được chọn sao cho việc đạt được độ xốp hợp lí tương ứng với độ co cực đại.
Khi đạt được nhiệt độ cực đại xương gốm được cho qua gian làm nguội nhanh và chầm trong khi vẫn giữ được tính chất mong muốn cho đến một nhiệt độ cho phép lấy sản phẩm ra khỏi lò và thao tác mà không gây ra hư hỏng.
4.2.4 Kiểm tra sản xuất.
Kiểm tra đặc tính của gạch: + Đo nhiệt độ
+ Độ co + Độ bền uốn + Trọng lượng gạch
Kiểm tra và phân tích khuyết tật. Kiểm tra đặc tính của sản phẩm nung: + Độ xốp (độ hút nước)
+ Đo áp suất của quạt hút
+ Kiểm tra tốc độ dòng chảy nhiên liệu + Kiểm tra mơi trường nung
4.2.5 Trình bày cơng việc.
Nạp gạch vào lò bằng cách đưa xe chứa từ khu chứa về đầu lị.
Đảm bảo khơng có chướng ngại nào trong khu vực nạp và tháo gạch của xe chưa. Kiểm tra liên tục tất cả thiết bị đo và điều chỉnh lò.
Ghi lại nhiệt độ các can nhiệt , độ chân khơng ở các điểm khác nhau của lị. Thực hiện những thao tác cần làm khi cúp điện hay ngừng cung cấp nhiên liệu.
Nung thử mẫu ,đánh giá sự đồng đều của việc nung ở các khu vực lị khác nhau. Thơng số cơng nghệ lò nung.
Chiều dài lò 97,65 m
Chiều rộng lò 3400 mm
Loại béc đốt PL7
Nhiệt độ cực đại của VL chịu lửa 1350oC
Đường kính con lăn 50 mm
Khoảng cách tâm con lăn 70 mm
Chiều dài con lăn 3160
Tổng số con lăn 1395 chiếc
Chu kì nung
+ Gạch 25x25 và 25x40 53 phút
+ Gạch 40x40 55 phút