Các công nghệ sản xuất gạch đất sét nung ở Việt Nam hiện nay (P1)
Công nghệ sản xuất gạch đất sét nung được gọi theo tên của lò nung trong dây chuyền công nghệ. Hiện nay, ở nước ta có những loại công nghệ sản xuất gạch đất sét nung chính sau: công nghệ tuynel, công nghệ lò hoffman (hay còn gọi là lò vòng), công nghệ lò đứng liên tục, công nghệ lò đứng thủ công.
1. Công nghệ sản xuất gạch đất sét nung bằng lò tuynel
Công nghệ sản xuất gạch bằng lò tuynel là loại công nghệ tiên tiến. Những thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất gồm: máy đùn ép liên hợp có hút chân không, máy nhào, náy cán, hầm sấy liên hợp, lò nung gạch là lò tuynel. Lò tuynel là một hầm (tuynel) thẳng, có vòm lò cố định, hệ thống cửa vào - ra ở hai đầu, hệ thống nạp nhiên liệu, điều khiển gió ở vòm lò và có ray để đưa xe goong vào, ra lò. Theo chiều dài lò, có 3 vùng (zôn) chức năng cố định: sấy, nung và làm nguội. Vật liệu nung di chuyển dọc thân lò qua các zôn chức năng trên xe goong còn ngọn lửa đứng yên (zôn nung cố định ở một vùng xác định của lò). Sản lượng gạch tuynel ở nước ta hiện nay chiếm khoảng 60%-65% tổng sản lượng gạch đất sét nung.
Công nghệ sản xuất gạch đất nung bằng lò tuynel có những ưu điểm sau:
- Quy mô sản xuất lớn, liên tục.
- Điều chỉnh được nhiệt độ nung bằng cách tăng giảm lượng than qua lỗ tra than.
- Mức độ cơ giới hóa cao, năng suất cao.
- Chủ động sản xuất, do có hầm sấy liên hợp nên tận dụng được tối đa lượng nhiệt khi nung sản phẩm.
- Sạch, giải quyết được vấn đề môi trường sinh thái, giảm phát thải khí CO2, hạn chế ô nhiễm môi trường.
- Có thể nung đa dạng các sản phẩm như gạchngói, gạch ốp lát, gạch thẻ, đặc biệt là các sản phẩm có độ rỗng từ 16% - 60%.
- Mức tiêu hao nguyên liệu sét giảm từ 15%- 40% (tùy thuộc vào độ rỗng của sản phẩm), than cám 6 giảm từ 20% - 35%, năng suất lao động tăng gấp 2-3 lần so với sản xuất gạch đặc trong lò thủ công.
2. Công nghệ sản xuất gạch nung bằng lò vòng Hoff-man (lò vòng):
Lò vòng có dạng một hầm (tuynel) hình vành khăn khép kín, có: vòm lò; các cửa ra - vào sản phẩm ở bên cạnh hầm; hệ thống van khói và kênh khói ở trục tâm theo chiều dài hình vành khăn. Theo chu vi lò, không có các vùng chức năng cố định. Các vùng sấy, nung và làm nguội di chuyển vòng quang chu vi lò. Thông thường mỗi lò có 12 đến 36 buồng. Mỗi buồng có một lối ra - vào kích thước khoảng 1,2m x 1,3m. Vật liệu nung được xếp trực tiếp vào lò, trên nền lò và nằm cố định trong lò từ khi còn dạng mộc đến khi đã được nung thành gạch, còn ngọn lửa di chuyển liên tục vòng quanh lò (zôn nung di chuyển liên tục theo chu vi lò). Như vậy, phương thức sản xuất của các loại lò này là liên tục nhưng chế độ nhiệt lại gián đoạn đối với vùng nung. Đối với từng khoang lò, chế độ nhiệt động của lò tương tự như lò đứng thủ công hoặc lò đứng liên tục. Do chế độ khí động học trong lò là ngọn lửa chạy bao quanh theo vòng lò nên để ngọn lửa chạy được thì cần phải sử dụng ống khói cao, khoảng 60m để tạo lực hút hoặc sử dụng quạt hút công suất lớn. Gần đây, một số cơ sở đầu tư xây dựng một loại lò gọi là lò "Hoffman" cải tiến. Đây là một biến thể của lò Hoffman. Loại lò này có nguyên lý cấu tạo như lò Hoffman nhưng có một số cải tiến về hệ thống kênh khói, van khói và vòm lò. Vòm lò của lò "Hoffman cải tiến" có thể là loại di động hoặc đơn giản hơn, có thể không có vòm xây mà chỉ phủ phía trên bằng một lớp xỉ than. Về bản chất, đây là lò Hoffman (lò vòng).
Lò Hoffman (lò vòng) có chi phí nhiệt nung lớn, do phải chi phí nhiệt cho tường lò, vòm lò, nền lò mỗi lần ngọn lửa đi qua. Nói cách khác, zôn nung được hình thành theo chu kì chuyển động của ngọn lửa nên mỗi lần một vùng lò chuyển thành zôn nung đều phải chi phí nhiệt để đốt nóng vùng đó từ nhiệt độ môi trường lên đến nhiệt độ zôn nung, nhiệt nung gạch mộc, nhiệt cân bằng với nhiệt tổn thất ra môi trường (đối với lò tuynel - vì zôn nung cố định nên chỉ cần cung cấp nhiệt để cân bằng với lượng nhiệt tổn thất ra môi trường và nhiệt nung gạch mộc). Việc xếp mộc vào lò và dỡ gạch ra lò đều được thực hiện trong thân lò nên điều kiện làm việc của người lao động rất ô nhiễm (nóng và bụi). Tuy nhiên, do chi phí xây dựng lò "Hoffman cải tiến" rất thấp nên một số chủ đầu tư lựa chọn loại lò này.