(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế nhà máy sản xuất sứ vệ sinh năng suất 500 000 sản phẩm năm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒCHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT SỨ VỆ SINH NĂNG SUẤT 500 000 SẢN P

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ

CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT SỨ

VỆ SINH (NĂNG SUẤT 500 000

SẢN PHẨM /NĂM)

GVHD: ĐẶNG ĐÌNH KHÔI SVTH: NGUYỄN MINH TUÂN MSSV: 15128075

SKL006822

CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC

PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Hóa học

Chuyên ngành: Hóa Vô cơ và Silicate

phẩm /năm

các thông số lò nung theo năng suất, các thiết bị chính trong nhà máy

Nội dung hướng dẫn: Toàn bộ khóa luận.

Nội dung và yêu cầu của khóa luận tốt nghiệp đã được thông qua bởi

Trưởng bộ môn Công nghệ Hóa học

Tp.HCM, ngày 26 tháng 12 năm 2019

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận này tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của quý thầy cô, bạn

bè khoa Công Nghệ Hóa Học và Thực Phẩm, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp

Hồ Chí Minh

Trước tiên với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thànhđến quý thầy cô, đặc biệt là thầy Đặng Đình Khôi là người đã hướng dẫn nhiệt tình,định hướng và hỗ trợ cho em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận Em xin cảm

ơn thầy, cô chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật hóa học đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ

sở vật chất để giúp em thực hiện đề tài và truyền đạt cho em một số kỹ thuật, kiến thứctrong quá trình thực hiện luận văn

Cảm ơn quý thầy cô từ các bộ môn đã cung cấp kiến thức và chỉ dạy cho em trong suốtbốn năm học tại trường

Cảm ơn tất cả các bạn thuộc chuyên ngành vô cơ cũng như các bạn trong lớp côngnghệ hóa học đã luôn giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài, và gia đình đã luôn ởbên động viên tôi trong những lúc tôi gặp khó khăn

Cuối cùng xin chúc quý thầy cô và các bạn có thật nhiều sức khỏe, gặp nhiều may mắn

và thành công

Xin chân thành cảm ơn

NGUYỄN MINH TUÂN

LỜI CAM ĐOAN

Công trình nghiên cứu và thực nghiệm được hoàn thành tại trường Đại học Sư

Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh

Tôi là Nguyễn Minh Tuân, xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới

sự hướng dẫn của TS Đặng Đình Khôi Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này

là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố dưới bất kì hình thức nào trước đây.Những số liệu trong bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chínhtác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo Ngoài ra,trong bài luận văn còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả,

cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc

Nếu phát hiện có bất kì sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dungkhóa luận của mình Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh không liênquan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiệnkhóa luận (nếu có)

Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 – 12 – 2019.

Người thực hiện

NGUYỄN MINH TUÂN

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI CAM ĐOAN 2

MỤC LỤC 3

DANH MỤC HÌNH 9

TÓM TẮT 10

MỞ ĐẦU 11

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ GỐM SỨ 12

1.1 Giới thiệu về đặc điểm, xu hướng phát triển của ngành công nghiệp gốm sứ trong và ngoài nước 12

1.2 Tổng quan sứ vệ sinh ở Việt Nam 13

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỨ VỆ SINH 14

2.1 Quá trình gia công nguyên liệu 14

2.1.1 Mục đích quá trình 14

2.1.2 Thuyết minh quy trình 14

2.2 Quá trình gia công men 14

2.3 Quá trình tạo hình sản phẩm 15

2.3.1 Mục đích quá trình 15

2.3.2 Thuyết minh quy trình 15

2.4 Quá trình tạo khuôn 15

2.5 Quá trình sấy 16

2.5.1 Mục đích quá trình 16

2.5.2 Thuyết minh quy trình 16

2.6 Quá trình nung 16

2.7 Quá trình kiểm phẩm và đóng gói 18

2.8 Sơ đồ quy trình công nghệ 19

2.8.1 Sơ đồ quy trình công nghệ cho xương mộc 19

2.8.2 Sơ đồ quy trình công nghệ cho khuôn thạch cao 19

2.8.3 Sơ đồ quy trình công nghệ cho men 20

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT TRONG NHÀ MÁY 21

3.1 Nguyên liệu cho sứ vệ sinh 21

3.1.1 Nguyên liệu dẻo 21

3.1.2 Nguyên liệu gầy 23

3.1.3 Phụ gia 25

3.2 Tính đơn phối liệu cho xương 26

3.2.1 Lựa chọn nguyên liệu 26

3.2.2 Các yêu cầu đối với phối liệu 27

3.2.3 Thành phần hóa của mộc 27

3.2.4 Tính toán phối liệu 28

3.2.5 Hệ số giản nở nhiệt của xương 31

3.3 Tính đơn phối liệu cho men 32

3.3.1 Lựa chọn nguyên liệu cho men 32

3.3.2 Yêu cầu của men 32

3.3.3 Thành phần phối liệu men 32

3.3.4 Tính toán phần men 33

3.4 Tính cân bằng vật chất 35

3.4.1 Mộc 35

3.4.2 Men 38

3.4.3 Khuôn 41

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT 43

4.1 Tính toán nhiên liệu 43

4.1.1 Trình bày lý do chọn nhiên liệu phù hợp với công nghệ và thực tế 43

4.1.2 Xác định nhiệt độ cháy của nhiên liệu 44

4.2 Tính toán lò tuynel, xe goòng 47

4.2.1 Lò tuynel 47

4.2.3 Tính toán lò 52

4.2.4 Đặc trưng xe gòong, lò 52

4.2.5 Tính nhiệt phân bố trong lò nung 55

4.3 Cân bằng nhiệt 67

4.3.1 Mục đích 67

4.3.2 Cân bằng nhiệt cho zone sấy, zone đốt nóng, zone nung lưu nhiệt 67

4.3.3 Cân bằng nhiệt cho zone làm nguội 75

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

4.4 Tính toán và chọn thiết bị phụ trợ 80

4.4.1 Quạt đẩy không khí vào làm nguội sản phẩm 80

4.4.2 Quạt hút khí thải 81

4.4.3 Quạt đẩy khí nóng trở về Modul đốt nóng 81

4.4.4 Hệ thống đẩy cho xe goòng 81

4.4.4 Lò sấy mộc 82

4.4.5 Máy nghiền bi ướt cho xương 82

4.4.6 Máy nghiền bi ướt cho men 84

4.4.7 Máy sàng rung 86

4.4.8 Bể chứa – khuấy 86

5.1 Biện luận bố trí mặt bằng phân xưởng 88

5.3 Kết cấu các công trình 90

CHƯƠNG 6: KIỂM TRA 92

6.1 Tổ chức kiểm tra 92

6.2 Các khâu kiểm tra 92

6.3 Chế độ kiểm tra 96

6.4 Biện pháp thực hiện 96

CHƯƠNG 7: AN TOÀN LAO ĐỘNG 97

7.1 Phòng cháy chữa cháy 97

7.2 Điện ánh sáng 97

7.3 Xử lý nước thải 98

7.3.1 Hóa chất và quy trình xử lý nước thải 98

7.3.2 An toàn trong quá trình xử lý nước thải 99

CHƯƠNG 8: ĐIỆN NƯỚC 101

8.1 Điện 101

8.1.1 Điện chiếu sáng và sử dụng cho thiết bị văn phòng: 101

8.1.2 Điện chạy máy: 103

8.2 Nước 106

8.2.1 Nước dùng trong sản xuất 106

8.2.2 Nước dùng cứu hỏa: 107

8.2.3 Nước dùng cho sinh hoạt của công nhân: 107

8.2.4 Nước dùng tưới cây cỏ: 107

8.2.5 Tổng lượng nước dùng trong một năm: 107

8.2.6 Tính toán nước: 108

CHƯƠNG 9: KINH TẾ TỔ CHỨC 109

9.1 Sơ đồ tổ chức nhân sự 109

9.2 Tổ chức nhân lực 109

9.3 Vốn đầu tư về xây dựng 111

9.3.1 Vốn xây dựng 111

9.3.2 Vốn đầu tư thuê đất 113

9.4 Vốn đầu tư thiết bị 113

9.5 Tính giá thành sản phẩm 116

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 119

TÀI LIỆU THAM KHẢO 120

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1: Bảng thành phần hóa các nguyên liệu sử dụng 27

Bảng 3.2: Bảng thành phần hóa của xương 27

Bảng 3.3: Bảng thành phần hóa của xương 28

Bảng 3.4: Bảng đơn phối liệu của xương 31

Bảng 3.5: Hệ số giãn nở nhiệt của các oxit 31

Bảng 3.6: Hệ số giãn nở nhiệt của các oxit dùng cho men 32

Bảng 3.7: Bảng thành phần hóa của men 33

Bảng 3 8: Hệ số giãn nở nhiệt của các oxit 33

Bảng 3.9: Bảng đơn phối liệu của men 35

Bảng 3.10: Bảng cân bằng vật chất của mộc 37

Bảng 3.11: Lượng nguyên liệu về nhà máy kể cả độ ẩm 38

Bảng 3.12: Bảng tỷ lệ hao hụt 39

Bảng 3.13: Lượng nguyên liệu cho men 40

Bảng 3.14: Tổng lượng nguyên liệu hàng năm kể cả dự phòng 40

Bảng 4.1: Bảng thành phần nhiên liệu 43

Bảng 4.2: Các thông số quan trọng 44

Bảng 4.3: Thống số các khí trong khói lò 46

Bảng 4.4: Bảng thông số bề dày vật liệu xây dựng 55

Bảng 4.5: Dự kiến nhiệt độ ở các lớp vật liệu 56

Bảng 4.6: Hệ số dẫn nhiệt λ 56

Bảng 4.7: Bảng tổng hợp các thống số 59

Bảng 4.8: Dự kiến nhiệt độ ở các lớp vật liệu làm nền goòng 59

Bảng 4.9: Dự kiến nhiệt độ giữa các lớp vòm lò 60

Bảng 4.10: Dự kiến nhiệt độ giữa các lớp vòm lò 62

Bảng 4.11: Hệ số dấn nhiệt λ 63

Bảng 4.12: Bảng dự kiến nhiệt độ ở các lớp vật liệu làm nền goòng 64

Bảng 4.13: Bảng tổng kết các thông số 66

Bảng 4.14: Dự kiến nhiệt độ 66

Bảng 4.15: Phân bố nhiệt tại các điểm tiếp xúc tường lò 72

Bảng 4.16: Phân bố nhiệt tại các điểm tiếp xúc vòm lò 73

Bảng 4.17: Phân bố nhiệt tại các điểm tiếp xúc nền lò 73

Bảng 4.18: Phân bố nhiệt tại các điểm tiếp xúc 78

Bảng 5.1: Kích thước các hạng mục trong nhà máy 90

Bảng 6.1: Sai lệch kích thước 94

Bảng 6.2: Một số khuyết tật ở sứ vệ sinh 95

Bảng 8.1: Điện đèn chiếu sáng 103

Bảng 8.2: Điện đèn chạy máy 104

Bảng 9.1: Lao động gián tiếp 110

Bảng 9.2: Lao động trực tiếp 111

Bảng 9.3: Vốn đầu tư xây dựng 112

Bảng 9.4: Vốn đầu tư thiết bị chính 114

Bảng 9.5: Vốn đầu tư thiết bị điều chỉnh và đo lường 114

Bảng 9.6: Vốn đầu tư thiết bị điều chỉnh và đo lường 115

Bảng 9.7: Tổng vốn đầu tư xây dựng và thiết bị 116

Bảng 9.8: Chi phí nguyên liệu 116

Bảng 9.9: Chi phí năng lượng 117

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình công nghệ cho khuôn thạch cao 19

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình công nghệ cho men 20

Hình 4.1: Đường cong nung 50

Hình 9.1: Sơ đồ tổ chức nhân sự 109

TÓM TẮT

Sản phẩm sứ vệ sinh không còn xa lạ với với bất kỳ gia đình hay bất cứ ai Ngày nay

sứ vệ sinh được thu hút được sự quan tâm của người tiêu dùng và đây cũng là lĩnh vựcđược chú ý về mặt nghiên cứu và đầu tư trong chất lượng, công nghệ sản xuất trên toànthế giới Ở Việt Nam lĩnh vực sản xuất thiết bị sứ vệ đang được quan tâm và đầu tưphát triển

Khóa luận này nghiên cứu, thiết kế nhà máy sản xuất thiết bị sứ vệ sinh với năng suất

500 000 sản phẩm/năm Dựa trên năng suất đặt ra ban đầu, sẽ thực hiện tính toán, thiết

kế các thiết bị chính trong nhà máy, được xem là trái tim của nhà máy đó là lò nung.Cùng với đó là xây dựng sơ đồ công nghệ, lò nung Song song là bố trí mặt bằng nhàmáy và tính toán kinh tế

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

MỞ ĐẦU

Sự phát triển mạnh mẽ như thế của ngành công nghiệp gốm sứ, chúng ta không thểnhắc tới các sản phẩm, thiết bị sứ vệ sinh Thiết bị vệ sinh là những đồ dùng thiết bịtrong nhà tắm hay còn gọi là nhà vệ sinh

Không chỉ cần thiết cho mỗi gia đình, thiết bị vệ sinh còn được sử dụng ở mọi nơi nhưtrường học, bệnh viện, công ty, xí nghiệp, nhà hàng, khách sạn, khu du lịch, khu vuichơi giải trí, siêu thị hay trung tâm mua sắm Hơn thế, ở những nơi đông đúc, các nhà

vệ sinh công cộng còn được xây dựng để phục vụ nhu cầu của con người Tất cả nhữngcông trình xây dựng dù lớn hay nhỏ, sang trọng hay bình dân thì cũng đều không thểthiếu những thiết bị vệ sinh cơ bản nhất như bồn cầu, bồn tiểu, vòi rửa, chậu rửa.Với mục tiêu xây dựng nhà máy sản xuất sứ vệ sinh có sức cạnh tranh trên thị trườngđòi hỏi sản phẩm tạo ra phải chất lượng, phù hợp nhu cầu, có nhiều tính năng vượt trộiđáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu sản phẩm ra nước ngoài, giá thành phải hợp

lý Tạo thương hiệu lớn mạnh không những ở Việt Nam mà cả các nước trên thế giớiđiều biết đến Xuất phát từ đó, nhận thấy nguồn nguyên liệu sản xuất sứ vệ sinh ở nước

ta rất dồi dào, chất lượng khá ổn định, giá thành không cao và chưa được khai tháchiệu quả Cùng với đó là nhân công ở nước ta vô cùng đông đúc, chịu khó, chi phínhân công rẻ nếu xây dựng một nhà về sản xuất sứ vệ sinh sẽ tạo được công ăn việclàm, giải quyết bài toán, thúc đẩy kinh tế phát triển

Chính những ấp ủ, mong mỏi đó việc định hướng, lựa chọn đề tài Thiết kế nhà máysản xuất sứ vệ sinh có năng xuất 500.000 sản phẩm/ năm

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ GỐM SỨ.

1.1 Giới thiệu về đặc điểm, xu hướng phát triển của ngành công nghiệp gốm sứ trong và ngoài nước.

Công nghệ gốm sứ là ngành công nghệ mà quá trình sản xuất sử dụng các công nghệ hiệnđại nhất sẽ luôn song hành với các quá trình cổ xưa nhất để sản xuất ra các sản phẩm đadạng phục vụ hầu hết các nhu cầu trong xã hội cũng như phục vụ các ngành công nghiệpkhác Cùng với sự tăng mạnh nhu cầu xây dựng trong những năm vừa qua và sắp tới đây,công nghiệp sản xuất vật liệu gốm sứ xây dựng đang và sẽ tiếp tục chiếm một vị trí quantrọng trong ngành gốm sứ nói riêng và công nghiệp Việt Nam nói chung

Ngày nay, chúng ta không chỉ chú trọng sản xuất gốm sứ dân dụng, mỹ nghệ mà sảnxuất những sản phẩm, thiết bị sứ cải tiến là một xu hướng được chú trọng nghiên cứu

và đầu tư một cách bài bản

Nhiệm vụ chủ yếu của công nghệ sản xuất gốm sứ là bảo đảm cho sản phẩm làm ra đạtnhững tính chất yêu cầu của vật liệu, bảo toàn hình dạng và sự nguyên vẹn của sảnphẩm trong quá trình chế tác và nung luyện

Tại các nước công nghiệp phát triển, việc nghiên cứu vật liệu gốm sứ mới trở thànhmột bộ phận không thể tách rời của việc phát triển công nghệ trong hàng loạt ngànhnhư chế tạo máy, luyện kim, kỹ thuật điện Họ có ngành công nghiệp gốm sứ tiên tiến,nền công nghiệp hóa chất phát triển mạnh cung cấp đầy đủ các loại nguyên liệu tổnghợp cần thiết, có khá đủ nguồn nguyên liệu chất lượng cao, bảo đảm sản xuất đáp ứngcho nhu cầu trong nước và xuất khẩu

Việt Nam là nước đang phát triển, việc định hướng phát triển đúng đắn cho ngành gốm sứnói riêng cũng như ngành vật liệu nói chung là hết sức quan trọng Trong nhiều năm qua,chúng ta đã tăng cường tiếp thu công nghệ mới, nhập nhiều dây chuyền sản xuất hiện đại,bên cạnh đó cũng phát triển song song các làng nghề thủ công truyền thống với những sảnphẩm độc đáo Việc đầu tư trọng điểm để nghiên cứu đón đầu trong ngành vật liệu nóichung cũng như vật liệu ceramics nói riêng đang được coi trọng, tạo điều kiện cho sự pháttriển vượt bậc của nền kinh tế nước ta trong tương lai Một trong những

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

định hướng đướng xem đúng đắn, khi nó gắn liền với sự phát triển của lĩnh vực xâydựng, du lịch, nhà hàng khách sạn đó là nghiên cứu, thiết kế, sản xuất sứ vệ sinh

1.2 Tổng quan sứ vệ sinh ở Việt Nam.

Hiện nay, lĩnh vực sản xuất thiết bị sứ vệ sinh đang được chú ý và quan tâm sự đầu tư.Các sản phẩm đưa ra thị trường được chú ý về mặt chất lượng, thẩm mỹ, tiện dụng vàthân thiện với môi trường

Các thiết bị sứ vệ sinh đã tạo nên bước đột phá về công nghệ mới bằng việc ứng dụngthành công công nghệ mới trên men và xương ở sứ vệ sinh Với các công nghệ này bềmặt sứ vệ sinh trở nên bền với thời gian, diệt khuẩn, chống bám bẩn ưu việt

Với những thiết kế sáng tạo và ứng dụng các công nghệ tiên tiến, mang đến nhữngdòng sản phẩm độc đáo, tỉ mỉ đến từng chi tiết, đa dạng về kiểu dáng Các công nghệ

mạ tiên tiến giúp mang lại độ bền, đẹp và đáp ứng được các phong cách thiết kế đadạng

Các sản phẩm công nghệ xanh thân thiện với môi trường đang là xu hướng trên thếgiới Dòng sản phẩm thiết bị vệ sinh hiện nay đã ứng dụng những công nghệ tiến tiếnnhằm bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng và thân thiện với môi trường

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỨ VỆ SINH

2.1 Quá trình gia công nguyên liệu.

2.1.1 Mục đích quá trình.

Quá trình gia công nguyên liệu được cho là rất quan trọng, với mục đích chế tạo hồ đổrót để cung cấp cho phân xưởng tạo hình

2.1.2 Thuyết minh quy trình.

Nguyên liệu sau khi được kiểm tra chất lượng sẽ được nhập vào kho Trước khi gia công

sẽ thực hiện bộ phận kỹ thuật kiểm tra, đánh giá và thực hiện cân theo toa phối liệu Sau

đó đem đi nghiền ướt bằng cách cho nước và chất điện giải vào quá trình nghiền ướt (chất

đạt được tiêu chuẩn thì chuyển sang bể khuấy nhanh trộn với đất sét được ủ trước đó Sau

đó đem qua sàng và khử từ để loại bỏ Fe Tiếp theo hồ sẽ được ủ ở các bể

hay chưa, nếu đạt rồi sẽ tiến hành đổ rót

2.2 Quá trình gia công men

Men là một lớp thuỷ tinh mỏng phủ lên bề mặt xương gốm, lớp thuỷ tinh này hìnhthành trong quá trình nung và có tác dụng làm bề mặt sản phẩm trở nên đặc khít vànhẵn bóng Nhờ đó mà sản phẩm không bị bẩn, không bị tác dụng bởi kiềm, axit, ngoài

ra men còn có tác dụng trang trí sản phẩm

Từ đơn phối liệu có sẵn được cung cấp từ phòng thí nghiệm, công nhân sẽ cân rồichuyển đến sàng để cho nguyên liệu vào máy nghiền bi, sau đó bổ sung nước vào vớilượng thể tích đã được tính toán

Cài đặt thời gian và vận hành máy nghiền, sau một thời gian nghiền thì lấy mẫu rakiểm tra Nếu không đạt độ mịn theo yêu cầu thì tiếp tục quá trình nghiền cho đến khiphối liệu có độ mịn đạt yêu cầu kỹ thuật

Sau khi ra máy, tiến hành sàng và bơm lên bể cao vị Sau đó sẽ đem phối liệu men khử

từ tuần hoàn Sau đó để phòng kỹ thuật kiểm tra, nếu đạt thì sẽ sử dụng

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

CMC sẽ được trộn với nước và khuấy để đạt độ đồng nhất, được ủ qua đêm, sau đó sẽtrộn với men từ bể men sạch và men thu hồi (10%), khuấy đều Sản phẩm sau khuấy sẽđược đem đi sàng và kiểm tra các thông số Nếu đạt sẽ cấp cho bộ phận phun men

2.3 Quá trình tạo hình sản phẩm.

2.3.1 Mục đích quá trình.

Có nhiều phương pháp tạo hình sản phẩm gốm sứ: Tạo hình đổ rót, tạo hình dẻo (épđùn hoặc bàn xoay), tạo hình màng gốm, tạo hình ép khô, bán khô hay ép ẩm (độ ẩmphối liệu đến 12%)

Đối với sản phẩm sứ vệ sinh thì có hình dạng khá phức tạp nhưng sản phẩm đòi hỏitính chính xác và độ đồng nhất cao, vì vậy người ta chọn phương pháp đổ rót để tạohình Sản phẩm có hai cách đổ rót: đổ rót đặc và rỗng

2.3.2 Thuyết minh quy trình.

Ở giai đoạn tạo hình hồ sau khi được lưu trong khuôn trong khoảng 2 giờ thì tiến hànhtháo hồ thừa và tiếp tục lưu khuôn trong 2 giờ sau đó tháo khuôn Nếu sản phẩm khôngđạt (mộc hỏng) thì ta sẽ đưa vào phân xưởng hồ để tái sử dụng lại Còn nếu tạo hìnhđạt yêu cầu thì đem đi sấy trong hầm sấy mộc Sau quá trình sấy ta tiếp tục kiểm tracác vết nứt trên sản phẩm bằng cách quét dầu

Khuôn được lau sạch và lau nước để tạo độ ẩm cho khuôn Ghép những mảnh khuônvới nhau và tiến hành rót hồ vào Sau thời gian nhất định, hồ ráo thì tiến hành tháokhuôn Sau đó tiến hành lau nước, làm sạch bề mặt, cạo bỏ những phần thừa, hoànthiện hình dạng sản phẩm Trong quá trình đó cũng kiểm tra chất lượng mộc, chỉnh sửanhững chỗ nứt vỡ Sau đó mộc sẽ được đưa sang phân xưởng sấy mộc

2.4 Quá trình tạo khuôn.

Khuôn mẹ là khuôn thạch cao có tính chất giống như khuôn sản xuất, có vai trò giữnguyên hình dáng mẫu thiết kế

Các khuôn gồm nhiều chi tiết, được thiết kế liên kết với nhau một cách vững chắc.Những chi tiết khuôn được đánh số thứ tự sao cho việc tháo lắp một cách dễ dàng, hợp

lý Giữa phần tiếp với mẫu có bề mặt nhẵn và không có các khuyết tật

2.5 Quá trình sấy.

2.5.1 Mục đích quá trình.

Mục đích của sấy mộc là giảm độ ẩm của sản phẩm mộc trước tiến hành phun men

2.5.2 Thuyết minh quy trình.

Phòng sấy được gắn hệ thống khí đốt để gia nhiệt Mộc từ phân xưởng tạo hình được

để khô tự nhiên sau đó được đưa vào sấy Khi đưa vào phòng sấy, mộc có độ ẩm 5%.Quá trình sấy mộc được chia thành các giai đoạn như sau:

- Ở giai đoạn đầu, nhiệt độ trong phòng sấy được nâng lên chậm, lúc đó độ ẩm sản phẩm giảm không đáng kể

nhiệt độ đột ngột, sẽ gây các vết nứt hoặc biến dạng trên sản phẩm Ta có thể tăng

từ từ và chú ý đảm bảo khi tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ khuếch tán ẩm trong sảnphẩm Sản phẩm sẽ không còn co rút khi độ ẩm trên bề mặt sản phẩm đạt cân bằng vớikhông khí bão hoà hơi nước

- Giai đoạn này được gọi là sấy giảm tốc, tốc độ sấy phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán

ẩm, tốc độ khuếch tán giảm vì lượng nước không còn nhiều Giai đoạn này được thựchiện trong vòng 2 giờ vì sự co rút không đáng kể Sản phẩm sau sấy đạt độ ẩm 0,5%

2.6 Quá trình nung.

Nung là giai đoạn cuối để tạo nên một sản phẩm sứ vệ sinh hoàn chỉnh Ở gian đoạnnày quá trình kết khối rất quan trọng

Kết khối là quá trình giảm diện tích bề mặt và tăng độ bền cơ cho sản phẩm thông qua

sự biến đổi liên kết của các phân tử và các hạt bên trong khối vật liệu Trong quá trìnhkết khối thể tích vật liệu giảm do các lỗ xốp bên trong vật liệu được điền đầy

Khi độ xốp khoảng 10% thì quá trình kết khối bắt đầu chậm hơn và nếu giá trị này nằmtrong khoảng 8-10% thì quá trình tái kết tinh bắt đầu xuất hiện Ở giai đoạn này các hạtbên trong không còn bị ngăn cách bởi bọt khí nữa mà chúng tiếp xúc với nhau và bắt

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

đầu quá trình kết tinh Nếu tiếp tục nung trong thời gian dài hoặc tăng nhiệt độ thì thểtích hạt có thể đạt và vượt quá kích thước hạt ban đầu từ 2-3 lần

Trong kỹ thuật nung, khoảng kết khối có ý nghĩa đặc biệt quan trọng Khoảng kết khốirộng thì quá trình nung sẽ dễ dàng và ngược lại, nếu khoảng kết khối quá hẹp thì sẽgây khó khăn cho quá trình nung Một trong các cách để khắc phục vấn đề đó là thêmvào phối liệu một lượng phối liệu thích hợp như là các chất phụ gia khác nhầm tăng độnhớt của pha thủy tinh ở nhiệt độ nung nhưng vẫn đảm bảo các tính chất khác của sảnphẩm nung

* Quá trình chuyển hóa của các hạt trong quá trình nung.

Sản phẩm sứ nói chung thường được sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu nhưng đất sét

và cao lanh là hai nguyên liệu không thể thiếu Do đó để xây dựng quy trình nung hợp

lý cần phải nắm được các quá trình chuyển hóa các khoáng sét trong quá trình nung.Khi nung khoáng sét có thể xảy ra các hiện tượng chính như sau: Sự biến đổi thể tíchkèm theo mất nước lý học cùng với sự biến đổi thành phần khoáng, các cấu tử phảnứng với nhau tạo ra pha mới, đặt biệt đó là quá trình kết khối

Theo biểu đồ phân tích nhiệt (DTA) của khoáng Kaolinite có hai hiệu ứng nhiệt chính

đó là hiệu ứng thu nhiệt và hiệu ứng tỏa nhiệt

chuyển thành dạng spinel

- Hiệu ứng tỏa nhiệt thứ hai ứng với sự hình thành và tăng cường khoản mulita Khinung đến nhiệt độ cao hơn thì mulita nguyên sinh có dạng váy xếp lớp sẽ tái kết tinhtạo thành mulita thứ sinh có dạng thù hình kim.

Các phản ứng xảy ra khi nung các khoáng sét không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ nungcực đại mà còn phụ thuộc vào tốc độ nâng nhiệt và thời gian lưu ở nhiệt độ cực đại đó.Các phản ứng xảy ra lúc đầu ở trạng thái rắn, sau đó có mặt pha lỏng

2.7 Quá trình kiểm phẩm và đóng gói.

Sản phẩm sau khi nung sẽ được kiểm tra để xem có đạt chất lượng hay không Các sảnphẩm được sắp xếp theo từng loại sản phẩm Các sản phẩm đạt chất lượng được đưa đilắp ráp các chi tiết phụ tùng, đóng gói sản phẩm Các sản phẩm khuyết tật sẽ bị loại bỏ.Nguyên nhân dẫn đến các các khuyết tật là do thành phần phối liệu, quá trình tạo hìnhkhông đạt độ dày sản phẩm theo quy định; do sai sót từ khâu thiết kế sản phẩm; sắpxếp sản phẩm không cân bằng khi nung, kê chống không đúng hoặc do nhiệt độ nungcao và tăng nhanh Điều đó dẫn đến sản phẩm xảy ra các lỗi:

- Sản phẩm bị non (chưa kết khối hoàn toàn): Chế độ nung không được đảm bảo, đốilưu nhiệt trong lò không tốt, nhiệt lượng phân bố không đồng đều

- Nứt sản phẩm: Do kiểm tra mộc không cẩn thận, có thể do nước bốc hơi quá nhanh hoặc trong giai đoạn làm nguội có sự thay đổi thể tích quá nhanh

- Bề mặt men không láng phẳng và bóng: Có thể do thành phần phối liệu men, cỡ hạt men còn thô, men phun mỏng hoặc nhiệt độ nung chưa tới khiến men chưa chảy hết

- Mặt men bị biến màu: Xuất phát từ việc khống chế môi trường nung không tốt làm phámàu men Nhiệt độ nung quá cao dẫn đến hiện tượng sôi men; Men có các chấm đen

trên bề mặt do quá trình khử từ men chưa tốt hoặc đốt cháy carbon xảy ra không hoàntoàn, làm carbon bị bề mặt men hấp thụ, hoặc không khí lò có lẫn quá nhiều tạp chất

vô cơ

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

- Lỗ kim: Do tạo hình sinh ra nhiều lỗ bọt trên bề mặt sản phẩm mộc; trên bề mặt mộc

có các hạt vật chất lạ (cát, samot); Qui trình nung chưa hợp lý, thời gian nung chưa đủ đểcác lỗ trống (do bọt khí sinh ra trong quá trình nung thoát ra khỏi bề mặt men) được lấpkín khi men chảy dàn đều trên bề mặt sản phẩm

2.8 Sơ đồ quy trình công nghệ.

2.8.1 Sơ đồ quy trình công nghệ cho xương mộc

(Bản vẽ đi kèm)

2.8.2 Sơ đồ quy trình công nghệ cho men.

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình công nghệ cho men

2.8.3 Sơ đồ quy trình công nghệ cho khuôn thạch cao.

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình công nghệ cho khuôn thạch cao

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT

TRONG NHÀ MÁY

3.1 Nguyên liệu cho sứ vệ sinh.

3.1.1 Nguyên liệu dẻo.

Là nguyên liệu cơ bản của công nghệ silicat Đóng vai trò là chất tạo dẻo cho phối liệucho quá trình tạo hình sản phẩm Bên cạnh đó, nguyên liệu dẻo còn đóng vai trò liênkết các hạt phối liệu với nhau hay nói cách khác nguyên liệu dẻo là cầu nối giữa cáchạt Nguyên liệu dẻo điển hình trong công nghệ gốm sứ là đất sét và cao lanh

3.1.1.1 Đất sét.

Đất sét là các alumosilicat ngậm nước có cấu trúc lớp, có độ phân tán cao, khi trộn vớinước có tính dẻo, khi nung tạo thành sản phẩm kết khối rắn chắc Đất sét được tạothành từ quá trình thứ sinh đá gốc, quá trình này bao gồm:

- Quá trình hóa học: là quá trình hòa tan và rửa trôi các acid kiềm và kiềm thổ trong đá

- Quá trình cơ học: là quá trình thay đổi khí hậu làm cho đá mẹ bị vỡ ra, bào mòn

các chất dinh dưỡng, rễ cây lan dần trên bề mặt đất làm cho đá bị biến chất, bùn ra hay bịmòn đi

cát, đá vôi, tràng thạch và các tạp chất khác Nhờ đó tính dẻo và độ phân tán cao, đấtsét có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc tạo hình vật liệu silicat Vì là sản phẩm củaquá trình phong hóa thứ sinh nên kích thước hạt đất sét tròn và ít khuyết tật làm ảnhhưởng đến khả năng hoạt hoá của đất sét Khả năng hút ẩm của đất sét cũng rất lớn dokích thước của hạt rất nhỏ

Khi đất sét được trộn chung với nước, tùy theo lượng nước sử dụng mà tính chất củahỗn hợp đất sét – nước khác nhau (ít dẻo, rất dẻo, chảy dẻo và thành dòng liên tục).

* Tính dẻo của đất sét:

Đất sét có những khoáng có tính dẻo (Halloysite, Montmorillonite) kích thước hạt đấtsét rất mịn, độ phân tán cao nên nước có khả năng bao bọc xung quanh hạt đất sét tạonên lớp vỏ mỏng không bền, hạt đất sét thường tròn, không có góc cạnh nên mànghydrate bị giữ trên bề mặt chủ yếu nhờ lực tĩnh điện Khi đất sét chịu tác dụng lực thìcác lớp vỏ trượt lên nhau tạo tính dẻo của đất sét

* Sự keo tụ của đất sét trong huyền phù đất sét - nước:

Tùy thuộc vào mức độ phân tán của đất sét trong nước, hệ đất sét – nước có thể ổn định hoặc không

ổn định Nếu cỡ hạt từ 0,001 – 0,1 μm, dung dịch keo ổn định Nếu cỡ hạt trong khoảng 0,1 - 10 μm tạo hệ huyền phù không ổn định, dễ bị kết tụ Để tạo huyền phù ổn định, ta có thể dùng hai phương pháp:

- Làm bền bằng các polymer: Một số các phân tử khi đưa vào huyền phù đất sét – nước

sẽ ngăn cản không cho các hạt rắn xích lại gần nhau Các chất có thể dùng: cao su mủ(latex), CMC (carboxyl methyl cellulose)

* Tác dụng của đất sét trong hồ đổ rót:

Tạo ra độ dẻo có thể tạo hình được, mộc có độ bền nhất định, không vỡ, nứt trong quátrình vận chuyển Tuy nhiên hàm lượng đất sét có trong toa phối liệu phải thích hợp,không được ít hay nhiều quá Nếu ít đất sét, hồ sẽ kém dẻo, dẫn đến khả năng tạo hìnhkém, ngược lại sản phẩm mộc co nhiều

3.1.1.2 Cao lanh.

Cao lanh là tên chỉ chung nguyên liệu đất có chứa nhóm alumosilicat ngậm nước, trong đókhoáng chính là Kaolinite Đây là hạt không có tính dẻo nhưng trong thực tế nguyên liệu caolanh vẫn có tính dẻo (tuy rất ít) do cỡ hạt nhỏ từ 5 - 10 μm và lẫn các loại khoáng khác Caolanh là sản phẩm phong hóa nguyên sinh từ đá gốc, quá trình phong hóa tương

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

tự như đất sét Khác với đất sét, cao lanh không bị rửa trôi nên hàm lượng tạp chấttrong cao lanh không nhiều, hạt cao lanh có từ màu vàng đến trắng ngà, dễ bóp vụn,hút nước mạnh nên giá thành của cao lanh cao hơn đất sét

trình nung Khoáng Mullite giúp sản phẩm có cường độ cao, hút ẩm thấp (do kíchthước hạt nhỏ) nên chất lượng sản phẩm tốt hơn Cao lanh khi mới nhập kho có chứa

ẩm nên màu hơi sẫm, khi làm bay hơi hết lượng ẩm thì cao lanh trở lại như cũ

* Vai trò của cao lanh:

liệu chính trong công nghệ silicat như đất sét nhưng cao lanh không được dùng mộtmình do khả năng hút ẩm dễ gây co sau sấy, sau nung gây nứt vỡ sản phẩm Do đất sét

và cao lanh có cấu trúc lớp nên sự co theo các hướng khác nhau thì khác nhau

* Mục đích sử dụng cao lanh:

Cao lanh được thêm vào phối liệu để thay thế một phần đất sắt nhằm làm tăng tốc độbám khuôn (độ dày) bởi vì nếu phối liệu nhiều đất sét sẽ dẫn đến độ co lớn, nứt và biếndạng khi nung Ngoài ra cao lanh còn có khả năng tăng độ trắng của sản phẩm

3.1.2 Nguyên liệu gầy.

Trong phối liệu chỉ gồm có đất sét và cao lanh thì độ co ngót rất lớn, sản phẩm dễ bịnứt và biến dạng Do đó cần phải thêm vào lượng nguyên liệu gầy để khắc phục tìnhtrạng này và để tránh các khuyết tật của mộc xảy ra trong khi sấy Không những thế,tùy vào thành phần của nguyên liệu gầy mà nó còn có những tính chất khác Nguyênliệu gầy cho vào để giảm độ co sấy, tăng độ bền cơ cho sản phẩm và tạo pha thủy tinhcho các quá trình tiếp theo

3.1.2.1 Tràng thạch (Felspat).

Tràng thạch là hợp chất của các silicat – alumin không chứa nước Tràng thạch là nguyên

trong mộc và men (là pha thủy tinh sau khi nung) Do đó nó có vai trò quan trọng quyếtđịnh công nghệ (nhiệt độ nung) và ảnh hưởng rất lớn đến tính chất kỹ thuật của gốm sứ.Dụa vào thành phần hóa người ta chia tràng thạnh thành ba loại khác nhau:

Tràng thạch Sodium Na2O.Al2O3.6SiO2, tràng thạch Potassium K2O.Al2O3.6SiO2,

Trong tự nhiên, tràng thạch không nằm ở trạng thái riêng lẻ mà nằm ở dạng hỗn hợp

tạo pha thủy tinh hòa tan các thành phần khác của phối liệu, xúc tiến quá trình tạothành Mullite

Tràng thạch dùng trong công nghệ gốm sứ phải đảm bảo thành phần hóa cần thiết, tạp

tích hóa học, ta có thể dùng cách đánh giá sản phẩm như sau: bột tràng thạch được

lẫn nhiều sẽ xuất hiện nhiều đốm vàng

3.1.2.2 Silica (cát).

Cát à sản phẩm của quá trình phong hóa từ đá gốc được nước hay gió mang đi, các hạtmịn được kéo đi xa, hạt khô đọng lại ở chỗ trũng tạo thành các mỏ hay bãi cát lớn Mộtphần cát được dòng nước cuốn đến sông ra biển sau đó sóng đánh lại vào bờ hìnhthành nên các bãi cát ven biển và sông

kèm theo sự gia giảm thể tích rất mạnh dễ gây nứt vỡ xương khi nung

Trong tự nhiên, chúng ta thường bắt gặp dạng khoáng thường là – Quart Chúng ta cóthể sử dụng cát được loại ra từ đất sét và cao lanh trong quá trình lọc rửa tạp chất Cátđược gia công bằng cách sàng rửa, chủ yếu các hạt khô, tạp chất ở trong cát ở dạng sakhoáng (nhất là các dạng oxit sắt)

* Vai trò của Silica:

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

Hơn thế nữa cát còn là thành phần cơ bản để điều chỉnh hệ số giãn nở nhiệt của xương

và men

- Là nguyên liệu gầy giảm độ co sấy, co nung và độ hút nước của mộc Do cát khinung sẽ giãn nở do chuyển thù hình vì thế có thể bù trừ độ co sấy, co nung và dễ dàngkhống chế sản phẩm sao cho kích thước chính xác hơn

3.1.2.3 Đá vôi.

Đá vôi là loại một loại đá trầm tích, có thành phần hóa học chủ yếu là khoáng vật canxit

tinh khiết, mà thường bị lẫn các tạp chất như đá phiến silic, silica và đá magma, nó cómàu sắc từ trắng đến màu tro, xanh nhạt, vàng và cả màu hồng sẫm, màu đen

Đá vôi được ứng dụng rộng trong các lĩnh vực xây dựng, xử lý nước thải, đóng vai trò

là chất độn trong ngành sản xuất sơn Đá vôi được sử dụng trong công nghệ gốm sứgiúp góp phần tạo độ trắng, cung hàm lượng CaO có vai trò quan trọng với men

CaO là chất ổn định men vì nó tăng cường tính ổn định cho silicat kiềm Bản thân CaO cónhiệt độ nóng chảy rất cao Nếu tạo thành hợp chất silicat thì nhiệt độ nóng chảy chỉ còn

Tuy nhiên, CaO lại có nhược điểm là hay kết tinh trên bề mặt men làm men mờ

3.1.2.4 Talc (hoạt thạch).

màu lục nhạt, trắng xám hoặc vàng phớt nâu Thành phần hóa chủ yếu là MgO và

nó cũng góp phần làm giảm nhiệt độ nung của sản phẩm

STTP được thêm vào trực tiếp tại máy nghiền, là chất trợ nghiền.

Khi nguyên liệu được nghiền, trên bề mặt lại xuất hiện liên kết chưa bão hòa do chúng

có khuynh hướng kết dính lại với nhau Quá trình nghiền tiếp tục cho đến khi kíchthước hạt không còn nhỏ hơn được nữa, năng lượng cho quá trình nghiền lúc nàychuyển thành năng lượng để phá vỡ những liên kết mới được hình thành giữa các hạtmịn với nhau Do đó cần thêm một chất trợ nghiền đóng vai trò như chất phụ gia ly tánhạt, khống chế sự tiếp xúc của các hạt mịn lại với nhau, giúp rút ngắn thời gian nghiền.STTP cần hạn chế sử dụng nhiều vì làm cho xương bị xốp, rộp, giảm độ bền cơ Sửdụng một lượng nhỏ có tác dụng tăng độ nhớt của men

3.1.3.3 Thủy tinh lỏng (NaSiO 3 )

Thủy tinh lỏng là loại chất lỏng, sánh, màu sáng trong, có tác dụng như chất điện giảichống keo tụ cho hồ đổ rót

3.1.3.4 BaCO 3

khả năng khúc xạ nên làm cho men sáng bóng BaO với hàm lượng trên 0,3% mol làmcứng men

3.2 Tính đơn phối liệu cho xương.

3.2.1 Lựa chọn nguyên liệu.

Có thể nói đây là khâu quan trọng vì nó quyết định đến nhiều tính chất kỹ thuật quyếtđịnh trực tiếp đến chất lượng của sản phẩm, cụ thể: nhiệt độ nung, độ bền cơ học, hệ sốgiãn nở nhiệt Qua khảo sát các thông số hóa học của các nguyên liệu [2], ta chọn sửdụng các loại nguyên liệu sau:

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

+ Talc Vĩnh Phú

+ Pegmatit An Giang

Bảng 3.1: Bảng thành phần hóa các nguyên liệu sử dụng [2]

Hàm lượng các oxit (%) Tên nguyên liệu

3.2.2 Các yêu cầu đối với phối liệu.

- Hàm lượng các chất gây màu thấp, phải đủ độ dẻo để tạo hình

- Khoảng nhiệt độ kết khối của xương phải rộng

3.2.3 Thành phần hóa của mộc.

Dựa vào định hướng sản xuất sản phẩm, chúng ta sẽ tham khảo thành phần hóa của

xương [2]

Bảng 3.2: Bảng thành phần hóa của xương

Từ bảng thành phần hóa của xương, áp dụng công thức tính nhiệt độ nóng chảy của

xương như sau:

3.2.4 Tính toán phối liệu.

Nhằm đảm bảo các yêu cầu của phối liệu, đặc biệt là tính dẻo khi tạo hình theo phươngpháp đã chọn và đảm bảo độ bền của xương ta chọn trước tỷ lệ đất sét chiếm tổng 42phần trọng lượng (PTL) Trong đó việc lựa chọn nguồn đất sét phù hợp và giá thànhhợp lý là đặt điểm cần lưu ý, tỷ lệ đất sét phối hợp theo tỷ lệ sau:

- Đất sét Sông Bé: 28 PTL

- Đất sét Trúc Thôn: 14 PTL

Bảng 3.3: Bảng thành phần hóa của xương

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

141,06

141,06

Bảng 3.4: Bảng đơn phối liệu của xương

3.2.5 Hệ số giản nở nhiệt của xương.

Ta sử dụng công thức gần đúng của Winkel Manm Sechatt [4]:

α.10 6 = Σx i a i

Trong đó chúng ta xem:

Bảng 3.5: Hệ số giãn nở nhiệt của các oxit

+ 13,67.0,0088 + 28,33.0,0212 + 33,33.0,015

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

3.3 Tính đơn phối liệu cho men.

3.3.1 Lựa chọn nguyên liệu cho men

Men là lớp thủy tinh phủ lên bề mặt xương sản phẩm Lớp thủy tinh này hình thành do phốiliệu men bị nóng chảy trong quá trình nung và có các tác dụng làm cho bề mặt sản phẩm trởnên sít đặc và nhẵn bóng Men có tác dụng bảo vệ sản phẩm khỏi bẩn, tăng độ bền cơ học, độbền hóa học Ngoài ra men còn có tác dụng trang trí tăng độ thẩm mỹ cho sản phẩm

Trong thành phần men ngoài các chất tạo pha thủy tinh còn có chứa một số oxit kimloại để tạo màu

Chính những yêu cầu đó, thực hiện khảo sát các thông số hóa học, giá thành ta chọn sửdụng các loại nguyên liệu: Cao lanh Đà Lạt, tràng thạch Vĩnh Phú, Cát Cam Ranh,

3.3.2 Yêu cầu của men.

Chênh lệch giữa hệ số giãn nở của mộc và men nằm trong khoảng cho phép:

| α mộc – α men | < 13.10 -7

3.3.3 Thành phần phối liệu men.

Trong đó chúng ta xem:

Bảng 3.6: Hệ số giãn nở nhiệt của các oxit dùng cho men

Chênh lệch giữa hệ số giãn nở của mộc và men nằm trong khoảng cho phép:

| α mộc – α men | < 13.10 -7

Bảng 3.7: Bảng thành phần hóa của men [2]

Oxit SiO 2 Al 2 O 3 R 2 O BaO CaO MgO ZrO 2 PbO ZnO Ba 2 O 3 Fe 2 O 3 TiO 2 Men 49,35 8,16 6,21 1,5 2,5 1 13,33 7,5 2,5 7,51 0,2 0,24

Bảng 3 8: Hệ số giãn nở nhiệt của các oxit [2]

khác được xem như tạp chất:

SVTH: Nguyễn Minh Tuân Trang 33

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Đình Khôi

Bảng 3.9: Bảng đơn phối liệu của men

Cân bằng vật chất cho nhà máy sản xuất sứ vệ sinh có năng suất 500 000 sản phẩm/năm

Tính cân bằng vật chất nhằm mục đích xác định lượng nguyên liệu cần dùng của nhà máy

3.4.1 Mộc

- Năng suất của nhà máy: 500 000 (sản phẩm/năm)

- Khối lượng mộc sau khi sấy (độ ẩm < 2%): 12,6 (kg/sản phẩm)

- Khối lượng của sản phẩm sau khi nung: 11 (kg/sản phẩm)

Nhận xét:

+ Ở các giai đoạn bể chứa, sàng rung, nghiền bi ướt có tỷ lệ hao hụt là rất thấp, ở đâyvấn đề ở quá trình tháo hồ, hồ còn dính lại bên trong máy nghiền, mặc khác ở quá trìnhsàng có sự hao hụt của lượng còn giữ lại trên sàng

+ Ở khâu bể chứa, việc hao hụt thường được xét đến là do hồ bị dính khi ta bơm qua lại giữa các bể qua lại Trên cơ sở đó ta chọn tỷ lệ hao hụt là 0,5%

+ Ở khâu tạo hình, vận chuyển và phun men sự hao hụt rất thấp Có thể thấy, ở quá trình tạo hình, vận chuyển nếu xảy ra sai sót đều có thể thu hồi lại Ngược lại ở khâu phun

men hao hụt xảy ra bởi vì quá trình phun có thể bay ra ngoài và trình độ tay nghề của công nhân Chính vì vậy, ta chọn tỷ lệ hao hụt ở khâu này là 1%

+ Ở giai đoạn sấy: có thể nói đây là khâu phát hiện lỗi nhiều nhất Tại đây các sảnphẩm mộc có thể được phát hiện ngay bằng mắt thường hoặc những lỗi mà mắt có thểkhông thấy Ta chọn tỷ lệ hao hụt ở giai đoạn này là 2%

thành phẩm và phế phẩm Chính vì thế ta chọn tỷ lệ hao hụt ở khâu này là 5%

+ Tỷ lệ hồi lưu: Trên thực tế, đây là dây chuyền công nghệ khắp kín các sản phẩmtrước khi nung có hao hụt đều có thể hồi lưu gần như hoàn toàn về xưởng nguyên liệu(được xử lý làm nguyên liệu gầy, đánh tơi, xử lý lại) Vì thế ta chọn tỷ lệ hồi lưu ở cáckhâu nằm trong khoảng 90 – 95%

Từ bảng 3.10 suy ra tổng nguyên liệu dùng cho sản xuất:

585111x12,6 = 7372,4 (Tấn/năm)

1000

- Tổng lượng hồi lưu: 64,9 + 132,9 + 204,9 + 69,0 + 12,9 = 484,1 (Tấn/năm)

- Tổng nguyên liệu cần thiết có ở kho (độ ẩm w = 0%):