Nhà cung cấp và sản xuất máy làm gạch đất sét JKR50 của Trung Quốc - Yingfeng Machinery

Nguyên nhân gây ra hiện tượng gạch đất sét vỡ và các biện pháp phòng ngừa được phân tích và giải thích ngắn gọn ở đây:

1. Chuẩn bị bùn phôi

Khi thành phần và tính chất của bùn không phù hợp, cấu trúc bên trong của bùn không đủ đặc, thiếu độ dẻo dai và sức bền. Ví dụ, sự kết hợp giữa cốt liệu và vật liệu mịn không hợp lý; trộn quá nhiều vật liệu có độ dẻo dai kém; thiếu quá trình ủ thích hợp, v.v.

Đối với một số doanh nghiệp sử dụng đất sét hoặc các vật liệu tương tự làm nguyên liệu thô, do thiếu cốt liệu thích hợp trong bùn, số lượng gạch vỡ thường rất lớn, ví dụ như: các loại đất sét, phù sa sông và chất thải từ luyện nhôm - bùn đỏ và các vật liệu khác. Có thể thêm một số loại đá phiến cứng, xỉ than và xỉ lò cao để tăng tỷ lệ cốt liệu. Về mặt thực tiễn và kinh tế, lượng trộn nằm trong khoảng từ 15% đến 40%. Điều này không chỉ có lợi cho việc giảm gạch vỡ mà còn giúp giảm nứt do sấy và đẩy nhanh quá trình sấy. Vật liệu đốt trong của một số doanh nghiệp - tro bay được trộn với một lượng lớn, điều này không chỉ làm giảm cường độ nén và uốn của viên nén mà còn khiến gạch dễ bị mềm và biến dạng khi nhiệt độ lửa cao trong giai đoạn nung. Đến một lúc nào đó, độ bền của sản phẩm sẽ trở nên rất kém. Bùn của một số doanh nghiệp bị ảnh hưởng bởi thiết bị hoặc yếu tố con người, và không thể được tiêu hóa và đồng nhất hoàn toàn. Khi vật liệu bùn đi vào máy đùn ở trạng thái bị kẹp giữa các hạt, độ đặc và độ dẻo của phần bên trong bị giảm đi đáng kể, dẫn đến độ bền nén và độ bền uốn của sản phẩm thô giảm ở các mức độ khác nhau.

2. Ép đùn

Hàm lượng độ ẩm quá cao trong khối vật liệu trong quá trình ép đùn, hoặc hiệu suất kém hay sự hỏng hóc của chính máy ép đùn, cũng như việc xếp chồng phôi quá cao, v.v., cũng có thể dẫn đến tỷ lệ vỡ gạch tăng cao.

Vào những ngày mưa, bùn lắng đọng tiếp xúc với nước mưa, làm tăng độ ẩm. Đôi khi, nếu không thêm nước trong quá trình ép đùn, độ ẩm của khối gạch sẽ rất cao. Cần kiểm soát lượng nước thêm vào ngay cả khi ép đùn bình thường. Ở một số doanh nghiệp, máy ép đùn gạch có kích thước quá nhỏ hoặc hiệu suất quá kém, không phù hợp với số lớp trong chồng gạch. Hoặc hệ thống hút chân không, dao khuấy và các hệ thống khác của máy ép đùn gạch bị trục trặc. Tất cả những tình huống này đều có thể dẫn đến gạch bị vỡ.

3. Xe chở lò nung

Các vấn đề với mặt phẳng trên của toa lò cũng có thể dẫn đến tăng tỷ lệ gạch vỡ. Khi mặt phẳng trên không bằng phẳng, điểm tựa của phôi ở lớp dưới sẽ khác nhau, và phần không chắc chắn sẽ bị vỡ do áp lực nặng của phôi phía trên. Ngoài ra, khi lò nung hoạt động nhanh hơn, toa lò nóng và rỗng sẽ chất đầy than bánh ướt và được đưa vào để làm nguội. Tốc độ sấy ở phần giữa và phần trên của khối gạch không đồng bộ, dẫn đến hiện tượng gạch vỡ. Một số doanh nghiệp đã áp dụng các phương pháp như kéo dài thời gian chạy không tải của toa lò, làm mát cưỡng bức bằng quạt hoặc phun một lượng nước thích hợp, v.v., để giảm thiểu những vấn đề này.

4. Chồng giấy trắng

Ngoài việc thuận tiện cho việc sấy khô và nung, cấu trúc phôi tốt cũng cần có khả năng giảm thiểu hoặc loại bỏ tình trạng gạch vỡ.

Khi xếp gạch, hãy cố gắng xếp thẳng đứng, diện tích tiếp xúc giữa các lớp gạch trên và dưới phải lớn và phân bố đều, điểm tiếp xúc phải trơn tru và ổn định. Khi xếp gạch bằng tay, việc kéo các viên gạch ở phần trên của chồng gạch rất dễ làm vỡ chúng. Trong quá trình thao tác, có thể xếp chồng 2-3 lớp gạch lên trên để giảm trọng lượng của các viên gạch phía trên. Chỉ cần cấu trúc của chồng gạch hợp lý khi xếp bằng máy, số lượng gạch vỡ trong hầu hết các trường hợp sẽ ít hơn so với xếp bằng tay. Độ ổn định và độ chắc chắn của chồng gạch cũng được đảm bảo tốt hơn.

5. Đường ray và phà

Khi lắp đặt đường ray, khoảng cách giữa các ray phải hợp lý, và cần xử lý khác nhau đối với ba điều kiện nhiệt độ: cao, thấp và bình thường. Trong xưởng sản xuất phôi và đầu lò sấy, khoảng cách giữa các ray nhỏ hơn vì gần với nhiệt độ bình thường. Nếu sau khi giãn nở nhiệt vào mùa hè mà khoảng cách vẫn lớn hơn 1,5 cm, sự rung lắc mạnh của toa xe chở phôi ướt sẽ làm vỡ một số phôi. Khi chất phôi ướt lên hoặc đẩy xuống toa phà, nếu khoảng cách giữa hai ray quá lớn hoặc không đều, hoặc phôi bị kéo hoặc dừng đột ngột, v.v., sẽ làm vỡ một số phôi.

6. Khô

Do hệ thống sưởi và hút ẩm của lò sấy ở các doanh nghiệp khác nhau rất phức tạp và đa dạng, nên điều kiện vận hành cũng không đồng đều.

Khi than bánh được nung nóng quá sớm và quá mạnh trong giai đoạn sấy ban đầu, nó sẽ nhanh chóng bị ép nóng, sau đó mềm đi và giảm độ bền. Ngay cả khi không xảy ra hiện tượng sụp đổ của chồng than, tỷ lệ vỡ gạch cũng tương đối cao. Về vấn đề này, cần phải trì hoãn thời gian truyền nhiệt và giảm lượng nhiệt truyền, cũng như giảm nhiệt độ truyền nhiệt, để than bánh được nung nóng và khử nước một cách từ từ.

Khi hiện tượng hút ẩm xảy ra, nhiệt độ thấp vào mùa đông và mùa xuân, và khối vật liệu nén ở nhiệt độ thấp (0-18°C) bị ăn mòn bởi không khí nóng ẩm xung quanh, khí ngưng tụ thành giọt sương và phân bố trên các khối vật liệu nén cục bộ. Nó dần dần thấm vào bên trong, do đó phá hủy độ bền ban đầu của khối vật liệu, khiến khối vật liệu dễ bị vỡ và trong trường hợp nghiêm trọng có thể gây sụp đổ toàn bộ chồng vật liệu.

7. Rang

Khi phôi được đưa vào lò nung, hàm lượng ẩm phải đáp ứng một số yêu cầu nhất định. Nếu hàm lượng ẩm lớn hơn 10%, có thể gây ra hiện tượng vỡ vụn phôi trong lò. Ngay cả khi không vỡ vụn, phôi cũng sẽ phản ứng mạnh khi chịu nhiệt độ cao. Điều này có thể dẫn đến việc nung sơ bộ kém và làm vỡ các viên nén ướt, thậm chí nổ thành mảnh. Qua điều tra nhiều nhà máy gạch dễ bị nổ ở miền Đông Trung Quốc, Trung Nguyên và Tây Bắc Trung Quốc, hầu hết các trường hợp đều do các nguyên nhân sau: (1) Hàm lượng ẩm của viên nén đưa vào lò quá cao, cần kiểm soát độ ẩm trong vòng 6%. Việc này có lợi cho việc kiểm soát hiện tượng nổ, tăng tốc độ nung, cải thiện chất lượng sản phẩm và giảm tiêu thụ năng lượng. (2) Vật liệu bùn dùng để làm phôi quá mịn làm giảm khả năng thấm nước và thấm khí của phôi. Sau khi phôi được nung nóng trong vùng nung sơ bộ của lò, một số chất bên trong sẽ chuyển hóa thành áp suất không khí. Khi áp suất giãn nở bên trong này vượt quá mức dung sai của phôi, khi mức dung sai của thân phôi tăng lên, nó sẽ gây ra sự giải phóng chậm hoặc tức thời, dẫn đến thân phôi bị vỡ thành nhiều mảnh hoặc hơn chục mảnh, chẳng hạn như: nước chuyển thành hơi nước; sự bay hơi của các phân tử như hydro và nitơ trong quá trình đốt cháy bên trong có thể gây ra vụ nổ. Các vật liệu dạng hạt như đá phiến cứng, xỉ than và xỉ lò nung có thể được trộn vào bùn để tăng khả năng thấm khí của viên nén, do đó làm giảm hoặc loại bỏ sự tích tụ khí nén. (3) Khi cấu trúc bên trong của lò nung hoặc việc xếp chồng phôi bị lỗi, nó cũng sẽ gây ra hiện tượng nổ phôi, chẳng hạn như: khoảng cách giữa lò nung và thân lò quá lớn, hoặc mật độ ở phần giữa và dưới của thân lò lớn, và đường dẫn lửa theo chiều dọc có kích thước không phù hợp, v.v., khiến quá nhiều khí thải nhiệt độ cao thoát ra sớm và tập trung vào phần nung của thân lò, làm cho viên nén nóng lên nhanh chóng và nổ. (4) Tổng chiều dài của một số lò nung quá ngắn hoặc vị trí của băng tải nung được đặt ở phía trước, hoặc tần suất đưa phôi vào lò nung quá cao trong quá trình sản xuất, điều này sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng nổ phôi. (5) Cách sử dụng gió để nâng cửa lò cũng nên dựa trên nguyên tắc tận dụng tối đa năng lượng nhiệt và làm nóng trước dần dần viên nén. Các loại cửa lò thường dùng là hình thang và hình cầu, nên sử dụng tùy theo tình huống.

Dù nguyên nhân là gì, khi nhiệt độ nung quá cao, thân gạch sẽ bị biến dạng và vỡ do áp lực nặng của viên gạch phía trên sau khi mềm ra. Cần phải kiểm soát sự trộn lẫn quá mức trong quá trình đốt cháy bên trong; điều chỉnh kịp thời và chính xác nhiệt độ nung cực cao cục bộ; tạo cấu trúc và bố trí khối gạch hợp lý; chú trọng đến số lượng, v.v.