Công nghệ sản xuất gạch Terrazzo

Như đã biết, gạch lát terrazzo gồm có 2 lớp được ép lại với nhau, do đó cần hai hệ thống trộn riêng biệt. Lớp thứ nhất, lớp cao cấp, được trộn bằng máy trộn hành tinh với nguyên liệu là mảnh vụn đá hạt, bột đá, cát, xi măng, bột màu và nước với một lượng để tạo thành một hỗn hợp bán lỏng (vữa xi măng).

Vật liệu dạng hạt và bột được cấp vào 2 phễu nạp liệu 1 – 2 lần/ ngày bằng xe đổ và từ 2 phễu đó, nguyên liệu được tự động đưa vào nhờ các hệ thống nạp rung và nạp kiểu vít trên một băng tải cân, qua đó được chuyển tới máy trộn hành tinh. Mỗi thành phần vật liệu cấp vào máy trộn đều được cân 1 cách chính xác.

Thường người ta hay sử dụng 4 phễu chứa liệu, nhờ đó người sản xuất không phải đổ hết các hạt đá ra khỏi phễu mỗi khi chuyển sang sản xuất các loại gạch khác nhau.
Xi măng được cấp vào máy trộn nhờ một vít tải nhận xi măng từ si lô sau khi đã được xe tải nạp vào. Trước khi cấp vào máy trộn, xi măng được cân chính xác để xác định đúng lượng xi măng cần thiết.
Ở các dây chuyền hiện đại nhất, bột đá cũng được cung cấp từ xe tải trực tiếp vào các silô và sau đó qua vít tải chuyển tới máy trộn. Việc này làm giảm được các chất bụi bẩn, giúp cho việc định lượng được chính xác hơn và chất lượng sản phẩm ra tốt hơn.
Các thành phần vật liệu được cấp vào máy trộn và được trộn khô trước, sau đó thêm nước vào với một lượng đã được định sẵn va cuối cùng toàn bộ hỗn hợp đó được trộn lại và xả ra khỏi máy trộn. Toàn bộ chu kỳ này thường được thực hiện trong khoảng từ 4 – 8 phút.
TRỘN VẬT LIỆU BẰNG HỆ THỐNG TRỘN LIỆU TỰ ĐỘNG: CHO LỚP THỨ HAI
Việc trộn liệu cho lớp thứ hai cũng tương tự như lớp thứ nhất nhưng vữa cho lớp thứ hai là vữa thông thường và ít thành phần hơn (xi măng xám loại 32,5 hặc 42,5, cát và một ít nước). Lượng nước trong lớp thứ hai rất ít bởi vì quá trình ép kín hơi sẽ làm cho lớp thứ hai hút luôn nước của lớp thứ nhất. Hệ thống trộn cho lớp thứ hai được kết thúc thì sẽ chuyển qua băng tải đến phễu của máy ép.
TRUNG TÂM CỦA DÂY CHUYỀN: MÁY ÉP KÍN HƠI SẢN XUẤT GẠCH LÁT TERRAZZO
Nhìn chung máy ép kín hơi là máy phức tạp nhất trong dây chuyền. Vì các hoạt động diễn ra khác nhau và được lặp đi lặp lại thành chuỗi, đã từ lâu người ta thường thiết kế máy ép theo kiểu bàn quay được lắp với các khuôn, tại đó diễn ra nhiều hoạt động khác nhau, cho đến khâu cuối cùng là dỡ khuôn trên tấm dỡ khuôn. Tóm lại, cả quá trình được diễn ra như sau:
1) Cấp nguyên liệu lớp thứ nhất vào khuôn: một máy phụ trợ rất quan trọng, đó là thiết bị định lượng kiểu hành tinh OCEM STP 425 hoặc 625 hoặc 825, máy này giúp cho vữa của lớp thứ nhất luôn được đồng đều và được cấp vào các khoang khác nhau với lượng đã được chọn trước (tuỳ theo loại và kích thước sản phẩm gạch lát cần sản xuất).
2) Gây rung vữa của lớp thứ nhất và trải đều: quá trình này được thực hiện ở 2, 3 hoặc 4 trạm liên tiếp, trải vữa của lớp thứ nhất một cách đồng đều ở tất cả các điểm trên khuôn nhờ có bộ gây rung bằng điện và các thiết bị dàn trải khí nén phụ thêm. Việc rung giúp loại bỏ các bong bóng khí ở trong vữa.
3) Việc cấp vữa của lớp thứ hai được thực hiện nhờ 1 phễu nạp liệu, phễu này nhận vữa từ hệ thống trộn liệu cho lớp thứ hai thông qua băng tải và điền đầy nguyên liệu tới miệng khoang của khuôn.
4) Ép kín hơi: được thực hiện ở 1 hoặc 2 giai đoạn tuỳ thuộc vào model máy ép. Hoạt động này làm cho nước ở lớp thứ nhất được hút ngược lên trên vào lớp thứ hai lên tới tận đỉnh. Vào cuối quá trình ép thì viên gạch đã trở thành 1 sản phẩm cứng.
5) Dỡ khuôn: gạch được dỡ ra khỏi khuôn và được đặt trên các tấm dỡ theo chiều nằm ngang để dỡ thật nhẹ nhàng, tránh không bị cong và gãy vỡ.
Toàn bộ chu kỳ của máy ép từ 11 – 13 giây. Vì máy ép có từ 6 – 8 trạm nên khoảng thời gian từ khi bộ phận định lượng nạp liệu cho lớp thứ nhất đến lúc dỡ những viên gạch đó khỏi khuôn là từ 1 – 1,5 phút.
CHU KỲ DỠ KHUÔN THEO CHIỀU NẰM NGANG: DỠ GẠCH KHỎI MÁY ÉP
Một xe chở gạch được lắp các cần hút nhận gạch từ tấm dỡ gạch của OCEM và nhẹ nhàng đưa chúng lên các tấm pallet có chân bằng thép mạ kẽm. Gạch được xếp theo phương nằm ngang và không bị chồng viên nọ lên viên kia. Chu kỳ dỡ gạch tự động của hệ thống CASSANI LINEAR sẽ tự động xếp gạch thành các “tháp”, thông thường 20 – 25 tầng. Sau khi đã xếp xong thành “tháp”, gạch sẽ được chuyển sang vị trí cuối cùng để từ đó người lái xe nâng sẽ đưa vào phòng dưỡng hộ tự nhiên hoặc bằng lò hơi tuỳ theo điều kiện khí hậu và đặc điểm của loại gạch sản xuất. Chỉ cần một người lái xe nâng là có đủ thời gian để chuyển các pallet này và các pallet chứa gạch đã dưỡng hộ (xem phần dưới).
DƯỠNG HỘ NHÂN TẠO: MỘT QUÁ TRÌNH QUAN TRỌNG ĐỐI VỚI CHẤT LƯỢNG GẠCH
Với khí hậu Địa Trung Hải, quá trình dưỡng hộ tự nhiên đủ để cho gạch đạt được độ cứng để mài thì cần 2 – 3 ngày. Đối với gạch bắn hạt thì cần ít nhất 1 – 2 ngày dưỡng hộ tự nhiên. Nếu sản xuất gạch với công suất trung bình/ cao (1.000 m2 /ca) và tỷ lệ gạch nội thất/ ngoại thất có mài cao (trên 50% tổng số) thì cần trang bị thêm hệ thống dưỡng hộ nhanh bằng hơi nước. Khi đó, các tháp gạch được đặt vào bên trong các hầm đóng kín lại bằng cửa, trong đó hơi nước sẽ được cấp lên tối đa là 60 – 65oC, với nhiệt độ và thời gian đã được lập trình sẵn trên PLC. Một ngày sau ngày sản xuất, người lái xe nâng có thể mở các hầm đó, chuyển các tháp gạch chứa gạch đã được dưỡng hộ ra và đưa chúng tới hệ thống dỡ gạch tự động kiểu nằm ngang.
CHU KỲ DỠ GẠCH TỰ ĐỘNG THEO PHƯƠNG NẰM NGANG: DỠ GẠCH ĐÃ ĐƯỢC DƯỠNG HỘ VÀ CHUYỂN CHÚNG TỚI MÁY MÀI
Người lái xe nâng đặt các tháp gạch đã dưỡng hộ ở vị trí dỡ gạch, đối ngược với vị trí xếp gạch mới ép lên. Hệ thông dỡ gạch CASSANI LINEAR có thể tự động lần lượt dỡ các pallet, thực tế là bằng cách dỡ từng pallet một ra khỏi tháp. Một cánh tay có thể di chuyển được được lắp với các đầu hút lần lượt nhận gạch từ các pallet được đưa đến và đặt chúng lên hệ thống con lăn chuyển gạch ra, từ đó gạch được đưa đến bộ phận xử lý bề mặt và đóng gói. Các pallet trống được đưa trả lại khu vực dỡ gạch mới ép như đã nêu ở phần trên.
Chu kỳ dỡ gạch có ít nhất là 7 trạm để chuyển các pallet đầy/ rỗng, xếp và dỡ các tháp gạch, nạp gạch mới ép và dỡ gạch đã dưỡng hộ để hoàn thiện/ đóng gói.
HOÀN THIỆN: SẮP XẾP GẠCH, LẬT GẠCH VÀ MÀI GẠCH
Chu kỳ dỡ gạch nằm ngang của hệ thống CASSANI LINEAR xếp gạch đã dưỡng hộ lên hệ thống con lăn chạy bằng mô tơ để chuyển chúng tới các thiết bị xử lý bề mặt ở tư thế như khi ép, có nghĩa là lớp thứ nhất được đặt úp xuống. Tuy nhiên, toàn bộ quá trình xử lý bê mặt được thực hiện với lớp thứ nhất nằm bên trên. Do đó phải cần đến các thiết bị sau:
- Thiết bị sắp xếp gạch: thiết bị này chia gạch theo số lượng đã định trước để đưa vào khâu hoàn thiện. Ví dụ với máy mài Cassani series 90 có thể mài được 2 háng song song gạch kích thước 20×20 hoặc 25×25 nhưng chỉ mài được 1 hàng 30×30 hoặc lớn hơn. Do đó, thiết bị sắp xếp gạch chia gạch ra theo số lượng đã được đặt trước.
- Thiết bị lật gạch: đảm bảo cho lớp thứ nhất của gạch luôn quay mặt lên trên để đưa vào mài.
Máy chính hoàn thiện bê mặt gạch là máy mài, nó làm giảm đi vài mm của lớp thứ nhất của viên gạch (tới 4 – 5 mm) và mài bề mặt của viên gạch. Bốn đầu mài đầu tiên có thể thực hiện được công việc này, điều này đặc biệt quan trọng so với việc sử dụng máy mài cho đá cẩm thạch và granite phải bỏ đi đến hàng chục mm của gạch. Đó chính là lý do tại sao máy mài gạch terrazzo khoẻ hơn máy mài đá cẩm thạch và granite và cần đến công suất điện cao hơn (và bởi vậy chúng được lắp với các mô tơ và các đầu mài với công suất đã được điều chỉnh) để tiến hành công việc mài.
Hơn nữa, việc ép vữa tại máy ép được thực hiện với áp suất thuỷ lực cao (trên 100 – 200 kg/ cm2) trên các đế cao su. Do đó, các hạt bị ép lên đế cao su vài mm (hạt càng to thì độ ép xuống đế cao su càng lớn) và bề mặt của gạch đã ép thường ráp, và để mài thật nhẵn đi thì cần loại bỏ bớt nguyên liệu chứ không phải chỉ đơn thuần đánh bóng bề mặt.
Các đầu màI khác của máy màI có những viên đá màI với hạt nhỏ hơn để màI gạch với bề mặt mịn hơn tới mức hoàn thiện mà ta muốn có.
LỰA CHỌN VÀ XẾP KHỐI
Sau khi mài, gạch thường được 1 nhân viên đứng ra kiểm tra để lựa chọn ra loại 1 và loại 2, sau đó xếp đầy lên các pallet gỗ sau đó được đỡ và được bao bọc bằng nhựa dẻo.
Gạch không được mài (chẳng hạn như loại rửa hay ráp) được chuyển qua máy mài với mô tơ đã được tắt và được đóng gói giống như loại có mài.
RỬA GẠCH TRỰC TIẾP
Phương pháp rửa gạch truyền thống nhất là phương pháp dùng giấy làm chậm thủ công hoặc tự động trên đế cao su trước khi vữa được dỡ khỏi thiết bị định lượng. Tuy nhiên, vì giá của đá mài khoảng 1.000 ITL / m2 (chưa kể các chi phí thao tác, xử lý rác thải,…), nếu như việc sản xuất gạch rửa là quan trọng thì mua máy rửa trực tiếp series ROTOWASH của OCEM lại có lợi.
Tại đầu ra của máy ép, thay vì sử dụng bàn nhận gạch tiêu chuẩn thì lắp vào đó một bàn dỡ gạch từ máy ép, quay gạch đi 90o về phía trước và đặt gạch theo phương thẳng đứng. Khi đó gạch được giữ 4 ở cạnh nhờ các kẹp ( để bảo vệ các cạnh của viên gạch trong khi rửa) và gạch được rửa zigzag bằng một vòi phun nước kép, từ trên xuống dưới (giống như vòi hoa sen) và tráng lại để loại bỏ các hạt xi măng hoặc cát nhỏ còn thừa khỏi bề mặt.
Sau đó gạch được lật đi 90o nữa để nó trờ lại vị trí nằm ngang trên bàn dỡ. Từ bàn này, các đầu hút của hệ thống dỡ gạch nằm ngang đặt các viên gạch lên pallet bằng thép, giống như gạch không rửa. Trong thực tế, máy rửa trực tiếp được nối giữa máy ép và hệ thống dỡ gạch nằm ngang và chiềm một diện tích khoảng 3 m. Rõ ràng là có thể bỏ quá trình rửa đi khi cần sản xuất gạch không rửa.
Nhờ có các thiết bị đặc biệt tránh các sử dụng kẹp, có thể xử lý (nhưng không rửa được) các loại gạch có hình dáng đặc biệt (hình lục giác, hình bát giác, hình tròn, gạch tự chèn,…) hay với các số từ 3 đến 10.
MỘT MÁY HOÀN THIỆN ĐÁNG CHÚ Ý: MÁY BẮN HẠT
Máy bắn gạch cho ta viên gạch nhám trông giống như đá tự nhiên, hay các loại bề mặt chống trượt. Bằng 1 hoặc 2 tuốc bin có thể điều chỉnh được điện áp và tốc độ, máy bắn ra hàng nghìn hạt kim loại hình cầu. Tốc độ tác động lên viên gạch quyết định bề mặt của viên gạch. HIển nhiên là các hạt kim loại này gần như hoàn toàn có thể tái sử dụng được, trái lại các lớp bụi mỏng cần được lọc đi và loại bỏ. Lượng bụi này ngày càng nhiều theo thời gian sử dụng có thể được sử dụng lại ở vữa của lớp thứ nhất.
Máy bắn hạt có hình dáng giống như “đường hầm”: một băng tải chuyển gạch tới nơi bắn các hạt kim loại. Máy bắn hạt hầu như luôn được sử dụng sau máy mài (và trước đó có thiết bị làm khô cả 2 mặt của viên gạch), trước khi kiểm tra và đóng khối gạch. Trong trường hợp gạch không cần bắn hạt thì chỉ cần tắt các tuốc bin đi và gạch đi qua máy mà không có tác dụng gì.
gạch Terrazzo
CÁC MÁY PHỤ TRỢ, CÁC DỊCH VỤ, KHO HÀNG VÀ SẮP XẾP TRONG NHÀ MÁY
a) Máy màI sử dụng 1 lượng nước làm mát lớn (khoảng 3 m3/ giờ cho mỗi đầu màI với series 90 của Cassani và 4 m3/ giờ đối với model 3000) để xối đI các nguyên liệu thừa của viên gạch sau khi mài. Một công nghệ hiện đạI tạo ra được 1 thiết bị có thể táI sử dụng lạI nước đã màI nhờ tách nước (nước này sau đó được quay trở lạI máy màI) khỏi bùn đã đóng lại. Thiết bị này được chia làm 2 bộ phận chức năng như sau:
- Tạo ra cặn lắng: cung cấp thêm vào nước 1 lượng các chất kết bông làm cho nước mau lắng hơn, tức là các thành phần thể rắn sẽ lắng xuống dưới đáy bể chứa và nước ở phần trên của bể chứa là nước trong. Sau đó nước có thể được đưa qua 1 bể thứ 2, ở đây lạI diễn ra 1 quá trình lắng cặn nữa (tốc độ của nước ở trong bể thứ 2 rất chậm) và từ đó nước được trở lạI máy mài. Hệ thống này cho phép sử dụng lạI được 95% lượng nước. Từ đáy của bể thứ nhất, nước bùn được bơm bằng máy thứ 2: máy ép lọc.
- Máy ép lọc: máy này được đIều khiển tự động bằng đIện, một chu kỳ hoàn chỉnh diễn ra trong 30 phút. Trong chu kỳ này, bùn được bơm thông qua một bộ các thành phần lọc được ép lạI với nhau bằng thuỷ lực. Công suất lọc của máy tùy thuộc vào số lượng và kích thước của các thành phần lọc (60×60 hay 80×80 cm). Vào cuối chu kỳ thì các thành phần lọc tự động tách rời nhau ra (giống như chiếc đàn ăc cooc) và bùn được đóng cứng lạI ở giữa các thành phần lọc, gọi là các “bánh”. Các bánh này rơi xuống phía dưới ở trạng tháI rắn, có thể dễ dàng bỏ ra và cho vào xe tảI chuyển đến bãI rác. Quá trình này được thực hiện hoàn toàn tự động không cần nhân công.
b) Để có thể chạy được thì máy ép quay kín hơI và hệ thống trộn liệu của OCEM cần phảI có máy nén khí. Cần phảI tìm nơI gần các thiết bị sản xuất, có không khí trong lành, xa chỗ bụi bặm và lắm khói để đặt máy nén khí, công suất cần 800 – 1000 hay 1.250 lít khí tuỳ/ phút tùy thuộc vào loạI máy ép. áp lực không khí ở đầu ra vào khoảng 10 bar và dung tích của bình ít nhất là 500 lít.
Nên lắp thêm hệ thống khử ẩm ở đầu ra của máy nén khí để có thể cung cấp cho máy móc lượng không khí không có tạp chất, nhờ đó kéo dàI thêm tuổi thọ của các thiết bị khí nén.
Cứ 10 – 15 m đường ống thì nên đặt 1 xi fông.
c) Máy màI cần phảI có các đá màI công nghiệp dự trữ sẵn trong kho với môI trường không khí trong lành và khô ráo.
d) Để thoát nước từ máy màI tới khu vực lắng và ngược lạI thì cần phảI lắp 2 bơm để bơm nước và bùn.
e) Hơn nữa, cần tính thiết kế kho với những đặc đIểm thuận tiện cho việc lưu giữ các phụ tùng và bộ phận màI mòn như đế cao su, đệm ép và thành khuôn. Đặc biệt các bộ phận bằng cao su phảI để ở nơI khô và tối.
f) Nhà máy phảI có trung tâm đIện, phòng thay đồ, căng tin, phòng tắm, nhà kho và 1 phòng dịch vụ theo tiêu chuẩn.
g) Vật liệu cần được lưu giữ như sau:
- Xi măng trắng và xám: trong các silô thích hợp (2 silô cho lớp thứ nhất và 1 silô cho lớp thứ 2)
- Bột đá cẩm thạch: tùy thuộc vào tính sẵn có ở địa phương, có thể giữ trong silô hoặc trong các phễu chờ hoặc ở những khu vực tách biệt và được che kín.
- Mảnh vụn đá cẩm thạch: trên mặt đất, nếu khô thì tốt, ở những nơI tách biệt hoặc trữ trực tiếp trong các phễu lớn.
- Cát: giống như mảnh vụn đá cẩm thạch
Những nơi để vật liệu là những nơI mà xe tảI phảI đI tới được để dỡ vật liệu và các xe chở tới đó để chuyển vật liệu tới hệ thống trộn, nếu có thể được thì đặt gần hệ thống trộn và cách xa nơi để thành phẩm.