Công nghệ sản xuất gạch tuynen

Quy trình sản xuất gạch Tuynel
MỤC LỤC
1. Đặt vấn đê.........................................................................................................2
2. Quy trình sản xuất gạch Tuynel.........................................................................3
2.1. Phân loại sản phẩm...................................................................................3
2.2. Nguyên liệu và phối liệu............................................................................4
2.3. Cấu tạo lò nung.........................................................................................5
2.4. Quy trình công nghệ..................................................................................5
2.4.1. Xử lý đất , tạo hình viên gạch........................................................7
2.4.2. Phơi mộc........................................................................................9
2.4.3. Sấy và nung..................................................................................10
2.4.3.1.Giai đoạn sấy......................................................................10
2.4.3.2.Giai đoạn giải nhiệt trước khi nung.....................................11
2.4.3.3. Giai đoạn nung...................................................................11
2.4.3.4. Giai đoạn làm nguội...........................................................12
2.5. Khí thải và biện pháp xử lý.......................................................................12
2.5.1. Khí thải khi nung và biện pháp xử lý.............................................12
2.5.2. Hệ thống xử lý bụi than.................................................................13
3. Kết luận và kiến nghi.........................................................................................14

1


Quy trình sản xuất gạch Tuynel
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Gạch ngói là vật liệu xây dựng sớm nhất trong lich sử Loài người. Công nghệ
sản xuất được đưa vào Học thuyết Ngũ hành ( Thổ – Thủy – Mộc – Hỏa – Kim):
Nghĩa là đất trộn nước, gia công tạo hình gạch mộc, nung đốt tạo vật liệu cứng. Tuy
công nghệ ra đời sớm nhất nhưng đến ngày nay vẫn còn tiếp tục nghiên cứu phát
triển sản xuất ở quy mô công nghệp.
Ở Việt Nam ngày nay mỏ đất sét đã cạn kiệt, các nhà sản xuất tìm kiếm, nâng

cấp thiết bi công nghệ sản xuất vật liệu chất lượng cao, cải thiện môi trường từ điêu
kiện nguyên liệu hiện tại.
Công nghệ hiện tại được áp dụng phù hợp nhất hiện nay cho sản xuất gạch
ngói đất sét nung bằng lò Tuynel.

2


Quy trình sản xuất gạch Tuynel
2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT

2.1. Phân loại sản phẩm
Các sản phẩm chủ yếu là

Gạch 2 lỗ 60 x 105 x Gạch
220mm
đặc 60 x 105 x 220mm

Gạch 4 lỗ 105 x 105 x 220mm

Gạch 6 lỗ 150 x 105 x 220mm

Ngoài ra còn có các sản phẩm khác như:
gạch 4 lỗ 60 x 95 x 200mm; gạch 6 lỗ (1/2) 150 x 105 x 110mm , gạch 6 lỗ 95 x
135 x 200mm, gạch 6 lỗ (1/2) 95 x 135 x 100mm; gạch đặc 60 x 95 x 200mm.

2.2. Nguyên liệu và Nhiên liệu

3

Quy trình sản xuất gạch Tuynel
2.1.1. Nguyên liệu
Đất sét có hàm lượng một số oxit
chính như: Fe2O3 từ 7 - 8%; SiO2 từ 55 65% và Al2O3 từ 10-15%.

Gạch vụn các loại, những viên gạch
không đạt chất lượng

2.1.2. Nhiên liệu
.
Nhiện liệu là than cám antraxit Quảng Ninh
được nghiên min tới cỡ hạt ≤ 1,5 mm được trộn
một phần vào trong viên gạch mộc, một phần
được rắc bên ngoài trong quá trình nung bằng
cách tra từ nóc lò xuống và cháy trong nhiệt độ
có sẵn trong lò (800-1050oC), là môi trường tốt
cháy hết nhiên liệu.
Than cám antraxit

Than đá loại viên lớn

2.3 Cấu tạo lò nung

4


Quy trình sản xuất gạch Tuynel
.

Hệ thống kết cầu của lò cũng tương đối vững

chắc, dạng đường hầm thẳng, có chiêu dài 107m,
gồm 2 lò nung và sấy đặt song song nhau. Tiếp liệu
cho lò là hệ thống đường ray, kích đẩy thủy lực và
xe goong.
Than

Khai thác sét

Cửa trước của lòNước
nung
Bơm nước

Lò nung được thiết kế gồm
2 chuyển
lớp tường. Lớp tường
buồng nung gạch bên trong
Vận
Bể chứa
và lớp tường bao bên ngoài lò. Lớp tường buồng nung gạch được xây bằng 2 lần
gạch bao
gạch chiu lửa
trong
phíabơm
ngoài. Khoảng trống giữa
Máygồm
nghiên
Bãibên
chứa

đất và
sétgạch xây Máy
lớp tường buồng nung gạch và lớp tường bao bên ngoài cách nhau khoảng 1 m, sẽ
được đổ đầy chất cách nhiệt.

Phễu nạp liệu
Khi vận hành, chế độ cháy trong buồng nung được điêu chỉnh để trung tâm

cháy (vùng
lò vàtải
duy
trìsu
nhiệt độ tại vùng này khoảng 900 0C. Công
Khonung)
chứa nằm ở giữaBăng
cao
nhân phụ trách lò có thể nhìn qua lỗ quan sát lửa để điêu chỉnh vùng cháy.
Lò nung có chiêu dài khá Máy
lớn được
chia làm 3 vùng có vi trí cố đinh: vùng nung
cán thô
sấy, vùng nung đốt và vùng làm nguội.
2.4. Quy trình công nghệ

Máy cán min

Các quy trình cơ bản phải chia thành:
Máy nhào
- Xử lý đất (nghiên trộn, pha than..), tạo hình
- Phơi mộc

Máy đùn ép chân không

- Sấy và nung
Máy cắt tự động

Băng tải cao su

Vận chuyển xe

Sân phơi có mái

Lò nung Tuynel

5
Bãi thành phẩm

Xe goong

Kho chứa gạch mộc

Xe goong


Quy trình sản xuất gạch Tuynel

Đất sét sau khi khai thác, để phân
hóa trong một thời gian ở ngoài trời được
đưa vào máy ủi, xúc để tạo độ đồng nhất
của nguyên liệu.

Từ thùng cấp liệu. đất sét được cho
vào máy nhào hai trục để tạo sự đồng đêu
của nguyên liệu và nhiên liệu (bột than),
đánh tơi nguyên liệu.
Ở máy cán thô nguyên liệu được
đánh sơ bộ tạo hạt có đường kính 5-8 mm
và ở máy cán min đường kính hạt sét từ
3-5mm.
Các vật liệu có hại như vỏ, rác, đá
mảnh, kim loại được lọc lại nhờ hệ thống
sàng ở máy nhào lọc.
Máy nhào bùn sẽ điêu chỉnh lượng
nước phù hợp, nếu ướt quá thì viên gạch
bi biến
nếu liên
khô tục
quá viên gạch sẽ bi
Sơ đồ quy trình công nghệ
sản dạng,
xuất gạch
2.4.1. Xử lý đất , tạo hình
nứt.
Cuối cùng nguyên liệu được đưa vào
máy đùn ép chân không

6


Quy trình sản xuất gạch Tuynel
Đất sét

Thùng cấp liệu

Máy nhào hai trục

Máy cán thô

Máy cán min

Máy nhào lọc

Máy nhào bùn

máy đùn ép chân không
Sơ đồ các quá trình xử lý nguyên liêu

7


Quy trình sản xuất gạch Tuynel
Nguyên vật liệu sau khi đã phối trộn được đưa vào máy tạo hình (đóng gạch).
Máy đùn ép chân không tạo phôi đinh hình mặt bao và mặt lỗ viên gạch. Máy có cấu
tạo là 2 vít xoắn ( vít xoắn cấp liệu làm kín và vít xoắn ép tạo hình), khoáng trống ở
giữa được hút không khí bằng máy hút chân không. Phôi đùn tới miện khuôn chiu tác
động 2 lực: lực đẩy cơ học và áp suất khí quyển. Mặt khác do tác động ma sát phát
sinh nhiệt độ (30-500C) gạch mộc ra khỏi miệng khuôn tự thoát hơi nước bê mặt
Chính vì nguyên lý này tạo ra sản phẩm mỏng thành có chất lượng bê mặt và độ min
cao.Ở giai đoạn này hình dạng viên gạch được tạo thành, đồng thời được cắt riêng
thành từng viên bằng máy cắt tự động.

Máy tạo hình và cắt gạch

Gạch sau khi tạo hình và tách viên

Nguyên liệu có hàm lượng sét cao có thể tạo ra sản phẩm có đặc điểm:
-Gạch lỗ có độ rỗng cao, mỏng thành tới 6mm, tạo viên gạch nhẹ và có kích
thước lớn.
-Tiết diện viên gạch có hình dạng mặt bao và mặt lỗ bất kì theo khuôn, tạo viên
gạch trang trí hoặc dạng ống.
-Có thể tạo viên mỏng, bê mặt lớn như gạch ốp lát, ngói sóng.

8


Quy trình sản xuất gạch Tuynel
2.4.2. Phơi mộc
Gach sau khi đinh hình được đưa vào sân phơi có mái nhằm loại bớt nước và
tiết kiệm năng lượng (nhằm tiết kiệm than) trong giai đoạn sấy và nung.
Trong giai đoạn phơi mộc gạch phải được đảo liên tục tăng diện tích tiếp xúc
giữa viên gạch và ánh nắng.
Cần đảm bảo đủ diện tích sân phơi có mái.

Gạch đang được phơi trong sân phơi có mái che

9


Quy trình sản xuất gạch Tuynel
2.4.3. Sấy và nung
Giai đoạn này được chia thành 4 giai đoạn và đi qua 3 vùng nhiệt chính

Lò nung

Chiêu chuyển động của dòng khí
Vùng sấy và vùng đốt

Vùng nung

Vùng làm nguội

Chiêu chuyển động của sản phẩm

Nguồn nhiệt

Sơ đồ công nghệ sản xuất gạch Tuynen

2.4.3.1.Giai đoạn sấy
Sau khi phơi khô sơ bộ, gạch mộc được xếp vào xe goong đẩy qua lò sấy nhờ
kích đẩy thủy lực.

Gạch đang được các công nhân xếp lên hệ thống xe goong
chuẩn bị đưa vào lò nung

10


Quy trình sản xuất gạch Tuynel

Trong giai đoạn này gạch mộc được gia nhiệt với tốc độ vừa phải nhờ nguồn
khí nóng từ dưới di chuyển lên, nhiệt độ gạch tăng dần khi tiến sát vào khu vực

buồng đốt. Nhiệt độ sấy trong lò 200 – 300 oC, độ ẩm của gạch mộc sau sấy khoảng
4%.
2.4.3.2.Giai đoạn giải nhiệt trước khi nung
Gạch mộc đã sấy khô được chuyển dich dần vào khu vực buồng đốt, nhiệt độ
viên gạch tăng dần đến nhiệt độ nung. Trong giai đoạn này, than và các chất hữu cơ
trong viên gạch được đốt cháy, gạch chuyển dần từ trạng thái đất sang trạng tháii
gốm và kết khối.
2.4.3.3. Giai đoạn nung
Xe goong đi qua lò nung trải qua 2 vùng nhiệt độ cuả lò:
a.

Vùng nung sấy ( từ nhiệt độ môi trường đến 500oC / 600oC)
Vùng nhiệt độ từ 40oC đến 500oC gạch mộc thoát hết nước cơ học trong hệ keo

sét.
Vùng nhiệt độ 500oC – 600oC gạch mộc thoát nước hóa học, co ngót nhanh,
phản ứng thu nhiệt.
Al2O3.2SiO2.2H2O (caolinit) → Al2O3.2SiO2 (metacaolinit) + 2H2O
Do phản ứng thoát nước, ở vùng này cần thiết hút kip thời lượng nước này.
b. Vùng nung đốt ( từ nhiệt độ từ 500 / 600 oC đến 900 / 1050 oC )
Trong vùng nhiệt độ 800oC đến 900oC sảy ra kết khối sản phẩm silicat và giải
phóng năng lượng, nhiệt lượng này được rút bớt cho vùng sấy.
Al2O3.2SiO2 (metacaolinit) → Al2O3.SiO2+SiO2 (spinen)
Vùng nhiệt độ này cần được duy trì đủ thời gian và khống chế sự tăng của nhiệt
độ. Nhiệt độ tới hạn tạo sản phẩm gốm xây dựng ( 900 – 1050 0C) phụ thuộc vào
thành phần nguyên liệu.
Trong quá trình nung, nhiệt khí thải lò nung được tái sử dụng cho lò sấy qua hệ
thống quạt và kênh dẫn khí nóng được hút từ hai đầu lò. Đặc tính này làm hiệu suất
sử dụng năng lượng của lò tăng cao, góp phần cải thiện môi trường trong lò nung.

11


Quy trình sản xuất gạch Tuynel
2.4.3.4. Giai đoạn làm nguội
Trong giai đoạn này, gạch được làm nguội dần từ nhiệt độ nung đến nhiệt độ
của môi trường (900 / 1050oC đến 40oC).
Sau kết khối, nhiệt độ giảm dần và cường độ gạch tăng dần đến sản phẩm cuối
cùng
Sau khi qua lò nung rồi buồng xử lý bụi, nhiệt độ sản phẩm ≤ 40 oC được bốc rỡ
từ xe goong, phân loại và xếp khối thương phẩm
Do nhiệt độ được hạ thấp từ từ nên gạch không bi cong vênh, nứt nẻ.
Các giai đoạn sấy, gia nhiệt trước khi nung, giai đoạn nung và làm nguội diễn ra
liên tục ở trong buồng lò. Nhờ đó tận dụng được nhiệt của dòng khí ở giai đoạn nung
để sấy khô và gia nhiệt cho gạch mộc ở giai đoạn trước khi nung. Nhiệt từ gạch ở
giai đoạn làm nguội được dùng để gia nhiệt cho không khí cấp vào cho quá trình
cháy. Việc tận dụng nhiệt triệt để như vậy đã giảm tiêu hao năng lượng, đồng thời
phát thải khí CO2 cũng giảm. Quá trình nung liên tục làm tăng năng suất sản xuất
gạch, chất lượng gạch được đảm bảo. Năng lượng sử dụng và vấn đê ô nhiễm môi
trường được đảm bảo.
2.5. Khí thải và biện pháp xử lý
Vấn đê ô nhiễm môi trường trong sản xuất gạch nung rất đáng quan tâm. Ô
nhiễm chủ yếu là do khí thải khi nung đốt và bụi than gây ra.
2.5.1. khí thải khi nung đốt và biện pháp xử lý
Do nhiên liệu được đốt liên tục nên
lượng khói thải thấp, hạn chế đáng kể tình
trạng gây ô nhiễm môi trường (lưu lượng khí
thải giảm 11,5 lần, lượng SO 2 và CO2 giảm 6
lần). Khói thải ra ngoài có nhiệt độ, trong
khoảng từ 70 - 1300C, nên gần như không

gây ô nhiễm môi trường bên ngoài.
Nhiệt khí thải lò nung được tái sử dụng cho lò sấy qua hệ thống quạt và kênh
dẫn khí nóng. Khói thải của giai đoạn nung sẽ là môi chất gia nhiệt cho gạch mộc ở
trên đi xuống. Không khí lạnh từ dưới lên sẽ được gia nhiệt nhờ nhận nhiệt từ lớp
gạch làm nguội sau giai đoạn nung. Bằng cách đó, năng lượng được tái tạo trong

12


Quy trình sản xuất gạch Tuynel
viên gạch mà không mất đi đâu cả, lượng khói thải ra hầu như không còn. Việc tận
dụng nhiệt triệt để như vậy đã giảm tiêu hao năng lượng, đồng thời phát thải khí CO 2
cũng giảm. So với lò thủ công lưu lượng khói thải giảm 11,5 lần, lượng SO 2 và CO2
giảm 6 lần, nhiệt độ khói thải thấp. Phân khí thải còn lại thoát qua ống khói nhờ quạt
hút.
2.5.2. Hệ thống xử lý bụi xỉ than
Sau khi nung trong lò tunnel, xỉ than
dưới dạng bột bụi (<1mm) một phần bám vào
bê mặt sản phẩm, phần lớn đọng trên mặt xe
goong. Khi tác động của gió, bụi này khếch
tán ra khu vực sản xuất.

Buồng thu gom bụi gồm cá vòi phun khí nén di động thổi tách bụi trong khối xếp
gạch và 1 quạt hút bụi. Lượng bụi được thổi sang buồng tách kểu màng nước. Kết
quả là xỉ than đọng lại dưới đáy bể nước và được thu gom đinh kỳ.

13


Quy trình sản xuất gạch Tuynel

3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Ưu điểm của lò nung tuynel là khắc phục được những nhược điểm của lò nung
thủ công như vận hành gián đoạn, sản xuất theo từng mẻ, tiêu hao nhiêu nhiên liệu,
gây ô nhiễm môi trường nặng nê, sản phẩm sẽ bi lỗi và có nhiêu lượng thành phẩm
sẽ bi tiêu hao, chất lượng không đạt. Loại lò này có khả năng tự động hóa cao, liên
tục, chất lượng gạch sau nung có độ đồng đêu cao.
Xét vê phương diện sử dụng nhiên liệu, đặc biệt là than thì lò tuynel cho hiệu
suất cao, đặc biệt là giảm thiểu ô nhiễm khí thải nhỏ nhất (so với các dạng lò khác).
Than nhiên liệu sử dụng cho lò trộn vào đất 70-80%, còn lại tra vào lò dưới dạng bột.
Trong lò luôn được duy trì nhiệt độ 800-1050 0C, than được cháy ngay lập tức và
cháy triệt để, giảm hàm lượng CO, NO,…
Lượng khói thải ra được tận dụng tối đa để sử dụng nhiệt thừa của khói lò nung
đưa sang lò tuynel sấy mộc, nhằm tiết kiệm than. Điêu này khiến cho lượng bụi thải
ra rất ít và nhiệt thải ra tới mức tối thiểu. Nhiệt độ của khí thải khi ra khỏi lò sấy chỉ
còn 40 - 500C, không ảnh hưởng tới sức khoẻ của người lao động.
Mặc dù nhiệt thừa của khói lò nung được tận dụng triệt để hơn các loại lò công
nghiệp khác, nhưng tình trạng ô nhiễm khí thải vẫn rất cần quan tâm. Khói thải ra môi
trường còn nhiêu và ảnh hưởng đến khu vực xung quanh. Biện pháp có bức đột phá
giảm thiểu triệt để ô nhiễm môi trường do khí thải lò nung là công nghệ hệ thống
phun than tự động cho lò tuynel.Tuy nhiên do chi phí và điêu kiện nên vẫn chưa áp
dụng cho nhà máy.

14