تحقیق مقاله صنایع کاشی و سرامیک

مقدمه:

صنایع کاشی و سرامیک در دسته کانی های غیر فلزی قرار دارد و سهم مصرف انرژی این صنعت طبق پردازش آخرین آمارگیری سال 1376، 36/8 درصد از مصرف انرژی در صنعت کانی های غیر فلزی بوده و نهایتاً 83/1 درصد از مصرف انرژی کل صنعت کشور را به خود اختصاص می دهد.

در حال حاضر با توجه به پایین بودن قیمت انرژی در ایران، هزینه مصرف انرژی در صنعت سرامیک کشور حدود 48/11 درصد از کل هزینه تمام شده محصول است.

فرآیند تولید:

در فرآیند تولید با حذف فرآیندهای زاید و کاهش تلفات مواد و انرژی می توان بهره وری سیستم تولید را افزایش داد که موجب پائین آمدن هزینه های تولید، افزایش راندمان تولیدی و بالا رفتن کیفیت محصول می گردد. این امر با بهبود راندمان مصرف انرژی در فرآیندها، سیستم ها و تجهیزات مصرف کننده انرژی و بازیافت انرژی در صنایع امکان پذیر می باشد.

در صنایع کاشی بخش پخت بیشترین مصرف انرژی الکتریکی را به خود اختصاص می دهند که با توجه به نمودارهای شاخص انرژی در صنعت سرامیک کشور به طور میانگین به ازاء تولید یک متر مربع کاشی دیوار 3/173 کیلو وات ساعت انرژی الکتریکی 62/133 مگاژول انرژی فسیلی مصرف می شود.

شاخص پایین تر از خط متوسط مصرف ویژه انرژی در بعضی کارخانه ها به مفهوم مصرف بهینه انرژی در آن کارخانه نیست بلکه میتوان گفت که نسبت به سایر کارخانه ها وضعیت بهتری دارد و ممکن است. با انجام بررسی وضعیت انرژی کارخانه پتانسیل صرفه جویی داشته باشد و بایستی با استانداردهای جهانی مصرف انرژی این صنعت مقایسه گردد.

راهکارهای بهینه سازی مصرف انرژی:

1- راهکارهای عمومی:

- تفکیک مصارف بخش های مختلف کارخانه  از طریق نصب کنتورهای دائم در مسیر تغذیه الکتریکی هر بخش.

- نصب خازن در کنار مصرف کننده های عمده جهت اطلاع ضریب قدرت

- کاهش ضریب همزمانی مصرف کننده های عمده برق به منظور کاهش دیماند و افزایش ضریب بار کارخانه

- کاهش نشتی در سیستم تولید و توزیع هوای فشرده

- کاهش دمای هوای ورودی به کمپرسور ( جهت افزایش راندمان کمپرسور)

- اجرای برنامه منظم تعمیر و نگهداری تأسیسات و تجهیزات

- نصب درب های اتوماتیک و یا سیستم پرده هوا

- ( Air Curtain System ) به منظور جلوگیری از اتلاف حرارت و انرژی در ورودی سالن های تولید

- اجرای برنامه های مدیریت روشنایی در کارخانه

- عایق کاری لوله های بخار آب گرم در طول مسیر انتقال و توزیع

- بارگذاری مناسب موتورهای AC و ترانسفورماتورها

2- فرآیند تولید:

* بخش آماده سازی مواد و شکل دهی

- کاهش مصرف انرژی الکتریکی در ساعات اوج بار در بخش سنگ شکن، بالمیل های تهیه بدنه و لعاب.

- بکارگیری کنترل کننده های توان و راه اندازهای نرم در الکترو موتورهای بالمیل ها

- جایگزین کردن الکترو موتورهای کوچکتر متناسب با بار در همزن های دوغاب

* بخش کوره های پخت:

بازیافت حرارت اتلافی گازهای خروجی حاصل از احتراق ( با استفاده از یک مبدل حرارتی) و هوای داغ خروجی از قسمت های خنک کن کوره ( به طور مستقیم) که کاربرد آن به صورت موارد زیر می باشد:

1- تغذیه هوای مورد نیاز مشعل ها

2- خشک کردن بیسکویت های خروجی از پرس ( قبل از ورود به کوره پخت لعاب)

3- خشک کردن کاشی های لعاب کاری شده ( قبل از ورود به کوره پخت لعاب)

- جایگزینی کوره های تونلی به جای کوره های غلتکی

- تنظیم هوای اضافی در مشعل و کوره

- کنترل فرآیند و سیکل پخت کوره ها

- تنظیم و کالیبره کردن ترموکوپل های کوره

- درزبندی و پر کردن منافذ بین دیوار کوره و ریل و واگن در کوره های تونلی

- استفاده از الکترو موتورهای راندمان بالا در فن کوره ها

مواد اولیه:

مواد اولیه مورد نیاز برای تهیه کاشی از منافع مختلف تهیه می شود. این مواد که بدنه کاشی را شکل می دهند به شرح زیر می باشند:

1- فلداسپات مظفری از اردکان

2- کائولن SP300 از آباده شیراز

3- کائولن SPk از آباده شیراز

4- کائولن رسی- آهکی از کازرون

5- کائولن فردوس

6- KV2 از رباط

این مواد در طبیعت به شکلی نیستند که قابل استفاده باشند. یکی از خواصی که باعث می شود مواد اولیه به شکل معدنی مستقیماً و بدون هر گونه فرآیندی قابل استفاده نباشند اندازه آنها می باشد.

بنابراین قبل از هر چیز خورد کردن فیزیکی مواد اولیه توسط سنگ شکن ها و رساندن اندازه آنها به حد مطلوب تری می باشد.

سنگ شکن:

برای آسیا کردن سنگ ها از دو نوع سنگ شکن استفاده می شود که اولی سنگ شکن فکی و دومی سنگ شکن چکشی نامیده می شود.

سنگ شکن فکی دارای یک وزنه بوده که با حرکت رفت و برگشتی ( بالا و پایین) خود که توسط بادامک ها صورت می گیرد سنگ را می کوبد، اما سنگ شکن چکشی دارای یک محور با چندین چکش متصل به آن بوده که چکش ها هر کدام به طور آزادانه حول محور چرخش دارند که با چرخش محور و با حرکت گریز از مرکز چکش ها، سنگ خورد می شوند.

دانه های سنگ داخل سنگ شکن چکشی آنقدر خورد می شوند تا بتوانند از توری خروجی سنگ شکن خارج شوند و گرنه عمل کوبیده شدن سنگ ها ادامه می یابد تا دانه ها به قطر معینی خورد شده تا بتوانند از سنگ شکن خارج شوند. خروجی از این قسمت دانه های نسبتاً ریزی هستند اما این دانه ها برای تهیه بدنه کاشی مناسب نیستند بنابراین هر یک از این خاکها را در سیلوهای جداگانه ذخیره کرده تا برای تبدیل شدن به دانه های مورد نیاز برای تهیه بدنه به نسبت مورد نیاز از هر یک وارد بالمیل های قسمت آماده سازی شوند.

آماده سازی و تهیه بدنه:

آماده سازی مواد اولیه سرامیک و کاشی که موجب ایجاد خواص مناسب و حذف خواص مضر در یک بدنه می شود ابتدایی و شاید اصلی ترین مرحله ساخت انواع محصولات سرامیک می باشد زیرا:

- در صورتی که مواد به نحو مؤثر و مفیدی آماده سازی نشده باشند ادامه فرآیند ساخت بدون شک با اشکالات و معایبی همراه خواهد بود.

- ایجاد خواص متناسب و حذف خواص غیرمناسب در بدنه در این مرحله صورت خواهد پذیرفت برای اینکه بتوان یک بدنه سرامیکی را به نحو مناسب و مطلوبی آماده سازی نمود ابتدا باید مراحل مختلف آماده سازی را شناخت و پس از آن به روشهای صحیح هر مرحله آگاهی پیدا کرد و موجبات و نیازمندیهای هر مرحله را مهیا نمود و به مرحله اجرا گذارد.

این مرحله شامل دو قسمت بالمیل ها و اسپری می باشد.