Nghiên cứu công nghệ chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel

VIỆN CÔNG NGHỆ






BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO XÍCH TẢI
CHO HỆ THỐNG CẤP LIỆU LÒ NUNG TUYNEL

CNĐT: NGUYỄN VĂN LÂM













9606


HÀ NỘI – 2012

Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



1
MỤC LỤC
1. TỔNG QUAN……………………………………………………………… 5
1.1 Sự phát triển của gạch và lò nung gạch………………………………….5
1. 2. Lò Tuynel nung gạch……… ………………………………………… 6
1.2.1. Sử dụng tra than bằng tay……………………………….…………6
1.2.2. Sử dụng phun than tự động……………………………….……… 8
1.3. Hệ thống cấp liệu ống cho lò Tuynel nung gạch……………………… 10
1.3.1. Trên thế giới……………………………………………………… 10
1. 3.2. Ở Việt Nam……………….……………………………………… 12
2. ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA XÍCH TẢI….………………………………12
2.1. Công nghệ lò Tuynel nung than tự động……………… …………… 12
2.2. Điều kiện làm việc của xích tải………… ………………………… 14
2.3. Một s
ố yêu cầu đối với xích tải…… …………………………….………14
3. CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO XÍCH TẢI.………………………………………14
3.1. Vật liệu làm mắt xích ………………………………………………… 14
3.2. Vật liệu làm đĩa gạt ………… ………………………………16
3.2.1. Ứng dụng của một số loại polyme ……………………………… 16
3.2.2. Lựa chọn vật liệu làm đĩa gạt …………………………….18

3.3. Quy trình công nghệ chế tạo xích tải………….…….……….… 21
3.3.1. Sơ đồ công nghệ chế tạo………………………………….……… 26
3.3.2. Mô tả các công đoạn chi ti
ết……………………………….….… 27
3.3.3 Công nghệ xử lý nhiệt xích tải ……………………………….…………30
3.3.4. Công nghệ ép đĩa gạt vào mắt xích………………… ………….…….33
4. KẾT QUẢ CHẾ TẠO………………………………………………… 37
Các bộ bản vẽ………………………………………………………………37
Các bộ khuôn…………………………………………………….…………37
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



2
Xích tải…………………………………………………………………… 37
5. KẾT LUẬN…………………………………………………… .………… 38
PHỤ LỤC………………………………………………………………………39
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………….………… 44
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



3

DANH MỤC HÌNH
Hình Trang
Hình 1. Sơ đồ cấp liệu 3D 11
Hình 2. Hình ảnh xích tải có gắn đĩa nhựa cấp liệu 11

Hình 3. Sơ đồ công nghệ lò tuynel nung gạch 13
Hình 4. Ảnh bộ khuôn uốn mắt xích 20
Hình 5. Ảnh bộ khuôn hàn mắt xích 21
Hình 6. Ảnh bộ khuôn ép đĩa gạt nhựa vào mắt xích 22
Hình 7. Sơ đồ khối lưu trình công nghệ chế tạo xích tải 24
Hình 8. Quá trình chế tạo xích tải có gắn đĩa gạt nhựa 27
8a. Nửa mắt xích đã được uốn
29
8b. Nửa mắt xích đã được phay phẳng nặt đầu
29
8c. Mắt xích đã hàn từ hai nửa
29
8d. Mắt xích đã nắn, mài chỉnh sửa
29
8e. Hai nửa mắt mới uốn → đã hàn → đã nắn sửa → và trở thành dây xích
29
8f. Mắt xích và cả dây xích đã được ép gắn đĩa gạt nhựa PVA6
29
Hình 9. Lò thấm LT 60 tại Viện Công nghệ 30
Hình 10. Quá trình thấm và tôi xích 30
Hình 11. Quy trình ram 31
Hình 12. Máy ép phun nhựa 32
Hình 13. Sơ đồ thiết bị ép phun 33
Hình 14. Xích tải đã gắn đĩa gạt nhựa do Viện Công nghệ chế tạo 35




Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel

4


DANH MỤC BẢNG

Bảng Trang
Bảng 1. Thành phần chính thép C20 theo tiêu chuẩn Nga ΓOCT 4543-61
15
Bảng 2. Thành phần chính thép C20 theo tiêu chuẩn Nhật JIS G 4051
(1979)
15
Bảng 3. Các thông số kỹ thuật chính của thép C20 (trạng thái ủ)
15
Bảng 4. Tính chất cơ lý của PA
18
Bảng 5. Phiếu công nghệ của quy trình chế tạo xích tải có gắn đĩa nhựa
25
Bảng 6. Độ cứng xích sau khi xử lý nhiệt (thấm + tôi + ram)
31
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



5

1. TỔNG QUAN

1.1. Sự phát triển của gạch và lò nung gạch [1]
Gạch được sử dụng trong xây dựng cùng với gỗ và đá, chúng được sử
dụng trong xây dựng từ rất xa xưa.
Trên thế giới đã phát hiện ra những viên gạch lâu đời nhất từ 7500 năm
trước Công nguyên ở Tell Aswad (Xy ri) và sau đó ở Tigris (I rắc). Ở Trung
Quốc tìm thấy dấu vết của viên gạch sớm nhất cách đây 3800 nă
m. Châu Âu từ
thế kỷ 12 đã có gạch, bắt đầu là gạch Gothic xuất hiện từ miền Bắc nước Đức.
Ở Việt Nam phát hiện sớm nhất là lò nung gạch của người Chăm ở
Quảng Ngãi có từ thế kỷ 8 đến thế kỷ 9, Bát Tràng thế kỷ 14-15, lò nung gạch
tại Đồng Cổ thế kỷ 17.
Các tính chất của gạch phát triển mạnh từ thế kỷ
12, nhưng chỉ đặc biệt
phát triển trong thế kỷ 19 khi Hoffmann sáng chế ra lò vòng. Từ đó, gạch trở
thành sản phẩm thông dụng nhất trong công nghiệp gốm sứ.
Có rất nhiều loại gạch, tùy theo mức độ sử dụng; gạch thông thường với
kích thước 220x105x60 mm. Gạch được phân chia theo độ cứng gồm gạch
nhóm I, nhóm II và gạch chịu lửa. Gạch clinker được làm từ vật liệu tốt hơn
đượ
c thiêu kết từng phần. Gạch nhẹ (xốp) được làm từ các vật liệu thông thường
pha trộn với mạt cưa, thân đá hay trấu. Gạch lỗ được sản xuất nhiều hình dáng
và kích cỡ, chúng nhẹ và có nhiều tính năng tốt. Cùng nhóm gạch còn có ngói sử
dụng để lợp mái.
Nguyên liệu cơ bản để sản xuất gạch là đất sét với các thành phần và tính
chất khác nhau. Các nhà máy gạch thường được xây dự
ng ở khu vực lân cận
vùng khai thác đất sét.
Sau khi gạch mộc được tạo hình và hong sấy khô thì đưa vào lò nung. Lò
nung trước đây sử dụng là lò ếch (hay lò cóc), lò đàn, lò bầu (lò rồng), lò hộp
(hay lò đứng), lò vòng (lò Hoffmann), lò Habla (lò vòng có vách ngăn) và nay là

lò tuynel (lò hầm, lò liên tục).
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



6
Nhiên liệu cho lò tuynel là khí đốt, dầu, than. Ở lò này nhiệt độ được theo
dõi qua các can nhiệt, việc điều chỉnh nhiệt độ mà thực chất là quá trình tăng
giảm nhiên liệu bán tự động hoặc tự động.
Hiện nay trên cả nước có hàng trăm lò tuy nen nung gạch ngói. Kết cấu
các lò tuy nen nung gạch ngói hiện nay có khác nhau ít nhiều phụ thuộc vào
công suất thiết kế. Các sản phẩm được nung trong lò phụ thuộc vào nhiệt độ
nung, yêu cầu v
ề chất lượng và loại nhiên liệu được sử dụng để đốt lò. Nhiên
liệu dùng cho đốt lò là than cám, dầu, khí hay các phụ phẩm như trấu, mùn cưa,
củi.
Đối với gạch ngói thông dụng, nhiên liệu đốt lò hiện nay chủ yếu là than
các loại từ Hòn Gai, Cẩm Phả, Uông Bí, Vàng Danh, Núi Hồng cho các tỉnh
phía Bắc; với các tỉnh phía Nam có than của Quảng Nam, Khánh Hòa. Than cám
dùng cho các nhà máy gạch ngói thường là loại than có nhiệt lượng thấp, hàm
lượng tro cao. Than cám 6b Hòn Gai có nhiệt l
ượng 4400kcal/kg độ tro trung
bình 42%, than cám 4a có nhiệt lượng 6500kcal/kg độ tro trung bình 20%.
Hoạt động nung, đốt của lò tuy nen nung gạch được giới thiệu dưới đây.
1.2 Lò Tuynel nung gạch
1.2.1 Sử dụng cấp than bằng tay

Than cám về các nhà máy gạch được đưa vào máy nghiền. Than được
nghiền mịn và trộn vào đất làm gạch trên dây chuyền tạo hình. Tỉ lệ than trộn

vào đất chiếm khoảng 70-80% lượng nhiên liệu cần thiết để nung chín sản
phẩm, phần còn lại 20-30% than được cấp từ nóc lò xuống gạch xếp khối trên xe
goòng nung.
Với cách đốt lò này, sản phẩm gạch ngói ra lò chứa rất nhiều bụi. Lượng
tro bụi này càng nhiề
u khi sử dụng than có nhiệt lượng thấp, hàm lượng tro cao
như các loại than cám 6, 7.
a- Ưu điểm:

- Kinh phí đầu tư ban đầu nhỏ.
- Tạo được nhiều việc làm thủ công.
- Công nghệ phổ cập.
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



7
b- Nhược điểm:
- Bụi nhiều ở khu vực dỡ gạch nung chín ra khỏi xe goòng.
- Sản phẩm sau khi nung bị nhiễm bụi trên bề mặt, trong các lỗ của gạch
ống, gạch không được sạch.
- Đối với lớp gạch trên mặt xe goòng chất lượng rất xấu do tro bụi ngập
trên mặt goòng. Khi mang sản phẩm xếp trên bãi thành phẩm, bãi xếp
cũng bẩn do bụi.
- Việc thao tác rót than bằng tay trên nóc lò 20-30% lượ
ng than còn lại là
công việc nặng nhọc, nóng bức có hại cho sức khỏe người lao động.
- Bụi ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe người lao động.
- Than cháy không hết, phần nằm lại mặt goòng, phần lọt xuống máng cát,

phần lọt qua khe hở giữa hai đầu xe goòng rơi xuống kênh kiểm tra dưới
lò. Lượng than rơi này lấy được khá nhiều khi làm vệ sinh. Khi sử dụng
l
ại lượng than này không hiệu quả vì than lẫn nhiều cát.
- Khi lò hoạt động tro than được quạt thải hút khói về đầu lò lâu ngày làm
nghẹt các van điều chỉnh, làm giảm tiết diện các kênh khí trên nóc lò, tro
than với hơi nước thoát ra ổ đầu lò (vùng sấy) sẽ bám vào cánh quạt thải
khói làm quạt mất cân bằng dẫn đến rung động làm cho bi mau hỏng
ngừng lò để sửa chữa.
- Tro xỉ rơi xuống chèn vào các mạch vữa lát gạ
ch trên mặt goòng đẩy gạch
ra hai phía cọ và vách lò, gạch hai đầu goòng đụng nhau làm vỡ gạch và
làm tăng chi phí sửa chữa xe goòng.
- Phải vệ sinh xe goòng, nếu làm không triệt để mà vẫn xếp gạch mộc mới,
bui ở xe sẽ ảnh hưởng đến cả lò sấy do bụi rơi xuống mặt nền lò dẫn đến
tăng lực cản của kích đẩy của lò.
- Số lao động thủ công nhi
ều.
- Lao động tra than cần có kinh nghiệm, sức khỏe và trách nhiệm cao.
- Tăng chi phí quản lý nhân lực.
- Không kiểm soát được qui trình công nghệ.
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



8
- Chất lượng gạch không đồng đều.
- Tỷ lệ gạch loại A thấp.
c - Nguyên nhân:

- Gây ra bụi và tro là do tra lượng than 20-30% từ nóc lò.
d - Khắc phục:

- Tăng hàm lượng than pha trong đất, giảm lượng than tra từ nóc lò xuống.
Tuy nhiên biện pháp này không đảm bảo được chất lượng sản phẩm. Gạch
bị cháy, nám ở các bề mặt tiếp xúc với nhau. Hình thức bề ngoài viên
gạch không được đẹp.
- Cấp nhiệt bổ xung bằng dầu FO qua các đầu phun dầu. Nhưng với giá dầu
cao như hiện nay thì biện pháp này không hiệu quả kinh tế.
- Trang bị
hệ thống hút bụi các xe goòng sau nung. Hệ thống này hoạt
động không hiệu quả, tốn điện , không giải quyết triệt để vấn đề ô nhiễm
bụi cho nhà máy.
- Đầu tư lò than hóa khí . Khí ga nóng đưa từ lò hóa khí đến đốt trong lò
tuy nen nhằm giải quyết nhiệt độ nung cao ( dùng cho nung ngói trên
1000˚C) , giảm bụi cho lò. Việc đầu tư này tốn kém, ngoài ra phải phục
vụ vận hành thêm một lò khí hóa với hiệu suất sử
dụng nhiên liệu không
cao. Khí ga nóng có thành phần chủ yếu là khí CO rất độc, dễ cháy nổ nếu
như không chấp hành đúng qui trình vận hành lò.
1.2.2 Sử dụng phun than tự động
Than cám hoặc than cục về các nhà máy gạch đưa vào máy nghiền,
nghiền thành than đạt các chỉ tiêu sau:
-Nhiệt lượng than: min. 5000 kcal/kg
-Độ ẩm: ≤ 5 %
-Cỡ hạt: ≤ 5 mm
Sau đó than được khử từ (loại bỏ các oxýt sắt, vụn sắt, bu lông, ốc vít) và
vận chuyển bằng hệ thống cấp liệu ống đưa xuống các máy cấp liệu định lượng
vít tải. Từ các máy cấp liệu, than vào các máy nghi

ền phun. Than sau khi qua
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



9
các máy nghiền phun có cỡ hạt đến 100 micromet. Than phun xuống các lỗ tra
than vào lò tuy nen bằng nhiều vòi phun. Mức độ cháy hết của than đạt >95%.
Dây chuyền phun than làm việc theo chu trình kín và tự động.
a- Ưu điểm:

- Toàn bộ dây chuyền hoạt động theo chu trình kín và tự động.
- Tiết kiệm được 40-60% (tùy theo mùa) lượng than tra vào lò so với
lượng than tra theo công nghệ cũ.
- Môi trường sạch không bị ô nhiễm bởi bụi, khói than, khí CO.
- Lắp đặt dây chyền phun than mới không ảnh hưởng đến sản xuất.
- Lượng tro hầu như không còn trong lò tuy nen và sản phẩm.
- Lượng bụi ở chân xe goòng hầu như không còn.
-
Lượng tro thu hồi được pha vào đất làm gạch làm tăng độ xốp.
- Chỉ cần điều chỉnh quạt hút sẽ hút sạch tro như bụi còn sót lại.
- Kiểm soát được toàn bộ qui trình công nghệ.
- Tốc độ nâng nhiệt nhanh (rất tốt cho việc xử lý các sự cố).
- Chất lượng gạch ổn định, đẹp, không phồng.
- Vận hành đơn giản (qui trình đượ
c cài đặt sẵn).
- Giảm được chi phí quản lý nhân lực.
- Trong ca làm việc chỉ cần 1-2 người vận hành, theo dõi, kiểm tra.
- Loại bỏ được công việc rót than nóng, độc hại và nặng nhọc.

- Giảm được lao động lao động thủ công.
- Đảm bảo được môi trường sạch có lợi cho sức khỏe cho người lao động.
b- Nhược điểm:

- Kinh phí đầu tư ban đầu lớn hơn.
- Yêu cầu người lao động biết cách vận hành.

Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



10
1.3 Hệ thống cấp liệu ống cho lò Tuynel nung gạch.
1.3.1 Trên thế giới

Trên thế giới các hệ thống vận chuyển thông thường đã được nghiên cứu
rât kỹ và được sử dụng phổ thông như: băng tải cao su, băng tải xích, băng tải
xích tuần hoàn, gầu tải, vít tải, xích tải trong vận chuyển ở mỏ, thang chở hàng,
trục tải trong khai thác mỏ. Các hệ thống trên được dùng cho hầu hết các nghành
công nghiệp-từ công nghiệp nhẹ đến các nghành công nghiệp nặng, khai
khoáng.
Vận chuyển bằng đường ống không tuần hoàn cũng được ứng dụng khá
rộng rãi trong các nghành: khai thác mỏ(than được vận chuyển bằng đường ống-
ở Cộng hòa liên bang Đức); vật liệu xi măng (vận chuyển xi măng rời bằng
đường ống dùng khí nén).
Ở nước Anh, hệ thống vận chuyển bằng đường ống tuần hoàn cũng được
áp dụng cho vận chuyển thư từ, bư
u phẩm trong nội bộ bưu điện. Hiện nay
ở một số nước phát triển như Đức, Ý, Hà Lan đã và đang sử dụng hệ thống

vận chuyển đường ống tuần hoàn khép kín(trong đó có bộ phận chính dùng để
vận chuyển vật liệu là xích tải có gắn đĩa gạt bằng nhựa tổng hợp) để cấp liệu
hạt rời cho một số các dây chuyề
n sản xuất. Ở hệ thống này, các đầu ra của vật
liệu được cấp xuống cho các máy công tác của dây chuyền sản xuất. Các vật liệu
còn dư lại được vận chuyển về nguồn cấp liệu.
Ưu điểm của hệ thống này là chạy êm, ổn định, tiêu tốn ít năng lượng,
không bụi, dễ lắp đặt , vận hành đơn giản, chiếm không gian nhỏ. H
ệ thống này
đang ngày càng được phổ biến - nhất là trong lĩnh vực cấp liệu cho các hệ thống
lò tuynel nung gạch, ngói chất lượng.
Tuy nhiên, xích tải có ép đĩa gạt bằng nhựa tổng hợp lại là bộ phận chính,
quan trọng của hệ thống này. Xích tải này vừa phức tạp vừa đòi hỏi qui trình chế
tạo đồng bộ, khắt khe, ít nơi có thể chế tạo được. Dưới đ
ây là Sơ đồ định hình
Hệ thống cấp liệu ống tuần hoàn kín cho các vật liệu hạt, sử dụng xích tải có gắn
đĩa gạt bằng nhựa tổng hợp:

Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



11

Hình 1. Sơ đồ cấp liệu 3D


Hình 2. Hình ảnh xích tải có gắn đĩa nhựa cấp liệu
TT Tên gọi Số lượng

1 Bộ truyền động 1
2 Cửa vào phễu nạp than 1
3 Bích nối phễu nạp 1
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



12
4 Bộ chuyển hướng 6
5 Bộ xả than 2
6 Xích tải có gắn đĩa gạt bằng nhựa tổng
hợp( nằm trong đường ống )
50m

1.3.2 Ở Việt Nam

Hiện nay cả nước mới chỉ có một vài công ty mạnh, đủ sức nhập cả dây
chuyền cấp liệu ống tuần hoàn và phun than tự động của Ý cho các lò tuynel
nung gạch. Đây là dây chuyền có nhiều ưu điểm như đã nêu trên, nhưng giá
thành rất cao. Mặt khác, một số chi tiết, bộ phận quan trọng mau mòn, chóng
hỏng phải nhập của các nhà cung cấp độc quyền trước đây.
Vì vậy xu h
ướng nội địa hóa các chi tiết mau mòn chóng hỏng và toàn bộ
dây chuyền, đang dần hình thành.
Trước mắt, thời gian tới cần nghiên cứu, chế tạo được xích tải có gắn
nhựa tổng hợp để thay thế, sửa chữa cho các dây chuyền đang hoạt động. Tiến
tới cung cấp các xích tải cho các dây chuyền phun than tự động mới, được chế
tạo ở trong nước.
Việc chế tạo đượ

c xích tải ở trong nước sẽ làm giảm giá thành so với sản
phẩm nhập khẩu. Doanh nghiệp chủ động trong sửa chữa thay thế, hạn chế ảnh
hưởng đến sản xuất.

2. ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA XÍCH TẢI
2.1. Công nghệ lò Tuynel nung gạch phun than tự động
Lò tuynel có dạng đường hầm thẳng, có chế độ làm việc liên tục, sử dụng
các dạng nhiên liệu khác nhau. Sả
n phẩm nung được đặt trên các toa xe goòng
chuyển động ngược chiều với chiều chuyển động của khí nóng. Lò có kích cỡ rất
khác nhau, với tiết diện lò cao 3,4m, rộng 4,6m, dài từ 25-150m. Lò có những
bộ phận hồi lưu và trộn khí, tránh sự phân lớp khí làm nhiệt độ lò không đồng
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



13
đều. Lò được chia thành 3 vùng: vùng đốt nóng (nhiệt độ đến 450ºC, gạch bị
mất nước, tạp chất hữu cơ cháy), vùng nung (nhiệt độ đến 1000-1050ºC, đây là
quá trình biến đổi của các thành phần khoáng tạo ra sản phẩm có cường độ cao,
màu sắc đỏ hồng) và vùng làm nguội (quá trình làm nguội phải từ từ, tránh đột
ngột để khỏi nứt tách sản phẩm, khi ra lò nhiệt độ của gạch khoả
ng 50-55ºC).
Không khí lạnh dần được đốt nóng lên sau khi làm nguội sản phẩm và được
chuyển sang vùng nung tham gia quá trình cháy. Không khí nóng được chuyển
sang vùng đốt nóng sấy khô sản phẩm mộc và đốt nóng dần chúng lên trước khi
chuyển sang vùng nung. Khói lò được thải ra ngoài qua ống khói nhờ quạt hút.
Sự tuần hoàn của khí thải cho phép tạo ra chế độ nhiệt ẩm dịu hơn, làm cho
nhiệt đồng đều trên tiết diện lò, giảm tác động có hại của không khí l

ạnh lọt vào.
Than được nghiền mịn đồng thời phun qua các vòi phun trên nóc lò. Kết quả
nhiệt độ được khống chế hoặc gia tăng tùy theo yêu cầu của công nghệ.
Trong lò tuynel, gạch liên tục được xếp vào, nung và ra lò đều trong cùng
một thời gian, do đó năng suất cao, mặt khác chế độ nhiệt ổn định nên chất
lượng sản phẩm cao.



Hình 3. Sơ đồ công nghệ lò tuynel nung gạch
LÒ SẤY

Sấy Sản phẩm mộc
Sản phẩm
mộc

Thành
phẩm

LÒ NUNG
Chiều chuyển động của dòng khí

Vùng sấy Vùng nung Làm nguội
và vùng đốt

Chiều chuyển động của sản phẩm

Sản phẩm
đã sấ
y

Sản phẩm
đã sấ
y

Nguồn
nhiệt

Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



14
2.2. Điều kiện làm việc của xích tải.
Từ công nghệ hoạt động của lò tuynel nung gạch cho thấy xích tải làm
việc trong các điều kiện:
- Xích tải làm việc liên tục cho đến khi dừng lò hoặc khi gặp sự cố.
- Xích tải làm việc trong môi trường có nhiều bụi, nhiệt độ cao đến 50ºC.
- Xích tải làm việc trong điều kiện mài mòn, liên tục vận chuyển than cỡ

hạt đến 5 mm.
- Sợi xích chuyển động trong ống kín dài có sự va đập
- Đĩa gạt phải kéo theo lượng lớn than chạy gần như liên tục trong ống kín
dài.
2.3. Một số yêu cầu đối với xích tải.
Từ các điều kiện làm việc của xích tải ta có thể có một số yêu cầu với xích tải:
- Đĩa gạt nhựa phải có độ chịu mài mòn cao
- Đĩa g
ạt chịu được nhiệt độ cao mà không bị biến dạng

- Do xích tải liên tục cọ xát vào thành ống cấp liệu lên yêu cầu vật liệu làm
cánh gạt phải giảm được độ ồn
- Xích tải có chịu được lực kéo đủ lớn để có thể vận chuyển một lượng lớn
than.
- Các bước xích phải đều nhau dung sai ± 0.3 mm
- Các mối hàn xích phải ngấu, bền và chị
u được lực va đập và lực kéo lớn
- Thao tác tháo lắp dây xích vào ống cấp liệu phải đơn giản dễ thực hiện

3. CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO XÍCH TẢI
3.1. Vật liệu làm mắt xích
Xích tải than được chế tạo từ cây thép tròn, uốn từng nửa và hàn lồng vào
nhau thành dây. Như vậy vật liệu làm mắt xích phải đảm bảo có độ dẻo cao để
có thể uốn mà không gặp khó kh
ăn hay bị khuyết tật trong quá trình gia công.
Bên cạnh đó vật liệu cũng cần có tính hàn tốt để hàn nối các nửa mắt xích. Các
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



15
loại thép cac bon thấp đáp ứng được các yếu tố này. Tuy nhiên nếu cac bon quá
thấp sẽ không đảm bảo độ bền, độ cứng và dẫn đến là độ chịu mài mòn. Với
thành phần và các tính chất nêu tại bảng 1, bảng 2 và bảng 3 ta thấy thép C20 có
thể phù hợp làm mắt xích.
Bảng 1. Thành phần chính thép C20 theo tiêu chuẩn Nga ΓOCT 4543-61 [2 ]
Tên gọi C Mn Si S P
Hàm lượng
%

0,17 – 0,25 0,35 – 0,65 0,17 – 0,37 ≤ 0,045 ≤ 0,04

Bảng 2. Thành phần chính thép C20 theo tiêu chuẩn Nhật JIS G 4051 [3 ]
Tên gọi C Mn Si S P
Hàm lượng
%
0,18 – 0,235 0,15 – 0,35 0,15 – 0,35 ≤ 0,045 ≤ 0,04

Bảng 3. Các thông số kỹ thuật chính của thép C20 (trạng thái ủ) [2]
Thông số Độ cứng HB Độ dãn dài, % Độ bền, kg/mm
2
Độ thắt, %
Chỉ số 163 25 25 45
Thép C20 ở trạng thái ủ khá mềm và dẻo. Có thể uốn bằng biện pháp thủ
công cũng như với khuôn trên máy.
Hàm lượng C thấp (0,2% C) giúp cho thép có tính hàn tốt. Mối hàn ngấu,
không bị sôi, rỗ, không bị giòn, nứt hay vỡ.
Do thành phần cac bon của thép chỉ có ~0,2%, dưới ngưỡng cac bon cần
thiết để tôi, nên độ bền, độ cứng và độ chịu mài mòn của chi tiết làm bằng thép
C20 không cao. Vì vậy, sau khi gia công cơ, cần phải xử lý nhiệt xích. Vớ
i sự hỗ
trợ của các biện pháp công nghệ như thấm cac bon, ni tơ, tôi và ram, chi tiết làm
bằng thép C20 sẽ đạt được chỉ số cao hơn so với các tính chất cơ lý ban đầu.
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



16
Thấm C, N làm tăng hàm lượng cac bon trong xích lên đến ~0,3%, giúp

cho xích có thể tôi đạt độ cứng mong muốn. Tương quan chặt chẽ với độ cứng,
độ chịu mài mòn của xích được cải thiện. Ngoài ra lượng N khuếch tán qua xích
cũng góp phần gia tăng độ chịu mài mòn cho xích [4].
Căn cứ vào điều kiện làm việc và các yêu cầu đối với xích tải, nhóm đề tài
quyết định lựa chọn thép C20 Φ 8mm là vật liệu làm mắt xích. Đây là vật liệu có
tính dẻo, mềm nên dễ gia công biến dạng, dễ hàn, thuận lợi cho quá trình chế tạo
xích tải. Sau khi hàn thành xích và qua tinh chỉnh mài sửa, sẽ tiến hành xử lý
nhiệt để nâng cao chất chất lượng xích (mục 3.2.3 Công nghệ xử lý nhiệt xích
t
ải).
3.2. Vật liệu làm đĩa gạt
Chịu lực va đập lớn, không bị biến dạng nhiệt, giảm được phần lớn tiếng
ồn phát ra là các yêu cầu chính đối với đĩa gạt. Trong số các vật liệu thường gặp
như kim loại, gốm sứ, gỗ, polyme…thì vật liệu polyme đáp ứng tốt nhất được
những tính chất này.
3.2.1. Ứng dụng của một số
loại polyme
Polyme là hợp chất mà phân tử bao gồm nhiều nguyên tử (hàng trăm, hàng
ngàn) liên kết với nhau bằng lực hoá trị. [5]
Polyme có nhiều loại, mỗi loại có ứng dụng khác nhau [6]
Polyvinylclorua (PVC): Dùng để chế tạo các loại màng mỏng làm bao gói,
màng đi mưa, màng che phủ, giả da, các loại ống cứng và mềm cấp và thoát
nước, ống dẫn hoá chất, thùng và bồn chứa hoá chất, tấm trải sàn nhà, tấm ốp
trần và ốp t
ường, khung cửa sổ trong xây dựng, vỏ bọc dây và cáp điện, đế dày,
các loại dép và đế dày, các loại phao bơi, đồ chơi trẻ em…
Polyetylen (PE): Dùng để chế tạo các loại màng mỏng làm bao gói, màng đi
mưa và che phủ, các loại xô, chậu và can đựng nước cũng như đựng thực phẩm
và hoá chất, các loại chai và lọ đựng mỹ phẩm, các loại phao bơi và phao cứu
sinh…

Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



17
Polypropylen (PP): Dùng để chế tạo các loại bàn và ghế nhựa, ống dẫn hoá
chất, vỏ máy, các chi tiết trong công nghiệp điện và điện tử, các loại ổ cắm và
phích cắm điện, các loại phao và xuồng cứu sinh, tấm ốp tường và ốp nền nhà…
Polystyren (PS): Dùng để chế tạo các loại công tắc và nút bấm trong lĩnh
vực điện và điện tử, nắp bóng đèn, các loạ
i hộp và bình đựng nước cũng như
đựng thực phẩm, các chi tiết và sản phẩm trang trí, các loại xốp dùng trong bao
gói chống va đập và chống rung, các loại xốp cách âm…
Polyuretan (PUR): Dùng để chế tạo các loại vải giả da, dép, đế dày, các loại
xốp làm đệm giường và ghế, xốp cách âm và cách nhiệt, các sản phẩm kỹ
thuật…
Polyamit (PA): Dùng để chế tạo các loại sợi dệt vải và bện dây thừng, các
loại c
ước đan lưới đánh cá, màn chống muỗi, các sản phẩm dùng trong kỹ thuật
như vòng bạc và đệm chống va đập, tấm trượt, thanh gạt…
Cao su thiên nhiên (NR): Dùng để chế tạo các loại xăm và lốp ô tô cũng như
xe máy, các loại ống dẫn, keo dán, băng tải, dây cua roa, các loại đệm chống
rung và chống va đập, tấm lót cách âm, các loại gioăng bịt kín khí và nước, các
loại đế dày, vỏ bọc dây điện và cáp đ
iện, các sản phẩm cách điện và chịu ma
sát
3.2.2. Lựa chọn vật liệu làm đĩa gạt
Dựa vào điều kiện và môi trường làm việc của xích tải nhóm đề tài quyết
định lựa chọn vật liệu polyamit cụ thể là chọn nhựa PA6 để làm đĩa gạt nhựa

cho xích tải.
Đây là vật liệu cứng nhưng vẫn có tính dẻo, chịu mài mòn không gây
tiếng ồn, làm nh
ẹ xích tải giúp tiết kiệm năng lượng.
- Tính chất chung: Rất dai, có độ bền cao, hệ số ma sát bé, dễ trượt, chịu
mài mòn, bền dầu mỡ và hóa chất, cách điện tốt, dễ hàn, dễ gia công…
- Ứng dụng: Để chế tạo bánh răng, bạc trượt, tấm trượt, lưỡi gạt, trục vít,
ròng rọc, bánh đỡ băng tải và xích tải, tấm chịu va đập và giảm chấn…
Một số tính chất cơ lý chính của PA6 và PA6.6 được liệt kê trên Bảng 4.

Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



18
Bảng 4. Tính chất cơ lý của PA [7,8]
Tính chất PA6 PA6.6
Độ bền kéo, Mpa 85 80
Độ giãn dài khi đứt, % 70 40
Độ bền va đập, kJ/m
2
, theo Charpy, 23
O
C Không gãy Không gãy
Modul đàn hồi kéo, MPa 3000 3100
Hệ số ma sát, p=0,05N/mm
2
, v=0,6mm/s, trên
thép đã được tôi và mài nhẵn.

0,38-0,45 0,35-0,42
Độ mài mòn, µm/km, p=0,05N/mm
2
,
v=0,6mm/s, trên thép đã được tôi và mài nhẵn.
0,23 0,9
Nhiệt độ làm việc tối đa,
O
C
- Ngắn hạn
- Lâu dài

160
100

170
100

3.3. Quy trình công nghệ chế tạo
3.3.1 Các phương án chế tạo
Nhóm đề tài đã nghiên cứu một số phương án chế tạo xích tải.
* Phương án 1:
- Uốn thép C20 tròn Φ 8 thành hình chữ C theo biên dạng mắt xích.
- Lồng các mắt xích vào nhau
- Hàn nối bên còn hở của mắt xích.
* Phương án 2:
- Uốn thép C20 tròn Φ 8 thành hình chữ U theo biên dạng nửa mắt
xích.
- Lồng các mắt xích vào nhau
Báo cáo đề tài KHCN

Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



19
- Hàn nối đối đầu hai nửa mắt xích hình chữ U.
Các yếu tố khó khăn thuận lợi của các phương án uốn và hàn xích, có
thể tóm tắt như sau.
* Cách chế tạo thứ nhất có các ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm: Công nghệ hàn đơn giản, mối hàn đẹp
+ Nhược điểm: có khá nhiều nhược điểm như
Khuôn uốn phức tạp, khi móc hàn thành dây phức tạp. Hai bên xích
chịu lực không đều do bên có mối hàn, bên không. Đĩa nhựa bám không
chắc đều ở hai bên thành xích do một bên có vấu hàn nổi, một bên là thép
liền không có vấu nổi.
* Cách chế tạo thứ hai có các ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm: Mối hàn đều, khuôn uốn xích đơn giản. Dễ thao tác khi
móc hàn lại thành dây xích. Hai bên xích chịu lực đều nhau do cùng được
hàn. Mặt khác hai mối hàn đối xứng ở giữa mắt xích cũng chính là hai vấu
nổ
i giúp cho đĩa nhựa bám chắc mà không trượt trên mắt xích.
+ Nhược điểm: Công nghệ hàn phức tạp
Qua phân tích trên, chúng tôi thấy chế tạo xích theo phương án 2 phù hợp,
đưa lại chất lượng tốt hơn cho xích tải cấp liệu. Vì thế, đề tài đã lựa chọn
phương án 2 để chế tạo xích.
3.3.2 Các bộ khuôn phụ trợ gia công xích
Chúng tôi lấy mẫu xích nhập ngoại đang sử dụng tại Công ty Cổ phần
G
ạch Đại Thắng – Thái Bình để đo vẽ chi tiết. Tiếp đó, chúng tôi đã thiết kế mắt
xích, đĩa gạt nhựa là hai bộ phận chính của xích.

Để gia công được hai chi tiết này, chúng tôi đã tính toán, thiết kế và chế
tạo ra 03 bộ khuôn phụ trợ để uốn mắt xích, hàn mắt xích và ép đĩa gạt nhựa vào
xích. Các hình từ 4 đến 6 là ảnh của các bộ khuôn phụ trợ gia công xích. Thiết
kế các bộ khuôn được giớ
i thiệu trong phần phụ lục báo cáo.
Chính các bộ khuôn này đã tạo điều kiện giúp chúng tôi chế tạo thành
công xích tải. Nhờ các bộ khuôn, công việc tiến hành thuận lợi, nhanh chóng,
chính xác và đạt hiệu quả cao.
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



20
* Bộ khuôn uốn xích (hình 4) gồm các bộ phận chính: chày dập, thân cối,
các con lăn dẫn hướng, các đồ gá, chốt đẩy phôi.

Hình 4. Ảnh bộ khuôn uốn mắt xích
Hoạt động uốn mắt xích của bộ khuôn có thể tóm tắt như sau:
- Khuôn cối được kẹp chặt xuống bàn máy
- Chày dập được bắt lên phần đầu dập của máy
- Đặt phôi thép Φ8 cần uốn vào khuôn cối, định vị nhờ rãnh của hai tấm cữ.
- Khi chày dập đi xuống, phôi thép Φ8 sẽ biến dạng và đượ
c định hình chữ
U theo chày dập và lòng khuôn cối. Trong quá trình biến dạng, phôi thép
Φ8 bị chà xát lên mép cối sẽ bị xước bề mặt và biến dạng (mặt cắt ngang
thép Φ8 làm xích không tròn nữa và cung lượn của mắt xích không chuẩn
xác). Để tránh hiện tượng xước và biến dạng phôi, trên mép cối đặt các
con lăn vừa để dẫn hướng đồng thời giúp giữ hình dạng mắt xích.
Báo cáo đề tài KHCN

Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



21
- Sau khi dập định hình xong, chày dập đi lên và kéo theo chốt đẩy.
- Chốt đẩy đi lên đẩy sản phẩm nửa mắt xích ra ngoài khuôn.
* Bộ khuôn gá hàn xích

Do ứng suất nhiệt khi hàn và nguội, xích thường bị biến dạng, cong vênh.
Để tránh tình trạng này, mắt xích được hàn trong bộ khuôn gá. Do định hình và
kẹp chặt trong bộ khuôn gá nên khi hàn và làm nguội, hiện tượng giãn nở co kéo
bởi sự thay đổi nhiệt độ được khống chế. Nhờ đó, mắt xích giữ nguyên hình
dạng, đỡ bị vênh, xô lệch.
Bộ khuôn gá hàn cũng chính là điện cực hàn (hình 5). Đề tài đã chế tạo
khuôn gá hàn từ
đồng hợp kim với berili. Hợp kim đồng- berili có tính dẫn điện
tốt, độ cứng cao [9]. Đặc biệt, khi hàn hợp kim đồng berili không bị dính phôi
nên chuyên được sử dụng làm điện cực hàn điểm, bánh xe hàn lăn, khuôn hàn
ép [9]

Hình 5. Ảnh bộ khuôn hàn mắt xích
Quá trình hàn mắt xích diễn ra như sau:
- Đặt hai nửa mắt xích vào hai nửa khuôn gá hàn như hình 5.
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



22

- Đẩy hai nửa khuôn ép sát nhau.
- Ép chặt phần khuôn trên xuống. Đến đây, hai nửa mắt xích đã được định
hình chặt trong khuôn như một mắt xích, sẵn sàng để hàn.
- Đóng điện. Chỉnh dòng hàn vừa đủ (160-220A/mm
2
) để các mối hàn
ngấu, bám chắc. Trên thực tế với dòng cho ánh sáng xòe hoa khế là đạt
yêu cầu.
* Bộ khuôn ép nhựa

Đĩa gạt bằng nhựa được ép trong khuôn vào mắt xích trên máy ép phun
nhựa. Ảnh bộ khuôn nêu trên hình 6.

Hình 6. Ảnh bộ khuôn ép đĩa gạt nhựa vào mắt xích
Kết cấu chính của bộ khuôn gồm các bộ phận:
- Tấm lòng khuôn được kẹp chặt vào tấm bên, tấm bên được kẹp chặt vào
máy. Khuôn được định vị trùng tâm với máy nhờ vòng định.
- Tấm lòng khuôn, hai thanh kê và tấm vách phải được kẹp chặt với nhau
thành một khối.
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel



23
- Lòng khuôn bên trái và lòng khuôn phải được định vị với nhau nhờ các
chốt dẫn hướng.
Quá trình ép nhựa diễn ra như sau:
- Ban đầu, máy chuyển động sang phải, kéo theo tấm lòng khuôn để mở
khuôn ra (tấm lòng khuôn trái lắp chặt vào vách trái của máy).

- Khi khuôn mở ra, đặt dải xích vào lòng khuôn, phù hợp với các rãnh có
sẵn trên lòng khuôn.
Tiếp theo, cho máy đóng lại, lòng khuôn trái ép sát vào lòng khuôn phải.
Sau khi khuôn đóng kín, máy tự động bơm nhựa vào lòng khuôn thông
qua cổng bơm trên lòng khuôn.
Sau một th
ời gian, nhờ các đường nước làm nguội trên khuôn, khuôn
nguội đi, nhựa được định hình lại. Hết thời gian làm nguội, máy đi ra,
khuôn mở ra, đồng thời chốt đẩy của máy đẩy vào tấm đẩy của khuôn,
làm chốt đẩy đi ra, đẩy sản phẩm khỏi lòng khuôn.

3.3.3. Sơ đồ khối lưu trình công nghệ chế tạo xích tải
Trong quá trình nghiên cứu, sau nhiều lần thử nghiệm, đề tài đã xây d
ựng
Quy trình công nghệ chế tạo xích tải. Quy trình bao gồm sơ đồ khối tóm tắt lưu
trình công nghệ và phiếu công nghê chi tiết từng khâu chế tạo.
Nhằm nâng cao độ bền, độ chịu mài mòn cho xích, đề tài đã tiến hành xử
lý nhiệt xích. Đây là khâu công nghệ quan trọng, nâng cao chất lượng xích (độ
bền, độ cứng, chịu mài mòn). Do đó, tuy nằm trong lưu trình công nghệ chung
chế tạo xích tải, nhưng chúng tôi đã xây dựng quy trình công nghệ
riêng cho
từng công đoạn thấm, tôi, ram trong xử lý nhiệt. Các quy trình xử lý nhiệt được
thể hiện dưới dạng đơn giản nhưng dễ nhận biết, ghi nhớ là đồ thị kèm thông số
kỹ thuật (nhiệt độ, thời gian, môi trường thấm, tôi, ram ).
Trong sơ đồ khối quy trình công nghệ tổng thể (hình 7) , chúng tôi đã sử
dụng một số hình sau đây để mô tả :
● Hình khối chữ nhật biểu hiện các loại vật liệu được sử dụng trong công
nghệ chế tạo xích tải.
Báo cáo đề tài KHCN
Nghiên cứu chế tạo xích tải cho hệ thống cấp liệu lò nung Tuynel

24
● Hình elip nói về các bước công nghệ
● Hình thoi chứa đựng sản phẩm thu được là xích tải cấp liệu có gắn đĩa
gạt bằng nhựa.
Để dễ hình dung và tiện theo dõi trực quan, phần sau quy trình đề tài nêu
loạt hình ảnh về quá trình chế tạo, hình thành xích tải than có gắn đĩa gạt bằng
nhựa PVA6.



















Hình 7. Sơ đồ khối lưu trình công nghệ chế tạo xích tải

Phôi xích thép C20
Φ 8mm
Cắt thành từng
đoạn dài
L=75±0.5m
m

Uốn thành các nửa
mắt xích hình chữ
U
Phay phẳng
2 mặt
Hàn các mắt xích lại
thành dây
Xử lý nhiệt
(thấm C-N, tôi, ram)
Ép đ
ĩ
a nhựa
vào xích
Sửa làm sạch các gờ sắc
cạnh của các mắt xích
không ép nhựa
Sản phẩm xích
tải có gắn đĩa
nhự
a

Nắn thẳng thép