Tìm hiểu, thiết kế và tính toán dây chuyền thiết bị sản xuất gạch đỏ sử dụng máy đùn ép chân không

1 | P a g e
`LỜI NÓI ĐẦU
Nền kinh tế phát triển nhanh nhu cầu về cơ sở hạ tầng
ngày càng cấp thiết,để đáp ứng yêu cầu này của nền kinh tế
thìcông nghệ xây dựng ngày càng phải phát triển.Trong đó
một điều không thể thiếu chính là sự phát triển của ngành vật
liệu xây dựng.
Hiên nay ngành vật liệu xây dựng ở nước ta đã đạt được
những thành tựu nhất định đáp ứng được yêu cầu của nền
kinh tế.sản phẩm đa dạng về chủng loại và mẫu mã,chất
lượng ngày càng được nâng cao.Gạch ngói là loại vật liệu
không thể thiếu trong các công trình xây dựng.Công nghệ sản
xuất gạch ngói ở nước ta đã có từ lâu và phát triển nhanh,từ
sản xuất thủ công riêng lẻ đến nay một phần đã chuyển sang
sản xuất theo phương pháp công nghiệp với việc sử dụng lò
sấy tuylen cho năng suất cao và giảm thiểu ô nhiễm môi
trường.Gạch đỏ xây dựng được sản xuất từ đất sét,đất sét là
nguồn nguyên liệu dồi dào nên gạch đỏ có giá thành rẻ nhất
trong các loại vật liệu.
2 | P a g e
Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn và các thầy
trong bộ môn đã giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành đồ án
môn học MSXVL với đề tài“Tìm hiểu, thiết kế và tính toán
dây chuyền thiết bị sản xuất gạch đỏ sử dụng máy đùn ép
chân không”.

3 | P a g e
PHẦN I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT GẠCH ĐỎ XÂY DỰNG
I. MÔ TẢ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH

1.Nguyên liệu dùng để sản xuất gạch đỏ xây dựng.
Nguyên liệu chính để sản xuất gạch đỏ xây dưng là đất
sét.khi cần thiết hoặc đất không đạt tiêu chuẩn có thể cho
thêm một số phụ gia.
Gốm sứ xây dựng thường được sản xuất theo hai phương
pháp: phương pháp dẻo và phương pháp bán khô.
Theo phương pháp bán khô thì bột đất sét có độ ẩm từ
6÷8℅ ,theo phương pháp này gạch mộc có kích thước và
hình dạng chính xác,cường độ cao,độ co ngót khi sấy và khi
nung nhỏ vì sau khi ép thì lượng nước và không khí còn lại
trong gạch ít.trong khi đó phương pháp dẻo yêu cầu độ ẩm
của đất sét cao hơn từ 15 ÷ 20℅.Tùy thuộc vào điều kiện và
loại sản phẩm mà lựa chọn phương pháp cho hợp lý.do điều
4 | P a g e
kiện ở nước ta nguyên liệu khai thác được thường có độ ẩm
cao cho nên việc sản xuất gốm sứ xây dựng nói chung
thường được tạo hình theo phương pháp dẻo.
2.Mô tả quá trình công nghệ sản xuất gạch đỏ.
Quá trình sản xuất gạch theo phương pháp dẻo bao gồm các
công đoạn sau:
♦khai thác nguyên liệu.
♦Gia công nguyên liêu.
♦Giai đoạn tạo hình.
♦Giai đoạn sấy và nung.
Dây chuyền công nghệ sản xuất gạch đỏ được bố trí theo sơ
đồ sau:
♦Cấp liệu → nghiền thô → nhào trộn,lọc tạp chất → trộn
ép,cắt thành viên nhỏ để hút chân không → đùn ép → cắt
thành sản phẩm.
Đất sét được khai thác đưa về kho bãi của nhà máy và được

ủ một thời gian(thường là 3 tháng) để chúng phong hóa và
đạt độ đồng nhất cao.Sau đó,dùng các máy đào,máy xúc
5 | P a g e
chuyển vào máy cấp liệu thùng tại đây đất sét được đánh tơi
và định lượng sơ bộ.Sau đó đất sét được băng tải đưa vào
máy tách đá để loại bớt đá,và vào máy nghiền xa luân để
nghiền thô.Sau đó được làm ẩm ở máy nhào trộn hai
trục.Tiếp theo đất sét được nghiền mịn bằng máy nghiền trục
lăn trước khi đưa vào máy đùn ép để tạo hình sản phẩm.các
chất phụ gia và than sẽ được nghiền nhỏ và định lượng trước
khi cho vào máy nhào trộn để trộn đều với đất sét.Từ máy
đùn ép,đất sét được ép thành từng dải liên tục và được một
máy cắt ở ngay miệng đùn cắt ra thành từng viên có kích
thước đã định sẵn.Sau đó đất sét được vào buồng sấy nhờ các
máy xếp tự động (thủ công) rồi được đưa vào lò nung tuynel
nhờ các kích thủy lực,ở đây gạch mộc được nung với nhiệt
độ khoảng 1050°c sau khi ra khởi lò ta thu được gạch đỏ.
3.Cách bố trí máy trong dây truyền công nghệ.
Các máy móc thiết bị phải được bố trí hợp lý trong nhà
xưởng phụ thuộc vào từng dây chuyền công nghệ và mặt
bằng nhà xưởng.
6 | P a g e
Máy và thiết bị trong dây chuyền có thể bố trí theo các sơ
đồ sau:
♦Bố trí theo đường thẳng.
Máy cấp liệu → nghiền → trộn →
ép.
♦ Bố trí theo sơ đồ chữ L: Máy cấp liệu
↓
Nghiền → trộn →

ép.
♦ Bố trí theo sơ đồ chữ Z.
Máy cấp liệu → nghiền → trộn
↓
ép.
♦Bố trí chồng chéo.
Nghiền thô Nghiền tinh → đùn →
ép.


7 | P a g e
Máy cấp liệu
Nhào trộn
Vậy ta chọn bố trí theo sơ đồ bố trí theo đường thẳng do có
điều kiện thuận lợi về vị trí đặt nhà xưởng.
8 | P a g e
4.Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ sản xuất gạch.
9 | P a g e

Vận chuyển
Kho chứa
Băng tải
Khai thác Than
nghiền mịn
Băng tải
Băng tải
10 | P a g e

5.Tính năng suất của dây chuyền.
♦Chế độ làm việc của dây chuyền.

•số ngày nghỉ trong năm:
→ số ngày nghỉ lễ,tết: 8 ngày.
→ số ngày nghỉ chủ nhật: 52 ngày.
→ số ngày nghỉ bảo dưỡng,sửa chữa: 15
ngày.
•số ngày làm việc trong năm:T = 365 – 8 – 52 – 15 =
290 (ngày).
• số ca làm việc trong một ngày: m = 2 (ca).
• số giờ làm việc trong một ca: h = 8 (giờ).
=> số giờ làm việc trong năm: h
n
= T.m.h = 290.2.8 = 4640
(giờ)
Năng suất dây chuyền của nhà máy cần thiết kế là:
Nghiền thô
Tách đá
nghiền mịn
sàng
Máy địng lựợng
Băng tải
Xuất
Kho chứa sản phẩm
Lò nung
Hầm sấy
Va gông
Tạo hình
Nhào trộn
11 | P a g e
Q
0

= 15 ( triệu viên/năm ).
♦Xác định năng suất theo giờ cho dây chuyền:
Q =
tg
o
kmTa
VQ
).1.(.8
)1).(1.(.
−
−+
µ
βα
(m³/h).
Trong đó: Q
o
: năng suất của dây chuyền (triệu viên/năm).
V : thể tích gạch tiêu chuẩn sau khi nung (m³).
Gạch tiêu chuẩn có kích thước như sau:
210x110x65(mm).
→ V = 210.110.65.10
9−
= 0.0015 (m³).

α
: hệ số co ngót sản phẩm từ sau khi tạo hình gạch.
→ Chọn
=
α
0,1.

β
: hệ số độ rỗng. → chọn
=
β
0,33 (gạch lỗ).
a : hệ số lèn chặt từ đất tự nhiên thành gạch mộc.
độ ẩm tạo hình là 19% , tra biểu đồ áp lực ép ta được lực ép là
0.8 MPa. Từ đó tra bảng 6.1 ta được hệ số nèn chặt là a = 0.208

µ
: hệ số tơi của đất → chọn
=
µ
0,6
T : số ngày làm việc trong năm.
m : số ca làm việc trong ngày.
12 | P a g e
K
tg
: hệ số sử dụng thời gian.
→ chọn K
tg
= 0,6.
→Q =
6 3
15.10 .1,5.10 .(1 0,1).(1 0,33)
12,5
0,6.(1 0,208).4640.0,6
−

+ −
=
−
3 (m³/h).
♦Xác định năng suất tính theo: ( số viên / giờ ).
→ Q =
6
0
15.10
3233
4640
n
Q
h
= =
(viên/giờ).
II. MÔ TẢ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH
Để lựa chọn thiết bị cho dây chuyền ta dựa vào năng suất
yêu cầu Q
yc
= 12,53 (m³/h).
Để đơn giản trong việc lựa chọn máy ta coi như năng suất
của dây chuyền không bị tổn hao qua các công đoạn.
1.Thiết bị cấp liệu.
Chọn máy cấp liệu thùng ( băng tải xích).
13 | P a g e

14 | P a g e
H1.Cấp liệu thùng.
1.Bản nạp liệu; 2.Khung hình hộp; 3.Trục bị dẫn; 4.Cơ cấu

căng xích; 7.Động cơ ;5.Các tấm ngăn; 6.Búa ; 8.Bộ truyền
đai; 9.Bộ truyền bánh răng ; 10.Trục mang dao thái.
♦Nguyên lý làm việc.
Máy gồm:bản 1,trên có khung hình hộp 2,trục dẫn 11,trục bị
dẫn 3,mặt bên trong 2 có lót các tấm thép.Trong các thanh
dẫn hướng của khung có đặt các tấm ngăn 5,chia hộp nạp liệu
thành 3 ngăn.vì vậy máy cấp liệu có thể định lượng sơ bộ các
loại vật liệu khác nhau,vật liệu được đưa vào phía trên bản
nạp liệu,được tạo bởi các bản,thành bên và các tấm ngăn.Vật
liệu được định lượng bằng cách thay đổi khoảng cách giữa
mép dưới của ngăn với mặt bản.
Bản nạp liệu gồm 2 dải xích kéo kiểu bản - ống con lăn.giữa
2 dải xích được hàn các tấm thép.các dao nắp trên trục 10 để
cắt nhũng khối đất lớn và trộn đều các thành phần vật liệu.
Cơ cấu dẫn động của máy gồm có động cơ điện 7,hộp giảm
tốc,bộ truyền đai 8,bộ truyền bánh răng 9.
15 | P a g e
♦ Chọn máy : CM – 664. →các thông số của máy.
- Năng suất ( Q ) : 15 (m³/h)
- Thể tích thùng : 2,2 (m³)
- Số khoang : 3
- Vận tốc băng : 1,8 ÷ 2 (m/ph)
- Số vòng quay của
trục dao thái : 12,6 (v/ph)
- Công suát động cơ : 5,5 (KW)
- Kích thước bao:
Dài 5930 (mm)
Rộng 2070 (mm)
Cao 1200 (mm)
- Khối lượng máy: 2,5 (tấn)

*
2.Máy nghiền thô đất sét.
16 | P a g e
H2.Máy nghiền xa luân.
1,4: Các bánh nghiền; 2:Trục mang bánh nghiền; 3:Trục
chính ; 5: Mân nghiền ; 6: Hộp giảm tốc ; 7: Khớp nối ;
8: Động cơ ; 9: Trục dẫn động cặp bánh răng nón ;
10: Bộ truyền bánh răng nón.
♦Sau khi ra khỏi máy cấp liệu,đất sét được băng tải đưa đến
máy nghiền thô.Tại đây đất sét được nghiền để có kích thước
17 | P a g e
d
max
= 20(mm).Do trong đất sét có nhiều thành phần đá,sỏi
ruồi nên ta chọn máy nghiền thô là máy nghiền xa luân.
♦Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy nghiền xa luân. Bộ
phận công tác chính của máy là 2 con lăn nghiền,lăn trên một
mặt phẳng nào đó,nhờ sức nặng của con lăn để nghiền vật
liệu.sơ đồ nguyên lý của máy được thể hiện trên hình H2.Khi
trục 3 quay làm các con lăn lăn trên mâm nghiền 5,đồng thời
chúng cũng tự quay quanh trục 2.Trục 2 được gắn khớp với
trục 1 nên các con lăn dễ dang được nâng lên hạ xuống,khi
gặp cục vật liệu quá cứng không nghiền nhỏ được,sẽ tránh
làm gẫy trục 2.Các khối nghiền có thể được nâng lên hạ
xuống nhờ hệ cánh tay đòn,nhằm đảm bảo chiều dày cần thiết
của vật liệu trên mâm.
Trục 3 được đẫn động nhờ động cơ 8 thông qua khớp nối 7
va hộp giảm tốc 6 tới bộ truyền bánh răng nón 10.ngoài ra
trên trục 3 còn lắp các cánh gạt để gạt sạch vật liệu dính bám
ở thành bên và đáy mâm.

♦Chọn máy : CM – 568 → Các thông số của máy:
18 | P a g e
Năng suất : 12 (m³/h).
Đường kính bánh lu : 1600 (mm).
Chiều rộng bánh lu : 450 (mm).
Khối lượng bánh lu : 3,4 (tấn).
Áp lực tại bánh lu : 5000 (kG).
Công suất động cơ : 52,7 (kw).
Kích thước bao :
Dài : 5880 (mm).
Rộng : 4350 (mm).
Cao : 3700 (mm).
Khối lượng máy : 28,8 (tấn).
3.Máy nhào trộn 2 trục có lưới lọc.
Máy nhào trộn 2 trục có tác dụng đồng nhất nguyên liệu và
tạo cho nguyên liệu có độ ẩm nhất định theo yêu cầu.
19 | P a g e
H3.Máy nhào trộn 2 trục.
1.Cửa xả. 2.Nắp thùng. 3.Cánh trộn.
4.Trục trộn.
5.Cặp bánh răng truyền động. 6.Khớp nối
9.Động cơ.
7.Hộp giảm tốc. 8.Khớp nối ma sát.
10.Thùng trộn.
♦Cấu tạo của máy nhào trộn 2 trục:
Máy trộn bao gồm: thùng trộn 10,nắp thùng trộn 2,trong
thùng trộn bố trí các trục trộn 4 trên có lắp các cánh trộn
3.Hai trục trộn quay ngược chiều nhau và được dẫn động từ
20 | P a g e
động cơ 9,thong qua khớp nối ma sát 8,hộp giảm tốc 7 và cặp

bánh răng truyền động 5.
♦ Nguyên lý làm việc:
Phối liệu được nạp qua cửa nạp,cánh trộn được bố trí
nghiêng,sao cho đạt được sự tương quan hợp lí nhất giữa vận
tốc chuyển động vòng và vận tốc di chuyển dọc trục của các
hạt vật liệu,để đảm bảo được thời gian cần thiết cho các phối
liệu di chuyển từ của nạp đến của xả và đã đạt được chất
lượng nhào trộn cần thiết.Ngoài ra còn có hệ thống phun
nước để đảm bảo độ ẩm cần thiết cho phối liệu.
♦Chọn máy: CM – 117A → Các thông số của máy :
Năng suất : 18 (m³/h).
Kích thước thùng trộn :
Dài : 3000 (mm).
Rộng : _
21 | P a g e
Đường kính quét của cánh :
2R: 600 (mm).
Số vòng quay của trục : 31 (v/p).
Khe hở giữa cánh và vỏ : 25 (mm).
Công suất động cơ : 22 (KW).
Kích thước bao :
Dài : 5340 (mm).
Rộng : 1420 (mm).
Cao : 915 (mm).
Khối lượng : 2,7 (tấn).
4.Máy nghiền tinh đất sét.
22 | P a g e
Trước lúc đưa vào ép thành gạch mộc,đất sét phải được
nghiền tinh (nghiền nhỏ).Để thực hiện công đoạn này,ta chọn
máy nghiền trục lăn có bề mặt nhẵn.

23 | P a g e

H4.Máy nghiền trục lăn.
24 | P a g e
1.Hộp giảm tốc. 2.Động cơ. 3.Trục nghiền.
4.Bộ phận điều chỉnh khe hở giữa 2 trục nghiền (e).
5.Cặp bánh răng đặc biệt. 6.Bộ truyền
đai.
♦Cấu tạo máy nghiền trục lăn:
Máy gồm 2 trục nghiền (3),trong đó một trục cố định một
trục di động,2 trục được dẫn động chung bởi động cơ (2)
thông qua hộp giảm tốc (1),bộ truyền đai (6) và cặp bánh
răng đặc biệt (5).Cặp bánh răng này có răng kéo dài mục đích
để điều chỉnh khe hở giữa 2 trục nghiền cùng với bộ phận
điều chỉnh (4).
♦Ngu
yên lý làm việc của máy:
Hai trục nghiền quay ngược chiều nhau,vật liệu được
nghiền nhờ lục ép giữa 2 trục nghiền.Kích sản phẩm được
xác định bởi khe hở (e).Ta có thể điều chỉnh khe hở này nhờ
bộ phận điều chỉnh (4).Ngoài ra khi có vật liệu không nghiền
được lọt vào buồng nghiền,trục nghiền di động bị đẩy sang
25 | P a g e
phải,lò so của bộ phận điều chỉnh (4) bị ép lại mở rộng cửa
xả để vật đó lọt qua,bảo vệ máy không bị gãy hỏng.
♦Chọn máy : CM – 696B → Các thông số của máy :
Năng suất : 18 (m³/h).
Khe hở (e) : 2 (mm).
Đường kính trục D : 800 (mm).

Chiều dài trục L : 600 (mm).
Số vòng quay (n) : 180 (v/p).
Công suất dẫn động : 13 (KW).
Kích thước bao :
Dài : 37400 (mm).
Rộng : 2855 (mm).
Cao : 1000 (mm).
Khối lượng máy : 4,5 (tấn).
5.Máy tạo hình gạch.
♦Nguyên lý làm việc của máy đùn ép vít xoắn:
Đất sét được nghiền và trộn kỹ với độ ẩm thích hợp,được
băng tải cho vào buồng nạp liệu,tại đây các trục nạp liệu sẽ