Bản vẽ autocad lò nung tunnel sản xuất gốm sứ

Mục lục:
Trang.
Phần 1: LÒ NUNG VÀ QUÁ TRÌNH NUNG GỐM SỨ.................................2
I. Tổng quan quá trình nung gốm sứ:................................................................2
1.Quá trình nung:...............................................................................................2
2. Đường cong nung – cơ sở lý thuyết xây dựng đường cong nung: ...............4
2.1. Đường cong nung:......................................................................................4
2.2. Cơ sở lý thuyết xây dựng đường cong nung:.............................................4
3. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nung:...............................................5
II. Lò nung gốm sứ:...........................................................................................6
1.Phân loại: ........................................................................................................6
1.1. Lò đứng : ....................................................................................................6
1.2. Lò nằm : .....................................................................................................6
1.3. Lò bầu – lò lửa đảo: ...................................................................................7
1.4. Lò vòng: .....................................................................................................7
1.5. Lò tunnel: ...................................................................................................7
Phần 2: TÍNH TOÁN SƠ BỘ LÒ TUNNEL XE GÒONG..............................8
I . Nhiên liệu sử dụng và quá trình cháy của nhiên liệu:...................................8
II – Tính toán sơ bộ kích thước, kết cấu lò:....................................................10
III. Cân bằng nhiệt trong lò:............................................................................15
..............................................................................................................................
1. Tính toán cân bằng nhiệt vùng sấy, đốt nóng và nung của lò.....................15
2. Cân bằng nhiệt vùng làm nguội nhanh: ......................................................22
3. Cân bằng nhiệt cho vùng làm nguội chậm và cuối cùng: .........................23
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................24

Phần 1: LÒ NUNG VÀ QUÁ TRÌNH NUNG GỐM SỨ
I. Tổng quan quá trình nung gốm sứ:
1.Quá trình nung:
Nung là toàn bộ quá trình gia nhiệt sản phẩm gốm sứ với chế độ thích hợp,
từ nhiệt độ thường cho tới nhiệt độ cao nhất ( nhiệt độ nung) và làm nguội trong
môi trường nung cần thiết.
Khâu nung là khâu rất quan trọng có tính chất quyết định then chốt đến chất
lượng cũng như giá thành sản phẩm. Sản phẩm gốm sứ được nung đến kết khối, để
triệt tiêu các lỗ xốp trong vật liệu và tăng cường liên kết giữa các hạt vật thể dưới
tác dụng của áp suất và nhiệt độ. Nhiệt độ và môi trường nung trong các giai đoạn
được quyết định bởi tính chất nguyên liệu của mộc, độ dày mỏng, cỡ to nhỏ và
hình dáng của sản phẩm. Ngọn lửa nung cũng có ảnh hưởng lớn tới chất lượng và
màu sắc của sản phẩm, những sản phẩm nào được phản ứng đầy đủ trong môi
trường hoàn nguyên thì sản phẩm đó có chất lượng tốt và màu sắc đẹp. Để đảm
bảo chất lượng sản phẩm,việc tăng nhiệt độ trong các giai đoạn phải theo đúng
đường cong quy định, phải căn cứ vào yêu cầu ngọn lửa đối với từng giai đoạn và
căn cứ vào chất lượng gas. Do đó trong quá trình nung phải thường xuyên theo dõi
tình hình nhiệt độ, quan sát ngọn lửa, giải quyết và khắc phục kịp thời tình hình
chênh lệch nhiệt độ trên - dưới, trong - ngoài.
Chế độ nung:
• Nhiệt độ nung: là nhiệt độ cao nhất cần thiết cho quá trình phản ứng và kết
khối đạt mức cần thiết mà sản phẩm không bị biến dạng.Với các quá trình

nhiệt độ cao, danh từ nung được hiểu như những quá trình gia nhiệt mà các
biến đổi chủ yếu ở pha rắn còn quá trình biến đổi xảy ra ở pha lỏng thường
người ta gọi là nấu.
Nhiệt độ của các lò nung sản phẩm gốm sứ thường trong khoảng:
- 950 – 1150oC : Nung các sản phẩm gốm thô như; gạch, ngói xây dựng,
một số gốm vệ sinh hay gạch ốp lát…
- 1200 – 1250oC: nung một số sản phẩm bán sứ, sứ dân dụng…
- 1280 – 1350oC: nung các sản phẩm sứ mền, samốt….
- 1400 – 1450oC: nung các sản phẩm sứ cứng, sứ điện, sứ kỹ thuật cao cấp.
- 1500 – 1700oC: nhiệt độ tương đối cao nên yêu cầu lò có kết cấu riêng.
Thường nung các loại gốm từ ôxít tinh khiết như corund,zircon, VLCL cao
cấp…..
• Thời gian nung ( chu kỳ nung ): là toàn bộ thời gian cần thiết của một chu
trình nung, kể từ khi bắt đầu nâng nhiệt độ cho tới khi lấy được thành
phẩm. Tuỳ theo mục đích sử dụng của sản phẩm mà thời gian nung khác
nhau, từ một vài giờ cho tới hàng chục giờ, thậm chí nhiều ngày. Tuy nhiên
nếu ta xét về hiệu quả kinh tế thì để tiết kiệm năng lượng tăng năng suất ,
chu kỳ nung càng ngắn càng tốt. Trong kỹ thuật nung ta cần tính đến tốc độ


tăng hay giảm nhiệt độ một cách hợp lý để những quá trình hoá lý xảy ra tốt
và sản phẩm không bị biến dạng.
• Môi trường nung: Tức là môi trường trong không gian lò, môi trường ôxy
hoá là môi trường dư không khí, môi trường trung tính nghĩa là không khí
cháy vừa đủ, ngược lại thì môi trường khử là môi trường thiếu ôxy. Ngoài
ra còn có những yêu cầu đặc biệt khác như nung trong môi trường khí nitơ,
nung chân không hoặc khí trơ.
Chế độ nung bao gồm các quá trình :
- Nâng nhiệt độ với tốc cần thiết
- Thời gian lưu đủ lớn ở nhiệt độ cao

- Quá trình hạ nhiệt độ với tốc độ phù hợp
Trong các giai đoạn trên ta cần chú ý đến môi trường nung cho phù hợp của
từng loại sản phẩm ( chủ yếu là về màu sắc ).
Nâng nhiệt độ : là quá trình nâng dần nhiệt độ từ nhiệt độ thường đến nhiệt
độ nung. Khi tăng nhiệt độ thì trong mộc sẽ xuất hiện ứng suất nhiệt và có thể gây
nên nứt vở sản phẩm . Trong giai đoạn này đồng thời cũng xảy ra quá trình hoá lý
như khử nước hoá học , phân huỷ muối cacbonat, biến đổi thụ hình, có thể xuất
hiện pha lỏng … làm biến đổi thể tích riêng. Chính vì điều đó ta cần hạn chế tốc
độ tăng nhiệt độ.
Thời gian lưu ở nhiệt độ cao : Quá trình phản ứng và kết khối chủ yếu diển
ra ở nhiệt độ cao. Thời gian lưu thì do động lực phản ứng quyết định. Nếu ta tăng
nhiệt độ để rút ngắn thời gian nung thì trong mộc sẽ sinh ra nhiều pha lỏng khi đó
sản phẩm sẽ dể bị biến dạng, càng nếu ta lưu ở nhiệt độ thấp và thời gian lưu ngắn
thì quá trình kết khối của mộc sẽ không tốt. Vì vậy ta cũng cần chú ý đến thời gian
cũng như nhiệt độ lưu cho phù hợp.
Giai đoạn hạ nhiệt độ : Giai đoạn này cũng gây nên ứng suất nhiệt nhưng vì
khi này mộc đã kết khối nên khó nứt vở hơn.
Biến đổi hoá lý khi nung: Nguyên liệu chủ yếu để làm gốm sứ thông
thường là đất sét, do đó để xét sự biến đổi hoá lý khi nung của mộc gốm sứ ta có
thể xem xét sự biến đổi hoá lý của đất sét khi nung.
Quá trình nung vật liệu trải qua các giai đoạn sau :
- Giai đoạn sấy.
- Giai đoạn đốt nóng
- Giai đoạn mất nước hóa học
- Giai đoạn nung
- Giai đoạn làm nguội


2. Đường cong nung – cơ sở lý thuyết xây dựng đường cong nung:
2.1. Đường cong nung:

Là đường biểu diễn những quá trình tăng nhiệt độ, lưu nhiệt và hạ nhiệt độ
trong một chu kỳ nung. Hay đó là đường biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ với
thời gian hoặc giữa nhiệt độ với chiều dài của lò.
2.2. Cơ sở lý thuyết xây dựng đường cong nung:
Để thiết lập chế độ nung trong lò tunnel cho sản phẩm cần nung cần thiết
phải xác định vận tốc nâng nhiệt hoặc làm nguội lớn nhất cho phép, thời gian bảo
lưu nhiệt độ cao nhất phù hợp cho sản phẩm đó.
Vận tốc làm nguội và nâng nhiệt lớn nhất cho phép đối với từng khoảng
nhiệt độ được dựa trên cơ sở ứng suất nhiệt suất hiện trong cấu kiện nung ở điều
kiện phòng thí nghiệm và trực tiếp trong lò sản xuất.
Trong công nghệ nung sứ vệ sinh ta nên chia chế độ nung thành những giai
đoạn được xem là đặc trưng để tính toán tốc độ nâng hạ nhiệt cũng như thời gian
lưu cho phù hợp, những giai đoạn đó có thể chia như sau:
- Giai đoạn từ 25-500oC : giai đoạn này vật liệu nở, trên bề mặt ngoài
xuất hiện ứng suất nén, ở bên trong ứng suất kéo.
- Giai đoạn từ 500-700oC : Giai đoạn này thì hiện tượng ngược lại vật
liệu bị co. Trong giai đoạn này xảy ra hiệu ứng thu nhiệt do mất
nước hoá hoc và sự biến đổi thù hình của α -quắc. Để đánh giá đúng
hơn những biến dổi xảy ra trong giai đoạn này ta có thể xem xét trên
đường cong phân tích nhiệt vi sai (DTA) và cả đường TG.
- Giai đoạn 700-1198oC : Vùng nhiệt độ này bắt đầu xuất hiện pha
lỏng và được coi là vùng đàn hồi dẻo nhớt.
- Giai đoạn làm nguội nhanh 1198-600oC : Giai đoạn này ta cũng tính
giống như giai đoạn nâng nhiệt độ, nhưng vì lúc này đã có mặt pha
lỏng nên ta có thể hạ với tốc dộ nhanh hơn.
- Giai đoạn làm nguội chậm 600-500oC :Để tránh sự biến đổi thù hình
của quắc làm hư sản phẩm thì trong giai đoạn này ta cũng nên hạ
nhiệt độ từ từ như khi tăng nhiệt độ.
Để xây dựng đường cong nung trước tiên ta cần biết được đặc điểm của vật
liệu nung, những biến đổi hoá lý của nó khi nung ….

Các bước xây dựng đường cong nung :
- Xác định phạm vi nung của sản phẩm: Cơ sở của việc xác định
này là dựa vào độ hút nước của sản phẩm. Độ hút nước là tỷ lệ
giữa khối lượng nước ngấm đầy mẫu thử và khối lượng mẫu khô,
tính bằng %. Cách xác định độ hút nước của sản phẩm: nung mẫu
ở những nhiệt độ khác nhau, sau đó cho mẫu vào trong bể nước
để mẫu hút nước, lấy mẫu ra và đêm cân để xác định độ hút
nước, tới một khoảng nhiệt độ nào đó độ hút nước của sản phẩm


gần bằng không. Khoảng nhiệt độ đó chính là khoảng nung tốt
nhất của sản phẩm.
- Xác định chế độ nâng nhiệt : Dựa trên những cơ sở như đường
phân tích nhiệt vi sai (DTA), TG và các yếu tố khác. Trên đường
DTA, TG cho ta thấy những biến đổi khi nung như những vị trí
toả và thu nhiệt, các quá trình phản ứng, phân huỷ ở những nhiệt
độ khác nhau, căn cứ vào đó ta có chế độ nâng nhiệt thích hợp.
Trong giai đoạn nâng nhiệt ta cần chú ý tốc độ nâng nhiệt ở khoảng nhiệt
độ 500oC – 600oC vì tại vị trí nhiệt độ này có sự biến đổi thù hình của quắc làm
thay đổi thể tích, và đồng thời quá trình mất nước hoá học xảy ra lớn nên có thể
gây nên nứt vở sản phẩm, do đó ta nâng nhiệt chậm ở những vị trí này.
- Xác định chế độ hạ nhiệt : Sau thời gian lưu nhiệt, vì trong mộc
có mặt một ít pha lỏng nên ta có thể giãm nhiệt với tốc độ nhanh,
nhưng đến vị trí nhiệt độ 573oC tinh thể quắc sẽ biến đổi thù hình
ngược lại, cho nên ta cần hạ nhiệt độ chậm tại vị trí này.
3. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nung:
Bản chất của vật liệu nung: Những khoáng có trong phối liệu có thể quyết
định đến chế độ nung của sản phẩm
Hình dáng, kích thước sản phẩm: Đối với những sản phẩm có hình dáng
kích thước phứt tạp thì ta cần chú ý tăng giãm nhiệt độ phù hợp để tránh xuất hiện

ứng suất nhiệt.
Công nghệ sản xuất: Có sản phẩm ta nung một lần, có sản phẩm ta nung
hai lần: lần nung thứ nhất là tạo độ bền cơ cho sản phẩm, lần nung thứ hai là sau
khi đã tráng men.
Môi trường nung: Trong quá trình nung thì có những lúc ta phải nung
trong môi trường ôxy hóa, có khi ta phải nung trong môi trường khử hay là trung
tính.
Phân bố nhiệt trong không gian lò: Trong lò cần có sự phân bố nhiệt cho
thích hợp để tránh chênh lệch nhiệt độ trong lò.
Cách nạp và cách bố trí vật liệu nung: Vật liệu khi vào lò có thể là xếp
nhiều lớp hay một lớp.


II. Lò nung gốm sứ:
Lò gốm sứ là thiết bị nung những vật liệu đã tạo hình nhằm làm rắn chắc
mộc và tạo cho sản phẩm có độ bền cơ cần thiết, cũng như những thông số kỹ
thuật ( độ hút nước, độ xốp…) đạt yêu cầu mục đích sử dụng.
Lò gốm sứ cũng có nhiều loại: lò gián đoạn ( lò đứng, lò phòng lửa đảo…),
lò liên tục ( lò tunel, lò con lăn,…)
Lò gốm sứ có thể sử dụng nhiên liệu dạng rắn : than, củi .., dạng lỏng: dầu,
dạng khí hoặc năng lượng điện.
Lò là nơi làm việc ở nhiệt độ cao nên vật liệu dùng để xây lò là vật liệu
chịu lửa. Tuỳ theo đặc thù về kích thước cũng như hình dáng của sản phẩm nung
mà ta có những kết cấu lò khác nhau.
1.Phân loại:
Có nhiều cách phân loại lò nung:
- Phân loại theo chế độ nung : lò liên tục, lò gián đoạn
- Phân loại theo nhiên liệu sử dụng : nhiên liệu rắn, lỏng, khí, điện
- Phân loại theo vật liệu nung : lò gốm, lò sứ, lò gạch …
- Phân loại theo chiều hướng của ngọn lửa :lửa thẳng lửa đảo lửa

ngang.
- Phân loaị theo chuyển động của ngọn lửa : lò có ngọn lửa cố định
và lò có ngọn lửa di động ..
1.1. Lò đứng :
Chủ yếu để nung gạch, nó có dạng buồng hình chủ nhật, thành đứng và có
các buồng đốt được bố trí hai bên hông của lò. Tường và nền lò được xây bởi
gạch chưa nung hoặc đã nung. Lò đứng sử dụng nhiên liệu là than hoặc cũi. Đây là
lò hoạt động gían đoạn và năng suất thấp.
1.2. Lò nằm :
Khác với lò đứng, lò nằm được xây vòm kín, có ống khói để thải khói lò.
Chiều dài của lò nằm được thiết kế phụ thuộc vào chiều rộng và chiều cao. Hai
bên vách lò có cửa chính và có một số cửa nhỏ để quan sát. Lò nằm thường được
xây có độ dốc khoảng 5%. Nhiên liệu được sử dụng chủ yếu là than.
1.3. Lò bầu – lò lửa đảo:
Dùng để nung các cấu kiện gốm xây dựng cần nung ở nhiệt độ cao hơn so
với lò đứng và lò nằm. Sản phẩm mới được xếp vào các lò, buồng đốt lò được bố
trí hai bên hông, nhiên liệu sử dụng có thể là dạng rắn, lỏng hoặc khí không trực
tiếp tiếp xúc với sản phẩm mà bị tường chắn hướng ngọn lửa đi thẳng lên vòm rồi


theo hướng thẳng đứng xuống dưới qua các rảnh thoát khí thải ở nền lò đi vào
mương khí thải chung.

Hình 1: Lò bầu.

1.4. Lò vòng:
Điều khác biệt quan trọng giữa lò vòng và các lò trên là vùng nhiệt di động,
còn sản phẩm mộc đứng yên. Cấu tạo của lò vòng đó là kênh rỗng dạng hình chữ
nhật hoặc elip. Nhiên liệu được cấp bên trên vòm lò ở dạng hạt nhỏ, các vùng
nhiệt di chuyển được là bằng cách thay nhiên liệu cung cấp vào các vùng. Bên

trong kênh lò có vách ngăn bằng bìa cactông giữa vùng làm nguội và vùng đốt
nóng.
1.5. Lò tunnel:
Là loại lò hoạt động liên tục, vật liệu chuyển động ngược chiều với khói lò
theo chiều dài lò. Theo chế độ nhiệt lò tunnel chia làm 3 vùng: vùng sấy đốt nóng,
vùng nung và vùng làm nguội. So với lò vòng, lò tunnel có ưu điểm là quá trình
nung liên tục, mức độ tự động hóa cao, cơ giới hóa cao, giảm nhẹ sức lao động do
khâu xếp và dở sản phẩm lên xe gòong được thực hiện ở ngoài lò, quy trình nhiệt
điều khiển dễ dàng thuận lợi, chất lượng sản phẩm cao, …
Lò tunnel sử dụng nung gạch xây dưng, ngói, đá gốm, gạch lát nền… Sản
phẩm được xếp trên xe gòong chuyển động trên đường ray. Nhiên liệu sử dụng
thường là dạng lỏng(dầu mazut) và dạng khí, ít sử dụng nhiên liệu dạng rắn. Đối
với dạng lỏng và khí vòi phun nhiên liệu bố trí hai bên hông và ngay tại khe hở
của các xe gòong, nếu chiều rộng lò lớn thì ta có thể bố trí vòi phun bên trên vòm.


Phần 2: TÍNH TOÁN SƠ BỘ LÒ TUNNEL XE GÒONG
I . Nhiên liệu sử dụng và quá trình cháy của nhiên liệu:
Nhiên liệu sử dụng là dạng khí. Khi sử dụng nhiên liệu khí , sự cháy xảy
ra đồng thời trong toàn bộ khối khí đã được trộn lẫn tốt của không khí và nhiên
liệu nên lượng tro sinh ra rất ít
Nhiên liệu khí được đốt bằng vòi phun ( hoặc bằng mỏ đốt ) . Điều khiển
quá trình đốt nhiên liệu khí dễ dàng hơn nhiều so với các loại nhiên liệu khác.
Nhiên liệu sử dụng: khí hoá lỏng (LPG) với thành phần 30% C3H8 và 70%
C4H10.
Tính toán quá trình cháy của nhiên liệu:
• Nhiệt sinh của nhiên liệu:
Qt = 217.9*%C3H8 + 283.38*%C4H10
= 217.9*30 + 283.38*70 = 26653.6 kCal/m3.
• Lượng không khí cần cho quá trình cháy:

 Lượng không khí khô lý thuyết:
x+ y

L0 = 0.04762.
C x H y + 1.5 H 2 S + 0.5CO + 0.5H 2 − O 
 4

4 + 10
3+8

= 0.04762.
* 30 +
* 70  = 28.81(m 3 / m 3 )
4
 4


 Lượng không khí khô thực tế:
Ltt = αL0 = 1.1*28.81 = 31.69 (m3/m3).
 Lượng không khí ẩm thực tế, hàm ẩm d = 21 g/kg kkk:
Latt = (1+0.0016d)Ltt = 32.75 (m3/m3)
 Lượng không khí dư: Ldư = (α -1)L0 = 2.881 m3/m3.
• Lượng và thành phần sản phẩm cháy:
VCO2 = 0.01(xCxHy) = 0.01( 3*30+4*70) = 3.7 m3/m3.
VH2O = 0.01(0.5yCxHy + 0.16dLtt)
= 0.01(0.5*8*30 + 0.5*10*70 + 0.16*21*31.69) = 5.8 m3/m3.
VO2 = 0.21Ldư = 0.605 m3/m3.
VN2 = 0.79Ltt + 0.01N2 = 25.04 m3/m3.
Vkhói lò = 35.15 m3/m3
Thành phần sản phẩm cháy:

Khí thải
CO2
H2O
O2
N2
Tổng

Lượng
m3/m3
3.7
5.8
0.605
25.04
35.15

%
10.53
16.50
1.72
71.25
100


• Hàm nhiệt của khí thải:

I k = Ck * tc =

Qt c n t n Ltt c kk t kk
+
+

Vk
Vk
Vk

Nhiệt độ không khí và nhiên liệu là 30oC.
Công thức tính nhiệt dung riêng:
c p = a 0 + a1T + a 2T 2 hay c p = a 0 + a1T + a − 2T −2
Cn = 0.3[0.41 + 64.71*10-3(30+273) – 22.582*10-6(30+273)2]+
0.7[4.357 + 72.552*10-3(30+273) – 22.145*10-6(30+273)2]
= 5.383 + 18.433
= 23.816 cal/độ.mol
= 1.063 kcal/độ.m3.
Ckk = 0.29[7.52 + 0.81*10-3(30+273) – 0.9*105(30+273)-2] +
0.71[6.66 + 1.02*10-3(30+273)]
= 1.968 + 4.948
= 6.916 cal/độ.mol
= 0.3 kcal/độ.m3.
 Ik =

26653.6 1.063 * 30 0.3 * 30
+
+
= 759.44kcal / m 3
35.15
35.15
35.15

%
a0
a1

a2
a-2
CO2
10.53 10.55 0.00219
-204000
H2O
16.50 7.2
0.0027
O2
1.72 7.52 0.00081
-90000
N2
71.25 6.66 0.00102
Khí thải
It kcal/m3

cp kcal/độ.m3
i kcal/m3
o
o
1800 C 1700 C 1800oC 1700oC
0.6715
0.6615 1208.76 1124.62
0.5713
0.5592 1028.34 950.72
0.4097
0.4060 737.53 690.25
0.3917
0.3872 705.09 658.18
812.02 756.11

I1800 = 812.02 kcal/m3
I1700 = 756.11 lcal/m3
 t c = 1700 +

I k − I 1700
(1800 − 1700) = 1706 o C
I 1800 − I 1700

Qk = Vkcktc = 35.15*759.44 = 26694.3 kcal/m3


II – Tính toán sơ bộ kích thước, kết cấu lò:
Kích thước sơ bộ hầm lò:

Hình 2: Kích thước sản phẩm nung.
Với kích thước sản phẩm như trên và số sản phẩm trên một xe gòong là 20
chia làm 2 hàng các sản phẩm cách nhau 150mm cách mép xe 175mm, ta có kích
thước xe gòong như sau:
175

10 sản phẩm

2 hàng

100

50
150

Hình 3: Cách xếp sản phẩm trên xe gòong.
• Chiều rộng Rx = 10*217 + 9*150 + 2*175 = 3870 mm.
• Chiều dài l = 2*530 + 2*200 = 1460 mm.
Mật độ trên xe gòong: 3.54 sp/m2.
Sức chứa của lò:
Gc =

Gn .T
Ln

sp/lò

Gn : năng suất năm của lò
Ln: số giờ làm việc của lò 1 năm Ln = 300.24 = 72000 h
T : thời gian một chu kỳ nung 20h


→ Gc =

721* 300 * 20
= 601sp / lo
7200

Số xe gòong trong lò:
Nc =

Gc
Gg

Gg = sức chứa của xe gòong: 20sp/xe

→Nc =

601
= 30 xe.
20

Kích thước sơ bộ của hầm lò:
• Chiều rộng : Rl = Rx + 2 *20 = 3910 mm
Rx: chiều rộng xe gòong.
• Chiều cao: H = h + 200 + 420 = 800 + 200 + 420 = 1420 mm
h: chiều cao xe gòong và tấm kê.
Sản phẩm cách trần lò 200 mm.
Chiều cao sản phẩm 420 mm.
• Chiều dài với khoảng hở giữa hai xe là 20mm
L = n.l + (n-1)10 = 30*1460 + 29*20 = 44280 mm
Ta chọn chiều dài là 47 m.
l : Chiềi dài xe gòong.
n: số xe gòong trong lò nung.
Tốc độ chuyển động của xe gòong:
Vtb = L/T = 47/20 = 2.35 m /h .
Xe gòong được đẩy vào ló theo cơ chế gián đoạn.
Chiều dài một lần đẩy chính là chiều dài xe gòong 1.46 m
Thời gian giữa hai lần đẩy : t = l / Vtb = 0.621 h = 37.2 phút.
Các giai đoạn của quá trình nung :
Giai đoạn sấy :
Từ nhiệt độ thường đến 150oC.
Mộc sau khi tráng men có độ ẩm 2 -3% nên cần phải sấy để loại hoàn toàn
nước liên kết.
Giai đoạn này không có phản ứng hóa học xảy ra. Tốc độ nâng nhiệt ở giai
đoạn này là 120oC/h.

Giai đoạn đốt nóng :
Nhiệt độ từ 150 – 950oC.
Nước hóa học bắt đầu tách ra ở chậm ở 250 – 300oC. Khi nhiệt độ tăng đến
450 – 500oC thì nước hóa học mới tách ra mạnh do phản ứng hóa học phân hủy
cao lanh.


Từ 200 – 500oC: giãn nở liên tục vì nhiệt. Từ 500oC trở lên, sản phẩm bắt
đầu co lại do hiện tượng kết khối xảy ra. Trong giai đoạn này có hydroxyt nhôm,
cacbonat và sunfat của kim loại kiềm, kiềm thổ bị phân hủy. MgCO 3 phân hủy
thành MgO và CO2 khi to > 500oC và phân hủy ở gần 1000 – 1100oC. Ở 550oC
CaCO3 bắt đầu phân hủy thành CaO và CO2 và chấm dứt ở 900 – 950oC.
Đặc biệt chú ý tốc độ nâng nhiệt trong khoảng 500 – 600oC vì trong khoảng
nhiệt độ này có sự biến đổi thù hình của SiO2 ở 573oC :SiO2 chuyển từ β-thạch anh
(β-quartz) sang α-thạch anh kèm theo sự thay đổi thể tích làm biến dạng sản phẩm.
Vì vậy cần khống chế nhiệt độ tăng từ từ. Tốc độ nâng nhiệt 90oC/h.
Phản ứng hóa học xảy ra khi nung Caolinit ( đất sét và cao lanh): môi
trường oxi hóa.
Al2O3.2SiO2.2H2O

Al2O3.2SiO2 +
(meta caolinte)

2H2O

Al 2O3.2SiO2
(spinel)

+

SiO2

3Al 2O3.2SiO2
(mullite)

+

SiO2
(cristobalite)

Giai đoạn hãm nhiệt
Sản phẩm bắt đầu sít đặc mạnh, kéo theo giảm độ xốp và co rút mạnh. Tốt
nhất nên hãm lửa trong khoảng nhiệt độ này. Quá trình phân hủy vật chất sét cũng
như cháy hết cacbon tiến hành mạnh nhất. Thời gian hãm nhiệt phụ thuộc độ sít
đặc, chiều dày sản phẩm, nhiệt kết khối, cấu tạo lò…
Nước hóa học cũng như các loại khí thải khác bao bọc phần xương bên
ngoài nhiều, cản trở oxy đi sâu vào bên trong xương để đốt cháy hết lượng cacbon.
Nếu lượng cacbon không được đốt cháy hết trong giai đoạn này thì xương khi kết
khối sẽ chảy men, sản phẩm có độ xốp cao, có màu xanh hoặc xám đen đồng thời
bị phồng cục bộ. Vì vậy trong giai đoạn này nên tạo môi trường oxy hóa mạnh
(8÷10% O2, 10÷12% CO2).
Giai đoạn nung:
Từ 1100÷1198ºC, môi trường oxi hóa (đối với sản phẩm sứ vệ sinh)
Làm cho sản phẩm có độ cứng cao. Ở giai đoạn này cần thiết cho Fe3+
chuyển thành Fe2+ nằm dưới dạng phaialit (FeO.SiO2) nhằm mục đích làm trắng
sứ.


Giai đoạn lưu nhiệt:
Cần khống chế để khí trong môi trường này là trung tính. Tốc độ nâng nhiệt

thấp để giảm chênh lệch nhiệt độ trong lò và nhiệt độ sản phẩm. Thực hiện bằng
cách tăng lửa để nung đến nhiệt độ cao nhất (giai đoạn nung) rồi hãm nhiệt ở nhiệt
độ thấp hơn nhiệt độ kết khối 20÷30ºC. Cuối giai đoạn này, sản phẩm co không
đáng kể, sản phẩm kết khối hoàn toàn.
Giai đoạn làm nguội:
Tốc độ làm nguội chẳng những ảnh hưởng đến việc phát triển các tinh thể
pha rắn mà còn liên quan đến sự xuất hiện ứng suất nội.
Trong sản phẩm chứa pha thủy tinh, pha lỏng khi hạ nhiệt độ sẽ chuyển từ
trạng thái dẻo nhớt sang dòn kèm theo co thể tích lớn, dày và phức tạp. Trường
hợp pha rắn có mặt các khoáng có đặc tính biến đổi thù hình mãnh liệt sẽ làm thay
đổi cấu trúc và thể tích ở giai đoạn chuyển pha. Nếu chế độ làm nguội không hợp
lý thì sẽ càng nguy hiểm hơn.
Quá trình làm nguội sau khi nung lưu ý nhất khoảng nhiệt độ 600÷500ºC (ở
573ºC α-thạch anh chuyển thành β-thạch anh, ở 250÷200ºC α-cristobalit chuyển
thành β-cristobalit ). Do đó cần làm nguội chậm để tránh tạo ứng suất trong gây
nứt vỡ sản phẩm.
Đường cong nung sản phẩm: