Thiết kế phân xưởng nung trong lò tuynel sản phẩm sứ vệ sinh, chậu rửa và các loại tiểu, công suất 400.000 sản phẩm/năm

Môc lôc Néi dung Trang Lêi nãi ®Çu 2 PhÇn I Giíi thiÖu chung vÒ s¶n phÈm 3 PhÇn II Nguyªn liÖu s¶n xuÊt 6 I Nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt x­¬ng s¶n phÈm 6 1. Nguyªn liÖu dÎo 6 2. Nguyªn liÖu gÇy 10 3. ChÊt trî dung 10 4. ChÊt ®iÖn gi¶i 11 II Nguyªn liÖu s¶n xuÊt men cho sø vÖ sinh 11 III Thµnh phÇn phèi liÖu cho x­¬ng s¶n phÈm 12 IV TÝnh to¸n phèi liÖu 14 1. TÝnh thµnh phÇn phèi liÖu cña x­¬ng 14 2. TÝnh vµ kiÓm tra thµnh phÇn phèi liÖu 17 3. TÝnh thµnh phÇn men 21 PhÇn III C«ng nghÖ chÕ t¹o 27 I Giíi thiÖu vÒ ph­¬ng ph¸p gia c«ng nguyªn liÖu vµ phèi liÖu 27 1. Ph­¬ng ph¸p Ðp läc 28 2. Ph­¬ng ph¸p kh«ng Ðp läc 29 II Giíi thiÖu ph­¬ng ph¸p t¹o h×nh s¶n phÈm 31 III Tr¸ng men s¶n phÈm 34 IV Giíi thiÖu c¸c ph­¬ng ph¸p gia c«ng s¶n phÈm 36 V TÝnh c©n b»ng vËt chÊt 43 VI TÝnh ch¸y nhiªn liÖu 50 VII TÝnh c©n b»ng nhiÖt 53 VIII TÝnh kÕt cÊu vag«ng 56 PhÇn IV KÕt luËn 67 Danh môc tµi liÖu tham kh¶o 68 Lêi nãi ®Çu Trong sù tiÕn bé vµ ph¸t triÓn nh­ vò b·o cña nÒn khoa häc thÕ giíi, khoa häc c«ng nghÖ s¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng còng kh«ng n»m ngoµi xu thÕ ®ã. Víi mét vÞ trÝ ®Æc biÖt trong ngµnh x©y dùng c¸c c«ng tr×nh, chÊt l­îng cña vËt liÖu gèm x©y dùng cã ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn chÊt l­îng vµ tuæi thä c«ng tr×nh. Do ®ã, c«ng nghÖ vËt liÖu nung ®ang ngµy cµng hoµn thiÖn vµ ®æi míi c«ng nghÖ hiÖn ®¹i cho phï hîp víi xu thÕ chung, theo kÞp khoa häc thÕ giíi. Trong ®ã c«ng nghÖ s¶n xuÊt c¸c lo¹i s¶n phÈm sø vÖ sinh x©y dùng ®ang chiÕm vÞ trÝ quan träng trong s¶n xuÊt gèm . Víi ®Æc tÝnh riªng biÖt cña nã: h×nh d¸ng phøc t¹p, yªu cÇu ngµy cµng cao vÒ tÝnh sö dông, tÝnh thÈm mü…. Bªn c¹nh ®ã, nhu cÇu cña thÞ tr­êng vÒ mÆt hµng nµy cho c¸c c«ng tr×nh x©y dùng mµ réng lín h¬n lµ chÊt l­îng phôc vôc cuéc sèng cong ng­êi ngµy cµng t¨ng. Do vËy, ®Ó chuÈn bÞ cho m×nh nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ ngµnh s¶n xuÊt s¶n phÈm sø vÖ sinh x©y dùng, em ®· giao ®Ò tµi cho §å ¸n m«n häc lµ: ThiÕt kÕ ph©n x­ëng nung trong lß tuynel s¶n phÈm sø vÖ sinh, chËu röa vµ c¸c lo¹i tiÓu, c«ng suÊt 400.000 s¶n phÈm/n¨m Trong thêi gian thùc hiÖn ®Ò tµi em lu«n nhËn ®­îc sù h­íng dÉn tËn t×nh cña thµy gi¸o PGS, TSKH B¹ch §×nh Thiªn. Qua ®©y chóng em xin bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c ®Õn thÇy gi¸o PGS, TSKH B¹ch §×nh Thiªn. Em t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy c« gi¸o trong bé m«n C«ng nghÖ vËt liÖu x©y dùng - Khoa vËt liÖu x©y dùng - Tr­êng ®¹i häc x©y dùng trong suèt thêi gian häc tËp võa qua. PhÇn I : giíi thiÖu vÒ s¶n phÈm Giíi thiÖu chung C¸c vËt liÖu phæ biÕn th­êng ®­îc dïng ®Ó èp bªn trong nhµ c¸c thiÕt bÞ vÖ sinh, nhµ bÕp, phßng t¾m, phßng ®îi, phßng nghØ, ga tµu ®iÖn ngÇm vµ c¸c n¬i c«ng céng kh¸c lµ c¸c vËt liÖu gèm tõ phèi liÖu ®Êt sÐt, sµnh, sø vµ b¸n sø cã phñ men trong hoÆc men ®ôc (men tr¾ng hay men mµu). C¸c s¶n phÈm tõ c¸c vËt liÖu nh­ vËy bao gåm tÊm èp, bÖ xÝ, chËu röa, bån t¾m… theo ®Æc tr­ng cña x­¬ng tÊm cã lo¹i sµnh vµ tÊm trang trÝ ®­îc chuÈn bÞ tõ ®Êt sÐt tr¾ng hay ®Êt sÐt dÔ ch¶y ®Þa ph­¬ng, b¸n sø vµ sø ®­îc chÕ t¹o tõ ®Êt sÐt tr¾ng vµ cao lanh víi mét sè nguyªn lý kh¸c. HiÖn nay víi c«ng nghÖ tiªn tiÕn ®­îc ¸p dông réng r·i trong s¶n xÊt lµ c¸c tÊm èp sµnh tr¸ng men sö dông thiÕt bÞ sÊy phun ®Ó sÊy bét phèi liÖu víi thêi gian tõ 7 ®Õn 10 phót. Trong khi c«ng nghÖ cò lµ 7 ÷ 10 giê. Nghiªn cøu thµnh phÇn cña phèi liÖu ®Ó rót ng¾n sù th¸o khu«n cña x­¬ng méc khi ®óc rãt s¶n phÈm vÖ sinh x©y dùng còng nh­ c¸c ph­¬ng ph¸p c«ng nghÖ míi t¹o h×nh s¶n phÈm vÖ sinh x©y dùng cho phÐp ¸p dông c¸c d©y chuyÖn liªn tôc trong s¶n xuÊt. Kho¶ng 50% toµn bé s¶n phÈm vÖ sinh x©y dùng ®­îc chÕ t¹o tõ s¶n phÈm b¸n sø víi ®é hót n­íc thÊp dÕn 5% cßn c¸c lo¹i s¶n phÈm kh¸c tõ phèi liÖu sµnh ®é hót n­íc tíi 12%, c¸c s¶n phÈm ®­îc s¶n xuÊt tõ phèi liÖu sø cã ®é hót n­íc thÊp h¬n. * C¸c lo¹i s¶n phÈm vµ yªu cÇu cña chóng: S¶n phÈm sø vÖ sinh x©y dùng (chËu xÝ, chËu röa, chËu tiÓu, b×nh, bån t¾m …) chÕ t¹o tõ phèi liÖu sµnh, b¸n sø vµ sø b»ng ph­¬ng ph¸p ®óc rãt trong khu«n th¹ch cao sau ®ã sÊy tr¸ng men vµ nung S¶n phÈm thuéc gèm tinh chóng cã x­¬ng xèp (sµnh) hay x­¬ng ®Æc xÝt (sø hay b¸n sø) ®­îc phñ líp men trong hay men ®ôc (men tr¾ng hay men mau) c¸c tÝnh chÊt c¬ lý x­¬ng s¶n phÈm cho trong b¶ng sau: C¸c chØ tiªu  Sø  B¸n sø   §é hót níc (%)  0,2 ÷ 0,5  kh«ng lín h¬n 5   Khèi l­îng thÓ tÝch (g/cm3)  2,25 ÷ 2,35  02 ÷ 2,2   Giíi h¹n ®é bÒn (Mpa)         Khi nÐn  400 ÷ 500  180 ÷ 250   Khi uèn va ®Ëp  0,2 ÷ 0,23  0,18 ÷ 0,2   Khi uèn  70 ÷ 80  38 ÷ 45   M«®un ®µn håi (Mpa)  500 ÷ 600  0,2 ÷ 0,6   HÖ sè gi·n në trung b×nh trong kho¶ng 20 ÷760oC  (5,5 ÷ 6,5)10-6  (4,5 ÷ 5,3)10-6   C¸c chËu xÝ d¹ng ®Üa chÕ t¹o theo hai kiÓu: Ch©n th¼ng lç th¶i d­íi 1 gãc 90o vµ c¸c lo¹i nghiªng cã lç th¶i d­íi 1 gãc 300. C¸c chËu xÝ trÎ em d¹ng ®Üa còng ®­îc chÕ t¹o theo kiÓu nh­ trªn nh­ng cã kÝch th­íc nhá h¬n. ChËu xÝ thuËn tiÖn khi sö dông vµ kinh tÕ (lo¹i xÝ bÖt) tuy nhiªn phøc t¹p trong s¶n xuÊt v× trong c«ng nghÖ chÕt t¹o cßn ph¶i s¶n xuÊt c¸c bé phËn chi tiÕt vµ chi tiÕt thay thÕ. HiÖn nay ®ang s¶n xuÊt c¸c lo¹i chËu vÖ sinh kiÓu “compack” cã thïng röa ®Æt trùc tiÕp trªn chËu vÖ sinh, c¸c chËu vÖ sinh chuyªn dïng vµ c¸c lo¹i kh¸c. Thïng röa ®­îc chÕ t¹o theo 3 lo¹i: Lo¹i ®Æt cao (BCB ΓBΓ 3311-66), lo¹i ®Æt thÊp (HCB ΓOCΓ 7622-61) vµ lo¹i nèi trùc tiÕp víi chËu vÖ sinh (HCCB) cña Nga. Kh«ng phô thuéc vµo d¹ng tÊt c¶ c¸c chËu vÖ sinh ®Ò cÇn ph¶i cã h×nh d¹ng thuû häc ®óng, ®é bÒn v÷ng khi xèi röa cao, cho phÐp l­îng n­íc xèi kh«ng nhá h¬n 1,5 lÝt trong 1 gi©y. ChËu röa treo víi lç tho¸t gi÷a (ΓOCΓ 775-62 cña Nga) ®­îc chÕ t¹o víi èng xiph«ng ha lµ kh«ng cã èng xiph«ng, chóng ®­îc trang bÞ vßi n­íc, nót vµ èng röa ChËu röa mÆt ®­îc chia lµm hai lo¹i chñ yÕu: Lo¹i ch¶y trµn (kh«ng cã m¸ng ch¶y) vµ lo¹i tù tho¸t (cã m¸ng tho¸t). Ngoµi chËu röa cßn cã c¸c lo¹i: cã gê l­ng (cã chç dùa) vµ kh«ng cã gê l­ng (kh«ng cã chç dùa) lo¹i b¸n nguyÖt vµ chËu röa gãc…Phæ biÕn h¬n c¶ lµ lo¹ chËu röa cã gê l­ng vµ tù tho¸t (ΓOCΓ 14360-69) ChËu röa ch÷ nhËt kh«ng cã gê l­ng (ΓOCΓ 4550-60) vµ chËu röa b¸n nguyÖt (ΓOCΓ 7288-60) phô thuéc vµ kÝch th­íc s¶n phÈm chia ra lµm 5 nhãm theo ®é lín. Yªu cÇu chung víi c¸c lo¹i s¶n phÈm vÖ sinh – x©y dùng lµ chóng cã h×nh d¹ng theo yªu cÇu cho tr­íc, kh«ng cã c¸c vÕt lâm, lç thñng, vÕt nøt vµ c¸c lo¹i khuyÕt tËt kh¸c, ph¶i ®­îc nung tèt, khi gâ cã tiÕng kªu trong, ®é tr¾ng cña s¶n phÈm kh«ng nhá h¬n 65% ®èi víi lo¹i I vµ lo¹i II vµ kh«ng ®­îc nhá h¬n 60% ®èi víi lo¹i III. HiÖn nay nhu cÇu sö dông ®èi víi s¶n phÈm vÖ sinh x©y dùng ngµy cµng t¨ng, kho¶ng 70% khèi l­îng s¶n xuÊt cña chóng ta tõ phèi liÖu b¸n sø, chØ kho¶ng 30% tõ phèi liÖu sµnh, chóng ®­îc tr¸ng men ®ôc, men tr¾ng hay men mµu. PhÇn II Nguyªn liÖu s¶n xuÊt I. Nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt x­¬ng s¶n phÈm §Ó s¶n xuÊt x­¬ng s¶n phÈm sø vÖ sinh ng­êi ta sö dông c¸c vËt liÖu dÎo lµ ®Êt sÐt vµ cao lanh tr¾ng ®· ®­îc lµm giµu b»ng ph­¬ng ph¸p ­ít lµ chñ yÕu, c¸c chÊt trî dung vµ c¸c chÊt phô gia gÇy: c¸t qu¾c, penspat, pecmatit, ®«l«mÝt, x­¬ng s¶n phÈm vµ c¸c chÊt kh¸c. Ngoµi ra ®Ó c¶i thiÖn mµu x­¬ng s¶n phÈm ng­êi ta cßn cho thªm vµo mét l­îng chÊt ®iÖn gi¶i nh­ thuû tinh láng, x« ®a cã t¸c dông chèng ph©n líp, l¾ng ®äng hå. 1. Nguyªn liÖu dÎo S¶n xuÊt sø vÖ sinh x©y dùng ng­êi ta sö dông c¸c lo¹i ®Êt sÐt vµ cao lanh tr¾ng Nguån gèc vµ ph©n lo¹i Nguyªn vËt liÖu sÐt lµ s¶n phÈm phogn hãc cña c¸c kho¸ng ho¸ trÇm tÝch bao gån c¸c kho¸ng sÐt nh­ : CaolinÝt, thuû mi ca… §Êt sÐt t¹o nªn bëi qu¸ tr×nh ph©n huû vá tr¸i ®Êt, lµ s¶n phÈm ph©n huû vµ t¸c ®éng t­¬ng hç víi n­íc cña nhãm kho¸ng penspat (granit, ®¸ na, focfia) vµ mét sè kho¸ng kh¸c (tro nói löa). Sù ph©n huû vá tr¸i ®Êt ®ã x¶y ra do t¸c ®éng nhiÒu n¨m cña t¸c nh©n khÝ quyÓn (kh«ng khÝ, m­a, giã, mÆt trêi, n¾ng, tuyÕt... lý ho¸, sinh ho¸, x¶y ra trªn bÒ mÆt qu¶ ®Êt vµ cã thÓ biÓu diÔn d­íi d¹ng c«ng thøc ®¬n gi¶n sau: R2O.Al2O3.6SiO2 + CO2 + H2O --> Al2O3.2 SiO2.2 H2O + R2CO3 + 4 SiO2 (Fenpat) (Caolinit) S¶n phÈm phong ho¸ c¸c kho¸ng trÇm tÝch lµ ®Êt sÐt vµ cao lanh chóng ®­îc h×nh thµnh t¹i chç hay lµ ®­îc ®­a tíi mét vÞ trÝ kh¸c. Tr­êng hîp ®Çu c¸c líp kho¸ng gäi lµ nguyªn sinh hay ªlavi, cßn tr­êng hîp sau gäi lµ thø sinh hay trÇm tÝch. §Êt sÐt thø sinh cã 3 lo¹i chñ yÕu + §Êt sÐt ®ªlavi: §­îc biÓu thÞ ®Æc tr­ng cho c¸c líp kho¸ng cã cÝnh chÊt ph©n r¶i thµnh phÇn kh«ng ®ång nhÊt vµ bÞ lÉn bÈn bëi c¸c t¹p chÊt h¹t nhá. + §Êt sÐt b¨ng hµ: Chóng cã ®é t¹p chÊt lín bao gåm ®¸ cã tÝnh chÊt kh¸c nhau, tõ ®¸ t¶ng ®Õn ®¸ d¨m nhá. + §Êt sÐt hoµng thæ ®Æc tr­ng cho c¸c líp kho¸ng cã tÝnh chÊt ®ång nhÊt cao. §Êt sÐt cã ®é ph©n t¸n cao vµ cÊu tróc ®é xèp lín Nh­ vËy: §Êt sÐt chiu löa kh¸c víi cao lanh thø sinh vÒ ®é bÒn cßn ®é ph©n t¸n chóng cao h¬n 1.2 TÝnh chÊt cña nguyªn liÖu sÐt, cao lanh * Thµnh phÇn vÒ vËt chÊt sÐt a. Thµnh phÇn kho¸ng §Êt sÐt vµ cao lanh ®Ó s¶n xuÊt s­ vÖ sinh gåm c¸c kho¸ng chñ yÕu lµ caolinit vµ thuû mica, kho¸ng hidraginit… cßn c¸c kho¸ng M«ntm«ril«nhÝt dÔ g©y cong vªnh vµ nøt t¸ch s¶n phÈm nªn rÊt h¹n chÕ trong s¶n xuÊt sø vÖ sinh. TÊt c¶ c¸c kho¸ng t¹o thµnh ®Êt sÐt ®Òu lµ c¸c kho¸ng lo¹i alum«silicat ngËm n­íc, khi nhµo trén víi n­íc h×nh thµnh v÷a dÎo cho kh¶ n¨ng t¹o thµnh cÊu tróc m¹ng l­íi, tinh thÓ cña c¸c kho¸ng ®Êt sÐt nµy cã tÝnh chÊt líp (côm c¸c khèi) bao gåm tõ c¸c líp hay tÊm lÆp l¹i cña c¸c côm khèi bèn mÆt [SiO4] víi t©m lµ catrion Si4+ vµ c¸c khèi t¸m mÆt víi t©m lµ catrion Al3+. Sù kÕt hîp cña c¸c líp tõ côm c¸c khèi t¸m mÆt [AlO6] vµ c¸c khèi bèn mÆt [SiO4] cã nhiÒu kiÓu kh¸c nhau. Sù tæng hîp c¸c líp hay c¸c tÊm tõ côm c¸c khèi nµy h×nh thµnh côm ph©n tè. Tæng hîp n côm ph©n tè nµy h×nh thµnh d¹ng tÊm kho¸ng ®Êt sÐt. Sù ph©n bè c¸c kiÓu kh¸c nhau cña c¸c líp hay c¸c tÊm tõ côm c¸c khèi lµ dÊu hiÖu ®Çu tiªn, lµ quy ­íc chñ yÕu ph©n lo¹i c¸c kho¸ng ®Êt sÐt. ë c¸c líp cña côm khèi bèn mÆt [SiO4] vµ côm c¸c khèi t¸m mÆt [AlO6] cã sù thay ®æi vÞ trÝ, cña c¸c ion ®ång h×nh, ®iÒu nµy cã thÓ gi¶i thÝch cña mét sè hiÖn t­îng vµ tÝnh chÊt cña kho¸ng sÐt. Kho¸ng caolinÝt: Cã c«ng thøc Al2O3.2 SiO2.2 H2O. Côm m¹ng l­íi tinh thÓ cña nã bao gåm tõ mét líp khèi bèn mÆt vµ mét líp khèi t¸m mÆt nhê sù ph©n bè cña c¸c ion ®iÖn tÝch nµy t¹o nªn cÊu tróc m¹ng l­íi tinh thÓ caolinÝt c©n b»ng ®iÖn tÝch, sù cã mÆt cña ion hidr«xyn ë bÒ mÆt c¸c côm cña caolinÝt lµ ®iÒu kiÖn ®Ó h×nh thµnh sù thÊm ­ít tèt bÒ mÆt cña nã. Tuy nhiªn c¸c phÇn tö n­íc ë gi÷a c¸c côm rÊt Ýt v× vËy caolinÝt kh«ng cã kh¶ n¨ng liªn kÕt víi n­íc vµ kh«ng chøa nhiÒu n­íc. Khi sÊy nã sÏ dÔ t¸ch l­îng n­íc liªn kÕt nµy h¬n, chiÒu dµy c¸c côm ph©n tè trung b×nh tõ 0,1÷ 3
m. Nhãm kho¸ng caolinÝt cßn cã dikÝt, nacrÝt. Kho¸ng thuû mica (ilÝt): Cã c«ng thøc K2O.MgO.4 Al2O3.7 SiO2. Lµ s¶n phÈm thuû hãa rÊt nhiÒu n¨m cña mica, m¹ng l­íi tinh thÓ cña thuû mica cã cÊu tróc t­¬ng tù m¹ng l­íi tinh thÓ cña M«ntm«ril«nhÝt. §Æc ®iÓm ®Æc tr­ng cña kho¸ng ®Êt sÐt nµy lµ sù tham gia trong thµnh phÇn cña chóng. C¸c «xÝt kim lo¹i kiÒm, kiÒm thæ vµ kh¶ n¨ng thay thÕ ®ång h×nh cña c¸c catrion riªng biÖt. KÝch th­íc c¸c phÇn tö kho¸ng thuû mica ®Õn 1
m theo c­êng ®é liªn kÕt víi n­íc kho¸ng thñy mica chiÕm vÞ trÝ quan träng gi÷a caolinÝt vµ M«ntm«ril«nhÝt. Phô thuéc vµ hµm l­îng cña tõng lo¹i kho¸ng nµy hay kho¸ng kh¸c cña ®Êt sÐt ng­êi ta ph©n ra kho¸ng sÐt caolinit vµ ®Êt sÐt thuû mica, ®Êt sÐt hy®ragilit. Kho¸ng Hy®ragilit Al(OH)2 cã khèi l­îng riªng lµ 2,35 g/cm3 cã ®é r¾n trung b×nh lµ 2,5 ®Õn 3,5 mµu tr¾ng. Tinh thÓ d¹ng v¶y máng th­êng lÉn víi c¸c quÆng kh¸c nhau cña hydrat nh«m nh­ ®iaspo. b. T¹p chÊt: - T¹p chÊt qu¾c trong nguyªn liÖu ®Êt sÐt c¸t qu¾c tù do kh«ng lín h¬n 1%, nã cã h¹i lµm gÇy ®Êt sÐt, xÊu tÝnh chÊt t¹o h×nh, lµm gi¶m ®é bÒn s¶n phÈm nung. - T¹p chÊt cã h¹i trong nguyªn liÖu ®Êt sÐt lµ c¸c t¹p chÊt s¾t vµ titan. T¸c ®éng cña c¸c lo¹i t¹p chÊt nµy ®Æc biÖt râ nÐt trong phèi liÖu sø, phô thuéc vµo tû lÖ c¸c «xÝt, nhiÖt ®é, m«i tr­êng khö. Khi nung trong sø cã thÓ h×nh thµnh hîp chÊt s¾t, titan: Fe2O3-TiO2 (titan nat s¾t) mµu x¸m ch×, ilm«nit (FeO. TiO2) mµu ®en vµ hîp chÊt 2 FeO. TiO2 mµu x¸m nh¹t, c¸c chÊt nµy lµm cho s¶n phÈm cã mµu vµng vµ x¸m. Theo quy ®Þnh th× t¹p chÊt s¾t quy ®æi ra Fe2O3 kh«ng lín h¬n 1,4% vµ cÇn lo¹i bá trong phèi liÖu. - T¹p chÊt c¸cbon¸t: Kh«ng tèt trong s¶n xuÊt sø vÖ sinh, t¹p chÊt c¸cbon¸t th­êng gÆp trong ®Êt sÐt ë 3 d¹ng cÊu tróc. D¹ng h¹t bôi ph©n t¸n mÞn, ph©n bè ®ång ®Òu trong htµnh phÇn cña phèi liÖu ®ång nhÊt, ë d¹ng h¹t rêi t¬i vµ ë d¹ng bét liªn kÕt vµ d¹ng ®¸ d¨m cã cÊu tróc ®Æc, lo¹i nµy lµ t¹p chÊt cã h¹i, chóng lµm xÊu tÝnh chÊt cña ®Êt sÐt, g©y ra cho s¶n phÈm c¸c lç rçng vµ lµm nøt s¶n phÈm. - T¹p chÊt h÷u c¬: CÇn ph¶i lo¹i bá trong phèi liÖu sø cµng nhiÒu cµng tèt, chóng nhuém mµu ®Êt sÐt thµnh mµu ®en, nã h×nh thµnh c¸c lç rçng khuyÕt tËt trong x­¬ng, chóng ®­îc t¸ch ra khi gia c«ng ®Êt sÐt, phÇn cßn l¹i sÏ bÞ ch¸y khi nung. * Thµnh phÇn ho¸ Lµ ®Æc tr­ng c¬ b¶n cña ®Êt sÐt trong mét møc ®é lín nã x¸c ®Þnh pham vi sö dông thÝch hîp cña c¸c lo¹i ®Êt sÐt ®Ó s¶n xuÊt c¸c lo¹i s¶n phÈm x¸c ®Þnh thµnh phÇn ho¸ cña ®Êt sÐt bao gåm c¸c lo¹i «xÝt Al2O3, SiO2, K2O, MgO, Fe2O3, TiO2, CaO, K2O, Na2O… OxÝt silÝc (SiO2): Cã mÆt trong ®Êt sÐt d­íi d¹ng liªn kÕt (trong thµnh phÇn cña kho¸ng h×nh thµnh ®Êt sÐt) vµ ë d¹ng tù do (c¸t qu¾c). Hµm l­îng lín oxÝt silÝc tù do cho thÊy trong nguyªn liÖu ®Êt sÐt cã chøa mét l­îng lín c¸t lµm t¨ng ®é xèp cña x­¬ng, lµm gi¶m ®é bÒn c¬ häc cña s¶n phÈm, do vËy lµm l­îng SiO2 tù do trong s¶n xuÊt sø vÖ sinh kh«ng lín h¬n 1%. Hµm l­îng oxÝt silÝc trong cao lanh vµ ®Êt sÐt chÞu löa kho¶ng 50 ÷ 60%. ¤xÝt nh«m (Al2O3) : ë trong ®Êt sÐt d­íi d¹ng liªn kÕt (tham gia trong thµnh phÇn cña c¸c kho¸ng h×nh thµnh ®Êt sÐt vµ t¹p chÊt mica) nã lµ oxÝt khã ch¶y nhÊt, lo¹i ®Êt sÐt vµ cao lanh chÞu löa cã hµm l­îng oxÝt nh«m cao nªn ®ßi hái ph¶i cã nhiÖt ®é nung cao h¬n. Khi nµy, kho¶ng gi÷a nhiÖt ®é b¾t ®Çu kÕt khèi vµ nhiÖt ®é nãng ch¶y cã gi¸ trÞ lín ®¸ng kÓ lµm cho qu¸ tr×nh nung s¶n phÈm dÔ dµng v× nã lµm gi¶m kh¶ n¨ng biÕn d¹ng cña s¶n phÈm. Hµm l­îng «xÝt nh«m ®Ó s¶n xuÊt s¶n phÈm sø vÖ sinh kh«ng lín h¬n 33%. ¤xÝt canxi (CaO): Tham gia vµo thµnh phÇn cña vËt chÊt sÐt d­íi d¹ng t¹p ch©t ®¸ v«i (CaCO3), ®¸ ®«l«mÝt (MgCa(CO3)2) vµ c¸c kho¸ng kh¸c. Khi ë tr¹ng th¸i ph©n t¸n mÞn vµ ph©n bè ®ång ®Òu trong ®Êt sÐt. oxÝt canxi lµm gi¶m kh¶ n¨ng liªn kÕt vµ h¹ thÊp nhiÖt ®é nãng ch¶y cña ®Êt sÐt. Khi nung ë nhiÖt ®é cao «xÝt canxi ph¶n øng víi «xÝt nh«m vµ «xÝt silic lµmgi¶m nhiÖt ®é nãng ch¶y cña ®Êt sÐt. ¤xÝt magiª (MgO): Còng lµ chÊt trî dung m¹nh, cã t¸c dông t­¬ng tù CaO, chØ ¶nh h­ëng Ýt h¬n ®Õn kÕt khèi cña ®Êt sÐt. C¸c «xÝt kim lo¹i kiÒm (Na2O + K2O) ®Òu lµ chÊt trî dung m¹nh mÏ chóng cã kh¶ n¨ng lµm t¨ng dé co ngãt, lµm gi¶m nhiÖt ®é t¹o pha láng, nãng ch¶y, lµm ®Æc tr¾c x­¬ng, vµ t¨ng ®é bÒn cña nã. C¸c «xÝt nµy tham gian trong thµnh phÇn cña mét sè kho¸ng t¹o ®Êt sÐt. §a sè chóng cã mÆt trong t¹p chÊt d­íi d¹ng muèi hoµ tan vµ c¸t tr­êng th¹ch. * Thµnh phÇn h¹t Thµnh phÇn h¹t cña ®Êt sÐt trong c«ng nghÖ gèm nãi chung vµ trong s¶n xuÊt sø vÖ sinh nãi riªng th× chóng gåm c¸c cì h¹t cã kÝch th­íc tõ cì h¹t 1
m ®Õn cì h¹t 1000
m. Hµm l­îng c¸c h¹t nhá h¬n 2
m kh«ng nhá h¬n 24%. C¸c nhãm h¹t kÝch th­íc tõ 2÷20
m tõ 30÷47%. Sù t¨ng kÝch th­íc cc¸c nhãm h¹t tõ 10÷20
m cho kh¶ n¨ng lÌn chÆt phèi liÖu tèt h¬n vµ lµm t¨ng ®é bÒn cña s¶n phÈm. Hµm l­îng c¸c nhãm h¹t trªn 20
m th× cho phÐp 6÷34% nÕu trong ®Êt sÐt cã nh÷ng h¹t qóa nhá nhiÒu th× lµm cho ®Êt sÐt khã tan trong n­íc, ®é dÎo vµ ®é nh¹y khi sÊy t¨ng, ®é co kh«ng khÝ vµ ®é co toµn phÇn t¨ng, khi ®ã ng­êi ta dïng nguyªn liÖu gÇy lµ c¸t qu¾c, m¶nh vì s¶n phÈm ®­a vµo... Tæng hµm l­îng vËt chÊt sÐt bao gåm ®Êt sÐt chÞu löa vµ cao lanh lµ (48÷50%) ®èi víi phèi liÖu sø vµ 50÷52 % ®èi víi phèi liÖu sµnh hoÆc b¸n sø. * Chän nguyªn liÖu dÎo cô thÓ Tõ b¶ng thµnh phÇn hãa c¸c nguyªn liÖu ®Êt sÐt c¸c má ë ViÖt Nam ta chän hai lo¹i nguyªn liÖu dÎo lµ ®Êt sÐt VÜnh Phóc 2 vµ cao lanh TÊn Mµi – Qu¶ng Ninh + §Êt sÐt VÜnh Phóc 2: B¶ng thµnh phÇn ho¸ SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  K2O  Na2O  MKN  Tæng   57,1  20,42  8,61  0,78  1,8  2,56  0,53  7,7  100   §é Èm: W=14% Khèi l­îng thÓ tÝch:
=1450 Kg/m3 H×nh d¹ng: D¹ng côc th« + Cao lanh TÊn Mµi – Qu¶ng Ninh: SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  MKN   58  35,02  0,5  1,2  0,7  7,2   §é Èm: W=14% Khèi l­îng thÓ tÝch:
=1450 Kg/m3 H×nh d¹ng: D¹ng côc th« 2. Nguyªn liÖu gÇy Ng­êi ta sö dông c¸t qu¾c ®· ®­îc lµm s¹ch ®Ó lµm nguyªn liÖu gÇy. Nguyªn liÖu cã chÊt l­îng cao ®Ó lµm vËt liÖu gÇy lµ SiO2 v« ®Þnh h×nh. §ã lµ phÕ th¶i cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt silÝc tinh thÓ, ngoµi ra ng­êi ta cßn dïng cao lanh nhung ®Ó lµm nguyªn liÖu gÇy cho phèi liÖu. Cao lanh nµy ®­îc nung ë 1000oC. 3. Nguyªn liÖu trî dung Ng­êi ta sö dông pecmatÝt, tr­êng th¹ch, pespast, tan, nhª phªlin-xiennhÝt, pÐclÝt vµ c¸c chÊt kh¸c. Nguyªn liÖu nµy còng ®­îc lµm s¹ch ®Ó kh«ng chøa c¸c t¹p chÊt cã h¹i ®Æc biÑt lµ c¸c tËp chÊt cã mµu, pensp¸t lo¹i I ph¶i cã hµm l­îng th¹ch anh tù do kh«ng lín h¬n 8%, hµm l­îng oxÝt s¾t kh«ng lín h¬n 0,3%, kh«ng ®uîc chøa c¸c t¹p chÊt mica, tuèclin vµ c¸c chÊt kh¸c. 4. ChÊt ®iÖn gi¶i §Ó lµm chÊt ®iÖn gi¶I ng­êi ta ®­a vµo phèi liÖu trªn 100% x«®a kü thuËt, thuû tinh láng, sunph¸t hay Natri Coban, hydr«xÝt Bari, v«i… ii. nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt men cho sø vÖ sinh Men lµ líp thuû tinh máng cã chiÒu dµy tõ 0,1÷0,3mm h×nh thµnh trªn bÒ mÆt cña s¶n phÈm gèm sø do kÕt qu¶ tr¸ng trªn bÒ mÆt chóng c¸c chÊt ®Æc biÖt, dÝnh chÆt trªn bÒ mÆt s¶n phÈm b»ng c¸ch nung ë nhiÖt ®é cao. Men gi÷ cho s¶n phÈm khái bÞ t¸c dông cña axÝt, kiÒm, t¨ng tÝnh chèng them vµ tÝnh chÊt kh¸c ®ång thêi cßn trang trÝ bÒ mÆt s¶n phÈm. Men dïng cho sø vÖ sinh x©y dùng ph¶i cã ®é bÒn ho¸ häc vµ ®é cøng kh«ng nhá h¬n 6 ®¬ng vÞ theo thang vËt chÊt Moos. ChÊt l­îng men phô thuéc vµo tÝnh chÊt cña hå men vµ ph­¬ng ph¸p tr¸ng men. TÝnh chÊt cña huyÒn phï men ®­îc ®iÒu ch×nh b»ng c¸ch cho thªm c¸c chÊt keo tô (Natri clorua, axÝt clohidrÝc vµ c¸c chÊt kh¸c) hoÆc c¸c chÊt pha lo·ng (Thuû tinh láng, x«®a) ®Êt sÐt vµ cao lanh cho thªm vµo sÏ lµm gi¶m sù ph©n líp cña líp huyÒn phï men. Nguyªn liÖu ®Ó chÕ t¹o men lµ ®Êt sÐt, cao lanh, c¸t tr­êng th¹ch, pÐcmatÝt, ®¸ phÊn, ®¸ v«i… C¸c kho¸ng chÊt ho¹t ho¸ nh­ c¸cbonat Canxi, Bari… §Ó tr¸ng men s¶n phÈm sø vÖ sinh x©y dùng ng­êi ta sö dông men nguyªn liÖu, men FrÝt vµ b¸n FrÝt. Trong ®ã nguªn liÖu vµ b¸n FrÝt ®­îc sö dông nhiÒu, c¸c men nguyªn liÖu vµ men tr­êng th¹ch kh«ng FrÝt ®­îc sö dông ®Ó tr¸ng c¸c s¶n phÈm tõ phèi liÖu sø vµ b¸n sø. Ng­êi ta dïng c¸c men FrÝt ®Ó tr¸ng c¸c s¶n phÈm tõ phèi liÖu sµnh. Sù thay thÕ oxÝt ThiÕc trong men b»ng ZiÕc c«n sÏ lµm t¨ng ®é tr¾ng cho s¶n phÈm, lµm gi¶m gi¸ thµnh s¶n phÈm. Cho thªm vµo men 0,5÷1% Glyxªrin hoÆc KMU (0,12÷0,2%) sÏ lµm t¨ng kh¶ n¨ng phñ cña men lµm gi¶m xu h­íng xuÊt hiÖn ch¶y ®äng t¹o thµnh dßng (khi tr¸ng men b»ng ph­¬ng ph¸p nhóng) c¶i thiÖn dé b¸m cña men víi x­¬ng méc. ViÖc sö dông c¸c men ®ôc cho phÐp c¶i thiÖn h×nh d¹ng bªn ngoµi cña s¶n phÈm, më réng kh¶ n¨ng tËn dông nguªn liÖu cña c«ng nghiÖp s¶n xuÊt nhê sñ dông nguyÖn liÖu cã chøa t¹p chÊt nhuém mµu. Víi vai trß t¹o ®ôc trong men, ng­êi ta sö dông ZrO2 c¸c men ZiÕcc«n cã sù æn ®Þnh lín víi c¸c thay ®æi chÊt l­îng cña men th­êng lµ: rÎ h¬n, ®é ch¶y trµn tèt vµ bãng. Do ®ã hiÖn nay cã thÓ sö dông chóng thay thÕ hoµn toµn c¸c men kh¸c. Tuy nhiªn chÊt l­îng t¹o ®ôc cao chØ cã thÓ ®¹t ®­îc khi kÝch th­íc h¹t ziÕcc«n kh«ng v­ît qu¸ 1÷5
m. Bëi v× chØ khi ®ã ziÕcc«n míi cã t¸c dông g©y ®ôc do hiÖn t­îng t¸i kÕt dÝnh. §Ó t¨ng ®é tr¾ng cña men ®­a vµo trong ph«i liÖu cña chóng c¸c chÊt phÞ gia lµm t¨ng ®é tr¾ng cña men Khi s¶n xuÊt c¸c s¶n phÈm vÖ sinh x©y dùng cã mµu th× c¸c chÊt mµu ®­a vµo trong qu¸ tr×nh nghiÒn ë m¸y nghiÒn bi ­ít Thµnh phÇn cña men g©y ¶nh h­ëng ®Õn mµu vµ s¾c th¸i cña s¶n phÈm men. Men ziÕcc«n lµm cho mµu nhuém cña s¶n phÈm trang nh· h¬n. §Ó t¹o ra s¶n phÈm mµu ®en , mµu xanh them mµu n©u xÉm nªn ®­a chÊt nhuém mµu vµo men pensp¸t trong suèt kh«ng chøa ziÕcc«n, mµu ®ång ®Òu h¬n ®Æc biÖt khi chÊt mµu kh«n lín ®¹t ®­îc khi phñ s¶n phÈm b»ng men ziÕcc«n. iii. thµnh phÇn phèi liÖu x­¬ng s¶n phÈm sø vÖ sinh Thµnh phÇn phèi liÖu tÝnh to¸n ph¶i ®¶m b¶o cho ®¹t ®­îc c¸c tÝnh chÊt cña hå ®óc rãt vµ nhËn ®­îc c¸c tÝnh chÊt c¬ lý cÇn thiÕt cña x­¬ng s¶n phÈm ®ã lµ: Cho kh¶ n¨ng t¸ch khu«n cña s¶n phÈm ®óc rãt trong thêi gian ®óc rãt. HÖ sè gi·n në nhiÖt cña x­¬ng vµ men ph¶i t­¬ng ®èi b»ng nhau. S¶n phÈm ®¹t ®­îc ®é bÒn cao (sau khi th¸o khu«n) vµ cho phÐp gian c«ng nã. §é co cña s¶n phÈm khi ®óc rãt n»m trong giíi h¹n cho phÐp bëi khi co ngãt lín th× trong khu«n s¶n phÈm méc sÏ bÞ nøt cßn khi co ngãt Ýt th× khã lÊy s¶n phÈm méc ra khái khu«n. §èi víi phèi liÖu sø th× ®é co ngãt cho phÐp n»m trong kho¶ng 12÷14%. §¶m b¶o tÝnh chÊt hå ®óc rãt vµ c¸c tÝnh chÊt c¬ lý cÇn thiÕt cña x­¬ng s¶n phÈm. Khi chuÈn bÞ hå th× sö dông lo¹i phÕ th¶i cña ph©n x­ëng ®óc rãt víi hµm l­îng 10÷30% thÓ tÝch hå ®Ó tiÕt kiÖm nguyªn liÖu. Khi dïng ®Êt sÐt Ýt dÎo h¬n mét phÇn cao lanh lµm giµu theo ph­¬ng ph¸p kh« th× qu¸ tr×nh b¸m khu«n t¹o x­¬ng méc cã kh¶ n¨ng thùc hiÖn nhanh h¬n. Phèi liÖu sø nhiÒu cÊu tö cho kh¶ n¨ng bï trõ thiÕu sãt tÝnh chÊt cña mét lo¹i cÊu tö vµ gi÷ ®­îc thµnh phÇn tÝnh chÊt cña phèi liÖu (trong giíi h¹n cho phÐp). Thµnh phÇn thùc tÕ cña phèi liÖu cã thÓ dao ®éng trong mét giíi h¹n réng lín. Khi gi¶m hµm l­îng c¸c hµm l­îng c¸c cÊu tö ®Êt sÐt trong phèi liÖu vµ t¨ng hµm l­îng chÊt phô gia gÇy trong phèi liÖu sÏ lµm t¨ng kh¶ n¨ng läc cña phèi liÖu, c¸c tÝnh chÊt ®óc rãt cña hå ®­îc c¶i thiÖn nhÊt lµ khi ®óc rãt trªn b¨ng truyÒn. Qu¸ tr×nh chuyÓn tõ phèi liÖu sø vµ b¸n sø ®­îc ®Æc tr­ng bëi sù thay ®æi thµnh phÇn cña chóng. L­îng c¸t th¹ch anh ®­a vµo trong phèi liÖu sø kho¶ng 12÷18%. Hµm l­îng pÐcmatÝt trong phèi liÖu sø kho¶ng 9÷13%. Tæng hµm l­îng c¸c «xÝt kiÒm t¨ng tõ 0,8÷0,9% ®Õn 2,2÷2,3%. Trong phèi liÖu sø ng­êi ta cßn t¨ng l­îng c¸c nguyªn liÖu pensp¸t vµ t¨ng ®é nghiÒn mÞn cña phèi liÖu. Hµm l­îng c¸c nguyªn liÖu dÎo (®Êt sÐt vµ cao lanh) trong phèi liÖu sø lµ 48÷52% c¸c nguyªn liÖu kh«ng dÎo kho¶ng 50÷52%. Tuú theo nhiÖt ®é nung ng­êi ta ®­a thªm 18÷25% chÊt trî dung (tÝnh theo l­îng pensp¸t tinh khiÕt) nghÜa lµ øng øng víi 3,5÷4% hµm l­îng (Na2O, K2O) ®èi víi sø cã nhiÖt ®é nung tõ 1230oC÷1250oC vµ 5÷6% ®èi víi sø nung ë nhiÖt ®é 1178oC÷1180oC. Khi lùa chän thµnh phÇn phèi liÖu ng­êi ta cÇn tÝnh tíi c¸c yÕu tè sau. + Khi t¨ng hµm l­îng c¸c vËt liÖu gÇy trong phèi liÖu tÝnh chÊt läc hå t¨ng, cong khi t¨ng dé ph©n t¸n cña vËt liÖu dÎo (bao gåm c¸c h¹t kÝch th­íc kh«ng lín h¬n 0,5
m th× tÝnh ch©t läc hå gi¶m, thêi gian b¸m khu«n vµ th¸o khu«n cña x­¬ng méc t¨ng. + T¨ng hµm l­îng c¸c chÊt lµm gÇy th× ®é bÒn cña s¶n phÈm ®óc rãt gi¶m, kh¶ n¨ng h×nh thµnh c¸c vÕt nøt khi th¸o khu«n t¨ng vµ kh¶ n¨ng biÕn d¹ng (bÞ xÖ xuèng) sau khi lÊy ra khái khu«n còng t¨ng lªn. + T¨n chÊt ®iÖn gi¶I lµm cho s¶n phÈm méc bÞ dßn vµ lµm xÊu tÝnh chÊt ®óc rãt cña hå khi gia c«ng nã (xuÊt hiÖn c¸c ®iÓm thõa) + T¨ng ®é Èm cña hå, t­¬ng øng gi¶m l­îng chÊt ®iÖn gi¶i th× ®é dÎo vµ tÝnh chÊt hå ®óc rãt cña hå sÏ t¨ng. =>Khi lùa chän thµnh phÇn phèi liÖu còng cÇn tÝnh ®Õn ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o s¶n phÈm (trªn bÖ hay trªn b¨ng truyÒn), thanh phÇn phèi liÖu hîp lý ®Ó ®óc rãt trªn b»ng truyÒn vµ ®óc rãt trªn bÖ (trªn gi¸) ®­îc giíi thiÖu b»ng hµm l­îng c¸c vËt liÖu sau (%). VËt liÖu  §óc rãt b¨ng truyÒn  §óc rãt trªn bÖ   §Êt sÐt(tÝnh theo vËt chÊt sÐt) Cao lanh (tÝnh theo vËt chÊt sÐt) C¸t qu¾c Pensp¸t M¶nh vì x­¬ng s¶n phÈm  19÷22 19÷30 28÷32 12÷14 11÷15  22÷26 30÷31 28÷32 10÷12 5÷10   iv. TÝnh to¸n phèi liÖu 1.TÝnh thµnh phÇn phèi liÖu cña x­¬ng * Nguyªn liÖu sö dông - Nguyªn liÖu dÎo + §Êt sÐt VÜnh Phóc 2 + Cao lanh TÊn Mµi – Qu¶ng Ninh - Nguyªn liÖu gÇy + C¸t qu¾c Phó Thä - ChÊt trî dung + PÐcmatÝt: Kim T©n – Lµo Cai * B¶ng thµnh phÇn ho¸ cña nguyªn liÖu: - §Êt sÐt VÜnh Phóc 2 Ta cã b¶ng thµnh phÇn ho¸ SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  K2O  Na2O  MKN  Tæng   57,1  20,42  8,61  0,78  1,8  2,56  0,53  7,7  100   Bá MKN quy vÒ 100% ta cã 100-MKN =92,3 SiO2 =51,7x100/92.3=62,31% Al2O3 =20,42x100/92,3 = 22,12% Fe2O3 = 8,61x100/92,3= 9,33% CaO = 0,78x100/92,3 = 0,85% MgO = 1,89x100/92,3 = 2,03% K2O = 2,56x100/92,3 = 2,77% Na2O = 0,53x100/92,3 = 0,57% Trong qu¸ tr×nh chuÈn bÞ phèi liÖu ë c¸c thiÕt bÞ läc tõ tÝnh, m¸y sµng rung ®· g¾n c¸c thiÕt bÞ läc s¾t, do vËy l­îng s¾t (III) oxit kh«ng cßn nhiÒu trong phèi liÖu. Gi¶ sö l­îng Fe2O3 cßn l¹i lµ 0,5%. Khi ®ã
= 62,31+22,12+0,5+0,85+2,05+2,77+0,57 = 91,17% SiO2 =62,31x100/91,17=68,34% Al2O3 =22,12x100/91,17=24,26% Fe2O3 = 0,5x100/91,17=0,55% CaO = 0,85x100/91,17= 0,93% MgO = 2,03x100/91,17= 2,25% K2O = 2,77x100/91,17= 3,04% Na2O = 0,57x100/91,17= 0,63% Ta cã b¶ng thµnh phÇn hãa ®Êt sÐt VÜnh Phóc 2 sau khi nung. SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  K2O  Na2O  MKN  Tæng   68,34  24,26  0,55  0,93  2,25  3,04  0,63  0  100   - Cao lanh TÊn Mµi - Qu¶ng Ninh SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  MKN  Tæng   56,54  34,12  0,48  1,17  0,68  7,01  100   Tæng thµnh phÇn ho¸ cña phèi liÖu = 100% Bá MKN quy vÒ 100% ta cã: 100-MKN = 92,99 SiO2 =56,54x100/92,99=60,8% Al2O3 =34,12x100/92,99=36,69% Fe2O3 = 0,48x100/92,99=0,52% CaO = 1,17x100/92,99= 1,26% MgO = 0,68x100/92,99= 0,73% Ta cã b¶ng thµnh phÇn ho¸ cña nguyªn liÖu cao lanh sau khi nung SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  MKN  Tæng   60,8  36,69  0,52  1,26  0,73  0  100   - PÐcmatÝt Kim T©n – Lµo Cai SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  K2O  Na2O  MKN  Tæng   67,15  18,81  0,16  0,28  0,32  2,68  9,72  0,53  99,65   Tæng thµnh phÇn ho¸ c¸c «xÝt
=99,65 % Quy vÒ 100% ta cã SiO2 =67,15x100/99,65=67,39% Al2O3 =18,81x100/99,65=18,88% Fe2O3 = 0,16x100/99,65=0,16% CaO = 0,28x100/99,65= 0,28% MgO = 0,32x100/99,65= 0,32% K2O = 2,68x100/99,65= 2,69% Na2O =9,72x100/99,65= 9,75% MKN=0,53x100/99,65= 0,53% Bá MKN quy vÒ 100% ta cã: 100-MKN = 99,47% SiO2 =67,39x100/99,47=67,75% Al2O3 =18,88x100/99,47=18,98% Fe2O3 = 0,16x100/99,47=0,16% CaO = 0,28x100/99,47= 0,28% MgO = 0,32x100/99,47= 0,32% K2O = 2,69x100/99,47= 2,7% Na2O =9,75x100/99,47= 9,8% Ta cã b¶ng thµnh phÇn ho¸ cña pÐcmatÝt sau khi nung SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  K2O  Na2O  MKN  Tæng   67,75  18,98  0,16  0,28  0,32  2,7  9,8  0  100   - C¸t qu¾c Phó Thä Ta cã b¶ng thµnh phÇn hãa: SiO2  Al2O3  Fe2O3  MKN  Tæng   97,5  1,14  0,05  0,5  99,19   Quy vÒ 100% ta cã SiO2 =97,5x100/99,19=98,3% Al2O3 =1,14x100/99,19=1,15% Fe2O3 = 0,05x100/99,19=0,05% MKN=0,5x100/99,19= 0,5% Bá MKN quy vÓ 100% ta cã: 100-MKN = 99,5% SiO2 =98,3x100/99,5=98,79% Al2O3 =1,15x100/99,5=1,16% Fe2O3 = 0,05x100/99,5=0,05% Ta cã b¶ng thµnh phÇn ho¸ cña c¸t qu¾c sau khi nung. SiO2  Al2O3  Fe2O3  MKN  Tæng   8,79  1,16  0,05  0  100   2. TÝnh chän vµ kiÓm tra thµnh phÇn phèi liÖu - Trong phèi liÖu sø hµm l­îng nguyªn liÖu dÎo (®Êt sÐt vµ cao lanh) tÝnh theo vËt chÊt sÐt chiÕm kho¶ng 48÷50%, l­îng c¸t th¹ch anh ®­a vµo phèi liÖu kho¶ng 12÷18%, hµm l­îng pÐcmatÝt kho¶ng 9÷13%. Tæng hµm l­îng c¸c nguyªn liÖu kh«ng dÎo chiÕm tõ 50÷52%, hµm l­îng «xÝt s¾t (quy ®æi ra Fe2O3 ) kh«ng lín h¬n 1,4% - Ta cã thµnh phÇn ho¸ cña x­¬ng s¶n phÈm sø vÖ sinh lo¹i I nh­ sau: SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  K2O  Na2O  Tæng   66,7  26,5  0,54  0,87  0,44  1,77  1,55  98,37   Tæng thµnh phÇn ho¸:
=98,37% Quy vÒ 100% ta cã: SiO2 =66,7x100/98,37=67,81% Al2O3 =26,5x100/98,37=26,94% Fe2O3 = 0,54x100/98,37=0,55% CaO = 0,87x100/98,37= 0,88% MgO = 0,44x100/98,37= 0,45% K2O = 1,77x100/98,37= 1,8% Na2O =1,55x100/98,37= 1,58% Ta cã b¶ng thµnh phÇn ho¸ x­¬ng sø lo¹i I SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  K2O  Na2O  Tæng   67,81  26,94  0,55  0,88  0,45  1,8  1,58  100   Trªn c¬ së thµnh phÇn ho¸ x­¬ng s¶n phÈm vµ yªu cÇu ®èi víi c¸c nguyªn liÖu nh­ trªn. Ta tÝnh to¸n thµnh phÇn phèi liÖu nh­ sau: - Hµm l­îng ®Êt sÐt dÎo chiÕm 39% ®Ó ®¶m b¶o ®é dÎo cho nguyªn liÖu, hµm l­îng cao lanh ®­a vµo ®Ó ®¶m b¶o hµm l­îng «xÝt nh«m. Trªn c¬ së ®ã ta chän hµm l­îng cao lanh lµ 36%. Chän thµnh phÇn ho¸ cña x­¬ng s¶n phÈm (gåm hai «xÝt chÝnh lµ SiO2 = 67,65% vµ Al2O3 = 26,17%). Gäi x lµ phÇn tr¨m khèi l­îng cña pensp¸t Lµo Cai Gäi y lµ phÇn tr¨m khèi l­îng cña c¸t Phó Thä. Ta cã:
=>
VËy §Êt sÐt chiÒm 39% phÇn khèi l­îng Cao lanh chiÕm 36% phÇn khèi l­îng Pensp¸t chiÕm 18% phÇn khèi l­îng C¸t chiÕm 7% phÇn khèi l­îng * TÝnh phÇn tr¨m cña c¸c oxÝt trong x­¬ng s¶n phÈm SiO2 = 0,39.68,34 + 0,36.60,8 + 0,18.67,76 + 0,07.98,79 = 67,65% Al2O3 = 0,39.24,26 + 0,36.36,39 + 0,18.18,98 + 0,07.1,16 = 26,17% Fe2O3 = 0,39.0,55 + 0,36.0,52 + 0,18.0,16 + 0,07.0,05=0,43% CaO = 0,39.0,93 + 0,36.1,26 + 0,18.0,28= 0,87% MgO = 0,39.2,25 + 0,36.0,73 + 0,18.0,32 = 1,2% K2O = 0,39.3,04 + 0,18.2,7 = 1,67% Na2O =0,39.0,63 + 0,18.9,8 = 2,01% TÝnh hÖ sè gi·n në nhiÖt cña x­¬ng s¶n phÈm:
=(67,65.0,05 + 26,17.0,17 + 0,87.1,66 + 1,2.0,15 + 2,01.4,32 + 1,67.3,9).10-7 = 24,6518.10-7 (m/®é). TÝnh sè mol c¸c oxÝt trong x­¬ng s¶n phÈm SiO2 =67,65/60,06=1,13 mol Al2O3 =26,17/101,9=0,26 mol Fe2O3 = 0,43/159,7=0,003 mol CaO = 0,87/56,1= 0,02 mol MgO = 1,2/40,3=0,03 mol K2O = 1,67/94,2=0,02 mol Na2O =2,01/627=0,03 mol Ta cã
;
Ta thÊy ®iÓm A(0,103; 0,23) n»m trong vïng 3. §Êt sÐt cho s¶n xuÊt g¹ch vµ gåm trang trÝ. * Quy vÒ thµnh phÇn thùc tÕ: - §èi víi ®Êt sÐt: Tr­íc khi bá MKN:
KÓ ®Õn ®é Èm cña ®Êt sÐt W=14% :
- §èi víi Cao lanh: Tr­íc khi bá MKN:
Khi kÓ ®Õn ®é Èm cña cao lanh W=14%
- §èi víi c¸t qu¾c: Tr­íc khi bá MKN
Khi kÓ ®Õn ®é Èm cña c¸t W=2%
- §èi víi PÐcmatÝt ®· nung: PMT=18% => Tæng hµm l­îng c¸c nguyªn liÖu ®­a vµ s¶n xuÊt ë tr¹ng th¸i tù nhiªn:
= 49,13+45,01+7,18+18=119,32% VËy thµnh phÇn phèi liÖu thùc tÕ lµ: §Êt sÐt =
Cao lanh =
C¸t =
PÐcmatÝt =
3. TÝnh thµnh phÇn men Chän lo¹i men sø lo¹i II cã thµnh phÇn ho¸ nh­ sau: (% mol) SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  K2O  Na2O  BaO  ZnO  ZrO2  MKN   51,62  13,48  0,16  7  2,06  2,03  1,27  6,34  2,08  5,44  8   Tæng % c¸c «xÝt
= 99,48% < 100% Quy vÒ 100% ta cã: SiO2 =51,62x100/99,48=51,89% Al2O3 =13,48x100/99,48=13,55% Fe2O3 = 0,16x100/99,48=0,16% CaO = 7x100/99,48= 7,04% MgO = 2,06x100/99,48= 2,07% K2O = 2,03x100/99,48= 2,04% Na2O =1,27x100/99,48= 1,28% BaO=2,08x100/99,48= 6,37% ZnO = 6,34x10/99,48= 2,09% ZrO2 =5,44x100/99,48= 5,47% MKN = 8x100/99,48= 8,04 % Bá MKN quy vÒ 100% ta cã: 100-MKN = 91,96% SiO2 =51,89x100/91,96=56,43% Al2O3 =13,55x100/91,96=14,73% Fe2O3 = 0,16x100/91,96=0,17% CaO = 7,04x100/91,96= 7,66% MgO = 2,07x100/91,96= 2,25% K2O = 2,04x100/91,96= 2,22% Na2O =1,28x100/91,96= 1,39% BaO=6,37x100/91,96= 6,93% ZnO = 2,09x10/91,96= 2,27% ZrO2 =5,47x100/91,96= 5,95% TÝnh phÇn khèi l­îng c¸c «xÝt SiO2 =0,5643.60,06=33,8919 PTL Al2O3 =0,1473.101,9=15,0099 PTL Fe2O3 = 0,0017.159,7=0,2715 PTL CaO = 0,0076.56,1= 4,2973 PTL MgO = 20,0225.40,3= 0,9068 PTL K2O = 0,0222.94,2= 2,0912 PTL Na2O =0,0139.62= 0,8618 PTL BaO=0,0693.153,4= 10,6306 PTL ZnO = 0,0227.81,83= 1,8473 PTL ZrO2 =0,0595.123,22= 7,3316 PTL
=77,14 < 100%. Quy vÒ 100% ta cã. SiO2 =33,8919x100/77,14=52,9745% Al2O3 =15,0099x100/77,14=23,4611% Fe2O3 = 0,2715x100/77,14=0,4244% CaO = 4,2973/77,14= 2,0497% MgO = 0,9068x100/77,14= 1,4173% K2O = 2,0912x100/77,14= 2,7109% Na2O =0,8618x100/77,14= 1,347% BaO=10,6306x100/77,14= 13,7809% ZnO = 1,8473x10/77,14= 2,8874% ZrO2 =7,3316x100/77,14= 11,4596% TÝnh hÖ sè gi·n në nhiÖt cña men: C«ng thøc tÝnh:
Trong ®ã:
HÖ sè gi·n në nhiÖt cña «xÝt thø i Pi Hµm l­îng «xÝt thø i Tra b¶ng hÖ sè gi·n në nhiÖt cña c¸c «xÝt trong s¸ch “Thuû tinh x©y dùng” ta cã:
=(43,9356.0,05 + 19,458.0,17 + 5,5708.1,66 + 1,1755.0,15 + 1,1172.4,32 + 2,7109.3,9 + 13,7809.1,73 + 2,3947.0,07).10-7 = 54,3359.10-7 (m/®é). Sai lÖch so víi hÖ sè gi·n në nhiÖt cña x­¬ng.
Sai lÖch nµy qu¸ lín do vËy ph¶i gi¶m bít l­îng oxÝt trong men. Gi¶ sö gi¶m l­îng c¸c «xÝt trong men xuèng møc cã thÓ trong men lóc nµy hµm l­îng «xÝt sau khi gi¶m so víi hçn hîp ban ®Çu lµ CaO = 1,7% (gi¶m 3,8708%). K2O = 1,0% (gi¶m 1,7109%), BaO = 2,3% (gi¶m 2,7732%) Nh­ vËy thµnh phÇn c¸c «xÝt trong men sau khi ®iÒu chØnh lµ: SiO2 =43,9356x100/82,9373=52,9745% Al2O3 =19,458x100/82,9373=23,6411% Fe2O3 = 0,352x100/82,9373=0,4244% CaO = 1,7x100/82,9373= 2,0497% MgO = 1,1755x100/82,9373= 1,4173% K2O = 1x100/82,9373= 1,205% Na2O =1,172x100/82,9373= 1,347% BaO=2,3x100/82,9373= 2,7732% ZnO = 1,1843x10/82,9373= 2,8874% ZrO2 =9,4596x100/82,9373= 11,4569% HÖ sè gi·n në nhiÖt cña men:
=(52,9745.0,05 + 23,4611.0,17 + 2,0497.1,66 + 1,4173.0,15 + 1,347.4,32 + 1,1257.3,9 + 2,7732.1,73 + 2,8874.0,07).10-7 = 25,7735.10-7 (m/®é). Sai lÖch so víi hÖ sè gi·n në nhiÖt cña x­¬ng.
Sai lÖch cho phÐp => Thµnh phÇn men lµ phï hîp TÝnh sè mol c¸c «xÝt: SiO2 =52,9745/60,6=0,8820 mol Al2O3 =23,4611/101,9=2,0322 mol Fe2O3 = 0,4244/159,7=0,0027 mol CaO = 2,0497/56,1= 0,0365 mol MgO = 1,4173/40,3= 0,0352 mol K2O = 1,205/94,2= 0,0128 mol Na2O =1,347/0,0217= 0,0217 mol BaO=2,7732/153,4= 0,0181 mol ZnO = 2,8874/81,83= 0,0355 mol ZrO2 =11,4569/123,22= 0,093 mol VËy ta cã c«ng thøc men theo Zerger
KiÓm tra ®iÒu kiÖn theo Zerger
=(0,0217+0,0128+0,0365+0,0181+0,0352+0,0355)=0,1598<1 Quy vÒ 1 ta cã SiO2 =0,8820/0,1598=5,5194 mol Al2O3 =0,2302/0,1598=1,4406 mol Fe2O3 = 0,0027/0,1598=0,0169 mol CaO = 0,0365/0,1598= 0,2284 mol MgO = 0,0352/0,1598= 0,2203 mol K2O = 0,0128/0,1598= 0,0801 mol Na2O =0,0217/0,1598= 0,1358 mol BaO=0,0181/0,1598= 0,1133 mol ZnO = 0,0355/0,1598= 0,2222 mol ZrO2 =0,093/0,1598= 0,582 mol VËy c«ng thøc men lµ:
* X¸c ®Þnh thµnh phÇn nguyªn liÖu sö dông - 0,01358 Na2O lÊy tõ tr­êng th¹ch Natri: 0,1358(Na2O.Al2O3.6SiO2) PhÇn khèi l­îng tr­êng th¹ch Natri: 0,1358.524,26=71,19 PTL - 0,0801 K2O lÊy tõ tr­êng th¹ch Kali: 0,0801(K2O.Al2O3.6SiO2) PhÇn khèi l­îng tr­êng th¹ch Kali: 0,0801.556.46= 44,57 PTL - 0,2203MgO lÊy tõ ®«l«mÝt: 0,2203 MgCa(CO3)2 PhÇn khèi l­îng §«l«mÝt: 0,2203.184,3 = 40,6 PTL - CaO lÊy tõ ®¸ phÊn CaCO3 : §· cã 0,2203 CaO lÊy tõ ®«l«mÝt, cßn thiÕu 0,0081 PhÇn khèi l­îng ®¸ phÊn: 0,0081.100 =0,81 PTL - 0,1133BaO lÊy tõ Baricacbon¸t: 0,1133BaCO3 PhÇn khèi l­îng Baricacbon¸t: 0,1133.197,4= 22,37 PTL - 0,2222 ZnO lÊy tõ oxÝt kÏm PhÇn khèi l­îng oxÝt kÏm: 0,2222.81,38 = 18,08 PTL - 0,0169 Fe2O3 lÊy tõ «xÝt s¾t: PhÇn khèi l­îng «xÝt s¾t: 0,0169.159,7 = 2.7 PTL - 0,582 ZrO2 lÊy tõ ZrSiO4 : Zr SiO4 -> ZrO2 + SiO2 PhÇn khèi l­îng cña ZrSiO4 : 0,582.183,28 = 106,66 PTL - Al2O3 lÊy tõ caolinÝt: Al2O3.2SiO2.2H2O §· cã 0,0801+0,1358 = 0,2159 Al2O3 lÊy tõ tr­êng th¹ch Cßn thiÕu 1,4406-0,2159 = 1,2247 Al2O3 PhÇn khèi l­îng caolinÝt: 1,2247.258,2 = 316,21 PTL - SiO2 lÊy tõ c¸t th¹ch anh. §· cã 6.(0,1358+0,0801)+2.1,2247+0,582 = 4,3268 SiO2 Cßn thiÕu 1,1926 SiO2 PhÇn khèi l­îng c¸t th¹ch anh: 1,1926.60,6 = 72,27 Ta cã b¶ng: Tªn nguyªn liÖu  C«ng thøc ph©n tö  Hµm l­îng     PTL  %   Trêng th¹ch Natri  0,1358(Na2O.Al2O3.6SiO2)   71.19  10.24   Trêng th¹ch Kali  0,0801(K2O.Al2O3.6SiO2)  44.57  6.41   §«l«mÝt  0,2203 MgCa(CO3)2  40.6  5.84   §¸ phÊn  0,0801.CaCO3  0.81  0.12   Baric¸cbon¸t   0,1133BaCO3  22.37  3.22   ¤xÝt kÏm   0,2222 ZnO  18.08  2.60   ¤xÝt s¾t   0,0169 Fe2O3  2.7  0.39   ZrSiO4   0,582.ZrSiO4   106.66  15.34   CaolinÝt   0,2159.Al2O3.2SiO2.2H2O  316.21  45.47   C¸t th¹ch anh   4,3268 SiO2  72.27  10.39   Tæng 
   695.46  100.00   PhÇn IIi c«ng nghÖ chÕ t¹o I.giíi thiÖu chung vÒ ph­¬ng ph¸p gia c«ng nguyªn liÖu vµ phèi liÖu Tr­íc khi chuÈn bÞ phèi liÖu vËt liÖu sÐt ®­îc ®Ëp s¬ bé thµnh c¸c côc kÝch th­íc kh«ng lín h¬n 300 mm theo tiÕt diÖn ngang, c¸c côc cã thÓ ph©n lo¹i b»ng m¾t lo¹i trõ c¸c t¹p chÊt s¾t lÉn trong sÐt, c¸t ®­îc sµng qua víi kÝch th­íc lç 8mm. Tr­êng th¹ch vµ pecmatit (ë d¹ngcôc) cã thÓ ph©n lo¹i b»ng m¾t th­êng chóng ®­îc röa vµ ®em nung s¬ bé ë nhiÖt ®é 950 ÷ 100oC. Sau ®ã ®em ®Ëp trªn m¸y ®Ëp hµm vµ m¸y nghiÒn trong m¸y Bugen (con l¨n) víi cÆp con l¨n b»ng granit (c¸c lç cña tÊm ®¸ycã kÝch th­íc 5mm) khi nghiÒn trong m¸y nghiÒn bi bét kh« cã l­îng sãt trªn sµng 4900 lç/cm2 kh«ng lín h¬n 20%. Sau khi nghiÒn vËt liÖu ®­îc ®­a qua thiÕt bÞ tõ tÝnh. Tr­êng th¹ch, Pecmatit, vµ c¸c vËt liÖu kh¸c ®­îc nhËn tõ m¸y trén cho ®i qua thiÕt bÞ tõ tÝnh. Hå lµ hÖ thèng ph©n t¸n trong hÖ thèng nµy c¸c phÇn r¾n (pha ph©n t¸n ) ë tr¹ng th¸i l¬ löng (trong m«i tr­êng ph©n t¸n) trong hÖ thèng nµy m¹ng l­íi kh«ng gian kh«ng cã trËt tù, tõ c¸c phÇn tinh thÓ trong n­íc ®· h×nh thµnh mét cÊu tróc x¸c ®Þnh. ViÖc chÕ t¹o hå víi chÊt l­îng cao lµ mét viÖc lµm phøc t¹p v× c¸c nguyªn liÖu nhËn ®­îc ë nhµ m¸y th­êng cã thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt kh«ng æn ®Þnh, v× vËy cÇn ph¶i tiÒn hµnh kiÓm tra th­êng xuyªn vµ cÈn thËn. §é ph©n t¸n cña c¸c phÇn ®­îc ®iÒu chØnh b»ng chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y nghiÒn bi, n­íc cã ¶nh h­ëng ®Õn ®é bÒn vµ ®é linh ®éng cña hå còng nh­ ®Õn mËt ®é cña hå dóc rãt. H×nh d¹ng tèt nhÊt cña c¸ phÇn trong hå ®óc rãt ®¹t ®­îc khi chóng cã d¹ng h×nh cÇu. N­íc còng g©y ¶nh h­ëng lín dÕn tÝnh chÊt cña hå ®óc rãt, c¸c tÝnh chÊt ®óc rãt cña hå phô thuéc vµo ®é nhít, mËt ®é h»ng sè ®iÖn ly, m«men l­ìng cùc cña ph©n tö n­íc vµ ®Æc tr­ng t­¬ng t¸c n­íc víi pha r¾n. §é cøng cña n­íc ®Ó chuÈn bÞ hå cÇn kh«ng ®­îc qu¸ 5oC, tèt nhÊt lµ sö dông n­íc cÊt. C¸c t¹p chÊt cã h¹i lµm gi¶m chÊt l­îng cña hå ®ã lµ ®¹i l­îng sun ph¸t hoµ tan vµo th¹ch cao tõ khu«n th¹ch cao ®­a vµo trong hå cïng c¸c cÊu tö cña phèi liÖu vµ n­íc. §óc rãt s¶n phÈm tõ phèi liÖu hå nµy lµm cho nã bÞ dßn vµ bÞ háng khi th¸o khu«n. =>Trong s¶n xuÊt sø vÖ sinh x©y dùng hå ®­îc chuÈn bÞ b»ng hai ph­¬ng ph¸p: ph­¬ng ph¸p Ðp läc vµ kh«ng Ðp läc, víi qu¸ tr×nh nghiÒn chung hay nghiÒn riªng c¸c cÊu tö cña phèi liÖu. Hå ®óc rãt ®­îc ®Æc tr­ng b»ng mét sè c¸c th«ng sè sau: ChØ tiªu  Sµnh  B¸n sø  Sø    Th­êng  Samèt     Lù¬ng sãt trªn sµng 10.000 lç/cm2  8÷14  -  38  1,8÷2,2   §é Èm (%)  29÷30  27÷28  30÷315  30÷32,5   VËn tèc ch¶y               30 gi©y  12÷15  10÷12  12÷15  6÷14   30 phót  2÷28  17÷22  23÷28  15÷40   MËt ®é hå  1,76  1,7÷2,76  1,76  1,76   HÖ sè s¸nh  2÷2,5  3,4÷3,7  2÷2,5  2÷3,5   §é b¸m khu«n cña x­¬ng méc sau 2h (mm)  8÷20  -  6÷9  8÷9,5         1. Ph­¬ng ph¸p Ðp läc Khi chÕ t¹o hå bµng ph­¬ng ph¸p Ðp läc vµ nghiÒn ®ång thêi c¸c vËt liÖu sÐt vµ vËt liÖu gÇy, tÊt c¶ c¸c cÊu tö cña phèi liÖu ®­îc nghiÒn trong m¸y nghiÒn bi theo ph­¬ng ph¸p ­ít sau ®ã ®­a ra Ðp läc. §Ó rót ng¾n qu¸ tr×nh nghiÒn lµm gi¶m ®é ch¶y cña hå, t¨ng ®é linh ®éng vµ c¶i thiÖn kh¶ n¨ng t¸ch n­íc cña hå trªn c¸c thiÕt bÞ Ðp läc, khi nghiÒn nªn ®­a thªm vµo c¸c chÊt ho¹t tÝnh bÒ mÆt. ¦u ®iÓm : ChÊt l­îng hå cao, vËn tèc b¸m khu«n nhanh, hå kh«ng bÞ sa l¾ng. Nh­îc ®iÓm : Phøc t¹p, tèn nhiÒu søc lao ®éng Hå ®­îc rãt ra mãng sau ®ã ®­îc ®­a qua sµng rung. Sau råi ®­a tíi m¸y khuèi ch©n vÞt, hå ®­îc b¬m qua c¸c m¸ng vµo bÓ chøa cã c¸nh khuÊy vµ ®èt nãng tíi nhiÖt ®é 40 ÷50oC råi ®­a ®i t¸ch n­íc trong c¸c thiÕt bÞ Ðp läc. TiÕp theo c¸c t¶ng Ðp läc cã ®é Èm 21÷22% ®­îc ®­a vµo m¸y trén ngang hoÆc m¸y nghiÒn bi ®Ó ®¸nh tan, phèi liÖu n­íc vµ chÊt ®iÖn gi¶i còng ®­îc cho thªm vµo hå khi sö dông cao lanh lµm giµu b»ng ph­¬ng ph¸p ­ít ng­êi ta cho thªm x«®a khan, thuû tinh láng. C¸c chÊt ®iÖn gi¶i kh«ng nh÷ng cã kh¶ n¨ng pha lo·ng hå mmµ cßn lµm t¨ng ®é bÒn mÆc dï chóng cã lµm gi¶m vËn tèc b¸m khu«n h×nh thµnh x­¬ng méc. 2. Ph­¬ng ph¸p kh«ng Ðp läc Ph­¬ng ph¸p kh«ng Ðp läc ®Ó chuÈn bÞ hå ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸ch nghiÒn riªng hay nghiÒn chung nguyªn vËt liÖu sau ®ã phèi liÖu ®­îc ®em ®i t¹o h×nh ngay kh«ng qua kh©u Ðp läc. Khi chuÈn bÞ hå sø, c¸c m¶nh vì s¶n phÈm ®· ®­îc nghiÒn trªn m¸y ®Ëp hµm vµ m¸y nghiÒn con l¨n sau ®ã ®­îc ®­a vµo m¸y nghiÒn bi víi c¸t qu¾c, pensp¸t hay pÐcmatÝt h¹t nhá, x«®a vµ 20% ®Êt sÐt so víi khèi l­îng chung (lÇn n¹p thø nhÊt). ë lÇn n¹p thø hai ng­êi ta n¹p hÕt ®Êt sÐt cßn l¹i (80% ®Êt sÐt) vµ l­îng thuû tinh láng tÝnh to¸n lµ 60%, tû lÖ gi÷a vËt liÖu ®­îc n¹p vµo m¸y nghiÒn bi víi nghiÒn UralÝt lµ 1÷1,3. Sau ®ã mçi chu kú nghiÒn ng­êi ta ®­a thªm vµo m¸y nghiÒn mét l­îng bi lµ 1% khèi l­îng c¸c vËt liÖu ®­a vµo nghiÒn, vËt liÖu gÇy®­îc nghiÒn mÞn ®Õn ®é sãt trªn sµng N0- 006 (10.000 lç/cm2) lµ 1,8÷2,2%. Hå ®­îc rãt vµo bÓ cã thiÕt bÞ khuÊy trén chung ®­îc lät qua sµng 144÷193 lç/cm2 vµ ®i qua thiÕt bÞ tõ tÝnh vµ tÊm ®iÖn tö ®Ó läc s¾t. Cao lanh ®­îc ®­a trùc tiÕp vµo m¸y khÊy chung (bÓ khuÊy trén chung) ë ®ã nã ®­îc khuÊy trén víi c¸c cÊu tö cßn l¹i cña phèi liÖu 40% l­îng thuû tinh láng cßn l¹i còng ®­îc ®­a vµo bÓ khuÊy chung. Kinh tÕ nhÊt ®Ó ®¸nh tan c¸c cÊu tö ®Êt sÐt cña phèi liÖu n©ng cao ®é nghiÒn mÞn cã thÓ sö dông m¸y nghiÒn tia, dïng chÊt láng hay m¸y nghiÒn l«x« tia theo thiÕt kÕ cña tr­êng §¹i häc X©y dùng V«ronher (Nga) theo Z-A Pennhiakin c¸c m¸y nghiÒn nµy cho kh¶ n¨ng hi phÝ ®iÖn n¨ng 2÷3 lÇn, gi¶m diÖn tÝch s¶n xuÊt, gi¶m chi phÝ thiÕt bÞ, viÖc thay ®æi qóa tr×nh ®¸nh tan c¸c vËt liÖu sÐt thµnh qu¸ tr×nh liªn tôc cho phÐp kh«ng gi¶m chi phÝ lao ®éng mµ cßn cho phÐp tù ®éng ho¸ thao t¸c c«ng nghÖ. C¸c phÕ th¶i s¹ch cña phèi liÖu tõ ph©n x­ëng ®óc rãt ®­îc khuÊy trong mét m¸y khuÊy riªng. Khi hå ®· chuÈn bÞ xong ng­êi ta ®­a thªm vµo m¸y khuÊy trén chung ®Ó trén víi hå míi chuËn bÞ. Khi nghiÒn riªng c¸c chÊt ®iÖn gi¶i ®­îc ®ua vµo theo tõng b­íc: X«-®a khan ®­a vµo trong lÇn n¹p thø nhÊt, thuû tinh láng (R2-mSiO2) ®­a vµo theo tõng b­æctng lÇn n¹p thø nhÊt lµ 40% trong lÇn n¹p thø 2 lµ 60%. §«i khi thuû tinh láng ®­îc ®­a vµo ë b­íc thø 2 lµ 40% cung víi qu¸ tr×nh n¹p ®Êt sÐt. PhÇn cßn l¹i 60% ®­îc ®­a vµo sau khi lµm ®ång ®Òu hå trong m¸y khuÊy trén chung. §­a chÊt ®iÖn gi¶i vµo theo tõng b­íc cho kÕt qu¶ tèt h¬n so víi ph­¬ng ph¸p th«ng th­êng. Trong tr­êng hîp ®­a chÊt ®iÖn gi¶i vµo khi n¹p liÖu lÇn thø nhÊt, ng­êi ta n¹p cao lanh ®­îc lµm giµu vµo m¸ng khuÊy ch©n vÞt ë lÇn chÊt t¶i thø nhÊt. Khi sö dông ®Êt sÐt dÎo ng­êi ta cho thªm vµo 0,45÷0,75% thuû tinh láng sau khi khuÊy tan ®Êt sÐt, cao lanh, khi cÇn thiÕt ng­êi ta cßn cho thªm mét Ýt chÊt ®iÖn gi¶i. Cao lanh ®­îc lµm giµu theo ph­¬ng ph¸p ­ít ®­îc ®Æc tr­ng bëi qu¸ tr×nh hót mét l­îng lín canxi (®Ó lµm keo tô khi lµm giµu ng­êi ta cho thªm m«t Ýt chÊt keo tô) do ®ã ®Ó l­u ®éng cña hå gi¶m, qu¸ tr×nh pha lo·ng hå b»ng hå b»ng thuû tinh láng xÊu ®i. §Ó tr¸nh hiÖn t­îng nµy ng­êi ta cho thªm c¸c chÊt ®iÖn gi¶i kiÒm vµo trong phèi liÖu. Tuy nhiªn c¸c chÊt nµy nÕu ®Þnh l­îng kh«ng chÝnh x¸c sÏ lµm xuÊt hiÖn c¸c vÕt r¹n nhá trªn s¶n phÈm. Gi÷ cao lanh trong kho trong kho¶ng thêi gian 2÷3 th¸ng sÏ gióp cho hidroxit canxi ho¹t tÝnh chuyÓn thµnh CaCO3 do ®ã lµm gi¶m ¶nh h­ëng xÊu cña nã. NÕu hµm l­îng chÊt ®iÖn gi¶i trong hå qu¸ cao sÏ gay ra hiÖn t­îng ch¶y sÖ thµnh s¶n phÈm, kh¶ n¨ng ®óc xÊu ®i, chÊt l­îng s¶n phÈm gi¶m. Tr­íc khi ®ua hå ®i ®óc rãt s¶n phÈm, hå ph¶i ®­îc gi÷ trong bÓ khuÊy tõ 2÷3 ngµy ®Ó æn ®Þnh hå vµ thØnh tho¶ng ph¶i khuÊy ®Òu. Viªc gi÷ hå trong bÓ khuÊy gióp cho qu¸ tr×nh hi®rat ho¸ cña c¸c phÇn ®­îc hoµn toµn h¬n, lµm gi¶m ®é keo tô cña hå lµm tèt h¬n sù keo tô cña hå, lµm t¨ng sù ph©n t¸n c¸c h¹t sÐt, ®ång thêi qu¸ tr×nh trao ®æi Cation x¶y ra hoµn toµn h¬n. Ng­êi ta ®iÒu chØnh c¸c tÝnh chÊt ®óc rãt cña hå 2 giê tr­íc khi ®­a ®Õn ph©n x­ëng ®óc rãt (t¹o h×nh) b»ng c¸ch cho thªm n­íc vµ thuû tinh láng. Khi ®óc rãt s¶n phÈm b»ng ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå thõa hay ph­¬ng ph¸p liªn hîp ng­êi ta t¨ng ®é Èm cña hå lªn 0,5 ÷ 1% vµ t­¬ng øng víi ®é s¸nh cña hå. II. Giíi thiÖu ph­¬ng ph¸p t¹o h×nh s¶n phÈm HiÖn nay cã hai ph­¬ng ph¸p ®Ó t¹o h×nh s¶n ph¶m sø vÖ sinh lµ ph­¬ng ph¸p ®óc rãt trong khu«n th¹ch cao vµ Ðp thuû tÜnh. 1. Ph­¬ng ph¸p ®óc rãt trong khu«n th¹ch cao. Lµ ph­¬ng ph¸p chñ yÕu t¹o h×nh s¶n phÈm sø vÖ sinh x©y dùng. C¬ së cña ph­¬ng ph¸p lµ ®­a trªn kh¶ n¨ng cña ®Êt sÐt t¹o ra c¸c huyÒn phï æn ®Þnh trong m«i tr­êng ph©n t¸n ( hå cã ®é bÒn ) trªn c¬ së c¸c tÝnh chÊt l­u biÕn cña hå vµ trªn c¬ së qu¸ tr×nh hÊp thô c¸c h¹t cña pha ph©n t¸n bëi c¸c èng mao dÉn cña khu«n th¹ch cao ®Ó h×nh thµnh trªn bÒ mÆt khu«n líp x­¬ng méc. Khu«n th¹ch cao míi tr­íc khi ®óc rãt cÇn ®­îc thÊm ­ít b»ng hå ®· pha lo·ng b»ng n­íc. C¸c khu«n sö dông l¹i ®­îc. SÊy ®Òu ®Õn ®é Èm 5÷6% . TÊt c¶ c¸c chi tiÕt cña khu«n ph¶i cã ®é Èm b»ng nhau. §é Èm lín nhÊt cho phÐp cña khu«n dang lµm viÖc lµ 18÷20%. Ng­êi ta rãt s¶n phÈm trong c¸c khu«n th¹ch cao riªng biÖt, trong c¸c khu«n ghÐp thµnh bé vµ trªn c¸c d©y chuyÒn phô thuéc vµo d¹ng s¶n phÈm, viÖc ®óc rãt hå ®­îc thùc hiÖn b»ng ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå dÇy, ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå thõa vµ ph­¬ng ph¸p liªn hîp (cã lâi). So víi ph­¬ng ph¸p ®óc rãt trªn b¨ng chuyÒn ph­¬ng ph¸p ®óc rãt trªn bÖ yªu cÇu diÖn tÝch s¶n xuÊt lín (n¨ng suÊt cña 1m2 thÊp h¬n 2 lÇn so víi ®óc rãt trªn b¨ng chuyÒn). Ph­¬ng ph¸p ®óc rãt trªn bÖ ®ßi hái lao ®éng ch©n tay nÆng nhäc, kh«ng cã kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt nh­ ®óc rãt trªn b¨ng chuyÒn. Nh­îc ®iÓm chung cña ph­¬ng ph¸p ®óc rãt lµ ®é Èm s¶n phÈm méc cao dÉn tíi chu tr×nh s¶n xuÊt dµi, co ngãt lín => Phô thuéc vµo d¹ng s¶n phÈm viÖc ®óc rãt hå ®­îc thùc hiÖn b»ng ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå ®Çy. Ph­¬ng ph¸p ®óc rãt phÇn hå thõa vµ ph­¬ng ph¸p ®óc rãt liªn hîp. a. Ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå ®Çy B»ng ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå ®Çy ng­êi ta t¹o h×nh ®óc rãt c¸c chËu vÖ sinh d¹ng ®Üa, c¸c chËu vÖ sinh kiÓu “com pac”vµ c¸c s¶n phÈm kh¸c cã thµnh lín. Ng­êi ta l¾p ghÐp c¸c khu«n vµ kÑp chÆt b¨ng ®ai kÑp cã ®­êng ranh giíi cña khu«n ghÐp ®­îc xoa bét nh½n, Ng­êi ta rãt hå vµo khu«n qua èng mÒm vµ h­íng dßng hå theo thµnh phÔu vµ kÑp chÆt b»ng ®ai kÑp cã ®­êng ranh giíi cña khu«n ghÐp ®­îc xoa bét nh½n. Ng­êi ta rãt »« qua èng dÉn mÒm vµ h­íng dßng hå theo thµnh phÔu viÖc rãt hå ®­îc thùc hiÖn mét lÇn víi thêi gian 1,5 ÷2 phót ®Çu tiªn ng­êi ta rãt hå vµo khu«n, ®Ó trõ l¹i 10÷20 mm cho kh«ng khÝ tù do tho¸t ra ngoµi. Sau 10÷15 phót ®æ ®Çy phÇn hå cßn l¹i. Ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå ®Çy th­êng ®­îc sö dông ®óc rãt s¶n phÈm trong c¸c bé khu«n. Møc hå trong phÔu sau khi ®óc rãt ®Çy bÖ khu«n ph¶i cao h¬n mÐp trªn cïng cña khu«n tõ 20 ÷30 mm. NhiÖt ®é cña hå tr­íc khi rãt vµo khu«n lµ 25 ÷30oC. ë ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå ®Çy, qu¸ tr×nh b¸m khu«n t¹o x­¬ng méc x¶y ra gi÷a hai thµnh cña khu«n th¹ch cao, ng­êi ta rãt hå liªn tôc vµo khu«n cho tíi khi khu«n ®­îc phèi liÖu ®iÒn ®Çy. Sau 1÷3 giê kÓ tõ lóc thµnh cña x­¬ng méc ®­îc t¹o thµnh trong khu«n víi chiÒu dµy yªu cÇu, ng­êi ta rãt hÕt phÇn hå thõa ra ngoµi. S¶n phÈm méc ®­îc gi÷ trong khu«n 7 ÷16 giê ®Ó méc ®ñ ®é cøng sau ®ã lÊy chóng ra khái khu«n, söa s¬ bé vµ g¾n c¸c phÇn ®óc riªng biÖt ®¸y vµo th©n (chËu vÖ sinh ) ng­êi ta th¸o khu«n khi s¶n phÈm cã ®é Èm 20 ÷22,5%. C¸c khu«n th¹ch cao sau 5 ÷7 lÇn ®óc rãt ®­îc ®em ®i sÊy ®Ó gi¶m ®é Èm xuèng 5÷6% tuæi thä cña khu«n th¹ch cao lµ 30÷40 lÇn quay vßng ®Ó rãt. ChÊt l­îng s¶n phÈm méc ®óc rãt sÏ t¨ng nÕu h×nh d¸ng cña nã ®¬n gi¶n vµ sè l­îng chi tiÕt Ýt. Nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå ®Çy lµ ph¶i chÕ t¹o c¸c khu«n th¸o l¾p ®­îc vµ cã h×nh d¸ng phøc t¹p. ­u ®iÓm : Sö dông phæ biÕn trong c«ng nghÖ gèm sø. b. Ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå thõa. Ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå thõa ®Ó ®óc rãt c¸c chËu röa vµ c¸c s¶n phÈm cã thµnh máng kh¸c. ë ph­¬ng ph¸p nµy c¸c khu«n ®· ®­îc rãt ®Çy hå gi÷ yªn tõ 1÷3 giê ®Õn khi viÖc b¸m khu«n t¹o nªn x­¬ng méc cã chiÒu dµi thµnh khu«n theo yªu cÇu tõ 9 ÷11 mm. Sau khi b¸m khu©n t¹o chiÒu dµy thµnh x­¬ng méc ®· ®¹t ®­îc theo yªu cÇu, phÇn hå thõa ®­îc rãt ra vµ cho vµo bÓ chøa s¹ch, s¶n phÈm ®­îc gi÷ trong khu«n tõ 6 ÷16 giê ®Ó t¨ng ®é bÒn, gi¶m ®é Èm xuèng 22 ÷24%. Sau ®ã th¸o ra khái khu«n vµ lµm s¹ch b»ng miÕng mót ­ít. ë ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå thõa thµnhcña x­¬ng méc ®­îc t¹o ra tõ mét phÝa do ®ã ph­¬ng ph¸p nµy ®¬n gi¶n h¬n c¶ nh­ng cã nh­îc ®iÓm lµ kh«ng ®¶m b¶o chiÒu dµy ®ång ®Òu cña thµnh x­¬ng méc. Ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå thõa ®­îc sö dông ®Ó chÕ t¹o s¶n phÈm trªn b¨ng chuyÒn vµ ®Ó t¹o h×nh c¸c s¶n phÈm thµnh máng. c. Ph­¬ng ph¸p liªn hîp. Ph­¬ng ph¸p liªn hîp dïng ®Ó t¹o h×nh c¸c chËu röa mÆt (tuú theo tõng lo¹i) c¸c lo¹i chËu tiÓu vµ c¸c lo¹i s¶n phÈm kh¸c. Khi ®óc rãt b»ng ph­¬ng ph¸p liªn hîp mét phÇn s¶n phÈm ®­îc t¹o h×nh b»ng ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå ®Çy, mét sè chi tiÕt kh¸c ®­îc t¹o h×nh b»ng ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå thõa c¸c phÇn riªng biÖt ®uù¬c ghÐp l¹i víi nhau khi söa ch÷a vµ hîp nhÊt s¶n phÈm khi hoµn thiÖn. C¸c s¶n phÈm t¹o h×nh ®­îc th¸o ra khái khu©n th¹ch cao ( kh«ng phô thuéc vµo ph­¬ng ph¸p ®óc rãt hå ) sÏ ®­îc söa ch÷a lÇn ®Çu bao gåm c¸c viÖc : c¾t c¸c phÇn thõa do ghÐp khu©n, gia c«ng bÒ mÆt lç, g¾n c¸c chi tiÕt riªng biÖt thªm cña phÇn khu©n, t¹o ren ( trong c¸c chËu vÖ sinh ) vµ c¸c viÖc kh¸c. TiÕp theo c¸c s¶n phÈm ®­îc ®Æt trªn c¸c giµn chøa hoÆc ®em vµo phßng chuyªn dïng vµ d©y chuyÒn con l¨n ®Ó sÊy nung s¬ bé (®Õn ®é Èm 14÷18%) sau ®ã s¶n phÈm ®­îc söa ch÷a lÇn 2 vµ ®­îc ®em ®i sÊy hay hong ph¬i phô ®Ó gi¶m ®é Èm xuèng cßn 12÷14%.