CS208041B1

CS208041B1 - Method of and apparatus for preparing plastic ceramic,especially porcelain potter's lathe mass

Info

Publication number: CS208041B1
Application number: CS672679A
Authority: CS
Inventors: Pavel Vycudilik; Pavel Jedlicka
Original assignee: Pavel Vycudilik; Pavel Jedlicka
Priority date: 1979-10-03
Filing date: 1979-10-03
Publication date: 1981-08-31

Description

(54) Způsob přípravy plastické keramické, zejména porcelánové točírenské hmoty a zařízení k provádění tohoto způsobu(54) A method for preparing a plastic ceramic, in particular porcelain rotating mass, and apparatus for carrying out the method

Vynález se týká způsobu přípravy plastické keramické, zejména porcelánové, točírenské hmoty odvodňováním suspenze rozemletých surovin s použitím elektroosmózy a zařízení k provádění způsobu, sestávajícího ze zásobníku suspenze ústícího nejméně jednou výpustí a otvorem v anodě do prostoru mezi anodu a perforovanou katodu oddělených uvnitř filtrační přepážkou a obklopených po obvodu utěsnitelnou distanční vložkou.The invention relates to a process for preparing a plastic ceramic, in particular porcelain, rotating mass by dewatering a suspension of ground raw materials using electroosmosis and to a method for carrying out a process comprising a suspension reservoir having at least one outlet and an anode opening into the space between the anode and perforated cathode surrounded by a sealable spacer.

Plastické těsto určené pro tvarování keramických, zejména porcelánových výrobků vytáčením, se dosud připravuje ponejvíce odvodňováním suspenze surovin, rozemletých v kulových bubnech, na kalolisech, v nichž se suspenze vede do diskovitých oddílů tvořených perforovanými deskami a vybavených filtračními plachetkami. Po rozebrání oddílů kalolisu se placky vyjmou a odvzdušňují a homogenizují ve vakuovém lise, z něhož vystupující válcovitý profil se krájí na točírenské plátky, které se případně ještě před umístěním do točírenského stroje předtvarují. Tento způsob je přetržitý a produkty přicházejí v dávkách, takže se nehodí do ucelených automatizovaných linek a mimo to je náročný na pracovní síly, práce je fyzický velmi namáhavá a provádí se ve zdravotně nevyhovujícím prostředí. Zařízení samo je velmi hmotné a zaujímá velkou zastavěnou plochu.Until now, plastic dough intended for dial-forming ceramics, in particular porcelain products, has been prepared mainly by dewatering a suspension of raw materials, ground in spherical drums, on filter presses in which the suspension is led into disc-shaped sections formed by perforated plates and equipped with filter sheets. After disassembling the filter press sections, the pancakes are removed and vented and homogenized in a vacuum press, from which the protruding cylindrical profile is cut into turntable slices, which may be preformed before being placed in the turntable. This method is discontinuous and the products come in batches, so they do not fit into complete automated lines and, besides, it is labor intensive, the work is physically very laborious and performed in a non-health environment. The device itself is very massive and occupies a large built-up area.

Je znám též způsob tzv. „rozprašovacího sušení“.The method of so-called "spray drying" is also known.

Tento postup je však velmi náročný na spotřebu energie, protože nežádoucí podíl vody se musí vypařit, a je vhodný a ekonomicky únosný hlavně k přípravě lisovacích hmot.However, this process is very energy-intensive, since the undesirable amount of water must evaporate, and is suitable and economically viable, especially for the preparation of the molding compositions.

Dalšími metodami jsou elektrofréza a elektroosmóza. Při elektroforéze se dělí látky pohybem částic koloidně až hrubě dispergovaných v kapalném prostředí vlivem vnějšího elektrického pole. Dělem se uskutečňuje najčastěji na vhodných nosičích, jako jsou pórovité materiály, např. papír, Al₂0₃, MgO, silikagel, škrob. Praktické použití tohoto jevu je popsáno v patentových spisech Francie čís. 2 004.171 a 2 217.072 při vytváření keramických výrobků litím, kde účinek sádrové formy je nahrazen působením elektrického proudu. Tato technologie však nedoznala průmyslové rozšíření, a to z důvodů spíše technicko-ekonomických než technologických. Ve francouzském patentu čís. 2 308 478 je popsána elektroforetická metoda přípravy plastické keramické hmoty, podle které se suspenze lije mezi katodu tvaru V a dvě anody ve tvaru dvou velkých proti sobě se otáčejících válců, ze kterých vystupuje plastická hmota ve formě pásu, z něhož se vytvářejí dlaždice.Other methods are electrophoresis and electroosmosis. In electrophoresis, substances are separated by the movement of particles colloidal to coarse dispersed in a liquid medium due to the external electric field. The artillery is most often carried out on suitable supports, such as porous materials, e.g. paper, Al ₂ O ₃ , MgO, silica gel, starch. The practical application of this phenomenon is described in France patent no. Nos. 2,004,171 and 2,217,072 in forming ceramic products by casting, wherein the effect of the gypsum mold is replaced by the action of electric current. However, this technology has not experienced industrial expansion, for technical and economic reasons rather than technological reasons. In French patent no. No. 2,308,478 discloses an electrophoretic method for preparing a plastic ceramic according to which the slurry is poured between a V-shaped cathode and two anodes in the shape of two large counter-rotating rollers from which the plastic exits in the form of a tile forming tile.

Způsob a zařízení mají malý výkon, pás o tloušťce 6 mm vystupuje rychlostí 4 mm/s. Zvýšení výkonu by vyžadovalo zvětšení již tak objemného zařízení a podstatné zvýšení spotřeby energie.The method and the apparatus have low power, a 6 mm thick belt exits at a speed of 4 mm / s. Increasing performance would require increasing the already bulky equipment and significantly increasing energy consumption.

Mimoto točírenské plátky by bylo nutno získávat další operací, vykrajováním, při kterém by vznikal odpad, který by se musel znovu zpracovávat, např. ve vakuovém lisu. >In addition, the rotary slices would have to be obtained by a further cutting operation, which would produce waste which would have to be reprocessed, for example in a vacuum press. >

Elektroosmózy, při níž dochází k pohybu kapaliny porézní látkou v elektrickém poli převodem vody do katodového prostoru odděleného od anodového porézní stěnou, se používá v keramice k odvodňování suspenzí kaolinu a jílů, pokud jsou částice příliš jemné pro obvyklé kalolisování, jak uvádí Technický slovník naučný (SNTL 1962) na str. 539. Tato metoda je málo výkonná, při tloušťce koláče 5 cm a proudové hustotě 0,5 mA/cm² je doba odvodňování 4 hodiny.Electro-osmosis, in which the liquid is moved by a porous substance in an electric field by transferring water to a cathode space separated from the anode porous wall, is used in ceramics to dewater kaolin and clay suspensions if the particles are too fine for conventional calendering, SNTL 1962) on page 539. This method is poorly performing, with a cake thickness of 5 cm and a current density of 0.5 mA / cm ² , the drainage time is 4 hours.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí způsobem podle vynálezu s použitím elektroosmózy, jehož podstata spočívá v tom, že suspenze rozemletých surovin se přivádí mezi anodu a katodu pod tlakem 0,5 až 2 MPa, přičemž se plastická hmota formuje do tvaru točírenského plátku. Podstata zařízení k provádění způsobu spočívá v tom, že zásobník suspenze rozemletých surovin je napojen na zdroj tlakového média a prostor mezi anodou a katodou má tvar a rozměry točírenského plátku.These disadvantages are overcome or substantially reduced by the process of the present invention using electroosmosis, the principle being that the ground material suspension is fed between the anode and the cathode at a pressure of 0.5 to 2 MPa, whereby the plastics material is formed in the form of a rotary slice. The principle of the apparatus for carrying out the method consists in that the ground material slurry reservoir is connected to a source of pressure medium and the space between the anode and cathode has the shape and dimensions of a rotating wafer.

Proti způsobu přípravy hmoty s použitím kalolisů a vakuových odvzdušňovacích lisů je způsob podle vynálezu jednodušší a kratší a umožňuje zcela automatizovat přípravu hmoty od výroby suspenze až po dávkování do vytvářecího stroje. Odpadá těžká manuelní práce v nezdravém prostředí a zařízení je méně hmotné. Proti rozprašovacímu sušení je způsob charakterizován nižšími náklady na investice a provozní náklady, zejména nižší spotřebou energie.Compared to the method of mass preparation using filter presses and vacuum deaerating presses, the method according to the invention is simpler and shorter and makes it possible to completely automate the mass preparation from suspension production to dosing into a forming machine. There is no hard manual work in an unhealthy environment and the equipment is less massive. Against spray drying, the process is characterized by lower investment and operating costs, in particular lower energy consumption.

Proti elektroforetickým a elektroosmotickým způsobům aplikovaným ve výrobě užitkové keramiky je způsob podle vynálezu rychlejší, zařízení méně hmotné a umožňují bez přídavných operací přímo výrobu točírenských plátků a zařazení do automatizované výrobní linky.Compared to the electrophoretic and electroosmotic methods applied in the production of utility ceramics, the method according to the invention is faster, the apparatus is less massive and allows, without additional operations, directly the production of rotary slices and inclusion in an automated production line.

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a schematicky znázorněno na připojeném výkrese,An exemplary embodiment of the invention is described below and schematically illustrated in the accompanying drawing,

Claims

SUBJECT

Process for preparing a plastic ceramic, in particular porcelain, rotating mass by dewatering a suspension of ground raw materials using electroosmosis, characterized in that the ground raw material suspension is fed between anode and cathode under a pressure of 0.5 to 2 MPa and the plastic is formed into rotating slice.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, comprising a slurry reservoir orifice which at least constitutes one station of a device for the direct production of rotary slices from a slurry of ground raw materials.

In each station, the slurry reservoir 1 is connected via line 2 to a source 3 of pressure medium, eg air, nitrogen and the like. It is also possible to design with one magazine 1 for more stations or the whole machine. There is one or more outlets 5 with a valve 6 in the bottom 4 of the container 1. The outlet 5 opens into an opening 7 in the anode 8. Between the metal anode 8 and the perforated cathode 9 is a space 10 that has the shape and dimensions an electrically non-conductive spacer 11 with a seal 12. A filter baffle 13 is provided on the cathode 9, for example a cotton or plastic filter cloth. Both the anode 8 and the cathode 9 are held in a clamped position over pads 14 of electrically insulating material by the opening frame 15.

The device works as follows:

The reservoir 1 is filled with a slurry of ground raw materials and connected via line 3 to a pressure medium source 3 and through the outlet 5 by opening the valve 6 of the suspension under pressure fills the space 10 between the anode 8 and the cathode

9. The anode 8 and the cathode 9 are connected to the respective poles of a non-illustrated direct current source having an intensity of, for example, 50 mA / cm ^{2 of} filter surface. Under a pressure of 1.5 MPa and direct current, the liquid phase is separated from the suspension in space 10 and passed through a filter septum and a perforated cathode 9 into a free space below the cathode 9 where it is discharged into waste or collected for possible further use. After opening the frame 15, the plate is removed and transferred to the forming machine.

Using a slurry of porcelain and a liter weight of 1330 g / l, a 10 mm thick film and a 22% moisture build-up under the current and pressure conditions in less than 60 s are formed under the specified flow and pressure conditions. vacuum press zone. Depending on the number of sheets required for the forming machine, the number of stations of the carousel machine according to the invention is selected.

one outlet and an anode opening into the space between the anode and the perforated cathode separated inside the filter septum and surrounded by a sealable spacer, circumferentially characterized in that the ground material suspension container (1) is connected to a pressure medium source (3) and space (10) ) between the anode (8) and the cathode (9) has the shape and dimensions of a turntable wafer.