CHƯƠNG 8 CÔNG NGHỆ SX sứ vệ SINH

Các chất điện giải thường dùng trong sản xuất sứ vệ sinh: - NH4OH, NaAlO2, Sô đa khan: mộc tạo thành nhanh nhưng chậm cứng.. Giúp ổn định và tăng độ lưu động của hồ, làm tăng cườ

I Đặc tính kỹ thuật sản phẩm

II Nguyên liệu sản xuất

III Dây chuyền công nghệ sản xuất

IV Gia công phối liệu và Tạo hình

V Thiết bị sấy và tráng men

VI Thiết bị Nung

CHƯƠNG 8

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỨ VỆ SINH

SẢN PHẨM SỨ VEÄ SINH

I ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT SẢN PHẨM

Mô đuyn đàn hồi (MPa) 500 - 600 300 - 400

Hệ số dãn nở nhiệt (5,5 –

6,5).106

( 4,5 – 5,3).106

II NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT

• Nguyên liệu dẻo: Cao lanh

đảm bảo các đặc tính kỹ thuật của sản phẩm

• Các nguyên liệu dùng cho men và màu

• Vai trò của các nguyên liệu?

Yêu cầu về thành phần hóa học

trong phối liệu(%)

Fe2O3 < 1CaO và MgO ≤ 2,5

• Nhiệt độ nung: 1200 – 12500C

• Nếu là sản phẩm vệ sinh ở dạng bán sứ thì nhiệt độ nung của các sản phẩm này tương đương với nhiệt độ nung của sản phẩm gạch ceramic

III SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

Đất sét, cao

lanh

Tràng thạch, Cát,

Phế phẩm

Kho chứa

Cân định lượng

Máy Nghiền bi ướt Nước, chất

Bể chứa có cánh khuấy

Sàng rung + khử từ

Bể chứa trung gian

Tạo hình đổ rót

Bơm màng

Bơm màng

Làm sạch, sửa mộc

Sấy khô

Phun men

Frit + (10-20)%

Cao lanh Nghiền bi ướt

Nung

Kiểm tra, đóng kiện Kho thành phẩm

Sàng rung + khử từ

Thùng chứa Cân định lượng

IV GIA COÂNG PHOÁI LIEÄU VÀ TẠO HÌNH

IV.1 GIA COÂNG PHOÁI LIEÄU

(TT đối với sản phẩm gạch ceramic)

IV.1.1 Các yêu cầu cơ bản của hồ đổ rót

Do sản phẩm sứ vệ sinh tạo hình bằng phương pháp đổ rót nên để đảm bảo chất

lượng, ít phế phẩm thì bùn phối liệu (hồ đổ rót) phải đạt các yêu cầu sau:

- Lượng nước là ít nhất: để giảm thời gian đổ rót và thời gian sấy

- Độ nhớt bé: để đảm bảo vận chuyển trong đường ống và đổ rót dễ

- Hồ phải bền: không bị lắng, không keo tụ,

không đóng sánh

- Tốc độ bám khuôn lớn: khả năng điền đầy

khuôn của hồ phải tốt, đƣợc đánh giá dựa vào

hệ số thixotropy

- Khả năng tháo khuôn dễ: ít khuyết tật, ít rỗ mặt,…

Hệ số Thixotropy

Là tỷ lệ giữa độ nhớt của hồ khi đƣợc để yên sau khi khuấy trong khoảng thời gian 1 phút và

5 phút

Hệ số thixotropy cao sẽ làm cho khả năng điền đầy khuôn của hồ xấu đi

IV.1.2 Vai trò của chất điện giải và

chất bảo vệ keo

Chất điện giải: giúp giảm nước, tăng độ lưu

động của bùn phối liệu Các chất điện giải thường dùng trong sản xuất sứ vệ sinh:

- NH4OH, NaAlO2, Sô đa khan: mộc tạo thành nhanh nhưng chậm cứng

- Thủy tinh lỏng (Na2SiO3) với tỉ lệ

Na2O/SiO2 = 1,3 – 1,4: mộc tạo thành chậm nhưng nhanh cứng, bề mặt bên trong trơn

- Natri Pyrophosphat (Na4P2O7), Natri Tripolyphosphat STPP (Na5P3O10): chỉ dùng với

lượng nhỏ, đây là các chất điện giải mạnh làm hệ

số thixotrophy giảm

Chất bảo vệ keo

Là chất có các anion phân tử lớn, ngoài

tác dụng trao đổi ion, khi nó bị hấp phụ trên bề mặt hạt sét thì tạo nên một lớp chất lỏng liên kết chặt chẽ với bề mặt hạt sét và ngăn cản

quá trình keo tụ

Giúp ổn định và tăng độ lưu động của hồ, làm tăng cường độ của mộc sau khi sấy

Các chất bảo vệ keo thường dùng:

- Thủy tinh lỏng

- Natrihuminat

- Natri lignosuphunat

- Cacbonxyl metylcenluloza,…

Hỗn hợp chất điện giải và chất bảo vệ keo thường dùng:

- Na2CO3 + thủy tinh lỏng

- Na5P3O10 + CMC

IV.1.3 Ảnh hưởng của chất điện giải và

chất bảo vệ keo

- Hàm lượng chất điện giải và chất bảo vệ

keo thích hợp ≤ 0,3%

- Chất điện giải và chất bảo vệ tăng làm chiều dày lớp vỏ nước tăng lên, độ nhớt của hồ sẽ giảm

- Khi hàm lượng chất điện giải và chất bảo vệ vượt quá giới hạn cho phép thì lại làm cho các mixen đất sét bị keo tụ, độ nhớt của hồ tăng lên, hệ số thixotropy tăng và vận tốc tạo mộc của hồ giảm

- Mục đích

- Phương pháp tạo hình: đở rót

Có 2 PP đở rót chính:

- PP rót hờ thừa: hờ sau khi tạo mợc được rót ra ngoài, khuơn chỉ có mợt lớp Dùng tạo hình sản

Các bước thao tác của quá trình đổ rót

1. Rót hồ (không có bọt khí) vào khuôn đã sấy

và lắp đặt sẵn trên giá

2 Nước bị hút bởi bề mặt bên trong của khuôn

và mộc được tạo thành

Nếu đổ rót không áp lực thì cần 15 – 20

phút để mộc đạt được chiều dày 6mm Nếu đổ rót áp lực thì thời gian này chỉ còn 6 – 8 phút

Giai đoạn này chiếm (10 – 20)% tổng thời

gian tạo hình đổ rót

3. Rót thêm hồ cho đầy khuôn

4 Giai đoạn xương cứng lại chiếm (70 – 90)%

tổng thời gian tạo hình đổ rót Độ ẩm mộc là (12 – 16)%

5 Tháo khuôn

6 Làm sạch khuôn, lắp đặt lại vào giá và sấy (to

sấy ≤ 500C đối với khuôn thạch cao)

PHÂN XƯỞNG TẠO HÌNH (PLANT FOR TRADITIONAL CASTING)

Quá trình tạo mợc trong khuơn thạch cao

Là quá trình độ dày các hạt rắn ở bề mặt biên giới khuơn và hồ tăng dần lên

Gọi chiều dày lớp mộc là x

trong một đơn vị thơøi gian dt thì lớp mộc tăng thêm dx,

dx sẽ giảm dần khi chiều dày lớp mộc tăng vì khả năng hút nước của thạch cao giảm dần.

Gọi a là khả năng hút nước của thạch cao và xem a = const.

Khi đó, quan hệ giữa chiều dày lớp mộc và thời gian sẽ là:

Như vậy, chiều dày lớp mộc tỉ lệ với căn bậc hai cuả thời gian.

• Hệ số a phụ thuộc nhiều yếu tố nhưng xác định được bằng thực nghiệm.

Để có được chiều dày lớp mộc theo ý muốn chúng ta phải làm thí nghiệm để xác định tốc độ bám của hồ và từ đó xác định thời gian cần thiết lưu hồ trong khuôn.

dt x

dx a

t x

a t

x2    

Đổ rót dưới áp lực

Khuôn polymer thực hiện việc hút nước khi huyền phù bên trong khuôn được nén với áp

suất 2 – 3MPa, có khi đến 7MPa

Giúp tăng nhanh quá trình tạo mộc, mộc tạo nên có cường độ cao, co ngót ít hơn so với mộc tạo hình trong khuôn thạch cao

TẠO HÌNH DƯỚI ÁP LỰC

(PRESSURE CASTING SYSTEM)

CÁC KHUYẾT TẬT CỦA QUÁ TRÌNH

ĐÚC RÓT

Xem trang 260 – 262 Công Nghệ Gốm XD

Tg Vũ Minh Đức

V SẤY - TRÁNG MEN - NUNG

V.I SẤY

V.I.1 Mục đích sấy

V.I.2 Cơ chế của quá trình sấy

(xem lại 2 mục này ở chương 3, mục V)

V.I.3 Các loại lò dùng sấy sứ vệ sinh

- Lò sấy buồng

- Lò sấy tunel

- Lò sấy băng chuyền

THIẾT BỊ SẤY BUỒNG

-• Ƣu điểm của buồng sấy: dễ dàng thay đổi chế độ sấy tùy theo sự thay đổi hình dạng và tính chất của sản phẩm mộc.

• Nhƣợc điểm: tiêu thụ nhiệt năng lớn, chi phí vận hành lớn, không cơ giới hóa và tự động hóa đƣợc.

• Chu kỳ sấy: (10 – 24)giờ

• Ƣu điểm của sấy tunel: thời gian sấy ngắn, tiêu thụ nhiệt nhỏ, cơ giới hóa và tự động hóa tốt.

• Nhƣợc điểm: khó thay đổi chế độ sấy khi hình dạng và tính chất của sản phẩm mộc thay đổi.

5955 885

MẶT CẮT DỌC LÒ SẤY TUNEL

MẶT CẮT NGANG LÒ SẤY TUNEL

Lò này đƣợc đặt trong cùng một tuyến dây

chuyền với băng chuyền tạo hình đúc rót-hong phơi

- Gồm có 5 tầng + 1 tầng để quay hồi lại giá

trượt không có sản phẩm Các tầng được

ngăn cách bởi các tấm xi măng chịu nhiệt -

băng chuyền đúc rót trên đường rây

(hình chiếu lò sấy băng chuyền trang 264 Công Nghệ Gốm XD, tg Vũ Minh Đức).

• Men là lớp phủ bên ngoài sản phẩm với bề dày 0,2 – 0,3mm giúp tăng tính thẩm mỹ và

độ bền cho sản phẩm

• Men sử dụng gồm 50% men mới và 50% men hồi lại từ các lần tráng trước Tái sinh men được thực hiện trong các bể khuấy

trung gian và lọc sơ bộ qua sàng 3600

lỗ/cm2 cùng với các nam châm vĩnh cửu

• Các pp tráng men svs:

- Nhúng men - Tưới men

- Phun men - PP kết hợp

V.2 TRÁNG MEN SẢN PHẨM SỨ VỆ SINH

PHƯƠNG PHÁP PHUN MEN

Sản phẩm sau khi sấy được thổi sạch bụi bằng khí nén trong các buồng thổi và di

chuyển vào buồng tráng men trên băng

chuyền được dẫn động nhờ cáp kéo của xi lanh khí nén

Buồng phun men được trang bị 2 hoặc 4 robot phun men tự động, men được phun

phủ lên cả hai bề mặt và các khe trên sản

phẩm nhờ vòi phun bằng khí nén của robot

Robot phun men được thiết kế với các

chuyển động của vòi phun rất linh hoạt có

thể thay thế hoàn toàn con người

• Chu kỳ nung: (8 – 14)giờ

LÒ NUNG CON LĂN NUNG SVS ( roller kiln for sanitaryware)

CÁC THƠNG SỚ KỸ THUẬT CỦA LÒ NUNG CON LĂN NUNG SVS

• Bề rộng lò (mm): 1700; 2200

• Bề rộng hữu ích (mm): 1500;2000

• Chiều dài lò (m): 45 – 105

• Năng lƣợng tiêu thụ (kcal/kg):

1000 – 1200

• Nhiệt độ vận hành lò thiết kế: 13500C

HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CON LĂN

LÒ NUNG TUNEL NUNG SVS

(tunnel kiln for sanitaryware)

• Chu kỳ nung: (10 – 12)giờ

CÁC THƠNG SỚ KỸ THUẬT CỦA LÒ NUNG

- Cao (tính từ mặt gòong): 800 – 1000

- Chiều cao xe goong 0,87m

• Số sản phẩm/1 xe gòong: 20 – 33

• Chiều dài lò: 45 – 105 m

• Năng lƣợng tiêu tốn: 1100 – 1300)Kcal/kg