Thiết kế công nghệ sản xuất gạch ốp lát GRANITE (Thuyết minh+ bản vẽ)

Lời cảm ơn
Qua 5 năm học tập và nghiên cứu tại trờng tôi đã đạt đợc mục đích của mình.
Đó là nhờ sự đỡ và chỉ bảo tận tình của các thầy, các cô giáo cùng gia đình đình
và bè bạn.
Đầu tiên tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc và sự kính trọng đến thầy giáo Huỳnh
Đức Minh, ngời đã tận tình hớng dẫn, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình
học tập và làm đồ án tốt nghiệp.
Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến toàn thể các thầy, các cô giáo trong bộ môn
Công nghệ vật liệu Silicat đã dạy dỗ và truyền đạt cho tôi những kinh nghiệm, kiến
thức khoa học để tôi có đợc nh ngày hôm nay.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn các bạn bè, ngời thân đã luôn chia sẻ động viên và
giúp đỡ tôi vợt qua đợc những khó khăn trong học tập và trong cuộc sống.
Hà nội, ngày 19/5/2002
Sinh viên: TRIệU ĐìNH TRƯờNG


Mục lục
Mậ ĐầU................................................................................................................................................................................4
PHầN I: CôNG NGHệ.....................................................................................................................................................6
A-LA CHN địA đIểM XâY DNG NH MáY ............................................................................................................6

I. Cơ sở kinh tế - kĩ thuật của vùng sẽ xây dựng nhà máy......................................................6
II. Chọn điểm đặt nhà máy....................................................................................................6
B- LA CHN DâY CHUYềN SảN XUấT .......................................................................................................................8
C-LA CHN NGUYêN VậT LIệU................................................................................................................................16
D . TíNH BI PHẩI LIệU.........................................................................................................................................18

I.Tính bài phối liệu xơng......................................................................................................18
II.Bài phối liệu Engob..........................................................................................................22
III.Bài phối liệu mầu............................................................................................................23
E. CâN BằNG VậT CHấT............................................................................................................................................23

G.TíNH TOáN LSS SấY đỉNG.......................................................................................................................................25

H.TíNH TOáN NHIệT LSS NUNG.................................................................................................................................37

I.Kích thơc lò thanh lăn.......................................................................................................37
II.Tính toán và lựa chọn thiết bi liên quan..........................................................................61
K.LA CHN THIếT Bị...............................................................................................................................................66

II.Bảng số liệu......................................................................................................................66
II. Lựa chọn thiết bị cho từng công đoạn.............................................................................66
PHầN II:

ĐIệN NC...................................................................................................................................................80

A.TíNH TOáN CấP THOáT NC...................................................................................................................................80
B.TíNH TOáN PHầN đIệN...........................................................................................................................................80

I.Tính toán điện thắp sáng...................................................................................................80
II.Tính điện chạy máy .........................................................................................................82
PHầN III AN TON LAO đẫNG V BảO Vệ MôI TRấNG.............................................................................83
PHầN IV

XâY DNG.................................................................................................................................................86

I.Địa điểm xây dựng nhà máy..............................................................................................86
II.Thuyết minh mặt bằng nhà máy.......................................................................................86
III.Các chỉ tiêu đánh giá mặt bằng......................................................................................88
IV.Thuyết minh xây dựng các công trình............................................................................88
PHầN V. PHầN KINH Tế Tặ CHỉC......................................................................................................................90

I.ý nghĩa, nhiệm vụ tính toán kinh tế ...................................................................................90


II.Néi dung tÝnh to¸n kinh tÕ................................................................................................90
KÕT LUËN........................................................................................................................................................................95


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Mở Đầu
Từ xa xa con ngời đã biết làm ra nhiều sản phẩm gốm sứ thủ công, đơn giản
phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt. Ngày nay, trên Thế giới, kĩ thuật sản xuát gốm sứ
đã trở thành một nghành công nghiệp phát triển với kĩ thuật sản xuất hiện đại cho
ra đời nhiều sản phẩm phong phú, đa dạng đợc ứng dụng trong nhiều nghành kĩ
thuật nh :Điện, điện tử, tự động hoá, điều khiển, xây dựng và dân dụng v.v
Nớc ta có nguồn nguyên liệu dồi dào nên có thể phát triển nghành công
nghiệp Gốm sứ không chỉ phục vụ cho nhu cầu trong nớc mà còn xuất khẩu để phát
triển nền kinh tế, góp phần tăng thu nhập quốc dân.Tuy nhiên, kĩ thuật còn lạc hậu
nên cha có đợc những sản phẩm chất lợng cao .Bởi vậy, việc xây dựng những nhà
máy gốm sứ với công nghệ hiện đại là rất cần thiết trong nền kinh tế quốc dân.
Hiện nay, nớc ta đang đẩy mạnh quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá,
Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ 8 cũng đã nhấn mạnh: Nhiệm vụ trung tâm là
xây dựng nớc ta thành một nớc công nghiệp phát triển, có cơ sở vật chất - kĩ thuật
hiện đại. Vì vậy , các nghành công nghiệp nói chung đang đợc nhà nớc ta đặc biệt
u tiên đầu t xây dựng trong đó phải kể đến nghành Vật liệu gốm sứ.
Đến nay, nền kinh tế nớc ta đang trên đà phát triển mạnh, đời sống nhân dân
đợc nâng cao. Việc xây dựng cơ sở hạ tầng cũng nh nhu cầu xây dựng của ngời dân
tăng cao nên nhu cầu về vật liệu xây dựng ngày càng lớn, nhất là vật liệu trang trí

ốp lát , đặc biệt là nhu cầu về sản phẩm chất lợng cao nh gạch gốm granit.
Hiện tại năng lực sản xuất gạch gốm Granit ở nớc ta là :4000000 m2/năm đợc
sản xuất tại:
- Công ty gạch Thạch Bàn- Hà Nội: 2.000.000 m2/năm
- Phú Bài - Huế : 1.000.000 m2/năm
- Khu công nghiệp Mỹ Xuân A- Bà Rịa - Vũng Tàu: 1.000.000 m2/năm
* Một số nhà máy sắp đa sản phẩm ra thị trờng nh :
- Công ty gạch Hữu Hng - Hà Nội - 3000000 m2/năm
- Công ty gạch Đồng Tâm - Đồng Nai - 5000000 m2/năm

4

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Trong những năm tới, các công ty nớc ngoài có thể đầu t vào nớc ta những
dây chuyền công suất lớn(10.000.000 m2/năm) nâng khả năng sản xuất lên
20000000 m2/năm.
Tuy nhiên, theo đà phát triển của nền kinh tế nớc ta, nhu cầu của thị trờng là
rất lớn.
Sau đây là bảng dự báo nhu cầu về thị trờng và năng lực sản xuất gạch Granit
từ giờ đến năm 2020.
Dự báo\Năm
Nhu cầu(m2/năm)
Năng lực(m2/năm

2001
6.000.000
4.000.000

2010
14.000.000
12.000.000

2015
20.000.000
21.000.000

2020
25.000.000
30.000.000

Do vậy nên đầu t xây dựng thêm 1 dây chuyền sản xuất gạch Granít công
suất 1000000 m2/năm taị thành phố Hải Dơng nhằm đáp ứng nhu cầu về sản phẩm
này ở những thành phố lớn nh Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh...và xuất khẩu
Nội dung thiết kế gồm những phần sau:
Phần kĩ thuật
- Lựa chọn địa điểm.
- Lựa chọn dây chuyền sản xuất.
- Lựa chọn nguyên vật liệu
- Tính toán phối liệu
- Cân bằng vật chất
- Tính toán thiết bị sấy
- Tính toán nhiệt lò nung
Phần Điện
Phần An toàn lao động

Phần Xây dựng
Phần Kinh tế

5

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Phần I: công nghệ
A-Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy
I. Cơ sở kinh tế - kĩ thuật của vùng sẽ xây dựng nhà máy.
Vùng xây dựng nhà máy đợc lựa chọn thông qua các điều kiện về tự nhiên,
kinh tế, chính trị, kĩ thuật... Vùng đất sẽ xây dựng nhà máy phải có những u điểm
vợt trội, tuy nhiên cũng có những nhợc điểm nhng dễ khắc phục và ít ảnh hởng.
Ta dự kiến xây dựng nhà máy ở phờng Bình Hàn, thành phố Hải Dơng
1- Điều kiện tự nhiên .
Phờng Bình Hàn - TP Hải Dơng cách trung tâm Hà Nội 60 Km nằm cạnh
sông Thái Bình. Hải Dơng là một tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng nên ít bị ảnh hởng của gió, bão, có lợng ma và độ ẩm trung bình. Tỉnh Hải Dơng có một số nguồn
khoáng sản nh Đất sét Trúc thôn, đá vôi Kinh Môn... nên có điều kiện phát triển
nghành công nghiệp vật liệu Silicat.
2- Điều kiện chính trị và kinh tế .
Hải Dơng trớc kia là thành phố thời Pháp thuộc, sau khi giải phóng Miền Bắc
đã sát nhập với tỉnh Hng Yên thành tỉnh Hải Hng. Ngày nay, do điều kiện phát
triển kinh tế, hai tỉnh đã tách nh cũ cho dễ quản lý.
Hải Dơng giờ đây đã là thành phố, đang trong thời kỳ phát triển, có nhiều
nhà máy công nghiệp đặc biệt là công nghiệp vật liệu Silicat nh nhà máy sứ Hải Dơng, xi măng Hoàng Thạch...

Thành phố Hải Dơng có dân c đông đúc , giàu truyền thống Cách Mạng cũng
nh các truyền thống khác.
II. Chọn điểm đặt nhà máy
Chọn điểm đặt nhà máy thuộc phờng Bình Hàn, cách Quốc lộ 5 khoảng 300
m, gần ga Hải Dơng trong khu quy hoạch tiểu khu công nghiệp dọc đờng 5.
Nguyên liệu sản xuất là Đất sét Trúc thôn, Cao lanh Yên Bái, Fenspat Phú Thọ.
Nhiên liệu là khí hóa lỏng đợc mua về với thành phần và chất lợng thỏa mãn.
Nhà máy sẽ sử dụng mạng điện sẵn có của thành phố và xây dựng trạm biến thế
riêng, nguồn nớc sử dụng là nớc giếng khoan và nớc sạch thành phố.
6

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Với lợng lao động dồi dào, công nhân kĩ thuật, cán bộ quản lý,cán bộ kĩ thuật đã đợc đào tạo nhiều sẵn sàng làm việc tại nhà máy.
Với hệ thống đờng bộ, đờng sắt song song nen rất thuận lợi cho việc vận
chuyển nguyên vật liệu.
Khi xây dựng nhà máy ta đảm bảo khoảng cách các nhà xởng thỏa mãn các
yêu cầu kĩ thuật, bố trí hợp lý chặt chẽ các công trình sắp xây dựng và mở rộng.

7

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

B- Lựa chọn dây chuyền sản xuất .
1- Lựa chọn mặt hàng .
Loại gạch :
- Kích thớc : 400x400
- Bề mặt : mài bóng hoàn toàn
- Mầu sắc: 32 mầu
2- Lựa chọn dây chuyền
Với sản phẩm gạch Granit cần dây chuyền sản xuất hiện đại ,với công nghệ
tiên tiến. Do vậyđã lựa chọn dây chuyền sản xuất gạch Granit với năng suất
1000000m2/năm của hãng NASETTI-ITALIA.
Vì:
- Có giá thành hợp lí
- Dây chuyền công nghệ hiện đại
- Hãng đã thâm nhập thị trờng Việt Nam từ lâu nên có nhiều cán bộ kĩ thuật quen
dùng

8

Hoàng Hải


Sơ đồ dây chuyền sản xuất
Bột màu

Nguyên liệu xương

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Nguyên liệu Engob

Đồ án tốt nghiệp

Hồng... Đen

Đất sét-Cao Lanh Fenspat

Cao lanh đất sét MgO

h-Fenspat
Xe chở liệu
Cân định lượng
Hệ tời điện

Tời điện

Máy nạp liệu băng cân
Máy nghiền bi
Hệ băng tải
Két chứa

Nước phụ
Hệ máy nghiền bi

gia

Hệ thống bể hồ

Hồ bột màu

Bơm màng
Két khuấy

Bơm màng

Lò sấy đứng

Sàng rung lọc sắt từ
Dây chuyền tráng Engob
Két khuấy
Xếp mộc
Bơm pít tông
Xe goòng+Xe phà
Lò sấy phun

Lò sấy Tuynel

Hệ băng tải

Dỡ mộc

Hệ si lô đơn màu

Lò nung thanh lăn

Băng cân
Máy lựa chọn
Hệ băng tải-Máy trộn gầu nâng

Dây truyền mài bóng vát cạnh

Si lô đa màu

Lựa chọn đóng hộp

Băng tải
Sàng dung

Két chứa

Tạo hình

Kho thành phẩm

9

Hoàng Hải


§å ¸n tèt nghiÖp

Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi

10

Hoµng H¶i

Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

3. Thuyết minh dây chuyền
Nguyên liệu làm xơng đợc PTN kiểm tra độ ẩm rồi ra bài phối liệu từ ca 2
ngày hôm trớc. Hôm sau liệu đợc công nhân xúc vào thùng chứa liệu,xe chở liệu đa
thùng chứa liệu tới hệ thống tời điện.Tại đây tời điện sẽ dùng thùng liệu đổ vào
máy nạp liệu băng cân xuống băng tải. Băng tải đa liệu nạp vào máy nghiền bi,
đồng thời cấp nớc vào nghiền máy. Sau khi nghiền xong hồ phải đạt thông số sau:
D = 1.680 ữ 1.701 g/cm3
V = 18 ữ 22 s
W = 33 ữ 34 %
R<2%
Sau khi kiểm tra, hồ đợc xả xuống bể chứa hồ. Tại bể chứa hồ mầu sau khi
nghiền cũng đuợc xả xuống bể hồ theo tỉ lệ bài phối liệu. Sau đó hồ đợc bơm màng
bơm qua bộ phận sàng rung và lọc sắt từ xuống két khuấy. Bơm pit tông tiếp tục
bơm hồ đi sấy phun. Bột sau khi sấy phun cần đạt thông số sau:
W = 4.5 ữ 5.5 %
D =0.94 g/cm 3
Thành phần hạt qua hệ 6 sàng:
> 0.6 mm

8

ữ 12 %

0.425

<

< 0.6 mm

20 ữ 28 %

0.300

<

< 0.425mm

18

ữ 24 %

0.250

<

< 0.300 mm

45

ữ 55 %

0.180

<

< 0.250 mm

5

ữ 10 %

0.125

<

< 0.180 mm

3

ữ

5 %

<

1

ữ

3 %

0.125 mm

Độ ẩm của bột đợc kiểm tra bằng máy 0,5h / lần
Bột sau khi sấy đợc băng tải đa vào silô chứa. Tại đây bột đợc ủ 36 ữ 48h
để đồng nhất độ ẩm của bột ép trong từng silô. Sau đó bột đợc xả xuống băng cân

điện tử định lợng và đợc hệ thống băng tải đa vào máy trộn, gầu nâng rồi đợc băng
tải chuyển vào silô đa mầu, ổn định 24h. Bột từ silô đa mầu đợc thả xuống băng tải
11

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

vận chuyển tới sàng rung vào két chứa cấp bột cho máy ép. Độ ẩm của bột trớc khi
vào ép:
W =4.5 ữ 4.8 % và thành phân hạt nh sau sấy phun (phòng thí nghiệm có trách
nhiệm kiêm tra 2h/ lần).
Gạch đợc tạo hình trên máy ép thuỷ lực.
Gạch mộc sau khi ép đợc kiểm tra các chỉ tiêu sau
- Fải đạt cờng độ Ru >10KG/cm2
- Độ dầy, trọng lợng kích thớc, chất lợng bề mặt gạch mộc, sai lệch trọng lợng
giữa các viên trong chu kì ép và giữa các chu kì ép .Nếu có chênh lệch quá mức độ
cho phép cần phải điều chỉnh ngay.
Gạch mộc sau khi ép, qua hệ thống lật mặt gạch rồi đợc đa vào máy sấy
đứng nhờ hệ thống thanh lăn, để sấy tới độ ẩm W <0,5 % và có cờng độ Ru >20
Kg/cm2.
Mộc sau khi ra khỏi lò sấy đứng đợc băng truyền vận chuyển qua 2 ru lô
vớt engob (để chống dính khi nung).
Engob phải đạt yêu cầu :
D = 1.120 ữ 1.140 g/cm3.
V = 9ữ11 s.
W = 81ữ 83 %.

Mộc tiếp tục đựơc vận chuyển tới thiết bị xếp mộc lên xe goòng .Rồi đợc
đa tới lò sấy Tuynen để ổn định lại nhiệt độ và độ ẩm trớc khi nung. Ra khỏi lò
sấy Tuynen, gạch mộc có độ ẩm W < 0,5 % tiếp tục đợc xe goòng đa tới thiết bị
dỡ tải sang băng truyền vận chuyển tới máy xếp gạch vào lò nung.
Gạch vào lò nung qua các zôn:
- Sấy,đốt nóng.
-

Nung sơ bộ.

- Nung
- Làm lạnh nhanh.
- Làm nguội.

12

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Với tốc độ 1.67 ữ 1.675 m/s.
Gạch đợc nung tới nhiệt độ 1220 0C với thời gian lu nhiệt độ này là 10.5 để
đạt độ kết khối hoàn toàn.Thời gian nung là 70 phút.
Ra khỏi lò gạch đợc đa tới máy dỡ tải lò, qua thiết bị kiểm tra, phân loại.
Nếu đạt yêu cầu gạch tiếp tục đợc đa tới dây chuyền mài bóng vát cạnh. Sản
phẩm đợc kiểm tra về kích thớc, độ cong vênh và độ bền.
Cuôí cùng sản phẩm đợc vận chuyển sang thiết bị đóng hộp rồi nhập

kho.
* Chất lợng sản phẩm
Gạch gốm Granit đạt tiêu chuẩn Châu Âu nh các tiêu chuẩn sau:
- Độ hút nớc <= 0.2 %
- Độbền nhiệt >=175 0C
- Độ chịu nén >=500 KG/cm2
- Độ bền uốn >=27 N/ mm2 .
-

Độ bền hoá : bền axit ,bazơ.

-

Độ cứng thang Mosh >= 7.

-

Chống mốc mờ bề mặt tốt.

-

Độ cong vênh và sai lệch kích thớc cho phép
Loaị I 0.25 %.
Loại II

0.5 %.

2.Lựa chọn mặt hàng và phơng pháp sản xuất.
a.Hình thức.
- Kích cỡ

- Trọng lợng

400 * 400 mm.
20

Kg / m2

- Bề mặt mài nhẵn 100

%

Mầu sắc của sắc phẩm:
- 01 :Trắng ngà
- 02:Hồng đơn
- 03:Trăng đốm hồng
- 04:Trắng đốm xanh
13

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

- 05:Xanh đơn
- 06:Nâu đơn
- 07:Trắng + đốm nâu đơn
- 08:Trấng + đốm nâu
- 09:Đốm trắng + nâu hồng

- 10:Đen đậm + đốm trâứng
- 11:Trắng +đốm
- 12:Đốm trắng + xanh +đen.
- 13:Đốm đen + ghi +trắng
- 14:Đốm ghi + trắng +đen
- 15:Đốm xanh rêu +đen + trắng
- 16:Đốm xanh rêu +đen + trắng(nhạt)
- 17:Đôm hồng +trắng
- 18:Xanh lá cây +trắng
- 19:Xám đen + trắng
- 20:Trắng + nâu hồng xanh lam.
- 21:Vân đá
- 22:Xám lông chuột
- 23:Đen
- 24:Đốm nâu + đen +ghi.
- 25:Trắng đốm nâu + đen + hồng
- 26:Hồng đậm + đen nhạt
- 27:Ghi sáng
- 28:Trắng đốm đen nhạt
- 29: Trắng đốm hồng
- 30:Đỏ gạch
- 31:Trắng + đốm vàng

14

Hoàng Hải


§å ¸n tèt nghiÖp

Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi

15

Hoµng H¶i


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
C-lựa chọn nguyên vật liệu

Nguyên liệu dùng để sản xuất chính đợc chia thành 2 loại , đó là nguyên
liệu gầy và nguyên liệu dẻo
1- Nguyên liệu gầy (chủ yếu là Fenspat và Đôlômit)
ở đây, ta chỉ dùng Fenspat . Nguyên liệu này chủ yếu cung cấp Trờng Thạch Kali và Trờng Thạch Natri:
Trờng Thạch Kali nóng chảy ở 11700C và nó có khoảng chảy rất rộng >
300oC. Khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt của nó giảm chậm. Trờng Thạch Kali có tác
dụng tốt trong xơng vì nó cho phép ta hạ thấp nhiệt độ nung nhng khoảng nung
rộng mộc ít bị biến hình (còn gọi là Trờng thạch phối liệu ).
Trờng thạch Natri nóng chảy ở 1120oC lập tức chuyển thành pha lỏng đồng
nhất có độ nhớt rất bé. Trờng thạch Natri thích hợp cho men sứ , độ nhớt của men
bé dễ chảy và men bóng láng. Do sản phẩm mà ta sản xuất chủ yếu là mài bóng
không dùng men , nên chọn loại Fenspat ít Natri để giảm lợng Trờng thạch Natri
không thích hợp cho xơng. Tuy nhiên có thể dùng Trờng thạch Natri trong thành
phần phối liệu để điều chỉnh nhiệt độ nóng chảy của xơng.
Tác dụng của Trờng thạch đối với xơng là khi nó nóng chảy có khả năng
hòa tan Thạch anh( SiO2) hay sản phẩm phân hủy của cao lanh khi dung dịch đó
đạt đến bão hòa sẽ tái kết tinh tinh thể Mulit hình kim. Trờng thạch còn có vai trò
rất quan trọng vì chẳng những nó quyết định điều kiện công nghệ (nhiệt độ nung)

mà còn ảnh hởng đến các tính chất kĩ thuật của sản phẩm. Ngoài việc hạn chế các
ôxit gây màu (Fe2O3 , TiO2) còn phải đa một lợng Trờng thạch đủ lớn để hạn chế
độ co của sản phẩm .
2. Nguyên liệu dẻo (chủ yếu là Đất sét và Cao lanh ).
Đất sét và Cao lanh là sản phẩm phong hóa tàn d của các loại đá gốc chứa
Trờng thạch ngoài ra còn có sự hình thành do quá trình trao đổi , biến đổi các đá
gốc cộng sinh nhiệt dịch .
Cao lanh và Đất sét là hai cấu tử chính cung cấp SiO2 và Al2O3 cho sản
phẩm . Nó là cấu tử chủ yếu góp phần tạo nên pha tinh thể trong xơng sản phẩm ở

16

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

dới dạng các khoáng trong sản phẩm khi nung nh : mulit nguyên sinh, Cristobalit,
Quắc tự do và pha thủy tinh
Nhiều tính chất kĩ thuật của Đất sét và Cao lanh phụ thuộc vào kích thớc
hình dạng và tỉ lệ các cỡ hạt. Nhìn chung kích thớc các hạt Đất sét và Cao lanh nằm
trong giới hạn phân tán keo (60 à m). Thành phần và kích thớc hạt có tác dụng rất
lớn đến khả năng hấp thụ trao đổi ion, tính dẻo, độ co khi sấy, cờng độ mộc cũng
nh diễn biến tính chất của khoáng theo nhiệt độ nung .
Đất sét và Cao lanh có cấu tạo hai lớp và ba lớp. Vì vậy có sự thay đổi đồng
hình và khả năng trơng nở rất tốt.
Đất sét là một cấu tử chính không thể thiếu trong mọi phối liệu vì nó góp
phần liên kết các hạt phối liệu tạo cờng độ cho mộc sau tạo hình.

Do quá trình tạo hìng là bán khô nên ta chỉ cần một lợng đất sét vừa đủ để
tạo liên kết các hạt lại với nhau.
Nếu ta cho nhiều Cao lanh thì sẽ gây đục mầu sản phẩm và nhệt độ nung
cao .
Qua đó ta lựa chọn nguyên liệu cho xơng là: Cao lanh, Đất sét và Fenspat.
Đối với nguyên liệu sản xuất engob thành phần chủ yếu là ôxit MgO, nó là
chất có nhiệt độ nóng chảy cao nên trong quá trình nung nó không bị nóng chảy và
do đó ngăn cách đợc gạch với thanh lăn. Sau khi nung engob cũng không làm biến
đổi tính chất của sản phẩm .
Đất sét và Cao lanh là những loại nguyên liệu dẻo cho vào engob chủ yếu
tạo khả năng bám dính vào mộc khi tráng engob.
Nh vậy nguyên liệu dùng cho engob bao gồm Đất sét , Cao lanh và MgO là
chủ yếu .

17

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

D . TíNH BàI PhốI Liệu.
I.Tính bài phối liệu xơng
Dự kiến nhiệt độ nung :

1220 0C.

Thành phần T - Q - F nh sau:

T

Q

F

30 %

30 %

40 %

1 .Thành phần hoá của xơng quy về các oxít cơ bản.
Trọng lợng phân tử của (Caolinit) Al2O3 .2SiO4. 2H2O : 258
Trọng lợng phân tử của

Al203

: 102

Trọng lợng phân tử của

SiO2

:60

Trọng lợng phân tử của

H2O

:18

Vậy hàm lợng Al2O3 trong Caolinit:
%Al2O3 = 102/258 =39.53 %
%H2O = 120/258 =46.51 %
-Quắc:

100% SiO2

-Fenspat Kali

K2O.Al2O3.6SiO2a

Trọng lợng phân tử của Fenspat Kali:

556

Trọng lợng phân tử của K2O :

94

Vậy:
%K2O = 94/556 =16.9%
%SiO2 = 360/556 = 64.75%
%Al2O3 = 102/556 = 18.5%
Khoáng

%

K2O

Al2O3

SiO2

T
Q
F


30
30
40
100

0
0
6,76
6,76

1186
0
7,34
19,2

13,95
30
25,9
69,85

2.Thành phần khoáng hợp lý TQF của nguyên liệu.

18

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Nguyên liệu
SiO2
Đất sét Trúc Thôn 65.33
Cao lanh Yên Bái 47.61
Fenspat Yên Bái
74.51

Al2O3
21.64
35.51
15.22

TiO2
1.05
0.12
0.02

Fe2O3
0.780

0.640
0.590

CaO
0.100
0.09
0.940.

MgO
0.40
0.26
0.34

K2O Na2O
2.40 0.06
1.81 0.26
3.01 4.76

MKN
8.26
13.36
0.54

a.TQF của Đất sét.
- Trọng lợng phân tử của Albit Na2O.Al2O3.6SiO2

524

- Trọng lợng phân tử của Octocla K2O.Al2O3.6SiO2 556
- Trọng lợng phân tử của Na2O

62

- Trọng lợng phân tử của K2O

94

- Lợng khoáng Octocla có trong 100 PTL Đất sét
x = 556.24/94 = 14.195 PTL.
- Lợng khoáng Albit có trong 100 PTL Đất sét
y = 0.06.524/62 = 0.5 07 PTL.
Vậy lợng Fenspat có trong 100 PTL Đất sét
x + y =14.166 + 0.5 = 14,766
-Lợng Al2O3 trong Fenspat KNa của Đất sét:
Al2O3 octocla = 14.195. 102 / 556 = 2.6 %PTL
Al2O3 albit =0.507.102 /524 = 0.10 %PTL
Vậy lợng Al2O3 trong Fenspat KNa = 2.6 + 0.1 =2.7 PTL
SiO2 octoclaz = 14.195.6. 60/ 556 = 9.19 PTL
SiO2 albit = 0.5 .6 . 60/ 524 =0.348 PTL
Vậy SiO2 trong Fenspat KNa = 9.17 + 0.34 = 9.51PTL
Căn cứ vào lợng Al2O3 còn lại sau khi trừ đi lợng Al2O3 trong Fenspat là:
21.64

- 2.7 = 18.94 PTL

Suy ra lợng khoáng Caolinit trong Đất sét

102 18.94
=
x = 47.91PTL

258
x
Vậy lợng SiO2 trong Caolinit:
258 47.91
120.47.91
=
y=
= 22.28 PTL
2.60
y
258

19

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Vậy lợng Quắc còn lại:

65.33

- 22.28 -9.54 = 33.54

b.TQF của Caolanh.
Lợng khoáng Octoclaz có trong 100 PTL Caolanh

94 1.81
=
x = 10.7 PTL
556
x
-Lợng khoáng Albit có trong 100 PTL Caolanh

62 0.26
=
y = 2.2 PTL
524
y
Vậy lợng Fenspat có trong Caolanh :
x + y =2.2 + 10.68 =12.88 PTL
- Lợng Al2O3 có trong Fenspat KNa :
Al2O3 Octoclaz =102.10.68/556 = 1.96 PTL
Al2O3 Albit =102.2.2/524 = 0.43 PTL
Vậy Al2O3 trong Fenspat Kna = 2.39 PTL
-

Lợng SiO2 có trong Fenspat KNa :
SiO2 Otoclaz = 360.10.68/556 = 6.93 PTL
SiO2Albit = 2.2.360/524 = 1.50 PTL

Vậy lợng SiO2trong Fenspat KNa : 6,93 +1,5 = 8.43 PTL
-Lọng Al2O3 còn lại sau khi trừ đi lợng Al2O3 trong Fenspat KNa
35.51

- 2.39

= 33.12 PTL

Vậy lợng Caonilit trong Caolanh
102 33.12
=
x = 83.77 PTL
258
x

Lợng SiO2 trong Caonilit :

258 83.77
=
x = 38.96 PTL
120
x
Vậy lợng Quắc có trong Caolanh:
Q = 47.61-38.96-8.42 = 0.23PTL
c.TQF của trờng thạch.

20

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

-Lợng Octocla có trong 100 PTL trờng thạch

94.2 3.1
=
x = 18.30 PTL
556
x
-Lợng Albit có trong 100 PTL trờng thạch:
62 4.76
=
x = 40.23PTL
524
x
Vậy lợng Fenspat:

F = 58.53 PTL

Lợng Al2O3 Octoclaz =102 . 18.3 / 556 =3.36 PTL
Al2O3 Albit =102 . 40.23 /524 = 7.83 PTL
Vậy lợng Al2O3 trong Fenspat :
7.83 + 3.36 =11.19
SiO2 Octoclaz =360 .18.3 / 556 = 11.85PTL
SiO2 Albit = 360 .40.23 /524 = 27.64 PTL
Vậylợng SiO2trong Fenspat :

11.85 + 27.64 =39.49 PTL

-Lợng Al2O3còn lại sau khi trừ đi lợngAl2O3 trong Fenspat :
15.22 11.19 = 4.03PTL
Vậy lợng Caonilit trong Trờng thạch
102 4.03

=
x = 10.19 PTL
258
x

Lợng SiO2 trong Caonilit :
258 10.19
=
x = 4.74 PTL
120
x

Vậy lợng Quắc trong Trờng thạch:
Q = 74.51 4.74 39.49 =30.28PTL
3. Bài phối liệu.
Bảng TQF của nguyên liệu quy về 100%
NL\Thành phần
Đất sét
Cao lanh

T
47,91
83,77
21

Q
33,54
0,22

F

14,766
12,89
Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Fenspat
10,19
30,26
58,56
Thành phần % của nguyên liệu đợc tính theo hệ phơng trình sau:
- Gọi x,y,z là % của Đất sét,Cao lanh, Fenspat ta có hệ:
47,91x + 83,77y + 10,19z
33,54x + 0,22y

= 30 (1.T)

+ 30,26z = 30 (2.Q )

14,76x + 12,89y + 58,56z = 40 (3.F )
Giải hệ phơng trình ta đợc :
X = 36%
Y = 7%
Z = 57%
Bảng thành phần hóa phối liệu
Nguyên liệu
Đất sét

Cao lanh
Fenspat


% SiO2
36
23,52
7
3,33
57
42,47
100 69,32

Al2O3
7,79
2,48
8,67
18,94

TiO2
0,38
0,01
0,39

Fe2O3
0,28
0,045
0,336
0,661

CaO
0,036
0,006
0,536
0,578

MgO
0,144
0,018
0,194
0,356

K2O
0,864
0,126
1,716
2,706

Na2O
0,2
0,018
2,71
2,928

MKN
2,97
0,93
0,31
4,21

II.Bài phối liệu Engob.
1.Nguyên liệu.
Đất sét

5%.

Caolanh

25%

MgO

70%.

Caolanh và Đất sét là nguyên liệu dẻo cho vào Engob để tăng khả năng
bám dính vào mộc khi vớt Engob.
MgO là thành phần chủ yêu trong engob ,do cóT 0nccao nên trong quá trình
nung nó không bị nóng chảy và do đó ngăn không cho gạch và thanh lăn dính nhau
2.Thành phần hoá của Engob.
Nguyên

%

liệu\Oxit
Đất sét Trúc 5

SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O MKN
3.26

1.08 0.05 0.04 0.01 0.02

0.12 0.01 0.41

thôn
22

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Caolanh Yên 25
Bái
MgO

11.90 8.88 0.03 0.16 0.02 0.615 0.45 0.06 3.34

Trung 70

Quốc


70

100

15.16 9.96 0.08 0.20 0.03 70.63 0.57 0.07 3.75

III.Bài phối liệu mầu.
1.Các mầu cơ bản.
CB1 :Hồng sắt
CB2 :Xanh Pháp
CB3 :Đen
CB4 :Nâu
CB5 :Xanh lá cây
CB6 :Xanh ngọc lam(hơi lục)
CB7 :Hồng
CB8 :Vàng
H30 :Đỏ gạch
GR3 :Ghi đậm
LGR :Ghi nhạt
S32 :50% hồng + 50% nâu
G24 :Trắng
2. Phối liệu mầu

E. Cân bằng vật chất.
Sản lợng 1.000.000 m2 gạch /năm.
Kích thớc gạch 400* 400*9
Khối lợng

20 Kg/m2

Vậy khối lợng sản xuất 1 năm là: 20.106 Kg /năm.
1. Hao hụt ở các công đoạn.
23

Hoàng Hải

Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Số

Công đoạn

Hao

Độ ẩm

Khối lợng khô

Khối lợng làm

Tt
1

Vát cạnh, mài

hụt %
1.5

W
0

tuyệt đối
20304568

việc
20304568

2
3
4
5
6

bóng PL
Nung
Sấy đứng
Tạo hình
Sấy phun
Nghiền

8.5
1
2
2
2

0.5
4.5
4.5
33
8,52

22181088

22405139
22862387
23328966.5
2380568

22292551
23460878.5
23939672
34819353
2602282,46

2. Lợng nguyên liệu hồi lu.
Công đoạn
Hao hụt(%) Hồi lu (%)
Sấy đứng
1
80
Tạo hình,vát mộc
2
70
Sấy phun
2
90

Lợng nguyên liệu khô đem nghiền thực tế

Khối lợng khô tuyệt đối ( Kg)
179241
320073
419921

919235

23805068 - 919235 = 22885833 Kg/năm
3.Nhu cầu nguyên liệu
Nguyên liệu
Đất sét Trúc Thôn
Cao lanh Yên Bái
Fenspat Phú Thọ

%

Khối lợng

36
7
57

khô-Kg
8238899,88
1602008,31
13044924,81

24

Độ ẩm%

Khối lợng làm

8
5

9

việc-Kg
8955325,96
1686324,54
14335082,21

Hoàng Hải


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

g.Tính toán lò sấy đứng
1.Lợng ẩm cần bốc hơi
Lợng mộc đem sấy là :
G1 =

22405
= 23460878,53Kg
1 0,045

Mộc sau khi sấy xong có W < 0,5 %.
Vậy lợng mộc sau khi sấy là

G2 = 2346078,53

1 0,045
= 22517727,64 Kg

1 0,005

Vậy lợng ẩm cần bốc hơi là:
W = G1 + G2 =943150,89 Kg
Giả thiết lò sấy làm việc 350 ngày và 1 ngày làm việc 24 giờ
Nh vậy 1 năm lò sấy làm việc : 350 . 24 = 8400h
Vậy 1h cần bốc hơi 1 lợng ẩm
W = 943150,89/ 8400 = 112,23 Kg ẩm / h
3. Tính toán nhiên liệu
Dùng nhiên liệu là dầu diezen có thành phần làm việc
Thành phần
%

C
85,5

O
0,5

S
0,5

H
A
11,5 0,1

W
2,0

a.Nhiệt trị của nhiên liệu

- Nhiệt trị cao QC.
QC = 81*C + 300H 26 (0 S) Kcal / Kg

(17 HDTKBS)

QC = 81 * 85,2 +300 * 11,5 26 * (0,5 0,5 ).
= 10351 Kcal / Kg.
- Nhiệt trị thấp:
QT = QC 6 .(9 H + W)

25

Hoàng Hải