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  PLANTAS DE MOAGEM A SECO PARA CERÂMICA
DRY-TECH
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PLANTAS DE MOAGEM A SECO PARA CERÂMICA DRY-TECH


Nos últimos anos, graças a um trabalho contínuo de pesquisa e desenvolvimento, as linhas de moagem a seco passaram por uma grande evolução, tanto é que hoje, com esta tecnologia, pode-se produzir uma pasta cerâmica altamente qualificada para:

Os objetivos atingidos com a utilização desta tecnologia relativamente ao sistema a úmido com atomizador são essencialmente os seguintes:

  • Melhorar o produto final graças a um controle granulométrico constante
  • Desvincular o custo do produto final da variável energética (com o processo a seco, consegue-se reduzir o consumo de gás e energia elétrica em até 80%)
  • Obter uma drástica redução do consumo de água (passando de 32 – 40% utilizado na moagem a úmido a 2 – 4% de água utilizado na moagem a seco)
  • Eliminar as fontes de poluição que o atomizador comporta
  • Aumentar a produção nos fornos

Para garantir o atingimento dos objetivos acima citados, o processo de moagem a seco MS-PPFV deve passar por 8 etapas extremamente importantes:

  1. Secagem das matérias primas com umidade superior a 20%
  2. Alimentação e dosagem dos componentes da pasta com sistema de pesagem
  3. Moagem primária de pré-refinação
  4. Moagem de refinação/secagem/seleção granulométrica
  5. Peneiramento de controle e desferrização
  6. Homogeneização, umidificação/granulação com controle da umidade
  7. Estocagem e alimentação da prensa com o homogeneizador de peneira rotativa
  8. Supervisão e gerenciamento elétrico "inteligente" do sistema

PLANTAS DE MOAGEM A SECO PARA CERÂMICA DRY-TECH

SECAGEM DAS MATÉRIAS PRIMAS

Se na mistura estiverem presentes matérias primas com umidade superior a 20%, são necessárias as seguintes operações:

  • Secagem natural
  • Instalação de um sistema de secagem colocado no depósito das matérias primas

A primeira solução é absolutamente a mais conveniente do ponto de vista econômico e consiste, principalmente, em espalhar as matérias primas e expô-las ao sol até que se sequem. Em seguida, elas são acumuladas na pedreira e depois armazenadas em local coberto na fábrica.

Uma outra solução nos países quentes pode ser a estocagem das matérias primas em áreas cobertas por um teto transparente e providas de aberturas de respiro entre o teto e as paredes.
O efeito estufa que se cria pela irradiação solar faz sair o vapor de água para a atmosfera.
A solução acima descrita é ideal nos países quentes e para os clientes que conseguem organizar estas operações na pedreira.

Em condições diferentes, um rendimento de secagem ótimo com níveis de consumo limitados baseia-se no princípio da moagem e secagem combinadas.

Quando estão presentes matérias primas em torrões, prevê-se uma etapa de pré-moagem na qual as matérias primas são extraídas por uma caixa extratora com esteira metálica e tratadas por um quebra-torrões adequado.

A secagem pode ter início depois desta fase.

O material na entrada de um misturador é projetado por pás mecânicas em direção do secador instalado na parte superior. O princípio de funcionamento com despressurização hermética permite que o ar contido na câmara interna se mantenha continuamente seco e quente, de maneira que consiga chegar ao filtro com uma temperatura inferior 90°C e, conseqüentemente, sem condensação.
O sistema apresenta um baixo consumo de energia térmica (com uma vazão de 10-12 ton/hora, são necessárias somente 2.000.000 de kcal/hora para reduzir a umidade de 28% a 14%).

Depois desta etapa, as matérias primas são armazenadas nos relativos “boxes” especificamente projetados.

ALIMENTAÇÃO E DOSAGEM DOS COMPONENTES DA PASTA

Os componentes da pasta são canalizados em tremonhas de carga especiais que têm a função de estocagem.
A extração é feita, dependendo das dimensões do material e da sua umidade, por intermédio de Extratores com Condutos Vibratórios (1) e de Carros extratores com biela dupla MS (2) que, por sua vez, alimentam as esteiras de pesagem dosadoras contínuas ou descontínuas (3).
A partir das esteiras de pesagem, os vários componentes da pasta cerâmica são transportados em camadas sobre uma única esteira transportadora (4) para a fase de moagem primária.
Aqui começa o processo de mistura e homogeneização.

PLANTAS DE MOAGEM A SECO PARA CERÂMICA DRY-TECH


Na referida esteira, é sempre recomendável instalar uma Placa Magnética (5) e um Detector de metal (6). Estes instrumentos de controle são indispensáveis se quisermos evitar a presença de impurezas ferrosas e metálicas não magnéticas, sempre indesejáveis e perigosas, que causariam problemas de quebras nas máquinas do resto do processo.

MOAGEM PRIMÁRIA DE PRÉ-REFINAÇÃO

Um dos erros conceituais que se encontra com maior freqüência nas plantas a seco tradicionais é o de confiar toda a incumbência da moagem a um único moinho de acabamento, acreditando que o objetivo seja o de pulverizar o material ao máximo.

Desta maneira, deverão ser enfrentados alguns problemas, tais como:

  • Baixa resistência mecânica com conseqüente dificuldade em produzir os formatos maiores
  • Dificuldade de carregamento
  • Baixo número de golpes/min. da prensa
  • Desgaste excessivo dos moldes
  • Aumento dos tempos de secagem e queima.

E é por este motivo que é necessário integrar a forma e as dimensões da mistura de pasta com o produto proveniente de um Moinho primário de martelos.

Este moinho tem elevadas capacidades produtivas e pode receber material na entrada com dimensões de até 150-200 mm (além disso, esta solução permite utilizar os rejeitos de material cru e queimado previamente triturados pela pá mecânica). Na saída, pode fornecer mais de 50% do produto com dimensões inferiores a 400 micra e 40% abaixo de 100 micra.
Para a moagem de matérias primas com um teor de umidade de até 15%, torna-se necessária a utilização, dentro do moinho, do sistema de aquecimento patenteado com resistências elétricas tipo ITO.

MOAGEM DE REFINAÇÃO/SECAGEM E SELEÇÃO GRANULOMÉTRICA

Nesta altura, o material é enviado para o Moinho Pendular de Acabamento MOLOMAX.

Estes moinhos, graças ao sistema de alimentação dupla e à presença de distribuidores internos em relhas que otimizam o carregamento da câmara de moagem, garantem níveis de alta produtividade e, graças a um separador instalado acima da câmara de moagem, granulometrias extremamente finas.

A moagem final é realizada por pêndulos robustos que, com a ação da força centrífuga, exercem durante o rolamento uma forte pressão na pista de setores alojada na base do moinho.
Em seguida, o material é recolhido na parte superior do moinho mediante uma depressão criada pelo filtro “a jusante” e então selecionado por um separador.

A configuração do separador depende do tipo de material e da granulometria desejada.

As partículas rejeitadas pelo separador voltam a cair na câmara de moagem para serem tratadas simultaneamente com o material “fresco” proveniente do sistema com alimentação dupla, o que garante uma homogeneização perfeita da mistura entre as partículas leves e as pesadas.

Este sistema operacional (denominado moagem em veia de ar) é totalmente hermético e não deixa sair o pó fino para o ambiente.

O filtro de processo MS57000 também pode exercer a função de filtro de seção, evitando assim o investimento para a compra de um filtro específico.

Além disso, no Moinho Pendular é possível introduzir gases quentes, sempre em "veia de ar” por intermédio de um queimador de potência calorífica extremamente baixa (média de 400 kcal/l) com excelentes resultados de rendimento térmico e com a garantia da constância de umidade do material na saída, proporcionando assim grandes vantagens para a etapa seguinte de umidificação e aglomeração.

O produto que sai do moinho primário de martelos PIG apresenta uma forma poliédrica e uma curva granulométrica completa. Além disso, por ser em boa parte já fino (25% abaixo de 140 Mesh), é misturado com o produto do moinho pendular.

O resultado final é que estas partículas poliédricas constituem o esqueleto do azulejo, conferindo uma resistência mecânica extremamente elevada ao produto cru e seco (cerca de 40% a mais relativamente ao produto atomizado ou moído a seco apenas com o moinho de acabamento), com a conseqüente possibilidade de ser submetido a muitas outras operações na fase de esmaltação.

PENEIRAMENTO E DESFERRIZAÇÃO

As Peneiras inclinadas MS são instaladas depois do filtro porque a sua função é a de oferecer garantia e controle da qualidade do material cerâmico. A sua finalidade é essencialmente a de conseguir filtrar da pasta moída aquelas pequenas impurezas (madeira, borracha, plástico, etc.) que podem estar presentes porque, por apresentarem um peso específico muito inferior ao da mistura cerâmica, não são selecionadas pelo separador dinâmico.

PLANTAS DE MOAGEM A SECO PARA CERÂMICA DRY-TECH

As peneiras inclinadas podem ser equipadas com aparelhagens especiais que aumentam ainda mais a qualidade no controle e na seleção, tais como o sistema automático de autolimpeza da rede de peneiramento, a abertura oleodinâmica da parte de peneiramento e o novo Controle Automático de ruptura da rede.

Imediatamente depois da etapa de peneiramento, passa-se à fase de desferrização que garante uma remoção eficiente das impurezas ferrosas da pasta cerâmica por intermédio dos Desferrizadores Autolimpantes com barras magnéticas de neodímio (7000 Gauss efetivos).

Esta fase é extremamente importante, principalmente se quisermos obter produtos com esmaltes brilhantes

UMIDIFICAÇÃO, PELETIZAÇÃO E CONTROLE DA UMIDADE

Para concluir uma boa preparação da pasta, falta apenas a etapa de umidificação e peletização que constitui uma parte determinante do processo.
A Umidificadora Vertical exerce uma dupla função:

  • Fornece o teor certo de água para a pasta, através da utilização de bicos nebulizadores.
  • Mediante o eixo central provido de pás, que confere à pasta um movimento helicoidal combinado com o efeito resultante da nebulização, obtém-se uma aglomeração em grânulos de pequenas dimensões (inferior a 1 mm ~ 18 mesh, e com forma de novelo) e uma homogeneização em termos de umidade em todas as frações granulométricas da pasta
As principais vantagens desta fase tecnológica aparecem principalmente durante a prensagem. De fato, consegue-se obter uma relação de compressão significativamente reduzida e uma velocidade parecida com o material atomizado em termos de ciclos de prensagem.
Uma função importante e fundamental de controle e gerenciamento da umidade na umidificadora, é exercida por Medidores automáticos de umidade que são capazes de determinar e manter, com elevada precisão e de maneira contínua, a percentagem de umidade no material que sai da umidificadora, com conseqüentes vantagens nas fases de prensagem, secagem e queima.

ESTOCAGEM E ALIMENTAÇÃO DA PRENSA

O material é estocado em silos e permanece em repouso por pelo menos 24 horas para depois ser enviado para as prensas através das Peneiras Rotativas homogeneizadoras de alimentação.

Elas realizam a última etapa importante do processo de preparação a seco

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As Peneiras Rotativas homogeneizadoras têm mais de uma função: sobretudo realizam um peneiramento de controle imediatamente antes da alimentação do alvéolo do molde e isso permite eliminar todos os defeitos superficiais causados pela presença de placas, grumos ou impurezas ocasionais que entraram na pasta na última parte da planta.

Além disso, fazem uma verdadeira mistura das diferentes partículas granulométricas, homogeneizando a massa, com o resultado de otimizar as contrações e anular os defeitos de esquadrejamento e de calibração da própria prensa.

SUPERVISÃO E GERENCIAMENTO ELETRÔNICO "INTELIGENTE" DO SISTEMA

O cérebro do processo é o Quadro Elétrico de gerenciamento "inteligente" provido de sistema de supervisão capaz de comandar e monitorar todas as várias etapas do processo.

PLANTAS DE MOAGEM A SECO PARA CERÂMICA DRY-TECH

Graças também aos revolucionários MODULADORES DE FREQÜÊNCIA MS 6000, desenvolvidos e patenteados para trabalharem nas motorizações principais das máquinas de processo, consegue-se reduzir enormemente os consumos elétricos (até 40%) e, sobretudo, otimiza-se o rendimento das máquinas sem perdas de produtividade mesmo quando os órgãos moedores tiverem de ser substituídos.
O Quadro Elétrico de gerenciamento "inteligente" está provido de controle à distância via modem que permite ao centro de assistência da MS operar quando o cliente assim o solicitar.
Uma outra função importante é a da instalação do conta-horas que, depois de programado, gerencia todas as programações de manutenção nas máquinas principais utilizadas no processo.

CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES

O processo de preparação das matérias primas DRY-TECH é a resposta tecnológica da Manfredini&Schianchi à necessidade de reduzir significativamente os custos de processo na produção cerâmica, obtendo os mesmos níveis qualitativos dos processos tradicionais.

Graças a uma análise cerâmica rigorosa das matérias primas à disposição dos nossos clientes, a Manfredini & Schianchi, com a sua equipe técnica e com o auxílio de laboratórios e do seu equipamento piloto, desenvolveu a melhor pasta necessária para realizar, com o seu processo DRY-TECH, um produto cerâmico garantido de alta qualidade e reprodutível com o passar do tempo.

As vantagens mais importantes do processo DRY-TECH são:

  • Uma redução extremamente elevada do consumo térmico e elétrico relativamente aos sistemas de moagem a úmido.
  • Utilização de matérias primas mais econômicas que, antes, eram descartadas por problemas de viscosidade no processo tradicional a úmido.
  • Ausência de produtos desfloculantes.
  • Pouco espaço ocupado pela planta.
  • Elevado grau de automação.
  • Qualidade constante do produto.
  • Manutenção extremamente reduzida se comparada com as plantas tradicionais.
  • A eliminação quase total do consumo de água e da emissão de gases nocivos no ambiente graças à ausência de atomizadores ou de secadores de leito fluido.
  • Grande aumento do rendimento das prensas, secadores e fornos (até 30% a mais) graças às características específicas da formulação cerâmica desenvolvida e utilizada no processo M&S.
  • Grande redução da quantidade necessária de esmalte e engobo na fase de esmaltação graças à superfície extremamente lisa do suporte obtido com o processo Dry-Tech da M&S.

Processo a seco tradicional
Processo DRYTECH M&S
Processo a seco tradicional
Processo DRYTECH M&S

Outros sistemas de moagem a seco surgidos recentemente na onda do nosso sucesso não conseguem garantir nem a qualidade (ver a fotografia acima) nem a produtividade; conseqüentemente, não há nenhum benefício para os custos finais de produção.

O processo DRY-TECH da Manfredini & Schianchi já é o sistema alternativo de tratamento das matérias primas mais utilizado no mundo, com mais de 850.000.000 m² /ano de azulejos de vários tipos para pisos e revestimentos produzidos pelos seus clientes.

A evolução no processo DRY-TECH permite utilizar a tecnologia de preparação a seco para qualquer produção cerâmica e os resultados obtidos atendem plenamente a todos os requisitos das normas UNI em vigor.

Comparação de custos entre a Preparação a seco MS e a preparação a úmido **

Consumos
DRY TECH
Processo a úmido
Água (l/ton)
36
266
Eletricidade (kW/ton)
15
40
Gás natural (m3/ton)
5 para umidade de 12%
45
Pessoal
2 Pessoas
3 Pessoas
Custo de manutenção global (€/ton)
0,8
1,5

** Os dados de consumo do processo a úmido referem-se aos dados coletados no pólo cerâmico de Sassuolo, fonte ACIMAC

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Os dados fornecidos são indicativos e podem ser alterados sem aviso prévio

 

 


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