Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng

Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
 Gạch granite có phủ men
 Gạch granite không phủ men
Theo công năng sử dụng:
 Gạch granite ốp trang trí
 Gạch granite lát nền
1.3. Cấu trúc sản phẩm
- Gạch granite là một dạng dá nhân tạo đồng nhất, từ đáy đến bề mặt cùng một chất liệu. Cấu
trúc gạch granite bao gồm pha tinh thể, pha thủy tinh và pha khí.
1.3.1. Pha tinh thể
Pha tinh thể của xương kết khối đặc chặc bao gồm chủ yếu là tinh thể mulit và những hạt
quắc chưa tham gia phản ứng, một phần nhỏ hạt không hoạt tính ở trong khoáng caolinit và
còn lại ở trọng dạng cristobalit. Pha tinh thể chiếm khoảng 45-60% thể tích sản phẩm, trong
đó tinh thể mulit chiếm khoảng 15-30%, meta cristobalit chiếm khoảng 6-10% và khoảng 810% tinh thể quắc không hoạt tính.
1.3.2. Pha thủy tinh
Pha thủy tinh hình thành do khi nung sản phẩm gốm sẽ tạo nên chất nóng chảy
alumosilicat kiềm với số lượng khác nhau, ảnh hưởng đến quá trình hình thành cấu trúc sản
phẩm và tính chất của chúng. Chất nóng chảy nguội đi đông đặc lại tạo nên pha thủy tinh
của xương sản phẩm như là một trong những đơn vị cấu trúc của nó.
Pha thủy tinh đóng vai trò là lấp đầy khoảng trống , tăng sự tiếp xúc các hạt rắn, tăng mật
độ sản phẩm. Ngoài ra còn đóng vai trò hình thành nên những pha tinh thể, phân bố các pha
tinh thể và hạt rắn trong cấu trúc của xương gốm để tạo nên cấu trúc đồng nhất.
Về mặt cấu trúc, pha thủy tinh là vật chất nếp xiên trong đó hình thành nên các tinh thể tế
vi hạt nhỏ mulit. Trong những vùng phân bố của chất nóng chảy fenspat, các tinh thể mulit
hình kim đạt chiều dài 10-12µm. Mulit được phân bố dưới dạng mạng lưới dày đặc và ít khi
gặp dưới dạng hạt nổi.
1.3.3. Pha khí
Pha khí chiếm đầy trong các lỗ rỗng kín thường có trong vật liệu. Pha khí hình thành do
không khí chứa trong các lỗ rỗng, sản phẩm quá trình khử nước,… Vật liệu kết khối khi đạt
đến 85% độ đăc tương đối thì lỗ rỗng xốp hoàn toàn hở, các lỗ rỗng kín chỉ chiếm một lượng
không đáng kể.

Pha khí ảnh hưởng đến sự hình thành , sự liên kết, phân bố pha tinh thể, pha thủy tinh.
Ngoài ra còn ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc sản phẩm, quyết định tính chất của xương
gốm. Hàm lượng pha khí phụ thuộc vào nguyên liệu đầu vào, công nghệ sản xuất.


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
1.4. Phương pháp thử
- Gạch granite có các phương pháp thử được quy định theo tiêu chuẩn kỹ thuật:
 TCVN 6415-2005: gạch gốm ốp lát- phương pháp thử
 TCVN 6885-2001: gạch gốm ốp lát-phương pháp xác định độ chịu mài mòn sâu cho
gạch không phủ men
1.5. Tính chất – yêu cầu kỹ thuật
- như đã nói, gạch granite là gạch có độ kết khối cao, pha tinh thể chiếm phần lớn nên có
những tính chất được quy định theo TCVN 7745-2007:
Nhóm tính chất vật lý:
+ Khối lượng thể tích: khối lượng chọn của một đơn vị thể tích gạch ở trạng thái tự nhiên.
Khối lượng thể tích của gạch granite từ 1.85-1.95 kg/m3
+ Độ hút nước: gạch granite có cấu trúc đặc, phần tram lỗ rỗng thấp nên có độ hút nước
thấp, trung bình nhỏ hơn 0.5%.
+ Độ dãn nở ẩm: là sự trương nở thể tích do quá trình hút ẩm của gạch granite. Do gạch
granite có độ hút nước thấp dẫn đến gạch có độ dãn nở ẩm thấp, thường bé hơn 0.6%.
Nhóm tính chất cơ học:
+ Cường độ uốn: khả năng của vật liệu chống lại sự phá hủy và không bị nứt do ngoại lực
tác dụng vào. Theo tiêu chuẩn quy định, độ bền uốn của gạch granite trung bình không nhỏ
hơn 35 MPa.
+ Độ cứng bề mặt: thể hiện độ bền của gạch khi bị va chạm hay trầy xước khi ta tác dụng
vào với vật liệu có độ cứng cao hơn. Gạch granite có hàm lượng Al2O3 lớn nên có độ cứng
bề mặt cao. Độ cứng của gạch granite theo tiêu chuẩn kỹ thuật yêu cầu không nhỏ hơn 5.
+ Độ mài mòn: thể hiện khả năng của gạch chống lại tác dụng của ngoại lực trong một thời
gian dài. Theo yêu cầu kỹ thuật, độ mài mòn của gạch granite không lớn hơn 174 mm3.

Nhóm tính chất bền hóa:
+ Độ bền hóa: là khả năng của gạch không bị phá hủy do ảnh hưởng của những chất tiếp xúc
với nó trong quá trình sử dụng. Gạch granite có lỗ rỗng thấp nên sự tiếp xúc với môi trường
thấp, các chất khó xâm nhập dẫn đến có độ bền hóa khá tốt, thường trung bình không nhỏ
hơn cấp B( theo tiêu chuẩn quy định).
Nhóm tính chất nhiệt:
+ Độ bền nhiệt: khả năng của gạch không bị phá hủy hay không bị giảm độ bền khi chịu sự
dao động nhiệt độ lớn, đột ngột và nhiều lần. Độ bền nhiệt theo tiêu chuẩn quy định không
nhỏ hơn 10 lần.
+ Độ dãn nở nhiệt: phụ thuộc vào độ rỗng, thành phần phối liệu. Gạch granite có độ rỗng
xốp thấp, hàm lượng thạch anh bé thì gạch có độ dãn nở nhiệt cao. Theo tiêu chuẩn, độ dãn
nở nhiệt của gạch granite không lớn hơn 9*106 K-1.
Nhóm tính chất thẩm mỹ:


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
+ Độ bóng: trong phối liệu gạch granite có hàm lượng Al2O3 lớn, có hệ số chiết quang cao
nên gạch granite có độ bóng cao.
+ Độ bền màu: màu của gạch granite được cho vào trong quá trình trộn phối liệu nên gạch
không bị bay màu theo thời gian.
2. Nguyên liệu sản xuất
2.1. Nguyên liệu dẻo
Nguyên liệu dẻo là cơ sở để hình thành vật liệu và sản phẩm gốm mà nguyên liệu dẻo lại
là loại đặc biệt quan trọng trong sản xuất các sảm phẩm gạch ốp lát, tấm lợp. Các nguyên
liệu dẻo như cao lanh, đất sét…
2.1.1. Thành phần hóa
- Theo thành phần hóa và thành phần khoáng cũng như cấu trúc của nó thì cao lanh và đất
sét bao gồm rất nhiều loại khác nhau, trong đó có 8 loại khoáng đơn phổ biến. Trong thiên
nhiên do thành phần khoáng vật của đá gốc khác nhau điều kiện tạo thành của cao lanh và
đất sét cũng không giống nhau (độ PH, độ ẩm, nhiệt độ...) nên sản phẩm phong hóa cũng

khác nhau.
- Trong thực tế, các khoáng vật trong mỗi mỏ cao lanh ít nhất là một đơn khoáng (nhất là
trong các mỏ đất sét). Mặc dù có nhiều loại đơn khoáng khác nhau song đối với công nghiệp
gốm sứ nói chung và với công nghệ sản xuất gạch ốp lát nói riêng thì nhóm dưới đây là quan
trọng hơn cả
2.1.1.1. Nhóm caolinit
- Các mỏ cao lanh và đất sét chứa khoáng chủ yếu là caolinit
Công thức của caolinit: Al2O3.2 SiO3.2 H2O
Thành phần hóa SiO2: 46.54%; Al2O3: 39.5% ; H2O: 13.96%
- Thành phần khoáng vật của cao lanh và đất sét ngoài các khoáng sét còn chứ một lượng
trường thạch (do đá phong hóa chưa hoàn toàn).
- Khoáng caolinit có cấu trúc tinh thể dạng lớp, có sự liên kết rất chặt chẽ giữa các ion trong
một lớp, nhưng giữa các lớp với nhau thì lỏng lẽo do lực đẩy giữa các ion cùng dấu giữa các
mặt tứ diện của SiO2 và bát diện Al(OH)8 trong mạng tinh thể. Chính cấu trúc lớp này đa tạo
ra độ dẻo cao của caolinit cũng như của các khoáng sét nói chung
- Caolimit hầu như không trương nở trong nước, độ dẻo kém, khả năng hấp thụ trao đổi ion
yếu. Khối lượng riêng của caolimit vào khoảng 2.41 – 2.6 g/cm3 .
2.1.1.2. Nhóm monmorilomit
Công thức Al2O3.4 SiO2. H2O + n H2O
- Khoáng monmorilomit cũng có cấu trúc dạng tấm tương tự caolinit nhưng do các mặt cùng
dấu ở lớp bát diện nằm đối diện nhau tạo ra lực đẩy lẫn nhau, làm tăng khoảng cách giữa
chúng, tạo điều kiện cho các chất có kích thước nhỏ thâm nhập vào giữa gây nên hiện tượng


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
trương nở dẫn đến tăng khả năng hấp phụ và tạo ra độ dẻo rất cao của nó. So với caolimit thì
khoáng này có lực liên kết yếu hơn. Khoáng này chứ cation FE 2+, FE3+, CA2+, Mg2+, với hàm
lượng khá lớn. Độ phân tán của khoáng monmorilomit, hạt mịn, kích cỡ có thể chiếm 40%
vì vậy độ dẻo của khoáng này rất lớn.
- Monmorilomit là loại khoáng silicat ba lớp nên khi có nước trương nở rất lớn khả năng hấp

thụ trao đổi ion lớn, khối lượng riêng từ 1.7 đến 2.7 g/cm 3 là một trong những khoáng có độ
dẻo rất cao. Vì nó là loại khoáng có cấu trúc 3 lớp và đặc biệt là nước có cấu trúc (H 2O)
chính là nước kết tinh trương nở lớn do đó nó khoáng vật có độ nhậy cao.
2.1.1.3. Nhóm khoáng chứa Akali
- Nhóm này còn gọi là illit hay khoáng sét mica trong nhiều loại đất sét dễ cháy có lúc
khoáng này chiếm tới 60%. Các loại mica ngâm nước thường gặp là:
Muscovit : K2O.3Al2O3.6SiO.2H2O
Biotit
: K2O.4Mg2O.Al2O4.6SiO3.H2O
- Về mặt cấu trúc các khoáng này có mạng lưới tinh thể tương tự như các silicat ba lớp nên
các tính chất của chúng rất giống nhau. Độ phân tán cao, độ trương nở trong nước cũng rất
lớn, khả năng hấp thụ trao đổi ion lớn.
- Kích thước các hạt đất sét và cao lanh nằm trong giớ hạn phân tán keo (60mm) còn kích
thước các tạp chất lớn.
- Thành phần và kích thước các hạt tác dụng rất lớn đến khả năng hấp thụ và trao đổi ion,
tính dẻo, độ co khi sấy, cường độ cũng như diễn biến tính chất của khoáng đó theo nhiệt độ
nung.
2.1.2. Thành phần hóa
- Là một đăc trưng quan trọng của đất sét, trong một mức độ lớn nó xác định phạm vi sử
dụng thích hợp của các loại đất sét để sản xuất các loại sản phẩm cố định.
+ Oxyt silic (SiO2): có mặt trong đất sét dưới dạng liên kết (trong thành phần của các
khoáng hình thành đất sét) và ở dạng tự do (cát quắc). Hàm lượng SiO2 lớn cho thấy trong
nguyên liệu sét chứa lượng lớn cát, làm tăng độ xốp của xương và giảm độ bền cơ học của
sản phẩm. Hàm lượng SiO2 trong đất sét khoảng 55-65%, trong đất sét pha cát đạt 80-85%.
+ Oxyt nhôm (Al2O3): ở trong đất sét dưới dạng liên kết (tham gia trong thành phần của các
khoáng hình thành đất sét và mica). Là oxyt khó nóng chảy nhất. Oxyt nhôm làm khoảng
nhiệt độ nóng chảy lớn, quá trình nung dễ dàng, giảm khả năng biến dổi hình dạng sản
phẩm: hàm lượng thấp giảm cường độ sản phẩm. Hàm lượng Al2O3 trong đất sét yêu cầu từ
13-20%.
+ Oxyt sắt: thường gặp trong đất sét dưới dạng hợp chất. Những hợp chất này là chất trợ

dung mạnh, giảm khoảng nóng chảy, nhiệt độ kết khối của đất sét.
2.2. Nguyên liệu gầy


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
- Trong phối liệu, nguyên liệu gầy có vai trò vừa là thành phần quan trọng tạo thành vật liệu
silicat, là chất chảy của phối liệu, vừa là chất độn làm giảm độ co khi sấy và nung sản phẩm.
Nguyên liệu gầy như trường thạch, thạch anh, đá vôi…
 Trường thạch
- Trường thạch là các khoáng silicat nhôm-kiềm. Trường thạch alkali có công thức chung là
R2O.Al2O3.6SiO2.
- Trường thạch kali nóng chảy ở nhiệt độ 1170 0C và phân hủy thành lercit và pha lỏng,
khoảng nóng chảy của trường thạch kali là rất nóng hơn 300 0C. Trường thạch Nari nguyên
chất nóng chảy ở nhiệt độ 1120 0 C và ngay lập tức chuyển thành pha lỏng đồng nhất có độ
nhớt rất bé.
- Trường thạch kali có tác dụng tốt cho xương bởi vì cho phép hạ thấp nhiệt độ nung song
khoảng nung rộng sản phẩm ít bị biến hình.
- Tác dụng của trường thạch với xương còn ở chỗ khi nóng chảy có thể hòa tan thạch anh
(SiO2). Vai trò trường thạch trong sản xuất gạch ốp lát cao cấp là quan trọng bởi vì nó làm
tăng độ co ngót, giảm nhiệt độ nóng chảy, tăng độ đặc chắc và độ bền sản phẩm.
 Cát thạch anh:
- Cát cung cấp hàm lượng lớn SiO2. Oxyt silic là oxyt chính trong thành phần hóa của gạch
granite. Oxyt silic giúp sản xuất được sản phẩm có hình dạng phức tạp.
 Dolomit và Đá vôi
- Cung cấp Cao và MgO. Oxyt canxi và oxyt magie tham gia vào cấu trúc sản phẩm ở trạng
thái phân tán mịn và phân bố đồng đều, làm giảm khả năng liên kết và hạ thấp nhiệt độ nóng
chảy và khoảng nóng chảy, quá trình nung khó khăn hơn nhưng làm tươi màu sản phẩm hơn.
- với cơ sở như vậy ta chọn nguồn nguyên liệu cho bài toán phối liệu gồm 53 cấu tử: đất sét
Tuần Dưỡng, trường thạch Đại Lộc, boxit Bảo Lộc.
2.31. Đất sét Tuần Dưỡng

- Đất sét Tuần Dưỡng có thành phần hóa:
nguyên liệu

SiO2

Al2O3

TiO2

Fe2O3

CaO MgO

K2
Na2O MKN tổng
O
Đất sét
60.1
25.5
1.44
1.8
0.2 0.35
1.38 0.04
9.01
99.82
- Tuần Dưỡng là một thôn thuộc huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam có trữ lương khoáng
sản phong phú, đa dạng, chất lượng cao. Trong đó có mỏ đất sét có chất lượng tốt với trữ
lượng tương đối lớn. Đây là nguồn nguyên liệu quan trọng phục vụ nhu cầu sản xuất trong
nước và xuất khẩu.
2.3.2. Trường thạch Đại Lộc

- Trường thạch Đại Lộc có thành phần hóa như sau:


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
nguyên liệu
Trường thạch

SiO2
66.37

Al2O3
20.5

TiO2
0

Fe2O3
0

CaO MgO
0.1 0

K2O Na2O MKN tổng
10.1 2.18
0.48 99.8
7
- Đại lộc nằm ở phía bắc tỉnh Quảng Nam. Trường thạch tại đây được đánh giá chất lượng
tốt, hàm lượng thành phần có ích và có hại hoàn toàn đáp ứng tiêu chuẩn làm nguyên liệu
cho sản xuất thủy tinh, gốm sứ,… Tiềm năng tài nguyên felspat khu vực Đại Lộc rất lớn với
tổng tài nguyên đánh giá được là 35,5 triệu tấn, trong đó tài nguyên xác định (cấp 122+333)

đạt 3,4 triệu tấn. Đây là cơ sở quan trọng cho việc định hướng quy hoạch thăm dò, khai thác
và sử dụng có hiệu quả nguồn nguyên liệu này vào phát triển các ngành công nghiệp không
chỉ của tỉnh Quảng Nam mà còn cho các tỉnh Miền Trung và Tây Nguyên.
2.3.3. Cao lanh Quảng Bình

K2
Na2O MKN tổng
O
Cao lanh
61.21 26.08
0.79
0.96
0
0.35
3
0.08
7.53
100
- Quảng Bình là một tỉnh nằm ở miền trung đất nước. Đây là nơi có nguồn tài nguyên
khoáng sản phong phú, đa dạng. Trong đó, nguồn cao lanh có chất lượng tốt, trữ lượng lớn
( khoảng 36 triệu tấn ) là nguồn nguyên liệu quan trọng cung cấp cho các ngành công nghiệp
trong nước và phục vụ xuất khẩu.
2.3.4. Đolomite Kon Tum
nguyên liệu

SiO2

Al2O3

TiO2

Fe2O3

CaO MgO

K2
Na2O MKN tổng
O
đolomite
3.56
0.41
0
0.22
29.9 19.7
0
0
44
97.79
- Kon Tum nằm ở khu vực Tây nguyên đất nước, với đặc trưng khu vực có nhiều mỏ nguyên
liệu có trữ lượng lớn. Kon Tum có nhiều mỏ đolomite có chất lượng được đánh giá cao, trữ
lượng hơn 32 triệu tấn. Các mỏ nằm ở vị trí lộ thiên, dễ dàng khai thác và vận chuyển. Vì
vậy, cung cấp nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất nằm ở khu vực duyên hải miền
trung và nam bộ.
2.4. Nhiên liệu
- Nhiên liệu sử dụng trong quá trình nung khá đa dạng. Người ta thường dùng các loại chất
đốt như than, khí, dầu hoặc củi làm nhiên liệu cho quá trình đốt. Tùy từng loại nhiên liệu đều
có những ưu nhược điểm khác nhau mà được sử dụng trong các trường hợp khác nhau phù
hợp với từng điều kiện sản xuất.
- Xét về nhiệt trị của nhiên liệu ta có thể sắp xếp các chất đốt theo thứ tự nhiệt từ lớn tới nhỏ
với một số chất điển hình như sau.

Khí thiên nhiên : 55979 kJ/kg ( hay 37118 kJ/m3 ở 1atm và 200C)
Khí hóa lỏng LPG : 39927 – 54900 kJ/kg
Dầu Diesel ( DO) : 43138 kJ/kg
nguyên liệu

SiO2

Al2O3

TiO2

Fe2O3

CaO MgO


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
Dầu nặng ( FO) : 41131 – 43138 kJ/kg
Than ít bitum loại A : 24490 – 26823 kJ/kg
Than ít bitum loại B : 22158 – 24490 kJ/kg
Than ít bitum loại C: 19358 – 22158 kJ/kg
Than non loại A :14693 – 19358 kJ/kg
Than non loại B :14693 kJ/kg
Củi ép mùn cưa : 17580 kJ/kg
Củi ép trấu: 11720 kJ/kg
-Khí thiên nhiên và khí hóa lỏng: đây là loại chất đốt cho nhiệt lớn nhất vì khi đốt khí cháy
hoàn toàn, sau khi cháy ít để lại sản phẩm cháy và ít khí độc hại. Tuy nhiên chất khí khó bảo
quản, tốn kém trong việc vẫn chuyển và khá nguy hiểm khi sử dụng. Chính vì vậy người ta
hóa lỏng chất khí đưa vào các thùng chứa chịu áp suất để bảo quản và vận chuyển dễ dàng
hơn. Nhưng vì giá thành quá cao và hiện đang giần giảm về trữ lượng trong tự nhiên nên

việc sử dụng loại nhiên liệu này ít phổ biến.
- Than đá, than bùn, than non: đây là loại chất đốt có nhiệt trị khá cao dễ dàng vận chuyển
khai thác và tích trữ, tuy nhiên việc sử dụng khá khó khăn vì cần nhiệt độ cháy ban đầu khá
cao, sau khi cháy để lại khá nhiều tro và khí cháy là hỗn hợp khí khá phức tạp và độc hại do
quá trình cháy không hoàn toàn đặc biệc là khí gây hiệu ứng nhà kính CO. Vì đây là loại
nhiên liệu khá rẻ và trữ lượng thiên nhiên còn khá lớn nên thường được lựa chọn sử dụng
trong các nhà máy. Để khắc phục nhược điểm khó sử dụng và cháy không hoàn toàn người
ta đả sử dụng những biện pháp khắc phục khá tối ưu như nghiền mịn, hoặc là khí hóa than để
làm tăng hiệu suất sử dụng.
- Củi ép, củi tự nhiên: là loại nhiên liệu thiên nhiên gần gủi và được biết đến như nhiên liệu
đầu tiên được con người sử dụng. So với hai loại chất đốt trên thì củi hạn chế về nhiều mặt,
nhiệt trị thấp hơn, nhiệt độ cháy thấp, sản phẩm cháy nhiều vì vậy ít được sử dụng trong các
nhà máy công nghiệp mà thường chỉ được sử dụng trong các lò nung thủ công quy mô hộ gia
đình. Tuy vậy củi có giá rất rẽ, nếu biết cách sử dụng hợp lý khai thác phù hợp với trồng mới
thì đây là loại nhiên liệu có trữ lượng vô tận.
- Với việc sử dụng lò nung nhanh thanh lăn yêu cầu nhiên liệu cháy hoàn toàn ít để lại chất
cháy và phải có nhiệt trị cao, đồng thời tiết kiệm được nhiên liệu ta chọn dùng nhiên liệu khí
hóa lỏng LPG .
- Ở Việt Nam thì nhiên liệu khí hoá lỏng hay được sử dụng là LPG. Là loại khí đốt hoá lỏng
có nguồn gốc từ dầu mỏ. Thu được từ quá trình chế biến dầu được hóa lỏng. Thành phần hóa
học chủ yếu của khí hóa lỏng LPG hỗn hợp gồm Propane và Butane được nén theo tỷ lệ %
Propane / % Butane.


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
- Trong thực tế, thành phần hỗn hợp các chất có trong khí hóa lỏng LPG không thống nhất.
Tùy theo tiêu chuẩn của các nước, của các khu vực mà tỉ lệ thành phần trong LPG khác
nhau, có khi tỉ lệ giữa Propane và Butane là 50/50 hay 30/70 hoặc có thể lên đến 95/5 như
tiêu chuẩn của HD-5 của Mỹ. Ngoài ra, tùy thuộc vào phương pháp chế biến mà trong thành
phần của nó còn có thể có mặt một lượng nhỏ olefin nhu propylen, butylen.

- Ngày nay, LPG được sử dụng thay thế cho các loại nhiên liệu truyền thống như than, củi
điện… Việc sử dụng sản phẩm này mang đến nhiều ưu điểm thiết thực như chất lượng sản
phẩm đồng đều, tiện lợi và tiết kiệm.
- Do thành phần chủ yếu của LPG là Propane và Butane nên tính chất của LPG chính là tính
chất của Propane và Butane. LPG là một chất lỏng không màu (trong suốt), không mùi
(nhưng được tạo mùi để dễ phát hiện khi có sự cố rò rỉ).
LPG được hóa lỏng ở nhiệt độ -30oC, áp suất tuyệt đối của nhiên liệu LPG trong bồn
chứa là 4,4 bars ở 150C, là 1,7 bars ở -15độC và 12,5 bars là 500C. Tỷ số bén lửa của
Propane (chỉ số octane từ 104 đến 110) là từ 2,4% đến 9,6% trong không khí, nhiệt độ tự bốc
cháy là 8550F (457độ C).
Sự giãn nở của LPG vào khoảng 0,25%/0C, do đó ta phải luôn chứa khí LPG ở
khoảng 80% thể tích bồn chứa trong cùng một khối lượng nhiên liệu. Ở 15độ C và dưới áp
suất 1013 mbar.
Khí hóa lỏng LPG có tiêu chuẩn riêng về thành phần của nó. Tiêu chuẩn này tùy thuộc vào
mỗi quốc gia, mỗi khu vực khác nhau.Ở Việt Nam, các đặc tính sử dụng của LPG được quy
định theo tiêu chuẩn.


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
Bảng Các đặc tính sử dụng của khí hoá lỏng LPG

Căn cứ vào những tiêu chuẩn trên ta quyết định chọn nhiên liệu khí hoá lỏng PLG có các đặc
tính và thông số kĩ thuật sau:
Thành phần hoá được cho trong bảng
Bảng : Thành phần hoá của nhiên liệu khí hoá lỏng PLG
Thành phần hoá của PLG
( % mol )

Kết quả phân tích
0,00

0,2
0,00
50,9
0,0
48,3
0,0
0,6


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
2.5 Bài toán phối liệu
Thành phần hóa của phối liệu ban đầu:

Đất sét Tuần
Dưỡng
Trường thạch
Đại Lộc
Cao
lanh
Quảng Bình
Đolomite
KonTum

SiO2

Al2O
3

TiO2

Fe2O
3

CaO

MgO

K2O

Na2
O

MKN

tổng

60.1

25.5

1.44

1.8

0.2

0.35

1.38

0.04

9.01

99.82

66.37

20.5

0

0

0.1

0

10.17

2.18

0.48

99.8

61.21

26.08

0.79

0.96

0

0.35

3

0.08

7.53

100

3.56

0.41

0

0.22

29.9

19.7

0

0

44

97.79

Thành phần hóa của phối liệu quy về 100% (nhân với Ri=100/ ∑i )

Đất sét Tuần
Dưỡng
Trường thạch
Đại Lộc
Cao
lanh
Quảng Bình
Đolomite
KonTum

SiO2

Al2O
3

TiO2

Fe2O
3

CaO

MgO K2O

Na2
O

MK
N

tổng

60.21

25.55

1.44

1.80

0.20

0.35

1.38

0.04

9.03

100

66.50

20.54

0

0

0.10

0

10.1
9

2.18

0.48

100

61.21

26.08

0.79

0.96

0

0.35

3

0.08

7.53

100

3.64

0.42

0

0.22

30.5
8

20.1
5

0

0

44.99 100

Thành phần hóa của phối liệu sau nung 100% (nhân với hệ số Ki = )
TiO2

Fe2O
3

CaO

MgO

K2O

Na2O

tổng

66.18 28.08

1.59

1.98

0.22

0.39

1.52

0.04

100

66.82 20.64

0

0

0.10

0

10.24

2.19

100

66.19 28.20

0.85

1.04

0

0.38

3.24

0.09

100

6.62

0

0.41

55.59

36.62

0

0

100

SiO2
Đất sét Tuần
Dưỡng
Trường thạch
Đại Lộc
Cao
lanh
Quảng Bình
Đolomite

KonTum

Al2O3

0.76


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng

3. Tính toán tỉ lệ phối trộn.
Gọi x là % của Đất sét Tuần Dưỡng có trong cấu trúc lớp xương.
Gọi y là % của trường thạch Đại Lộc có trong cấu trúc lớp xương.
Gọi z là % của cao lanh Quảng Bình có trong cấu trúc lớp xương.
Gọi t là % của đolomite Kon Tum có trong cấu trúc lớp xương.
Ta chọn thành phần các oxit đặc trưng của Phối liệu trong sản xuất gạch granit như sau:
SiO2: 68.01%
Al2O3: 27.07%
K2O+Na2O: 5.19%
Fe2O3: 1%
Ta có hệ phương trình như sau:
66.18x + 66.82y + 66.19z+6.62t = 68.01
28.08x + 20.64y + 28.20z + 0.76t = 27.07
1.56x + 12.43y + 3.33z = 5.19
1.98x + 1.04z + 0.41t = 1
Ta giải ra được:
X = 17.03%
Y = 22.96 %
Z = 62.1 %
T = 4.32 %
Tính lại thành phần hóa của phối liệu:

% có trong xương

SiO2
68.01
Al2O3
1.134

Al2O3
27.07
0.265

TiO2
Fe2O3 CaO
MgO K2O
Na2O
0.801
1.000 2.463 1.883 4.625 0.565
1 – Đất sét cho gốm tinh và
số mol
0.0094 các
0.006
sản 0.044
phẩm 0.047
chịu lửa0.049 0.009
SiO2
( samot); 2 – Đất sét để sản
Tỉ lệ
suất ống dẫn, tấm lát nền
( R2O + RO + R2O3 ) = Fe2O3 + CaO + MgO + và các sản phẩm dạng gốm K2O +
đá, sản phẩm chịu axit; 3Na2O = 0.156 (mol)

Đất sét cho sản phẩm gạch và
đồ gốm trang trí; 4 – Đất sét
Kiểm tra Biểu đồ A,Y,Avgustinik
để sản xuất ngói; 5 – Đất sét
để sản xuất gạch clanhke; 6Đất sét để sản xuất gạch xây;
7- đất sét để sản xuất
keramzit


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng

Hình: Biểu đồ A,Y,Avgustinik
Nhận xét: Vậy loại nguyên liệu và các loại phụgia đã dùng nằm trong vùng 2 phù hợp để
sản xuất gạch granit như yêu cầu của đề tài.


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
1. Giới thiệu công nghệ sản xuất
1.1. Gia công và chuẩn bị nguyên liệu
- Quá trình gia công nguyên liệu và chuẩn bị nguyên liệu có 3 phương pháp:
 Phương pháp dẻo:
- Phương pháp này rất ít khi được sử dụng trong gia công và chuẩn bị bột ép, chỉ sử dụng
trong sản xuất khi nguyên liệu sét tinh khiết có độ dẻo cao, không cần sử dụng phụ gia hoặc
lượng phụ gia trợ dung và chất tạo màu đưa vào rất ít. Thường áp dụng cho các nhà máy
công suất vừa và nhỏ.
- Ưu điểm của phương pháp này là công nghệ đơn giản, diện tích mặt bằng sản xuất ít, chi
phí đầu tư thấp.
- Nhược điểm của phương pháp này là chỉ sử dụng được với nguyên liệu sét có độ tinh khiết
và độ dẻo cao, không bị lẫn tạp chất.

 Phương pháp bán khô:
- Phương pháp được áp dụng khi dùng đất sét chất lượng thấp, độ dẻo không cao.
- Ưu điểm của phương pháp này dây chuyền công nghệ là đơn giản, diện tích mặt bằng ít,
chi phí năng lượng thấp, đảm bảo về thành phần hạt, chi phí đầu tư thấp, tính tự động hóa
cao hơn.
- Nhược điểm là độ đồng nhất của bột phối liệu không cao, quá trình sản xuất gây nhiều bụi,
sản phẩm có chất lượng thấp.
 Phương pháp ướt:
- Đây là phương pháp phổ biến nhất hiện nay, người ta sử dụng phương pháp này chủ yếu
trong quá trình sản xuất có sử dụng nhiều cấu tử trong phối liệu, nguyên liệu có hàm lượng
tạp chất lớn, có sử dụng phụ gia và các chất trợ dung, tạo màu...
- Ưu điểm của phương pháp này là độ đồng nhất thành phân phối liệu cao, độ ổn định về
thành phần hóa lớn,quá trình sản xuất không gây ra nhiều bụi,chất lượng sản phẩm tốt.
- Nhược điểm là công nghệ phức tạp, nguyên liệu cần độ ẩm tương đối lớn, chi phí đầu tư
lớn, diện tích mặt bằng lớn.
- Vì phối liệu gạch lát granite ta tính ở bài toán phối liệu dùng nhiều cấu tử, chứa nhiều tạp
chất vì vậy để đảm bảo độ đồng nhất đạt yêu cầu công nghệ trong quá trình tạo hình và gia
công nhiệt thì chọn phương pháp hồ là ưu việt nhất.
1.2. Quá trình tạo hình
- Có 2 phương pháp tạo hình chính:


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
 Phương pháp dẻo:
- Phương pháp này có ưu điểm là có thể sản xuất được nhiều loại sản phẩm có hình dạng,
kích thước khác nhau và cả những hình dạng phức tạp, quá trình chuẩn bị phối liệu đơn
giản, nguyên liệu được xử lý tương đối đồng đều, thiết bị ít, đơn giản, chi phí đầu tư thấp.
- Nhược điểm chính của phương pháp này là có độ co khi sấy và khi nung lớn, dẫn đến
lượng phế phẩm lớn. Nguyên liệu yêu cầu phải được gia công kỹ để có được độ ẩm thích
hợp. Đồng thời độ ẩm tạo hình cao (18-22%) nên quá trình gia công nhiệt lâu làm tăng chi

phí nhiệt, tăng giá thành sản phẩm. Chi phí năng lượng cao cho quá trình tạo hình.
 Phương pháp bán khô:
- Ưu điểm của phương pháp này là loại trừ được quá trình sấy gạch mộc lâu dài và phức tạp,
thời gian chu trình sản xuất giảm, sản phẩm có hình dáng và kích thước chính xác hơn,
chúng có độ co toàn phần nhỏ. Có thể dùng phối liệu có đất sét chất lượng thấp hay dùng
nhiều phụ gia để sản xuất, quá trình tạo hình có chi phí năng lượng thấp.
- Nhược điểm của phương pháp là yêu cầu độ ẩm tạo hình từ 711%, dẫn đến quá trình gia
công nguyên liệu cần phải giám sát kỹ.
-Với các yếu tố trên ta chọn phương pháp tạo hình bán khô.
1.3. Quá trình gia công nhiệt sản phẩm
1.3.1. Quá trình sấy
- Quá trình sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi sản phẩm. Đây là một trong những khâu quan
trọng quyết định nhiều đến chất lượng sản phẩm và các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của sản
xuất. Quá trình sấy được đặc trưng bởi những yếu tố: sự thay đổi nhiệt độ của bán thành
phẩm, hàm ẩm của nó, sự thay đổi tốc độ sấy, thời gian sấy, sự phát sinh hiện tượng co ngót
và các ứng suất co ngót, thời gian sấy.
- Có 2 loại lò sấy:
 Lò sấy đứng: Ưu điểm của lò này là đơn giản, không yêu cầu vốn đầu tư lớn, tiết
kiệm diện tích mặt bằng xây dựng, vận hành dễ dàng, thời gian sấy nhanh. Nhược
điểm chính là khó điều chỉnh chế độ gia công nhiệt, chất lượng sấy không ổn định,
chi phí nhiệt lớn.
 Lò sấy nằm: lò này có ưu điểm diện tích ít, chất lượng cao và dễ điều chỉnh chế độ
sấy, tự động hóa cao, chi phí nhiệt thấp. Nhược điểm là chi phí đầu tư lớn, công nghệ
phức tạp, thời gian sây lâu.
1.3.2. Quá trình nung
- Quá trình nung là quá trình hóa lý phức tạp ở nhiệt độ cao. Tại đây, các quá trình
trao đổi nhiệt và trao đổi chất xảy ra đồng thời, các quá trình này do các biến đổi pha
và biến \

Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
xuất. Nhược điểm của nung 1 lần là lượng phế phẩm lớn, khó điều chỉnh thông số kỹ
thuật, khuyết tật nhiều.
 Nung 2 lần: ưu điểm là khuyết tật ít, lượng phế phẩm ít, dễ điều chỉnh thông số kỹ
thuật, dễ tráng nhiều loại men. Nhược điểm của phương pháp là chi phí nhiệt lớn, thời
gian sản xuất dài hơn, dẫn đến giá thành cao.
- với những đặc điểm như vậy, ta chọn chế độ nung 1 lần.
2. Dây chuyền sản xuất:


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất:
 Quá trình gia công chuẩn bị phối liệu:
Nguyên liệu được nhập về kho chứa sau khi đã kiểm tra về kích thước, thành phần. Từ
kho chứa, nguyên liệu được xe xúc lật đổ vào bunke cấp liệu. Nguyên liệu được định lượng
theo đơn phối rồi cho vào máy nghiền bi . Trong máy chứa sẵn một lượng bi nhất định, đồng
thời bổ sung thêm nước phụ thuộc vào độ ẩm nguyên liệu và chất điện giải tăng mức độ
nghiền. Sau khi nghiền từ 10-12h, tiến hành kiểm tra độ nhớt, tỷ trọng, sót sàng,…nếu đạt
yêu cầu thì rút hồ phối liệu ra ngoài. Tiến hành cho hồ phối liệu đi qua sàng rung để loại bỏ
tạp chất và thiết bị khử từ loại bỏ các kim loại còn lẫn trong hồ phối liệu. Sau đó đưa hồ phối
liệu vào bể chứa có cánh khuấy để đồng nhất thành phần phối liệu trong 4-5h. nhờ bơm cao
áp, hồ được bơm lên tháp sấy phun với lưu lượng thích hợp cà được sấy ở nhiệt độ 450-600 0
với tác nhân sấy từ lò đốt. Bột sau khi sấy có W=4-6%, được đưa vào silo chứa bột phối liệu,
ủ trong silo 8h để ổn định độ ẩm.
 Quá trình tạo hình và gia công nhiệt sản phẩm:
Bột phối liệu được rút từ các silo chứa kết hợp với bột màu từ silo bột màu đổ vào khuôn
ép. Phối liệu được ép với áp lực lớn. Sau đó cho bán sản phẩm đi qua thiết bị thổi bụi và tiếp
tục đi vào lò sấy ( sấy ở nhiệt độ 100-2000 ) để tăng độ mộc sản phẩm. Bán sản phẩm tiếp
tục được đi vào lò nung trong 40-45’ ở nhiệt độ 1000-1250 0. Sau khi đi ra khỏi lò gạch tiếp
tục đi qua các thiết bị máy mài bề mặt, máy cắt cạnh, máy kiểm tra độ bền… để hoàn thiện

sản phẩm rồi được đưa vào kho chứa sản phẩm.


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
CHƯƠNG 3: CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC VÀ CÂN BẰNG VẬT CHẤT

BẢNG CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NHÀ MÁY
I.2) Phân xưởng sấy nung sản phẩm:
Số ngày bảo dưỡng, sửa chửa máy móc:

10

(ngày/năm)

Số ngày nghỉ lễ, Tết:

10

(ngày/năm)

Số ngày nghỉ khác:

0

(ngày/năm)

Số ca làm việc trong ngày:

3

(ca)

Thời gian làm việc mỗi ca:

8

(giờ/ca)

Tổng số ngày làm việc trong năm:

345

(ngày/năm)

Tổng số ca làm việc trong năm:

1035

(ca/năm)

Tổng số giờ làm việc trong năm:

8280

(giờ/năm)

Chọn thời gian làm việc cho các loại sản phẩm
Loại sản phẩm gạch G I
Tổng số ngày làm việc trong năm:

172.5

(ngày/năm)

Tổng số ca làm việc trong năm:

517.5

(ca/năm)

Tổng số giờ làm việc trong năm:

4140

(giờ/năm)

Tổng số ngày làm việc trong năm:

172.5

(ngày/năm)

Tổng số ca làm việc trong năm:

517.5

(ca/năm)

Tổng số giờ làm việc trong năm:

4140

(giờ/năm)

Loại sản phẩm gạch G II

I. Tính toán công suất nhà máy.
1. Cơ cấu sản phẩm.
- Công suất yêu cầu của nhà máy là: 2.5 triệu m2/năm


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
- Cơ cấu sản phẩm gạch granite :
- Gạch granite 400x400x10 mm
: 1.25 triệu m2/năm
- Gạch granite 500x500x10 mm
: 1.25 triệu m2/năm
Hai loại gạch yêu cầu ở trên đều là loại gạch ốp lát:
Loại
Diện
Kích thước sản phẩm
sản
tích sản Số viên/
phẩm
m2
a (mm) b (mm) h (mm)
(m2)
gạch
GI
400

400
10
0.16
6.3
G II

500

500

10

0.25

4.0

Tổng công suất

Tỉ lệ
công
(%)

(m2/năm)

(viên/năm
)

50

1250000

7812500

50

1250000

5000000

100

2500000

12812500

Công suất

2. Tính cân bằng vật chất
2.1 Tính toán lượng mất khi nung và độ ẩm ban đầu.
a. Tính toán lượng mất khi nung:
Loại phối liệu

Tỉ lệ

Lượng mất khi nung

Đất sét

%ĐS =

17.03

Mx =

9.03

Trường thạch

%TT =

22.96

My =

0.48

Cao Lanh

%CL =

62.10

Mz =

7.53

Đolomite

%ĐV =

4.32

Mt =

44.99

b. Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu:
- Đất sét:
Wds = 22%.
- Trường thạch: Wtt = 0.5%.
- Cao Lanh:
Wcl = 17%
- Đolomite:
Wdv = 6%
Suy ra độ ẩm ban đầu của nguyên liệu:
Wbd = (%ĐS.Wds+%TT.Wtt+%CL.Wcl+%ĐV.Wdv)/100 = 14.68%

2.2. Cân bằng vật chất cho gạch granite 400*400*10 mm
- Thể tích của 1 tấm sản phẩm là:
vsp = 0.4 x 0.4 x 0.01 = 1.6x10-3 (m3)

Lượng mất khi nung
(MKN) của Gạch
mộc
MKN = (X.Mx +
Y.My + Z.Mz +
T.Mt)/100
8.268

Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
-Thông số chọn cho sản phẩm:
Độ co khi nung của sản phẩm là:

Cn =0.2%

Độ co sấy của sản phẩm là:

Cs =5%

Độ ẩm sản phẩm trước khi sấy :

Wts =6%

Độ ẩm sản phẩm sau khi sấy :

Wss =1%

Độ ẩm sản phẩm sau khi nung :

Wsn =0%

Chọn khối lượng riêng cho sản phẩm

ɣ =1900(kg/m3) =1.900(Tấn/m3)

+ Khối lượng của 1 tấm sản phẩm: G = vsp x  = 1.6x10-3x1900= 3.04 (kg).
-Xác định kích thước của sản phẩm mộc trước khi nung với độ co khi nung 0.2% :
Kích thước sau
aI

bI
hI
nung
(mm)
400
400
10
Kích thước trước
aItn
bItn
hItn
nung
b = b .100/(100Công thức
aItn= aI.100/(100-Cn) Itn I
hItn= (hI-hm).100/(100-Cn)
Cn)
(mm)
421.053
421.053
10.526

Thể tích của tấm mộc trước khi nung:
VItn = aItn.bItn.hItn = 1866161.2(mm3/viên)= 0.0019(m3/viên)
Khối lượng tấm mộc trước khi nung :
GItn = GspI.100/(100-MKN).100/(100-Wss)= 3.347
Với:
Độ ẩm của mộc trước khi nung: Wss = 1%
Mất khi nung: MKN = 8.268%
Khi đó:

Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
(kg)
Khối lượng thể tích của sản phẩm mộc trước khi nung:
(kg/m3) = 1.794( Tấn/m3)
Kích thước gốm sau
aItn
bItn
sấy
(mm)
421.053
421.053
Kích thước trước sấy

hItn
10.526

aIts

bIts

hIts

Công thức

aIts= aItn.100/(100-Cs)

bIts= bItn.100/(100-Cs)

hIts= hItn.100/(100-Cs)

(mm)

443.213

443.213

11.080

Khối lượng xương gốm trước sấy :
GIts = GItn.(100-Wss)/(100-Wts) = 3.526 (kg/viên)
Thể tích xương gốm trước sấy :
VIts = aIts.bIts.hIts = 2176598.6(mm3/viên) = 0.0022(m3/viên)
Khối lượng thể tích xương gốm trước sấy :
ɣIts = GIts/VIts = 1619.749 (kg/m3) = 1.620(Tấn/m3)

*Tính cân bằng vật chất cho nguyên liệu, phối liệu và sản phẩm, (kg/m3)
(Tính toán năng suất)
Hao hụt
M(i+1) = Mi.100/
Ni = Ni.100/(100-hi)
Qi = Ni.GiiI
(%)
(100-hi)
Năm suất
(viên/năm (tấn/h
hi
(m2/h) (m2/năm) (viên/h)
(tấn/năm)
)

)
301.93
1887.0
Trước xuất bán
0
1250000
7812500 5.737
23750
2
8


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
Trước bãi sản phẩm
Trước đóng gói sản
phẩm
Trước máy phân
loại
Trước đánh giá màu
Trước kiểm tra độ
mo
Trước kiểm tra bền
uốn
Trước sấy sau mài
Trước mài bóng sản
phẩm
Trước mài nhẵn bề
mặt
Trước mài cạnh sản
phẩm

Trước cắt cạnh sản
phẩm

0.5
0.1
0.1
0.1
0.3
0.3
0.5
0.2
0.2
0.2
0.2

Trước nung

2

Trước sấy

3

303.45
0
303.75
3
304.05
7
304.36

2
305.27
8
306.19
6
307.73
5
308.35
2
308.97
0
309.58
9
310.20
9
310.20
9
326.33
0

1256281
1257539
1258798
1260058
1263849
1267652
1274022
1276576
1279134
1281697

1284266
1310475
1351005

1896.5
6
1898.4
6
1900.3
6
1902.2
6
1907.9
9
1913.7
3
1923.3
4
1927.2
0
1931.0
6
1934.9
3
1938.8
1
1978.3
7
2039.5
6

7851759

5.766

23869

7859618

5.771

23893

7867486

5.777

23917

7875361

5.783

23941

7899058

5.800

24013

7922827

5.818

24085

7962640

5.847

24206

7978597

5.859

24255

7994586

5.870

24304

8010608

5.882

24352

8026661

5.894

24401

8190470

6.623

27417

8443784

7.191

29769

2.3. Cân bằng vật chất cho gạch granite 500*500*10 mm
- Thông số chọn cho sản phẩm:
+ Độ co khi nung lần 1 của xương gốm là: Cn =0.2%
+ Độ co sấy của xương gốm là:
Cs =5%
+ Độ ẩm gạch mộc trước khi sấy :
Wts =5%
+ Độ ẩm gạch mộc sau khi sấy :
Wss =1%
+ Độ ẩm gạch mộc sau khi nung :
Wsn =0%

+ Chọn khối lượng riêng cho sản phẩm:
ɣ =1900(kg/m3) =1.900(Tấn/m3)

- Sản phẩm:
+ Thể tích cho một sản phẩm là : VspII = a.b.h =2500000(mm3) =2.5x10-3(m3)
+ Khối lượng một tấm sản phẩm : GspII= VspII.ɣ = 4.75 (kg/viên)


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
-Xác định kích thước của sản phẩm mộc trước khi nung với độ co khi nung 0.2%:
Kích thước sau nung

aII

bII

hII

400

400

10

aIItn

bIItn

hIItn

Công thức

aIItn= aII.100/(100-Cn)

bIItn= bII.100/(100-Cn)

(mm)

400.802

421.053

(mm)
Kích thước trước
nung

hIItn= (hII-hm).100/(100Cn)
10.526

+ Thể tích của tấm mộc trước khi nung:
VIItn = aIItn.bIItn.hIItn = 1776406.0(mm3/viên) = 0.0018(m3/viên)
+ Khối lượng tấm mộc trước khi nung với:
Với:
Độ ẩm của mộc trước khi nung: Wn = 1%
Mất khi nung: MKN = 8.268%
Khi đó:
(kg)
+ Khối lượng thể tích của sản phẩm mộc trước khi nung:
(kg/m3) = 2.944( Tấn/m3)
Kích thước gốm sau sấy

aIItn

bIItn

hIItn

(mm)

400.802

421.053

10.526

aIIts
aIIts= aIItn.100/(100Cs)
421.896

bIIts

hIIts

bIIts= bIItn.100/(100-Cs)

hIIts= hIItn.100/(100-Cs)

443.213

11.080

Kích thước trước sấy
Công thức
(mm)

+ Khối lượng xương gốm trước sấy :
GIts = GItn.(100-Wss)/(100-Wts) = 5.451(kg/viên)
+ Thể tích xương gốm trước sấy :
VIts = aIts.bIts.hIts = 2071912.5(mm3/viên) = 0.0021(m3/viên)
+ Khối lượng thể tích xương gốm trước sấy :
ɣIts = GIts/VIts = 2630.746(kg/m3) = 2.631(Tấn/m3)
*Tính cân bằng vật chất cho nguyên liệu, phối liệu và sản phẩm, (kg/m3)
Năm suất
Hao hụt
M(i+1) = Mi.100/
Ni = Ni.100/(100-hi)

Qi = Ni.GiiII


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
(%)
hi
Trước xuất bán
Trước bãi sản
phẩm
Trước đóng gói sản
phẩm
Trước máy phân
loại

Trước đánh giá
màu
Trước kiểm tra độ
mo
Trước kiểm tra bền
uốn
Trước sấy sau mài
Trước mài bóng
sản phẩm
Trước mài nhẵn bề
mặt
Trước mài cạnh
sản phẩm
Trước cắt cạnh sản
phẩm

0
0.5
0.1
0.1
0.1
0.3
0.3
0.5
0.2
0.2
0.2
0.2

Trước nung

2

Trước sấy

3

(100-hi)
(m2/h)
301.93
2
303.45
0
303.75
3
304.05
7
304.36
2
305.27
8
306.19
6
307.73
5
308.35
2
308.97
0
309.58

9
310.20
9
316.54
0
326.33
0

(m2/năm) (viên/h)
1250000
1256281
1257539
1258798
1260058

1207.7
3
1213.8
0
1215.0
1
1216.2
3
1217.4
5

1263849 1221.11
1267652
1274022
1276576

1279134
1281697
1284266
1310475
1351005

1224.7
8
1230.9
4
1233.4
1
1235.8
8
1238.3
5
1240.8
4
1266.1
6
1305.3
2

(viên/năm
)

(tấn/h)

(tấn/năm)

5000000

5.737

23750

5025126

5.766

23869

5030156

5.771

23893

5035191

5.777

23917

5040231

5.783

23941

5055397

5.800

24013

5070609

5.818

24085

5096090

5.847

24206

5106302

5.859

24255

5116535

5.870

24304

5126789

5.882

24352

5137063

5.894

24401

5241901

6.623

27417

5404022

294.556

29456


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
CHƯƠNG 4: TÍNH KẾT CẤU LÒ NUNG
1. Chế độ nung.
Theo sơ đồ gia công nhiệt :
Các Vùng trong lò

Vùng sấy đốt nóng
Vùng tiền nung

30oC Đến 600oC

Thời gian
(Phút)
15

600oC Đến 1250oC

7

Khoảng nhiệt độ trong các Vùng

1250oC

Vùng nung hằng nhiệt
Vùng làm nguội nhanh
Vùng làm nguội chậm
Vùng làm nguôi cuối cùng

4

o

o

1250 C Đến 600 C
o

o

600 C Đến 450 C
o

o

450 C Đến 50 C

4
6
9

Tổng thời gian nung :
Tgc =45
2. Cấu tạo vỏ lò và nguyên tắc hoạt động của lò
a. Cấu tạo các modun lò.
- Lò được xây dựng từ các modun dài cho các vùng tăng nhiệt, vùng nung, làm nguội nhanh,
vùng làm nguội chậm, vùng làm nguội cuối cùng. Chiều dài các modun được thiết kế sẵn
giúp cho việc vận chuyển lắp ráp dễ dàng cũng như đảm bảo độ kín khít của lò.
- Vỏ lò là các khung thép làm bằng các ống vuông và các tấm kim loại phủ bên ngoài.
Những tấm kim loại này được gắn khít với khung hình ống. Sự ổn định của vỏ lò nhằm đảm
bảo về kết cấu cũng như quá trình thoát nhiệt của lò trong suốt quá trình nung sản phẩm.
b. Cấu tạo của các vùng lò.
- Tại các vùng tiền nung, vung nung hằng nhiệt, vùng làm lạnh nhanh có nhiệt độ cao từ
6000C đến 12500C, nên được xây dựng bằng các vật liệu có chất lượng cao, trọng lượng nhẹ
hệ số dẫn nhiệt thấp, khả năng chống sốc nhiệt cao, bề mặt được mài nhẵn và có khả năng
chống mài mòn.
- Vỏ lò của ta được cấu tạo gồm 4 lớp:

Lớp vật liệu chịu lửa: Samốt A có các chỉ tiêu sau.
Hệ số dẫn nhiệt: (Kcal/m.0C.h)
Nhiệt độ làm việc dưới tải trọng : 0C.
Lớp vật liệu chịu nhiệt: Samốt B có các chỉ tiêu sau.
Hệ số dẫn nhiệt: (Kcal/m.0C.h)
Nhiệt độ làm việc dưới tải trọng : 0C.
Lớp vật liệu cách nhiệt: Bông thuỷ tinh có cá chỉ tiêu sau.
Hệ số dẫn nhiệt: (Kcal/m.0C.h)


Đồ án môn học: Công Nghệ Gốm Xây Dựng
Nhiệt độ làm việc dưới tải trọng : 0C.
Lớp vỏ thép : Không kể đến lớp bảo vệ.
Các vùng còn lại chỉ gồm lớp vật liệu chịu nhiệt và vật liệu cách nhiệt.
- Tường lò ta có thể bố trí cả hai bên tường lò là các khe quan sát sự dịch chuyển của gạch
nung và kiểm soát vòi đốt, có cửa để là sạch van lò và quét đi những phần cặn men có thể
suất hiện trên trần của kênh nung. Trần lò cũng được trang bị vật liệu như tường lò gồm 4
lớp vật liệu đó là lớp vật liệu chịu lửa (gạch samốt A), lớp vật liệu chịu nhiệt (gạch samốt B),
lớp vật liệu cách nhiệt (bông thuỷ tinh).
* Vùng đốt trước (vùng sấy và nung sơ bộ):
- Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc dùng khí thải có thể khí thải nóng được đưa vào nơi này
sau khi đã hoà trộn thêm không khí để đạt được nhiệt độ thích hợp rồi lại hút ra. Khi khí thải
ra khỏi lò có nhiệt độ là 150 0C như thế là vật liệu nung đã được nung sơ bộ ở 150 0C.Việc
thết kế vùng trước nung ta có hai cái lợi một là có thể sử dụng lượng khí thải nung và thứ hai
là vật liệu nung có một nhiệt độ lớn ngay từ đầu dẫn đến vật liệu nung sẽ ít biến dạng khi
chuẩn bị đi vào vùng nung.
* Vùng nung (vùng nung và hằng nhiệt):
- Cấu tạo như những vùng khác cũng gồm 4 lớp đó là lớp vật liệu chịu lửa (gạch Samốt A),
lớp vật liệu chịu nhiệt (gạch Samốt B), lớp vật liệu cách nhiệt (bông thuỷ tinh).
* Hệ thống vùng làm nguội:

- Cấu tạo vùng làm nguội ở tại vùng này do phải làm nguội sản phẩm chậm và nhiệt độ thấp
do đó ta chỉ thiết kết tại vùng naỳ chỉ có ha 3 lớp đó là vật liệu chịu nhiệt (gạch samốt B),
lớp vật liệu cách nhiệt (bông thuỷ tinh). Không khí được thổi vào vật liệu nung qua các ống
chịu nhiệt nằm ở phía trên và dưới con lăn. Không khí của vùng làm nguội nhanh được lấy
từ không khí của vùng làm nguội chậm và vùng làm nguội cuối cùng bằng đường ống, tính
từ ống khói qua quạt hút đẩy vào vùng làm nguội nhanh với lưu lượng lớn có thể hoà trộn
thêm không khí lạnh.
- Sau khi làm nguội nhanh, vật nung sẽ qua vùng làm nguội chậm, ở đây không khí vùng
làm nguội nhanh sẽ bị hút ra.
- Vùng làm nguội cuối cùng: không khí lạnh thổi vào rồi lại hút ra một lần nữa vật nung lại
được làm nguội xuống rất nhiều cho tới khi đạt được nhiệt độ ra lò mà không gây nên ứng
xuất do nhiệt gây ra làm biến dang nứt vỡ sản phẩm.
c. Các thiết bị an toàn.
- Trong trường hợp xảy ra sự cố thì hệ thống cấp khí đốt sẽ được ngắt tự động, các động cơ
dự bị luôn có thể đi vào hoạt động luôn.
* Hệ thống vận hành và con lăn.