Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GỐM XÂY DỰNG

Việc tạo hình dẻo đối với gạch được thực hiện bằng máy. Phương pháp này có ưu

điểm là có thể sản xuất được nhiều loại sản phẩm có hình dạng, kích thước khác nhau và

cả những hình dạng phức tạp, chuẩn bị phối liệu đơn giản, nguyên liệu được sử lý đồng

đều, thiết bị ít, không cồng kềnh. Đối với phương pháp này trong q trình gia cơng

ngun liệu và tạo hình thì sản phẩm có độ ẩm lớn, lượng khơng khí lẫn vào trong phối

liệu nhiều do đó sản phẩm dễ co ngót và xuất hiện ứng suất trong sản phẩm. Tuy nhiên ta

có thể khắc phục hiện tượng này bằng cách tạo hình gạch bằng máy ép Lentơ chân

khơng.

Nhược điểm chính của phương pháp này là có độ co khi sấy và khi nung lớn, do đó

ảnh hưởng khơng tốt đến kích thước sản phẩm và hình dạng chính xác của sản phẩm. Độ

ẩm tạo hình cao nên quá trình sấy lâu làm tăng giá thành sản phẩm, giảm chất lượng sản

phẩm, viên gạch mộc, ngói quá mềm nên dễ biến dạng gây khó khăn cho việc sấy trên va

gơng của lò sấy Tuynel.

- Phương pháp bán khô

Phương pháp này cho ta kích thước và hình dạng của sản phẩm chính xác. Sản phẩm

ít co sấy và co nung, cho độ bền nhiệt cao. Cho phép rút ngắn thời gian sấy, sử dụng cả

nguyên liệu dẻo và không dẻo. Cường độ viên mộc cao, có thể cho phép cơ giới hố khâu

thao tác đưa gạch vào va-gông.

Nhược điểm của phương pháp này là: độ ẩm tạo hình từ 7 - 11%, như vậy độ dính kết

của đất sét khơng cao bằng phương pháp dẻo. Do đó để tạo hình tốt cần gia cơng ngun

liệu rất kỹ và thận trọng, khi tạo hình đòi hỏi phải nén dưới áp lực cao, vốn đầu tư cho

thiết bị lớn.

Phương pháp sấy và nung sản phẩm

-



Sấy sản phẩm gạch và các loại khối đá gốm: có thể thực hiện bằng phương pháp tự nhiên

hay nhân tạo.

Sấy tự nhiên: Những thiết bị sấy chủ yếu của phương pháp sấy tự nhiên là các thiết bị

kiểu bao che - sân cáng phơi gạch và các kiểu nhà dàn giới thiệu ở bảng dưới. Sấy tự

nhiên được thực hiện trên sân phơi và nhà dàn. Khi phơi trên sân người ta có các tấm che

đề phòng khi mưa sẽ làm hỏng gạch và thường xuyên đảo gạch (xếp lại theo các cách xếp

khác nhau và tận dụng hướng gió theo mùa để rút ngắn thời gian phơi. Kiểu phơi ở nhà

dàn có loại giá phơi và loại giá phơi dùng khay để phơi sấy gạch; cũng nên thường xuyên

đảo gạch và để chóng khơ và tận dụng hướng gió. Chiều cao của giá phơi từ 1,7 – 2 m và

có 5 – 7 tầng.



SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN 15VL



33



ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GỐM XÂY DỰNG

Bảng 3.1. Các kiểu phơi sấy

Kích thước của nhà

sấy, m



Diện tích có

ích, m2



Năng suất tính

theo m2 trong 1

mùa, viên



- Trên sân



3 x 30



70



330



- Kiểu lán trại



4 x 60



200



510



10 x 130



1040



1200



8 x 60



390



1400



Loại thiết bị sấy phơi



- Kiểu có giá phơi

- Kiểu giá phơi, có khay để

có thể nâng hạ, di chuyển



Nhược điểm của phương pháp sấy tự nhiên là thời gian sấy kéo dài và không ổn định

từ 5 – 20 ngày), thời gian sấy phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu đòi hỏi phải có mặt bằng

sấy lớn; khó điều chỉnh chế độ sấy; đòi hỏi nhiều người phục vụ (10 – 11 người/giờ cho

1000 viên gạch mộc); khó tổ chức và cơ giới hố các khâu sản xuất.

Sấy nhân tạo: tuỳ theo chế độ làm việc các thiết bị sấy nhân tạo có thể làm việc liên

tục hay không liên tục. Trong các thiết bị sấy hoạt động gián đoạn, nhiệt độ và độ ẩm của

chất tải nhiệt thay đổi liên tục theo thời gian. Trong các thiết bị sấy liên tục các thông số

này của chất tải nhiệt thay đổi theo chiều dài của tuynel nhưng không đổi theo thời

gian.Trong sản xuất gốm, người ta dùng chủ yếu các loại lò sấy kiểu tuynel, đốt nóng

bằng khí thải lò nung và khí buồng đốt. Sấy sản phẩm mộc bằng lò sấy tuynel cho phép

nâng cao cơng suất của nhà máy, giảm chi phí lao động, việc sử dụng lò sấy tuynel có

hiệu quả lớn khi thời gian sấy không quá 24 giờ. Tổng số viên gạch được sấy trong các lò

tuynel chiếm khoảng 70% số gạch được sản xuất ra. Các viên mộc được đưa vào lò sấy

tuynel bằng cách xếp trên những xe va gơng (va gơng sấy hay va gơng lò nung), thì kích

thước lò sấy tuynel phải phù hợp với kích thước của va gơng lò nung và khối xếp mộc

trên va gơng lò.

Sấy sản phẩm ngói lợp: Người ta sấy ngói trong các nhà sấy tự nhiên (trong các nhà

kho sấy có giá phơi) hay sấy nhân tạo (trong các thiết bị sấy phòng, sấy tuynel, sấy băng

chuyền có giá treo. Thời gian sấy ngói trong các nhà dàn phơi ngói từ 6 – 12 ngày. Độ ẩm

còn lại 6 – 7%. Trong các lò sấy tuynel, người ta sấy ngói bằng chất tải nhiệt là khơng khí

nóng, sản phẩm cháy nhiên liệu từ các buồng đốt hoặc khí thải và khơng khí nóng lấy từ

các lò nung có nhiệt độ 50 - 80 0C và độ ẩm tương đối là 20 – 35% (khi vào lò sấy) đến 85

– 96% (khi ra lò sấy).

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN 15VL



34



ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GỐM XÂY DỰNG

-



Nung sản phẩm

Do yêu cầu khi sấy sản phẩm được thực hiện bằng sấy tự nhiên và cả lò sấy tuynel

nên khi nung sản phẩm sẽ được thực hiện bằng lò nung tuynel. Nung sản phẩm gạch ngói

trong lò tuynel tiến hành theo cùng một chế độ nhiệt, mật độ xếp là 0,55 – 0,65 tấn/m3 thể

tích lò. Thời gian nung là 32- 50 giờ.



-



Kết luận:

Qua các bước phân tích trên, em chọn phương pháp gia cơng ngun liệu và tạo hình

theo phương pháp dẻo, sấy sản phẩm thực hiện theo cả phương pháp sấy tự nhiên trên sân

phơi cáng và sấy nhân tạo (lò sấy tuynel), nung sản phẩm trong lò nung tuynel.

3.1.1 Sơ đồ công nghệ

a. Sơ đồ công nghệ sản xuất gạch 2 lỗ đất sét nung

Nguyên liệu đất sét từ kho đất sau khi đã ủ được đưa vào máy tiếp liệu hình hộp.

Máy tiếp liệu hình hộp có thể là đặt chìm hoặc nổi. Băng tải xích ngầm lấy đất sét từ cửa

xả phía dưới của máy tiếp liệu hình hộp đưa lên, đồng thời băng tải than đưa lượng than

vừa đủ từ kho than vào máy cán thô. Hỗn hợp sau khi cán thô được đưa vào máy nhào

trộn 2 trục có lưới lọc. Tại máy này, phế phẩm sau khi qua đập hàm và nghiền 2 trục cũng

được đưa vào để nhào trộn cùng với đất sét và than. Nước cũng được đưa vào máy nhào

trộn để đảm bảo độ ẩm phối liệu đạt từ 18 – 22 %. Phối liệu được đưa qua máy cán mịn

rồi đưa vào ép lento chân khơng tạo hình, qua máy cắt gạch tự động để đạt độ chính xác

về kích thước rồi xếp lên băng tải gạch đưa ra sân phơi cáng trước khi xếp vagông đưa

vào sấy và nung trong lò tuynel. Độ ẩm trước khi vào nung là < 3%. Sau khi nung, sản

phẩm được đưa ra bãi sản phẩm, phân loại và đóng gói.



SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN 15VL



35



ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GỐM XÂY DỰNG



Hình 3.1. Sơ đồ cơng nghệ sản xuất gạch 2 lỗ đất sét nung

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN 15VL



36



ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GỐM XÂY DỰNG

a. Sơ đồ cơng nghệ sản xuất ngói đất sét nung



Hình 3.2. Sơ đồ cơng nghệ sản xuất ngói đất sét nung

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN 15VL



37



ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GỐM XÂY DỰNG

Nguyên liệu đất sét từ kho đất sau khi đã ủ được đưa vào máy tiếp liệu hình hộp.

Máy tiếp liệu hình hộp có thể là đặt chìm hoặc nổi. Băng tải xích ngầm lấy đất sét từ cửa

xả phía dưới của máy tiếp liệu hình hộp đưa lên máy cán thô. Đất sét sau khi cán thô

được đưa vào máy nhào trộn 2 trục có lưới lọc. Tại máy này, phế phẩm sau khi qua đập

hàm và nghiền 2 trục cũng được đưa vào để nhào trộn cùng với đất sét. Nước cũng được

đưa vào máy nhào trộn để đảm bảo độ ẩm phối liệu đạt từ 18 – 22 %. Sau khi nhào trộn,

phối liệu được ủ để tăng độ đồng nhất về thành phần. Phối liệu tiếp tục được đưa qua

máy cán mịn rồi đưa vào ép lento chân không tạo viên galet. Galet được đưa vào hầm ủ

trong 7 ngày trong độ ẩm 18 – 20% cho thành phần phối liệu đồng nhất hơn trước khi

đưa vào tạo hình viên ngói bằng máy ép bàn xoay. Ngói sau khi tạo hình sẽ được xếp lên

các giá và đưa đi sấy 2 – 3 ngày trên sân phơi có mái che. Sau đó, ngói được đưa nhúng

qua dung dịch tạo màu và hong khô lại lần 2 trước khi xếp va gông đưa vào sấy tuynel.

Sản phẩm sau khi nung được dỡ va gông đồng thời phân loại và đưa ra bãi sản phẩm.

3.2 Tính cân bằng vật chất

3.2.1 Chế độ làm việc của nhà máy

Để đảm bảo điều kiện vận hành an tồn và bố trí dây chuyền công nghệ, ta cần

phải thiết lập chế độ làm việc cho nhà máy. Đặc điểm của dây chuyền công nghệ sản xuất

gốm theo phương pháp dẻo có thể chia nhà máy thành các phân xưởng chính bao gồm:

phân xưởng chuẩn bị phối liệu và tạo hình, phân xưởng sấy và phân xưởng nung, ngồi ra

còn có phân xưởng cơ khí. Dựa trên đặc điểm sản xuất của từng phân xưởng ta sẽ định

chế độ làm việc cho mỗi phân xưởng.

+ Phân xưởng chuẩn bị phối liệu và tạo hình có thể bố trí làm việc 2 ca là 16 giờ sản

xuất.

+ Phân xưởng sấy và phân xưởng nung, do điều kiện lò sấy và lò nung làm việc liên tục

do vậy 2 phân xưởng này sẽ hoạt động liên tục 3 ca.

a. Phân xưởng gia công nguyên liệu và tạo hình

Phân xưởng làm việc 2 ca / ngày.

- Ca 1: từ 6h 14h.

- Ca 2: từ 14h 22h.

Thời gian trên có thể thay đổi linh hoạt theo từng mùa.

Số ngày làm việc trong năm:



365 ngày.



Số ngày nghỉ lễ tết:



8 ngày.



Số giờ làm việc trong 1 ca:



8h.



Số ngày nghỉ chủ nhật:



52 ngày.



SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN 15VL



38



ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GỐM XÂY DỰNG

Số ngày nghỉ sửa chữa bảo dưỡng:



5 ngày



Số ngày làm việc trong năm:



365 – 52 – 8 – 5 = 300 ngày.



Số ca làm việc trong năm:



300 2 = 600 ca.



Số giờ làm việc trong năm:



6008 = 4800 giờ.



b. Phân xưởng sấy – nung sản phẩm

Số ngày trong năm:



365 ngày.



Số ngày sửa chữa bảo dưỡng:



15 ngày.



Số ca làm việc trong 1 ngày:



3 ca.



Số giờ làm việc trong 1 ca:



8 giờ.



Số ngày làm việc trong năm:



365 – 15 = 350 ngày.



Số ca làm việc trong năm:



350 3 = 1050 ca.



Số giờ làm việc trong năm:



10508 = 8400 giờ



Yêu cầu của tổ này là làm việc liên tục nên quanh năm chỉ nghỉ những ngày sửa chữa.

c. Tổ xếp mộc lên vagông

Yêu cầu của tổ này là làm việc liên tục nên quanh năm chỉ nghỉ những ngày sửa chữa.

Số ngày trong năm:



365 ngày.



Số ngày sửa chữa bảo dưỡng:



15 ngày.



Số ca làm việc trong 1 ngày:



2 ca.



Số giờ làm việc trong 1 ca:



8 giờ.



Số ngày làm việc trong năm:



365 – 15 = 350 ngày.



Số ca làm việc trong năm:



350 2 = 700 ca.



Số giờ làm việc trong năm:



7008 = 5600 giờ.



d. Tổ xếp dỡ sản phẩm

Yêu cầu của tổ này là làm việc liên tục nên quanh năm chỉ nghỉ những ngày sửa

chữa. Tuy nhiên chỉ cần làm 2 ca trong 1 ngày đêm.

Số ngày trong năm:



365 ngày.



Số ngày sửa chữa bảo dưỡng:



15 ngày.



Số ca làm việc trong 1 ngày:



2 ca.



Số giờ làm việc trong 1 ca:



8 giờ.



SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN 15VL



39



ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GỐM XÂY DỰNG

Số ngày làm việc trong năm:



365 – 15 = 350 ngày.



Số ca làm việc trong năm:



350 2 = 700 ca.



Số giờ làm việc trong năm:



7008 = 5600 giờ.



Bảng 3.2. Quỹ thời gian làm việc của từng phân xưởng

Phân xưởng



Số ngày làm việc trong năm



Ca/năm



Giờ/năm



Phân xưởng tạo hình



300



600



4800



Phân xưởng sấy



350



1050



8400



Phân xưởng nung



350



1050



8400



3.2.2 Cân bằng vật chất cho dây truyền sản xuất gạch 2 lỗ

Nhà máy sản xuất gạch 2 lỗ và ngói đất sét nung công suất 22 triệu viên gạch chuẩn

trên năm.Với tỉ lệ 65% là gạch chuẩn ta có số lượng gạch chuẩn là 14,3 triệu viên gạch

7, 7 ×



2,106

= 7, 72

2,1



chuẩn. Số viên ngói là:



triệu viên.



Cân bằng vật chất giai đoạn trộn phối liệu đến bãi sản phẩm

Ở mỗi công đoạn đều có những tỉ lệ hao hụt khác nhau, ta có bảng thông số hao hụt

qua từng công đoạn.

Bảng 3.3. Thông số hao hụt các công đoạn chuẩn bị phối liệu, tạo hình và nung(%)

Kho sản phẩm

0,5

Nung tuynel



3,0



Sấy thứ cấp



1,0



Sấy tự nhiên



1,0



Xe goong



0,5



Băng tải



0,5



Máy cắt gạch tự động



1,0



Máy ép lento chân không



1,0



Máy cán mịn



0,5



Máy cán thô



0,5



Máy trộn 2 trục



0,5



- Năng suất của sản phẩm gạch 2 lỗ cần xuất kho là: N0gạch = 14300000 viên/năm.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN 15VL



40



ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GỐM XÂY DỰNG

1. Công suất nhà máy khi đưa vào kho sản phẩm là N1gạch . Hao hụt là a1= 0,5%.

N 0gach ×



N1gạch=



100

100

= 14300000 ×

= 14371859

100 − a1

100 − 0,5



(viên/năm).



2. Cơng suất nhà máy trước khi ra lò nung là N2gạch . Hao hụt a2 = 3%.

N1gach ×



N2gạch =



100

100

= 14371859 ×

100 − a2

100 − 3



=14816349,5 (viên/năm).



3. Cơng suất nhà máy trước khi ra khỏi hầm sấy thứ cấp là N3gạch . Hao hụt a3= 1%.

N 2gach ×



N3gạch=



100

100

= 14816349, 5 ×

= 14966009, 6

100 − a3

100 − 1



(viên/năm).



4. Công suất ở khâu sấy tự nhiên là N4gạch . Hao hụt là a = 1%.

N 3gach ×



N4gạch =



100

100

= 14966009, 6 ×

= 15117181, 4

100 − a4

100 − 1



5. Công suất trước khi ra khỏi xe goong là N

N 4gach ×



N5gạch =



gạch

5



(viên/năm).



. Hao hụt a5 = 0,5%.



100

100

= 15117181, 4 ×

= 15193147,15

100 − a5

100 − 0, 5



(viên/năm).



6. Công suất trước băng tải ra gạch mộc là N6gạch . Phế phẩm khi cắt là a6 = 0,5%.

N 5gach ×



N6gạch =



100

100

= 15193147,15 ×

= 15269494, 62

100 − a6

100 − 0, 5



(viên/năm).



7. Công suất trước khi ra khỏi máy cắt gạch là N7gạch . Phế phẩm khi cắt là a7 = 1%.

N 6gach ×



N7gạch =



100

100

= 15269494, 62 ×

= 15423731,94

100 − a7

100 − 1



(viên/năm).



8. Công suất trước máy ép lento chân không là N8gạch . Phế phẩm khi cắt là a8 = 1%.

N 7gach ×



N8gạch =



100

100

= 15423731,94 ×

= 15579527, 21

100 − a8

100 − 1



Khối lượng viên gạch ngay sau khi tạo hình là: Gth = 2,95 kg.



SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN 15VL



41



(viên/năm).



ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GỐM XÂY DỰNG







15579527, 21



G8 = N8×Gth =



×2,95 = 45959605,27(kg/năm) = 45959,61 (tấn/năm).



Khối lượng thể tích của phối liệu trước máy ép là:





ρ08



= 1,88 tấn/m3.



Thể tích phối liệu đưa vào ép là:

V8 =



G8 45959, 61

=

= 24446, 6

ρ 08

1,88



(m3/năm).



9. Khối lượng phối liệu trước máy cán mịn là G9. Hao hụt a9 = 0,5%.

G9 = G8 ×



100

100

= 45959, 61×

= 46190,56

100 − a9

100 − 0, 5



(Tấn/năm).



Cho khối lượng thể tích của phối liệu trước khi đưa vào cán mịn là:

V9 =



G9 46190,56

=

= 24569, 45

ρ 09

1,88



ρ 09



=1,88 Tấn/m3.



(m3/năm).



10. Khối lượng phối liệu trước máy cán thô là G10. Hao hụt a10 = 0,5%.

G10 = G9 ×



100

100

= 46190,56 ×

= 46422, 67

100 − a10

100 − 0,5



(Tấn/năm).



Cho khối lượng thể tích của phối liệu trước khi đưa vào cán mịn là:

V10 =



G10 46422, 67

=

= 24692,91

ρ10

1,88



ρ10



=1,88 Tấn/m3.



(m3/năm).



11. Lượng phối liệu trước máy nhào trộn hai trục ướt là G trộn. Hao hụt ở máy nhào trộn

hai trục là a11 = 0,5%.

Gtron = G10 ×



100

100

= 46422, 67 ×

= 46655,95

100 − a11

100 − 0, 5



Lượng nước đưa vào nhào trộn: GH2O = Gtrộn – Gbđ

Trong đó:

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN 15VL



42



(Tấn/năm).



ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GỐM XÂY DỰNG

46655, 95



Gtrộn: Lượng phối liệu đưa vào trộn, Gtrộn =



Tấn.



Wpl: Độ ẩm cuối cùng, Wpl = 20%.

Wbđ: Độ ẩm ban đầu được tính như sau.

Wbđ = Wđấtx%Đất + Wthanx%Than = 0,14x95,8 + 0,065x4,2 = 13,68%.

Gbd = Gtron ×



100 − Wpl

100 − Wbd



= 46655,95 ×



100 − 20

= 42906,95

100 − 13, 68



(Tấn).



Thay số vào ta được: GH2O = 3749 (Tấn).

Suy ra lượng phối liệu đưa vào máy nhào trộn hai trục ướt là:

G11 = Gbđ =42906,95(Tấn/năm).

Khối lượng thể tích của phối liệu trước máy nhào trộn hai trục là:

V11 =



G11 42906, 95

=

= 22822,85

ρ11

1,88



ρ11



=1,88 Tấn/m3.



(m3/năm).



∗ Tính thành phần phối liệu ở độ ẩm thực tế

Ta có:



% Đất sét = 95,8%

% Than = 4,2%.

-



Độ ẩm của:

Đất sét là 14%.

Than là 6 %.



-



-



Lượng đất sét ở độ ẩm 14% là: a =



95,8

.100

100− 14



Lượng than cám ở độ ẩm 6% là: b =



4,2

.100

100− 6



Vậy tỉ lệ thành phần phối liệu ở độ ẩm tự nhiên là:



-



%Đất sét =



a

111,39

=

= 96,14%

a+ b + c 111,39+ 4,47



SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN 15VL



43



= 111,4 (pkl)



= 4,47 (pkl)



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×