Tỷ lệ vỡ và nứt gạch cao là một trong những nguyên nhân lớn nhất gây thiệt hại lợi nhuận cho các nhà máy gạch ở nước ngoài . Nhiều nhà máy gạch mới phải chịu tỷ lệ hao hụt gạch từ 8% đến 20% do kiểm soát quá trình sấy và nung không đúng cách, điều này trực tiếp làm tăng chi phí sản xuất và giảm lợi nhuận ròng.
Cẩm nang chuyên nghiệp này chia sẻ các phương pháp thực tiễn, đã được kiểm chứng tại nhà máy, nhằm giảm thiểu hiện tượng vỡ gạch trong quá trình sấy và nung. Tất cả các giải pháp đều phù hợp với các dây chuyền sản xuất gạch lò nung hầm tự động hoàn toàn và bán tự động.
1. Các nguyên nhân chính gây nứt và vỡ gạch
Hầu hết các lỗi của gạch xảy ra ở hai giai đoạn quan trọng: co ngót không đều khi sấy và chênh lệch nhiệt độ quá lớn trong quá trình nung . Các nguyên nhân phổ biến bao gồm độ ẩm nguyên liệu không hợp lý, phương pháp xếp gạch sai, nhiệt độ tăng nhanh, luồng không khí trong lò nung kém và quá trình ủ chưa hoàn thiện.
2. Giảm thiểu hư hỏng trong quá trình sấy (Giai đoạn quan trọng trước khi nung)
Hơn 60% vết nứt gạch hình thành trong giai đoạn sấy khô, chứ không phải trong quá trình nung. Kiểm soát tốc độ và độ đồng đều của quá trình sấy là cách hiệu quả nhất về mặt chi phí để giảm tỷ lệ phế phẩm gạch.
2.1 Kiểm soát độ ẩm và thời gian ủ nguyên liệu thô
Độ ẩm không cân bằng bên trong phôi gạch gây ra hiện tượng co ngót không đồng đều. Đối với các nguyên liệu thô tiêu chuẩn như đất sét, đá phiến và hỗn hợp, cần giữ độ ẩm khi tạo hình trong khoảng 18%–24%. Kéo dài thời gian ủ vật liệu lên 24–48 giờ để đảm bảo phân bố nước đồng đều và độ ổn định dẻo.
Hiệu quả : Loại bỏ hiệu quả các vết nứt bề mặt không đều và hiện tượng vỡ phôi trước khi đưa vào máy sấy.
2.2 Áp dụng chế độ sấy chậm theo gradient
Nhiều nhà máy mới mắc phải sai lầm là sấy khô nhanh ở nhiệt độ cao. Việc mất nước nhanh trên bề mặt dẫn đến bề mặt bị cứng lại trong khi lớp bên trong vẫn còn ẩm, gây ra các vết nứt.
Thiết lập các thông số sấy theo từng giai đoạn: nhiệt độ thấp và độ ẩm cao ở giai đoạn đầu, tăng dần nhiệt độ và giảm độ ẩm ở giai đoạn giữa, và sấy khô hoàn toàn ở giai đoạn cuối.
2.3 Chuẩn hóa phương pháp xếp gạch tự động
Xếp gạch không đều sẽ cản trở sự lưu thông khí nóng, dẫn đến tình trạng sấy chưa đủ hoặc quá khô một phần. Giữ khoảng cách đều giữa các lớp gạch để đảm bảo luồng khí nóng lưu thông 360°. Tránh xếp gạch quá dày ở mép xe sấy.
3. Giảm thiểu tình trạng vỡ gạch trong quá trình nung gạch trong lò nung đường hầm
Hỏng hóc trong quá trình nung chủ yếu là do sự thay đổi nhiệt độ đột ngột, nhiệt độ lò không đồng đều và quá trình đốt nhiên liệu không hợp lý. Quản lý đường cong nhiệt độ ổn định có thể kiểm soát tỷ lệ phế phẩm trong quá trình nung dưới 3% .
3.1 Tránh tăng và giảm nhiệt độ đột ngột
Phôi gạch rất dễ vỡ trước khi nung kết. Việc tăng nhiệt độ đột ngột sẽ tạo ra ứng suất nhiệt bên trong rất lớn và gây ra hiện tượng nứt vỡ theo lớp. Phải tuân thủ nghiêm ngặt quy trình nung tiêu chuẩn: nung nóng chậm, nung kết ở nhiệt độ không đổi và làm nguội chậm.
3.2 Cân bằng lưu lượng không khí và nhiệt độ bên trong lò nung
Hiện tượng quá nóng hoặc quá lạnh cục bộ bên trong lò nung dạng đường hầm là những nguyên nhân phổ biến gây ra hiện tượng gạch bị biến dạng và vỡ. Cần tối ưu hóa hệ thống tuần hoàn khí nóng và hệ thống thu hồi nhiệt thải để đảm bảo nhiệt độ ổn định trong tất cả các khu vực của lò nung.
3.3 Tối ưu hóa hiệu suất đốt nhiên liệu
Quá trình đốt không hoàn toàn dẫn đến công suất lửa không ổn định và biến động nhiệt độ. Cho dù sử dụng than đá, khí tự nhiên hay dầu nặng, cần đảm bảo cung cấp đủ oxy và quá trình đốt cháy đồng đều để tránh sự chênh lệch nhiệt độ cục bộ.
4. Tối ưu hóa công thức nguyên liệu thô để giảm tỷ lệ hư hỏng
- Vật liệu đất sét nguyên chất có hệ số co ngót lớn sau khi nung ở nhiệt độ cao. Việc trộn vật liệu đúng cách có thể cải thiện đáng kể độ ổn định của gạch.
- Trộn 20%–40% đá phiến vào đất sét để giảm tỷ lệ co ngót tổng thể.
- Thêm 10%–30% xỉ than hoặc tro bay để cân bằng ứng suất bên trong.
- Loại bỏ đá lớn và các tạp chất cứng để ngăn ngừa sự tập trung ứng suất cục bộ.
5. Tiêu chuẩn quản lý hoạt động hàng ngày
Thường xuyên kiểm tra độ kín của máy sấy và lò nung dạng đường hầm để tránh không khí lạnh xâm nhập.
Duy trì tốc độ sản xuất ổn định và tránh việc khởi động/dừng dây chuyền thường xuyên.
Đào tạo công nhân về quy trình xếp chồng tiêu chuẩn và điều chỉnh thông số.
Ghi lại dữ liệu về hư hỏng hàng ngày để theo dõi những biến động bất thường.