Bản vẽ autocad công nghệ sản xuất sứ mỹ nghệ lò nung con thoi

Nhà máy sản xuất sứ mỹ nghệ
năng suất 4 triệu sản phẩm/năm, lò nung con thoi




MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: BẢNG THÀNH PHẦN HÓA CÁC NGUYÊN LIỆU DÙNG SẢN XUẤT MEN:

3

CHƯƠNG 2:

7


Phần I: Lựa chọn địa điểm xây dựng.
Phần II: Phần kỹ thuật.
Phần III: Tính toán xây dựng.
Phần IV: Tính toán điện nước.
Phần V: An toàn lao động và vệ sinh môi trường.
Phần VI: Tổ chức và tính toán kinh tế.


Chương 1:
Nguyên liệu

Bảng thành phần hóa các nguyên liệu dùng sản xuất
men:
SiO2
(%)

Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO
(%)

MgO

K2O

Na2O

ZnO

MKN

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

CL Hữu
Khánh

55,10 32,02 0,52

0,84

-

0,13

0,20

0,08

-

11,11

TA Thanh
Thủy

97,73

0,08

-

0,13

0,05

0,09

0,12

-

0,22

FP Malaixia 66,50 18,19 0,08

-

0,50

0,30

10,60

3,50

-

0,33

ĐLM Phú
Thọ

1,57

0,31

0,04

0,31

-

30,39 22,52

-

-

-

46,43

Bột nhẹ
CaCO3

-

-

-

-

56,0

-

-

-

-

44,0

ZnO kỹ
thuật

-

-

-

-

-

-

-

-

100,0

-

Ta có bảng hàm lượng các oxit:
% trong men

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

ZnO

Men chọn

63,12

13,00

0,40

8,50

4,00

6,00

2,66

2,32

9% CL Hữu Khánh

4,96

2,88

0,05

-

0,01

0,02

0,01

-

2,32% ZnO kỹ thuật

-

-

-

-

-

-

-

2,32

58,16

10,12

0,35

8,50

3,99

5,98

2,65

-

Còn lại

Hàm lượng các oxit còn lại do các nguyên liệu khác cung cấp cho
men. Gọi x, y, z, t lần lượt là hàm lượng % thạch anh Thanh Thủy, fenpat
Malaixia đôlômít Phú Thọ, bột nhẹ CaCO3 trong phối liệu men:
x + y + z + t = 88,68 (%) .Ta có hệ phương trình:
*

97,73x + 66,50y + 0,31z

= 58,16

(SiO2)

1,57x + 18,19y + 0,04z

= 10,12

(Al2O3)

0,13x + 0,50y + 30,39z + 56t = 8,50 (CaO)
0,05x + 0,30y + 22,52z

= 3,99

* Giải hệ phương trình này ta được:

x = 0,22975 = 22,975 (%)

(MgO)


y = 0,53614 = 53,614 (%)
z = 0,16952 = 16,952 (%)
t = 0,05447 = 5,447 (%)
*

Tổng x + y + z + t = 98,988 (%) , quy về 88,68% ta được:
x = 20,583 (%)
y = 48,031(%)
z = 15,187 (%)
t = 4,880 (%)

* Vậy thành phần phối liệu men:
– Caolanh

: 9

%

– Thạch anh

: 20,583

%

– Fenpat

: 48,031

%

– Đôlômit

: 15,187

%

– Bột nhẹ CaCO3

: 4,880

%

– ZnO kỹ thuật

: 2,32

%

* Kiểm tra lại thành phần hóa của phối liệu men:
SiO2

Al2O3

(%)

(%)

(%)

4,96

2,88

Thạch
20,58 20,12
anh
Fenpat 48,03 31,94

Nguyên
liệu

(%)

Cao lanh 9

Fe2O3 TiO2

CaO

MgO

K2O

Na2O

ZnO

MKN

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

0,05

0,08

-

0,01

0,02

0,01

-

1,00

0,32

0,02

-

0,03

0,01

0,02

0,03

-

0,05

8,78

0,04

-

0,24

0,14

5,09

1,68

-

0,16

Đôlômít 15,19

0,05

0,01

0,05

-

4,62

3,42

-

-

-

7,05

Bột nhẹ 4,88

-

-

-

-

2,73

-

-

-

-

2,15

-

-

-

-

-

-

-

-

2,32

-

57,06

12,00

0,15

0,08

7,62

3,59

5,13

1,71

2,32

10,40

Tổng đã nung 63,69 13,39

0,17

0,09

8,50

4,00

5,72

1,91

2,59

-

0,40

-

8,50

4,00

6,00

2,66

2,32

ZnO

2,32

Tổng chưa
nung
Men chọn

63,12

13,00

1.1.1 Tính hệ số dãn nở nhiệt của men

Hệ số dãn nở nhiệt của men được tính theo công thức gần đúng của
Vinkêman và Sốt như sau:


α = ∑ p i .α i

[1-240]

Trong đó:
•

pi là hàm lượng các oxit trong men theo % trọng lượng

•

αi là hệ số thực nghiệm đặc trưng cho sự dãn nở của các oxit trong
men.

Dựa vào kết quả tính phối liệu men ở bảng trên và dựa vào [1-241], ta có:

pi
αi.106
pi.αi.106

SiO2 Al2O3 Fe2O3
63,687 13,394 0,166
0,027 0,067 0,167
1,704 0,871 0,067

CaO
8,499
0,167
1,420

MgO
4,003
0,003
0,012

K2O

5,723
0,283
1,698

Na2O
1,912
0,333
0,886

ZnO
2,589
0,060
0,139

Vậy:
α.10 6 = ∑ p i .α i .10 6 = 6,488
Suy ra:
α = 6,488.10-6
1.1.2 Tính nhiệt độ nóng chảy của men

Nhiệt độ nóng chảy của men là nhiệt độ tại đó men đã chảy dàn đều và
láng bóng trên khắp bề mặt của sản phẩm.
Nhiệt độ nóng chảy của men phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tỷ lệ hàm
lượng các oxit dễ chảy / khó chảy, hàm lượng các oxit khó chảy – dễ chảy,
bản chất của từng loại oxit (dạng mà chúng nằm trong nguyên liệu: trong
khoáng hay dưới dạng oxit tự do), thành phần khoáng của phối liệu, ngoài ra
còn phụ thuộc độ nghiền mịn của men…
Công thức thực nghiệm để xác định hạn nóng chảy của men:
K=

a 1 .n 1 + a 2 .n 2 + 
b1 .m 1 + b 2 .m 2 + 

[1-219]

Trong đó:
•

ai, bi : hằng số nóng chảy đối với các oxit dễ chảy, khó chảy.


•

ni, mi : hàm lượng các oxit dễ chảy, khó chảy trong men tính theo
% trọng lượng (chính là pi ở trên).

Theo /1-219,220/, ta có bảng hằng số nóng chảy của các oxit trong men:
Oxit

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

ZnO

ai , bi

1,00

1,20

0,80

0,50

0,60

1,00

1,00

1,00

Trong đó SiO2 và Al2O3 (>3%) là oxit khó chảy.
Thay số vào phương trình trên ta được:
0,80 ⋅ 0,166 + 0,50 ⋅ 8,499 + 0,60 ⋅ 4,003 + 1,00 ⋅ 5,723 + 1,00 ⋅ 1,912 + 1,00 ⋅ 2,589
1,00 ⋅ 63,687 + 1,20 ⋅ 13,394
K = 0,213
K=

Căn cứ vào bảng nhiệt độ nóng chảy của men tương ứng với hạn chảy
của phối liệu men [1-250], hạn chảy này tương ứng với nhiệt độ nóng chảy
xấp xỉ 1280oC, như vậy bài phối liệu men này có thể dùng để sản xuất.


ĐS Trúc Thôn

Fenpat PhúChương
Thọ
2:CL Hữu Khánh
Định lượng

Định lượng

Máy nghiền bi
Bể hồ-khuấy

Bơm màng
Sàng rung-khử từ

pp

Bể chứa-khuấy
pp

Tạo hình đổ rót
Sửa ướt
Sấy phòng
Nguyên liệu men
Sửa khô

Định lượng
Kiểm
tra nứt

Nước

Trang trí-tráng men
Máy nghiền bi

pp
pp
pp
pp
pp

Nung
Bể khuấy
Phân loại, đóng gói

Sơ đồ dây chuyền sản xuất men:
Bơm màng

Sàng rung-khử từ

Thùng khuấy men

TT lỏng

TT lỏng

Đ.lượng

Định lượng

Đ.lượng

Nước

Định lượng

TA Thanh Thủy


2.1 ân bằng vật chất cho xương
2.1.1 Hao hụt khối lượng và độ ẩm ở các công đoạn sản xuất

Đi ngược lại dây chuyền sản xuất ta có bảng sau:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Công đoạn sản xuất
Nung

Xếp lên xe goòng
Tráng men, trang trí, kiểm tra nứt
Sửa khô
Sấy phòng
Sửa ướt
Tạo hình
Vận chuyển trên đường ống
Nghiền bi

Hao hụt (%)
11
1
2
3
1
6
5
1
0,5

Độ ẩm (%)
1
1
1
2
13
14
33
33
33

Lưu ý: hao hụt của công đoạn nung là 11% là bao gồm cả lượng phế
phẩm của quá trình nung (khoảng 4÷5%) và lượng mất khi nung (MKN) của
vật liệu làm xương.
2.1.2 Tỷ lệ hồi lưu ở các công đoạn sản xuất

Xếp lên xe goòng

: 60%

Tráng men, trang trí, kiểm tra : 60%
Sửa khô

: 90%

Sấy phòng

: 90%

Sửa ướt

: 90%

Tạo hình

: 90%

Vận chuyển trên đường ống

: 90%

Nghiền bi

: 90%

2.1.3 Bảng cân bằng vật chất

Từ lượng hao hụt khối lượng và độ ẩm vật liệu ở các công đoạn sản
xuất, ta tính được trọng lượng vật liệu khô tuyệt đối và trọng lượng vật liệu


ứng với độ ẩm làm việc của từng công đoạn (trọng lượng làm việc). Ta có
bảng cân bằng vật chất:
Công đoạn

Trọng lượng

khô tuyệt đối

Độ
ẩm

(%)

(tấn)

(%)

(tấn)

11

1511,76 ⋅ 100
= 1698,61
100 − 11

1

1698,61 ⋅ 100
= 1715,76
100 − 1

Sản phẩm đem
xếp goòng

1

1698,61 ⋅ 100
= 1715,76
100 − 1

1

1715,76 ⋅ 100
= 1733,10
100 − 1

Sản phẩm đem
tráng men,
trang trí, kiểm

tra

2

1715,76 ⋅ 100
= 1750,78
100 − 2

1

1750,78 ⋅ 100
= 1768,46
100 − 1

Sản phẩm đem
sửa khô

3

1750,78 ⋅ 100
= 1804,93
100 − 3

2

1804,93 ⋅ 100
= 1841,77
100 − 2

1

1804,93 ⋅ 100
= 1823,16
100 − 1

13

1823,16 ⋅ 100
= 2095,59
100 − 13

Sản phẩm đem
sửa ướt

6

1823,16 ⋅ 100
= 1939,53
100 − 6

14

1939,53 ⋅ 100
= 2255,27
100 − 14

Hồ đem tạo
hình

5

1939,53 ⋅ 100
= 2041,61
100 − 5

33

2041,61 ⋅ 100
= 3047,18
100 − 33

Hồ trong bể
chứa

1

2041,61 ⋅ 100
= 2062,23
100 − 1

33

2062,23 ⋅ 100
= 3077,96
100 − 33

Phối liệu vào
máy nghiền

0,5

2062,23 ⋅ 100
= 2072,60
100 − 0,5

33

2072,60 ⋅ 100
= 3093,43
100 − 33

sản xuất
Sản phẩm vào
lò nung

Sản phẩm đem
sấy phòng

Hao
hụt

Trọng lượng vật liệu

làm việc


2.1.4 Lượng phối liệu hồi lưu

Vật liệu hao hụt ở một số công đoạn được hồi lưu trở lại để sản xuất.
Lượng phối liệu hồi lưu được tính cho từng công đoạn sản xuất, bằng lượng

hao hụt nhân với tỷ lệ hồi lưu. Ta có bảng… tính lượng phối liệu hồi lưu khô
tuyệt đối:
Hao hụt

Tỷ lệ hồi lưu

Trọng lượng hồi lưu

(%)

(%)

Xếp lên xe goòng

1

60

Tráng men

2

60

Sửa khô

3

90

Sấy

1

90

Sửa ướt

6

90

Tạo hình

5

90

Vận chuyển trong
ống

1

90

Nghiền bi

0,5

90

(tấn)
1715,76 × 1 × 60
= 10,29
100 × 100
1750,78 × 2 × 60
= 21,01
100 × 100
1804,93 × 3 × 90
= 48,73
100 × 100
1.823,16 × 1 × 90
= 16,41
100 × 100
1939,53 × 6 × 90
= 104,73
100 × 100
2041,61 × 5 × 90
= 91,87
100 × 100
2062,23 × 1 × 90
= 18,56
100 × 100
2072,60 × 0,5 × 90
= 9,33
100 × 100
320,93

Công đoạn sản xuất

Tổng lượng hồi lưu

2.1.5 Lượng nguyên liệu cần có ở kho để sản xuất

Lượng vật liệu khô tuyệt đối cần có ở kho để sản xuất là:
2072,60 − 320,93 = 1751,67

(tấn)

Trong đó, theo bài phối liệu xương ta tính được lượng của mỗi loại
nguyên liệu cần có ở kho để sản xuất trong 1 năm, tính theo khối lượng khô
tuyệt đối. Và căn cứ vào độ ẩm của từng loại nguyên liệu nhập về, ta có khối
lượng làm việc của từng nguyên liệu:
Nguyên liệu

Tỷ lệ Khối lượng khô Độ ẩm

Khối lượng làm việc


(%)

Đất sét Trúc Thôn
23
Fenpat Phú Thọ
31,44
Cao lanh Hữu Khánh 45,56
Tổng

(tấn)

(%)

(tấn)

402,88
550,73
798,06
1751,67

10
3
3

447,64
567,76
822,74
1838,14

2.2 Cân bằng vật chất cho men
2.2.1 Hao hụt khối lượng, tỷ lệ hồi lưu và độ ẩm men ở các công đoạn

sản xuất
Đi ngược theo dây chuyền sản xuất:
Công đoạn sản xuất

Nung
Xếp lên xe goòng
Tráng men
Vận chuyển trong đường

ống
Nghiền

Hao hụt
(%)

Tỷ lệ hồi lưu
(%)

Độ ẩm men
(%)

14,58
1
2

0
0
0

1
1
47

1

80

47

0,5

90

47

2.2.2 Bảng cân bằng vật chất cho men
Hao

Trọng lượng vật liệu

Độ

Trọng lượng

hụt

khô tuyệt đối

ẩm

làm việc

(%)

(tấn)

(%)

(tấn)

Nung

14,58

62,99 × 100
= 73,74
100 − 14,58

1

73,74 × 100
= 74,48
100 − 1

Xếp lên xe
goòng

1

73,74 × 100
= 74,48
100 − 1

1

74,48 × 100
= 75,23
100 − 1

Tráng men

2

74,48 × 100
= 76,00
100 − 2

47

76,00 × 100
= 143,40
100 − 47

Vận chuyển

1

76,00 × 100
= 76,77
100 − 1

47

76,77 × 100
= 144,85
100 − 47

Công đoạn
sản xuất

Nghiền

0,5

76,77 × 100
= 77,16
100 − 0,5

77,16 × 100
= 145,58
100 − 47

47

2.2.3 Lượng phối liệu men hồi lưu
Hao hụt

Tỷ lệ hồi lưu

Trọng lượng hồi lưu

(%)

(%)

(tấn)

Vận chuyển

1

80

Nghiền

0,5

90

Công đoạn sản xuất

Tổng lượng hồi lưu

76,77 × 1 × 80
= 0,61
100 × 100
77,16 × 0,5 × 90
= 0,35
100 × 100
0,96

2.2.4 Lượng nguyên liệu men cần có ở kho để sản xuất

Lượng vật liệu khô tuyệt đối:

77,16 − 0,96 = 76,20

(tấn)

Theo bài phối liệu men và độ ẩm của mỗi loại nguyên liệu nhập về nhà
máy, ta tính được lượng của mỗi loại nguyên liệu dùng sản xuất men trong 1
năm cần phải có trong kho:
Nguyên liệu

Tỷ lệ Khối lượng khô Độ ẩm Khối lượng làm việc
(%)

Cao lanh Hữu Khánh
9
Fenpat Malaixia
20,538
Thạch anh
48,031
Thanh Thủy
Đôlômit Phú Thọ
15,187
Bột nhẹ CaCO3
4,880
ZnO kỹ thuật
2,32

(tấn)

(%)

(tấn)

6,86

15,68

3
3

7,07
16,16

36,60

2

37,35

11,57
3,72
1,77

2
2
2

11,81
3,80
1,81