LỜI NÓI ĐẦU:

Kiến tập là hình thức thực hành không nằm trong chương trình giảng

dạy đang ngày càng phổ biến. Mục tiêu của việc tổ chức kiến tập là tạo điều

kiện cho sv được tiếp cận môi trường làm việc thực, có cơ hội quan sát, hiểu

được những yêu cầu của nghề nghiệp và tự lượng giá những ưu khuyết của

bản thân để có kế hoạch phát huy, khắc phục trước khi thực sự bước vào môi

trường làm việc thực tế.

Trong đợt kiến tập này em được đi thực tế tại nhà máy gốm chu đậu -

hải dương. Gốm Chu Đậu (huyện Nam Sách, Hải Dương) phát triển rực rỡ

vào giai đoạn thế kỷ 14 đến thế kỷ 17. Sau hơn ba thế kỷ thất truyền, nay gốm

Chu Đậu hồi sinh, trở thành mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Sự phục hồi của

làng gốm còn tạo nhiều tiềm năng phát triển du lịch làng nghề cho địa

phương.

Bài báo cáo của e gồm 2 phần chính:

Phần 1: Khái quát chung về sự ra đời và phát triển của Gốm Chu Đậu.

Phần 2: quy trình sản xuất gốm

E xin chan thành cảm ơn Thầy Nguyễn Xuân Huy, quý công ty nhà

máy Gốm Chu Đậu và các bạn đã tận tình giúp đỡ và truyền đạt nhưng kinh

nghiệm quý báu để e hoàn thành được bản báo cáo này.

E xin chân thành cảm ơn!

1

Phần 1: Khái quát chung về sự ra đời và phát triển của

Gốm Chu Đậu.

1. Vài nét về lịch sử văn hoá, kinh tế của Chu Đậu:

Theo các tài liệu còn lưu giữ tại địa phương, Chu Đậu xã Thái Tân 

hiện nay được khai lập và xưng danh từ thời Lý. Địa danh Chu Đậu (theo dân

gian) được hiểu là nơi thuyền đậu. Các cụ già ở thôn cho biết bến thuyền ấy

chạy dài từ thôn Chu Đậu tới tận Bến Giám (ngày nay) trên sông Thái Bình,

rất sầm uất vào các thế kỷ 15 - 16. Hiện nay Chu Đậu vẫn còn có các địa danh

như xóm Văn Chỉ, Xóm Bến, xóm Đống Lò... đầu làng Chu Đậu có chợ, sát

cạnh làng có sông Kè Đá với Bến Tắm còn lưu truyền những câu chuyện tình

lãng mạn. Giữa làng có chùa thờ Phật và đền thờ hai anh em Phạm Mại và

Phạm Ngộ - chính khách nổi tiếng thời Trần, quê ở hương Kính Chủ (nay

thuộc xã Phạm Mệnh, huyện Kinh Môn). Cư dân sống chủ yếu bằng nghề

trồng lúa nước, rau, màu, chăn nuôi, dệt chiếu. Mở rộng hơn thì Chu Đậu

thuộc Nam Sách - tâm điểm của Văn hiến Xứ Đông xưa.

Với những dấu ấn lịch sử và không gian văn hoá đương đại, vùng đất

này đã sớm hội nhập và đến hôm nay những giá trị văn hoá tinh tuý, đậm đà

bản sắc lại có thời cơ toả sáng.

2.  Gốm Chu Đậu - một sản phẩm văn hoá du lịch nổi tiếng.

Gốm là loại sản phẩm phục vụ rộng rãi đời sống con người, từ loại gốm

dân dụng, gốm nghệ thuật, gốm kiến trúc đến gốm kỹ thuật. Trong quá trình

phát triển cùng với sự tiến bộ của xã hội, của khoa học kỹ thuật, ngành gốm

từ chỗ chỉ sản xuất gốm thô, gốm sành nâu, tiến lên sản xuất gốm tinh xốp,

sành trắng, gốm men và đồ sứ.

Mất 3 thế kỷ, gốm Chu Đậu đi vào thời kỳ tàn lụi, rồi thất truyền và bị

lãng quên, nhưng sức sống, tinh hoa của nó lại sáng lên vào  những năm 80

của thế kỷ XX, khi các nhà khảo cổ phát hiện, chính thức điền vào bản đồ

2

khảo cổ học và mở ra một chương mới lịch sử nghiên cứu gốm cổ thời Lê ở

Việt Nam. Kể từ năm 1986 đến nay, Bảo tàng Hải Dương cùng  các cơ quan

chuyên ngành khảo cổ tiến hành  7 lần khai quật. Kết quả của mỗi lần khai

quật đã thu hút được sự quan tâm chú ý đặc biệt của các nhà nghiên cứu gốm

trong và ngoài nước. Bước đầu các nhà khoa học đã xác định được tầng văn

hoá phát triển liên tục có độ dày từ 1,4 - 2,3 m trên phạm vi 70.000 m2, chủ

yếu trên đất thổ cư thuộc địa phận 2  xã Thái Tân và Minh Tân, huyện Nam

Sách. Đặc biệt là cuộc khai quật năm 1995-1996 của Bảo tàng Hải Dương tại

khu vực thôn Mỹ Xá - xã Minh Tân và tháng 3/2002 của Viện Khảo cổ tại

thôn Chu Đậu, đã xác định rõ vị trí của 6  nền lò nung gốm  ở thế kỷ 15 - 16,

các lò nung đã bước đầu được nhận diện và thu được một số lượng lớn di vật,

cho một thông tin khả quan về mối quan hệ về loại hình, dòng men và kỹ thuật

sản xuất gốm giữa Chu Đậu với các di chỉ gốm Cậy (Bình Giang). Căn cứ vào

sự xác định ban đầu của các nhà khảo cổ, Hải Dương có 14 trung tâm sản

xuất gốm trong đó có trung tâm gốm sứ cao cấp Chu Đậu phát triển rực rỡ

vào thế kỷ 15- 16.

Sớm nhận thức được giá trị văn hoá, tầm quan trọng và để bảo vệ di

tích, năm 1992, di tích khảo cổ học Chu Đậu đã được  Bộ Văn hoá - Thông

tin (nay là Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch) đã xếp hạng di tích  quốc gia.

Đây cũng là di chỉ sản xuất gốm đầu tiên của đất nước được xếp hạng. Năm

1993, Bảo tàng Hải Hưng cho xuất bản cuốn Gốm Chu Đậu đã gây tiếng vang

vượt ra khuôn khổ quốc gia và đem lại sự chú ý đặc biệt của bạn bè quốc tế.

Nhiều người quan tâm tìm hiểu gốm cổ Việt Nam đã biết đến chiếc lọ

gốm hoa lam - một đồ gốm men Việt Nam được chế tạo từ thế kỷ 15, được

trưng bày tại bảo tàng Topkapi suray (Thổ Nhĩ Kỳ). Nét đặc biệt làm người ta

chú ý là trên chiếc lọ ấy có ghi chữ Hán: Thái Hoà bát niên, Nam Sách châu,

tượng nhân Bùi Thị Hý bút. Dòng chữ đó đã được một số nhà khoa học lúc

đó  dịch là : niên hiệu Thái Hoà năm thứ 8 ( triều vua Lê Nhân Tông, 1450),

người thợ thủ công họ Bùi ở châu Nam Sách vẽ chơi; đến nay   nhiều nhà

khoa học cho rằng đó là tác phẩm của nghệ nhân Bùi Thị Hý - người thôn

3

Quang Tiền xã Đồng Quang, huyện Gia Lộc   lấy chồng về Chu Đậu. Chiếc lọ

hoa lam này đã trở thành tiêu bản mẫu để làm rõ những đồ gốm men hoa lam

khác không ghi niên đại, là một điểm chỉ dẫn sự tìm kiếm về trung tâm làm

gốm men Chu Đậu thời phong kiến của khảo cổ học Việt Nam.

Một sự kiện vô cùng đặc biệt là con tàu chở gốm bị đắm dưới lòng đại

dương từ thế kỷ 15 ở Hội An (Quảng Nam) được phát hiện năm 1993, và trục

vớt năm (1997- 2000), theo các nhà khoa học nhận định thì đã có tới 40 vạn

bộ hiện vật gốm Chu Đậu. Bằng chứng này cho thấy rõ từ thế kỷ 15, sản

phẩm của các lò gốm ở Chu Đậu đã từng được xuất khẩu ra thị trường quốc

tế. Đã có nhiều thông tin cũng cho biết: đến nay sản phẩm Gốm Chu Đậu còn

được lưu giữ và trưng bày tại trên 40 Bảo tàng Quốc gia lớn trên thế giới. Và

như vậy đồng nghĩa với gốm Chu Đậu sớm nổi tiếng, trở thành một sản phẩm

văn hoá du lịch, hành trình xuyên quốc gia.

Tại trong nước, gốm Chu Đậu hiện đã có mặt với số lượng hiện vật lớn

tại  Bảo tàng Lịch sử Việt Nam, Bảo tàng Mỹ thuật Việt Nam, Bảo tàng Dân

tộc (Hà Nội), Bảo tàng tỉnh Quảng Nam, Bảo tàng thành phố Hồ Chí Minh.

Tại Bảo tàng Hải Dương đang lưu giữ trên 3 vạn di vật gốm, trong đó có trên

5000  di vật tiếp nhận từ con tàu đắm được trục vớt tại  Cù Lao Chàm - Hội

An. Số hiện vật trên đã và đang được bảo quản, đăng ký khoa học và chọn lựa

hiện vật tiêu biểu trưng bày tại  Nhà trưng bày Gốm Sứ Hải Dương, khánh

thành  năm 2010.

4

Phần 2: Quy trình sản xuất gốm

1- KHÁI NIỆM CHUNG VỀ GỐM SỨ

Gốm là sản phẩm được sản xuất từ bột liệu mịn sau khi tạo hình được

sấy và nung đến nhiệt độ cao để đạt yêu cầu kỹ thuật cần thiết. Chính vì vậy

mà gốm được phân loại theo tính chất và phạm vi sử dụng của chúng.

1.1- Gốm thô.

Đặc điểm chung của nhóm này là độ hút nước của chúng thường cao

hơn 6% như: gạch đỏ ngói, sành dạng đá (chum vại...) vật liệu lửa.

1.2- Gốm mịn.

Nguyên liệu sản xuất chúng đều được nghìn mịn sau đó tiến hành tạo hình,

sấy và nung. Trong nhóm này có các phân nhóm sau:

+ Gốm mịn tương đối: Điển hình là các loại gạch ốp lát ceramie, độ hút

nước từ 3% đến 6%.

+ Bán sứ: Độ hút nước của nhóm này từ 0,5% đến 3%. Điển hình là các

sản phẩm mỹ nghệ, bộ đồ ăn, chén bát đĩa, gốm trang trí nội thất...

+ Sứ: Xương sứ kết khối tốt nên độ hút nước bao giờ cũng nhỏ hơn 0,5%.

Đặc điểm của sản phẩm là có độ trong, độ trắng nhất định do được kết khối

tốt ở nhiệt độ cao.

1.3- Tính chất.

- Độ trắng

Độ trắng là một đặc trưng cho sản phẩm sứ vì độ trắng càng cao thì chất

lượng sứ càng cao, độ tinh tế càng cao, tính hấp dẫn càng tăng.

Độ trong

Trong quá trình nung gốm sứ, ở nhiệt độ cao pha thủy tinh sẽ xuất hiện

xen lẫn các tinh thể. Chính lượng pha thủy tinh này có ảnh hưởng lớn đến độ

kết khối và độ trong của sứ.

- Độ bền hóa

Độ bền hóa hay khả năng chịu tác dụng hóa học của môi trường như thức

ăn hay nước uống, chanh hay dấm, nước mắm, nước rửa và nhiều loại khác

5

nữa.

- Độ bền nén ở nhiệt độ thường

Độ bền nén của sản phẩm phản ánh mức độ kết khối hay mật độ cũng như

đánh giá cả quy trình công nghệ sản xuất ra sản phẩm đó.

Độ xốp, độ hút nước

độ xốp càng lớn, độ hút nước càng lớn thì khối lượng thể tích vật liệu gốm

càng thấp. Qua độ xốp, độ hút nước và khối lượng thể tích của vật liệu, người

ta có thể đánh giá, kiểm tra và điều chỉnh công nghệ sản xuất.

- Cường độ uốn

Về nguyên tắc người ta cũng có thể thí nghiệm theo tiêu chuẩn song cường độ

gốm xấp xỉ bằng 1/3 cường độ nén. Chỉ trong những trường hợp đặc biệt

người ta mới tiến hành đo giá trị này.

1.4- Ứng dụng của gốm sứ

Phạm vi ứng dụng vật liệu gốm sứ rất rộng và rất lớn. Hầu như tất các

ngành công nghiệp đều dùng đến gốm sứ dưới nhiều dạng khác nhau như:

- Công nghiệp xây dựng

- Công nghiệp luyện kim,công nghiệp điện

- Công nghiệp điện tử

- Công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng..

6

Định lượng

Chế tạo phối liệu

Khuôn thạch cao

Tạo hình dẻo, đổ rót

Sấy, sửa sản phẩm môcNăng lượng nhiệt

Các nguyên liệu

Trang trí,tráng men

Năng lượng nhiệt

Men, chất màu

Nung

Kiểm tra phân loại

I.2 TỔNG QUAN VỀ SƠ ĐỒ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT GỐM SỨ

+ Sơ đồ quy trình sản xuất.

I.3 - NGUYÊN LIỆU LÀM GỐM SỨ

Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất gốm sứ là các loại đất đá có trong

thiên nhiên, nó phân bố khắp nơi trên mặt đất và có những mỏ tập trung như

7

mỏ đất sét, cao lanh, trường thạch, thạch anh, đá vôi, hoạt thạch...

Căn cứ vào tính năng vật lý của nguyên liệu, người ta chia làm 2 loại:

+ Nguyên liệu dẻo: Cao lanh, đất sét.

+Nguyên liệu không dẻo: Thạch anh, trường thạch...

1.3.1- Nguyên liệu dẻo (Cao lanh và đất sét.)

- Các loại cao lanh và đất sét khác nhau gọi chung là nguyên liệu sét.

Nguyên liệu sét – danh từ để chỉ các loại khoáng vật mảnh vụn có

thành phần hóa thông thường là hydroalumosilicat.

- Nguyên liệu sét hình thành do sự phong hóa của đá gốc như fenpat,

granit, mica, thạch anh... Trong suốt nhiều thế kỷ nguyên địa chất.

- Dựa vào điều kiện hình thành mà các nguyên liệu sét được phân

thành loại sét nguyên sinh và thứ sinh

+ Sét nguyên sinh được tạo thành và nằm tại nơi phong hóa có đặc

điểm là hạt thô, kém dẻo và chứa ít tạp chất.Đa só các loại cao lanh thuộc về

sét nguyên sinh.

+ Sét thứ sinh là sản phẩm phong hóa được mang đi nơi khác và được

lấy đọng lại. Đặc điểm của sét thứ sinh là chứa nhiều hạt mịn, dẻo và lẫn

nhiều tạp chất. Các loại đất sét khác nhau, tùy theo cấu tạo tạp chất và điều

kiện hình thành, thường thuộc về sét thứ sinh

1.3.2-Nguyên liệu không dẻo

Nguyên liệu không dẻo, có thể chia thành hai loại:

- Loại giảm dẻo như cát, Samot mảnh gốm sứ…

- Loại giảm dẻo và hạ nhiệt nung như: trường thạch đá vôi, hoạt

thạch…

+ Thạch anh.

Công thức toán học là SiO2. Thạch anh trong thiên nhiên tồn tại dưới

2 dạng;

-Loại tinh thể như quac-zit, cát sông, cát biển…

-Loại vô định hình như: đá cuội( Flint), diatonit…

8

Thạch anh có tỷ trọng từ 2.21 đến2.65 tùy theo cấu tạo của tinh thể. Thạch

anh biến đổi tinh thể khi nhiệt độ thay đổi và kèm theo hiện tượng tăng giảm

thể tích.

+ Trường thạch.

Trong tự nhiên thường hay gặp:

-Trường thạch KaLi: K2O.Al2O3.SiO2

-Trường thạch Natri: Na2O.Al2O3.6SiO2

-Trường thạch CanXi: Ca2O.Al2O3.2SiO2

Trường thạch có tỉ trọng từ 2.50 đến 2.70. Độ cứng từ 6 ÷ 6.5. Nhiệt độ nóng

chảy từ11500c đến 12900c. Khi nung đến 13000c rồi để nguội, trường thạch

chảy thành thủy tinh màu trắng đục.

+ Hoạt thạch.

Hoạt thạch ở dạng đá có màu trắng, xám nhạt hồng tỷ trọng từ 2.7 ÷

2.8.

-Hoạt thạch có đặc điểm là để cắt gọt, ghét nước, sờ tay vào thấy trơn trượt.

-Công thức hóa học của hoạt thạch dao động rất rộng từ 3MgO.4SiO2 đến

4MgO.5SiO2.5H2O.

-Hoạt thạch cho vào xương sứ sẽ tăng cường độ cơ học tăng tính bền điện,

bền nhiệt của sứ.

-Hoạt thạch pha vào men sẽ hạ thấp nhiệt độ nung chảy của men, giảm

độ nhớt của pha lỏng.

+Đá vôi

Công thức toán học CaCO3 thành phần hóa học: CaO = 56%; CO2 = 44%

-Đá vôi pha vào phế liệu sứ để hạ thấp nhiệt độ nung. Đá vôi dùng

trong men gốm sứ khi ở nhiệt độ cao sẽ phản ứng mãnh liệt với cao lanh và

thạch anh tạo thành lớp thủy tinh trong suốt, tạo thành lớp trung gian tốt giữa

xương và men.

+Đôlômit

Đôlômit là loại đá có màu trắng xám, vàng, nâu, lục, nhạt, độ cứng

3,5% ÷ 4. Tỷ trọng 1,8 ÷ 2,9.

9

-Công thức hóa học: CaMg(CO3)2.

-Đôlômit cho vào phê liệu sứ chủ yếu cung cấp CaO và MgO để hạ thấp nhiệt

độ nung. Tăng tính bền điện, bền nhiệt, bền hóa…

1.3.3-Gia công chế biến nguyên liệu.

+Trong sản xuất gốm sứ thì khâu gia công phối liệu xương là quan

trong nhất. Tùy theo nguyên liệu sử dụng và yêu cầu chất lượng của sản phẩm

mà người ta lựa chọn thiết bị và dây chuyền công nghệ cho phù hợp.

+Đối với gốm chu đậu hiện nay đang sản xuất dây chuyền sau:

-Phương pháp gia công phối liệu ướt( hồ rót)

- Phương pháp gia công phối liệu dẻo( đất xây)

1.3.4- Phương pháp gia công phối liệu ướt( hồ rót).

+Các mặt hàng gốm sứ có hình khối phức tạp như tượng mỹ nghệ, ấm

trà… đều phải dùng phương pháp đổ rót bằng khuôn thạch cao.

+Hồ rót phải đạt các yêu cầu kỹ thuật sau:

- Lượng nước phải ít nhất để giảm thời gian đổ rót và thời gian sấy sản

phẩm.

- Hồ phải có độ linh động cao để vận chuyển trong đường ống.

- Hồ phải bền không lắng, không đóng cục.

- Tốc độ đóng khuôn nhanh.

- để thoát khuôn bề mặt sản phẩm phải bóng đẹp

-

10

Cao lanhđất sét

Bột đá Chất điện giải Nước

Nghiền bi

Sàng rung

Khử sắtướt

Bể chứa

Cân phối liệu

Thành hình

Bể ủ

Bơm

1.3.5 -Dây truyền gia công hồ rót như sau:

11

Các loại cao lanh đất sét

các loại bột đá Các loại phụ gia Nước

Nghiền bi

Bơm khử sắt ướtướt

Bơm-lọc ép

Luyện Khô

Cân phối liệu

Kho ủ

Luyện chân khôngkhông

Thành hìnhBể chứa

1.3.6 - Dây truyền gia công phối liệu dẻo( đất xây).

uo

I.4 - THẠCH CAO

Thạch cao là vật liệu làm khuôn cho sản phẩm gốm sứ, khuôn thạch

cao chế tạo dễ, giá thành hạ, thạch cao tồn tại trong thiên nhiên hàng triệu

năm nhưng mãi đến năm 1760 người Pháp mới tìm ra công nghệ chế biến

thạch cao.

* Quá trình lý hóa khi nung thạch cao

Thạch cao bao gồm thạch cao thiên nhiên, anhydric thiên nhiên và các phế

phẩm của công nghẹ hóa học.12

Sàng rung

Bể chứa

1.4.1-Thạch cao thiên nhiên

Trọng lượng riêng là 2,2-2,4

Thành phần hóa học

CaO = 32,56%

SO3 = 46,51%

H2O = 20.93%

Tinh thể thạch cao hình năng trụ, là loại đá trầm tích thường lẫn đất sét,

cát,đá và các hợp chất hữu cơ có màu xám đen và trắng đục.

1.4.2-Anhydric thiên nhiên ( CaSO4 )

Thành phần hóa của anhydric

CaO = 41,19%

SO3 = 58,8%

Trọng lượng riêng từ 2,2-3,1,quặng anhydric thường có màu trắng.

1.4.3-Nung thạch cao

Khi nung thạch cao (CaSO4.2H2O) sẽ mất nước,mức độ mất nước của thạch

cao phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gianvà áp suất hơi nước bão hòa.

Nung thạch cao ở nhiệt độ khác nhau sẽ cho những sản phẩm khác nhau:

- Ở 1000C CaSO4.2H2O phân hủy nhanh chóng thành CaSO4.0,5H2O

CaSO4.2H2O = CaSO4.0.5H2O + 1,5H2O

Hơi nước thoát ra sủi bọt nhanh làm cho thạch cao sôi, bột thạc cao lúc

này linh động như chất lỏng . CaSO4.0,5H2O có 2 dạng thù hình là ∝ v à β hai

dạng thù hình này khác nhau về chỉ số khúc xạ, kích thước tinh thể và một số

chỉ số khác.

- α CaSO4.0,5H2O đóng rắn và ninh kết chậm cường độ cơ học cao

- β CaSO4.0,5H2O đóng rắn và ninh kết nhanh , cường độ cơ học thấp.

- Khi nâng nhiệt độ lên 2000c quá trình mất nước càng nhanh và CaSO4 có

tính hòa tan trong nước.

- Tiếp tục nâng nhiệt độ lên 3000c lượng CaSO4 càng nhiều và chuyển thành

CaSO4 không hòa tan trong nước.

- Đến 4500c và 4700c sản phẩm hoàn toàn là anhydric(CaSO4) không hòa

13

tan trong nước và mất tính liên kết, đóng rắn.

1.4.4 - Chế tạo khuôn thạch cao

- Khuôn thạch cao dùng trong kỹ thuật sản xuất gốm sứ thông thường để

làm khuôn cho phương pháp tạo hình dẻo các loại hình xoay tròn như:

bát , đĩa, chén v.v.. và phương pháp tạo hình ướt (đổ rót) như : lọ hoa, ấm

trà, tượng mỹ nghệ…. Khuôn có thể một mảnh hoặc nhiều mảnh ghép lại.

Muốn sản xuất khuôn phải qua các bước sản xuất khuôn đầu, khuôn mẹ,

khuôn con.

- Sản phẩm được thiết kế trên bản vẽ có kích thước chính xác. ví dụ một bát

cơm: Người ta đổ thạch cao có phôi sơ bộ to hơn thiết kế, sau đó sẽ tiện

trên bàn xoay theo hình dáng và kích thước phía ngoài sản phẩm gọi là

khuôn đầu.

- Tiếp tục bôi xà phòng, lau khô. Nhiều lần làm như vậy, để chống dính, rồi

đổ thạch cao lên trên khuôn đầu. Khi thạch cao đóng rắn tiếp tục tiện theo

thiết kế của khuôn con (3). Sau đó lại bôi xà phòng, lau khô để chống dính

rồi lại đổ thạch cao lên khuôn (3) vừa tiện xong. Chờ thạch cao đóng rắn

lại tiện theo thiết kế của khuôn bao (2). Khi thạch cao đóng rắn đủ cường

độ và đủ thời gian ta tháo rời khuôn ra thành 3 mảnh 1,2,3

14

Ta ghép mảnh 1 ( khuôn đầu ) và mảnh 2 ( khuôn bao ) ta được bộ khuôn

gọi là khuôn mẹ.

- Từ khuôn mẹ ta có khoảng trống 3, ta bôi xà phòng lau khô để chống dính

và hòa thạch cao đổ vào khoảng trống. Để thạch cao đóng rắn đủ cường độ

ta lấy ra được khuôn con 3,như vậy từ khuôn mẹ ta có thể sản xuất hàng

trăm khuôn con giống nhau

- Khuôn con 3 chính là khuôn dùng để sử dụng trong sản xuất các mặt hàng

gốm sứ

I.5 - TẠO DÁNG VÀ SẤY SẢN PHẨM

Tạo dáng sản phẩm.

Hình dáng các sản phẩm gốm sứ rất đa dạng, phong phú. Tính năng của

sản phẩm gốm sứ có yêu cầu rất cao. Những sản phẩm sứ kỹ thuật đòi hỏi

kích thước chính xác. Vì vậy phương pháp tạo dáng sản phẩm gốm sứ cũng

rất phong phú. Tùy theo yêu cầu của sản phẩm mà lựa chọn từ công nghệ đến

pha chế nguyên liệu và tạo dáng cho phù hợp, để đạt được hiệu qur cao nhất.

1.5.1- Phương pháp dẻo.

a)Phương pháp xây bằng máy bàn tua.

Máy bàn tua dùng dao bản để thành hình các loại sản phẩm nhỏ có hình dáng

15

tròn xoay như : chậu hoa để bàn, các loại bát ,chén uống nước….

+ Nguyên lý hoạt động của máy như sau :

Phối liệu dẻo được nắm thành phôi đất, ném vào khuôn thạch cao (5).

Cho motơ quay để truyền động cho trục (8) và bề thạch cao (6) quay tròn làm

cho khuôn (5) quay theo. Hạ cầu dao (2) xuống dao bản sẽ nén đất vào thành

khuôn. Phôi thừa được cắt bỏ bằng dao biên và văng ra ngoài, nhấc cầu dao

lên, lấy khuôn (5) ra ta được sản phẩm mà phía trong lòng là hình của dao bản

(4) và phía ngoài sản phẩm là hình dáng của khuôn (5). Thạch cao sẽ hút ẩm

và sản phẩm sẽ khô, bong ra khỏi khuôn lấy ra ta được sản phẩm có độ ẩm

khoảng 20% ÷ 22%. Cho sản phẩm vào phòng sấy và chuyển đi cáo công

đoạn tiếp theo.

+Tạo hình bằng máy bàn tua có những yêu điểm sau:

-Dễ thao tác

-Vốn đâu tư thấp giá thành hạ.

+Tuy vậy có những nhược điểm là: Kết cấu của sản phẩm không đều, lực nén

yếu, độ ẩm thành hình cao, nên sản phẩm dễ bị biến dạng.

+Để khắc phục những nhược điểm trên người ta thường dùng các loại máy ép

lăn với nhiều kiều dáng khác nhau như loại hai bệ quay ngược chiều với tốc

độ khác nhau, loại hai đầu nén, loại đầu nén có gia nhiệt…

b- phương pháp dùng máy ép loại hai đầu nén

16

1.5.2- Phương pháp đổ rót.

Hồ rót có độ linh động cao, có độ ẩm từ 32÷ 40% được rót vào khoảng

trống (4). Do khuôn thạch cao có khả năng hút nước nên hồ chuyển động theo

hướng thành khuôn. Phối liệu rót sẽ bám vào thành khuôn đều đặn và xít đặc,

theo thời gian chiều dầy sản phẩm tăng dân, khi độ dầy sản phẩm đạt yêu cầu

ta đổ hồ thừa ra và được sản phẩm theo ý muốn. Chờ cho sản phẩm khô tách 17

ra khỏi khuôn( độ ẩm khoảng 20÷ 22%) ta tháo từng mảnh khuôn và chờ sản

phẩm đủ cường độ ta mang đi sấy, sửa, tráng men.

Nguyên lý của sự hình thành lớp xương mộc như sau:

-Nếu gọi chiều dầy lớp bám vào khuôn là x trong một thời gian dt, lớp xương

tăng được chiều dầy dx.

-dx sẽ giảm dần khi chiều dầy lớp xương mộc tăng.

Giả thiết khả năng hút nước của thạch cao là a và coi a là hằng số, thì

quan hệ giữa chiều dày lớp mộc và thời gian sẽ là:

dx = axdt

dt = xadx; t = ∫

0

a

x . dx; t = 1

2 a .x 2 ; x = √2at =A.√ t

Như vậy chiều dầy lớp xương mộc bám vào khuôn tỷ lệ với căn bậc 2 của

thời gian t.

Thời gian càng lâu lớp xương mộc bám khuôn càng dày.

Phương pháp đổ rót có yêu điểm sau:

Tạo dáng được những sản phẩm có hình dáng phức tạp, mật độ kết cấu của

xương sít đặc đồng đều nhưng có nhược điểm năng xuất thấp,

18

c - Sửa ướt và gắn sản phẩm

-Sản phẩm sau khi thoát khỏi khuôn cần được bảo quản độ ẩm đồng

đều khoảng từ 15% - 17%, chuyển sản phẩm lên bàn xoay ( hoặc máy sửa )

đánh cân rồi dùng dao chuyên dụng cắt gọt các ba via dư thừa để điều chỉnh

hình dáng sản phẩm theo mong muốn.

1.5.3 - Sấy và sửa khô sản phẩm gốm sứ.

a- sấy sản phẩm

Trong quá trình tạo dáng sản phẩm chúng ta đã thêm vào phối liệu một

lượng nước khá lớn như tạo hình dẻo là 25%. Để sản phẩm đủ cường độ tiếp

tục các công đoạn sau như sửa, tráng men và vận chuyển giữa các công đoạn

khác nhau ta phải tiến hành sấy sản phẩm.

Khi sấy hơi nước sẽ thoát ra, phần hơi nước ở bề mặt sẽ bốc hơi nhanh,

phần nước ở giữa sản phẩm sẽ khó bốc hơi và phải di chuyển ở giữa ra bề

mặt, do đó sẽ có sự chênh lệch về độ ẩm và sự co rút sản phẩm sẽ bị chênh

lệch, gây lực nén làm nứt sản phẩm. Mặt khác do nhiệt độ sấy và áp lực hơi

nước phía trong sẽ lớn làm nổ sản phẩm nếu chế độ sấy không hợp lý.

Vấn đề chủ yếu của kỹ thuật sấy là đảm bảo chất lượng sản phẩm

nhưng phải tìm ra biện pháp kỹ thuật để rút ngắn thời gian sấy, giảm vốn đầu

tư thiết bị, giảm diện tích sấy, tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm.

Quy trình sấy sản phẩm được tiến hành qua các giai đoạn sau:

+Giai đoạn I: Đốt nóng sản phẩm.

Giai đoạn này hàm ẩm của khí sấy ≥ 90%.

+Giai đoạn II: Giai đoạn thoát ẩm nhiệt độ của động lực sấy giữ ở 50 0c, giảm

hàm ẩm của không khí sấy xuống còn 75% và giữ không đổi cho đến cuối giai

đoạn II. Ở giai đoạn này nhiệt độ giữ ở 450c thời gian sấy giai đoạn này

khoảng 10h.

Ở giai đoạn II sản phẩm co nhiều, nếu không khống chế được các thông số kỹ

thuật một cách chính xác sẽ xảy ra co rút không đều, làm cho sản phẩm bị nứt

hoặc méo. Sản phẩm ngừng co khi độ ẩm trên bề mặt bằng độ hấp phụ của

19

xương đất( tức là độ ẩm cân bằng của xương mộc tiếp xúc với không khí có

độ ẩm tương đối φ=100%).

+Giai đoạn III: Sấy kết thúc.

Độ ẩm của khí sấy giảm từ 75% xuống còn 20% sau 5h sau đó giảm tiếp còn

10%. Nhiệt độ khí sấy tăng từ 500c ÷800c và giữ nguyên ở nhiệt độ đó. Ở giai

đoạn này thể tích của sản phẩm hầu như không đổi. Lượng nước bốc hơi sẽ

tạo lỗ xốp, sản phẩm không co rút nên có thế sấy nhanh được. Tuy nhiên việc

sấy nhanh hay chậm còn tùy thuộc vào độ dầy của sản phẩm, hình dáng đơn

giản hay phức tạp.

Việc lựa chọn quy trình sấy hợp lý sẽ góp phần hạ giá thành sản phẩm, tăng

năng xuất.

b- Sửa khô sản phẩm

Sản phẩm sau khi được sấy ( hoặc để khô tự nhiên ) tới độ ẩm từ 2-5 %

Phải kiểm tra chất lượng, những sản phẩm bị nứt hoặc cong vênh không đảm

bảo các yêu cầu kỹ thuật cần phải được loại bỏ.

I.6 - MEN VÀ MÀU TRANG TRÍ GỐM SỨ

1.6.1-Màu trang trí gốm sứ.

Sản phẩm gốm sứ có rất nhiều hình dáng đa dạng, màu sắc phong phú.Để

hiểu sơ bộ cách sản xuất và công nghệ trang trí người ta chia màu trang trí

gốm sứ làm 3 loại: màu trên men, màu trong men và màu dưới men.

a-Màu trên men

Màu trên men là loại màu được trang trí trên sản phẩm gốm sứ đã nung

chín và nung lại ở nhiệt độ 600 – 800oC. Màu trên men phong phú, đa dạng

và rực rỡ nên được sử dụng nhiều trong nghành gốm sứ, các chất nhuộm màu

trên men có thể là các oxyt kim loạimàu, hỗn hợp Các oxyt màu, các loại màu

silicat…..

b-Màu dưới men

Màu dưới men thường được nung chung với sản phẩm ở nhiệt độ cao

khoảng 1250oC vì vậy chúng phải bền nhiệt không bị phá hủy khi men chảy,

20

vì vậy màu dưới phải đáp ứng những yêu cầu sau:

- Phải có độ liên kết nhất định để có thể dùng bút lông vẽ hoặc in

được như mực in.

- Bám chắc vào xương khi vẽ và khi nung ở nhiệt độ cao.

- Bền với nhiệt độ cao.

- Không tan hoặc hòa tan rất ít vào men khi men nóng chảy.

- Để đáp ứng các yêu cầu trên người ta thường pha thêm vào màu

dưới men đất sét và cao lanh dẻo.

c- Màu trong men

Màu trong men và men màu là các tinh thể màu khác nhau phân tán đều

trong men, loại màu này không tham gia phản ứng khi men chảy ở nhiệt độ

cao. Vì vậy màu trong men thông thường là các tinh thể màu bền vững.

Màu trong men được nghiền mịn và pha với các chất keo để vẽ gọi là

màu vẽ trong men, nếu pha vào men sống sẽ trở thành men màu

1.6.2 - Men gốm sứ

Men là một lớp thủy tinh có chiều dày 0.15- 0.4mm phủ lên bề mặt

gốm sứ, lớp thủy tinh này hình thành trong quá trình nung, làm cho bề mặt

sản phẩm nhẵn bóng, tăng cường độ cơ học, tăng độ ben hóa của sản phẩm.

Men gốm sứ rất phức tạp và nhiều màu sắc phong phú, men có thể

nung ở nhiệt độ 700oC và có loại nung ở 1450oC. Men có loại dùng nguyên

liệu đất đá ( men sống) và có loại dùng hóa chất nấu chảy ( men frit ).

1.6.3- Các tính năng của men gốm sứ

a, Độ nhớt

Men không có điểm nóng chảy xác định mà chuyển đổi dần từ trạng thái dẻo

quánh sang trạng thái chảy lỏng, do đó độ nhớt cũng sẽ thay đổi theo khi nhiệt

độ tăng thì độ nhớt giẩm và ngược lại.Độ nhớt của men phụ thuộc vào thành

phần hóa của men.Vì vậy khi pha chế men cần tìm một bài men có khoảng

chảy mềm rộng, nghĩa là men có độ nhớt ít thay đổi, khi thay đổi nhiệt độ để

cho men có thể nóng chảy và bám chắc vào xương gốm sứ.

b, Sức căng bề mặt

21

Sức căng bề mặt tác dụng lên danh giới của pha lỏng theo chiều hướng thu

nhỏ bề mặt. Đối với các hợp chất silicat nóng chảy, sức căng bề mặt nằm

trong khoảng 300 dyn/cm.

Sức căng bề mặt luôn có khuynh hướng thu nhỏ ranh giới tiếp xúc của pha

lỏng. Tại ranh giới giữa pha lỏng với pha rắn hoặc pha khí sẽ hình thành sức

căng bề mặt, điều này đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình thấm ướt.

Một chất lỏng có sức căng bề mặt lớn luôn có khuynh hướng tự co lại thành

hình cầu. Vì vậy khi tráng hai loại men chồng lên nhau hoặc liền nhau phải

tính sức căng bề mặt sao cho hai men phù hợp. Nếu muốn có ranh giới hai

men màu cạnh nhau sắc nét thì hai bài men đó phải có sức căng bề mặt bằng

nhau. Nếu không men có sức căng bề mặt lớn hơn sẽ co lại còn men có sức

căng bề mặt nhỏ sẽ bị kéo dãn ra.

Trường hợp cần trang trí men co người ta có thể dựa vào sức căng bề

mặt để điều chỉnh men thích hợp.

Sức căng bề mặt của men lớn, khả năng thấm ướt của men với xương

kém thường xảy ra như phồng men, rộp men, tuột men, bọt men, cuốn men…

c, Sự dãn nở của men:

Sự dãn nở được biểu thị bằng sự dãn nở của vật thể khi nâng lên 10C,

gọi là hệ số dãn nở (α)

Sự chênh lệch hệ số dãn nở của men và xương trong phạm vi ± 10% sẽ

không gây khuyết tật vì men có khả năng đàn hồi. Tuy nhiên, nếu ứng lực sinh

ra lớn hơn độ bền thì sẽ có hiện tượng nứt men hoặc bong men.

Quá trình dãn nở nhiệt của men cũng tương tự như thủy tinh. Khi làm

nguội dưới điểm chuyển hóa men sẽ đóng rắn và khi nguội bằng nhiệt độ

ngoài trời hệ số α sẽ ổn định.

Nếu men co mạnh hơn xương, như vậy sẽ xuất hiện ứng suất kéo và

sinh ra vết nứt(α men> α xương).

Nếu xương co mạnh hơn men, như vậy sẽ xuất hiện ứng suất nén và

sinh bong men(α xương> α men).

d- Độ bền hóa:

22

Độ bền hóa là khả năng chống lại sự ăn mèn của axit, kiềm loãng và

môi trường ẩm(CO2).

Qua kinh nghiệm có thể rút ra các kết luật sau:

-Men kiềm có độ bền hóa kém nhất và không bền, trong môi trường ẩm

dễ bị phân hủy theo thời tiết ẩm. Do đó men càng ít kim loại kiềm càng tốt.

-Men phốt phát kém bền hóa học. Hàm lượng phốt phát trên 25% có

thể bị ăn mòn mạnh.

-Men có PbO và B2O3 ít bền hóa. Thay PbO bằng SrO thì độ bền axit

giảm.

-SiO2 càng cao thì độ bền hóa càng cao.

-Al2O3 tăng(<18%) độ bền hóa của men tăng.

Độ bền hóa tăng theo thứ tự sau:

TiO 2, CeO2, SuO2, ZrO2

1.6.4 - Một số nguyên liệu chính để sản xuất men gốm sứ

Để lựa chọn được bài men theo yêu cầu chúng ta cần hiểu tác dụng và ảnh

hưởng của các nguyên liệu dùng để sản xuất men gốm sứ:

+ Silic : SiO2

- Silíc là nền tảng căn bản của thủy tinh, nó đóng vai trò quan trọng

trong việc tạo pha thủy tinh khi kết hợp với oxyt bazơ. SiO2 được đưa

vào men không chỉ dưới dạng cao lanh, đất sét , trường thạch mà chủ

yếu dưới dạng quắc tinh khiết, hàm lượng SiO2 có trong men ảnh

hưởng rõ rệt đối với nhiệt độ chảy của men, hàm lượng SiO2 càng cao

thì men càng khó nóng chảy.

- SiO2 là thành phần chủ yếu trong các loại frit, có tác dụng kết hợp với

các thành khác để tạo các silicat không tan.

- Hàm lượng SiO2 cao có tác dụng tốt đối với độ bền hóa của men

+ Nhôm oxyt : Al2O3

- Đưa vào men dưới dạng cao lanh, đất sét , trường thạch . Al2O3 làm

tăng nhiệt độ chảy của men, hạn chế việc tạo kết tinh,nhưng lại có tác

dụng tốt trong việc kéo dài khoảng chảy men.

23

- Al2O3 có vai trò quan trọng trong việc tạo màu vì Al2O3 sẽ liên kết với

các oxyt phát màu và làm cho màu trở nên chịu nhiệt.

Al2O3 có tác dụng làm tăng độ nhớt của men , tăng độ bền hóa của

men.

+ K2O và Na2O

- Là thành phần quan trọng trong các oxyt bazơ của men, các oxyt kiềm

là những hợp chất không độc, không màu và rẻ tiền

- Men kiềm ngoài tác dụng làm mất màu vàng trong men chì còn khả

năng hòa tan mạnh các oxyt tạo màu.

- Độ nhớt của men kiềm nhỏ nên dễ chảy

- Men kiềm có hệ số dãn nở lớn nên dễ tạo các vết nứt chân chim hoặc ở

mép sản phẩm thường dễ bị nổ, nứt và bong men.

- Men kiềm có nhược điểm là có khoảng chảy hẹp nên việc nung khó

khăn.

+ Oxyt CaO

- CaO là oxyt được dùng nhiều để tạo men, thường đưa vào dưới dạng

CaCO3 tinh khiết hoặc đá vôi, Đôlômit… Từ 10000C trở nên có tác

dụng tạo pha lỏng đặc biệt khi giải phóng hết CO2 thì tác dụng này

càng rõ rệt. Khi men chảy thì CaO có tác dụng tăng chiều dày lớp trung

gian giữa xương và men nhờ đó có tác dụng làm giảm sự nứt men và

bong men.

- Để chống hiện tượng kết tinh trên bề mặt màu cần khống chế hàm

lượng CaO cho phù hợp

- Nếu trong men có chứa nhiều B2O3 thì CaO sẽ kết hợp để tạo kết tinh

thành những đốm trắng, để khác phục hiện tượng trên có thể tăng thêm

hàm lượng Al2O3

+ Oxyt MgO

- MgO đưa vào với hàm lượng nhỏ có tác dụng tăng độ bóng của men,

với hàm lượng lớn làm cho nhiệt chảy của men tăng lên và có tác dụng

tao đục

24

Các loại đá nghiền Các loại đất đá lọc Các loại oxýt màu

Cân phối liệu Nghiền bi Lọc sắt ướt Tráng men

- MgO có hệ số dãn nở nhỏ nên có tác dụng chống hiện tượng nứt men.

- MgO có sức căng bề mặt lớn nên thường được dùng để tạo men co.

+ Oxyt ZnO

- ZnO đưa vào men với một lượng nhỏ sẽ có tác dụng làm tăng độ chảy

láng của men, nếu đưa vào quá nhiều lại tạo men đục, tốc độ làm nguội

có ảnh hưởng rõ rệt đến sự tạo kết tinh

1.6.5 - Dây chuyền sản xuất men

Các loại men dùng trong gốm sứ có nhiệt độ nung lớn hơn 1230 0 C thường

dùng các loại đá, đất có trong tự nhiên và các loại oxyt tạo màu…không

độc hại và không hòa tan trong nước nên không cần nung chảy trước.

Dây chuyền sản xuất như sau

Các loại nguyên liệu đá như trường thạch, thạch anh, đá vôi… sử dụng làm

men phải được tuyển chọn, rồi nghiền mịn đến cỡ hạt nhỏ hơn 0,3mm được

khử sắt khô và phân tích thành phần hóa, thành phần khoáng để tính toán

chính xác các bài men.

Các loại đất phải tuyển chọn, lọc bỏ tạp chất, sấy khô và phân tích

thành phần hóa, thành phần khoáng.

Dây chuyền sản xuất men là một mặt hàng đòi hỏi độ chính xác cao,

men có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và giá thành sản phẩm. Vì vậy cần

phải quản lý chặt chẽ các chỉ tiêu kỹ thuật của men như độ ẩm, cỡ hạt, độ

25

nhớt trước khi sử dụng.

Quy trình tráng men

Có nhiều phương pháp tráng men khác nhau , tủy theo từng loại sản

phẩm mà ta chọn phương pháp tráng men cho thích hợp: đó là: nhúng men,

phun men, chấm men, dội men…

1. Phun men

Nhằm phủ đều một lớp men lên toàn bộ bề mặt của sản phẩm hoàn

thiện công việc tráng men bằng phương pháp phun bụi dưới áp lực lớn.

Các thiết bị phun men: máy nén khí và hệ thống đường ống dẫn khí áp

lực , ta sử dụng máy nén tối thiểu 8kg/cm2 trở lên.Súng phun được sử dụng

phun men sao cho men phun ra tơi đều mật độ hạt men phun dầy chụm.

Trước khi phun men phải chuẩn bị kỹ men: men phải được sang lọc kỹ,

kiểm tra độ linh động đã hợp lý hay chưa, tỷ trọng phun men phải hợp lý và

dựa theo đặc thù của sản phẩm, thường tỷ trọng là từ 1,5 – 1,7 g/ cm 2 . Độ

nhớt của hồ men là từ 25- 35 s . Trước khi phun cần kiểm tra sung phun, đầu

phun đã hợp lý chưa về kích thước , cường độ, mật độ, nếu hạt bụi to, áp lực

ko lớn nếu hạt bụi to sẽ tạo ra một lớp phân cách giữa xương và men làm

giảm chất lượng sản phẩm . Khoảng cách từ đầu sung phun đến sản phẩm

phụ thuộc vao độ linh động và tỷ trọng của men.

Tất cả các sản phẩm sau khi trang trí được thổi sạch bui bằng sung

phun trước khi phun men. Ta có thể phun một hay nhiều lớp là do yêu cầu của

sản phẩm, chú ý khi phun men tránh để ướt sản phẩm, sau khi phun xong cạo

sạch chân và đưa lên lò đốt.

2.Chấm men

Đối với hàng chậu xuất khẩu , sau khi khắc họa tiết lên sản phẩm , chậu

được trang trí bằng cách chấm men mầu lên các họa tiết.Trước khi chấm ta

phải làm sạch chậu bằng khăn lau ẩm, men được pha loảng them keo CMC để

tạo độ trơn và làm cho keo khô chậm, quyet men thấy đểu không có vết là đạt

yêu cầu.Trong lòng chậu ta dung chổi tròn quyet men xung quanh chậu

3 Nhúng men:

26

Đối với men sứ ta dung phương pháp nhúng men là chủ yếu. Sản phẩm

sau khi được trang trí thì được đưa đi nhúng men, men được nghiền mịn, lọc,

chao sắt bằng nam châm, kiểm tra độ ẩm, tỷ trọng của men trước khi nhúng,

sau nhúng sản phẩm được lau chân cho sạch men để tránh dính vào tấm kê.

4. Dội men

Ta dùng một bàn xoay để trong cái thau to, quay bàn xoay và dội men,

đợi men khô ta lấy sản phẩm ra.

5 Các khuyết tật nguyên nhân và phương pháp khắc phục.

Hình dạng bên ngoài của sản phẩm có ảnh hưởng tới tính thẫm mỹ,

chất lượng sản phẩm yêu cầu phải nhẵn bong, có độ đục đều không gây các

khuyết tật có rất nhiều do quy trình công nghệ hay do bản chất của men.

1. Nốt đầu ruồi

- Là các chấm nhỏ đầu đen hoăc nâu sẫm

- Nốt đầu ruồi sinh có thể là do men lẫn tạp chất sắt

- Ngoài ra còn do nguyên nhân khách quan do bụi lò hoặc do rỉ sắt rơi

vào.

Khắc phục

- Chọn nguyên liệu men cẩn thận bảo quản nguyên liệu hóa chất cẩn

thận, khử từ từ máy nghiền men bằng nam châm.

2. Men chảy không đều

Tạo trên mặt men các vết lõm hoặc gợn song làm giảm rất nhiều chất

lượng và độ bong của men.

Nguyên nhân:

+ Men nghiền còn thô

+ Chất lượng frit kém ( frit chưa chin )

+ Các hóa chất sử dụng làm men có nhiều khả năng thoát khí trong quy

trình nung.

Khắc phục

+ Tăng giờ nghiền hay kiểm tra loại máy nghiền xem đã hợp lý chưa để

nghiền mịn các cấu tử của men.

27

+ Loại bỏ hoặc hạn chế các hóa chất sinh khí.

3. Rạn men:

Đây là có các vết nứt sau khi nung hoặc sau một gian sau khi nung

Nguyên nhân:

- Nguyên nhân chủ yếu là do hệ số giãn nở nhiệt của men và của

xương không phù hợp do hệ số giãn nở lớn hơn xương.

- Do việc hình thành lớp trung gian giữa xương và men.

Khắc phục:

+ Điều chỉnh hệ số giãn nở nhiệt của xương và của men bằng cách thay đổi

bài phối liệu men hoặc đưa them Al2O3, SiO2, và hạn chế oxit kiềm trong

men.

4. Sự tróc men

Là hiện tượng men bật khỏi xương

Nguyên nhân là do hệ số giãn nở của xương lớn hơn hệ số giãn nở nhiêt

của men

5. Co men, mọt men

Do vệ sinh về mặt sản phẩm chưa sạch, do phun men quá dày .

6. Bọt men

Do hình thành các lỗ khí hở hình phễu do đó làm giảm tính thẩm mỹ

của men.

Nguyên nhân

+ Do lượng khí thoát ra khi cháy các hợp chất hữu cơ thoát các bon

phân hủy các hóa chất trong men và trong xương.

+ Trong men có chứa một lượng không khí lớn

+ Do công nghệ phun men chưa hợp lý do đó giữa pha rắn của xương

và của men có một lớp không khí.

Khắc phục

+ Tuyển chọn các hóa chất làm men ít sinh ra khí

+ Chọn thành men sao cho nhiệt độ nung cuối cùng có sức căng bề mặt

và độ nhớt hợp lý nhất.

28

I.7 - LÒ NUNG GỐM SỨ

Lò con thoi:

Cấu tạo:

29

Lò ga nung gốm sứ tại Công Ty Cổ phần Gốm Chu Đậu là loại lò nung con

thoi lửa đảo, làm việc gián đoạn theo từng mẻ nung nhiên liệu là gas lỏng

LPG, đốt theo nguyên lý sức hút tự nhiên nhờ hệ thống vòi phun và ống khói.

Suốt qúa trình nung gốm sứ, trong sản phẩm xảy ra một loạt các phản

ứng hóa học và biến đổi lý học dưới ảnh hưởng của nhiệt độ và môi trường

trong lò. Vì vậy lò nung được coi như một thiết bị phản ứng và sản phẩm

nung cuối cùng là kết quả của các biến đổi hóa lý đó.

Lò gồm nhiều loại dung tích khác nhau nhưng có nguyên tắc cấu tạo

tương tự nhau.

1.6.1 - Cấu tạo của tường, vòm và cửa lò.

Tường lò bao gồm 2 tường bên và tường phía sau, vòm lò là dạng vòm

phẳng, tường và vòm lò được lắp ghép lại bởi các tấm panen.

Kết cấu của mỗi tấm panen gồm: Khung panen được chế tạo từ các

thanh thép hình V hàn lại với nhau. Mặt trong của khung có gắn các tai kẹp

bông băng inox để giữ các lớp bông ép cos định với khung. Mặt ngoài của lớp

bông ép được bao phủ bởi 1 lớp tôn hoặc thép không gỉ. Kích thước của

panen được tính toán kỹ lưỡng để dễ dàng thay đổi kích thước của buồng

nung.

Bông gốm cách nhiệt được cắt và ép theo thiết kế của khung panen. Tùy

thuộc vào nhiệt độ làm việc của lò và các thông số kỹ thuật khác như kích

thước lò, độ cứng của khung…thì lớp bông ép có độ dày và tỷ lệ ép thích hợp

nhằm thỏa mãn và dung hòa giữa các yếu tố kỹ thuật, kinh tế và tiết kiệm

năng lượng.

Khi dựng lò các tấm panen được gắn với nhau bằng bu lông thành các

tường và vòm lò, khâu lắp ghép này phải đảm bảo được độ kín khít co vỏ lò

để giảm thiểu sự tổn thất nhiệt và sự khó khăn khi vận hành lò. Các tấm panen

tường lò được đặt trên lớp gạch chân lò( còn gọi là ghế lò), lớp này thường

gồm 3 đến 5 hàng gạch xốp cách nhiệt, phía trong hai bên kênh lửa nằm dọc

theo sườn lò có khoan các lỗ để lắp vòi đốt. Toàn bộ vỏ lò được đặt trên hệ

30

thống chân lò làm từ các thanh thép chữ V có độ cao 700mm để tạo không

gian lắp các vòi đốt.

Cửa lò cũng có kết cấu 3 lớp tương tự như tường và vòm lò nhưng nó

được dựng thành 1 tấm panen lớn nhằm đảm bảo tính bền vững, vững chắc

cho cửa lò khi đóng, mở Cửa lò được đóng, mỏ theo nguyên lý song phẳng

(vừa chuyển động tịnh tiến vừa chuyển động quay) nhờ hệ thống khung cửa,

hai bên thành cửa lò có các khóa dạng vô lăng để khóa chặt cửa lò khi nung

đốt.

1.6.2 - Cấu tạo xe goòng lò nung gốm sứ:

Xe goòng lò có nhiệm vụ chứa các sản phẩm, tấm kê, trụ đỡ trong quá

trình nung. Đồng thời, nền goòng cùng với tường, vòm và cửa lò tạo nên một

không gian kín để nung đốt sản phẩm gôm sứ. Nền goòng còn được bố trí các

kênh khói nối với cửa vào của ống khói ở cuối lò để vận chuyển khí thải trong

quá trình nung.

Xe goòng được thiết kế với kích thước phù hợp cho từng lò, mỗi lò có

thể gồm 1 hoặc nhiều xe goòng xếp khít với nhau để tạo nên 1 mặt phẳng nền

lò.

Khung xe được làm bằng thép hình U hoặc I, bên trên là nền goòng xây

bằng gạch xốp chịu lửa cao nhôm, bên dưới khung xe là các bánh xe goòng

31

làm bằng thép. Các kênh dẫn khói được tạo ra ngay trong nền goòng gồm 3

mặt, còn lại mặt trên là các tấm chịu lửa SiC. Trên nền goòng, sản phẩm được

xếp thành nhiều tầng nhờ các tấm kê, trụ đỡ làm bằng SiC để tạo thành một

khối sản phẩm nung.

1.6.3 - Kết cấu ống khói và van điều chỉnh:

Phía sau lò bố trí 01 ống khói để tạo sức hút đưa khí thải trong lò nung

ra ngoài, ống khói được thông với lò nung qua tường phía sau và nối thông

với kênh khói trên mặt xe goòng.

Chân ống khói được xây bằng gạch gồm 2 lớp, lớp trong là gạch chịu

lửa samốt, lớp ngoài là gạch đỏ. Trên đường dẫn từ kênh khói của xe goòng

tới chân ống khói bố trí một cửa hút, cửa này có nắp chắn điều chỉnh tiết diện

cửa tạo van khí để điều khiển áp suất và môi trường khí trong khoang nung.

Phía trên bố trí một van chặn để hiệu chỉnh sức hút của ống khói trong quá

trình vận hành lò. Phần thân ống khói được làm bằng thép, lốc theo tiết diện

tròng để hút thải trong lò nung ra ngoài nhờ sự chênh lệch về áp suất hình học

của cột khí trong khói. Khói lò được tận dụng để hút khí thải đi vào đường

ống vận chuyển sang buồng sấy.

1.6.4 - Kết cấu đường ray và xe phà:

Lò nung gốm sứ TKNL có thể gồm 1 hoặc 2 bộ xe goòng. Các xe

goòng di chuyển ra vào lò nhờ các bánh xe chuyển động trên 2 thanh ray dẫn

hướng đặt song song và đối xứng nhau qua trục của lò. Trong trường hợp lò

gồm 2 bộ xe goòng thì lò sẽ được trang bị trêm xe phà và các đường ray

vuông góc, đường ray phụ.

Nhiệm vụ của xe phà là chuyển các xe goòng từ đường ray chính tới

các đường ray phụ để thực hiện việc xếp, dỡ sản phẩm và chuyển các xe

goòng chờ nung từ các đường ray phụ khác tới đường ray chính để đi vào lò

nung. Xe gồm có khung xe làm bằng thép U, I, phía trên có đường ray có thể

khớp nối tiếp với đường ray chính để kéo xe goòng vào xe phà, phía dưới

khung có 4 hoặc 6 xe chuyển động theo ray dẫn hướng vuông góc để chuyển

xe goòng vào các vị trí đường ray phụ.

32

1.6.5 - Kết cấu của vòi đốt, đường ống dẫn nhiên liệu.

Các vòi được bố trí ở phía dưới hai bên tường ò, hướng ngọn lửa lên

phía trên dọc theo tường lò. Vòi đốt gồm có thân làm bằng inox, ở đầu có

khoan các lỗ cung cấp gió sơ cấp, một vòng chặn kiểu vặn ren để điều chỉnh

lưu lượng gió sơ cấp. Mỗi vòi có một kim phun nhiên liệu bằng đồng, bát

giảm áp, mặt sàng hoặc mũ sứ tạo chân lửa khi đốt cháy nhiên liệu.

Cách lò một khoảng cách tối thiểu theo quy định an toàn là kho chứa nhiên

liệu dạng bồn chứa hoặc các chai gas công nghiệp. Gas được dẫn từ kho tới lò

bằng các đường ống thép tiêu chuẩn, trên đó có lắp tuần tự gồm: khóa gas,

van điều áp cấp 1, đồng hồ áp cấp 1, khóa gas, van điều áp cấp 2, đồng hồ áp

cấp 2. Từ đường ống, gas được dẫn đến các bép phun bằng ống đồng nhỏ có

khóa gas. Để châm lửa cho các vòi đốt thì mỗi bên tường lò còn có thêm một

vòi châm lửa và khóa di động, nó được nối với đường ống dẫn gas bằng ống

cao su mềm chịu áp.

2)Kiểm tra lò trước khi vận hành

Trước khi khởi động lò, người vận hành lò phải kiểm tra đầy đủ các nội dung

sau:

- Không hút thuốc hoặc dùng bật lửa hoặc các dụng cụ phát tia lửa như điện

thoại di động… khi tới khu vực lò để kiểm tra

- Tới khu vực lò nếu phát hiện thấy mùi gas phát tán phải báo ngay cho

người có trách nhiệm, đồng thời tìm nguyên nhân của hiện tượng đó để có

biện pháp sử lý kịp thời.

- Lần lượt kiểm tra đường ống dẫn gas từ kho chứa tới các bép phun, tất cả

các khóa bép đều phải nằm ở vị trí đang khóa

- Kiểm tra vỏ lò: Quan sát xem có hiện tượng khác lạ không ví dụ như có

vệt khói hoặc đổi màu trên vỏ do bị hở, cần bảo dưỡng ngay lại các vị trí

đó trước khi chạy lò.

- Kiểm tra khu vực xung quanh lò: đảm bảo gọn gàng dễ đi lại, không có

các chất dễ cháy nổ như xăng, dầu… không có các dấu hiệu gây nguy

hiểm về an toàn.

33

3)Điều chỉnh van cấp nhiên liệu( gas) lỏng vào lò:

Sau khi kiểm tra nhiên liệu đủ đảm bảo để chạy lò, tiến hành mở khóa

gas kho chứa, kiểm tra van điều áp cấp 1 xem áp suất gas tại kho chứa phải đủ

an toàn cho quá trình vận hành lò. Khi đạt yêu cầu thì tiếp tục mở khóa cấp 2,

mở van điều áp cấp 2 để hiệu chỉnh áp suất cần thiết cho các vòi đốt ở giai

đoạn sấy.

Lần lượt mở khóa các bép đốt, mở đến đâu châm mồi lửa đến đấy,

châm toàn bộ các bép để kiểm tra. Khi các bép đốt đều sẵn sàng làm việc thì

khóa toàn bộ các bép lại rồi đẩy xe goòng đã xếp sản phẩm vào lò.

4)Nhóm lò:

Cửa lò để ở trạng thái mở, điều chỉnh van điều áp cấp 2 ở mức độ thấp

nhất đủ để nhóm lò, lần lượt châm tất cả các vòi đốt sau đó kiểm tra lại, đảm

bảo các bép được cháy đều.

Đóng cửa lò lại nhưng không được đóng hết mà phải mở một khoảng

cách theo kinh nghiệm đủ để hơi nước thoát ra dễ dàng.

5)Nâng nhiệt độ theo quy trình

Thời gian nung và tốc độ nâng nhiệt ở các giai đoạn phụ thuộc vào các

đặc tính của sản phẩm như độ dày, kích thước, hình dạng….sản phẩm dày,

kích thước lớn thì thời gian nung phải kéo dài, đặc biệt là giai đoạn sấy.

Trong quá trình vận hành lò, áp suất gas nên điều chỉnh chia làm nhiều

bước nhỏ nâng theo nhiệt độ để đảm bảo cho quá trình nâng nhiệt hợp lý, áp

suất buồng nung cũng được điều chỉnh dương dần lên nhằm đạt hiệu quả

nhiệt tối ưu nhưng phải tuân thủ qui trình nâng nhiệt theo đường cong nung

để thỏa mãn các thông số kỹ thuật của sản phẩm nung.

Quy trình nung sản phẩm:

Tùy thuộc vào từng loại lò , từng chủng loại sản phẩm nung ,từng mẻ lò vận

hành mà thời gian nung của mỗi mẻ cũng như thời gian nung của từng giai

đoạn sẽ khác nhau. Có thể chia quy trình nung thành các giai đoạn theo sơ đồ

sau :

34

+, Giai đoạn sấy : 25 – 300 oC .

Sản phẩm vào lò có độ ẩm khoảng 2- 3 % được sấy khô tại giai đoạn

sấy, tại đây nước liên kết vật lý trong sản phẩm được thoát ra. Nếu giai đoạn

này tốc độ sấy nhanh ( hay tốc độ nâng nhiệt nhanh ) thì sản phẩm mộc rất dễ

bị nứt vỡ do tốc độ khuếch tán ẩm từ trong lòng sản phẩm ra bề mặt không

cân bằng với tốc độ khuếch tán ẩm từ bề mặt ra ngoài môi trường dẫn đến co

ngót không đều, sinh ra ứng suất .Đồng thời các hạt ẩm ở trong lòng vật liệu

35

chưa thoát ra khởi bề mặt nên khi nhiệt độ tăng nhanh thì áp suất của hạt ẩm

cũng tăng nhanh, dễ gây nên hiện tượng nổ sản phẩm.

+ Giai đoạn đốt nóng : 300- 950oC

Tại giai đoạn này, nước hóa học trong cấu trúc của sản phẩm được

thoát ra, các tạp chất hữu cơ được cháy hết , cuối giai đoạn này một số muối

cacbonat, sunphat được phân hủy thành các oxyt tương ứng . Giai đoạn này

có thể tăng nhanh nhiệt độ

+ Giai đoạn hãm lửa : 950 – 1050o C

Thời gian nâng nhiệt trong giai đoạn này phải đủ để cho toàn bộ các

phản ứng phân hủy xảy ra hoàn toàn, đồng thời để cho nhiệt độ trong buồng

nung cũng như trong sản phẩm được đồng đều trước khi vào giai đoạn nung.

+ Giai đoạn nung : 1050 – 1220oC

Để sản phẩm đạt được màu sắc và tính chất mong muốn thì phải nung

trong môi trường ổn định. Giai đoạn này vẫn tiếp tục xảy ra các quá trình hòa

tan và kết tinh, tốc độ nâng nhiệt phải đảm bảo để các phản ứng xảy ra hoàn

toàn. Nếu môi trường trong buồng nung không đồng đều thì màu sắc của sản

phẩm sau nung sẽ không đều ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm.

+ Giai đoạn lưu nhiệt ở tmax.

Khi sản phẩm đã được nung đến nhiệt độ kết khối ta phải tiến hành lưu

sản phẩm ở nhiệt độ này trong một khoảng thời gian nhất định. Khi đó các

vùng có nhiệt độ thấp hơn ở trong lò tiếp tục được nâng lên bằng nhiệt độ cao

nhất, lò sẽ đồng đều hơn về nhiệt độ, đồng thời để nhiệt độ tiếp tục thấm sâu

vào trong lõi của sản phẩm làm sản phẩm được kết khối hoàn toàn.

+ Giai đoạn làm lạnh nhanh: tmax-750.

Sản phẩm sau khi lưu đạt yêu cầu sẽ được làm lạnh nhanh xuống nhiệt

độ khoảng 700C để đạt được cấu trúc xương tốt, men đẹp. Tuy nhiên, tốc độ

làm lạnh nhanh không được quá lớn để tránh hiện tượng sốc nhiệt gây nứt vỡ

sản phẩm.

+Giai đoạn làm lạnh chậm: 750 – 100C.

36

Trong quá trình làm lạnh sản phẩm từ 700C xuống nhiệt độ 100 –200C

sẽ diễn ra một số sự biến đổi thù hình dẫn đến sự biến đổi thể tích của một số

khoáng, đặc biệt là sự biến đổi thù hình của SiO2. Sự biến đổi thể tích trong

khi làm lạnh và sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp vật liệu có thể gây nên

các ứng suất làm nứt vỡ sản phẩm. Do vậy phải làm lạnh chậm để kiểm soát

được tất cả các biến đổi đó.

I. 8 Kiểm tra chất lượng sản phẩm

Sản phẩm sau khi ra lò được công nhân kiểm tra phân loại trước khi

mang bán, xuất khẩu. Đối với hàng truyền thống và hàng sứ. Sản phẩm sau

khi ra lò phải đạt tiêu chuẩn, men chảy đều, mướt, không có vết nứt, không

méo, co men, mọt men... họa tiết vẽ phải rõ nét, không nhòe... đạt tiêu chuẩn

loại I.

Sản phẩm có vết mọt men, men không đều... thì đạt loại 2.Sản phẩm

nứt , co men , nhòe mực, có vết chấm sắt... đạt tiêu chuẩn loại 3. Các sản

phẩm nứt vỡ thì đạt loại phế phẩm.

Đối với hàng xuất khẩu sản phẩm phải đạt tiêu chuẩn màu men, không chảy

men thì đạt loại 1. Với sản phẩm nứt vỡ, mọt men, chảy men, bạc màu men

thì loại .

Sản phẩm sau khi phân loại được đóng gói để xuất khẩu, bán hàng, hay được

cất trong kho.

37

KẾT LUẬN

Trong thời gian thực tập tại công ty cổ phần Gốm Chu Đậu, em đã tìm

hiểu được cơ bản vể quy trình sản xuất gốm. Từ khâu chọn nguyên liệu đầu

vào đến gia công chế biến nguyên liệu, chọn phương pháp tạo hình, sấy sản

phẩm, men và màu trang trí gốm sứ. Em cũng được tham quan và biết được

cấu tạo của lò nung gốm sứ. Qua đợt kiến tập này em cũng học hỏi được rất

nhiều kiến thức thực tế, rèn luyện cho bản thân một số kĩ năng cần có ở một

kĩ sư hóa chất trong tương lai.

Trong thời gian thực tập tại đây em cũng đã bổ sung cho mình được rất

nhiều kiến thức thực tế, đạo đức, tác phong làm việc tốt của người công nhân

trong thời đại mới, thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa. Nhờ sự chỉ bảo tận

tình của các cô, chú công nhân trong nhà máy, dưới sự hướng dẫn của thầy

giáo Nguyễn Xuân Huy cùng với vốn kiến thức đã được trang bị trên giảng

đường em đã hoàn thành bản báo cáo kiến tập này. Tuy nhiên do kiến thức

bản thân còn hạn chế nên trong bản báo cáo này cũng không thể tránh khỏi

những sai xót. Vì vậy, em rất mong được sự đóng góp ý kiến của thầy giáo

hướng dẫn để bản báo cáo của em được hoàn chỉnh hơn.

Trong bản báo cáo này, em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình

của thầy giáo Nguyễn Xuân Huy, tới ban lãnh đạo xí nghiệp, các bác, các cô

tại phòng kĩ thuật của xí nghiệp đã tạo mọi điều kiện để em hoàn thành tốt kì

thực tập và hoàn thành bản báo cáo kiến tập này.

Em xin chân thành cảm ơn!

Người viết báo cáo

Phạm Thị Phương

38