Làm nổi bật:
Sản xuất gốm bơm bơm
, Cửa nướng đĩa đẩy hiệu quả cao
, Chức năng bắn chính xác
Kiến lò đẩy để sản xuất gốm: Hiệu quả cao và bắn chính xác
1. Tổng quan ngắn gọn
Lò tấm đẩy là một thiết bị thiết yếu trong sản xuất gốm hiện đại. Nó thuộc loại lò nung liên tục, được thiết kế để hợp lý hóa quá trình bắn gốm.
Cấu trúc và các thành phần
Lò thường bao gồm một số phần chính. Khu vực tải là nơi các sản phẩm gốm, được đặt trên các tấm đẩy nhiệt, được đưa vào lò nung. Các tấm đẩy này thường được làm bằng các vật liệu như gốm cao Alumina hoặc cacbua silicon, có thể chịu được nhiệt độ cao bên trong lò. Vùng sưởi ấm là lõi của lò nung tấm đẩy. Nó được chia thành nhiều phân đoạn, mỗi phần được trang bị các yếu tố sưởi ấm độc lập. Các yếu tố này có thể là điện trở điện, đầu đốt khí hoặc các nguồn sưởi ấm khác, tùy thuộc vào các yêu cầu cụ thể của quy trình sản xuất gốm. Nhiệt độ trong mỗi vùng có thể được kiểm soát chính xác, cho phép tạo ra các cấu hình nhiệt độ phức tạp. Khu vực dỡ tải là nơi các sản phẩm gốm được bắn được loại bỏ khỏi lò sau khi chúng hoàn thành chu kỳ bắn.
Nguyên tắc làm việc
Hoạt động của lò nung tấm đẩy tương đối đơn giản. Khi các sản phẩm gốm được tải lên các tấm đẩy ở đầu tải, một cơ chế đẩy cơ học, có thể là thủy lực hoặc khí nén, di chuyển các tấm đẩy về phía trước ở tốc độ được kiểm soát. Khi các tấm đẩy đi qua vùng sưởi ấm, các sản phẩm gốm được tiếp xúc với nhiệt độ tăng dần. Hệ thống sưởi ấm đa vùng cho phép các sản phẩm trải nghiệm các giai đoạn nhiệt độ khác nhau, rất quan trọng đối với các quy trình sản xuất gốm khác nhau, như mất nước, oxy hóa, thiêu kết và kính. Toàn bộ quá trình là liên tục, điều đó có nghĩa là các lô sản phẩm gốm mới có thể được tải vào lò trong khi các sản phẩm được nạp trước đó đang được bắn và dỡ xuống, tăng cường hiệu quả sản xuất đáng kể.
Các loại lò nung tấm đẩy
Có nhiều loại lò nung tấm đẩy khác nhau có sẵn trên thị trường, chủ yếu được phân biệt bởi các phương pháp sưởi ấm của chúng và quy mô sản xuất mà chúng có thể phù hợp. Lò bàn đẩy điện - Kilns là phổ biến cho hoạt động sạch và kiểm soát nhiệt độ chính xác của chúng. Chúng thường được sử dụng trong việc sản xuất các sản phẩm gốm kết thúc cao, nơi cần có dung sai nhiệt độ chặt chẽ. Mặt khác, các lò nung xe đẩy khí đốt, có hiệu quả hơn cho việc sản xuất quy mô lớn do chi phí khí tương đối thấp hơn làm nguồn năng lượng. Chúng có thể tạo ra đầu ra nhiệt cao, làm cho chúng phù hợp để bắn một lượng lớn các sản phẩm gốm. Về kích thước, có lò nung tấm đẩy quy mô nhỏ cho phòng thí nghiệm hoặc sản xuất hàng loạt, và lò nung cấp công nghiệp quy mô lớn có thể xử lý sản xuất khối lượng cao trong các nhà máy sản xuất gốm thương mại.
2. Tính năng
Hiệu quả cao
Hoạt động liên tục của lò nung tấm đẩy là hiệu quả đáng kể nhất của nó - tính năng tăng cường. Không giống như lò nung loại, trong đó toàn bộ lò nung phải được tải, bắn và dỡ xuống theo cách tuần tự, lò nung tấm đẩy cho phép một dòng sản phẩm liên tục. Điều này có nghĩa là dây chuyền sản xuất có thể tiếp tục chạy mà không bị gián đoạn đáng kể, dẫn đến tỷ lệ sản lượng cao hơn nhiều. Ví dụ, trong một nhà máy sản xuất gạch gốm quy mô lớn, một tấm đẩy được thiết kế tốt có thể tạo ra hàng ngàn mét vuông gạch mỗi ngày. Cơ chế đẩy tự động cũng làm giảm thời gian và lao động cần thiết để tải và dỡ các sản phẩm, cải thiện hơn nữa hiệu quả tổng thể.
Kiểm soát nhiệt độ chính xác
Với nhiều nhiệt độ - các vùng được kiểm soát, lò nung tấm đẩy cung cấp độ chính xác vô song trong quản lý nhiệt độ. Mỗi vùng có thể được đặt ở nhiệt độ cụ thể và các hệ thống điều khiển tiên tiến có thể duy trì các nhiệt độ này trong phạm vi dung sai rất hẹp. Điều này rất quan trọng cho việc sản xuất gốm như các giai đoạn khác nhau của quá trình bắn, chẳng hạn như giai đoạn sấy ban đầu, giai đoạn thiêu kết nhiệt độ cao và giai đoạn làm mát, đòi hỏi các cấu hình nhiệt độ khác nhau. Ví dụ, trong quá trình thiêu kết sứ, nhiệt độ cần được kiểm soát cẩn thận trong một vài độ để đảm bảo sự tăng cường và kết tinh đúng của vật liệu gốm. Việc kiểm soát nhiệt độ chính xác cũng góp phần vào chất lượng nhất quán của các sản phẩm gốm cuối cùng, làm giảm sự xuất hiện của các khiếm khuyết gây ra bởi các biến động nhiệt độ.
Năng lượng - Thiết kế tiết kiệm
Lò đĩa đẩy hiện đại được thiết kế với năng lượng - tiết kiệm trong tâm trí. Vật liệu cách nhiệt chất lượng cao được sử dụng để xếp các bức tường lò, giảm thiểu mất nhiệt cho môi trường xung quanh. Các yếu tố gia nhiệt cũng được chọn cho hiệu quả chuyển đổi năng lượng cao của chúng. Ngoài ra, quá trình bắn được tối ưu hóa, được kích hoạt bởi kiểm soát nhiệt độ chính xác và hoạt động liên tục, giảm mức tiêu thụ năng lượng tổng thể trên mỗi đơn vị sản phẩm. Ví dụ, so với lò nung theo kiểu cũ hơn, lò đẩy có thể đạt được mức giảm 30 - 50% mức tiêu thụ năng lượng, không chỉ có lợi cho môi trường mà còn cho chi phí vận hành dài hạn của cơ sở sản xuất gốm.
Hoạt động tự động
Tự động hóa là một tính năng quan trọng khác của lò nung tấm đẩy. Toàn bộ quá trình bắn, từ việc tải các sản phẩm lên các tấm đẩy đến dỡ các sản phẩm bị bắn, có thể được tự động hóa. Các cảm biến được sử dụng để theo dõi vị trí của các tấm đẩy, nhiệt độ trong mỗi vùng và các tham số quan trọng khác. Dữ liệu được thu thập bởi các cảm biến này sau đó được sử dụng để kiểm soát hoạt động của lò thông qua Bộ điều khiển logic có thể lập trình (PLC) hoặc hệ thống điều khiển dựa trên máy tính. Hoạt động tự động này không chỉ làm giảm cường độ lao động mà còn cải thiện tính ổn định và khả năng tái tạo của quá trình sản xuất. Các nhà khai thác có thể đặt các tham số bắn mong muốn một lần và lò nung sẽ tự động duy trì các điều kiện hoạt động chính xác trong suốt quá trình sản xuất.
3. Các ứng dụng trong sản xuất gốm
Sản xuất gạch gốm
- Thiêu kết cơ thể
-
- Trong sản xuất gạch gốm, lò nung tấm đẩy lần đầu tiên được sử dụng để thiêu kết cơ thể gạch. Các nguyên liệu thô cho gạch gốm, thường bao gồm đất sét, fenspat, thạch anh và các chất phụ gia khác, được hình thành thành hình gạch và sau đó được đặt trên các tấm đẩy. Khi các tấm đẩy di chuyển qua vùng sưởi ấm của lò, các thân gạch dần được làm nóng. Trong các giai đoạn ban đầu, độ ẩm được loại bỏ khỏi cơ thể gạch ở nhiệt độ tương đối thấp. Sau đó, khi nhiệt độ tăng, các phản ứng hóa học bắt đầu xảy ra. Các khoáng sét trải qua quá trình mất nước và kết tinh lại, trong khi fenspat và thạch anh tan chảy và liên kết các thành phần khác với nhau. Việc kiểm soát nhiệt độ chính xác trong lò nung tấm đẩy đảm bảo rằng các cơ thể gạch được thiêu kết đồng đều, dẫn đến gạch với cường độ và mật độ phù hợp. Ví dụ, trong việc sản xuất gạch sứ, được biết đến với độ bền cao và độ hấp thụ nước thấp, nhiệt độ thiêu kết trong lò nung tấm đẩy được duy trì cẩn thận trong khoảng 1200 - 1300 ° C.
- Glaze bắn
-
- Sau khi thiêu kết cơ thể, gạch thường được tráng men để tăng cường ngoại hình và chức năng của chúng. Kiln tấm đẩy một lần nữa được sử dụng để bắn men. Glazes được áp dụng cho bề mặt của các thân gạch trước thiêu kết, và sau đó các gạch được đưa lại vào lò nung. Quá trình bắn men đòi hỏi một cấu hình nhiệt độ khác so với thiêu kết cơ thể. Nhiệt độ thường được nâng lên đến một điểm mà men tan chảy và trải đều trên bề mặt gạch, tạo thành một kết thúc mịn và bóng. Kiểm soát nhiệt độ nhiều vùng của lò nung tấm đẩy cho phép một chu kỳ làm nóng và làm mát nhẹ nhàng, điều này rất cần thiết để ngăn chặn sự hình thành các vết nứt hoặc bong bóng trong men. Các loại men khác nhau, chẳng hạn như các loại kính bóng, mờ hoặc kết cấu, yêu cầu kết hợp nhiệt độ và thời gian cụ thể, và lò nung tấm đẩy có thể dễ dàng được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu này. Ví dụ, một lớp men bóng có thể yêu cầu nhiệt độ cực đại khoảng 1000 - 1100 ° C, trong khi men mờ có thể cần nhiệt độ thấp hơn một chút và tốc độ làm mát khác.
- Sản xuất gạch đặc biệt
-
- Trong việc sản xuất gạch đặc sản, chẳng hạn như gạch trượt hoặc gạch có hiệu ứng trang trí độc đáo, lò nung tấm đẩy cũng đóng một vai trò quan trọng. Gạch chống trượt thường yêu cầu một kết cấu bề mặt cụ thể, có thể đạt được bằng cách kiểm soát quá trình bắn. Kiln tấm đẩy có thể được sử dụng để tạo ra một bề mặt gồ ghề trên cơ thể gạch trong quá trình thiêu kết hoặc để áp dụng một lớp men đặc biệt cung cấp thuộc tính chống trượt. Đối với gạch với các hiệu ứng trang trí như trong các mẫu nằm hoặc bộ lọc kim loại, điều khiển nhiệt độ chính xác của lò nung cho phép sự hợp nhất và độ bám dính của các vật liệu khác nhau. Ví dụ, gạch với các mẫu nằm trong có thể yêu cầu nhiều bước bắn trong lò nung tấm đẩy để đảm bảo rằng các vật liệu nằm trong cơ thể được liên kết chắc chắn với cơ thể gạch và diện mạo tổng thể là thẩm mỹ.
Sản xuất bộ đồ ăn gốm
- Bisque bắn
-
- Sản xuất bộ đồ ăn gốm bắt đầu với việc bắn bisque. Các mảnh đồ dùng gốm không được sử dụng, được làm từ hỗn hợp đất sét, được đặt trên các tấm đẩy và được gửi qua lò nung tấm đẩy. Trong quá trình bắn bisque, nhiệt độ tăng dần lên khoảng 900 - 1000 ° C. Ở nhiệt độ này, đất sét trải qua một loạt các thay đổi vật lý và hóa học. Nước trong đất sét được loại bỏ hoàn toàn, và các hạt đất sét bắt đầu liên kết với nhau, mang lại cho các bộ đồ ăn bản sức mạnh ban đầu của chúng. Các bộ đồ ăn được bắn bisque sau đó đã sẵn sàng để xử lý thêm, chẳng hạn như kính hoặc trang trí. Hoạt động liên tục của lò nung tấm đẩy cho phép một số lượng lớn các phần đồ ăn được bisque - được bắn trong một thời gian ngắn, đáp ứng nhu cầu sản xuất khối lượng cao của ngành công nghiệp phần mềm.
- Glaze bắn và trang trí bắn
-
- Sau khi bắn bisque, các mảnh bàn được tráng men. Glaze không chỉ cung cấp một bề mặt mịn và hấp dẫn mà còn làm cho bộ đồ ăn chống lại vết bẩn và vết trầy xước hơn. Lò nung tấm đẩy được sử dụng để bắn men, trong đó nhiệt độ được điều chỉnh để làm tan chảy men và đảm bảo lớp phủ đồng nhất trên bộ đồ ăn. Các loại men khác nhau, chẳng hạn như kính trong suốt, men màu hoặc trang trí dưới lớp, đòi hỏi điều kiện bắn cụ thể. Ví dụ, trang trí dưới lớp được áp dụng cho bề mặt bị bắn bisque, và sau đó một lớp men trong suốt được áp dụng trên đầu. Lò nung tấm đẩy được sử dụng để bắn bộ đồ ăn ở nhiệt độ cho phép các màu dưới lớp phát triển và men trong suốt để tan chảy và niêm phong trang trí. Trong một số trường hợp, các bước bắn bổ sung có thể được yêu cầu để trang trí quá mức, chẳng hạn như áp dụng ánh vàng hoặc bóng bạch kim. Khả năng của Kiln Push để cung cấp kiểm soát nhiệt độ chính xác và môi trường bắn phù hợp là rất cần thiết để đạt được bộ đồ dùng gốm gốm cao và chất lượng cao.
- Kiểm soát chất lượng và sản xuất hàng loạt
-
- Trong sản xuất phần mềm gốm, kiểm soát chất lượng là vô cùng quan trọng. Kiểm soát nhiệt độ chính xác của Kiln Kiln và hoạt động tự động góp phần vào chất lượng sản phẩm nhất quán. Vì lò nung có thể duy trì các điều kiện bắn tương tự cho mỗi lô bàn, nên khả năng các khuyết tật, chẳng hạn như kính không đều hoặc cong vênh, giảm đáng kể. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các nhà sản xuất bộ đồ dùng quy mô lớn, những người cần sản xuất hàng ngàn mảnh giống hệt nhau để sử dụng thương mại. Hoạt động liên tục của lò nung tấm đẩy cũng cho phép sản xuất hàng loạt hiệu quả. Các lô mới của bộ đồ ăn có thể được tải vào lò nung ngay khi đợt trước đã được dỡ xuống, tối đa hóa sản lượng sản xuất trong khi vẫn duy trì các tiêu chuẩn chất lượng.
Sản xuất gốm nâng cao
- Gốm cho điện tử
-
- Trong việc sản xuất gốm sứ cho điện tử, chẳng hạn như tụ gốm, điện trở và chất nền, lò nung tấm đẩy là không thể thiếu. Các tụ gốm, ví dụ, được làm từ vật liệu gốm có tính chất điện môi cụ thể. Lò tấm đẩy được sử dụng để thiêu kết bột gốm vào các hình dạng tụ điện mong muốn. Kiểm soát nhiệt độ chính xác là rất quan trọng vì các tính chất điện môi của gốm rất nhạy cảm với nhiệt độ bắn. Một độ lệch nhỏ về nhiệt độ có thể dẫn đến những thay đổi đáng kể về giá trị điện dung của tụ điện. Kiln tấm đẩy cho phép một quá trình làm nóng và làm mát có kiểm soát, đảm bảo rằng các tụ gốm có tính chất điện phù hợp và chính xác. Tương tự, đối với các chất nền gốm được sử dụng trong các bảng mạch in, lò nung tấm đẩy được sử dụng để thiêu kết các vật liệu gốm đến mật độ cao, cung cấp một cơ sở cách điện ổn định và điện cho các thành phần điện tử.
- Gốm cho hàng không vũ trụ và phòng thủ
-
- Gốm sứ tiên tiến được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ và phòng thủ, chẳng hạn như vật liệu tổng hợp ma trận gốm và lớp phủ rào cản nhiệt, đòi hỏi các điều kiện bắn cực kỳ chính xác. Vật liệu tổng hợp ma trận gốm được chế tạo bằng cách nhúng sợi gốm vào ma trận gốm. Lò tấm đẩy được sử dụng để thiêu kết các vật liệu composite ở nhiệt độ cao, thường là trên 1500 ° C. Điện trở nhiệt độ cao và kiểm soát nhiệt độ chính xác của lò đẩy cho phép liên kết thích hợp của các sợi và ma trận, dẫn đến các vật liệu có cường độ cao, trọng lượng thấp và điện trở nhiệt tuyệt vời. Lớp phủ rào cản nhiệt, được áp dụng cho các bề mặt của các bộ phận động cơ máy bay để bảo vệ chúng khỏi nhiệt độ cao, cũng được xử lý bằng lò nung tấm đẩy. Lò nung được sử dụng để thiêu kết các vật liệu lớp phủ lên chất nền, đảm bảo độ bám dính mạnh và các đặc tính cách nhiệt mong muốn.
- Sản xuất sinh học
-
- Bioceramics, được sử dụng trong các ứng dụng y tế như cấy ghép nha khoa và ghép xương, cũng dựa vào lò nung tấm đẩy để sản xuất. Những gốm này cần phải có tính chất vật lý và hóa học cụ thể để tương thích sinh học. Lò tấm đẩy được sử dụng để thiêu kết các vật liệu sinh học, chẳng hạn như gốm sứ dựa trên hydroxyapatite, ở nhiệt độ thúc đẩy sự hình thành cấu trúc tinh thể chính xác. Kiểm soát nhiệt độ chính xác đảm bảo rằng các sinh học có độ xốp và đặc điểm bề mặt phù hợp để tích hợp tế bào và tích hợp mô. Ví dụ, trong việc sản xuất cấy ghép nha khoa, lò nung tấm đẩy được sử dụng để thiêu kết cơ thể cấy ghép gốm đến mật độ cao, trong khi vẫn duy trì độ nhám bề mặt có lợi cho sự phát triển của các mô xung quanh.
4. Câu hỏi thường gặp
Q1: Mất bao lâu để bắn các sản phẩm gốm trong lò đẩy đẩy?
Thời gian bắn trong lò nung tấm đẩy phụ thuộc vào một số yếu tố. Đối với các sản phẩm gốm đơn giản như gạch gốm cơ bản, tổng thời gian bắn, bao gồm cả thiêu kết cơ thể và bắn men, có thể dao động từ 1 - 3 giờ. Tuy nhiên, đối với các sản phẩm phức tạp hơn như bộ đồ ăn sứ cao hoặc gốm nâng cao, thời gian bắn có thể dài hơn nhiều. Ví dụ, trong việc sản xuất một số vật liệu tổng hợp ma trận gốm tiên tiến, quá trình bắn có thể mất 10 - 15 giờ hoặc thậm chí lâu hơn. Điều này là do các sản phẩm này thường yêu cầu nhiều đường dốc nhiệt độ, giữ và tốc độ làm mát chậm để đạt được các tính chất vật liệu mong muốn.
Câu 2: Tấm đẩy có thể được sử dụng để bắn các loại vật liệu gốm khác nhau không?
Có, lò nung tấm đẩy rất linh hoạt và có thể được sử dụng để bắn một loạt các vật liệu gốm. Nó có thể xử lý gốm sứ dựa trên đất sét truyền thống, chẳng hạn như các loại được sử dụng trong sản xuất gạch và phần mềm. Nó cũng phù hợp để bắn các vật liệu gốm tiên tiến như alumina, zirconia và gốm silicon cacbua. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là các vật liệu gốm khác nhau có nhiệt độ bắn tối ưu và yêu cầu thời gian khác nhau. Hệ thống kiểm soát nhiệt độ của lò nung cần được điều chỉnh cho phù hợp. Ví dụ, bắn gốm alumina có thể yêu cầu nhiệt độ cao hơn (khoảng 1600 - 1800 ° C) so với gốm sứ dựa trên đất sét truyền thống.
Câu 3: Làm thế nào để duy trì lò nung tấm đẩy để đảm bảo hiệu suất dài hạn của nó?
Bảo trì thường xuyên là điều cần thiết cho lò nung tấm đẩy. Đầu tiên, các yếu tố sưởi ấm nên được kiểm tra thường xuyên cho bất kỳ dấu hiệu hao mòn hoặc hư hỏng. Nếu một phần tử sưởi ấm không thành công, nó có thể dẫn đến sự phân bố nhiệt độ không đồng đều trong lò nung. Các vật liệu cách nhiệt của lò cũng nên được kiểm tra định kỳ để đảm bảo rằng không có rò rỉ hoặc vết nứt, vì điều này có thể gây mất nhiệt và giảm hiệu quả năng lượng của lò nung. Cơ chế tấm đẩy, bao gồm các hệ thống thủy lực hoặc khí nén, nên được bôi trơn và duy trì theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Ngoài ra, các cảm biến điều khiển nhiệt độ nên được hiệu chuẩn thường xuyên để đảm bảo đọc nhiệt độ chính xác. Việc làm sạch thường xuyên nội thất lò nung để loại bỏ bất kỳ bụi gốm hoặc dư lượng tích lũy cũng rất quan trọng để ngăn ngừa ô nhiễm các sản phẩm trong quá trình bắn.
Q4: Các biện pháp phòng ngừa an toàn khi vận hành lò nung tấm đẩy là gì?
Khi vận hành lò nung tấm đẩy, một số biện pháp phòng ngừa an toàn nên được thực hiện. Các nhà khai thác nên đeo các thiết bị bảo vệ cá nhân thích hợp, bao gồm găng tay chống nhiệt, kính an toàn và quần áo chống cháy. Vì lò nung hoạt động ở nhiệt độ cao, có nguy cơ bị bỏng. Khu vực xung quanh lò nung nên được giữ sạch các vật liệu dễ cháy để ngăn chặn các mối nguy hiểm hỏa hoạn. Hệ thống điện và khí đốt của lò nung nên được kiểm tra thường xuyên cho bất kỳ rò rỉ hoặc trục trặc nào. Trong trường hợp khí đốt - lò nung, thông gió thích hợp là rất quan trọng để ngăn chặn sự xây dựng - lên của khí nổ. Các nút dừng khẩn cấp phải dễ dàng truy cập và các nhà khai thác nên được đào tạo trong các quy trình khẩn cấp trong trường hợp có bất kỳ sự kiện bất ngờ nào, chẳng hạn như tăng nhiệt độ đột ngột hoặc lỗi thiết bị.
