CS218937B1

CS218937B1 - Method of making ceramic products and device for executing the same

Info

Publication number: CS218937B1
Application number: CS868080A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Fator; Vladimir Rambousek; Jindrich Rath; Frantisek Holesovsky; Jan Zeman; Jaroslav Kunik; Rudolf Luffler
Original assignee: Jaroslav Fator; Vladimir Rambousek; Jindrich Rath; Frantisek Holesovsky; Jan Zeman; Jaroslav Kunik; Rudolf Luffler
Priority date: 1980-12-10
Filing date: 1980-12-10
Publication date: 1983-02-25

Description

(54) Způsob výroby keramických výrobků a zařízení k jeho provádění . Vynález se. týká způsobu výroby keramických výrobků, při němž konstantní navážka, v níž je použit technologický vrat v množství 25 až 85 % hmotnostních, s výhodou elektrotechnický porcelán se zpracovává až do vytvoření suspenze nebo granulátu běžným způsobem. Jedná -s-e o zvláštní případ technologických postupů zpracovávajících technologický vrat, vznikající například při obrábění výlisků v kožovitém stavu nebo za sucha, nebo též v důsledku přirozené zmetkovitosti v nevypáleném stavu.(54) Method of production of ceramic products and equipment for its implementation. The invention is. The invention relates to a process for the production of ceramic products, in which a constant charge in which a technological gate is used in an amount of 25 to 85% by weight, preferably electrotechnical porcelain, is processed until a suspension or granulate is formed in a conventional manner. This is a special case of technological processes for the processing of a technological gate, for example in the machining of moldings in the leather or dry state, or also due to the natural reject in the unburned state.

V současné době Jsou automatizované systémy řízení technologických postupů zpravidla založeny na kontinuálně nebo dis'kontinuálně prováděných chemických analýzách vstupních surovin. Kromě korekce navážky na vlhkost se provádí i korekce navážky na konstantní chemické složení vsázky. Tento systém je zvláště uplatňován při průmyslové výrobě cementářského slínku. Protože se jedná o proces kontinuální, jsou rovněž uplatňovány kontinuální metody zjišťování chemického složení, jako> je např. kvantitativní RTG analýza. Řízení diskontinuálních silikátových výrob, jako je příprava sklářského kmene a většina výrob užitkového a technického porcelánu, je prováděno· na základě systému četných chemic2 kých analýz automatizovaného, poloautomatizovaného či laboratorního charakteru. Nevýhodou dosavadního stavu techniky je to, že oba systémy jsou buď vysoce investičně náročné, nebo vyžadují značné zapojení lidského faktoru pro provedení časově náročných analýz a vysokou jejich četností.At present, automated process control systems are generally based on continuous or discontinuous chemical analyzes of feedstock. In addition to the correction of the charge for moisture, the charge is also corrected for the constant chemical composition of the charge. This system is particularly applied in the industrial production of cement clinker. Since this is a continuous process, continuous methods of determining chemical composition are also applied, such as quantitative X-ray analysis. The management of discontinuous silicate products, such as glass batch preparation and most commercial and technical porcelain productions, is carried out on the basis of a system of numerous chemical analyzes of an automated, semi-automated or laboratory nature. A disadvantage of the prior art is that both systems are either highly capital intensive or require considerable human factor involvement to perform time-consuming analyzes and high frequency.

Nevýhody současného stavu techniky jsou odstraňovány vynálezem, způsobu výroby keramických výrobků, jehož podstatou je, že se ze suspenze nebo granulátu odebere vzore'k a pálí se v laboratorní peci až do deformace, načež se velikost deformace a/nebo objemová hmotnost, a/nebo pórovitost převede na elektrický signál pomocí čidla, s výhodou dotykového nebo optického, elektrický signál se zesílí a přivede jednak na akční člen, který ovládá intenzitu a/nebo dobu mletí příští šarže, jednak na akční člen, který ovládá příkon energie pro pec s keramickými výrobky. Podstata zařízení je, že paralelně s výrobní linkou, obsáhající vypalovací průchozí elektrickou pec, je napojena laboratorní pícka pro· výpal zkušebního vzorku, v níž je připojeno čidlo pro snímání deformace vzorku v žáru a řídicí jednotka s pamětí pro- zpoždění signálů čidla, přičemž pecní agregát je opatřen alespoň jedním akčním členem pro ovládání příkonu pece a mlecí jednotka je opatřena alespoň jedním akčním členem pro ovládání intenzity a/nebo doby mletí.Disadvantages of the prior art are overcome by the invention, a method for producing ceramic products which involves taking a sample from a suspension or granulate and burning it in a laboratory furnace until deformed, whereupon the amount of deformation and / or bulk density, and / or The porosity is converted into an electrical signal by means of a sensor, preferably a tactile or an optical one, and the electrical signal is amplified and applied to an actuator that controls the intensity and / or grinding time of the next batch. . The essence of the device is that a laboratory furnace for firing the test sample is connected in parallel to the production line containing the firing through electric furnace, in which a sensor for sensing the deformation of the sample in the heat is connected and a control unit with memory for delaying the sensor signals. the aggregate is provided with at least one actuator for controlling the furnace power, and the grinding unit is provided with at least one actuator for controlling the intensity and / or grinding time.

Výhodou vynálezu je, že jednoduchými pálicími testy vzorků odebraných ze zpracovávané šarže keramického materiálu lze s dostatečnou přesností stanovit výši teploty výpalu, nebo ovlivnit režim výpalu výrobků zhotovených ze zpracovávané šarže. Stejným způsobem lze ovlivnit i režim mletí, tzn. v úzkých mezích určit jemnost mletí nově připravované suspenze pro příští šarži výrobků. Stabilizujícím faktorem je zde technologický vrat, kterého je při výrobě podpěrných izolátorů zpravidla 60 %, při jiných výrobách 25 až 85 °/q. Tento technologický vrat se svými známými vlastnostmi, zjištěnými při zpracovávání předchozí šarže iredukuje případné výchylky způsobené náhlou změnou chemického složení vstupních surovin, výchylkou v režimu mletí, případně jinými nerovnoměrnostmi při přípravě nové suspenze. Tyto iredukované výchylky jsou navíc korigovány režimem výpalu a u budoucí šarže jemností mletí nově připravované suspenze. Takto je z hlediska opakované výroby neustále vyrovnávána kvalita výchozí suspenze a v souladu s tímto zásahem i režim výpalu. Investiční náročnost takto formulovaného řídicího centra je až o dva řády nižší ve srovnání se známými kontinuálními metodami zjišťování chemického složení. Rovněž četnost a časová náročnost potřebných zkoušek proti známému stavu je o řád nižší. Pálící testy mohou využívat některé známé fyzikální a fyzikálně-chemické principy zjišťování vlastností keramického materiálu po zpracování v žáru, jako jsou ohyb zkušebního tělíska; v žáru, změna šíření ultrazvuku, změna objemové hmotnosti, změna měrného povrchu sé Stupněm slinutí vzorku a jiné principy. Tyto metody jsou dostatečně citlivé tak, aby při vypracování převodních faktorů bylo možno řídit obě technologické operace.The advantage of the invention is that by simple firing tests of samples taken from the processed batch of ceramic material, the firing temperature can be determined with sufficient accuracy or influenced by the firing regime of products made from the processed batch. The grinding mode can be influenced in the same way. determine, within narrow limits, the fineness of grinding of the newly prepared suspension for the next batch of products. The stabilizing factor here is the technological gate, which is usually 60% in the production of supporting insulators, in other products 25 to 85 ° / q. This technological gate with its known properties found during the processing of the previous batch does not reduce possible deflections caused by a sudden change in the chemical composition of the raw materials, deflection in the grinding mode, or other irregularities in the preparation of a new suspension. In addition, these irreduced deflections are corrected by the firing regime and, for a future batch, by the grinding fineness of the newly prepared suspension. In this way, the quality of the starting slurry and the firing regime are consistently balanced in terms of repeated production. The investment intensity of such a formulated control center is up to two orders of magnitude lower compared to the known continuous methods of chemical composition determination. Also, the frequency and time required of the necessary tests in comparison with the known state is by one order lower. The firing tests may use some of the known physical and physicochemical principles of determining the properties of a ceramic after heat treatment, such as the bending of a specimen; in the heat, change in ultrasound propagation, change in bulk density, change in specific surface area by the degree of sample sintering and other principles. These methods are sufficiently sensitive to allow both technological operations to be controlled when developing conversion factors.

Vynález bude blíže vysvětlen a popsán na příkladu provedení celého technologického postupu.The invention will be explained in more detail on the basis of an embodiment of the entire process.

Z navazovaných sil se navážila surovina:Raw materials were weighed from the following forces:

oxid hlinitý mineralizovaný % hmotnostních znělec želenice % hmotnostních živec ZP II % hmotnostních kalcinovaný šamot SLJ % hmotnostních jíl JAD II % hmotnostních kaolín Podbořany % hmotnostních kaolín Sedlec % hmotnostních do mlecích bubnů pro mletí za mokra a ze zásobníku kaolínu se navážil kaolín do rozplavovaěe. Do něho se pak rovněž vypustila umletá suspenze z bubnů. Po rozplavení se hřečka vpustila do míchače. V průběhu mletí a rozplavování nových surovin se současně v jiném rozplavovači rozplavovalo množství vratu hmoty z minulé šarže. Po rozmíchání a stabilizaci v míchači se dopravila hřečka do· rozprachové sušárny a usušila se do granulí. Granulát ze sušárny se uskladnil v sile granulátu, kde se stabilizoval. Stabilizovaný granulát se dopravil jednak do isostatického lisu, jednak do, zařízení pro výrobu vzorku pro test. Výlisek z lisu se předal do obráběcího stroje, polotovar se po obrobení glazoval, založil se na pecní vozík a dopravil do pece k výpalu. Mezi odebráním vzorku granulátu pro výrobu vzorku pro test a počátkem prvního' výpalu výrobků byl časový Interval 7 dní. V této době se vyrobil vzorek z odebraného vzorku granulátu, vypálil se v laboratorní pícce se známým a přesně dodržovaným režimem výpalu a po vynětí z pícky se změřila jeho deformace v žáru, pevnost v ohybu a rychlost šířeni ultrazvuku konstantního kmitočtu. Podle výsledků testů se stanovily pomocí předem vypracovaných tabulek a grafů — ručně nebo pomocí počítače — hodnoty veličin nutných pro řízení výpalu zpracovávané šarže a pro řízení mletí příští šarže hmoty a použily se pro řízení pece a pro řízení mletí. Převodní tabulky a grafy pro hodnoty veličin, pro řízení výpalu a mletí na základě výsledků testu se vypracovaly empiricky pro používané suroviny a druh výrobku podle dlouhodobých zkušeností a ověřily se na deseti zkušebních výpalech.alumina mineralized% w / w jails w / w feldspar ZP II% w / w calcined chamotte SLJ% w / w clay JAD II% w / w kaolin Podbořany% w / w kaolin Sedlec% w / w into grinding drums for wet grinding and kaolin was weighed from the kaolin container into the burner. The ground suspension from the drums was also discharged into it. After washing, the hamster was fed into the mixer. At the same time, during the grinding and melting of new raw materials, the amount of material return from the previous batch was washed in another burner. After stirring and stabilizing in the mixer, the hamster was transported to a spray drier and dried into granules. The granulate from the oven was stored in the granulate strength where it was stabilized. The stabilized granulate was conveyed both to an isostatic press and to a sample production device for testing. The press molding was transferred to the machine tool, the semi-finished product was glazed after machining, placed on a kiln trolley and transported to the kiln for firing. There was a time interval of 7 days between the sampling of the granulate for sample production for the test and the start of the first firing of the products. At this time, a sample was taken from a sample of the granulate, fired in a laboratory oven with a known and well-maintained firing mode, and after being removed from the furnace, its deformation in heat, flexural strength, and ultrasonic propagation rate at a constant frequency were measured. Based on the test results, values of quantities necessary to control the firing of the processed batch and to control the grinding of the next batch of mass were determined using pre-developed tables and graphs - manually or by computer - and used to control the furnace and to control the grinding. Conversion tables and graphs for variables, firing and milling control based on test results were developed empirically for the raw materials used and product type based on long-term experience and verified on ten test firings.

Z poloprovozních, dlouhodobě prováděných technologických testů vyplývalo, že byla dosažena stabilizace výrobního procesu, která se projevila zvláště u obou pálicích teplot výrobků (1310 ± 10 °C), dále snížení zmetkovitostí ze 6 na 4 % a ve vyrovnání výsledných mechanických pevností vypálených izolátorů typu FNS 110 (0 dříku 150 mm) v mezích 15 až 17 kN.The pilot plant long-term technological tests showed that stabilization of the production process was achieved, which was manifested especially in both firing temperatures of products (1310 ± 10 ° C), further reduction of rejects from 6 to 4% and in equalization of resulting mechanical strength of fired insulators FNS 110 (0 shank 150 mm) between 15 and 17 kN.

Claims

SUBJECT

A process for the production of ceramic articles, wherein a constant charge in which a technological gate in an amount of 25 to 85% by weight, preferably electrotechnical porcelain, is used, is processed until a slurry or granulate is formed, characterized in that it is removed from the slurry or granulate the sample is burnt in a laboratory furnace until deformed, whereupon the deformation magnitude and / or bulk density and / or porosity is converted into an electrical signal by means of a sensor, preferably a tactile or optical, the electrical signal is amplified and applied to the actuator that controls the intensity and / or grinding of the next batch, on the one hand to action

BACKGROUND OF THE INVENTION A member that controls the power input to a ceramic furnace.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a laboratory furnace for firing the test sample is connected in parallel to the production line comprising a firing through electric furnace to which is connected a sensor for detecting the deformation of the sample in heat and a control unit. a memory for delaying sensor signals, wherein the furnace assembly is provided with at least one actuator for controlling the furnace power, and the grinding unit is provided with at least one actuator for controlling the intensity and / or grinding time.