ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

Phần 1

TỔNG QUAN
I. Sơ lược tình phát triển ngành gốm xây dựng hiện nay:
-

-

-

-

-

Thực hiện đường lối đổi mới của Đảng, ngành công nghiệp vật liệu xây dựng của
nước ta phát triển rất nhanh cả về số lượng và chất lïng. Phát huy tiềm năng
trong nước, hợp tác liên doanh liên kết với nước ngoài. Bằng trí tuệ Việt Nam,
chúng ta nắm bắt, tiếp thu khoa học công nghệ tiên tiến, kỹ thuật hiện đại của thế
giới ứng dụng vào hoàn cảnh nước ta. Chúng ta đã đầu tư xây dựng hàng loạt nhà
máy sản xuất vật liệu xây dựng hiện đại, sản phẩm chất lïng cao. Các nhà máy
sản xuất gạch ceramic, granite nhân tạo có công suất lò từ 1 triệu đến 2 triệu
m2/năm, cơ giới hoá, tự động hoá cao, chất lượng sản phẩm ngang với các nước
tiên tiến, công suất thiết kế đạt 148 triệu m 2/năm, đứng hàng thứ 9 thế giới. Các
nhà máy sản xuất sứ vệ sinh cao cấp từ 3000 – 6000 sp/năm, với tổng công suất là
4.8 triệu sản phẩm/năm. Các nhà máy sản xuất gốm xây dựng cao cấp, gạch cotto,
gạch ngói cao cấp. Các nhà máy sản xuất đá ốp lát cẩm thạch, granite thiên nhiên
tấm lớn, chất lượng cao với năng lực sản xuất trên 1 triệu m 2/năm

Về mặt công nghệ, nhiều nhà máy được đầu tư công nghệ tiên tiến, nhưng không ít
nhà máy sử dụng công nghệ lạc hậu chưa được đổi mới cải tiến, có năng suất thấp,
gây ô nhiễm môi trường, tiêu hao vật chất lớn, chất lượng sản phẩm thấp: lò gạch
thủ công, mỏ khai thác đá xây dựng, đá ốp lát …
Nhiều công trình, nhiều đòa phương đầu tư không theo quy hoạch, không tính toán
đầu tư theo nhu cầu thò trường mà theo phong trào. Do đó nhiều loại sản phẩm
cung vượt cầu hoặc ngược lại gây mất cân đối, khủng hoảng thừa, thiếu. Như gạch
ceramic, granite hiện nay có công suất 148 triệu m 2/năm, nhưng nhu cầu thò trường
chỉ cần xấp xỉ 100 – 110 triệu m 2/năm, nhiều nhà máy chỉ khai thác được 70 –
75% công suất thiết kế.
Giá thành sản phẩm còn cao do chi phí sản xuất, chi phí quản lí lớn, tiêu hao năng
lượng cao: gạch ceramic 2.5 – 4 USD/m 2, đầu tư cho sứ vệ sinh10 – 12 USD/sp, có
xí nghiệp liên doanh hoặc 100% vốn nước ngoài đầu tư đến 30 USD/sp sứ vệ sinh
và 6USD/m2 gạch ceramic.do giá thành cao nên sản phẩm gốm sứ xây dựng của
tagặp rất nhiều khó khăn khi đối đầu với gốm sứ xây dựng nhập từ Trung Quốc.
Khi Hiệp đònh giao dòch tự do được áp dụng đầy đủ, gốm sứ xây dựng của ta ít có
ưu thế xuất khẩu
Về chất lượng sản phẩm, tuy thời gian qua đã được cải thiện nhiều nhưng đến nay
vẫn còn nhiều hạn chế, chất lïng không đều, còn dao động lớn. Các sản phẩm
gốm xây dựng tuy đã nâng cao chất lïng nhưng còn phải phấn đấu nhiều mới
cạnh tranh được với gốm sứ Italia, Tây Ban Nha, sứ vệ sinh Nhật. Đá ốp lát phát

SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 1


ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn


triển nhiều chủng loại, nhưng chất lượng chưa ổn đònh, nhất là khi khách hàng có
nhu cầu lớn.
Về môi trường, tuy đã được cải thiện nhưng đến nay vẫn còn nhiều bất cập. Khâu
khai thác nguyên liệu thô gây ô nhiễm môi trường chưa được đầu tư thích đáng.
Bên cạnh các nhà máy hiện đại, bảo vệ môi trường tốt, còn nhiều nhà máy sản
xuất gốm sứ chưa quan tâm vào khâu xử lí bảo vệ môi trường, khí thải công
nghiệp, nồng độ bụi vượt tiêu chuẩn cho phép hàng chục lần
Các giải pháp phát triển công nghiệp gốm xây dựng:
- Trong bối cảnh hội nhập khu vực và thế giới, thò trường cạnh tranh khốc liệt, để tồn
tại và phát triển, ngành công nghiệp gốm sứ ở nước ta phải đònh ra hướng đi thích
hợp, có giải pháp phát triển bền vững, lâu dài theo hướng công nghiệp hóa, hiện
đại hoá
- Bước vào thế kỷ XXI, khoa học công nghệ sản xuất gốm sứ xây dựng thế giới có
bước phát triển mới, chúng ta cần cập nhật thông tin, nắm bắt thành tựu khoa học
kó thuật tiên tiến của các nước trên thế giới để vận dụng vào hoàn cảnh nước ta,
đưa công nghệ sản xuất gốm sứ xây dựng của ta vươn lên ngang tầm với các nước
trong khu vực và trên thế giới
- Tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới (đổ rót tạo hình áp lực cao), để nâng cao
chất lượng sản phẩm sứ vệ sinh ngang tầm sứ Toto, Amarican Standar, Inax. Gạch
men cao cấp cỡ lớn của Italia, Tây Ban Nha với công nghệ ép 2 lần, trang trí liên
tục. Tiếp thu công gnhệ sản xuất men màu, frite chất lïng cao cạnh tranh được
với hàng ngoại nhập. Thay lò nung gạch thủ công bằng lò nung tunnel giảm tiêu
hao năng lïng , bảo vệ môi trường. Cần có bước đột phá để nghiên cứu ứng dụng
công nghệ tiên tiến, khai thác chế biến nguyên liệu đặc biệt cho đá ốp lát cẩm
thạch, granite tấm lớn
Về năng lực sản xuất gạch ceramic và gạch granite đến nay cung đã vượt cầu.
Năng lực sản xuất toàn ngành là 148.7 triệu m 2, trong lúc nhu cầu nội đòa năm 2004
khoảng 15 triệu m2, chỉ bằng 78% năng lực sản xuất. Năm 2002 sản xuất 96332000
m2, tiêu thụ 89 308 076 m2, tồn kho cộng dồn 20 049 859 m 2 bằng 22.5% lïng tiêu

thụ. Năm 2003 sản xuất 110 triệu m 2, tiêu thụ 105 triệu m2 cộng tồn 10m2 bằng
23.8% tiêu thụ. Nhiều nhà máy chưa khai thác được 75% năng lực, nhất là gạch
granite chỉ khai thác 60 – 65%. Do đó từ nay đến 2010 chưa đầu tư mới, chỉ đầu tư
khi nhu cầu thò trường tăng lên.
- Về sứ vệ sinh nên đầu tư đổi mới công nghệ, cải tiến kó tuật nâng cao chất lượng
sản phẩm và chủng loại mặt hàng sứ cao cấp. Cần tập trung đầu tư khai thác, chế
biến nguyên liệu theo công nghệ tiên tiến, sản xuất china caolanh chế biến sẵn,
men, màu, phụ kiện sứ vệ sinh, chế biến trường thạch chất lïng cao.
- Để có năng lực cạnh tranh với các nước trong khu vực, cần có giải pháp giảm chi
phí sản xuất, chi phí quản lí, chí phí tài chính để giảm giá thành sản phẩm
-

SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 2


ĐAMH: KTSX GỐM XD
-

-

-

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

Nâng cao chất lượng sản phẩm là yếu tố quyết đònh để tăng sức cạnh tranh. Đồng
thời đa dạng hoá sản phẩm, mở rộng chủng loại, màu sắc, mẫu mã, kích thước phù
hợp thò hiếu người tiêu dùng. Xây dựng các trung tâm nghiên cứu, ứng dụng tiến bộ
kó thuật, cải tiến chất lượng, thiết kế sản phẩm Việt Nam ngang tầm sản phẩm các

nước tiên tiến
Thời gian qua đã bộc lộ yếu điểm của các doanh nghiệp nước ta là thiếu kinh
nghiệm trong công tác tiếp cận , nắm bắt thông tin khai thác thò trường. Bước vào
hội nhập quốc tế chúng ta cần phải nâng cao năng lực, chủ động xây dựng chiến
lïc thò trường trong nước và ngòai nước, đảm bảo việc sản xuất kinh doanh ổn
đònh. Cần nghiên cứu hướng xuất khẩu là mặt trận thứ 2 để tạo điều kiện phát triển
sản xuất
Để thực hiện các mục tiêu trên, các doanh nghiệp cần coi trọng việc đào tạo đội
ngũ cán bộ quản lí kinh tế kỹ thuật, đội ngũ công nhân lành nghề, đào tạo chuyên
gia giỏi đủ trình độ nắm bắt thông tin khoa học, làm chủ được công nghệ hiện đại
vì sự nghiệp phát triển của ngành.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ gạch ceramic, granite, sứ vệ sinh 1996 – 2004

Sản
phẩm
Sứ vệ
sinh

Đơn
vò
1000
cái
Triệu
m2
Gạch
ceramic Tiêu
thụ
&
granite Năng
lực


1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

65

1206

1255

1520

2007

2604


3400

4200

4600

7.2

12.5

17.588

29.8

49.872 67.838 96.332 110.2

120

7.8

11.6

15.8

30.5

45.894 63.119 89.308

105


115

133.
7

148.7

67.2

82

117.5

(Theo tạp chí xây dựng tháng 1/2005)

SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 3


ĐAMH: KTSX GỐM XD

I.

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn
Bảng dự báo nhu cầu tiêu thụ

SẢN PHẨM


Năm 2005 Năm 2010

ĐƠN VỊ

Năm 2020

Gạch granite
Gạch xây

Triệu m2
Tỷ viên

15.5
10.9

18.6
13.7

25.0
15.0 –16.0

Vật liệu lợp

Triệu m2

85.0

98.0

118 –120


Đá xây dựng

Triệu m2

25.0

30.0

42.0 –43.0

Triệu m

2

25.7

32.8

44.0 – 45.0

Gạch ốp, lát

Triệu m

2

85.0

100


120 –130

Sứ vệ sinh
Kính xây dựng

Triệu sp
Triệu m2

29.0
40.0

3.5
60.8

4.9 - 5.8
85.0 – 90.0

Gạch chòu lửa

Nghìn tấn

86.0

115.5

160 –165

1.5


2.0

2.2 - 2.5

Cát xây dựng

Đá ốp, lát

Triệu m

2

Giới thiệu đòa điểm đặt nhà máy:

Nhà máy được đặt tại khu Công nghiệp Sóng Thần II, phía Đông đường sắt huyện Dó
An, Tỉnh Bình Dương.
1. Đặc điểm khí hậu:
- Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa.
- Nhiệt độ bình quân trong ngày khoảng 27°C.
- Lượng mưa trung bình hằng năm 2.177mm
- Hướng gió chính Tây Nam, vận tốc trung bình 2.15m/s.
2. Đặc điểm đòa hình:
- Khu vực xây dựng nhà máy có đòa hình bằng phẳng, độ dốc đòa hình<1% theo
hướng Đông Bắc-Tây Nam. Cao độ thấp nhất bằng 28.00m. Cao độ cao nhất
bằng 34.00m
2. Đặc điểm đòa chất:
- Đất ở khu vực này thuộc loại đất Sialit Feralit nâu vàng phát triển trên nền phù
sa cũ (đây là loại đất khá tốt rất thích hợp cho việc xây dựng, ít tốn kém cho
việc gia cố nền móng). Cường độ chòu nén của đất nền >2kg/cm 2
- Mặt nước ngầm khai thác có độ sâu 30-39m cách mặt đất. Chiều dày tầng chứa

nước 20-30m, chất lượng tốt, không nhiễm phèn, không nhiễm mặn. Lưu lượng
khai thác 5-60m3/h.
3. Hiện trạng mạng lưới hạ tầng kỹ thuật
- Giao thông : khu vực nghiên cứu có một trục đường chính bao quanh khu đất là
đường Bình Đường, lộ giới 17m.
- Hệ thống cấp điện, cấp nước, thoát nước được sử dụng chung vào mạng lưới
của khu công nghiệp Sóng Thần đã được thiết lập trước đó.

SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 4


ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

4. Ưu điểm và tính hợp lí của đòa điểm xây dựng nhà máy:
- Do mức độ công nghiệp hóa ngày càng cao và mức độ đầu tư xây dựng vào các
công trình trọng điểm ngày càng tăng nhanh ở Tỉnh Bình Dương. Đồng thời
Tỉnh có những chủ trương rất thoáng thu hút nhiều nguồn lực nhằm đẩy nhanh
tốc độ phát triển kinh tế của tỉnh. Cho nên kéo theo sự đẩy nhanh tiến độ phát
triển trong ngành vật liệu xây dựng, trong đó ngành gốm xây dựng là một trong
những xu hướng phát triển trọng điểm. Vì tỉnh Bình Dương là nơi có truyền
thống rất lâu đời về ngành gốm sứ, nên việc xây dựng nhà máy sản xuất gạch ở
tỉnh Bình Dương là rất thích hợp, cần thiết và kòp thời.
- Đồng thời, như ta đã biết, Tỉnh Bình Dương là nơi có nguồn tài nguyên rất dồi
dào, đặc biệt là những mỏ đất sét lộ thiên có trữ lượng rất lớn, đủ để cung cấp
cho ngành sản xuất vật liệu xây dựng, các loại gốm sứ trong thời gian 50 năm.
Tóm lại, việc thành lập nhà máy sẽ tận dụng nguồn tài nguyên dồi dào của

Tỉnh, đồng thời có thể giải quyết một lượng lớn lao động của Tỉnh và những
vùng lân cận.
- Tỉnh Bình Dương là một Tỉnh thuộc miền Đông Nam Bộ, là nơi có tốc độ phát
triển xây dựng ồ ạt, đặc biệt là trong ngành gốm sứ, gốm xây dựng, nên rất
thuận lợi trong quá trình tiêu thụ sản phẩm . Sản phẩm được tiêu thụ chủ yếu
trong khu vực miền Đông Nam Bộ, Thành Phố Hồ Chí Minh và khu vưcï Đồng
Bằng Sông Cửu Long.Với hệ thống giao thông hiện nay của Tỉnh, có thể đảm
bảo tạo điều kiện rất thuận lợi cho vận chuyển sản phẩm đến khu vực tiêu thụ .
- Đòa điểm đặt nhà máy nằm trong khu vực có hệ thống giao thông rất tốt, thuận
lợi vận chuyển nguyên vật liệu lẫn tiêu thụ sản phẩm.
- Nằm trong khu vực có tình hình đòa chất thủy văn khá tốt rất ít ảnh hưởng đến
quá trình sản xuất của nhà máy. Cường độ đất nền khá tốt, có thể thiết kế
những phương án móng đơn giản
- Nằm trong khu công nghiệp nên có thể tận dụng ngay hệ thống cung cấp điện,
hệ thống cấp thoát nước cũng như những hệ thống xử lý nước thải, khí thải trước
thoát ra môi trường xung quanh.
- Nằm tách biệt với khu vực dân cư, không tạo ra ô nhiễm đối với dân chúng.

II. Các chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm sứ vệ sinh:
Kích thước sản phẩm
Loại
Bàn cầu cao
Bàn cầu thấp
SV: Hoàng Thiên Sơn

Khối lượng
/sản phẩm (kg)
25
15


Dài
(mm)
650
250

Rộng
(mm)
300
200

Cao
(mm)
450
320
Trang 5


ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn
Sai lệch khích thước cho phép

Kích thước
Nhỏ hơn 75mm
Lớn hơn và bằng 75mm
Chiều cao mực nước trong xi phông bệ xí

Mức sai lệch cho phép
± 5% và ≤ 3,5 mm
± 2% và ≤ 3,5 mm

± 4mm

Các chỉ tiêu cơ lí của sản phẩm
Tên chỉ tiêu

Mức

Sứ
Bán sứ
1.Độ hút nước % không lớn hơn
0,5
5
2.Khả năng chòu tải của sản phẩm không nhỏ hơn:
3 (kN)
3 (kN)
3.Độ bền nhiệt
Không rạn men Không rạn men
4.Độ bền hoá học của men, so với mẫu chuẩn
Đạt
Đạt
- Đối với xí bệt, sản phẩm đạt tiêu chuẩn độ bền chòu tải khi tất cả 3 mẫu không
xuất hiện rạn nứt dưới tải trọng 3,00 KN ± 0,01 KN
- Đối với xí xổm được coi là đạt nếu các mẫu thử không xuất hiện vết rạn nứt dưới
tác dụng của tải trọng 3,00 KN ± 0,01 KN

III. Nguyên vật liệu sản xuất:

1. Nguyên liệu cho xương:
Trong sản xuất sứ vệ sinh ta thường sử dụng đất sét trắng,cao lanh, tràng thạch, cát
quắc, các mảnh vở phế phẩm, các chất phụ gia, và các chất tạo men khác…

- Đất sét:
Đất sét dùng để sàn xuất sứ vệ sinh là đất sét trắng, yêu cầu đất sét trắng phải có:
Al2O3 > 23% ÷27%
Fe2O3 <1,3%
Đất sét là nuyên liệu cơ bản trong công nghệ Silicát. Là nguyên liệu cung cấp
đồng thời Al2O3 và SiO2. Ngoài ra trong đất sét còn có lẫn cát đá vôi, tràng thạch và
các hợp chất khác …nhờ tính dẻo mòn, độ phân tán cao, màu sắc biến đổi từ trắng đến
xám rất thích hợp cho màu men sứ vệ sinh, ngoài ra khi thêm nước vào thì có khả
năng tạo hình theo ý muốn, để khô vẫn giữ nguyên hình dạng.
Đất sét sử dụng trong việc sản xuất sứ vệ sinh là đất sét dẻo vì đất sét kém dẻo
dẫn đến khả năng tạo hình kém, tuy nhiên sản phẩm mộc sẽ co nhiều
- Tràng thạch:

SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 6


ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

Tràng thạch là chất trợ dung gồm có tràng thạch natri và kali. Nhiệt độ nóng chảy
thấp, chúng tạo ra pha lỏng hòa tan hoà tan các pha tinh thể khó nóng chảy và chúng
làm cho xương sản phẩm xít đặc hơn.
Tràng thạch cũng là nguyên liệu cung cấp Al2O3 và SiO2, các oxit natri, canxi, kali…
Đối với xương sản phẩm tràng thạch có các yêu cầu sau:
• Kích thước : 43 ÷ 75 µm
• Hàm lượng : Fe2O3 ≤ 0,5%
• Hàm lượng : Na2O + Na2O ≥ 8%

• Hàm lượng : Al2O3 ≥ 15%
• Hàm lượng : SiO2 =71÷ 73%
• Độ ẩm
: ≤ 1%
Đối với men sản phẩm tràng thạch có các yêu cầu sau:
• Kích thước : 43 ÷ 75 µm
• Hàm lượng : Fe2O3 ≤ 0,3%
• Hàm lượng : Na2O + Na2O ≥ 9,5%
• Hàm lượng : Al2O3 ≥ 17%
• Hàm lượng : SiO2 = 70%
• Độ ẩm
: ≤ 1%
- Cao lanh:
Cung cấp oxyt Al2O3 là oxyt rất quan trọng trọng thành phần phối liệu sứ vệ sinh,
oxyt Al2O3 góp phần tạo thành khoáng mulit, sau khi nung tăng cường độ cho sản
phẩm, độ co sản phẩm ít, giảm phế phẩm khi nung .
Tuy nhiên, nhiệt độ nung của sản phẩm sẽ cao nếu trong thành phần phối liệu có
nhiều cao lanh
Thông thường cao lanh có thành phần hóa học biến đổi trong phạm vi sau:
Al2O3 : 13% ÷27%
Fe2O3 : 1,2% ÷2,7%
TiO2 : 0,7% ÷1,1%
CaO : 0,05% ÷0,45%
MgO : 0,15% ÷0,48%
K2O : 2% ÷2,7%
Na2O : 0,3% ÷0,5%
SiO2 : 59% ÷68%
Lượng mất khi nung : 6% đến 8%
- Cát quắc:
Thành phần chủ yếu là SiO2 ,cung cấp bổ sung oxyt SiO2 cho thành phần phối liệu,

ngoài ra cát còn đóng vai trò là nguyên liệu gầy làm giảm độ co ngót của sản phẩm.
Hiện nay các nhà máy gốm sứ thường sử dụng là cát Cam Ranh, vì cát Cam Ranh tinh
khiết có thành phần SiO2 cao, ít lẫn tạp chất
SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 7


ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

2. Nguyên liệu cho men:
a. Sơ lïc về men:
-

Men là một lớp thủy tinh mỏng có chiều dày từ 0,15 – 0,3 mm phủ trên bề mặt
xương gốm sứ. Lớp thủy tinh này được hình thành trong quá trình nung sản phẩm,
nó tạo cho sản phẩm có bề mặt chặt xít, nhẵn bóng, làm cho sản phẩm tăng tính
chất cơ lý rõ rệt. Đồng thời chúng ta có thể trang trí các hoa văn, màu sắc lên bề
mặt sản phẩm, làm cho chúng trở nên hấp dẫn hơn.

-

Từ giữa thế kỷ 20 cho đến nay, các loại sản phẩm gốm sứ xây dựng tráng men đã
được sử dụng ngày càng rộng rãi:
• Các loại sứ vệ sinh : lavabo, bàn cầu, bồn tắm, bồn tiểu, thùng lọc nước…
• Các loại tấm ốp tráng men : các loại gạch lát nền, gạch ốp tường trong và ngoài
công trình, nhờ có lớp men phủ bên ngoài mà nó làm cho các loại sản phẩm
trên có : độ hút nước giảm, cường độ xây dựng tăng, màu sắc đa dạng … Các sản

phẩm này góp phần làm tăng tính hấp dẫn của công trình cũng như tính năng sử
dụng của nó.

b. Phân lọai men:
-

Các sản phẩm gốm sứ tùy thuộc theo đặc tính kỹ thuật của mỗi loại mà người ta sử
dụng các loại men khác nhau. Ví dụ : men gốm sứ công nghiệp khác men dùng cho
sứ dân dụng, khác men sứ cách điện… Qua đó, chúng ta cũng thấy được các đặc
trưng tính chất sản phẩm cũng như phạm vi sử dụng của nó. Có rất nhiều cách phân
loại men khác nhau nhưng hiện nay phân loại theo một cách tổng quát đó là : phân
loại theo phạm vi nhiệt độ nung. Theo cách phân loại này đã thể hiện được đầy đủ
tính chất công nghệ khi sản xuất cũng như tính chất sản phẩm gốm sứ một cách rõ
rệt. Theo cách phân loại này người ta chia men gốm sứ thành 2 loại:
• Men khó chảy: nung ở nhiệt độ cao. Loại men khó chảy có nhiệt độ nóng chảy
khá cao (1250 –14500C), có độ nhớt lớn, thường là các loại men kiềm thổ, men
fenspat, hoặc men đá vôi. Các loại men này có hàm lượng SiO 2 khá cao.
Nguyên liệu thường sử dụng để sản xuất loại men này là : quắc, fenspat,
pecmatit, đá vôi, đá phấn, cao lanh, đất sét và một số loại oxit kim loại màu
khác để tạo màu sắc. Thành phần của loại men này thường dao động trong
phạm vi :
1,0RO 0,35 - 0,5Al2O3 3,5 - 4,5SiO2 : nhiệt độ nung t0 = 1230-13500C.
Hay : 1,0RO 0,50 -1,2Al2O3 5,0 -1,2SiO2 : nhiệt độ nung t0 = 0350-14350C.

Loại men này được tráng lên các loại sản phẩm sứ, sứ cứng, hoặc các loại sành
mòn hay sành dạng đá. Các loại men này khi sử dụng trong công nghệ sản xuất thường
dùng ở dạng men sống chính là do thành phần phối liệu của nó hầu hết là các chất
không tan trong nước.
SV: Hoàng Thiên Sơn


Trang 8


ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

• Men dễ chảy: nung ở nhiệt độ thấp. Men dễ chảy là loại men có nhiệt độ nóng
chảy thấp (dưới 12500C), độ nhớt của men khi nóng chảy nhỏ. Đây là loại men
nghèo SiO2 nhưng giàu oxyt kiềm và các oxyt kim loại khác. Trong trường hợp
nếu có nhu cầu, người ta đưa vào thành phần của men các chất dễ nóng chảy,
nếu khả năng hòa tan của nó trong nước lớn hoặc độc hại thì ta phải tiến hành
frit hóa trước khi sử dụng . Các loại men này khi dùng frit thường có nhiệt độ
thấp hơn men sống khoảng 60-800C. Nhưng trong công nghệ sản xuất loại men
này có một nhược điểm là dễ lắng đọng cho nên thông thường phải cho thêm
acid axêtic, HCl loãng hoặc acid oxalic, hay dùng calcium borat.
c. Các oxit cơ bản và ảnh hưởng của chúng lên các đặc tính của men:
-

CaO : Được đưa vào dưới dạng CaCO3 và là ôxýt được sử dụng nhiều trong việc
chế tạo men. Khi men chảy, nó có tác dụng làm tăng bề dày của lớp trung gian giữa
xương và men, lớp trung gian này có tác dụng điều hòa ứng lực giữa xương và men,
nhờ đó mà hạn chế được sự nứt men và bong men. Nhưng ta cần phải khống chế hàm
lượng CaO để chống hiện tượng kết tinh bề mặt làm men bò đục.

-

ZnO : Dạng bột xốp, có màu trắng hơi vàng, không tan trong nước. ZnO được đưa
vào phối liệu men có tác dụng làm tăng độ chảy láng, tăng độ bền nhiệt, bền hóa,
giảm hệ số giãn nở nhiệt, giảm nứt men. Ngoài ra ZnO còn có tác dụng gây đục men.

ZnO được sử dụng ở dạng Frit vì nó có tính hút ẩm cao.

-

B2O3 : Là thành phần quan trọng trong men nó có tác dụng hạ nhiệt độ chảy của
men. Ngoài ra B2O3 còn có khả năng chống nứt men, tăng độ bóng láng do nó có hệ số
giãn nở nhỏ ( nhưng hàm lượng trên 12% thì lại làm cho men bò nứt). B 2O3 được đưa
vào men dưới dạng Calcium Borat hoặc kẽm Borat.

-

Al2O3 : Được đưa vào men có tác dụng làm tăng giá trò độ nhớt, kéo dài khoảng
chảy, tăng nhiệt độ chảy, tăng độ bền uốn, giảm hệ số giản nở nhiệt và làm tăng độ
bền hóa của men. Al2O3 được đưa vào dưới dạng caolanh, đất sét, tràng thạch.

-

SiO2 : Được đưa vào men dưới dạng cát Thạch anh. SiO 2 đóng vai trò như chất chảy
ở khoảng nhiệt độ rất rộng. Nếu men giàu SiO 2 sẽ cho độ bền chống ăn mòn hóa học
và độ cứng cao. Ta cần chú ý là SiO 2 sẽ biến đổi thù hình khi nung ở nhiệt độ khoảng
5730C. Do đó ta cần điều chỉnh đường cong cho thích hợp.

-

Na2O và K2O : Có tác dụng làm thay đổi các mạng, làm yếu cấu trúc mạng tinh thể
của men, hạ thấp điểm nóng chảy của men. Nhưng men chứa Na 2O và K2O có hệ số
giãn nỡ lớn nên dễ tạo các vết nứt chân chim và bong men. Hơn nữa, nó còn có
khoảng chảy hẹp ( tức là độ nhớt giảm nhanh khi tăng nhiệt độ) cho nên nó sẽ gây khó
khăn cho công nghệ nung nhanh một lần (Monoporosa).


SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 9


ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

-

ZnO2 : Trong thành phần men nó có tác dụng gây đục, tạo màu trắng và độ bóng
cho men, cải tiến tính năng bền chắc, tăng tính bền Acid và làm ổn đònh các chất màu.

-

PbO: Có tác dụng tạo độ bóng cao cho men và làm cho men bám chắc vào xương
vì thủy tinh do chì tạo ra có khả năng hòa tan mạnh các Oxýt màu vào phần xương.
Hơn nữa, PbO làm tăng tính đàn hồi của men, do đó nó làm cho men có khả năng chảy
lỏng tốt. Tuy nhiên, ta cần hạn chế hàm lượng chì vì các hợp chất chứa chì rất độc, nó
dễ dàng tạo ra màu vàng không mong muốn, và men chứa chì rất dễ bò khử trong môi
trường kẽm và tạo nên những đốm trắng trong xương nổi rõ lên men.

-

MgO : Được đưa vào với hàm lượng nhỏ nhằm làm tăng độ bóng của men. Nếu
được đưa vào với hàm lượng lớn, nó sẽ làm cho nhiệt độ chảy của men lên cao và có
tác dụng tạo đục. MgO có tác dụng làm giảm hệ số giãn nở, chống nứt men vì nó có
hệ số giãn nở nhỏ. Ngoài ra, MgO có sức căng bề mặt lớn khi chảy nên thường được
dùng để tạo men co.


SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 10


ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

Phần 2

CÂN BẰNG VẬT CHẤT
I. Chế độ làm việc của nhà máy:
-

Số ngày làm việc trong năm: 365 ngày
Số ngày nghỉ lễ và thứ 7, chủ nhật: 110 ngày
Số ngày duy tu bảo dưỡng thiết bò: 15 ngày
Số ngày làm việc trong phân xưởng nung: 280 ngày
Số ca làm việc trong phân xưởng nung: 3 ca
Thời gian làm việc 1 ca: 8h

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ PHÂN XƯỞNG NUNG
LÀM SẠCH SẢN PHẨM
P = 0.5%

W = 5%

TRÁNG MEN

P = 1%

W = 5%
NUNG

P = 0.5%

W = 0%

KHO SẢN PHẨM

II. Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
-

-

Sản phẩm sau khi sấy trong lò buồng được đưa ra bãi sản phẩm chờ cho nguội
rồi bốc dỡ xuống. Sau đó sản phẩm lần lượt được đặt lên cabin làm sạch và có
công nhân làm sạch sản phẩm.
Sản phẩm sau khi làm sạch được đưa vào bãi và chờ phun men
Sản phẩm sau khi phun men được bốc lên vagông và đưa vào lò nung Tunnel
nung trong 30h.
Sản phẩm sau khi nung xong được đưa ra khỏi lò và chờ cho nguội rồi bốc
xuống. Sau đó sản phẩm lần lït được đưa vào phòng kiểm tra sản phẩm, rồi
phòng sửa chữa sản phẩm và cuối cùng được đưa về bãi sản phẩm chờ đưa đi
tiêu thụ

III. Cân bằng vật chất trong phân xưởng nung:
-


Công suất của nhà máy: Xo = 500 000 sp/năm

SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 11


ĐAMH: KTSX GỐM XD

-

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

• Bàn cầu cao: 250 000 sp/năm
• Bàn cầu thấp: 250 000 sp/năm
Công suất của phân xưởng nung:
X o x100
500000 x100
100
−
p
X=
= 100 − 2 = 510204 sp/năm

p = 2%: hao hụt trong phân xưởng nung

1. Công suất tính theo sản phẩm
-

Công suất trong khâu tráng men: hao hụt p1 = 0.5%

• Công suất tính theo năm:
X (100 − p1 )

510204 x(100 − 0.5)
100
=
= 507653 sp/năm

100
Xnăm =
• Công suất tính theo tháng:

X nam 507653
Xtháng = 12 = 12 = 42304 sp/tháng

• Công suất tính theo ngày:
X nam 507653
Xngày = 280 = 280 = 1813 sp/ngày

• Công suất tính theo ca:
X ngay

1813
= 3 = 604 sp/ca

Xca = 3
• Công suất tính theo giờ:

X ca 604
Xgiờ = 8 = 8 = 76 sp/h

-

Công suất trong khâu nung: hao hụt p2 = 1%
• Công suất tính theo năm:

507653 x(100 − p 2 )
507653 x(100 − 1)
100
100
Xnăm =
=
= 502756 sp/năm

• Công suất tính theo tháng:
X nam
502756
Xtháng = 12 = 12 = 41881 sp/tháng

• Công suất tính theo ngày:
X nam 502756
Xngày = 280 = 280 = 1796 sp/ngày

• Công suất tính theo ca:
X ngay

1796
= 3 = 599 sp/ca

Xca = 3
• Công suất tính theo giờ:


SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 12


ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

X ca 599
Xgiờ = 8 = 8 = 75 sp/h
-

Công suất trong khâu vận chuyển thành phẩm về kho: hao hụt p 3 = 0.5%
• Công suất tính theo năm:
502756 x(100 − p 3 )
502756 x(100 − 0.5)
100
100
Xnăm =
=
= 500242 sp/năm

• Công suất tính theo tháng:
X nam 500242
Xtháng = 12 = 12 = 41687 sp/tháng

• Công suất tính theo ngày:
X nam 500242

Xngày = 280 = 280 = 1787 sp/ngày

• Công suất tính theo ca:
X ngay

1787
= 3 = 596 sp/ca

Xca = 3
• Công suất tính theo giờ:

X ca 596
Xgiờ = 8 = 8 = 74 sp/h

2. Công suất tính theo khối lượng nguyên vật liệu:
-

Khối lượng nguyên liệu của phân xưởng nung:
• Bàn cầu cao:
X
× m1 × 100
255102 x0.025 x100
2
c
100 − 5
G = 100 − ∆W =
= 6713.21 tấn/năm

• Bàn cầu thấp:
X

× m2 × 100
255102 x0.015 x100
2
100 − 5
Gt = 100 − ∆W =
= 4027.93 tấn/năm
Trong đó: ∆W = W1 –W2 = 5 – 0 = 5%

-

W1= 5%: Độ ẩm vật liệu trước khi nung
W2= 0%: Độ ẩm vật liệu sau khi nung
m1 = 25kg: khối lượng 1 bàn cầu cao
m2 = 15kg: khối lượng 1 bàn cầu thấp
G = Gc + Gc = 6713.21 + 4027.93 = 10741.14 tấn/năm
Công suất trong khâu tráng men: hao hụt p1 = 0.5%
• Công suất tính theo năm:
G (100 − 0.5)

10741.14 x (100 − 0.5)
100
=
= 10687.434 tấn/năm

100
Gnăm =
• Công suất tính theo tháng:

SV: Hoàng Thiên Sơn


Trang 13


ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

G nam 10687.434
12
Gtháng = 12 =
= 890.62 tấn/tháng

• Công suất tính theo ngày:
G nam 10687.434
Gngày = 280 = 280 = 38.169 tấn/ngày

• Công suất tính theo ca:
G ngay

38.169
= 3 = 12.723 tấn/ca

Gca = 3
• Công suất tính theo giờ:

Gca 12.723
Ggiờ = 8 = 8 =1.59 tấn/h
-

Công suất trong khâu nung: hao hụt p2 = 1%

• Công suất tính theo năm:

10687.434 x(100 − 1)
100
Gnăm =
= 10580.56 tấn/năm

• Công suất tính theo tháng:
G nam 10580.56
Gtháng = 12 = 12 = 881.713 tấn/tháng

• Công suất tính theo ngày:
G nam 10580.56
Gngày = 280 = 280 = 37.788 tấn/ngày

• Công suất tính theo ca:
G ngay

37.788
= 3 = 12.596 tấn/ca

Gca = 3
• Công suất tính theo giờ:

Gca 12.596
Ggiờ = 8 = 8 =1.574 tấn/h

-

Công suất trong khâu vận chuyển thành phẩm về kho: độ ẩm 0%


10580.56 x (100 − ∆W )
10580.56 x (100 − 5)
100
100
G’ =
=
= 10051.532 tấn

•

Công suất tính theo năm: (hao hụt p3 = 0.5%)

10051.532 x (100 − p 3 )
10051.532 x(100 − 0.5)
100
100
Gnăm =
=
= 10001.274 tấn/năm

• Công suất tính theo tháng:
G nam 10001.274
12
Gtháng = 12 =
= 833.43 tấn/tháng

• Công suất tính theo ngày:

SV: Hoàng Thiên Sơn


Trang 14


ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

G nam 10001.274
Gngày = 280 = 280 = 35.719 tấn/ngày

• Công suất tính theo ca:
G ngay

35.719
= 3 = 11.906 tấn/ca

Gca = 3
• Công suất tính theo giờ:

Gca 11.906
Ggiờ = 8 = 8 =1.488 tấn/h

SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 15


ĐAMH: KTSX GỐM XD


GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

Phần 4

TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ
I. Lựa chọn thiết bò cho phân xưởng nung:
-

Thời gian nung: 30h
Lượng sản phẩm cần sản xuất trong 30h: 74 x 30 = 2220 sp
Khoảng cách trung bình của 2 sản phẩm trên xe goòng:
• Khoảng cách theo chiều dài:

a1 X 1 + a 2 X 2
250000 x650 + 250000 x 250
+ 10
+ 10
X
500000
a=
=
= 460 (mm)

• Khoảng cách theo chiều rộng:

b1 X 1 + b2 X 2
250000 x 250 + 250000 x 200
+ 10
+ 10
X

500000
b=
=
= 235 (mm)

-

a1, b1 : chiều dài và chiều rộng của bàn cầu cao
a2, b2 : chiều dài và chiều rộng của bàn cầu thấp
X1, X2: số lïng bàn cầu cao và bàn cầu thấp sản xuất trong một năm
X : công suất của nhà máy
Thiết kế xe goòng 2 tầng
Chọn chiều rộng xe goòng: b = 2000 mm
• Số sản phẩm xếp theo chiều rộng(tính cho 1 tầng):
2000
235 = 8.5 ⇒ chọn 8 (sp)

-

Số sản phẩm trên 1m chiều dài lò (tính cho 1 tầng):
1000
460 = 2.17 ⇒ chọn 2 (sp)

-

-

-

-


-

Mật độ sản phẩm trên 1m chiều dài lò (tính cho 1 tầng):
2 x 8 = 16 (sp)
2220
Chiều dài lò: 2 x16 = 69.4m ⇒ chọn 70m

Chọn số vagông xếp trong lò là 30 xe
Vậy tổng số vagông trong phân xưởng nung: 30 + 3 = 33 vagông
3 vagông gồm: Vagông chờ làm nguội sản phẩm
Vagông bốc sản phẩm xuống
Vagông bốc sản phẩm lên
70
Chiều dài 1 vagông: l = 30 = 2.33 m ⇒ chọn l = 2.4 m

Chiều cao 1 vagông:
• Bề dày lớp gạch samốt tầng dưới: 0.4m
• Chiều cao lớp sản phẩm tầng dưới: 0.45m

SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 16


ĐAMH: KTSX GỐM XD

-

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn


• Khoảng cách từ mép trên lớp sản phẩm tầng dưới đến mép dưới lớp gạch
samốt tầng trên: 0.05m
• Bề dày lớp gạch samốt tầng trên: 0.1m
• Chiều cao 1 vagông: h = 0.4+0.45+0.05+0.1 = 1m
Chiều cao lò: H = h + 450 + 100 = 1000 + 450 + 100 = 1550 mm
Chiều rộng lò: B = b + 2x100 = 2000+ 200 = 2200 mm
Tính lại chiều dài lò: L = 30l = 30 x 2.4 = 72 m
Kích thước các lớp vật liệu làm lò:

Vùng làm
việc
Vùng sấy
Vùng đốt nóng
Vùng nung
Vùng làm
nguội đầu
Vùng làm
nguội cuối

Tường lò
Vật liệu
Chiều dày(m)
Gạch đỏ
0.7
Samốt B
0.3
Gạch đỏ
0.7
Samốt A

0.5
Gạch đỏ
0.5
Samốt A
0.5
Gạch đỏ
0.5
Samốt B
0.3
Gạch đỏ
0.7

Vật liệu
Gạch đỏ
Samốt B
Gạch đỏ
Samôt A
Gạch đỏ
Samôt A
Gạch đỏ
Samôt B
Gạch đỏ

Nóc lò
Chiều dày(m)
0.7
0.3
0.4
0.4
0.3

0.4
0.3
0.4
0.3

II. Tính toán bãi chứa sản phẩm:
-

-

III.

Các bãi chứa sản phẩm chưa hoàn thiện : dự trữ sản phẩm trong một giờ.
• Theo chiều rộng: xếp thành 8 dãy cách nhau 20 cm. Vậy chiều rộng bãi:
(225 + 200) x 8 = 3400 mm
Chiều rộng trung bình của một sản phẩm = 225 mm
• Theo chiều dài: xếp thành 10 dãy cách nhau 20 cm. Vậy chiều dài bãi:
(450 + 200) x 10 = 6500 mm
Chiều dài trung bình của một sản phẩm = 450 mm
Bãi chứa sản phẩm hoàn thiện: dự trữ sản phẩm trong 8h. Một giờ ra 74 sản
phẩm. Tổng số sản phẩm trong 8 h: 8 x 74 = 592 sp
• Theo chiều rộng: xếp thành 14 dãy cách nhau 20 cm. Vậy chiều rộng bãi:
(225 + 200) x 14 = 5950 mm làm tròn thành 6 m
Chiều rộng trung bình của một sản phẩm = 225 mm
• Theo chiều dài: xếp thành 42 dãy cách nhau 20 cm. Vậy chiều dài bãi:
(450 + 200) x 42 = 27300 mm làm tròn thành 27.5m

Tính toán quá trình nung:

SV: Hoàng Thiên Sơn


Trang 17


ĐAMH: KTSX GỐM XD
-

Vùng đốt nóng: sau khi sấy sản phẩm mộc đến 200 oC để tách hơi ẩm, nhiệt độ
trong lò được nâng với vận tốc trung bình khoảng 40 oC/h đến 520 oC. trong quá
trình này tạp chất hữu cơ sẽ bò cháy. Đến 520 oC quá trình mất nước liên kết hoá
học xảy ra. Vận tốc nâng nhiệt được giảm xuống khỏang 30 oC/h để quá trình
tách nước có thể kết thúc ở nhiệt độ 650 oC. Nếu vận tốc nâng nhiệt trong quá
trình này quá nhanh thì sự tách nước liên kết có thể sẽ kết thúc ở 900 oC
12
x72
Chiều dài vùng đốt nóng: 30
= 28.8 m

•
-

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

Vùng nung: sau khi tách nước liên kết hoá học ở 650 oC, nhiệt độ được nâng lên
rất nhanh đến 1200 oC rồi được hằng nhiệt ở 1200 oC trong khoảng 4h. trong quá
trình nâng nhiệt sẽ có sự phân huỷ CaCO3 ở 900 - 1000 oC
CaCO3 → CaO + CO2
Và sự tạo thành khoáng Silimanhit Al2O3.SiO2
Al2O3 + 2SiO2 → Al2O3.SiO2 + SiO2
•


Sau đó là sự xuất hiện của pha lỏng ở 1100 - 1200 oC. Sự hằng nhiệt
trong giai đoạn này giúp cho phản ứng tạo khoáng mulite Al 2O3.2SiO2
diễn ra triệt để. Mulite là khoáng cực kì bền vững rất cần thiết cho sản
phẩm sứ:
Al2O3 .SiO2 → Al2O3.2SiO2 + SiO2

10
x72
Chiều dài vùng nung: 30
= 24.0 m
-

Vùng làm lạnh đầu: sau thời gian hằng nhiệt, nhiệt độ được giảm xuống rất
nhanh đến 700 oC với vận tốc hạ nhiệt đến 400 oC/h sau đó giảm vận tốc làm
nguội còn khoảng 40 oC/h cho đến nhiệt độ 530 oC
4
x72
Chiều dài vùng làm lạnh đầu: 30
= 9.6 m

-

Vùng làm lạnh cuối: sau giai đoạn làm nguội đầu, các tính chất của sản phẩm
đã đạt yêu cầu, lúc này có thể làm nguôi sản phẩm rất nhanh đến 70 oC để có
thể đưa sản phẩm ra khỏi lò. Vận tốc làm nguội trong giai đoạn này khoảng 120
o
C/h.
4
x72

Chiều dài vùng làm lạnh cuối: 30
= 9.6 m

IV.

Tính toán cân bằng nhiệt cho lò nung Tunnel:

SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 18


ĐAMH: KTSX GỐM XD
-

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

Nhiên liệu sử dụng là nhiên liệu khí:
CH4 : 30%
C4H10 : 70%

1. Các khoản nhiệt cung cấp

Nhiệt lïng do nhiên liệu cháy tỏa ra:
Q1a = BQth = B x 93779.4 (KJ/h)
Qth = (85.55 CH4 + 283.38 C4H10) 4.186
= (85.55x30 + 283.38x70) x 4.186 = 93779.4 (KJ/m3nhl)
Qth: nhiệt trò thấp của nhiên liệu
- Nhiệt lïng vật lí do nhiên liệu mang vào:
Q2a = B tn Cn = B x 25 x 1.354 = 3.85xB (KJ/h)

o
tn = 25 C : nhiệt độ của nhiên liệu khi đem đốt
Cn : nhiệt dung riêng của nhiên liệu
Cn = (0,323 + 0,000018 . tn) 4.186
= (0,323 + 0.000018 x 25) x 4.186 = 1.354 ( KJ/m3n oC )
- Nhiệt lïng vật lí do không khí mang vào;
Q3a = αVoCkk tkk B = 1.2x24.52x1.34x25xB = 985.7xB (KJ/h)
α = 1.2 : hệ số dư không khí
Vo: lượng không khí lí thuyết cần cho quá trình cháy 1m3 nhiên liệu

-

4.762
4.762
Vo = 100 (2CH4 + 6.5C4H10) = 100 (2x30 + 6.5x70) = 24.52 m3n/m3nhl

Ckk = 1.34 KJ/m3 oC : nhiệt dung riêng của không khí
tkk = 25oC : nhiệt độ không khí
- Nhiệt lí do không khí lọt vào vùng đốt nóng và vùng nung:
Q4a = V0(αk - α)Ckk tkk B
= 24.52x(3 – 1.2) x1.307x25xB = 1442.14xB (kJ/h)
αk = 3 : hệ số dư không khí của khí thải
- Nhiệt do sản phẩm mang vào:
Q5a = Gsp [(1 – W) Csp + W] tsp
= 1480x[(1 – 0.05)x0.259 + 0.05]x 25 = 10953.85 (kJ/h)
W = 5% : độ ẩm của sản phẩm khi đưa vào nung
Csp : nhiệt dung riêng của sản phẩm

100 − W W
100 − 5

5
+
+
100 = 0.22 x 100
100 = 0.259 (kJ/kg oC)
Csp = 0.22 x 100

-

tsp = 25oC : nhiệt độ sản phẩm
Nhiệt do xe goòng mang vào:
Q6a = GsmCsmtsm = 1680 x 0.96 x 25 = 40320 (kJ/h)
Gsm: khối lượng lớp gạch samốt trên xe goòng
Gsm = 0.5x2.4x2x700 = 1680 kg

SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 19


ĐAMH: KTSX GỐM XD

-

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn

Bề dày lớp gạch trên xe goòng: 0.5m
Chiều rộng xe goòng:2m
Chiều dài xe goòng: 2.4m
Khối lïng thể tích xe goòng: 700kg/m3

Csm = 0.96 kJ/kg độ: nhiệt dung riêng của samốt
Tổng nhiệt cung cấp:
∑Qcc = 93779.4B+3.85B+985.7B+1442.14B+10953.85+40320
= 51273.85 + 96211.09B (kJ/h)

2. Các khoản nhiệt tiêu tốn:
-

-

Nhiệt đốt nóng sản phẩmvà xe goòng:
Q1b =(GspCsp + GsmCsm)x(tc – tđ) =(1480x0.259 + 1680x0.96)x(200 – 25)
= 349321 (kJ/h)
Nhiệt bốc hơi nước lí học:
Q2b = 600 GspW = 600 x 1480 x 0.05 = 44400 (kJ/h)
Gsp : khối lïng sản phẩm trong 1 h
74
2 x (25 + 15) = 1480 (kg)

-

-

-

-

Gsp =
W = 5% : độ ẩm của sản phẩm trước khi nung
Nhiệt đốt nóng hơi nước đế nhiệt độ khí thải:

Q3b = 0.47 tkt GspW = 0.47 x 200 x 1480 x 0.05 = 6956 (kJ/h)
tkt = 200oC : nhiệt độ khí thải khỏi lò nung
Nhiệt do các phản ứng hóa học:
Q4b = m q1Gsp + nq2Gsp
= 0.5x3181.36x1480 + 0.35x2093x1480 = 3438380.4 (kJ/h)
m = 50%: hàm lïng đất sét và cao lanh
n = 35%: hàm lïng nhôm trong phối liệu
q1 = 3181.36 kJ/kg: năng lïng của các phản ứng hoá học xảy ra với đất sét
q2 = 2093 kJ/kg: năng lïng của các phản ứng hoá học xảy ra với nhôm
Nhiệt đốt nóng CO2 đến nhiệt độ khí thải:
Q5b = Gsp(0.004CaO + 0.055MgO)ICO2
= 1480(0.004x0.5 + 0.055x0) x 357.48 = 1058.14 (kJ/h)
ICO2 = 357.48 kJ/m3n (ở 200oC)
CaO = 50% ; MgO = 0%
Nhiệt tổn thất theo khí thải
Q6b = VktCkttktB = 32.74x1.51x200xB = 9887.5B (kJ/h)
Vkt: lượng khí thải ra ứng với một đơn vò nhiên liệu đốt cháy lấy theo tính toán
quá trình cháy của nhiên liệu
•
Lïng không khí ẩm lí thuyết cần cho quá trình cháy 1m3 nhiên liệu
Vo’ = ( 1+ 0,0016d )xVo = (1 + 0.0016x15.1)x24.52 = 25.11 (m3n/m3nhl)

SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 20


ĐAMH: KTSX GỐM XD

GVHD: Th.S Lê Anh Tuấn


d: hàm ẩm không khí. Không khí ở 25oC, độ ẩm tương đối là ϕ = 75%. Ta có áp
suất hơi bão hoà Pbh = 23.76 mm Hg
Pbh xϕ
23.76 x0.75
x
622 x
760 − 23.76 = 15.1 (g/kg kkk)
d = 622 P − Pbh xϕ =
Lïng không khí khô thực tế cần cho quá trình cháy 1m3 nhiên liệu:
Vα = αVo = 1.2x24.52 = 29.42 (m3n/m3nhl)
•
Lïng không khí ẩm thực tế cần cho quá trình cháy 1m3 nhiên liệu:
Vα = αVo’ = 1.2x25.11 = 30.13 (m3n/m3nhl)
• Lượng sản phẩm cháy thực tế:
VCO2 = 0,01 ( CH4 + 4C4H1O ) = 0.01x(30 + 4x70) = 3.10 (m3n/m3nhl)
VN2 = 0.01(N2 + 79 Vα) = 0.01(0 + 79x30.13) = 23.80 (m3n/m3nhl)
VO2dư = 0.21(α - 1)Vo = 0.21x(1.2 – 1)x24.52 = 1.03 (m3n/m3nhl)
VH2O = 0.01(2CH4 + 5C4H10 + 0.16 Vαd)
= 0.01x(2x30 + 5x70 + 0.16x29.42x15.1) = 4.81 (m3n/m3nhl)
• Lượng khí thải:
Vkt = VCO2 + VN2 + VO2dư + VH2O = 32.74 (m3)
Ckt : nhiệt dung riêng của khí thải
Ckt = (%CO2.CCO2 + %H2O.CH2O + %N2.CN2 + %O2.CO2 )
= (0.095x0.429 + 0.727x0.3625 + 0.031x0.3106 + 0.147x0.3149)x4.186
= 1.51 (kJ/m3n oC)
Nhiệt tổn thất do nhiên liệu cháy không hoàn toàn:
Q7b = mBQth = 0.1xBx93779.4 = 9377.94B (kJ/h)
m = 0.1: hệ số của quá trình đốt cháy không hoàn toàn
Nhiệt tổn thất qua tường và vòm lò:

Q8b = 0.3Qtt
Nhiệt tổn thất không tính đïc:
Q9b = 0.1Qtt
Tổng nhiệt tiêu tốn
∑Qtt = 349321 + 44400 + 6956+3438380.4+1058.14+9887.5B+9377.94B
+ 0.3 Qtt + 0.1Qtt = 3839057.4 + 32109.1B (kJ)
•

-

-

Tổng nhiệt cung cấp = Tổng nhiệt tiêu tốn
⇒ ∑Qcc = ∑Qtt ⇒ 51273.85 + 96211.09B = 3839057.4+ 32109.1B
⇒ B = 59.1 (m3ch/h)

SV: Hoàng Thiên Sơn

Trang 21