1. Giới thiệu:
Hiện nay cả nước đã đầu tư xây dựng nhiều dây chuyền sản xuất gạch gốm ốp lát với tổng công suất thiết kế tới 132 triệu m2/năm, trong đó có 108 triệu m2 gạch ốp lát phủ men. Như vậy nhu cầu men các loại cho gạch gốm ốp lát hàng năm khoảng 972.000 tấn. Men gạch gốm được hình thành do phản ứng nóng chảy của frit và của các cấu tử khác của phối liệu men trong quá trình nung, lớp phủ trên bề mặt gạch làm tăng tính mỹ thuật và tính kỹ thuật cho gạch.
Nhờ kết quả nghiên cứu đề tài RD 9622, dự án P đã thực hiện bước chuyển tiếp từ nghiên cứu thí nghiệm sang sản xuất thử nghiệm và đưa vào áp dụng ở quy mô công nghiệp tại các cơ sở sản xuất, nhằm hoàn thiện các thông số công nghệ và xác lập dây chuyền sản xuất frit, men cho gạch gốm lát nền.
2. Kết quả nghiên cứu của dự án
2.1 Nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp
Nguyên liệu được nghiên cứu, lựa chọn cho sản xuất frit và men là các nguyên liệu khoáng sản có sẵn ở trong nước như đất sét, cao lanh, thạch anh, trường thạch, đá vôi và các hoá chất công nghiệp được sản xuất trong nước và nhập khẩu như hyđroxyt nhôm, oxyt kẽm, axit boric, borax, soda, silicat zicon...Yêu cầu chất lượng nguyên liệu để sản xuất frit và men khá cao về cả mặt hoá học lẫn vật lý. Tuy nhiên điều kiện khai thác, chế biến nguyên liệu của ta còn hạn chế nên việc tính toán lực chọn nguyên liệu đưa vào phối liệu frit và men phải lưu ý sao cho vừa bảo đảm được yêu cầu kỹ thuật, vừa phù hợp với điều kiện thực tế về khả năng chế biến nguyên liệu ở trong nước.
2.2 Sản xuất thử nghiệm frit
Frit được sản xuất thử nghiệm trên cơ sở xác lập của hệ đa cấu tử R2O – RO – B2O3 – Al2O3 – ZrO2 – SiO2 trong đó hàm lượng nguyên liệu khoáng tự nhiên chiếm 60 – 65% và hoá chất công nghiệp chiếm 40-35%.
Việc đồng nhất phối liệu frit trước khi đưa vào nấu là một công đoạn cần thết và quan trọng, phối liệu không đồng nhất sẽ làm sai khác nhiệt độ, thời gian nấu và cả chất lượng frit. Dự án đã sử dụng thiết bị trộn công suất 1,5 tấn/giờ độ ẩm trộn phối liệu 5%.
+ Nấu frit: frit được nấu bằng 2 loại lò là lò bể và lò quay và cho cả 2 loại frit để chế tạo men lót và men nền, nhiẹt độ nấu frit 1370 – 1450 0C.
Lò quay có công suất 700kg/mẻ ở Long Hầu, Thái Bình, nhiên liệu nấu là khí gaz, thời gian nấu 10-12 giờ/mẻ.
Lò bể công suất 2-2,5 tấn/ngày tại Viện Vật liệu Xây dựng, nhiên liệu nấu là dầu diezel.
Nhìn chung frit nấu ở lò quay Thái Bình và lò Bể tại Viện đều đạt chất lượng song nấu ở lò bể tổn thất trong quá trình nung thấp hơn khoảng 1% và frit bóng hơn, trong hơn lò quay.
Frit sản xuất thử nghiệm có khối lượng riêng 2,55 – 2,67 g/cm3, nhiệt độ biến mềm 840-8600C, mức chảy máng nghiêng ở 10500C 3,0 – 3,5 cm, độ bền axit 3% sau 7 ngày không bị phá huỷ.
Bảng 1 - xem tại tệp đính kèm
2.3 Sản xuất thử men và đưa vào áp dụng
Tiếp nối các đợt sản xuất frit là bước sản xuất thử nghiệm men để cấp cho nhà máy gạch gốm ốp lát đưa vào ứng dụng. Lượng men dự án đã sản xuất đưa vào áp dụng gần 150 tấn, số còn lại gần 100 tấn được áp dụng bằng hình thức cấp frit.
Muốn sản xuất men đưa vào ứng dụng thành công dự án đã phải theo sát sản xuất để điều chỉnh nhiệt độ của men phù hợp với sản xuất ở nhà máy theo từng thời điểm áp dụng khác nhau.
Bảng 2 - xem tại tệp đính kèm
+ Hồ men:
Để khắc phục hiện tượng sa lắng và những thay đổi lưu biến của hồ men trong quá trình nghiền men ngoài việc đưa nước vào cần bổ sung một số chất điện giải như STPP sodium tripoyphotphat và CMC cacbonyl metyl cenlulo.
Các thông số kỹ thuật hồ men đưa vào ứng dụng sản xuất:
Độ mịn sau nghiền: 0- 0,2 % trên sàng 10.000 lỗ
Độ nhớt hồ men: 10-13 giây/ 100ml
Khối lượng riêng: 1,55 – 1,80 g/cm3
Lượng men phủ: 850 – 900 g/m2
+ Sản phẩm: Sản phẩm gạch ốp lát áp dụng men thử nghiệm nung ở nhiệt độ 1160 – 1180 0C của dự án có chất lượng sau:
Độ hút nước: < 6%
Cường độ uốn: > 20N/mm2
Độ cứng bề mặt: 5 Mohs
Độ chịu mài mòn: cấp II 450- 600 vòng
Sai lệch kích thước: < 0,6%
2.4 Định hình dây chuyền công nghệ sản xuất men công suất 3000 tấn/năm
Dây chuyền công nghệ sản xuất 3000 tấn/năm được định hình trên cơ sở các thông số công nghệ đã xác lập thông qua sản xuất thử nghiệm và đưa vào áp dụng 250 tấn men cho gạch gốm lát nền.
+ Mô tả công nghệ: Nguyên liệu tự nhiên và hoá chất công nghiệp sau khai thác, chế biến, đánh giá, lựa chọn được tập kết về kho và chuyển tới các thùng chứa riêng sau đó tới các silô chứa bằng khí nén. Từ si lô chứa, nguyên liệu được định lượng chính xác theo bài phối liệu, chuyển tới thùng chứa rồi đi trộn nhờ hệ thống bằng tải và khí nén. Phối liệu được đồng nhất bằng máy trộn hành tinh công suất 1500kg/mẻ rồi vận chuyển bằng khí nén tới phễu nạp và nhờ thiết bị nạp liệu liên tục công suất 250-300 kg/h đưa phối liệu vào lò bể nấu frit.
Hình 1 - xem tại tệp đính kèm
Để thuận lợi cho việc nấu các frit khác nhau, dây chuyền sản xuất được thiết kế bao gồm: 2 lò bể công suất 5 tấn/ngày và 1 lò quay nấu gián đoạn công suất 700 kg/mẻ để phục vụ nghiên cứu phát triển. Nhiệt độ tối đa của lò nấu frit: 1500 0C. Frit được nấu chảy và tháo ra khỏi lò được làm lạnh đột ngột bằng nước. Sau đó, frit được sấy khô đóng bao chuyển tới nhà máy sản xuất gạch ceramic làm men hay đưa đi trộn với nguyên liệu, hoá chất thành phối liệu men rồi chuyển tới nhà máy. Tại nhà máy, phối liệu men được nghiền mịn thành hồ men và phủ lên xương gạch rồi nung.
3. Kết luận:
Dự án sản xuất và đưa vào áp dụng thử nghiệm men cho gạch gốm lát nền đã hoàn thành tốt các nội dung kỹ thuật về hoàn thiện công nghệ. Frit và men có chất lượng tốt tương đương của ngoại và có giá rẻ hơn vì được sản xuất chủ yếu bằng nguyên liệu ở trong nước. Kết quả nghiên cứu, sản xuất thử nghiệm không những cho phép ta định hình được công nghệ sản xuất mà còn khẳng định được việc tự đầu tư công nghệ sản xuất frit và men cho gạch gốm lát nền là hoàn toàn khả thi.
Nguồn tin: Theo Thông tin Khoa học Công nghệ Vật liệu Xây dựng
| Tài liệu đính kèm bài viết | |
|---|
| Gach_gom_lat_nen.doc | Tải về |