自動化在燒前鉻錫紅生產中的應用

　　摘要：在企業生產中采用新技術、新工藝，符合時代對生產的要求，解放人力、節能降耗、改善環境。
　　關鍵詞：自動化 燒前鉻錫紅 傳統工藝 新工藝
　　中圖分類號：TQ174.45文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（b）-0104-01
　　在一些無機化工產品的制備過程中，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邊熔研磨體旋轉的融、邊攪拌，在此過程中進行混合分散。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備具有自控恒溫、節省人力、熱利用率較高等優點，有助于提高產品的發色力及產品的穩定性，增加產品的市場競爭力。
　　1 企業采用新設備的背景
　　2009年以前企業在生產鉻錫紅（Sn-Cr-Ca-Si）這種結構色料時燒前生產均使用傳統的方法。傳統的方法是用大鐵鍋加熱（用煤或氣體燃料），進行簡單的機械攪拌。這種方法生產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，得到的成品色料發色力穩定性較差。其次傳統的生產工藝浪費人力。由于人力與機器使用的本質差異，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，傳統的生產方法有時還會污染加工中的產品，造成經濟損失。經濟危機后各企業為了降成本紛紛進行技術改革，企業生產這種昂貴色料也迫切需要一種新型設備來代替傳統的大鐵鍋生產以節能降耗。
　　2 對新型技術使用的設計要求
　　第一，為達到研磨均勻的目的，使用時加入鋼球作為攪拌球形轉筒的研磨介質，采用清潔能源電作為加熱動力源程序。錫錠、鈣粉、石英在不斷旋轉的加熱轉筒中進行熔融和攪拌混合。轉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動研磨、均化。
　　第二，溫度可以根據加工物料的工藝要求進行設定和自動控制。加熱轉筒可以自動升溫，到溫后可在一定時間內恒溫。
　　第三，為工人操作方便裝入和卸出鉻錫紅，加熱轉筒在旋轉的同時，可進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，工人可通過調速電機的轉速，得到加熱轉筒的不同轉速，以滿足原料均勻度的工藝要求。
　　第五，為了達到節約電能、防止污染，改善工作環境的目的，在熱轉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部，裝有可更換的電加熱元件，對加熱轉筒中原料進行間接加熱，確保不污染產出色料。
　　整個系統通過電器控制柜對溫度、電機轉速、操作時間等進行設定和控制。
　　3 新工藝在色料生產中的具體應用
　　下面結合圖1對這種實用新型設備在加工鉻錫紅時的工作過程作進一步說明。
　　參見圖1，我們可以看到的是固體粉狀熱熔攪拌設備的加熱轉筒外殼5、電器控制柜9、手柄8、調速電機10、支架12、轉動軸承13，其它加熱元件中的熱電偶7、萬向節11、等均在加熱轉筒內部。
　　以加工燒前鉻錫紅的生產為例：第一，將裝置放置成圖示位置，開口向側上方，在轉筒中加入直徑≤2cm的鋼球。從開口將錫錠放入加熱轉筒1中，通過轉動軸承13關閉加熱轉筒與外界的擋板，加完后通過電器控制柜9設定溫度，并啟動設制開始加熱（轉筒不旋轉），此時操作工人可以進行篩料、稱量氧化鈣粉與石英料為下一步加料作準備。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10對加熱轉筒1進行順時針旋轉攪拌。同時調節電機轉速到規定值。在轉動攪拌混合的過程中，可根據要求改變加熱溫度、電機轉速或作業時間，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。一次生產在3h之內完成。倒料后可放入下一塊錫錠融化，進行連續生產。倒出料在散熱40min后可以過30目篩測細度，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行融化，這些工人都是利用的第二次融錫時間進行的，連續生產8h時同一設備可以生產3次。
　　4 新工藝應有前、后的綜合經濟效益對比
　　在使用自動化設備前后給企業帶來了一個新的發展機遇，對兩種生產工藝的對比可以看出自動化設備給企業生產帶來的可觀經濟效益，生產力提高。
　　自動化熱熔攪拌設備主要對產品的高溫發色有重大影響。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，產品的合格率與企業利潤成正比例關系，采用新型技術使合格率提高1個百分點，企業利潤增加2.5%左右。
　　另外，傳統的工藝生產條件下的鉻錫紅產品L=52.44 a=25.80 b=9.77 ，而新生產工藝加工的同樣產品色相為：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省2個百分點的色料加入量，而且不會影響發色。
　　在企業在成本上，工人的日工作量增加。使用傳統工藝時，工人的日工作量為300kg產品；更換新的工藝后工人日工作量為400～450kg，日生產量多100kg。
　　5 結論
　　采用新工藝后企業日加工量得到了提高，并且節省了人力、物力。說明設備設計與實際應用相吻合，新技術在工作中的重要性日漸突顯，有助于實現企業的成本降低，利潤最大化。
　　參考文獻
　　[1] 孫再清，劉屬興.陶瓷色料生產及應用[M].化學工業出版