IT202100023858A1 - Metodo e forno per la cottura di articoli ceramici di base sostanzialmente piani - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
?METODO E FORNO PER LA COTTURA DI ARTICOLI CERAMICI DI BASE SOSTANZIALMENTE PIANI?
SETTORE DELLA TECNICA
La presente invenzione ? relativa ad un metodo ed un forno per la cottura articoli ceramici di base. In particolare, la presente invenzione trova vantaggiosa applicazione nella cottura di articoli ceramici di base per ottenere dei prodotti ceramici, in particolare delle lastre ceramiche, ancora pi? in particolare delle piastrelle, a cui la descrizione che segue far? esplicito riferimento senza con questo perdere in generalit?.
CONTESTO DELL?INVENZIONE
Nel campo della realizzazione delle lastre ceramiche, in particolare delle piastrelle, ? noto cuocere ad alta temperatura gli articoli ceramici di base, ottenuti tramite pressatura di un impasto semi-secco (eventualmente seguita da una fase di decorazione), all?interno di un forno, tipicamente di tipo a tunnel.
Un forno per la cottura di articoli ceramici di base ? normalmente suddiviso in una zona di preriscaldamento, una zona di cottura vera e propria ed una zona di raffreddamento, posta a valle della zona di cottura, per ridurre la temperatura degli articoli ceramici di base provenienti dalla zona di cottura stessa. Gli articoli ceramici di base attraversano le diverse zone del forno trasportati da un dispositivo di convogliamento che si sviluppa lungo un percorso determinato attraverso il forno stesso.
Solitamente, il forno comprende una pluralit? di bruciatori organizzati in gruppi di bruciatori, per scaldare almeno la zona di cottura in modo da cuocere gli articoli ceramici di base passanti all?interno della stessa ed ottenere delle lastre ceramiche, in particolare delle piastrelle. Ciascun bruciatore comprende un corpo di miscelazione, nel quale una quantit? (portata) predefinita di miscela combustibile (ad esempio gas metano) ed una quantit? (portata) predefinita di comburente (tipicamente aria ambiente avente circa il 21% di ossigeno) vengono miscelati insieme per generare una miscela di combustione, ed una camera di combustione nella quale la miscela di combustione stessa viene bruciata cos? da scaldare la zona di cottura. Un forno di tipo noto comprende, quindi: un dispositivo di alimentazione della miscela combustibile ed un dispositivo di alimentazione del comburente per alimentare, rispettivamente, la miscela combustibile ed il comburente verso ciascun gruppo di bruciatori (oppure verso ciascun bruciatore della pluralit? di bruciatori).
Per ottenere una cottura ottimale degli articoli ceramici di base in un forno come quello sopra descritto ? importante controllare con precisione le condizioni di cottura, ed in particolare la temperatura di cottura. Infatti, una cottura degli articoli ceramici in condizioni non ottimali, ad esempio ad una temperatura di cottura troppo bassa o troppo alta, comporta inevitabilmente dei difetti nei prodotti ceramici finali (vale a dire nelle lastre ceramiche, ed in particolare nelle piastrelle), quali ad esempio difetti di forma, come la mancanza di planarit?, o difetti di colore o di brillantezza. Ne consegue un aumento degli scarti di produzione.
Un ruolo rilevante nella qualit? dei prodotti ceramici finali ? giocato anche dal rapporto in volume tra il comburente ed la miscela combustibile. Ad esempio, in presenza di percentuali maggiori o minori di ossigeno (ambiente pi? o meno ossidante) si possono ottenere effetti cromatici differenti.
In questo contesto, ? opportuno identificare, per ciascun prodotto ceramico finale da realizzare, la temperatura di cottura ottimale ed il rapporto in volume tra il comburente ed la miscela combustibile ottimale ed applicare tali condizioni ogni qualvolta si desideri ottenere un dato prodotto ceramico finale.
Tuttavia nei forni noti la regolazione del rapporto in volume tra il comburente ed la miscela combustibile nella miscela di combustione ? un?operazione abbastanza complessa che viene eseguita manualmente e che richiede l?intervento di un tecnico esperto che vada ad agire sul dispositivo di alimentazione della miscela combustibile e sul dispositivo di alimentazione del comburente cos? da modificare la quantit? (portata) della miscela combustibile e/o del comburente che viene alimentata verso il bruciatore (oppure verso ciascun bruciatore della pluralit? di bruciatori). In dettaglio, il tecnico esperto durante tale regolazione deve agire su delle valvole di regolazione disposte, rispettivamente, lungo un condotto di alimentazione della miscela combustibile e lungo un condotto di alimentazione del comburente e collegate tra loro (tipicamente meccanicamente mediante un collegamento del tipo a leva) in modo che la regolazione (vale a dire la variazione di apertura) della valvola di regolazione del dispositivo di alimentazione della miscela combustibile determini una conseguente regolazione (vale a dire variazione di apertura) della valvola di regolazione del dispositivo di alimentazione del comburente.
Altri forni noti prevedono, invece, una regolazione pneumatica delle valvole di regolazione.
Da quanto sopra, ? evidente che tali sistemi, pur consentendo di mantenere (al variare della quantit? assoluta della miscela combustibile che viene alimentata ai bruciatori) il rapporto tra miscela combustibile e comburente sostanzialmente costante, necessitano di regolazioni manuali molto complesse ogni volta che, per qualsiasi ragione (ad esempio perch? cambio il tipo prodotto ceramico da trattare o perch? cambia il tipo di trattamento da eseguire sul prodotto ceramico o perch? cessa l?afflusso di articoli ceramici di base al forno), si vogliano modificare le condizioni di cottura. Ci? comporta tempi di fermo della produzione, con notevoli svantaggi in termini di tempi e di costi di produzioni, a cui si aggiungono tutti i problemi in termini di precisione e replicabilit? delle operazioni del lavoro manuale.
Per cercare di porre rimedio a tali problemi sono stati sviluppati negli ultimi anni forni e metodi per la cottura di articoli ceramici che consentono una regolazione automatica della portata della miscela combustibile e/o del comburente che viene alimentata al forno al variare della temperatura rilevata all?interno della camera di cottura e della quantit? di miscela combustibile e/o di comburente che vengono effettivamente alimentate ai bruciatori. Un forno e metodo per la cottura di articoli ceramici di questo tipo ?, ad esempio, descritto nel documento EP3767214 della stessa richiedente.
Tali forni e metodi per la cottura di articoli ceramici sono, per?, progettati per funzionare con un certo combustibile, tipicamente formato da metano o GPL; in altre parole i sistemi di misurazioni ed i sistemi di regolazione previsti in tali forni e metodi di cottura di articoli ceramici sono settati (impostati) inizialmente con certi dati inziali circa il combustibile ed il comburente, sulla base dei quali avvengono le successive regolazioni.
Tuttavia, negli ultimi tempi, per motivi principalmente ambientali, di eco-sostenibilit?, ma anche di reperibilit? dei comburenti, si sta valutando l?utilizzo di diversi tipi di miscele combustibili, comprendenti uno o pi? combustibili. Ad esempio alcune di tali miscele combustibili comprendono l?idrogeno, da utilizzare, in certe aree del forno o per certi periodi, al posto dei combustibili tradizionali (quali gas metano e GPL), o insieme ad essi vale a dire alimentando ai sopracitati bruciatori una miscela combustibile, si parla in questi casi di forni con combustibile a composizione variabile.
? evidente che un limite nell?utilizzo delle miscele combustibili a composizione variabile ? rappresentato proprio dalla difficolt? nell?ottenere, al variare della composizione della miscela combustibile, condizioni di cottura ottimali, in termini di valore ed omogeneit? di temperatura di cottura, ma anche di ossigenazione ecc.. Ci? rende ad oggi tale soluzione difficilmente praticabile, se non accettando di lavorare, in alcuni casi (vale a dire per certe composizioni della miscela combustibile), in condizioni non ottimali, con conseguente aumento dei difetti di cottura nei prodotti ceramici e quindi aumento degli scarti, o eseguendo difficili operazioni di regolazione manuale, ogni qual volta cambia la composizione della miscela combustibile, con tutti gli svantaggi sopra menzionati.
DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE
Scopo della presente invenzione ? quello di fornire metodo ed un forno per la cottura di articoli ceramici di base, i quali permettano di superare, almeno parzialmente, gli inconvenienti dell?arte nota e siano, nel contempo, di facile ed economica realizzazione.
In accordo con la presente invenzione vengono forniti un metodo ed un forno per la cottura di articoli ceramici di base secondo quanto licitato nelle rivendicazioni indipendenti che seguono e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalle rivendicazioni indipendenti.
Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La presente invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:
- la figura 1 ? una vista schematica e laterale di parte di un forno per la cottura di articoli ceramici di base in accordo con la presente invenzione;
- la figura 2 ? vista laterale ed in scala ingrandita di una parte del forno della figura 1; e
- la figura 3 ? una rappresentazione schematica ed in scala ingrandita di parte del forno della figura 1.
FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL?INVENZIONE
Nelle figure 1 e 2, con 1 ? indicato nel suo complesso un forno per cottura di articoli ceramici di base BC sostanzialmente piani. In particolare, la presente trattazione far? particolare riferimento alla cottura di articoli ceramici di base BC sostanzialmente (ma non necessariamente) piani per ottenere dei prodotti ceramici finali PC, pi? in particolare delle lastre ceramiche, pi? precisamente delle piastrelle.
Gli articoli ceramici di base BC sostanzialmente (ma non necessariamente) piani vengono ottenuti generalmente mediante pressatura, tramite un apparato 2 di pressatura (di per s? noto, qui non ulteriormente descritto e schematicamente illustrato nella figura 1) di una polvere ceramica (un impasto semi-secco, in particolare avente un?umidit? che varia dal 5 % al 7 %) principalmente a base di silice (almeno circa il 35% - in particolare, almeno circa il 40% - in peso rispetto al peso complessivo degli articoli ceramici di base BC di silice) ed avente meno di circa il 50% (in particolare, meno di circa 30%) in peso, rispetto al peso complessivo degli articoli ceramici di base BC, di allumina. Secondo alcune forme d?attuazione non limitative, gli articoli ceramici di base BC comprendono fino a circa l?80% in peso, rispetto al peso complessivo degli articoli ceramici di base BC, di silice. Normalmente, gli articoli ceramici di base BC comprendono ulteriori ossidi inorganici come gli ossidi di Magnesio, Zirconio Sodio e Potassio. Ad esempio, un generico impasto per un gres porcellanato comune ha: circa il 10?25 in peso rispetto al peso complessivo dell?impasto di argilla illitica; circa il 25?55% in peso rispetto al peso complessivo dell?impasto di argilla caolinitica; circa il 25?45% in peso rispetto al peso complessivo dell?impasto di Feldspati; fino ad al massimo circa il 10% in peso rispetto al peso complessivo dell?impasto di Caolino; fino ad al massimo circa il 10% in peso rispetto al peso complessivo dell?impasto di sabbia di quarzo; e fino ad al massimo circa il 5% in peso rispetto al peso complessivo dell?impasto di materiali complementari (es. Dolomite).
Vantaggiosamente ma non necessariamente, gli articoli ceramici di base BC vengono decorati mediante un dispositivo 3 di decorazione (di per s? noto, qui non ulteriormente descritto e schematicamente illustrato nella figura 1), posto a monte del forno 1, prima di essere convogliati, mediante un dispositivo 5 di convogliamento, all?interno del forno 1 stesso dove gli articoli ceramici di base BC vengono cotti.
Il dispositivo 5 di convogliamento, schematicamente illustrato nella figura 1 con un tratteggio, ? configurato per convogliare gli articoli ceramici di base BC lungo un percorso determinato P (in una direzione A di avanzamento).
Secondo alcune forme di attuazione non limitative e non illustrate, il dispositivo 5 di convogliamento comprende una pluralit? di rulli ceramici (eventualmente movimentati a velocit? diverse per differenziare la cottura dei manufatti).
Vantaggiosamente ma non necessariamente, il forno 1 (che, in particolare, ? un forno a rulli e) comprende una parete 6 laterale (sostanzialmente piana) che delimita una camera 7 di cottura che presenta una stazione 8 di entrata (attraverso la quale, in uso, gli articoli ceramici di base BC entrano nella camera 7 cottura) ed una stazione 9 di uscita attraverso la quale, in uso, i prodotti ceramici finali CP (in particolare, le lastre ceramiche o le piastrelle) escono dalla camera 7 di cottura. In particolare, il percorso P determinato, lungo il quale vengono avanzati gli articoli ceramici di base BC, si estende dalla stazione 8 di entrata alla stazione 9 di uscita. Pi? precisamente, secondo la forma di attuazione non limitativa illustrata nella figura 1, il percorso P si estende a partire dall?apparato 2 di pressatura, attraverso il dispositivo 3 di decorazione ed attraverso la camera 7 di cottura (tra la stazione 8 di entrata e la stazione 9 di uscita).
Vantaggiosamente ma non necessariamente, la camera 7 di cottura ? suddivisa in una zona PZ di preriscaldamento, una zona C di cottura vera e propria ed una zona R di raffreddamento, posta a valle della zona C di cottura, per ridurre la temperatura degli articoli ceramici di base BC prima che questi escano dal forno 1 stesso.
Vantaggiosamente ma non limitativamente, la camera 7 di cottura ? lunga almeno circa 40m, in particolare almeno circa 60m, pi? in particolare almeno 130m (ancora pi? in particolare, fino a circa 600m).
Il forno 1 comprende, inoltre, almeno un bruciatore 4, vantaggiosamente una pluralit? di bruciatori 4 (i quali, in particolare, sono posti sopra e sotto, o solo sopra, o solo sotto al percorso P determinato) per bruciare una miscela di combustione in modo da scaldare la camera 7 di cottura (in particolare, le zone PZ e C) e cuocere gli articoli ceramici di base BC mentre passano all?interno della camera 7 di cottura stessa ed ottenere i prodotti ceramici finali PC (in particolare, lastre ceramiche; ancora pi? in particolare, delle piastrelle).
In particolare, secondo la forma di attuazione non limitativa illustrata nella figura 2, il forno 1 comprende una pluralit? di bruciatori 4 organizzati in una pluralit? di gruppi 10 di bruciatori 4 (nel caso di specie otto bruciatori 4), in particolare posti sopra e sotto, o solo sopra, o solo sotto al percorso P determinato.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, ciascun bruciatore 4 comprende un corpo di miscelazione (non illustrato) nel quale una miscela combustibile (rappresentata nella figura 3 da una freccia AA), comprendente almeno un primo combustibile (ad esempio gas metano), ed un comburente (rappresentato nella figura 3 da un?altra freccia AB), tipicamente aria ambiente con circa il 21% di ossigeno, vengono miscelati per ottenere la miscela di combustione, ed una camera di combustione (non illustrata) nella quale la miscela di combustione (una volta innescata in modo da ottenere una fiamma) viene bruciata, cos? da cuocere gli articoli ceramici di base BC (facendoli passare da una temperatura iniziale) ad una temperatura di cottura di almeno circa 500?C (in particolare almeno circa 900?C, pi? in particolare almeno circa 1200?C).
Secondo alcune forme d?attuazione non limitative, il forno 1 ? configurato in modo che la temperatura all?interno della camera 7 di cottura (pi? precisamente, della zona di cottura C) sia di al massimo circa 1400?C (in particolare, al massimo circa 1300?C).
In particolare, vantaggiosamente, il forno 1 comprende almeno un dispositivo 11 di rilevamento che ? configurato per rilevare la temperatura all?interno della camera 7 di cottura. In dettaglio, quando si parla di temperatura della camera 7 di cottura (ovvero all?interno della camera 7 di cotture; pi? precisamente, della zona di cottura C) ci si riferisce alla temperatura interna a tale camera 7 di cottura, vale a dire alla temperatura misurata da tale dispositivo 11 di rilevamento che ? configurato per rilevare la temperatura all?interno della camera 7 di cottura (pi? precisamente, della zona di cottura C), ad esempio con un sensore adeguato, come una termocoppia. Vantaggiosamente ma non necessariamente, il dispositivo 11 di rilevamento ? posto all?interno della camera 7 di cottura.
Il forno 1 comprende, inoltre, (almeno) un dispositivo 12 di alimentazione della miscela combustibile configurato per alimentare la sopracitata miscela combustibile, la quale comprende almeno un primo combustibile, verso il bruciatore 4 (oppure verso ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) ed (almeno) un dispositivo 13 di alimentazione del comburente configurato per alimentare il comburente verso il bruciatore 4 (oppure verso ciascun gruppo 10 di bruciatori 4).
In accordo con alcune forme d?attuazione vantaggiose ma non limitative come quella illustrata nella figura 1, il forno 1 comprende almeno un dispositivo 12 di alimentazione (nel caso di specie una pluralit? di dispositivi 12 di alimentazione - ad esempio tre dispositivi 12 di alimentazione, come illustrato nella figura 1- ciascuno) configurato per alimentare la miscela combustibile verso (ad) un bruciatore 4 o, pi? precisamente, ad un gruppo 10 di bruciatori 4 della pluralit? di gruppi 10 di bruciatori 4.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, il (ciascun) dispositivo 12 di alimentazione della miscela combustibile comprende (? costituito da almeno) un condotto 14 di alimentazione della miscela combustibile, collegato in maniera fluidica al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) ed una valvola 15 di regolazione (in particolare, ad azionamento elettrico), vantaggiosamente disposta lungo il condotto 14 di alimentazione della miscela combustibile (in particolare, a monte del bruciatore 4 ? oppure di ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) ed azionabile (apribile in modo opportuno) per regolare la quantit? (la portata ? vale a dire, la quantit? in peso nell?unit? di tempo) della miscela combustibile da far circolare lungo il condotto 14 di alimentazione della miscela combustibile, in modo da regolare la quantit? (portata) della miscela combustibile da alimentare al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4), e quindi la quantit? (portata) della miscela combustibile compresa nella miscela di combustione.
In maniera analoga, in accordo con alcune forme d?attuazione non limitative come quella illustrata nella figura 1, il forno 1 comprende una pluralit? (nel caso di specie tre) dispositivi 13 di alimentazione del comburente, ciascuno configurato per alimentare il comburente verso (ad) un bruciatore 4 o, pi? precisamente, verso (ad) un gruppo 10 di bruciatori 4 della pluralit? di gruppi 10 di bruciatori 4.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, il (ciascun) dispositivo 13 di alimentazione del comburente comprende (in particolare, ? costituito da almeno) un condotto 16 di alimentazione del comburente, collegato in maniera fluidica al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) ed una valvola 17 di regolazione, vantaggiosamente ad azionamento elettrico, e vantaggiosamente disposta lungo il condotto 16 di alimentazione del comburente (in particolare, a monte del bruciatore 4 ? oppure di ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) ed azionabile (vale a dire apribile in modo opportuno) per regolare la quantit? (portata) del comburente da far circolare lungo il condotto 16 di alimentazione del comburente, in modo da regolare la quantit? (portata) del comburente da alimentare al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) e quindi la quantit? (portata) del comburente che insieme alla miscela combustibile alimentata dal dispositivo 12 di alimentazione della miscela combustibile costituisce la miscela di combustione.
Secondo alcune forme di realizzazione vantaggiose ma non limitative (come quella illustrata nelle figure 1 e 3), il condotto 14 di alimentazione della miscela combustibile ed il condotto 16 di alimentazione del comburente comprendono delle ramificazioni 18 (illustrate schematicamente in figura 1 e 3) per alimentare, rispettivamente, la miscela combustibile ed il comburente a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4 verso i singoli bruciatori 4.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, ciascun bruciatore 4 (pi? precisamente, ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) ? disposto (nella camera 7 di cottura) al di sopra del dispositivo 5 di convogliamento per trasferire calore agli articoli ceramici di base BC mentre questi passano attraverso la camera 7 di cottura lungo il percorso P determinato.
Il forno 1 comprende, inoltre, un dispositivo 19 misuratore di portata che ? configurato per stimare la portata della miscela combustibile che viene alimentata al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) dal (ovvero in seguito all?azionamento del) dispositivo 12 di alimentazione del combustibile; in altre parole il dispositivo 19 misuratore di portata ? configurato per stimare la portata della miscela combustibile che attraversa il condotto 14 di alimentazione della miscela combustibile, in seguito all?azionamento del dispositivo 12 di alimentazione, ed in particolare all?azionamento della valvola 15 di regolazione (si vedano le figure 1 e 3).
Vantaggiosamente ma non limitativamente, il forno 1 comprende (anche) un secondo dispositivo 20 misuratore di portata configurato per stimare la portata del comburente che viene alimentata al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) dal (ovvero in seguito all?azionamento del) dispositivo 13 di alimentazione del comburente; in altre parole, il dispositivo 20 misuratore di portata ? configurato per stimare la portata della miscela combustibile che attraversa il condotto 16 di alimentazione della miscela combustibile, in seguito all?azionamento del dispositivo 13 di alimentazione, ed in particolare all?azionamento della valvola 17 di regolazione (si vedano le figure 1 e 3).
Ulteriormente, il forno 1 comprende: anche una unit? 21 di identificazione (illustra schematicamente ad esempio nelle figure 2 e 3) che ? configurata per stimare una grandezza correlata alla densit? della miscela combustibile, in modo da valutare la tipologia di miscela combustibile (in particolare almeno la tipologia dell?almeno un primo combustibile compreso nella miscela combustibile); ed un gruppo 22 di controllo (illustrato nella figura 3) che ? configurato per azionare il dispositivo 12 di alimentazione della miscela combustibile e/o il dispositivo 13 di alimentazione del comburente (ovvero variare l?azionamento della valvola 15 di regolazione e/o della valvola 17 di regolazione) in funzione della temperatura rilevata dal dispositivo 11 di rilevamento, e per regolare l?azionamento (almeno) del dispositivo 13 di alimentazione del comburente in funzione della tipologia di miscela combustibile valutata dall?unit? 21 di identificazione e della portata della miscela combustibile e dalla portata del comburente stimata dai dispositivi 19 e 20 misuratori di portata.
Secondo alcune forme di attuazione non illustrate, il dispositivo 19 misuratore di portata comprende (in particolare, ? formato da) una rispettiva flangia tarata (non illustrata), la quale flangia tarata ? disposta e configurata per stimare un primo valore di portata della miscela combustibile; ed il gruppo 22 di controllo ? configurato per correggere il primo valore di portata in funzione della tipologia di miscela combustibile, in modo da ottenere la portata della miscela combustibile sulla base della quale regolare, come detto sopra, l?azionamento (almeno) del dispositivo 13 di alimentazione del comburente, in particolare (almeno) della valvola 17.
In particolare, come rappresentato schematicamente in figura 3, il gruppo 22 di controllo ? connesso alle valvole 15 e 17 di regolazione ed ? configurato per azionare (ovvero per variare l?azionamento, o per aprire in modo opportuno) le valvole 15 e/o 17 stesse cos? da variare, inizialmente, la portata della miscela combustibile e del comburente da alimentare al bruciatore 4, rispettivamente, tramite il condotto 14 di alimentazione della miscela combustibile ed il condotto 16 di alimentazione del comburente in funzione della temperatura rilevata all?interno della camera 7 di cottura, e poi per azionare (per aprire in modo opportuno) la valvola 17 in funzione della tipologia di miscela combustibile valutata dall?unit? 21 di identificazione e della portata di miscela combustibile e del comburente che vengono alimentati al bruciatore 4.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, le valvole 15 e 17 di regolazione sono disposte, rispettivamente, lungo il condotto 14 di alimentazione della miscela combustibile e lungo il condotto 16 di alimentazione del comburente in modo che quando vengono azionate vadano a parzializzare la sezione, rispettivamente, dei condotti 14 e 16, variando cos? la portata della miscela combustibile e del comburente che passa attraverso i condotti 14 o 16 e quindi la portata massima della miscela combustibile e del comburente che viene alimentata al bruciatore 4 (oppure al gruppo 10 di bruciatori 4) posto a valle, rispettivamente, della valvola 15 o 17 di regolazione.
Secondo altre forme di attuazione, il gruppo 22 di controllo pu? altres? essere configurato per regolare l?azionamento anche del dispositivo 12 di alimentazione della miscela combustibile (quindi della valvola 17 di regolazione) in funzione della tipologia di miscela combustibile (ovvero del tipo e della quantit? di combustibili che compongono tale miscela combustile) valutata dall?unit? 21 di identificazione e della portata della miscela combustibile e dalla portata del comburente stimata dai dispositivi 19 e 20 misuratori di portata. Resta inteso che, secondo altre forme di attuazione, il gruppo 22 di controllo potrebbe anche essere configurato per regolare solo l?azionamento del dispositivo 12 di alimentazione della miscela combustibile (quindi della valvola 15 di regolazione) in funzione della tipologia di miscela combustibile (ovvero del tipo e della quantit? di combustibili che compongono tale miscela combustile) valutata dall?unit? 21 di identificazione e della portata della miscela combustibile e dalla portata del comburente stimata dai dispositivi 19 e 20 misuratori di portata.
Secondo alcune forme di attuazione non limitative, il gruppo 22 di controllo ? configurato (programmato) per azionare il dispositivo 12 di alimentazione e/o il dispositivo 13 di alimentazione (ed in particolare la valvola 15 di regolazione e/o la valvola 17 di regolazione) in funzione della temperatura rilevata dal dispositivo 11 di rilevamento all?interno della camera 7 di cottura, in modo da far s? che la temperatura di cottura sia all?interno di un intervallo determinato (quindi, in particolare, pi? possibile vicina alla temperatura ottimale).
In alternativa o in combinazione, vantaggiosamente ma non limitativamente, il gruppo 22 di controllo ? inoltre configurato (programmato) per azionare almeno il dispositivo 13 di alimentazione (ed in particolare almeno la valvola 17 di regolazione) in funzione della tipologia di miscela combustibile e della portata della miscela combustibile o del comburente per in modo da mantenere il rapporto in volume tra il comburente e la miscela combustibile all?interno di un intervallo determinato (in funzione della tipologia di miscela combustibile).
In particolare, il gruppo 22 di controllo ? configurato (programmato) per mantenere la temperatura di cottura sempre compresa tra i 500?C ed i 1400?C, in particolare, tra i 900?C ed i 1300?C, ed ancora pi? in particolare tra i 1000?C ed i 1250?C. Resta inteso che la temperatura di cottura ottimale, vale a dire la temperatura obiettivo da ottenere e mantenere all?interno della camera 7 di cottura, pu? variare in funzione della tipologia di articolo ceramico di base BC, delle fasi di cottura, delle condizioni di riempimento del forno 1 ecc.
Analogamente, il rapporto in volume (ovvero il rapporto in peso) ottimale tra il comburente e la miscela combustibile pu? variare in funzione di diversi fattori, quali la tipologia di articolo ceramico di base BC, le fasi di cottura, le condizioni di riempimento del forno 1 ecc.; ad esempio un differente rapporto in volume tra il comburente ed la miscela combustibile (e quindi una maggiore o minore presenza di ossigeno della camera 7 di cottura) pu? modificare, al termine della cottura, il colore del prodotto ceramico finale PC.
Inoltre, il rapporto in volume ottimale tra il comburente e la miscela combustibile pu? variare (principalmente) in funzione della tipologia di miscela combustibile. Ad esempio per una miscela combustibile comprendente (formata sostanzialmente solo da) gas metano il rapporto in volume tra comburente e miscela combustibile ? pari a circa 1:10, pi? vantaggiosamente e circa 1:9,5; mentre per una miscela combustibile comprendente (formata sostanzialmente solo da) idrogeno il rapporto in volume tra comburente e miscela combustibile ? pari a circa 1:3; pi? vantaggiosamente circa 1:2,4; ancora per una miscela combustibile comprendente (formata sostanzialmente solo da) butano il rapporto in volume tra comburente e miscela combustibile ? pari a circa 1:35, pi? vantaggiosamente circa 1:31; per una miscela combustibile comprendente (formata sostanzialmente solo da) propano il rapporto in volume tra comburente e miscela combustibile ? pari a circa 1:30, pi? vantaggiosamente circa 1:24; mentre per una miscela combustibile comprendente circa il 50% in peso di gas metano e circa il 50% in peso di idrogeno il rapporto in volume tra comburente e miscela combustibile ? circa 1:6.
A tal proposito, secondo alcune forme di attuazione preferite ma non limitative, la miscela combustibile comprende (in particolare, ? formata) da almeno uno tra idrogeno e gas metano; in altre parole, il sopracitato almeno un primo combustibile comprende (? formato da) uno tra gas metano e idrogeno. In particolare, vantaggiosamente ma non limitativamente, la miscela combustibile comprende (in particolare, ? formata da) gas metano e idrogeno; ancora pi? in particolare, la miscela combustibile comprende fino a circa il 60%, in particolare fino a circa il 50% di idrogeno.
Resta inteso che la miscela combustibile pu? essere formata da un numero qualsiasi di combustibili.
Secondo alcune vantaggiose ma non limitative forme di attuazione (come quella schematicamente illustrata nella figura 2) il forno 1 comprende un dispositivo 23 miscelatore posto a monte del dispositivo 12 di alimentazione della miscela combustibile (ed in collegamento fluidico con tale dispositivo 12 di alimentazione della miscela combustibile); un dispositivo 24 di alimentazione di almeno un primo combustibile (ad esempio gas metano) per alimentare tale primo combustibile al dispositivo 23 miscelatore, il quale (dispositivo 24 di alimentazione) comprende (in particolare, costituito da) almeno un condotto 24? collegato in maniera fluidica al dispositivo 23 miscelatore; ed almeno un dispositivo 25 di alimentazione di almeno un secondo combustibile (ad esempio idrogeno) configurato per alimentare tale secondo combustibile al dispositivo 23 miscelatore; il quale (dispositivo 25 di alimentazione) comprende (in particolare, costituito da) almeno un condotto 25? collegato in maniera fluidica al dispositivo 23 miscelatore.
Secondo alcune vantaggiose ma non limitative forme di attuazione non illustrate, uno tra (o entrambi) i dispositivi 24, 25 di alimentazione potrebbero comprendere un serbatoio, vantaggiosamente in collegamento fluidico con il condotto 24? o con il condotto 25?, dal lato opposto al dispositivo 23 miscelatore, per contenere il primo e/o il secondo combustibile, cos? da avere una fornitura continua del primo e/o il secondo combustibile.
In dettaglio, vantaggiosamente ma non limitativamente, il detto dispositivo 23 miscelatore (di per se noto e qui non ulteriormente descritto) ? configurato per miscelare il primo combustibile ed il secondo combustibile per formare la miscela combustibile. Vantaggiosamente la sopracitata unit? 21 di identificazione comprende una unit? 31 di elaborazione (schematicamente illustrata nelle figure 1 e 3) configurata per valutare la tipologia di miscela combustibile; in particolare la tipologia e la quantit? almeno del primo combustibile e del secondo combustibile compresi nella (che formano la) detta miscela combustibile.
Secondo alcune vantaggiose ma non limitative forme di attuazione, l?unit? 31 di elaborazione pu? essere parte del gruppo 22 di controllo (in particolare, pu? essere compresa nel gruppo 22 di controllo).
Ancora pi? vantaggiosamente secondo alcune forme di attuazione non limitative (come quella illustrata alla figura 2), l?unit? 21 di identificazione comprende un misuratore 26 di densit? (vantaggiosamente ma non limitativamente elettrico, di per se noto e) che ? disposto a valle del dispositivo 23 miscelatore (in particolare, lungo il primo dispositivo 12 di alimentazione) ed ? configurato per stimare la densit? della miscela combustibile; in questo caso l?unit?31 di elaborazione ? configurata per valutare la tipologia di miscela combustibile in funzione della densit? stimata dal misuratore 26 di densit?. Secondo alcune forme di attuazione vantaggiose ma non limitative, quando la miscela combustibile comprende idrogeno (ovvero quando il sopracitato almeno un primo combustibile ? idrogeno), il misuratore 26 di densit? pu? essere sostituito con un dispositivo misuratore di idrogeno (non illustrato) e configurato per misurare una grandezza correlata (in particolare, coincidente) con la percentuale di idrogeno nella miscela combustibile. Ad esempio, vantaggiosamente ma non limitativamente, il dispositivo misuratore di idrogeno potrebbe comprendere (in particolare potrebbe essere costituito da) un prodotto commercialmente noto come ?H2 Scan?, di per se noto e qui non ulteriormente descritto.
Ancora pi? vantaggiosamente, l?unit? 21 di identificazione comprende (anche) un misuratore 27 massico di portata (di tipo noto e qui non ulteriormente descritto) che ? disposto a valle del dispositivo 23 miscelatore ed ? configurato per misurare la portata della miscela combustibile. Vantaggiosamente, la presenza il misuratore 27 massico di portata consente di monitorare il consumo orario di energia (kcal/h) del forno 1; in particolare, il consumo orario di miscela combustibile.
In alternativa, o in aggiunta (come illustrato nella figura 2), l?unit? 21 di identificazione comprende un misuratore 28 massico di portata (di tipo noto e qui non ulteriormente descritto) che ? disposto lungo il dispositivo di alimentazione 24, ed ? configurato per stimare la portata del primo combustibile alimentato al dispositivo 23 di miscelazione; ed un ulteriore misuratore 29 massico di portata (di tipo noto e qui non ulteriormente descritto) che ? disposto lungo il dispositivo 25 di alimentazione ed ? configurato per stimare la portata del secondo combustibile alimentato al dispositivo 23 di miscelazione. In questo caso, l?unit? 31 di elaborazione ? configurata per valutare la tipologia di miscela combustibile in funzione della portata del primo combustibile e della portata del secondo combustibile misurati dai misuratori 28 e 29 massici di portata.
Vantaggiosamente, quando il forno 1 comprende sia il misuratore 26 di densit? (ed eventualmente il misuratore 27 massico di portata) che i misuratori 28 e 29 massici di portata, l?unit? 31 di elaborazione dell?unit? 21 di identificazione pu? effettuare un doppio controllo sulla tipologia di miscela di combustione. In altre parole, in questi casi, l?unit? 31 di elaborazione ? configurata per valutare la tipologia di miscela combustibile sia in funzione della densit? stimata dal misuratore 26 di densit? che in funzione della portata del primo combustibile e del secondo combustibile misurata dai misuratori 28 e 29 massici di portata.
Inoltre, secondo alcune vantaggiose ma non esclusive forme di attuazione, per migliorare ancora di pi? il controllo delle condizioni di cottura, i valori di portata misurati dal dispositivo 19 misuratore di portata e dal dispositivo 20 misuratore di portata sono memorizzati dal gruppo 22 di controllo all?interno di una apposita memoria (non illustrata, e vantaggiosamente integrata nell?unit?31 di elaborazione). Vantaggiosamente, in questo modo sar? possibile riprodurre le medesime condizioni di cottura pi? volte, semplicemente selezionando, tramite il gruppo 22 di controllo, le condizioni di cottura desiderate tra quelle memorizzate. In questo modo ? possibile cuocere in momenti diversi gli articoli ceramici di base BC nelle stesse condizioni, ottenendo quindi i medesimi risultati, vale a dire prodotti ceramici finali PC con caratteristiche sostanzialmente identiche anche se realizzati durante cicli produttivi diversi.
Vantaggiosamente ma non esclusivamente, entrambi i dispositivi 19 e 20 misuratori di portata comprendono (sono costituiti da) una rispettiva flangia tarata. Alternativamente o in combinazione, i dispositivi 19 e 20 misuratori di portata comprendono (sono costituiti da) un sensore configurato per misurare la portata della miscela combustibile (ovvero il sopracitato primo valore di portata della miscela combustibile) o del comburente che attraversa il condotto 14 o 16 di alimentazione della miscela combustibile o del comburente.
In accordo con una variante non illustrata e non limitativa dell?invenzione, i dispositivi 19 e 20 misuratori di portata sono sostituiti da dispositivi misuratori di pressione configurati per rilevare la pressione della miscela combustibile (ovvero il sopracitato primo valore di portata della miscela combustibile) o del comburente che attraversa il condotto 14 o 16 di alimentazione della miscela combustibile o del comburente. In questo caso, il gruppo 22 di controllo ? configurato (programmato) per ricavare la portata della miscela combustibile o del comburente dal valore di pressione ricavato, oppure ? programmato per azionare la valvola 17 di regolazione in funzione del valore di pressione misurato dai dispositivi misuratori di pressione.
In una ulteriore vantaggiosa ma non limitativa forma di realizzazione dell?invenzione, il forno 1 comprende un dispositivo di rilevamento 30 configurato per rilevare la concentrazione di ossigeno all?interno della camera 7 di cottura. In questo caso, vantaggiosamente ma non limitativamente, il gruppo 22 di controllo ? configurato per regolare il dispositivo 12 di alimentazione e/o il dispositivo 13 di alimentazione (ed in particolare la valvola 15 di regolazione e/o la valvola 17 di regolazione) anche in funzione della concentrazione di ossigeno rilevata in modo da mantenere la concentrazione di ossigeno nella camera 7 di cottura all?interno di un intervallo determinato. Ci? consente di modificare la quantit? (portata) della miscela combustibile e/o del comburente da alimentare al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) tenendo conto della (reale) quantit? (portata) di ossigeno presente nella camera 7 di cottura, quindi ad esempio considerando anche gli eventuali flussi del comburente che vengono indirizzati dalla zona R di raffreddamento (e/o dalla stazione 8 di entrata e/o dalla stazione 9 di uscita) verso la camera 7 di cottura del forno 1. Pertanto, vantaggiosamente ma non necessariamente, anche il valore di concentrazione di ossigeno pu? essere utilizzato (se necessario) per regolare la (quindi variare l?aperura della) valvola 15 di regolazione ed, alternativamente o in combinazione, la valvola 17 di regolazione cos? da ottimizzare la combustione, vale a dire variare il rapporto in volume tra comburente (ossigeno) e miscela combustibile.
In accordo con alcune forme d?attuazione non limitative, come quella illustrata in figura 3, il forno 1 comprende, inoltre, una interfaccia UI utente, che pu? essere integrata con il gruppo 22 di controllo quando questo comprende (in particolare ?) un computer o un tablet ecc, come nel caso illustrato nella figura 3, oppure pu? essere un?entit? separata connessa al gruppo 22 di controllo. In questo modo, l?utilizzatore del forno 1 (vale a dire un operatore pi? o meno esperto) potr? facilmente comandare, attraverso l?interfaccia UI utente, il gruppo 22 di controllo, che a sua volta aziona (comanda) i dispositivi 12 e 13 di alimentazione, in particolare le valvole 15 e/o 17 di regolazione, cos? da modificare la quantit? (portata) della miscela combustibile e/o del comburente al variare, degli articoli ceramici di base BC da trattare, oppure del gruppo 10 di bruciatori 4 ecc.
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, viene fornito un metodo per la cottura di articoli ceramici di base BC (ad esempio come quelli sopra descritti con riferimento al forno 1) in modo ottenere dei prodotti ceramici finali PC (in particolare, delle lastre ceramiche; pi? in particolare, delle piastrelle), cuocendo articoli ceramici di base BC sostanzialmente piani ottenuti a partire da una polvere ceramica (un impasto semi-secco, in particolare avente un?umidit? che varia tra il 5 % al 7 %) avente meno del 50% (in particolare, meno del 30%) in peso, rispetto al peso complessivo degli articoli ceramici di base BC, di allumina.
Pi? precisamente, il metodo per la cottura di articoli ceramici di base BC comprende: una fase di convogliamento, durante la quale gli articoli ceramici di base BC vengono convogliati lungo il percorso P determinato sopra descritto, in particolare dalla sopracitata stazione 8 di entrata alla dalla sopracitata stazione 9 di uscita attraverso la camera 7 di cottura; una prima fase di alimentazione, durante la quale una miscela combustibile (del tipo sopra descritto), comprendente almeno un primo combustibile, viene alimentata al (verso il) bruciatore 4 (oppure all?almeno un gruppo 10 di bruciatori 4), una seconda fase di alimentazione, durante la quale un comburente viene alimentato al (verso il) bruciatore 4 (oppure all?almeno un gruppo 10 di bruciatori 4); ed una fase di combustione, durante la quale la miscela di combustione (in particolare ottenuta dalla miscela combustibile e dal comburente alimentati al bruciatore 4) viene bruciata nel bruciatore 4 stesso. Il calore di combustione viene trasferito verso la camera 7 di cottura del forno 1 in modo da cuocere gli articoli ceramici di base BC mentre gli articoli ceramici di base BC stessi sono (vengono convogliati dal dispositivo 5 di convogliamento) all?interno della camera 7 di cottura durante una fase di cottura (almeno parzialmente) contemporanea (e/o successiva) alla fase di combustione.
Il metodo comprende, inoltre, una fase di regolazione (iniziale), durante la quale viene regolata la quantit? (portata) della miscela combustibile e/o del comburente alimentato al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) in funzione di una temperatura rilevata all?interno della camera 7 di cottura, in particolare in corrispondenza della sopracitata zona C di cottura. In dettaglio, vantaggiosamente, il metodo comprende (anche) una fase di rilevamento, almeno parzialmente precedente a tale prima fase di regolazione, durante la quale un dispositivo 11 di rilevamento del tipo sopra descritto rileva la temperatura all?interno della camera 7 di cottura.
Vantaggiosamente ma non limitativamente, come detto sopra in relazione al forno 1, durante tale fase di regolazione (iniziale), la portata della miscela combustibile e/o del comburente alimentato al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) viene regolata in modo da mantenere la temperatura all?interno della camera 7 di cottura in un intervallo determinato, ad esempio variabile da almeno circa 500?C ad al massimo circa 1400?C, come spiegato meglio sopra.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, tale fase di regolazione (iniziale) ? almeno parzialmente contemporanea alla fase di cottura ed alla fase di combustione.
Il metodo comprende, inoltre una fase di misurazione della portata della miscela combustibile ed una fase di misurazione della portata del comburente, durante le quali i sopracitati dispositivi 19 e 20 misuratori di portata stimano (e/o misurano e/o rilevano), rispettivamente, la portata della miscela combustibile e la portata del comburente che viene alimentata al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4), in particolare a seguito dalla sopra descritta fase di regolazione (iniziale, vale a dire della regolazione effettuata in funzione della temperatura rilevata nella camera 7 di cottura).
Il metodo comprende, inoltre, una fase di identificazione della miscela combustibile, durante la quale un?unit? 21 di identificazione (vantaggiosamente del tipo sopra descritto) stima una grandezza correla alla densit? della miscela combustibile in modo da valutare la tipologia di miscela combustibile (in particolare almeno la tipologia dell?almeno un primo combustibile compreso nella miscela combustibile; ancora pi? in particolare la tipologia e la quantit? almeno del primo e del secondo combustibile).
Preferibilmente ma non limitativamente, la fase di misurazione della portata della miscela combustibile comprende una sotto fase di misurazione della portata della miscela combustibile, durante la quale il dispositivo 19 misuratore di portata stima un primo valore della portata della miscela combustibile che viene alimentata al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4); ed una sotto fase di correzione, che ? successiva almeno alla fase di identificazione della miscela combustibile, durante la quale il primo valore di portata, stimato dal dispositivo 19 misuratore di portata durante la detta sotto fase di misurazione della portata della miscela combustibile viene corretto in funzione della tipologia di miscela combustibile, in modo da ottenere la detta portata della miscela combustibile che viene alimentata al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4).
Il metodo comprende, inoltre, un?ulteriore fase di regolazione, durante la quale viene regolata (almeno) la quantit? (portata) del comburente che viene alimentata allo stesso bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) in funzione della tipologia di miscela combustibile stimata durante la fase di identificazione, ed in funzione della portata della miscela combustibile e del comburente.
Come gi? spiegato in precedenza con riferimento al forno 1, durante tale ulteriore fase di regolazione, si potrebbe regolare anche la portata della miscela combustibile che viene alimentata allo stesso bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) sempre in funzione della tipologia di miscela combustibile stimata durante la fase di identificazione, ed in funzione della portata della miscela combustibile e del comburente stimata durante le sopracitate fasi di misurazione di portata.
Vantaggiosamente ma non limitativamente, la portata del comburente (in particolare, anche della miscela combustibile) che viene alimentata al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4) viene regolata (variata) in modo da mantenere il rapporto in volume tra il comburente e la miscela combustibile all?interno di un primo intervallo determinato in funzione della tipologia di miscela combustibile, ad es. variabile da circa 1:2 a circa 1:10 come spiegato in maggior dettaglio sopra in relazione al forno 1.
In altre parole, il metodo dell?invenzione consente, quindi, in funzione della tipologia di miscela combustibile, della tipologia di articolo ceramico di base BC da trattare, delle diverse fasi di cottura (in particolare delle diverse zone della camera 7 di cottura), delle condizioni di riempimento del forno 1 ecc., di raggiungere e mantenere (variando almeno la portata del comburente) il valore rapporto miscela combustibile/comburente desiderato (all?interno dell?intervallo determinato), cos? da cuocere gli articoli ceramici di base BC sempre in condizioni ottimali anche in termini di consumi.
In accordo con una preferita ma non limitativa forma di attuazione, il metodo comprende anche una fase di formazione della miscela combustibile, che ? precedente alla prima fase di alimentazione e che comprende: una terza fase di alimentazione, durante la quale almeno un primo combustibile (ad esempio gas metano come detto sopra con riferimento al forno 1) viene alimentato ad un dispositivo 23 miscelatore (del tipo sopra descritto); almeno una quarta fase di alimentazione, durante la quale almeno un secondo combustibile (ad esempio idrogeno come detto sopra con riferimento al forno 1) viene alimentato al dispositivo 23 miscelatore; ed una fase di miscelazione, durante la quale il dispositivo 23 miscelatore miscela il primo combustibile ed il secondo combustibile per formare la miscela combustibile.
Per quanto riguarda la tipologia di miscela combustibile restano valide le considerazioni sopra esposte con riferimento al forno 1.
Vantaggiosamente ma non necessariamente, la fase di identificazione della miscela combustibile ? almeno parzialmente successiva a tale fase di formazione della miscela combustibile ed almeno parzialmente contemporanea alla prima fase di alimentazione e comprende: una sotto-fase di misurazione della densit? della miscela combustibile, durante la quale un misuratore 26 di densit? stima la densit? della miscela combustibile formata durante la fase di formazione (in particolare, durante la fase di miscelazione); ed una prima sotto- fase di identificazione, durante la quale viene identificata la tipologia di miscela combustibile (in particolare, la quantit? e la tipologia del primo combustibile ed almeno la quantit? e la tipologia del secondo combustibile) in funzione della densit? della miscela combustibile stimata durante tale sotto-fase di misurazione della densit? della miscela combustibile. Vantaggiosamente ma non limitativamente, durante tale sottofase di misurazione della densit? della miscela combustibile, un misuratore 27 massico di portata stima la portata della miscela combustibile formata durante la fase di formazione (in particolare, durante la fase di miscelazione) e durante la prima sotto-fase di identificazione la tipologia di miscela combustibile viene identificata anche in funzione della portata della miscela combustibile stimata durante la sotto-fase di misurazione della densit? della miscela combustibile.
In alternativa o in aggiunta, la fase di identificazione della miscela combustibile comprende: una sotto-fase di misurazione della portata almeno del primo e del terzo combustibile che ? precedente almeno alla fase di miscelazione (e contemporanea alle terza e quarta fase di alimentazione) e durante la quale un misuratore 28 massico di portata stima la portata del primo combustibile alimentato durante la terza fase di alimentazione ed un misuratore 29 massico di portata stima la portata del secondo combustibile che viene alimentato durante la quarta fase di alimentazione; ed una seconda sotto - fase di identificazione, durante la quale viene identificata la tipologia di miscela combustibile (in particolare, la quantit? e la tipologia del primo combustibile e la quantit? e la tipologia del secondo combustibile) in funzione della densit? della miscela combustibile stimata durante la sotto-fase di misurazione della portata almeno del primo e del terzo combustibile.
Come gi? detto in relazione al forno 1, il metodo pu? comprende una fase di rilevazione della concentrazione di ossigeno, durante la quale viene rilevata la concentrazione di ossigeno all?interno della detta camera 7 di cottura in modo da ottenere una concentrazione rilevata da utilizzare durante le fasi di regolazione per variare in funzione di tale concentrazione rilevata il rapporto in volume tra il comburente e la miscela combustibile che vengono alimentati al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4), cos? da mantenere la concentrazione di ossigeno all?interno di un intervallo determinato.
Resta inteso che la miscela combustibile potrebbe essere formata da un numero qualsiasi di combustibili, in questo caso sarebbero previsti un numero di dispositivi di alimentazione di combustibili (analoghi ai dispositivi 24 e 25 sopra descritti) ed un numero di fasi di alimentazione di combustibili pari al numero di combustibili per alimentare i vari combustibili al dispositivo 23 miscelatore. Ed eventualmente la sopracitata fase sotto-fase di misurazione della portata almeno del primo e del terzo combustibile sarebbe estesa al numero di combustibili prevedendo un adeguato numero di misuratori massici di portata.
Quanto previsto dalla presente invenzione presenta diversi vantaggi rispetto allo stato dell?arte. Tra questi citiamo i seguenti.
Innanzitutto anche al variare della tipologia di miscela combustibile, ? possibile regolare in modo preciso, semplice, rapido ed efficace la quantit? (portata) della miscela combustibile e del comburente che viene alimentata a ciascun bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4), in base alle diverse condizioni (diverse tipologie di articoli ceramici di base BC, diverse fasi di cottura, ecc.) in modo che il rapporto in volume tra il comburente ed la miscela combustibile si adatti alle diverse condizioni al fine di ottenere una cottura ottimale, o comunque in modo da avere il totale controllo sulle condizioni di cottura degli articoli ceramici di base BC.
Inoltre, ? possibile ottenere una regolazione quasi istantanea della quantit? (portata) della miscela combustibile e/o del comburente da alimentare al bruciatore 4 (oppure a ciascun gruppo 10 di bruciatori 4). Ci? consente di passare in poco tempo da un ciclo di cottura (oppure da certe condizioni di cottura) ad un altro senza i fermi di produzione finora necessari per eseguire le operazioni di regolazione manuali, con notevoli vantaggi in termini di tempi e quindi di costi di produzione. Il che ? particolarmente utile, ad esempio, quando la tipologia di miscela combustibile varia nel tempo, ad esempio al variare delle disponibilit? dei combustibili che la compongono e/o della pressione con cui tale combustibili arrivano al dispositivo 23 di miscelazione.
In aggiunta, la possibilit? di memorizzare i valori di portata della miscela combustibile e del comburente permette di digitalizzare i diversi cicli di cottura e di ripetere di cicli di cottura in diversi momenti.
Inoltre, ? possibile effettuare regolazioni diverse dei vari gruppi 10 di bruciatori 4 e quindi scaldare le diverse zone della camera 7 di cottura a temperature diverse, in quanto ciascun gruppo 10 di controllo ? collegato a rispettivi dispositivi 12 e 13 di alimentazione della miscela combustibile e del comburente. Ci? consente, vantaggiosamente, ad esempio di alimentare anche tipologie di miscele combustibili diverse ai vari gruppi 10 di bruciatori 4, ad esempio in funzione delle disponibilit? di ciascun combustibile che forma la miscela combustibile ma anche in funzione delle diverse condizioni (diverse tipologie di articoli ceramici di base BC, diverse fasi di cottura, ecc.) da ottenere nelle varie zone del forno.
Il metodo ed il forno 1 della presente invenzione consentono, inoltre, di garantire, in qualsiasi condizione operativa, il corretto apporto di comburente, in particolare di aria, ai vari gruppi 10 di bruciatori 4, indipendentemente dalla potenza termica richiesta (portata di combustibile) e dalla tipologia di miscela combustibile.
Claims (16)
1. Metodo per la cottura di articoli ceramici di base (BC) sostanzialmente piani; il metodo comprende:
almeno una fase di convogliamento, durante la quale gli articoli ceramici di base (BC) vengono convogliati lungo un percorso (P) determinato che si estende da una stazione (8) di entrata ad una stazione (9) di uscita attraverso una camera (7) di cottura di un forno;
una prima fase di alimentazione, durante la quale una miscela combustibile che comprende almeno un primo combustibile viene alimentata verso almeno un bruciatore (4);
una seconda fase di alimentazione, durante la quale un comburente viene alimentato verso il detto almeno un bruciatore (4);
una fase di combustione, durante la quale una miscela di combustione comprendente la detta miscela combustibile ed il comburente, viene bruciata nel detto bruciatore (4);
almeno una fase di cottura, la quale ? almeno parzialmente contemporanea alla fase di combustione e, durante la quale il detto almeno un bruciatore (4) scalda la detta camera (7) di cottura in modo da cuocere gli articoli ceramici di base (BC) all?interno della camera (7) di cottura stessa ed ottenere dei prodotti ceramici (PC);
una fase di rilevamento, durante la quale un dispositivo (11) di rilevamento rileva la temperatura all?interno della camera di cottura;
almeno una prima fase di regolazione, la quale ? almeno parzialmente contemporanea alla fase di combustione e, durante la quale viene regolata la portata di miscela combustibile e/o la portata di comburente alimentato al detto almeno un bruciatore (4) durante la prima e/o la seconda fase di alimentazione, in funzione della temperatura rilevata all?interno della camera (7) di cottura durante detta fase di rilevamento;
una fase di identificazione della miscela combustibile, durante la quale un?unit? (21) di identificazione stima una grandezza correla alla densit? della miscela combustibile in modo da valutare la tipologia di miscela combustibile (in particolare, almeno la tipologia dell?almeno un primo combustibile compreso nella detta miscela combustibile); una prima fase di misurazione di portata, durante la quale un primo dispositivo (19) misuratore di portata stima una portata della miscela combustibile che viene alimentata al detto almeno un bruciatore (4) durante la prima fase di alimentazione;
una seconda fase di misurazione di portata, durante la quale un secondo dispositivo (20) misuratore di portata stima una portata del comburente che viene alimentata al detto almeno un bruciatore (4) durante la seconda fase di alimentazione;
almeno una seconda fase di regolazione, durante la quale viene regolata la portata del comburente che viene alimentata al detto almeno un bruciatore (4) durante la seconda fase di alimentazione, in funzione della tipologia di miscela combustibile stimata durante la detta fase di identificazione della miscela combustibile ed in funzione della portata della miscela combustibile stimata durante la prima fase di misurazione di portata e della portata del comburente stimata durante la detta almeno una seconda fase di misurazione.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la detta prima fase di misurazione di portata comprende una prima sotto fase di misurazione, durante la quale il detto primo dispositivo (19) misuratore di portata stima un primo valore della portata della miscela combustibile che viene alimentata al detto almeno un bruciatore (4) durante la prima fase di alimentazione; ed una sotto fase di correzione, che ? successiva almeno alla detta fase di identificazione della miscela combustibile, durante la quale il primo valore di portata stimato dal detto primo dispositivo (19) misuratore di portata durante la detta prima sotto fase di misurazione viene corretto in funzione della tipologia di miscela combustibile valutata dalla detta unit? (21) di identificazione durante la detta fase di identificazione della miscela combustibile in modo da ottenere la detta portata della miscela combustibile.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente una fase di formazione della miscela combustibile, che ? precedente alla detta prima fase di alimentazione e che comprende: una terza fase di alimentazione, durante la quale il detto almeno un primo combustibile viene alimentato ad un dispositivo (23) miscelatore; almeno una quarta fase di alimentazione, durante la quale almeno un secondo combustibile viene alimentato al detto dispositivo (23) miscelatore; ed una fase di miscelazione durante la quale il detto dispositivo (23) miscelatore miscela il detto almeno un primo combustibile ed il detto almeno un secondo combustibile per formare la detta miscela combustibile.
4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui: la detta fase di identificazione della miscela combustibile ? almeno parzialmente successiva alla detta fase di formazione della miscela combustibile ed almeno parzialmente contemporanea alla detta prima fase di alimentazione e comprende: una seconda sotto fase di misurazione, durante la quale un primo misuratore (26) di densit? stima la densit? della miscela combustibile formata durante la fase di formazione della miscela combustibile (in particolare, durante la fase di miscelazione); ed una prima sotto fase di identificazione, durante la quale viene identificata la tipologia di miscela combustibile (in particolare, la quantit? e la tipologia del primo combustibile e la quantit? e la tipologia del secondo combustibile) in funzione della densit? della miscela combustibile stimata durante la detta seconda sotto fase di misurazione;
in particolare, durante la detta seconda sotto-fase di misurazione un primo misuratore (27) massico di portata stima la portata della miscela combustibile formata durante la fase di formazione della miscela combustibile (in particolare, durante la fase di miscelazione) e durante la detta prima sotto fase di identificazione.
5. Metodo secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui la detta fase di identificazione della miscela combustibile comprende: una terza sotto fase di misurazione che ? precedente almeno alla detta fase di miscelazione e durante la quale un secondo misuratore (28) massico di portata stima la portata del primo combustibile alimentato durante la detta terza fase di alimentazione ed un terzo misuratore (29) massico di portata stima la portata del detto almeno un secondo combustibile che viene alimentato durante la detta quarta fase di alimentazione; ed
una seconda sotto fase di identificazione, durante la quale viene identificata la tipologia di miscela combustibile (in particolare, la quantit? e la tipologia del primo combustibile e la quantit? e la tipologia del secondo combustibile) in funzione della densit? della miscela combustibile stimata durante la detta terza sotto fase di misurazione.
6. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui, durante la seconda fase di regolazione, la portata del comburente che viene alimentata al detto almeno un bruciatore (4) viene regolata (variata) in modo da mantenere il rapporto in volume tra il comburente e la miscela combustibile all?interno di un primo intervallo determinato in funzione della tipologia di miscela combustibile.
7. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui, durante la prima fase di regolazione, la portata della miscela combustibile e/o del comburente alimentato al detto almeno un bruciatore (4) viene regolata in modo da mantenere la temperatura all?interno della camera (7) di cottura in un secondo intervallo determinato.
8. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il detto almeno un primo combustibile essendo uno tra idrogeno e gas metano; in particolare, il detto primo combustibile ed il detto secondo combustibile essendo, rispettivamente, idrogeno e metano.
9. Forno (1) per la cottura di articoli ceramici di base (BC), il quale forno (1) comprende:
almeno una camera (7) di cottura;
un dispositivo (5) di convogliamento per convogliare gli articoli ceramici di base (BC) lungo un percorso (P) determinato che si estende attraverso la camera (7) di cottura da una stazione (8) di entrata ad una stazione (9) di uscita;
almeno un bruciatore (4) configurato per bruciare una miscela di combustione per scaldare la camera (7) di cottura in modo da cuocere gli articoli ceramici di base (BC) passanti all?interno della camera (7) di cottura stessa ed ottenere deli prodotti ceramici (PC);
un primo dispositivo (12) di alimentazione configurato per alimentare una miscela combustibile che comprende almeno un primo combustibile verso il detto almeno un bruciatore (4);
un secondo dispositivo (13) di alimentazione per alimentare un comburente verso il detto almeno un bruciatore (4) cos? da formare insieme alla miscela combustibile la detta miscela di combustione;
almeno un dispositivo (11) di rilevamento che ? configurato per rilevare la temperatura all?interno della camera (7) di cottura;
un primo dispositivo (19) misuratore di portata configurato per stimare la portata della miscela combustibile che viene alimentata al detto almeno un bruciatore (4) dal primo dispositivo di alimentazione (12); un secondo dispositivo (20) misuratore di portata configurato per stimare la portata del comburente che viene alimentata al detto almeno un bruciatore (4) dal secondo dispositivo di alimentazione;
una unit? (21) di identificazione configurata per stimare una grandezza correla alla densit? della miscela combustibile in modo da valutare la tipologia di miscela combustibile, in particolare almeno la tipologia dell?almeno un primo combustibile compreso nella detta miscela combustibile;
almeno un gruppo (22) di controllo che ? configurato per azionare il detto primo dispositivo (12) di alimentazione e/o il detto secondo dispositivo (13) di alimentazione in funzione della temperatura rilevata dal dispositivo (11) di rilevamento, e per regolare l?azionamento del detto secondo dispositivo (13) di alimentazione in funzione della tipologia di miscela combustibile valutata dalla detta unit? (21) di identificazione e della portata della miscela combustibile e dalla portata del comburente stimata dal primo dispositivo (19) misuratore di portata e dal secondo dispositivo (20) misuratore di portata.
10. Forno (1) secondo la rivendicazione 9, in cui il detto primo dispositivo (19) misuratore di portata comprende (in particolare, ? formato da) una rispettiva flangia tarata, la quale flangia tarata ? disposta e configurata per stimare un primo valore di portata della miscela combustibile; ed il detto gruppo (22) di controllo ? configurato per correggere il detto primo valore di portata della miscela combustibile in funzione della tipologia di miscela combustibile, in modo da ottenere la detta portata della miscela combustibile.
11. Forno (1) secondo la rivendicazione 9 o 10, comprendente: un dispositivo (23) miscelatore posto a monte del detto primo dispositivo (12) di alimentazione; un terzo dispositivo (24) di alimentazione per alimentare il detto almeno un primo combustibile al detto dispositivo (23) miscelatore; ed almeno un quarto dispositivo (25) di alimentazione per alimentare almeno un secondo combustibile al detto dispositivo (23) miscelatore; il detto dispositivo (23) miscelatore essendo configurato per miscelare il detto almeno un primo combustibile ed il detto almeno un secondo combustibile per formare la detta miscela combustibile;
la detta unit? (21) di identificazione comprendendo una unit? (31) di elaborazione configurata per valutare la tipologia di miscela combustibile; in particolare la tipologia e la quantit? almeno dei detti primo combustibile e secondo combustibile compresi nella (che formano la) detta miscela combustibile.
12. Forno (1) secondo la rivendicazione 11, in cui la detta unit? (21) di identificazione comprende un primo misuratore (26) di densit? che ? disposto a valle del dispositivo (23) miscelatore (in particolare, lungo il detto primo dispositivo (12) di alimentazione) ed ? configurato per stimare la densit? della miscela combustibile; la detta unit? (31) di elaborazione essendo configurata per valutare la tipologia di miscela combustibile in funzione della densit? stimata dal detto primo misuratore (26) di densit?;
in particolare, la detta unit? (21) di identificazione comprende anche un primo misuratore (27) massico di portata che ? disposto a valle del dispositivo (23) miscelatore (in particolare, lungo il detto primo dispositivo (12) di alimentazione) ed ? configurato per misurare la portata della miscela combustibile e la detta unit? (31) di elaborazione ? configurata per valutare la tipologia di miscela combustibile anche in funzione della portata della miscela combustibile.
13. Forno (1) secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui la detta unit? (21) di identificazione comprende un secondo misuratore (28) massico di portata che ? disposto lungo il detto terzo dispositivo (24) di alimentazione ed ? configurato per stimare la portata del detto almeno un primo combustibile alimentato al detto dispositivo (23) di miscelazione; ed almeno un terzo misuratore (29) massico di portata che ? disposto lungo il detto quarto dispositivo (25) di alimentazione ed ? configurato per stimare la portata del detto almeno un secondo combustibile alimentato al detto dispositivo (23) di miscelazione; la detta unit? (31) di elaborazione essendo configurata per valutare la tipologia di miscela combustibile in funzione della portata del detto almeno un primo combustibile e della portata del detto almeno un secondo combustibile misurate, rispettivamente, dal secondo misuratore (28) massico e dal terzo misuratore (29) massico di portata.
14. Forno (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 13 precedenti, in cui:
il primo dispositivo (12) di alimentazione comprende un condotto (14) di alimentazione della miscela combustibile al detto almeno un bruciatore (4) ed una prima valvola (15) di regolazione per regolare la portata della miscela combustibile lungo il condotto (14) di alimentazione della miscela combustibile;
il primo dispositivo (19) misuratore di portata ? disposto lungo il condotto (14) di alimentazione della miscela combustibile a monte del detto almeno un bruciatore (4);
il secondo dispositivo (13) di alimentazione comprendendo un condotto (16) di alimentazione del comburente al detto almeno un bruciatore (4) ed una seconda valvola (17) di regolazione per regolare la portata del comburente lungo il condotto (16) di alimentazione del comburente;
il secondo dispositivo (19) misuratore di portata ? disposto lungo il condotto (16) di alimentazione del comburente a monte del detto almeno un bruciatore (4);
il gruppo (22) di controllo ? configurato per azionare la prima valvola (15) di regolazione e/o la seconda valvola (17) di regolazione in funzione della temperatura rilevata dal primo dispositivo (11) di rilevamento e per regolare la seconda valvola (17) di regolazione in funzione della tipologia di miscela combustibile valutata dall?unit? (21) di identificazione e della portata della miscela combustibile misurata dal primo dispositivo (19) misuratore di portata, della portata del comburente misurata dal secondo dispositivo (20) misuratore di portata.
15. Forno (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 14, in cui il gruppo (22) di controllo ? configurato per regolare almeno il secondo dispositivo (13) di alimentazione (in particolare, almeno la seconda valvola di regolazione) in modo da mantenere il rapporto in volume tra il comburente e la miscela combustibile all?interno di un primo intervallo determinato in funzione della tipologia di miscela combustibile; in particolare il gruppo (22) di controllo ? configurato per regolare almeno il primo dispositivo (12) di alimentazione e/o il secondo dispositivo (13) di alimentazione (in particolare, la prima valvola (15) di regolazione e/o seconda valvola (17) di regolazione) in modo da mantenere la temperatura all?interno della camera (7) di cottura in un secondo intervallo determinato.
16. Forno (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 15, in cui il detto almeno un primo combustibile essendo uno tra idrogeno e gas metano; in particolare, il detto primo combustibile ed il detto secondo combustibile essendo, rispettivamente, idrogeno e GAS metano.
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