Đồ án xây dựng nhà máy SiLiCat

mục lục
phần I : mở đầu2
phần ii : lựa chọn địa đIểm xây dựng nhà máy..3
1. Vị trí địa lý ..3
2. Đặc điểm khí hậu .3
3. Điều kiện kinh tế 3
4. Điều kiện giao thông vận tải 4
5. Điều kiện cấp thoát nớc .4
6. Điều kiện chiếu sáng , thông tin liên lạc .4
7. ý nghĩa của việc chọn khu công nghiệp Tiên Sơn làm địa điểm xây dựng
nhà máy ...4
thuyết minh dây chuyền sản xuất.6
phần iii : tính toán kỹ thuật...7
1. Lựa chọn mặt hàng ..7
2. Tính toán phối liệu xơng 8
3. Tính toán phối liệu men .10
4. Tính cân bằng vật chất cho xơng .12
5. Tính cân bằng vật chất cho men 13
6. Tính toán quá trình sấy ..14
7. Tính toán lò nung ..22
8. Lựa chọn thiết bị trong dây chuyền ...54
phần iv : xây dựng...61
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
1
phần v : đIện nớc66
phần vi : an toàn lao động70
phần vii : kinh tế tổ chức72
phần viii : kết luận.80
tàI lệu tham khảo..82

SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
2
phần I: mở đầu
Vật liệu xây dựng nói chung là một trong những nghành công nghiệp nhẹ
mũi nhọn , góp phần không nhỏ cho nền kinh tế của nớc ta.
Sản phẩm của nghành rất đa dạng nh : các loại gạch ốp lát ceramic , gạch
granit , gạch côttô..., các loại gốm mỹ nghệ , dân dụng dùng cho nhu cầu tiêu
dùng. Các loại sứ điện , sứ kỹ thuật cao dùng trong công nghiệp điện , điện
tử,sứ thông tin...trong sự phong phú đó phải kể đến sản phẩm sứ điện hạ thế ,
một trong những sản phẩm quan trọng rất thiết yếu với sinh hoạt của con ng-
ời , tăng chất lợng sinh hoạt của cuộc sống.
Thực tế nghành gốm sứ đã có ở nớc ta từ vài nghìn năm trớc, chủ yếu là sứ
mỹ nghệ dân dụng, và đã có giai đoạn cũng bị chậm phát triển,thậm chí một
số sản phẩm mỹ nghệ nổi tiếng đã bị mai một . Tuy nhiên vài thập niên trở lại
đây chúng ta lại thấy sự trở lại và phát triển đáng kể của nghành gốm sứ , đặc
biệt là sản phẩm sứ điện ngày một nâng cao chất lợng, mẫu mã , đợc ngời tiêu
dùng trong nớc và nớc ngoài công nhận về chất lợng tốt. Điều này đợc đánh
giá bằng chứng chỉ ISO của sản phẩm sứ điện Hoàng Liên Sơn do trung tâm
chứng nhận phù hợp tiêu chuẩn Quacert và tổ chức chứng nhận BVQV Anh
quốc cấp .
Trớc tình hình các nghành công nghiệp phát triển nh vũ bão , cùng với định
hớng phát triển kinh tế trong văn kiện của đại hội IX ban chấp hành TW đảng
khoá IX u tiên phát triển khai thác đúng triệt để các nghành vật liệu xây dựng.
Thì đặt ra cho bộ xây dựng cần phải xây dựng thêm các nhà máy sản xuất sứ
điện để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nớc và xuất khẩu, nhất là khi chúng
ta hội nhập vào APTA.
Tuy vậy nghành VLXD của nớc ta còn đứng trớc nhiều khó khăn nh công
nghệ sản xuất còn lạc hậu ở nhiều cơ sở, nhiên liệu tốt vẫn phải nhập ,, những

SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
3
điều này ảnh hởng không nhỏ đến giá thành sản phẩm, đó là những cản trở của
sự phát triển của nghành .
Song với nguồn nguyên liệu phong phú, đợc thiên nhiên ban tặng
phân bố khắp các khu vực trong cả nớc, nguồn nhân lực cần củ chăm chỉ ,
sáng tạo khéo léo chắc chắn rằng nghành gốm sứ xây dựng của nớc ta sẽ đợc
củng cố và phát triển mạnh trong vài năm tới đa công nghiệp gốm sứ vơn xa
trong khu vực và thế giới , góp phần vào sự phát triển chung của nền kinh tế n-
ớc ta .
phần ii: lựa chọn địa điểm xây dựng
Căn cứ vào điều kiện để lựa chọn khu công nghiệp nh gần đờng giao
thông,gần nơi tiêu thụ, phân bố sản phẩm, điều kiện khí hậu , thổ nhỡng, căn
cứ vào sự ổn định chính trị của khu dân c, giá thuê đất, điêù kiện về thủ tục
thuê đất, sự khuyến khích đầu t của địa phơng vào sự quy hoạch của nhà nớc
về các khu công nghiệp phía bắc, dự kiến nên đặt nhà máy tại khu công nghiệp
Tiên Sơn của tỉnh Bắc Ninh.
1.Vị trí địa lí:
Khu công nghiệp Tiên Sơn có vị trí rất thuận tiện, là đầu mối giao lu ,phát
triển kinh tế với các địa phơng nh Hà Nội , Quảng Ninh, Hải Phòng, Bắc
Giang, cảng hàng không ,sân bay quốc tế Nộ Bài, các khu kinh tế phía
bắc.Khu công nghiệp Tiên Sơn hiện tại có diện tích134,76 ha, nằm trong tổng
thể 312 ha diện tích phát triển khu công nghiệp
2. Đặc điểm khí hậu:
Thuộc vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, mùa đông lạnh.Nhiệt độ trung bình trong
năm 24,5
0
C , nhiệt độ tháng cao nhất trong năm 30,1
0
C, nhiệt độ tháng thấp

nhất trong năm 16,3
0
C, số giờ nắng cả năm là 1429 giờ, lợng ma cả năm1558
mm, tốc độ gió mạnh nhất 34 m/s, độ ẩm trung bình trong một năm 79%.
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
4
3. Điều kiện kinh tế xã hội:
Bắc Ninh là một tỉnh nằm ở phía bắc thủ đô Hà Nội , là mảnh đất có truyền
thống văn hoá lâu đời, mảnh đất linh kiệt ,có truyền thống khoa bảng, tình
hình chính trị , dân c ổn định , năm trong khu vực tam giác phát triển kinh tế
là Hà Nội - Hải Phòng-Quảng Ninh.
Tốc độ phát triển hàng năm không ngừng gia tăng , năm sau cao hơn năm tr-
ớc.
Dân số trong tỉnh tính đến tháng 06/ 2001 là 950.000 ngời. Trong đó số ng-
ời trong độ tuổi lao động là 620.944 ngời.
Đây là điều kiện rất thuận lợi để phát triển các nhà máy công nghiệp.
4. Điều kiện giao thông : Khu công nghiệp Tiên Sơn có một vị trí giao thông
hết sức thuận lợi: nằm giữa quốc lộ 1A cũ và 1b mới, cách thủ đô Hà Nội về
phía bắc là 16 km , cách sân bay quốc tế nội bài theo quốc lộ 18 là 20 km,
nằm cạnh tuyến đờng sắt đi các tỉnh biên giới nh Lạng Sơn.
5. Điều kiện cấp thoát nớc:
Do đặc trng của ngành sản xuất gốm sứ nói chung và sứ điện nói riêng là sử
dụng lợng nớc tơng đối lớn so với các nghành sản xuất khác. Do đó nguồn để
cung cấp cho nhà máy lấy từ nguồn nớc ngầm, với nhà máy công suất 6500m
3
/
ngày, cùng công trình điều hoà mạng lới cấp nớc khu công nghiệp bể 1000m
3
,
ở độ cao 30 m. Hệ thống xử lý nớc thải đợc thiết kế có hệ thống kiểm tra hàm

lợng chất thải có trong nớc trớc khi thải ra đờng thoát công cộng.
6. Điều kiện chiếu sáng , thông tin liên lạc:
Nguồn cung cấp điện cho các nhà máy ở khu công nghiệp đợc thông qua
mạng lới điện 110/220 kv (2 nhà máyì 40MVA) với công suất toàn khu công
nghiệp là 30623kw.
Hệ thống giao thông trong toàn khu công nghiệp đợc bê tông nhựa hoá hoàn
toàn và đợc chiếu sáng bằng điện cao áp hiện đại.
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
5
Hệ thống thông tin liên lạc , đảm bảo mọi nhu cầu về thông tin liên lạc và
dịch vụ bu điện (bu điện , fax, internet, điện thoạ đờng dài , quốc tế ) thông
qua mạng lới bu điện tỉnh và bu điện các thị trấn lân cận nh Lim, bu điện thị
trấn Từ Sơn ..
Có hệ thống phòng cháy chữa cháy trong khu công nghiệp đạt tiêu chuẩn cấp
nhà nớc về an toàn.
Có diện tích đất trồng cây xanh là 6,5 ha tạo quang cảnh đẹp và giữ cân bằng
môi trờng sinh thái trong khu công nghiệp.
7. ý nghĩa của việc chọn khu công nghiệp Tiên Sơn làm địa điểm xây dựng
nhà máy : Việc chọn khu công nghiệp Tiên Sơn làm địa điểm xây dựng nhà
máy có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc giải quyết công ăn việc làm cho
một bộ phận không nhỏ lao động trong khu vực tỉnh Bắc Ninh và các tỉnh lân
cận , tăng thu nhập cho dân , góp phần vào việc tăng trởng kinh tế của tỉnh
nhà.
Ngoài ra còn tận dụng đợc nguồn nhân lực có trình độ đợc đào tạo từ các tr-
ờng đào tạo công nhân kỹ thuật của tỉnh và nguồn kỹ s từ thủ đô Hà Nội.
nguồn nguyên liệu nhập từ các tỉnh Hải Dơng, Phú Thọ... rất thuận lợi
trong việc vận chuyển qua đờng bộ , đờng sắt, ..
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
6
Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất sứ ĐIệN Hạ THế

SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
7
đất sét
Cao lanh fenpat Thach anh dolomit
Zno
kt
Baco
3
định lượng
Bài fối liệu theo tỷ lệ Bài fối liệu menBài fối liệu xương
Nghiền bi
Bể khuấy
Khử sắt
Bể chứa(w=47%)
ép lọc khung bản
Luyện thô(w=21)

ủ(w=21%)
Luyện chân 0
Nghiền bi
Bể khuấy
Khử sắt
Thùng cao vị
tráng men
Tạo hình dao dây
Tạo hình dập dẻo
Sấy tự nhiên
Sấy tuy nel
Nung con thoi

Kiểm tra
đóng gói
Nhập kho
THUYếT MINH DÂY CHUYềN SảN XUấT
Nguyên liệu nhập về nhà máy ở dạng đã xử lý từ các công ty chuyên cung
cấp nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất vật liệu silicat.Từ bài phối liệu x-
ơng, men thì các loại nguyên liệu dùng cho các bài phối liệu sẽ đợc định lợng
bằng cân định lợng theo tỷ lệ của bài phối liệu.Sau đó các nguyên liệu của bài
phối liệu xơng đợc nghiền trong máy nghiền xơng với tỷ lệ bi , liệu, nớc theo
khối lợng là:1,15:1:0,9.Bi sử dụng ở đây là bi cao nhôm hình cầu do nhà máy
tự sản xuất.Nguyên liệu gầy dợc nạp vào nghiền trớc, sau đó nguyên liệu dẻo
đợc nạp vào nghiền cùng .Thời gian nghiền một mẻ là 21 giờ.Trong quá trình
nghiền có nạp vào chất điện giải là thuỷ tinh lỏng.sau khi nghiền xong, hồ đợc
xả xuống bể khuấy , sau đó đợc bơm màng bơm lên thiết bị khử sắt.Sau đó hồ
đợc tháo xuống bể khuấy 2 để hồ đợc đồng đều các cỡ hạt ,hồ đợc đồng nhất
và ổn định .Hồ từ bể khuấy này sẽ đợc bơm màng cấp cho máy ép lọc khung
bản ,nhờ có máy ép mà hồ phối liệu có độ ẩm từ 47,4% trở thành phối liệu dẻo
có độ ẩm là 21%.Phối liệu sau khi luyện thô đợc xếp thành từng đống trong
kho ủ .Tác dụng của việc ủ sẽ làm tăng tính dẻo của phối liệu .Trong thời gian
ủ , nớc có trong phối liệu sẽ theo các ống dẫn rất nhỏ phân bố đều trong các
lớp đất thúc đẩy các phản ứng hoá học , chuyển một phần nhỏ AL
2
O
3
vào dạng
hoà tan đợc trong kiềm sinh ra AL
2
(OH)
3
và các axit sicilic.Trong trạng tháI

keo đất sét có trong phối liệu đợc nhuần nhuyễn thêm nhờ các vi khuẩn .Thời
gian ủ là 24 ngày để hiệu quả ủ tăng rõ rệt.Phối liệu mộc sau khi ủ sẽ đợc
luyện trong máy luyện hút chân không để khử không khí một cách hiệu quả
nhất , từ đó nâng cao đợc rất nhiều tính dẻo, trên cơ sở đó mà ta có thể thay thế
một lợng đất sét có trong phối liệu bằng cao lanh loại tốt , làm tăng độ mịn
chặt cho xơng sứ , nâng cao cờng độ cơ khi sấy và nung , tăng khả năng cách
đIện của sứ , giảm tỉ lệ h hao sản phẩm.Sau khi luyện chân không xong thì
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
8
phối liệu đợc cắt thành các phôI đất phù hợp cho việc tạo hình từng loại sản
phẩm.Có hai phơng thức tạo hình là tạo hình dao dây đối với loại sản phẩm sứ
thông tin hạ thế , phơng thức thứ hai là tạo hình ép dập dẻo đối với loại sản
phẩm sứ đIện hạ thế dân dụng .Sau khi tạo hình xong thì sản phẩm mộc đợc
sấy tự nhiên đến độ ẩm 15% thì đợc xếp lên xe goòng để sấy trong hầm sấy
tuynel đến độ ảm 1%.Các nguyên liệu của bàI phối liệu men đợc nghiền trong
máy nghiền men ,chu kỳ nghiền một mẻ là 22 giờ, mỗi mẻ nạp 2 tấn nguyên
liệu khô.Hồ men đợc nghiền từ máy nghiền men sau khi nghiền xong dợc xả
xuống bể khuấy , sau đó đợc bơm màng đa lên thiết bị khử sắt rồi lại đợc bơm
màng đa lên thùng cao vị .Từ đó men sẽ đợc cung cấp để tráng men cho các
sản phẩm mộc sau khi đã sấy tuynel .Tráng men xong sản phẩm mộc sẽ đợc
xếp lên các xe goòng và đa vào nung trong lò nung con thoi ở nhiệt độ nung
max là 1280 độ, thời gian nung một mẻ là 31 giờ không kể thời gian xếp
dỡ.Sau khi nung xong sản phẩm đợc kiểm tra khuyết tật bằng mắt thờng để
loại bỏ những phế phẩm không khắc phục lại đợc .Sản phẩm tiếp tục đợc thử
độ bền cơ(đại diện) và thử điện.Sản phẩm khi đã đạt đầy đủ các tiêu chuẩn thì
đợc đóng gói và nhập kho.
Phần iii:tính toán kỹ thuật
i. lựa chọn và giới thiệu mặt hàng
Sứ điện ngày nay là một loại mặt hàng hết sức phong phú và rộng rãi, nó
phát triển nhanh chóng cùng với sự phát triển của nền kinh tế cũng nh của các

nghành công nghiệp nặng , đặc biệt là nghành công nghiệp điện .Cùng với sự
phát triển của các loại mặt hàng sứ điện nói chung, mặt hàng sứ điện hạ thế
cũng rất phong phú về chủng loại cũng nh mẫu mã phù hợp với đặc tính sử
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
9
dụng của nó.Vì vậy trong bản đồ án này chỉ giới thiệu hai loại mặt hàng chính
là sứ thông tin hạ thế đờng đây và sứ hạ thế dân dụng trong gia đình
- Giới thiệu mặt hàng sứ thông tin hạ thế đờng dây:
Kiểu D D1
D2 h H1 H2 r Khối l-
ợng(kg)
A20 70 36 17 65 18 11 10 0,3
A30 86 42 17 76 21 13 10 0,4
Si532 80 45 18 76 17 40 18 0,8
Si531 70 39 17 65 17 31 16 0,6
Thông số kỹ thuật đặc trng:
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
10
Mô tả điện áp duy trì ở
trạng thái khô--
ớt,50Hz,1
Lực kéo phá huỷ Chiều dàI dòng
dò nhỏ nhất
đơn vị tính
Kv Kn mm
A20
25/12 20 100
A30 25/12 20 150
SI532 25/15 15 80
SI531 20/15 15 50

- giới thiệu mặt hàng sứ điện hạ thế dân dụng:Đây là loại mặt hàng có kích th-
ớc nhỏ cỡ vài cm , khối lợng trên dới 100 gam nh cầu chì , cầu dao Tuy
nhiên loại mặt hàng này giờ không còn đợc sử dụng nhiều nên trong đồ án này
thiết kế sản xuất loại mặt hàng này cũng không nhiều , tỷ lệ so với mặt hàng
sứ thông tin hạ thế về khối lợng là 20/80.
II.Tính toán phối liệu xơng
- Chọn nguyên liệu sản xuất:
Loại
nguyên
liệu
SiO
2
AL
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO K
2
O Na
2
O TiO
2
MKN Tổng
Đất sét
Trúc

Thôn
67,5 20,10 1,15 0,60 0,45 1,50 0,83 0 7,50 99,63
Cao
lanh
Yên
Bái
47,61 35,51 0,64 0,09 0,26 1,81 0,26 0,12 13,36 99,66
Fenspat
Vĩnh
67,6 17,20 1,06 0,67 0,96 8,50 3,25 0 0,76 100
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
11
Phú
Thạch
anh LC
98,67 0,39 0,21 0,11 0,13 0,12 0,13 0 0,15 99,91
- Sau khi tính toán ta có T-Q-F của các nguyên liệu nh sau:
Tên nguyên liệu T Q F
Đất sét Trúc Thôn 43,28 36,82 15,87
Cao lanh Yên Bái 83,79 0,21 12,88
Fenspat Vĩnh Phú 6,69 13,13 77,65
Thạch anh Lao
Cai
0,11 97,40 1,81
- Tính phối liệu:Ta có T
C
=T
N
/0,8=1280/0,8=1600 tra trên biểu đồ TQF ứng với
điểm 27 .Theo biểu đồ chọn T=50 , Q=20 , F=30

+ Tính bài phối liệu khi biết thành phần khoáng :Để đảm bảo cờng độ mộc ta
chọn trớc hàm lợng đất sét là 20%.Khi đó T-Q-F đa vào qua đất sét là:
T=43,28*0,25=10,82
Q=36,82*0,25=9,21
F=15,87*0,25=3,97
Lợng T-Q-F còn lại do Fenspat , Cao lanh , Thạch anh mang vào là:
T=50-10,82=39,18
Q=20-9,21=10,79
F=30-3,97=26,03
Ký hiệu % lợng Cao lanh , Fenspat , Thạch anh mang vào trong phối liệu
lần lợt là x,y,z.Khi đó ta có hệ sau :
83,79*x+6,69*y+0,11*z=39,18
0,21*x+13,13*y+97,4*z=10,79
12,88*x+77,65y+1,81z=26,03
Giải hệ trên ta đợc :
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
12
x= 0,4468=44,68%
y=0,2593=25,93%
z=0,0719=7,19%
Từ kết quả trên ta có (x+y+z)=77,8% ,quy về (100-25=75%) ta đợc
x=43,07% , y=25,00% , z=6,93%.
- Kiểm tra lại T-Q-F của phối liệu:
Nguyên liệu T Q F
Đất sét (25%) 10,82 9,21 3,97
Cao lanh
(43,07%)
36,09 0,09 5,55
Fenspat (25%) 1,67 3,28 19,41
Thạch anh

(6,93%)
0,01 6,75 0,13
Tổng 48,59 19,33 29,06
Chọn trớc 50,00 20,00 30,00
- Thành phần hoá học của phối liệu và xơng nh sau:
Nguyên liệu SiO
2
AL
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO K
2
O Na
2
O TiO
2
MKN
Đất sét(25%) 16,88 5,03 0,29 0,15 0,11 0,38 0,21 0 1,88
Cao
lanh(43,07%)
20,51 15,29 0,28 0,04 0,11 0,78 0,11 0,05 5,75
Fenspat(25%) 16,90 4,30 0,27 0,17 0,24 2,13 0,81 0 0,19
Thạch
anh(6,93%)
6,84 0,03 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0 0,01

Phối liệu 61,12 24,65 0,84 0,36 0,47 3,29 1,14 0,05 7,83
Xơng sứ 66,31 26,74 0,91 0,39 0,51 3,57 1,24 0,05 0
III. Tính bài phối liệu men:
- Chọn bài men có thành phần hoá nh sau:
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
13
SiO
2
AL
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO K
2
O Na
2
O ZnO
67,00 11,50 0,70 5,50 4,50 5,53 2,00 2,50
- Chọn nguyên liệu sản xuất men:
Nguyên
liệu
SiO
2
AL
2
O

3
Fe
2
O
3
CaO MgO R
2
O(K
2
O+Na
2
O) ZnO TiO
2
MKN
Cao
lanh
Yên Bái
52,34 28,10 0,78 0,13 0,31 3,37(3,18+0,19) 0 0,47 14,50
Fenspat
La Phù
61,96 19,66 0,47 0,56 0,40 15,52(11,44+4,08) 0 0,42 1,01
Thạch
anh Lào
Cai
97 98 0,39 0,24 0,84 0,27 0,25(0,12+0,13) 0 0 0,03
Đôlômit
Thanh
Hoá
0,90 0 0,20 28,50 22,10 O,20 0 0 47,5
ZnO

KT
0 0 0 0 0 0 100 0 0
+ ZnO
KT
chứa 100% ZnO nên ta chọn 2,5% ZnO
KT
+ Để men dễ nghiền và chống lắng cho men ta chọn 10% Cao lanh Yên
Bái .Lợng các oxyt do Cao lanh mang vào là:
SiO
2
AL
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO MgO Na
2
O
5,234 2,81 0,078 0,013 0,031 0,318 0,019
+ Lợng các oxyt do các nguyên liệu còn lại mang vào là:
SiO
2
AL
2
O
3
Fe

2
O
3
CaO MgO MgO Na
2
O
61,766 8,69 0,622 5,487 4,469 5,212 1,981
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
14
+ Gọi x , y , z lần lợt là % lợng Fenspat , Thạch anh , Đôlômit có trong phối
liệu men.Từ đó ta có hệ phơng trình:
15,52*x+0,25*y+0,2*z=7,193(cho R
2
O)
61,96*x+97,98*y+0,9*z=61,766(cho SiO
2)

0,56*x+0,84*y+28,5*z=5,487(cho CaO)
Giải hệ trên ta đợc:
x=0,45574=45,574%
y=0,34059=34,059%
z=0,17353=17,353%
Từ kết quả trên ta có (x+y+z)=96,986% .Quy về (100-10-2,5)=87,5% ta đợc
x=41,12% , y=30,73% , z=15,65%
- Thành phần hoá của phối liệu và men:
Nguyên liệu SiO
2
AL
2
O

3
Fe
2
O
3
CaO MgO R
2
O ZnO TiO
2
MKN
Cao lanh(10%) 5,23 2,81 0,08 0,01 0,03 0,34 0 0,05 1,45
Fenspat(41,12%) 21,52 8,08 0,19 0,23 0,16 6,38 0 0,17 0,42
Thạch
anh(30,73%)
30,11 0,12 0,07 0,26 0,08 0,08 0 0 0,01
Đôlômit(15,65%) 0,14 0 0,03 4,46 3,46 0,03 0 0 7,43
ZnO
KT
0 0 0 0 0 0 2,5 0 0
Phối liệu 61,01 11,02 0,38 4,97 3,74 6,84 2,5 0,22 9,32
Men 67,28 12,15 0,42 5,48 4,13 7,54 2,76 0,24 0

Tính nhiệt độ nóng chảy của men:
Theo công thức thực nghiệm để xác định nhiệt độ nóng chảy của men:
K=
mibimbmb
niainana
*...2*21*1
*...2*21*1
+++

+++

Trong đó : a1,a2,..,ai là hằng số chảy đối với các ôxit dễ chảy theo bảng
: n1,n2,..,ni là hàm lợng các ôxit dễ chảy theo % trọng lợng.
: b1,b2,.,bi là hằng số nóng chảy của các ôxit khó chảy theo bảng
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
15
: m1,m2,.,mi là hàm lợng các ôxit khó chảy theo % trọng lợng.
Tra theo bảng [1-249] ta có kết quả sau:
K=(7,54*1+2,76*1+4,13*0,6+0,42*0,8+5,48*0,8)/12,15*
1,2+67,28*1)
K= 0,22. Do đó nhiệt độ chảy của men =1280
o
C phù hợp với nhiệt độ kết khối
của xơng.
IV. Tính cân bằng vật chất cho xơng: ở đây ta chọn lợng sản phẩm tạo hình
dao dây chiếm 20% về khối lợng.
Khâu sản
xuất
Tỷ lệ
phế
phẩm
hoặc
hao
hụt(%)
Trọng lợng nguyên
liệu khô tuyệt đối(T)
Độ
ẩm
làm

việc
W
(%)
Trọng lợng làm việc
ứng với W làm việc
Nung 5+7(M
KN=7)
960*100/(100-5-7)
= 1090,909
1 1090,909*100/99
= 1101,928
Tráng men 0,1 1090,909*100/99,9
= 1092,001
1 1092,001*100/99
= 1103,031
Sấy tuynel 3 1092,001*100/97
= 1125,774
1 1125,774*100/99
= 1137,145
Sấy tự nhiên 1 1125,774*100/99
= 1137,145
15 1137,145*100/85
= 1337,818
Tạo hình dao
dây
3
40
80*(1137,145*100/97
)*100/(100*60)
= 1563,086

21 1563,086*100/79
= 1978,590
Tạo hình ép
dập dẻo
3 1137,145*100*20/
(100*97) = 234,463
21 234,463*100/79
= 296,789
Tổng tạo hình 1797,549 21 2275,397
Luyện chân 0,5 1797,549*100/99,5 21 1806,582*100/79
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
16
không = 1806,582 = 2286,813
ủ 0,2 1806,582*100/99,8
= 1810,202
21 1810,202*100/79
= 2291,395
Luyện thờng 0,5 1810,202*100/99,5
= 1819,298
21 1819,298*100/79
= 2302,909
Nghiền 0,2 1819,298*100/99,8
= 1822,944
- Lợng hồi lu ở các khâu:
Khâu sản xuất Tỷ lệ phế phẩm
hoặc hao hụt(%)
Trọng lợng
nguyên liệu khô
tuyệt đối(T)
Tỷ lệ hồi lu(%)

Sấy tuynel 3 1125,774 95
Sấy tự nhiên 1 1137,145 95
Tạo hình 1797,549 95
+ Lợng hồi lu khi sấy tuynel vào khâu nghiền liệu (w=0%) là:
(1125,774-1092,001)*0,95=32,084 (T)
+ Lợng hồi lu khi sấy tự nhiên vào khâu nghiền liệu (w=0%) là:
(1137,145-1125,774)*0,95=10,802 (T)
+ Lợng hồi lu khi tạo hình vào khâu nghiền liệu (w=0%) là:
(1797,549-1137,1450*0,95=627,384 (T)
- Lợng phối liệu đem nghiền (w=0%) không kể lợng hồi lu là:
1822,944-32,084-10,802-627,384=1152,674
- Lợng từng loại nguyên liệu ở dạng khô tuyệt đối (w=0%) trong 1 năm là:
+Đất sét Trúc Thôn:1152,674*0,25=288,169 (T)
+Cao lanh Yên Bái :1152,674*0,4307=496,457 (T)
+Fenspat Vĩnh Phú:1152,674*0,25=288,169 (T)
+Thạch anh Lào Cai:1152,674*0,0693=79,880 9T0
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
17
- Lợng từng loại nguyên liệu nhập về kho trong 1 năm là:
Tên nguyên liệu Độ ẩm làm việc (%) Khối lợng làm việc (T)
Đất sét Trúc Thôn 8 288,169*100/(100-8)=313,227
Cao lanh Yên Bái 5 496,457*100/(100-5)=522,586
Fenspat Vĩnh Phú 6 288,169*100/(100-6)=306,563
Thạch anh Lào Cai 4 79,880*100/(100-4)=83,208
V. Tính cân bằng vật chất cho men:
Khâu sản
xuất
Tỷ lệ
phế
phẩm

hoặc hao
hụt(%)
Trọng lợng nguyên
liệu khô tuyệt đối(T)
Độ
ẩm
làm
việc
W
(%)
Trọng lợng làm
việc ứng với W
làm việc
Nung 5+7(MK
N=7)
40*100/(100-5-7)
= 45,455
1 45,455*100/99
= 45,914
Tráng men 0,1+0,3 (45,455*100/99,9)*10
0/99,7 = 45,637
34 45,637*100/66
= 69,147
Nghiền men 0,2 45,637*100/99,8
= 45,728
34 45,728*100/66
= 69,285
- Lợng men hồi lu:
Khâu sản xuất Trọng lợng nguyên liệu
khô tuyệt đối(T)

Tỷ lệ hồi lu (%)
Tráng men 45,637 95

+ Lợng hồi liệu vào khâu nghiền (w=0%) là:
(45,637-45,455)*0,95=0,173 (T)
- Lợng nguyên liệu đem nghiền (w=0%) không kể lợng hồi lu là:
45,728-0,173=45,555 (T)
- Lợng nguyên liệu ở dạng khô tuyệt đối trong 1 năm là:
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
18
Tên nguyên liệu Khối lợng ứng với w=0% (T)
Cao lanh Yên Bái 45,555*0,1=4,556
Fenspat La Phù 45,555*0,4112=18,732
Thạch anh Lào Cai 45,555*0,3073=13,999
Đôlômit Thanh Hoá 45,555*0,1565=7,129
ZnO
KT
45,555*0,025=1,139
- Lợng từng loại nguyên liệu nhập về kho trong 1 năm là:
Tên nguyên liệu W (%) Khối lợng làm việc (T)
Cao lanh Yên Bái 5 4,556*100/(100-5)=4,796
Fenspat La Phù 6 18,732*100/(100-6)=19,928
Thạch anh Lào Cai 4 13,999*100/(100-4)=14,582
Đôlômit Thanh Hoá 3 7,129*100/(100-3)=7,349
ZnO
KT
2 1,139*100/(100-2)=1,162
VI. Tính toán quá trính sấy tuynel.
1. Chọn nhiên liệu và tính các thông số của khói lò.
- Chọn nhiên liệu:chọn nhiên liệu là dầu DO có thành phần làm việc nh sau:

C H S O W A
82,5 14,4 0,5 0,5 2,0 0,1
- Nhiệt trị thấp của nhiên liệu:
Q
l
t
=339*C+1030*H-1089*(O-S)-25*W (Kj/Kg.nl)
= 339*82,5+1030*14,4-1089*(0,5-0,5)-25*2,0
=42749,5 (Kj/Kg.nl)=10210,055 (Kcal/Kg.nl)
- Lợng không khí cần cho quá trình cháy:
+ Lợng không khí khô lý thuyết cần thiết cho quá trình cháy:
L
0
=11,6*C+34,8*H+4,3*(S-O) (Kgkkk/Kg.nl)
=11,6*0,825+34,8*0,144+4,3*(0,5-0,5)
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
19
=14,581 (Kgkkk/Kg.nl)
L
0
=0,0889*C+0,265*H-0,333*(O-S) (m
3
kkk/Kg.nl)
=0,0889*82,5+0,265*14,4-0,333*(0,5-0,5)
=11,150 (m
3
kkk/Kg.nl)
+ Lợng không khí khô thực tế cần cho quá trình cháy:
L =L
0

* với là hệ số d không khí , chọn =1,1
L =14,581*1,1=16,039 (Kgkkk/Kg.nl)
L =11,150*1,1=12,265 (m
3
kkk/Kg.nl)
+ Lợng không khí ẩm thực tế mang vào:
L

=(1+0,0016*d)*L , chọn d =18 (gẩm/Kgkkk )
L

=(1+0,0016*18)*16,039
=16,501 (Kgkkẩm/Kg.nl)
- Lợng sản phẩm cháy:
+V
CO2
=V
SO2
=0,01866*C (m
3
/kg.nl)
=0,01866*82,5=1,539 (m
3
/kg.nl)
+V
H2O
=0,112*H+0,0124*(W+100*H
2
O
KK

)+0,0016*d*L
ALPHA
(m
3
/kg.nl)
Với H
2
O
KK
=L

ALPHA
-L
ALPHA
=16,501-16,039=0,462 (kgẩm/kg.nl)
V
H20
=0,112*14,4+0,0124*(2,0+100*0,462)+0,0016*18*16,039
=2,672 (m
3
/kg.nl)
+V
N2
=0,79*L
ALPHA
+0,008*N (m
3
/kg.nl)
=0,79*12,265+0,008*0=9,689 (m
3

/kg.nl)
+V
O2
=0,21*(ALPHA-1)*L
0
=0,21*(L
ALPHA
-L
0
) (m
3
/kg.nl)
=0,21*(12,265-11,150)
=0,234 (m
3
/kg.nl)
+V
ALPHA
= V
CO2
+ V
SO2
+ V
H2O
+ V
N2
+ V
O2
(m
3

/kg.nl)
= 1,539 +1,539 +2,672 +9,689 +0,234
=15,673 (m
3
/kg.nl)
- Xác định các thông số của không khí ngoài trời:
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
20
Gọi các thông số của không khí ngoàI trời là A(t
0
,f
0
,d
0
,I
0
).Chọn t
0
=25
0
C ,
f
0
=85%.Tra trong sổ tay hoá công ta có phân áp suất bão hoà tại 25
0
C là
P
B
=0,318 bar.Khi đó:
+d

0
=0,622*f
0
*P
B
/(P-f
0
*P
B
) (kgẩm/kgkk)
với P là áp suất tổng , lấy P=745 mmHg
d
0
=0,622*0,85*0,318/[(745/750)-0,85*0,318]
=0,017 (kgẩm/kgkk)
+I
0
=1,004*t
0
+d
0
*(2500+1,842*t
0
) (kj/kgkk)
=1,004*25+0,017*(2500+1,842*25)
=68,383 (kj/kgkk)
- Xác định các thông số của khói lò sau buồng đốt:
+Khối lợng H
2
O chứa trong khói lò sau buồng đốt là:

G
a
=(9*H+W)+ALPHA
bđ
*L
0
*d
0
(kgẩm/kg.nl)
=(9*0,144+0,02)+1,1*14,581*0,017
=1,589 (kgẩm/kg.nl)
- Lợng khói khô sau buồng đốt:
L
K
=(ALPHA
bđ
*L
0
+1)- (A+(9*H+W)) (kgkhóikhô/kg.nl)
=(1,1*14,581+1)-(0,1+(9*0,144+0,02))
=15,623 (kgkhóikhô/kg.nl)
- Lợng chứa ẩm của khói sau buồng đốt:
d=G
a
/L
K
(kgẩm/kgkhóikhô)
=1,589/15,623=0,102 (kgẩm/kgkhóikhô)
- Entanpy của khói lò sau buồng đốt:
I=(Q

l
t
*h
bđ
+C
nl
*t
nl
+ALPHA
bđ
*L
0
*I
0
)/L
K
(kj/kgkk)
Với: h
bđ
là hiệu suất buồng đốt , chọn h
bđ
=0,8
C
nl
là nhiệt dung riêng của nhiên liệu , C
nl
=1,8 (kj/kg.nl)
t
nl
là nhiệt độ của nhiên liệu , t

nl
=t
0
=25 (
0
C)
Khi đó:I=(42749,5*0,8+1,8*25+1,1*14,581*68,383)/15,623
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
21
=2262,139 (kj/kgkk)
- Nhiệt độ của khói sau buồng đốt:
t=(I-2500*d)/(1,004+1,842*d) (
0
C)
=(2262,139-2500*0,102)/(1,004+1,842*0,102)
=1684 (
0
C)
2. Tính toán quá trình sấy lý thuyết:
I B
0



B

C
A
D
- Ta có A(t

0
,f
0
,d
0
,I
0
) = A(25;85;0;017;68,383)
B
0
(t,f,d,I) = B
0
(1684;f;0,102;2262,139)
- Ta chọn nhiệt độ vào sấy là t
1
=90
0
C , nhiệt độ ra khỏi hầm sấy là t
2
=38
0
C.
- Xác định trạng thái điểm B(t
1
,d
1
,f
1
,I
1

):
Gọi n là hệ số trộn của không khí ngoàI trời với khói lò sau buồng đốt để vào
hầm sấy.Theo quy tắc đòn bẩy ta có:
I
1
= (n*68,383+2262,139)/(n+1) (1)
d
1
=(n*0,017+0,102)/(n+1) (2)
t
1
=(I
1
-2500*d
1
)/(1,004+1,842*d
1
) =90 (3)
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
22
Thay (1) và (2) vào (3) ta đợc n =28,244.Thay n =28,244 vào (1) và(2) ta đợc
I
1
=143,399 , d
1
=0,020.Ta có phân áp suất bão hoà tại 90
0
C là P
B
=0,694

bar.Theo công thức ta có:
f
1
= d
1
*P/[P
B
*(d
1
+0,622)]
= 0,020*(745/750)/[0,694*(0,020+0,622)]
= 0,0446 = 4,46 (%)
-Xác định trạng thái điểm C(t
2
,f
2
,d
2
,I
2
):
t
2
=38 (
0
C)
I
2
=I
1

=143,399 (kj/kgk)
P
B
tại 38 (
0
C) bằng 0,0662 bar
d
2
= (I
2
-1,004*t
2
)/(2500+1,842*t
2
)
= (143,399-1,004*38)/(2500+1,842*38)
= 0,041 (kgảmm/kgkk)
f
2
= d
2
*P/[P
B
*(d
2
+0,622)]
= 0,041*(745/750)/[0,0662*(0,041+0,622)]
= 0,92791 = 92,791 (%)
- Lò sấy làm việc 300 ngày trong 1 năm suy ra thời gian làm việc trong 1 năm
là 300*24=7200 giờ.Từ bảng cân bằng vật chất ta có năng suất sấy/giờ là:

G
1
=1337818/7200=185,808 (kg/giờ)
G
1
=1137145/7200=157,937 (kg/giờ)
- Lợng ẩm bốc hơI trong 1 giờ là:
W=G
1
-G
2
=185,808-157,937=27,871 (kgẩm/giờ)
- Lợng khói lu chuyển trong hầm sấy là:
L=W/(d
2
-d
1
)=27,871/(0,041-0,020)=1327,190 (kgk/h)
- lợng khói trong quá trình sấy lý thuyết để bốc hơI 1 kg ẩm là:
l=1/(d
2
-d
1
)=L/W=1327,190/27,871=47,619 (kgk/kgẩm)
- Lợng nhiệt lý thuyết để bốc hơi 1 kg ẩm là:
q=l*(I
1
-I
0
)=47,619*(143,399-68,383)

SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
23
=3572,187 (kj/kgẩm)
- Tác nhân sấy vào hầm sấy có t
1
=90 (
0
C) , f
1
=4,46 (%) , P
B
=0,694
bar=6,942*10
4
N/m
2
, P=745 mmHg =9,935*10
4
N/m
2
,coi khói lò cũng nh
không khí thì:
+ Thể tích riêng v
1
=288*T
1
/(P-f
1
*P
B

)
=288*(273+90)/(9,935-0,0446*6,942)*10
4
=1,086 (m
3
/kgk)
+ Lu lợng tác nhân sấy V
B
=L*v
1
=1327,190*1,086=1441,328 (m
3
k/h)
-Tác nhân sấy ra khỏi hầm có t
2
=38 (
0
C) , f
2
=92,791 (%) ,
P
B
=0,0663bar=0,662*10
4
N/m
2
, P=745 mmHg=9,935*10
4
N/m
2

, khi đó:
+ Thể tích riêng v
2
=288*(273+38)/(9,935-0,92791*0,662)*10
4
=0,961 (m
3
/kgk)
+ Lu lợng tác nhân sấy V
C
=L*v
2
=1327,190*0,961=1275,430 (m
3
k/h)
- Lu lợng tác nhân sấy trung bình:
V=0,5*(V
B
+V
C
)
=0,5*(1441,328+1275,430)
=1358,379 (m
3
k/h)
3. Tính toán hầm sấy và xe goòng.
a. Xác định kích , thớc kết cấu hầm sấy.
-Thể tích hầm sấy V=G
N
*Z/Z

N
*G (m
3
)
trong đó : +G
N
là năng suất năm kể cả phế phẩmtừ lúc vào lò đến lúc ra lò ,
G
N
=G
1
=1337,818 (T/n)
+Z là thời gian toàn bộ chu kỳ sấy kể cả thời gian xếp dỡ ,
Z=24+0,5=24,5 (h)
+Z
N
là thời gian làm việc trong 1 năm , Z
N
=7200 (h)
+G là mật độ xếp sản phẩm , G=0,12 (T/m
3
)
Khi đó:V=1337,818*24,5/7200*0,12=37,936 (m
3
)
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
24
- Chọn chiều cao hầm là 1,3 (m) , rộng 1,44 (m) , dài 21 (m).Hai đầu hầm sấy
chừa ra 2 khoảng , mỗi khoảng dài 500 (mm) để bố trí cửa hút và thổi khí
Khi đó kích thớc thực tế của hầm sấy là:

+L
H
=21000+2*500=22000 (mm) =22 (m)
+B
H
=1440 (mm) =1,44 (m)
+H
H
=1300 (mm) =1,3 (m)
- Kết cấu tờng ,vòm , cửa hầm:
+ Tờng:Xây bằng 2 lớp gạch chịu lửa dày 220 (mm) , lớp vữa dày 5 (mm)
+ Vòm:Lớp bê tông dày 70 (mm) , lớp vữa dày 5 (mm) , lớp gạch cách nhiệt
dày60 (mm)
+ Cửa lò:Làm bằng thép CT
3
dày 5 (mm)
- Kích thớc phủ bì của hầm:
+ L=22000+2*5=22010 (mm)
+ H=1300+70+5+60=1435 (mm)
+ B=1440+2*(220+5)=1890 (mm)
Khi đó:
+ L
TB
=(22000+22010)/2=22005 (mm)
+ H
TB
=(1300+1435)/2=1367,5 (mm)
+ B
TB
=(1440+1890)/2=1665 (mm)

b. Xác định kích thớc xe goòng:
- Chọn xe goòng có chiều rộng 1400 (mm) , dài 1750 (mm) , chiều cao xếp
sản phẩm là 1270 (mm).Xe goòng đợc làm bằng thép CT
3
, tổng trọng lợng xe
goòng khoảng 150 (kg) .Trên nền goòng hàn các thanh thép CT
3
để tạo khung
xếp sản phẩm.Bố trí 7 tầng xếp sản phẩm.Theo chiều dài goòng xếp 12 sản
phẩm , theo chiều rộng goòng xếp 10 sản phẩm.Sản phẩm đợc xếp trên các giá
làm bằng gỗ thông dày 5 (mm) .Khối lợng gỗ trên 1 xe khoảng 30 (kg).Số xe
gồng cho 1 mẻ sấy là N=21000/1750=12 xe.
4. Tính toán nhiệt hầm sấy.
a. Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi.
- Chọn nhiệt độ vật liệu sấy vào và ra khỏi hầm là t
v1
=25
0
C , t
v2
=70
0
C.
- Nhiệt dung riêng của vật liệu sấy C
v
lấy bằng 0,22 (kj/kg.độ).
SVTH : Nguyễn Ngọc Chơng SiLiCat -K45- Đhbk hà Nội
25