Trờng đại học bách khoa hà nội

đồ án tốt nghiệp

Phần mở đầu
Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật thì ngành vật
liệu xây dựng cũng có nhiều sự đổi mới . Công nghệ vật liệu xây dựng đã cho ra
đời nhiều loại vật liệu quan trọng nh xi măng , vật liệu composit , gốm sứ .. trong
đó không thể không nhắc đến gạch ceramic . Gạch ceramic đang ngày càng
chiếm một vị trí quan trọng trong công nghiệp xây dựng và đợc coi nh vật trang
sức cho mỗi công trình .
Có thể khẳng định rằng gạch ốp lát là loại vật liệu xây dựng đợc sử dụng phổ
biến trong các công trình xây dựng . Thực vậy , khi bớc vào hầu hết các công
trình xây dựng ta cũng có thể dễ dàng nhận ra sự hiện diện của chúng , từ nền
nhà , tờng nhà , đến khu vệ sinh . Cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa
học kỹ thuật nhiều loại gạch ốp lát ra đời với nhiều chủng loại và màu sắc hoa
văn phong phú đang ngày càng đem lại cho mỗi công trình xây dựng vẻ đẹp trẻ
trung , hiện đại và hơn nữa là sự vệ sinh , sạch sẽ .
Đất nớc ta với dân số gần 80 triệu ngời và lại là một nớc đang phát triển thì
nhu cầu về vật liệu xây dựng nói chung và gạch ceramic nói riêng là rất lớn .trớc
nhu cầu ngày càng tăng đó của xã hội , Chính phủ và Bộ xây dựng đã có những
chính sách kịp thời để phát triển ngành sản xuất vật liệu xây dựng .
Ngày 25/10/1992 Bộ xây dựng đã lu ý đến việc phát triển ngành vật liệu xây
dựng nh xi măng , sứ vệ sinh , gạch ceramic và granit , thuỷ tinh ..Cho đến nay
nhiều nhà máy đã ra đời nhng vẫn cha đáp ứng đủ nhu cầu ngày càng nhiều hơn
của xã hội . Tại đại hội Hiệp hội gốm sứ xây dựng Việt Nam lần thứ II đã thông
qua phơng hớng hoạt động nhiệm kỳ 2004-2006 với mục tiêu duy trì tăng trởng
sản lợng 20%-30% trong đó đạt trên 150 triệu m 2 gạch lát ceramic và granit
trong năm 2004 . Tiến sĩ Trần Văn Hinh , Chủ tịch Hiệp hội gốm sứ xây dựng
Việt Nam cũng cho biết đến nay công suất ngành gốm sứ Việt Nam đã đạt 137
triệu m 2 gạch ceramic và granit , đứng thứ 2 các nớc Asean , sau Indonesia ,

khoảng 2 km .
I.ĐIềU KIệN Tự NHIÊN
I.1.Địa hình:
Địa điểm đặt nhà máy nằm tại huyện Gia Lâm với độ cao trung bình của khu
vực từ 20 -50 m so với mực nớc biển , chủ yếu đợc bồi đắp bởi các con sông nên
địa hình bằng phẳng do vậy thuận lợi cho giao thông vận tải và thích hợp để đặt
nhà máy .
I.2.Khí hậu :
Khí hậu Hà Nội có đặc điểm là khí hậu nhiệt đới gió mùa , mùa hè nắng nóng ,
ma nhiều, mùa đông lạnh và ít ma . Nhiệt độ trung bình trong năm là 23,5C , lợng ma trung bình hàng năm là 1661 mm ,tốc độ gió trung bình 2,5 m/s .Đặc
biệt của khí hậu vùng này là sự thay đổi rõ rệt giữa mùa hè và mùa đông . Mùa
hè kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9 , ma nhiều ,hớng gió chính là hớng Đông
Nam ,mùa đông từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau,lạnh và ít ma , hớng gió chính
là Đông Bắc .Các tháng còn lại có khí hậu khá dễ chịu và đợc coi là các tháng
chuyển tiếp.
I.3.Đia chất :
Địa chất bao gồm các lớp trầm tích đồng bằng, bao phủ toàn bộ diện tích khu
vực là lớp đất trồng trọt có bề dày từ 0,5 đến 1,2 m .Căn cứ vào số liệu khảo sát
của Công ty khảo sát và đo đạc thuộc Văn phòng kiến trúc s trởng thành phố ,
địa tầng khu vực này nh sau :
+
0.0 ữ 3.6 m
lớp đất sét
+
3.6 ữ 5.1 m
lớp phù sa có sét
+
5.1 ữ 15 m
lớp sét bùn
+

Phải khẳng định địa điểm đặt nhà máy có một vị thế vô cùng thuận lơi về mặt
giao thông vận tải,thuận lợi cho việc nhập nguyên vật liệu và giao lu hàng hoá
với bên ngoài.Nằm tại huyện Gia Lâm trong khu công nghiệp tập trung Đông
Bắc của Hà Nội rất thuận lợi cho việc hớng ra cảng biển Hải Phòng về phía Đông
theo quốc lộ 5 khoảng 100 km , cách trung tâm Hà Nội chỉ 8 km ,về phía Tây
Bắc cách quốc lộ 1 khoảng 500 m và gần tuyến đờng sắt quốc gia nối liền Hà
Nội với các tỉnh phía Bắc, về phía Tây giáp sân bay Gia Lâm,phía Bắc cách 30
km là sân bay quốc tế Nội Bài.
IV.Nhân lực
Nguồn nhân lực phục vụ cho nhà máy là rất dồi dào.Do chỉ cách trung tâm
Hà Nội 8 km mà Hà Nội lại là nơi tập trung rất đông dân c cùng với nhiều trờng
đại học ,trờng trung học và dạy nghề .. điều đó sẽ cung cấp cho nhà máy đội ngũ
cán bộ quản lý và đội ngũ kỹ s có trình độ cao , hơn nữa với dân số khoảng 2,6
triệu và một lợng rất lớn lao động từ nơi khác tập trung về Hà Nội thì hoàn toàn
đáp ứng đủ nhu cầu nhân lực cho nhà máy cả về số lợng lẫn chất lợng.
V.Cấp điện , cấp nớc
V.1.Cấp điện :
Về phía Bắc cách địa điểm đặt nhà máy khoảng 350 m có một trạm biến áp 110
kv (trạm Thanh Am ).Ngoài ra chạy ngang qua khu vực nhà máy là đờng dây
điện cao thế 110 kv vì vậy điện phục vụ cho nhà máy có thể lấy từ trạm Thanh
Am hoặc lắp đặt một trạm biến áp mới phục vụ riêng cho nhà máy.
V.2.Cấp nớc :
Về nớc thì thị trấn Sài Đồng có một hệ thống cấp nớc nhỏ công suất thiết kế là
2500 m 3 /ngày ,do đã xây dựng từ lâu nên chất lợng thấp và khả nâng cung cấp
cho nhà máy là không đủ .Ngoài ra còn có nhà máy nớc Gia Lâm do Nhật xây
dựng có công suất đợt một là 30.000 m 3 / ngày
Về nguồn nớc ngầm theo đánh giá của Liên đoàn 2 Địa chất thuỷ văn thuộc Bộ
công nghiệp nặng thì lợng nớc ngầm có thể khai thác ở vùng Gia Lâm là khoảng
480.000 m 3 /ngày , đây là một lu lợng nớc ngầm rất lớn vì Gia Lâm nằm trên
tầng sỏi cuội giàu nớc và lại ở giữa hai con sông lớn.

+ bền hoá với các loại kiềm và acid (trừ HF)
II.dây chuyền công nghệ

Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44


Trờng đại học bách khoa hà nội

đồ án tốt nghiệp

II.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất gạch Ceramic :
Đất sét

Fenspat

Frít ,cao lanh,quắc,ZnO, ..

Định lợng

Định lợng

Nghiền bi

Nghiền bi

-

Bể khuấy
Sàng rung
+ lọc từ

Tráng men
nền

Phun ẩm

Tráng men
lót

Lu kho

Đóng hộp

Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44

Máy xếp tải
Sấy trớc
nung
Máy dỡ tải

Lò nung thanh lăn

Phân loại

PP


Trờng đại học bách khoa hà nội

đồ án tốt nghiệp


đồng nhất về độ ẩm , phía dới các xylô chứa sau khi đã đợc ủ bột đợc lấy ra để
đem đi tạo hình.
Gạch Ceramic đợc tạo hình bằng phơng pháp ép bán khô trên máy ép thuỷ lực ,
quá trình tạo hình diễn ra hoàn toàn tự động , độ ẩm bột ép 5 ữ 7 % , sau khi ép
gạch tạo ra đạt các yêu cầu :
+Trọng lợng (với gạch 400 x 400 ) : 3150 70 g
+ Độ bền uốn : Ru > 4,5 kG / cm 2
Sau khi tạo hình gạch mộc đợc sấy bằng máy sấy đứng . Máy sấy đứng làm việc
liên tục , quá trình sấy diễn ra ngựợc chiều khi độ ẩm gạch cao và cùng chiều khi
độ ẩm gạch xuống thấp . Nhờ có kết cấu đặc biệt và các van khí phụ nên quá
trình sấy khá mềm do vậy phế phẩm sấy ít .Nhiệt độ tác nhân sấy
từ 140 0 C đến 180 0 C hoặc hơn . Yêu cầu đối với gạch mộc sau khi sấy :
+ Độ ẩm : w 1%
+ Nhiệt độ gạch : 60 ữ 90 0 C
+ Độ bền uốn : Ru >17 kG/cm 2
Tiếp theo là công đoạn tráng men, trớc khi tráng men để men bám tốt vào xơng
cần phải làm ẩm bề mặt gạch bằng cách phun ẩm , vì đặc điểm nung nhanh do
vậy để đảm bảo lớp men đợc bám chắc vào xơng trớc tiên gạch đợc tráng lớp
men lót , tiếp đó là lớp men nền , các lớp men này đợc tráng bằng thiết bị tráng
men chuông , sau lớp men nền là in hoa bằng máy in lới , số lợng lới in tùy thuộc
vào hoa văn gạch mà dao động từ 2 đến 4 lới . Cuối cùng để gạch khi nung
Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44


Trờng đại học bách khoa hà nội
đồ án tốt nghiệp
không bị dính vào thanh lăn , trớc khi vào lò nung gạch mộc đợc tráng men
chống dính ở dới đáy .
Sau khi tráng men , do lợng ẩm men đem vào chủ yếu chỉ làm tăng độ ẩm trên bề
mặt gạch mộc , để hạn chế hiện tợng bong men , trớc khi nung gạch đợc máy

Nung là khâu rất quan trọng trong kỹ thuật sản xuất gốm sứ vì nó ảnh hởng
quyết định đến chất lợng sản phẩm .Do đó để sản phẩm nung đạt đợc chất lợng
cao thì phải làm chủ đợc kỹ thuật nung , nghĩa là hiểu cặn kẽ cơ sở lý thuyết
nung để xây dựng đợc chế độ nung tối u cho sản phẩm.
Các quá trình hoá lý sảy ra khi nung sản phẩm thờng là phức tạp , dới đây nêu
ra các quá trình hoá lý cơ bản sảy ra theo diễn biến của nhiệt độ trong quá trình
nung sản phẩm :
- Từ nhiệt độ thờng đến 200 ữ 300 0 C: đây đợc coi là giai đoạn tách nớc
lý học .Tốc độ nâng nhiệt độ trong giai đoạn này thờng rất chậm , đặc
biệt đối với các sản phẩm có độ ẩm và kích thớc lớn nếu tốc độ nâng
nhiệt độ giai đoạn này nhanh sẽ làm lợng nớc tách ra ồ ạt gây nứt vỡ ,
nổ sản phẩm. Đối với các sản phẩm có độ ẩm nhỏ và có dạng tấm
mỏng nh gạch ceramic thì tốc độ nâng nhiệt độ nhanh hơn.
- Từ 300 0 C đến nhiệt độ nung cao nhất: sảy ra quá trình tách nớc hoá
học và các phản ứng toả nhiệt.Trong giai đoạn này nếu phản ứng tách
nớc hoá học sảy ra mãnh liệt thì hâụ quả cũng gây hỏng sản phẩm, tuy
nhiên do khoảng nhiệt độ của các phản ứng này thờng đợc kéo dài rộng
Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44


Trờng đại học bách khoa hà nội
đồ án tốt nghiệp
ra do đó cho phép tốc độ nâng nhiệt độ của giai đoạn này cao hơn.Các
phản ứng hoá học xảy ra trong giai đoạn này :
+ Phản ứng tách nớc hoá học
6300 c
Al2O3.2SiO2.2H2O 580

Al2O3 +2SiO2
Hoặc tạo khoáng Mêtacaolinít :

sảy ra hoàn toàn và nhiệt độ sản phẩm đồng đều.
- Từ nhiệt độ nung cao nhất đến nhiệt độ ra lò của sản phẩm : giai đoạn
này đợc gọi là giai đoạn làm nguội sản phẩm .Sau khi đạt nhiệt độ
nung max và lu một thời gian ,sản phẩm đợc làm lạnh đến nhiệt độ
nhất định(700 ữ 800 0 C), lúc này tốc độ làm nguội sản phẩm rất nhanh
do ở khoảng nhiệt độ này pha thuỷ tinh cha bị đóng rắn,vẫn còn ở dạng
dẻo do vậy không làm nứt vỡ sản phẩm . Khi pha thuỷ tinh đã đóng rắn
thì tốc độ làm lạnh sản phẩm phải hạ thấp , nếu không sẽ gây ra ứng
suất cơ học bên trong sản phẩm và làm nứt vỡ sản phẩm (hiện tợng vỡ
lạnh).Đặc biệt khi làm nguội sản phẩm qua nhiệt độ 573 0 C sảy ra quá
trình biến đổi thù hình SiO 2 SiO 2 kèm theo co thể tích lớn (8,2%V) rất dễ làm hỏng sản phẩm , vì vậy tốc độ làm nguội sản phẩm
từ 700 ữ 500 0 C phải chậm.Sau 500 0 C quá trình làm nguội sản phẩm
diễn ra bình thờng.
IV.GiớI THIệU MộT Số NGUYÊN LIệU CHíNH
IV.1 Đất sét Sóc sơn :
+ Ngoại quan : dạng cục lớn, dẻo, không lẫn tạp chất hữu cơ và các tạp chất
khác, có màu đỏ sẫm khi ở trạng thái ẩm .
+ Lợng tạp chất còn lại trên sàng R 0,125mm < 0,5 %
+ Hạn dẻo H 10 %
+ Thành phần hoá học cơ bản :
SiO 2
: 60 ,7 2 %
Al 2 O 3 : 23 2 %
Fe 2 O 3 : 6
0,5 %
Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44


Trờng đại học bách khoa hà nội
đồ án tốt nghiệp

Al 2 O 3 : 15 1 %
Fe 2 O 3 : 1 0,2 %
CaO
:
< 0,5 %
R 2 O : 8 0,5 %
IV.4 Thạch anh Yên Bái :
+ Ngoại quan : nhập về dạng đã qua sơ chế , dạng bột mịn màu trắng xám ,
bao bì 50 kg , cỡ hạt d < 0,5 mm .
+ Thành phần hoá học cơ bản :
SiO 2
: 98 1 %
Al 2 O 3 : < 0,5 %
Fe 2 O 3 : < 0,3 %
CaO
: < 0,2 %
R 2 O : < 0,3 %
IV.5 Cao lanh Yên Bái :
+ Ngoại quan : đã lọc sơ bộ, dạng bột mịn màu trắng ngả vàng, bao bì 50kg
độ trắng 72 %.
+ Thành phần hoá học cơ bản :
SiO 2
: 48 2 %
Al 2 O 3 : 35 1 %
Fe 2 O 3 : < 0,9 %
CaO
: < 0,7 %
R 2 O : 1,9 0,1 %
IV.6 Các nguyên liệu khác :
+ Men frít : bao gồm frít nhập ngoại và frít nội, yêu cầu khi nhập về phải còn

K2 O

(%)
1,97

Na 2 O

MKN

(%)
5,62

(%)
0,76

(%)
0,46

(%)
6,51

14,87

0,34

0,25

0,37

5,11


Fe 2 O 3

CaO

MgO

Để tính bài phối liệu của xơng trớc hết phải chuyển thành phần hoá của các
nguyên liệu sang thành phần khoáng ( T - Q - F ) .
I.1 Chuyển thành phần hoá của nguyên liệu sang thành phần khoáng :
I.1.1 Thành phần T Q F của Đất sét Sóc Sơn:
Ký hiệu T : Caolinit (Al 2 O 3 .2 SiO 2 .2H 2 O ) , PTG = 258
Q : Quắc (SiO 2 ),
PTG = 60
F : Fenpát ( (K,Na) 2 O. Al 2 O 3 .6 SiO 2 )
Octoclaz (K 2 O. Al 2 O 3 .6 SiO 2 ) , PTG = 556
Anbit
(Na 2 O.Al 2 O 3 .6 SiO 2 ) , PTG = 524
Na 2 O
, PTG = 62
K2 O
, PTG = 94,2
+ Lợng khoáng Octoclaz trong 100 phần khối lợng đất sét là : x1
x1 =

1,97.556
= 11,63 ( FKL)
94,2

+ Lợng khoáng Anbit có trong 100 phần khối lợng đất sét là : x2


11,63.360
= 7,53 (FKL)
556

x5 =

+ Lợng SiO 2 trong Anbit : x6

3,89.360
= 2,76 (FKL)
524

x6 =

+ Tổng lợng Al 2 O 3 trong khoáng Fenpát là : 2,13 + 0,76 = 2,89 (FKL)
+ Tổng lợng SiO 2 trong khoáng Fenpát là : 7,53 + 2,67 = 10,20 (FKL)
+ Lợng Al 2 O 3 còn lại trong Caolinit là : 22,84 - 2,89 = 19,95 (FKL)
+ Lợng Caolinit trong đất sét là : x7
x7 =

258.19,95
= 50,46 (FKL)
102

+ Lợng SiO 2 trong khoáng Caolinit là : x8
x8 =

50,46.120
= 23,47 (FKL)


30,16.102
= 5,53 (FKL)
556

+ Lợng Al 2 O 3 trong Anbit là : x4
x4 =

33,47.102
= 6,52 (FKL)
524

+ Lợng SiO 2 trong khoáng Octoclaz : x5
x5 =

30,16.360
= 19,53 (FKL)
556

Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44


Trờng đại học bách khoa hà nội

đồ án tốt nghiệp

+ Lợng SiO 2 trong Anbit : x6
33,47.360
= 22,99 (FKL)
524


I.1.3 Thành phần T Q F của Quắc Yên Bái :
+ Lợng khoáng Octoclaz trong 100 phần khối lợng quắc là : x1
x1 =

0,13.556
= 0,77 ( FKL)
94,2

+ Lợng khoáng Anbit có trong 100 phần khối lợng quắc là : x2
x2 =

0,12.524
= 1,01 (FKL)
62

+ Lợng Al 2 O 3 có trong Octoclaz : x3
x3 =

0,77.102
= 0,14 (FKL)
556

+Lợng Al 2 O 3 trong Anbit là : x4
x4 =

1,01.102
= 0,20 (FKL)
524



đồ án tốt nghiệp

0,13.120
= 0,06 (FKL)
258

+ Lợng SiO 2 trong Quắc (SiO 2 tự do ) : 98,84 - 0,06 - 1,19 = 97,59 (FKL)
+ Vậy T - Q - F của quắc là :
T (%)
0,13

Q (%)
97,59

F (%)
1,78

+ Thành phần khoáng của các nguyên liệu đợc cho trong bảng 3 :
Bảng 3 . Thành phần khoáng của nguyên liệu .
Nguyên liệu

T

Đất sét Sóc Sơn
Fenpát Phú Thọ
Quắc Yên Bái

50,46
7,13

F(%)
35

Gọi x,y,z lần lợt là % của đất sét , fenpát , và quắc trong phối liệu xơng.
Ta có hệ phơng trình sau :
x.50,46 + y.7,13 + z.0,13 = 35
x.27,79 + y.28,92 + z.97,59 = 30
x.15,52 + y.63,63 + z.1,78 = 35
Giải hệ phơng trình trên ta có :
x = 63
y = 39
z = 0,9
Quy về 100 % :
x = 61,2
y = 37,9
z = 0,9
vì lợng quắc nhỏ ( z = 0,9) nên có thể bỏ qua, vậy bài phối liệu xơng gồm:
. Đất sét : 61,8%
. Fenspat : 38,2%
+ Kiểm tra lại T - Q - F :
Bảng 4 . Thành phần T - Q - F của phối liệu xơng.
Nguyên liệu

%

T

Q

F

35

30

35

+ Kết luận : thành phần T-Q-F tính toán theo bài phối liệu xấp xỉ thành phần
T-Q-F đã chọn , vậy có thể chấp nhận bài phối liệu trên .Từ đó tính ra thành phần
hoá của xơng trong bảng 5 :
Bảng 5 . Thành phần hoá của xơng
Nguyên liệu

Đất sét
Sóc Sơn
Fenpát
Phú Thọ
Tổng cha
nung
Tổng đã
nung

%

SiO 2

Al 2 O 3

Fe 2 O 3

61,8 36,88


2,04

1,58

0,14

100 66,78

19,65

3,51

0,56 0,38

3,22

1,86

4,04

100 69,59

30,48

3,66

0,58 O,39 3,36

1,94

quắc (10 ữ 15%). Cao lanh đa vào để tăng khả năng bám dính của men , ngoài ra
còn phải thêm keo hữu cơ (CMC) để chống lắng cho men và tăng khả năng bám
dính của mem với xơng .
Bảng 6. Thành phần phối liệu men Frít
Na 2 SiF 6

B 2 CO 3

ZnO

(%)

BaCO 3

Đá phấn

(%)

Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44

Quắc

(%)

[ I - 236]
Fenspat
Na(%)

Mg CO 3



Al 2 O 3
(%)
6,20

Fe 2 O 3
(%)

MgO
(%)
1,80

K2 O

Na 2 O

ZnO

_

CaO
(%)
10,20

(%)
9,60

(%)
9,20


Quắc

(%)
_

B2 O3

BaO

(%)
8,20

(%)
4,50

F2
(%)
4,0

_

_

_

_

_

_

K2 O

Na 2 O

ZnO

B2 O 3

BaO

27,78
10,90
19,79
58,47

3,72
8,28
0,08
12,08

_
0,20
0,04
0,24

6,12
0,12
0,02
6,26



2,4

_
_

_
_

_
_

+ Kiểm tra hệ số dãn nở nhiệt của men :
= i .ai ( 0 C 1 )
[ I- 240 ]
Trong đó : i _ hệ số thực nghiệm đặc trng sự dãn nở
nhiệt của các oxid trong men.
ai _ hàm lợng các oxid trong men ,%

Theo Sot và Vinkeman hệ số i của các oxid nh sau :

[I- 241]

Oxid

SiO 2

Al 2 O 3

CaO


0,10

Vậy = ( 0,027.58,47 + 0,167.12,08 + 0,167.6,26 + 0,003.1,14
+ 0,283.0,46 + 0,333.5,81 + 0,06.5,52 + 0,003.4,92 + 0,1.2,7).10 6
= 7,3. 10 6 ( 0 C 1 )
Hệ số dãn nở nhiệt = 7,3. 10 6 < 9. 10 6 ( 0 C 1 ) là phù hợp.
+ Kiểm tra nhiệt độ nóng chảy của men :
Nhiệt độ nóng chảy của men đợc thể hiện thông qua hạn nóng chảy của men :
K=

a1 .n1 + a 2 .n 2 ...... + a i .ni
b1 .m 1 + b2 .m2 ...... + b j .m j

[ I- 249]

Trong đó

a i _hằng số nóng chảy đối với các ô xit dễ chảy
n i _ hàm lợng các ô xít dễ chảy , %
b j _ hằng số nóng chảy đối với các ô xít khó chảy
m j _ hàm lợng các ô xít khó chảy, %
Bảng 9 . Hằng số nóng chảy của các ô xít
Oxit dễ chảy

Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44

Oxit khó chảy

_

Fe 2 O 3
CaO

đồ án tốt nghiệp
O xit

bj
1,2
1,0

Al 2 O 3 >3%
SiO 2

1,25.4,92 + 1.5,81 + 0,6.1,14 + 0,46.1 + 5,52 + 2,7 + 0,8.0,24 + 0,5.6,26
1,2.12,08 + 58,47

= 0,34
Vậy với K = 0,34 thì nhiệt độ nóng chảy của men là khoảng 1150 ữ 1160 0 C
[I-250]
Nhiệt độ nóng chảy của men nh vậy là phù hợp với nhiệt độ nung sản phẩm.
IIi.TíNH CÂN BằNG VậT CHấT
Cân bằng vật chất để tính lợng nguyên liệu liêu hao từng loại của toàn nhà
máy.Căn cứ vào sản lợng yêu cầu , tính lợng nguyên liệu yêu cầu qua từng khâu
sản xuất.
III.1 Cân bằng vật chất cho xơng :
Sản phẩm gạch Ceramic 400 ì 400 mm có khối lợng trung bình là 3125 g/viên.
Tỷ lệ khối lợng xơng : men =96 : 4,vậy khối lợng xơng là :
96
=3000(g/viên).
100

2
0,5

Trọng lợng nguyên liệu khô
tuyệt đối

(T/năm)
21307
22428
24378
25934
26196
26731
26865

Độ
ẩm

(%)
1
1
6
6
33
33

Trọng lợng
nguyên liệu ẩm

(T/năm)

W= 0
(T/năm)

+ Vậy trọng lợng nguyên liệu khô tuyệt đối ở kho chứa là:
Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44

1755
1400
263
3391


Trờng đại học bách khoa hà nội
26865 - 3391 = 23474 (T/năm)
Trong đó 61,8 % là đất sét
38,2 % là fenpát

đồ án tốt nghiệp

23474
= 14507 (T/năm)
100
23474
+ Lợng fenpát khô tuyệt đối ở kho là : 38,2 .
= 8967 (T/năm)
100
14507.100
+ Lợng đất sét ứng với độ ẩm w = 19 % :
= 17910 (T/năm)
100 19

1

Trọng lợng khô tuyệt
đối (T/năm)

888
935
944
954

Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44

Độ ẩm

(%)
1
4
33
33

Trọng lợng ẩm

(T/năm)
897
974
1409
1424


Trờng đại học bách khoa hà nội

39896
1420

T/ngày
62,4
75,2
80,0
113,3
115,6
4,1

T/ca
20,8
25,1
26,7
37,8
38,5
2,1

T/h
2,6
3,1
3,3
4,7
4,8
0,26

I.Tính kích thớc kho chứa nguyên liệu
Nguyên liệu chính của nhà máy là đất sét và fenspat , ngoài ra còn có một số
nguyên liệu khác để sản xuất men nhng với khối lợng nhỏ .Vì vậy ở đây chỉ tính

H
2

+ Chọn chiều dài kho chứa nguyên liệu là : L = 20 (m)

S1 325
=
= 16,3 (m)
L
20
chiều rộng kho chứa fenspat là : B 2 = S 2 = 162 = 8,1 (m)
L
20

Vậy chiều rộng kho chứa đất sét là : B 1 =

+ Vậy kích thớc kho chứa nguyên liệu nh sau :
Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44


Trờng đại học bách khoa hà nội

đồ án tốt nghiệp

- kho đất sét : L ì B ì H = 20 ì 16,3 ì 2 (m)
- kho fenspat : L ì B ì H = 20 ì 8,1 ì 2 (m)
II. Thống kê thiết bị máy móc của nhà máy:
II.1 Thiết bị ,máy móc trong công đoạn gia công nguyên liệu :
Các thiết bị ,máy móc trong công đoạn gia công nguyên liệu bao gồm các
thiết bị ở kho nguyên liệu , xởng nghiền xơng và nghiền men, các thiết bị này đợc thống kê trong bảng 14.


Trờng đại học bách khoa hà nội

2

3

4

Máy nghiền bi
BM5000

Itaty

1

Máy nghiền bi
BM500

Itaty

1

Bể chứa hồ

VN

2

đồ án tốt nghiệp

Italy

2

7

Bơm màng

Italy

2

8

Cân định lợng
3000

VN

1

Dung tích : 1,7 m 3
Kích thớc : H ì D = 1,6 ì 1,2 m
Công suất động cơ khuấy : 3 kw
Kích thớc lỗ sàng : 63 àm
Công suất động cơ : 0,42 kw
Lu lợng tối đa : 56 m 3 /h
áp suất khí nén max : 7 bar
Khối lợng cân max : 3000 kg
Khối lợng cân cực tiểu : 200 kg


VN

VN

II.2 Thiết bị trong công đoạn sấy phun :
Các thiết bị chính trong công đoạn sấy phun gồm :
- Máy sấy phun
- Bơm pít tông kép
- Lọc sắt từ
- Bể chứa hồ trung gian
- Silô chứa bột
Bảng 15 . Các thiết bị trong công đoạn sấy phun.
TT

Thiết bị

Xuất xứ

Số lợng

Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44

Thông số kỹ thuật


Trờng đại học bách khoa hà nội
1

Bơm píttông kép


Xilô chứa bột

VN

3

6

Máy sấy phun

Italy

1

7

Băng tải

Italy

đồ án tốt nghiệp

Năng suất tối đa : 9 m 3 /h
áp suất hồ : 20 ữ 22 bar
Công suất điện : 15 kw
Kích thớc lỗ sàng : 63 à m
Bề mặt làm việc : 0,4 m 2
Công suất động cơ : 0,42 kw
Năng suất : 5,8 ữ 6 m 3 /h


Xuất
xứ

Số lợng

Italy

1

Thông số kỹ thuật

Lực ép : 2000 Tấn
Số lần ép tối đa : 18 lần/phút
áp suất mạng : 160 bar
Tổng công suất lắp đặt : 121 kw
Khối lợng dầu trong máy : 600 kg
Kích thớc máy : 2,37 ì 3,56 ì 4,68 m
Tổng trọng lợng máy : 51 Tấn

Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44


Trờng đại học bách khoa hà nội

2

Máy sấy đứng

3


Bảng 17 . Các thiết bị trong công đoạn nung.
TT

Thiết bị

Xuất
xứ

Số lợng

1

Kênh sấy trớc
nung

Italy

1

2
3

Máy xếp tải
Máy dỡ tải

Italy
Italy

1


1

1

đồ án tốt nghiệp

Chiều dài lò : 70,4 m
Chiều rộng lớn nhất : 3 m
Số môđun : 32
Đờng kính thanh lăn : 45 mm
Khoảng cách tâm 2 thanh lăn: 60 mm
Nhiệt độ nung : 1170 0 C
Tổng số quạt của lò : 6 cái
Kích thớc máy : 2,8 ì 2,2 ì 2,2 m
Điện năng tiêu thụ : 8,5 kw
Số cửa phân loại : 8
Tốc độ đóng hộp : 7 hộp/phút
Trọng lợng hộp tối đa : 100 kg

CHƯƠNG IV. TíNH TOáN NHIệT QUá TRìNH SấY
Trong dây chuyền sản xuất cần 3 thiết bị sấy là sấy phun,sấy đứng và sấy trớc
nung.Đại diện cho tính toán nhiệt quá trình sấy ở đây tính cho máy sấy đứng.
I.Năng suất máy sấy đứng :
I.1 Năng suất máy sấy đứng theo giờ:
Năng suất máy g=

G
n.24




Trờng đại học bách khoa hà nội
w=



đồ án tốt nghiệp

3,13.10 3.(6 1)
= 173 (kg ẩm/h)
(100 1)

II. Tính toán quá trình cháy nhiên liệu :
II.1 Chọn nhiên liệu :
Chọn nhiên liệu là ga lỏng (LPG) có thành phần nh sau :
C3 H8 :
50%
C 4 H 10 :
50%
II.2 Tính nhiệt trị của nhiên liệu :
Nhiệt trị nhiên liệu đợc tính theo công thức :
Q c = 81.C + 246.H (kcal/kg)
Trong đó C_ phần trăm C trong nhiên liệu (FKL)
H_phần trăm H trong nhiên liệu (FKL)

[III-145]

50.36
= 40,91 (FKL)

[IV-22]

Trong đó

d 0 _ lợng chứa ẩm của tác nhân sấy (g /kg kk)
d 2 _ lợng chứa ẩm của khí thải (g/kg kk )
+ Theo thống kê khí hậu miền Bắc thì không khí có các thông số trung bình :
- độ ẩm tơng đối 0 =80%
- nhiệt độ trung bình t 0 = 20 0 C
Nh vậy trên đồ thị I-d không khí ban đầu đợc biểu diễn bằng
điểm A ( 0 =80% , t 0 = 20 0 C)
+ Hàm ẩm của không khí :
Ph
(g/kg kk)
[IX-312]
P Ph
Trong đó Ph _áp suất riêng phần của hơi nớc trong không khí ẩm
Ph =13 mmHg (( 0 =80% , t 0 = 20 0 C)
[IX-314]
_áp
suất
của
không
khí,
P=745
mmHg
P

d 0 = 622.


= 191,59 (kj/kg kk)
+ Độ ẩm tơng đối của tác nhân sấy :
1 =

Ph1
Pbh1

(%)

P h1 _áp suất riêng phần của hơi nớc trong không khí ẩm
P h1 =13 mmHg
[IX-314]
P bh1 _áp suất không khí ẩm , P bh1 =745 mmHg
[IX-314]


1 =

13
.100 = 1,7 (%)
745

+ Chọn nhiệt độ khí thải ra khỏi máy sấy là t 2 = 80 0 C.Theo lý thuyết thì t 2 càng
thấp thì càng kinh tế nhng không đợc quá thấp để tránh hiện tợng đọng sơng
+ Từ điểm B (t 1 , d 1 ) kẻ đờng song song với đờng I=cont cắt đờng t 2 = 80 0 C tại
điểm C 0 ( t 2 ,I 2 ), B C 0 biểu diễn quá trình sấy lý thuyết . Sở dĩ quá trình sấy lý
thuyết đi theo đờng I=cont là vì nhiệt lợng của tác nhân sấy truyền cho vật ẩm
sau đó lại đợc hơi nớc đem trở lại không khí .
+ Hàm nhiệt của khí thải I 2 = I 1 = 191,59 (kj/kg kk)
+ Hàm ẩm của khí thải

.100 = 12,5 (%)
358

Nguyễn đức thành - Lớp Silicat - K44

[IX-314]