自動化在燒前鉻錫紅生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　摘要：在企業(yè)生產(chǎn)中采用新技術(shù)、新工藝，符合時代對生產(chǎn)的要求，解放人力、節(jié)能降耗、改善環(huán)境。
　　關(guān)鍵詞：自動化 燒前鉻錫紅 傳統(tǒng)工藝 新工藝
　　中圖分類號：TQ174.45文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（b）-0104-01
　　在一些無機(jī)化工產(chǎn)品的制備過程中，按照工藝需要將一種或幾種物料在一定溫度下可熔的物料，與其他需要的氧化物原料在器皿內(nèi)邊熔研磨體旋轉(zhuǎn)的融、邊攪拌，在此過程中進(jìn)行混合分散。這個過程不同于僅僅在加熱過程中對幾種粉體或顆粒進(jìn)行混合的操作，所以熱處理加工在這種工藝中顯得尤為重要，而采用新型自動化熱熔攪拌設(shè)備具有自控恒溫、節(jié)省人力、熱利用率較高等優(yōu)點，有助于提高產(chǎn)品的發(fā)色力及產(chǎn)品的穩(wěn)定性，增加產(chǎn)品的市場競爭力。
　　1 企業(yè)采用新設(shè)備的背景
　　2009年以前企業(yè)在生產(chǎn)鉻錫紅（Sn-Cr-Ca-Si）這種結(jié)構(gòu)色料時燒前生產(chǎn)均使用傳統(tǒng)的方法。傳統(tǒng)的方法是用大鐵鍋加熱（用煤或氣體燃料），進(jìn)行簡單的機(jī)械攪拌。這種方法生產(chǎn)溫度不能較精確的得到控制，物料的攪拌混合過程極不充分，得到的成品色料發(fā)色力穩(wěn)定性較差。其次傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝?yán)速M人力。由于人力與機(jī)器使用的本質(zhì)差異，人員操作時需要時時在場，升溫過程中操作人員時時觀查溫度的變化，如果可以將操作人員的這一部分時間解放出來，可以利用這段時間干更多的工作。另外，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法有時還會污染加工中的產(chǎn)品，造成經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)濟(jì)危機(jī)后各企業(yè)為了降成本紛紛進(jìn)行技術(shù)改革，企業(yè)生產(chǎn)這種昂貴色料也迫切需要一種新型設(shè)備來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大鐵鍋生產(chǎn)以節(jié)能降耗。
　　2 對新型技術(shù)使用的設(shè)計要求
　　第一，為達(dá)到研磨均勻的目的，使用時加入鋼球作為攪拌球形轉(zhuǎn)筒的研磨介質(zhì)，采用清潔能源電作為加熱動力源程序。錫錠、鈣粉、石英在不斷旋轉(zhuǎn)的加熱轉(zhuǎn)筒中進(jìn)行熔融和攪拌混合。轉(zhuǎn)筒中加入一定重量直徑的鋼球，作為攪拌研磨體，使這個過程均勻和快速，這種操作類似于球磨轉(zhuǎn)動研磨、均化。
　　第二，溫度可以根據(jù)加工物料的工藝要求進(jìn)行設(shè)定和自動控制。加熱轉(zhuǎn)筒可以自動升溫，到溫后可在一定時間內(nèi)恒溫。
　　第三，為工人操作方便裝入和卸出鉻錫紅，加熱轉(zhuǎn)筒在旋轉(zhuǎn)的同時，可進(jìn)行向上向下的人工操作，方便按順序加入原料及卸出加工完成的混合物料。
　　第四，工人可通過調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速，得到加熱轉(zhuǎn)筒的不同轉(zhuǎn)速，以滿足原料均勻度的工藝要求。
　　第五，為了達(dá)到節(jié)約電能、防止污染，改善工作環(huán)境的目的，在熱轉(zhuǎn)筒外安裝有保溫外殼，可以有效減少散熱，提高了熱利用率、降低車間工人操作時的室溫。在保溫外殼下半部分的內(nèi)部，裝有可更換的電加熱元件，對加熱轉(zhuǎn)筒中原料進(jìn)行間接加熱，確保不污染產(chǎn)出色料。
　　整個系統(tǒng)通過電器控制柜對溫度、電機(jī)轉(zhuǎn)速、操作時間等進(jìn)行設(shè)定和控制。
　　3 新工藝在色料生產(chǎn)中的具體應(yīng)用
　　下面結(jié)合圖1對這種實用新型設(shè)備在加工鉻錫紅時的工作過程作進(jìn)一步說明。
　　參見圖1，我們可以看到的是固體粉狀熱熔攪拌設(shè)備的加熱轉(zhuǎn)筒外殼5、電器控制柜9、手柄8、調(diào)速電機(jī)10、支架12、轉(zhuǎn)動軸承13，其它加熱元件中的熱電偶7、萬向節(jié)11、等均在加熱轉(zhuǎn)筒內(nèi)部。
　　以加工燒前鉻錫紅的生產(chǎn)為例：第一，將裝置放置成圖示位置，開口向側(cè)上方，在轉(zhuǎn)筒中加入直徑≤2cm的鋼球。從開口將錫錠放入加熱轉(zhuǎn)筒1中，通過轉(zhuǎn)動軸承13關(guān)閉加熱轉(zhuǎn)筒與外界的擋板，加完后通過電器控制柜9設(shè)定溫度，并啟動設(shè)制開始加熱（轉(zhuǎn)筒不旋轉(zhuǎn)），此時操作工人可以進(jìn)行篩料、稱量氧化鈣粉與石英料為下一步加料作準(zhǔn)備。第二，待1.5h左右錫錠完全融化成液體狀，加入配好的鈣粉與石英混合料，并開動電機(jī)10對加熱轉(zhuǎn)筒1進(jìn)行順時針旋轉(zhuǎn)攪拌。同時調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速到規(guī)定值。在轉(zhuǎn)動攪拌混合的過程中，可根據(jù)要求改變加熱溫度、電機(jī)轉(zhuǎn)速或作業(yè)時間，在攪拌約1h左右混合料變成灰色沒有錫顆粒即可放料。若還有錫粒可以延長攪拌時間。第三，在轉(zhuǎn)動的同時，工人慢慢舉起出料把手8，使攪拌混合好的圓子紅半成品3緩緩卸出。一次生產(chǎn)在3h之內(nèi)完成。倒料后可放入下一塊錫錠融化，進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。倒出料在散熱40min后可以過30目篩測細(xì)度，每次篩余不超過0.1%為合格，并將篩上的錫粒重新放入鍋中進(jìn)行融化，這些工人都是利用的第二次融錫時間進(jìn)行的，連續(xù)生產(chǎn)8h時同一設(shè)備可以生產(chǎn)3次。
　　4 新工藝應(yīng)有前、后的綜合經(jīng)濟(jì)效益對比
　　在使用自動化設(shè)備前后給企業(yè)帶來了一個新的發(fā)展機(jī)遇，對兩種生產(chǎn)工藝的對比可以看出自動化設(shè)備給企業(yè)生產(chǎn)帶來的可觀經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)力提高。
　　自動化熱熔攪拌設(shè)備主要對產(chǎn)品的高溫發(fā)色有重大影響。高溫鉻錫紅是一種貴重色料，每公斤成品的市場價格都在100元以上，產(chǎn)品的合格率與企業(yè)利潤成正比例關(guān)系，采用新型技術(shù)使合格率提高1個百分點，企業(yè)利潤增加2.5%左右。
　　另外，傳統(tǒng)的工藝生產(chǎn)條件下的鉻錫紅產(chǎn)品L=52.44 a=25.80 b=9.77 ，而新生產(chǎn)工藝加工的同樣產(chǎn)品色相為：L=51.56 a=27.32 b=10.73 △L=-0.88 △a=1.52 △b=0.95 △E=2，這樣的深、紅、黃可以在做成品時節(jié)省2個百分點的色料加入量，而且不會影響發(fā)色。
　　在企業(yè)在成本上，工人的日工作量增加。使用傳統(tǒng)工藝時，工人的日工作量為300kg產(chǎn)品；更換新的工藝后工人日工作量為400～450kg，日生產(chǎn)量多100kg。
　　5 結(jié)論
　　采用新工藝后企業(yè)日加工量得到了提高，并且節(jié)省了人力、物力。說明設(shè)備設(shè)計與實際應(yīng)用相吻合，新技術(shù)在工作中的重要性日漸突顯，有助于實現(xiàn)企業(yè)的成本降低，利潤最大化。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 孫再清，劉屬興.陶瓷色料生產(chǎn)及應(yīng)用[M].化學(xué)工業(yè)出版