Sản xuất gốm

Theo truyền thống người ta chia nguyên liệu để sản xuất gốm sứ làm 3 loại chính : Nguyên liệu dẻo: các loại cao lanh và đất sét, chúng tạo điều kiện để tạo hình phối liệu dẻo.. Nguyên li

SẢN XUẤT GỐM

I Nguyên liệu ở Việt Nam, thế giới

Theo truyền thống người ta chia nguyên liệu để sản xuất gốm sứ làm 3 loại chính :

Nguyên liệu dẻo: các loại cao lanh và đất sét, chúng tạo điều kiện để tạo hình phối liệu dẻo Tính dẻo ở đây là do các khoáng sét mà ra.

Nguyên liệu không dẻo, loại được gọi là nguyên liệu đầy: làm giảm sự co ngót khi sấy và nung, tạo điều kiện để chống nứt khi sấy và nung, nhưng đồng thời cũng làm giảm khả năng tạo hình

So với nguyên liệu dẻo thì nguyên liệu đầy có các hạt thô hơn, hạt thường không xốp, tương đối

ổn định và không biến tính khi nung, khi nung không co ngót Nguyên liệu đầy điển hình như thạch anh, corundon, đất sét nung (samốt) v.v

Nguyên liệu không dẻo, loại được gọi là chất trợ dung : theo quan điểm tạo hình và sấy thì loại nguyên liệu này tương tự như loại 2, nhưng chức năng chính của nó là tạo pha lỏng khi nung Điều này sẽ tạo điều kiện và thúc đẩy nhanh quá trình kết khối Điển hình cho loại này là tràng thạch alkali hay các nguyên liệu chứa các oxyt kiềm thổ chẳng hạn.

Đứng về mặt bản chất tạo thành vật liệu gốm thì nhóm 1 (nguyên liệu dẻo) là quan trọng nhất vì khoáng caolinit trong đất sét sau quá trình nung hình thành pha tinh thể mullit, là khoáng đóng vai trò quyết định hình thành nên những tính chất của gốm.

Định nghĩa nguyên liệu dẻo: nguyên liệu khi trộn cùng với nước tạo nên vật thể dẻo có thể tạo hình được.

Tiếp theo là nhóm 3: chức năng chính của nó là tạo pha lỏng khi nung Sau khi nung tồn tại dưới dạng pha thủy tinh.

Nhóm 2 là nguyên liệu đầy, nhưng thực ra cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành nên những tính chất của sứ Chẳng hạn corundon α-Al 2 O 3 làm cho sản phẩm sứ có độ bền

cơ và bền điện cao.

Nguyên liệu được gia công để có cỡ hạt thích hợp, sau đó phối theo một thành phần nhất định, sau quá trình nung nó cứng và sít đặc lại và vật liệu có thành phần pha như yêu cầu để sản phẩm có những tính chất kỹ thuật nhất định.

Ngoài các loại nguyên liệu đã nêu trên, trong công nghiệp sản xuất gốm kĩ thuật người ta dùng các nguyên liệu tổng hợp như các oxit TiO 2 , Al 2 O 3 , ThO 2 , BeO và các loại nguyên liệu khác

Để sản xuất khuôn người ta dùng thạch cao, nhựa êpôxy.

Để sản xuất bao nung và các vật liệu chịu lửa hổ trợ khi nung người ta dùng samốt, SiC,

α-Al 2 O 3

Để sản xuất chất màu và men người ta dùng các oxit mang màu như Cr 2 O 3 , CoO, CrO 2 , MnO 2 , hay các oxit đất hiếm và một số kim loại quý như Au, Ag, Pt

A Khái quát về cao lanh:

1) _Cao lanh ( kaolin) là một khoáng sản phi kim được hình thành do quá trình phong hóa của phenpat chủ yếu là octodaz và anbit Quá trình phong hóa trên được gọi là quá trình kaolin hóa

Thành phần hóa học Cao lanh (Kaolin):

- Công thức hóa học: Al2O3.2SiO2.2H2O

- Thành phần lý thuyết: Al2O3: 39,48%; SiO2: 46,6%; H2O: 13,92%

- Tỷ trọng: 2,57 - 2,61

- Độ cứng: 1 - 2,5

Ở Việt Nam

Trữ cao lanh (kaolin) ở Việt Nam dự báo khoảng 15 triệu tấn, hàm lượng Al2O3 trong cao lanh (kaolin) khoảng từ 29-38% Quặng cao lanh (kaolin) tập trung chủ yếu ở các tỉnh như Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Quảng Ninh, Tuyên Quang, Lâm Đồng, Đồng Nai

Cao lanh (Kaolin) Lâm Đồng: được hình thành do quá trình phong hóa của natri - canxi phenpat, trong đó phenpat kiềm chiếm ưu thế (albite) Thường phân bố dài khoảng 5 đến 10km, với bề dày khoảng 5 đến 10m Cao lanh

(Kaolin) Đà Lạt tập trung ở

Prenn, Trại Mát và Bảo Lộc

Cao lanh là một loại

khoáng sản quý, ở Bình Phước

chỉ tập trung chủ yếu tại địa

bàn các xã: Minh Hưng, Minh

Long và thị trấn Chơn Thành

(huyện Chơn Thành) Hiện trên

địa bàn huyện Chơn Thành có

3 công ty khai thác, sản xuất,

chế biến cao lanh thuộc địa bàn

các xã Minh Hưng, Minh Long

và thị trấn Chơn Thành

2) Trên thế giới

Tên Mỏ Trữ Lượng còn lại Công suất khai thác Ghi chú Giá trị còn lại ( = Trữ lượng còn lại x đơn

giá )

Mỏ cao lanh

Lộc Tân –

Bảo

Lộc-Lâm Đồng

882.000 tấn

1.000.000 m 3 cát 24.000 tấn/năm

Cung cấp nguyên liệu cho nhà máy chế biến cao lanh tinh lọc thuộc Xí nghiệp Hiệp Tiến – Bảo lộc

220 tỷ

Mỏ cao lanh

Đa Quý –

Đà Lạt –

Lâm Đồng

m 3 /năm

Cung cấp nguyên liệu cho nhà máy tinh lọc cao lanh Trại Mát và nhà máy sản xuất gốm sứ, vật liệu chịu lửa – Xí nghiệp Hiệp An

68 tỷ

Mỏ sét

trắng Thanh

Bình – Đức

Trọng-Lâm

Đồng

m 3 /năm

Cung cấp nguyên liệu cho sản xuất gốm sứ, vật liệu chịu lửa – Xí nghiệp Hiệp An – Đức trọng

6 tỷ

Mỏ đá Cam

Ly – Đà Lạt

– Lâm Đồng 2.053.000 m

m 3 /năm

Cung cấp nguyên liệu cho phân xưởng sản xuất đá Cam Ly-Xí nghiệp Đá Cát và trạm trộn Bêtông thương phẩm – Xí nghiệp Hiệp Lực

143 tỷ

Mỏ đá Định

An – Đức

Trọng –

Lâm Đồng

m 3 /năm

Cung cấp nguyên liệu cho phân xưởng chế biến đá Định

Mỏ đá

N’thol Hạ -

Đức Trọng

– Lâm Đồng

m 3 /năm

Cung cấp nguyên liệu cho phân xưởng chế biến đá N’Thol Hạ - Xí nghiệp Đá Cát33,6 tỷ

Mỏ đá Lộc

Bảo – Bảo

Lâm – Lâm

Đồng

m 3 /năm

Cung cấp nguyên liệu cho phân xưởng chế biến đá Lộc Bảo, phục vụ cho công trình thủy điện Đồng Nai 3,4 – Xí nghiệp Đá Cát

25 tỷ

Mỏ sét

Thạnh Mỹ -

Đơn

Dương-

Lâm Đồng

m 3 /năm

Cung cấp nguyên liệu cho nhà máy sản xuất gạch tuynen – Xí nghiệp Thạnh Mỹ

- Đơn dương

16 tỷ

Mỏ sét

Tutra – Đơn

Dương –

Lâm Đồng

m 3 /năm

Cung cấp nguyên liệu cho nhà máy sản xuất gạch tuyen – Xí nghiệp Thạnh Mỹ - Đơn dương

12 tỷ

Cao lanh Hoa Kỳ vẫn là nhà lãnh đạo thế giới trong sản xuất cao lanh trong đầu

những năm 2000 Năm 2002, 78 mỏ đá ở 10 tiểu bang sản xuất 8,01 triệu tấn cao lanh, giảm từ 9,45 triệu tấn được sản xuất vào năm 1998 Khoảng một nửa của cao lanh sản xuất nước rửa sạch Xuất khẩu của Mỹ cao lanh trong năm 2003, theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, ước tính đạt khoảng 3,40 triệu tấn, và nhập khẩu từ các nguồn nước ngoài đạt khoảng 275.000 tấn Các nhà cung cấp chính của nhập khẩu cao lanh là Brazil, cung cấp 61% của tổng số mặc dù thực tế rằng nó đã trở thành một nhà cung cấp chính của cao lanh vào cuối những năm 1990 Trong thực tế, nhập khẩu từ Brazil chiếm gần như tất cả các tăng 117.000 tấn nhập khẩu thực hiện bởi Hoa Kỳ giữa

Năm 2002 và năm 2003 Năm 2003, tổng sản lượng thế giới của cao lanh được ước tính khoảng 45,1 triệu tấn, với Cộng đồng các quốc gia độc lập được xếp hạng là nhà sản xuất hàng đầu trên toàn thế giới sau Hoa Kỳ

Nhu cầu đối với cao lanh, được sử dụng chủ yếu để bọc giấy và chất độn, đã làm suy yếu bởi suy yếu nhu cầu giấy, đã tăng lên đáng kể trong giá trong suốt cuối những năm 1990

và đầu những năm 2000, trong khoảng thời gian này, ngành công nghiệp giấy cũng đã phải chịu đựng từ sự thay đổi về hướng không cần giấy tờ giao dịch trong thế giới kinh doanh Đồng thời, sự cạnh tranh từ nhu cầu canxi cacbonat giảm đi lớp phủ giấy cao lanh

và các sản phẩm phụ

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=vi&langpair=en

%7Cvi&rurl=translate.google.com.vn&u=http://www.referenceforbusiness.co

m/industries/Mining/Kaolin-Ball-Clay.html&usg=ALkJrhi8WsM3Rk-BXK2NwIkQMgdjlrppAg#ixzz1ZLfgVjvJ

Hàn Quốc, Indonesia, Ấn Độ và Thái Lan cũng nằm trong số các nhà sản xuất lớn nhất hiện nay của Cao lanh Trong vượt quá 5 triệu tấn ước tính của cao lanh được sản xuất trong khu vực từ Ấn Độ ở phía tây Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản ở vùng Viễn Đông Trung Quốc rõ ràng là một trong những nhà sản xuất lớn của cao lanh với một trong những ước tính và một triệu tấn một nửa được khai thác hàng năm

từ hơn 600 mỏ

III Quy trình khai thác Cao lanh

Cao lanh sản xuất thế giới

Quốc gia 2001 2002 2003

(Bằng cách nước chủ yếu) Thế giới sản xuất cao lanh ('000 tấn)

Ga

Thế giới Tổng số 22200 22000 22700

Nguồn: Thế giới khoáng sản 1999-2003

Quá trình sản xuất của BINQ là so sánh với xi măng Cao lanh, đất sét cứng, được chiết xuất từ một mỏ hầm lò mở ra Quặng được nghiền nát, nghiền thành bột, và mặt đất đến một số hạt có kích thước với một đều đặn của xi măng Vật liệu được làm nóng trong một

lò nung Bột sau đó làm lạnh và được lưu trữ tại một ngọn tháp đối với vận chuyển (1) quặng khai thác cũng như chuẩn bị, (2) sản xuất cao lanh khô, (3) metakaolin sản xuất, (4) không gian lưu trữ và vận chuyển Binq cao lanh máy nghiền và máy nghiền có hiệu suất tổng thể tuyệt vời trong cao lanh nghiền Trừ trường hợp đó, nó cũng không tốt trong phạm vi các khu vực như luyện kim, xây dựng các vật tư, hóa chất, khai thác khoáng sản trong các lĩnh vực ví dụ như nghiền nguyên liệu chế biến Binq kaolinite máy nghiền và nhà máy xay xát có thể xử lý vật liệu bằng cách sử dụng công suất từ 1 đến 2000t / h Read more at: http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=vi&langpair=en

%7Cvi&rurl=translate.google.com&u=http://www.miningequipments.org/faq/kaolin-clay-extraction-equipment/&usg=ALkJrhgD6UsKBqz-jaicAQWXCCbez1PXTA

Copyright © BINQ

IV Quy trình sản xuất gốm

Quy trình sản xuất các sản phẩm gốm sứ bao gồm các bước: chế biến nguyên liệu, tạo hình, trang trí, tráng men, nung và kiểm tra, phân loại sản phẩm Đó là quy trình chung của các cơ sở sản xuất gốm sứ Tuy nhiên ở từng công đoạn được thực hiện khác nhau tùy theo trình độ công nghệ của từng cơ sở sản xuất Trong sản xuất gốm sứ có các công đoạn quan trọng đó là tạo men, màu và nung sản phẩm Các bí quyết công nghệ nằm

ở các công đoạn này

Để cho ra một sản phẩm gốm sứ các công đoạn trên đây đều rất quan trọng, tuy nhiên công đoạn Nung là công đoạn quan trọng quyết định sự thành bại của mẻ gốm.Lò nung gốm đã gắn liền với nghề gốm sứ, đã có những thay đổi đáng kể trong công nghệ nung Sau đây là một vài lò nung điển hình đã được áp dụng trong quá trình sản xuất gốm tại Bình Dương

Nhóm lò thủ công truyền thống

Bao gồm 2 loại lò bao và lò ống sử dụng nhiên liệu là củi Hiện nay, phổ biến nhất là cá kiểu lò bao, có khả năng nung tất cả các loại sản phẩm với đủ các kích cỡ khác nhau

Lò bao

Lò bao có dạng hình ống nghiêng, lò được xây trên địa hình có độ dốc từ 15-25

độ Lò được ngăn ra thành từng căn hay được gọi là bao hoặc bầu thường có khoảng

10-20 bao Chiều dài lò thay đổi tùy thuộc vào số bao, chiều rộng thường từ 6-8m Kích thước mỗi bao thường là cao 2-2.25m, dài 2-2.3m Giữa các bao được ngăn cách bằng một vách, phía dưới sát nền lò có những lổ nhỏ ( kích thước 10x20cm, 32 lỗ đồi với lò có chiều rộng 8m) thông với bao trên gọi là răng lửa Khí thải và hơi nóng theo răng lửa thoát lên các bao bên trên Đầu thấp là nơi có bầu lửa, xuất phát chụm lửa và dần dần đốt

lên các bao trên Bầu lửa ( bao đầu tiên) còn gọi là căn bầu dùng để đốt củi xông làm nóng lò và làm khô sản phẩm, không chất sản phẩm, bao thứ 1 cũng không thể nung sản phẩm do chất lượng sản phẩm kém, tỷ lệ loại bỏ cao, chỉ có thể dùng nung gạch Sản phẩm được xấp từ ngăn thứ 2 trở lên Mỗi bao đều có cửa lò ở 2 bên khi xếp sản phẩm xong và bắt đầu giai đoạn nung được bít kín chỉ chừa 2 lỗ nhỏ: một dùng để đưa nhiên liệu vào và một gọi là mắt lửa dùng để kiểm tra nhiệt bên trong lò và xem độ chảy của men để xác định kết thúc quá trình đốt Đốt lần lượt từ căn bầu (xông) thường 18-24, căn

1 khoảng 1-2,5 giờ, lần lượt từ căn 2,3… mỗi căn khoảng 3-4 giờ tùy loại sản phẩm Đây

là loại lò có nguồn đốt di động, sản phẩm cố định hoạt động theo nguyên tắc lửa đảo Thành và vòm lò được xây bằng vật liệu chịu lửa Khói và nhiệt được dẫn từ bao trước qua răng lửa đi thẳng lên trên vòm lò và quặt xuống nền lò Khi trong bao trước được nung ở nhiệt độ cao thì ở bao sau đang ở giai đoạn nâng nhiệt độ, bao kế tiếp đang ở giai đoạn nâng nhiệt độ, bao kế tiếp đang ở giai đoạn sấy

Lò ống

Lò ống giống như lò bao nhưng không được ngăn ra thành từng căn như lò vao

mà thông suốt theo chiều dài của lò Các cửa dùng xếp sản phẩm vào và lấy ra cách nhau

từ 2m-2,5m Khi chất đầy sản phẩm sẽ bít cửa lò và chừa lỗ nhỏ (0,2x0,2m) để cho củi vào, cách khoảng 0,5-0,7m có một lỗ cửa Lò ống có ưu thế nung các loại sản phẩm như chén, bát, tô, dĩa…

Nhóm lò hiện đại

Các lò hiện đại thường có lớp cách nhiệt dạng bông hoặc sợi rất tốt, lò có kết cấu kín và rất bền nhiệt cho phép tiết kiệm nhiên liệu và tiết kiệm thời gian nung Nhiệt của khí thải được tận dụng để đốt nóng không khí cho quá trình nung

Lò tuynen

Có dạng đường hầm thẳng, có chế độ làm việc liên tục, sử dụng các dạng nhiên liệu khác nhau Sản phẩm nung được đặt trên các toa xe goong chuyển động ngược chiều với chiều chuyển động của khí nóng Lò có kích cỡ rất khác nhau, dài từ 25-150m… Lò có những bộ phận hồi lưu và trộn khí, tránh sự phân lớp khí làm nhiệt độ lò

không đồng đều Lò được chia làm 3 vùng: vùng đốt nóng, vùng nung và vùng làm nguội Không khí lạnh dần được đốt nóng lên sau khi làm nguội sản phẩm và chuyển sang vùng nung tham gia quá trình cháy Không khí nóng được chuyển sang vùng đốt nóng sấy khô sản phẩm mộc và đốt nóng dần chúng lên trước khi chuyển sang vùng nung Khói lò được thải ra ngoài qua ống khói nhờ quạt hút Sự tuần hoàn của khí thải cho phép tạo ra chế độ nhiệt và chế độ ẩm dịu hơn, làm cho nhiệt độ đồng đều trên diện tích lò, giảm tác động có hại của không khí lạnh lọt vào

Tính năng kỹ thuật của lò tuynen:

-Nhiên liệu: dầu, gas, có thể sử dụng than đá;

-Sản phẩm di động, nhiệt cố định, dòng khí chuyển động ngược chiều sản phẩm -Kiểm tra nhiệt độ lò nung bằng can nhiệt, có thể cài đặt nhiệt theo yêu cầu;

-Chế độ lò đốt liên tục;

-Khí thải thoát qua ống nhờ quạt hút

Lò gas con thoi:

Lò gas được sử dụng để nung những sản phẩm có kích thước nhỏ, không có độ dày lớn và đòi hỏi chất lượng cao Công đoạn xấp dỡ được thực hiện ở ngoài lò trên các vagông rất thuận tiện Mặt bằng lò có dạng hình chữ nhật

Kết cấu lò vagong lò tương tự như va gong lò tuynen, độ kín khí của lò được đảm bảo nhờ kết cấu nối giữa các vagông và hệ van cát giữa thành vagông và tường dọc lò

Bán thành phẩm được xếp lên vagông nung ở ngoài lò và được đưa vào lò qua cửa đóng mở từ hai phía, cửa có lớp gạch hoặc bông chịu lửa và lớp cách nhiệt đảm bảo

độ kín khí cho lò Vòm lò là khoảng không vượt ra ngoài giới hạn của tường lò do có tường chắn lửa cản lại theo hướng nằm ngang hoặc hệ thống cấp nhiên liệu được hướng

thẳng lên vòm lò Khói lò sau quá trình nung qu rãnh hút khí thải bên tường hông vào kênh dẫn qua kênh khí thải ra ống khói

Đặc tính kỹ thuật của lò gas

-Nhiên liệu sử dụng là gas với hệ thống nhiệt cưỡng bức, nhiệt độ được cài đặt và

có hệ thống ngắt nhiệt tự động

-Sản phẩm cố định, nhiệt được nâng dần lên chuyển từ chế đô sấy sang chế độ nung Thời gian nung sản phẩm nhanh 12-24 giờ

-Chế độ đốt lò gián đoạn

Quy trình sản xuất gốm sứ

Đất dẻo trước khi đưa vào tạo hình sẽ được đưa qua máy luyện và hút chân không lần hai

và được đùn ra với các kích thước có đường kính khác nhau tuỳ thuộc vào sản phẩm sản xuất Sau đó được đưa qua bàn cắt và đưa vào máy ép lăn, sản phẩm tạo hình được đưa qua buồng sấy Tiếp theo, sản phẩm được đưa qua các công đoạn: sửa, nung sơ (nhiệt độ nung là 700OC), chuốt hàng, trang trí sản phẩm, làm men, cắt chân, lò nung Sản phẩm ra

lò sẽ được bộ phận kiểm tra chất lượng sản phẩm (KCS) phân loại chất lượng, mài chân, đóng gói trước khi đưa đi tiêu thụ

Quy trình nung đốt trong lò thủ công truyền thống:

Quá trình chuẩn bị:

Sản phẩm trước khi nung được đặt vào trong các bao nung bằng Samốt Khi xếp vào trong lò, nhiên liệu than và bao nung sản phẩm được xếp xen kẽ Quá trình chồng lò là một quá trình lao động nặng nhọc với hàng chục tấn hàng được đưa lên cao từ 6 đến 7 m