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在陶瓷干燥工艺过程中实现节能

陶瓷厂 - 干燥黏土
科特赖克
Belgium
Published: 九 月 4, 2014
工业测量

“维萨拉相对湿度变送器已成为 Wienerberger 集团的标准配置。”
Koramic Pottelberg 工厂经理 Steven Debels

 

维萨拉加热探头技术帮助 Koramic Pottelberg 降低能耗并提高产品质量

Koramic Pottelberg 隶属于 Wienerberger 集团,位于比利时科特赖克,生产 Koramic 品牌屋面瓦。该工厂每年生产 7,000 万件陶瓷,其中大部分为屋面瓦,面向比利时、荷兰、法国和英国客户,这些国家所在区域气候条件严苛,因此需要高品质瓷砖。鉴于湿度测量对 Koramic Pottelberg 提高运营能效起到持续的推动作用,该企业已将由维萨拉设备执行的湿度测量纳入热量回收项目。得益于此,该企业的干燥机能耗显著降低。

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Koramic Pottelberg 项目团队。左起:工艺工程师 Anthony Dessoubrie;生产经理 Huguens Quatthanens;来自维萨拉的 Marc Mangelschots;工艺工程师 Christophe Le Roux;以及工厂经理,Steven Debels。

 

掌控古老工艺,应对现代挑战

尽管将黏土转化为建筑材料是世界上古老的行业之一,但制砖却是一项难以掌控的工艺。“干燥黏土颇具挑战性,”Koramic Pottelberg 的工厂经理 Steven Debels 说道。“它的层与层之间本来就含有大量的水。如果干燥工艺没有得到很好的控制,就可能会导致最终产品紧皱或出现裂缝,”他解释道。除产品质量外,能耗也是一个关键考虑因素。“我们工作的全部内容都是关于节能。我们为客户提供节能解决方案,同时也致力于在我们自己流程中降低能耗,”他补充道。

多阶段工艺

该工艺的第一步在黏土制备区进行,在那里,原材料和添加剂得到混合,达到恰当的粒度和湿度水平。之后,黏土进入成型阶段,在该阶段,瓷砖被压入金属模具并转移到大型干燥室。干燥后,为瓷砖进行涂层处理,最后在窑炉中烧制。

为减少能耗,Koramic Pottelberg 启动了一个项目,以回收窑炉的热量并将其用于干燥阶段。“干燥是我们工艺过程中最为关键的阶段。令热量回收颇具挑战性的是周期性干燥机的周期性特征,”Steven Debels 说道。热量回收解决方案包括一个温度控制系统,该系统用于将周期性窑炉的热空气(高达 750 °C)与冷空气混合,混合后的空气温度为 130 °C,系统会将这些混合空气送到干燥阶段,而干燥阶段的工作温度为 45-85 °C,要让空气冷却至该工作温度需要大量干燥空气流入干燥室。位于干燥室的相对湿度变送器可控制干燥工艺。“在干燥工艺开始时,湿度必须保持在高水平。干燥过快会导致瓷砖破裂和产量损失,”Debels 补充道。根据湿度仪器发出的控制信号,通过排放潮湿空气来控制干燥室的湿度。

部署热量回收系统后,之前使用的湿度测量系统在干燥周期的开始阶段无响应,导致干燥机的湿度控制功能不准确。维萨拉的区域销售经理 Marc Mangelschots 提出了一个解决方案。“在干燥周期开始时,室内的相对湿度接近 100%。冷凝环境可能会使湿度传感器表面布满水珠,从而导致测量仪器无响应,而维萨拉加热探头可在接近冷凝的环境条件下进行可靠的测量,”Mangelschots 说道。

最初的两款湿度仪器已经被采用加热探头技术的维萨拉 HMT337 变送器所取代,该变送器能够即时提供准确测量并能实现对干燥工艺的出色控制。“除节省能源外,瓷砖的质量都比以往更胜一筹,”工艺工程师 Anthony Dessoubrie 说道。Debels 进一步解释道:“能源消耗占据总生产支出的 20-25%

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旧系统(左)和带有加热探头的维萨拉 HMT337(右)的 48 小时干燥周期。工艺流程开始时,加热探头技术可提供准确的相对湿度读数,而非加热探头
却会因为冷凝而布满水珠。”data-entity-type=

 

 

挑战 解决方案 益处

黏土的干燥工艺需要精心控制

维萨拉 HMT330 系列温湿度变送器采用加热探头技术,即使在冷凝环境下也能提供准确的湿度读数

能耗降低

周期性烘箱的热量回收使干燥机控制颇具挑战性

 

改进了干燥机控制

在干燥周期开始时,干燥机中的湿度控制系统无响应

 

最终产品质量有所提高