Persian
English

شرکت طراحی و مهندسی

دایان صنعت سبز

مشاوره، طراحی، ساخت و اجرای ماشین آلات

فراوری مواد معدنی
کاشی و سرامیک
آجر

منو

کاشی سرامیک پرسلان

تولید کاشی و سرامیک و پرسلان

مقایسه تولید گرانول کاشی به دو روش تر و خشک

بطور کلی تولید کاشی و سرامیک شامل دو واحد اصلی می باشد.

واحد تهیه گرانول

واحد پرس و پخت

1 – روش تر :

در این روش ابتدا خاکهای ورودی به کارخانه در واحد سنگ شکن با دانه بندی مورد نیاز خرد و سپس در سیلوهای خاک ذخیره و پس از فرموله کردن خاک توسط آسیابهای تر به دوغاب تبدیل می شود. سپس دوغابهای تولیدی در همزنهای زیر زمینی هموژن و ذخیره می گردد و سپس در واحد اسپری به گرانول تبدیل می گردد.

2 – روش خشک :

خاکهای ورودی به کارخانه وارد مجموعه خردایش شده و میکرونیزه می گردد. پس از این مرحله, پودر میکرونیزه با دانه بندی مورد نیاز -که تابعی از نوع خاک و نوع محصول تولیدی
می باشد- وارد دستگاه رطوبت زن( گرانولاتور) می گردد . در این مجموعه به جهت ایجاد گرانول مطلوب 11-12 % آب به پودر خاک اضافه می شود. به طور طبیعی گرانول تولید شده دارای منحنی دانه بندی مورد نظر نمی باشد و لذا جهت بهینه سازی گرانول های درشت وارد دستگاه بهینه ساز شده و به گرانول های اصلی اضافه می گردند. سپس گرانول های جهت رسیدن به رطوبت و روانروی مورد نیاز پرس وارد دستگاه خشک کن بستر سیال شده و سپس گرانول مربوطه آماده پرس و پخت می شود.

2-1 مشخصات کاشی سرامیک تولیدی به روش پودر خشک

اصولا طبق استاندارد, درجه بندی کاشی ها در ایران و سایر نقاط جهان بر اساس میزان جذب آب و مقاومت می باشد. در روش پودر خشک فرمول بدنه جهت اکثر کاشی های تولیدی اعم دیوار و کف گروه B یکسان می باشد و صرفا با تغییر درجه حرارت کوره و سیکل کوره میزان جذب آب و مقاومت تغییر می یابد. معهذا برای تولید پرسلان به افزودن مواد سخت نظیر فلدسپار نیاز می باشد که می توان تا 55% فلدسپار وارد آسیاب نمود و به همراه سایر مواد پودر کرد.

همانطور که پیشتر اشاره شد می توان با تغییر درجه حرارت کوره و سیکل کوره میزان جذب آب و مقاومت کاشی را تغییر داد بدین ترتیب که با افزایش درجه حرارت همراه با افزایش سیکل کوره میزان مقاومت کاشی افزایش و میزان جذب آب کاهش می یابد.

- اگر میزان درجه حرارت و سیکل کوره به گونه ای طراحی شود که جذب آب کمتر از 0.5 % و مقاومت بالای 400 باشد کاشی پرسلان می گردد که در سیستم خشک با اضافه کردن مواد افزودنی نظیر فلاکس ئیدروبوراست می توان با دمای پایین تر و سیکل یکسان به جذب آب کمتر از 0.5 % دست یافت.

- اگر میزان درجه حرارت و سیکل به گونه ای طراحی شود که جذب آب بین 4-6 و مقاومت250 باشد کاشی گروه B به استاندارد BIIA تولید می گردد.

- اگر جذب آب 6-17 درصد و مقاومت 200 باشد کاشی BIIB تولید می شود و به همین نحو کاشی دیوار و سایر موارد.

بنابراین با یک بدنه و صرفا با تغییر لعاب و انگوب و چاپ می توان انواع کاشی ها را تولید نمود. میزان ظرفیت تولید بسته به نوع کاشی و سیکل کوره متفاوت می باشد. سیکل تولیدی جهت کاشی کف گروه BIIB  حدود 20 الی 25 دقیقه و BIIA  حدود 30 دقیقه می تواند باشد.

3-بررسی مقدار مصرفی آب ، برق ، گاز ، روانساز و هزینه های دیگر در روش گرانول خشک و تر

1-میزان آب

یکی از بزرگترین مشکلات کشورهای جهان در سال های آینده تأمین آب می باشد. در حال حاضر هر ساله سطح آبهای زیر زمینی در کل جهان کاهش می یابد. میزان حجم آب رودخانه هر سال رو بهکاهش می باشد. در کشور فرانسه در سال 2011 به دلیل کاهش سطح آب رودخانه ها و آلودگی آب ها و کمبود آب میزان مصرف آب در 12 ایالت از 29 ایالت جیره بندی شده است.

این خشکسالی طی 50 سال گذشته بی سابقه بوده است. بحران، در تمام کشورهای جهان در طی
سال های آینده افزایش می یابد و آب به یکی از بزرگترین دغدغه های دولت ها تبدیل می گردد.

استان یزد یکی از استان های کویری کشور می باشد. همواره از قدیم مشکل تأمین آب وجود داشته است. در حال حاضر سطح آب های زیر زمینی هر ساله در استان یزد روبه کاهش
می باشد. و دولت سرمایه گذاری بسیاری در جهت تأمین آب آشامیدنی و آب مصرفی استان یزد انجام داده است.

مصرف آب در روش تر :

یکی از مصارف مهم آب استان در قسمت صنایع در صنعت کاشی و سرامیک می باشد. چرا که در پروسه تولید کاشی و سرامیک به روش تر ابتدا خاک سنگ شکن  شده  توسط بالمیل های تر به دوغاب میکرونیزه با میزان آب  حدود 40 % تبدیل می گردد سپس توسط اسپری درایر دوغاب فوق به گرانول تبدیل و آب حاوی آن نیز بصورت بخار خارج می گردد. خاکهای ورودی به بالمیل دارای رطوبتی حدود 2 الی 5 درصد می باشند که جهت دوغاب سازی تا حدود 40 درصد به آن آب اضافه می گردد.

با عنایت به مصرف 18 کیلوگرم و با احتساب 2 کیلوگرم پرت, حدود kg 20 گرانول برای هر متر مربع مورد نیاز می باشد. مقدار آب مصرفی در هر متر مربع به شکل زیر محاسبه می گردد.

اگر دانسیته دوغاب حدود  65/1 باشد وزن یک لیتر دوغاب معادل :

Kg 65/1 = 1 ×65/1 = V .    = m

و با عنایت به رطوبت 40 % مقدار آب مصرفی معادل :

Lit 66/0  یا kg 66/0 = 4/0 ×65/1

مقدار مصرف آب برای یک متر مربع :

     lit 13 = 66/0 ×20

بنابراین اگر یک کارخانه تولیدی با میزان تولید 000/000/4 متر مربع کاشی کف در یک سال و به ازاء هر کیلوگرم خاک مصرف حدود 660/0 لیتر آب نیاز داشته باشد. خواهیم داشت, 

   000/800/52 = 66/0 ×20 ×000/000/4

میزان آب مورد نیاز در اسپری m3 52800 خواهد بود.  یا به عبارت دیگر با تولید 13000 متر مربع کاشی در روز فقط در قسمت آماده سازی روزانه 000/170 لیتر آب مورد نیاز است که
می بایست تبخیر و از چرخه تولید حذف گردد. لازم به ذکر است این میزان آب فقط در اسپری مصرف شود.

با توجه به ظرفیت و پتانسیل تولید کاشی در استان که به حدود 000/000/50 متر مربع در سال 
می رسد میزان مصرف سالیانه آب 000/600/ 6 متر مکعب خواهد بود که می بایست تبخیر گردد.

مسلماً با این میزان برداشت از آب های زیر زمینی یکی از مشکلات استان تهیه آب جهت کارخانجات کاشی می باشد.

دلیل عدم محاسبه رطوبت گرانول ( 6 % قبل از پرس ) در محاسبه مصرف آب در روش تر به این خاطر می باشد که مقدار آب 40 % محاسبه شده شامل اختلاف رطوبت خاک و گرانول زیر اسپری و مقدار 6 % نیز بعنوان پرت آب جهت شستشوی در نظر گرفته شده است.

میزان رطوبت خاک بدست آمده بعد از رطوبت زن حدود 5 الی  6 درصد می باشد و خاک بعد از ذخیره شدن در سیلوها جهت مصرف به بالای سرپرس ارسال می شود.

مصرف آب در سیستم خشک :

میزان رطوبت مورد نیاز برای سیستم خشک حدود 12 % در نظر گرفته می شود که با توجه به رطوبت ورودی خاک ها(حدود 5%) تنها 7% آب در رطوبت زن اضافه می گردد که در نتیجه مصرف آب برای هر متر مربع به قرار زیر می باشد,

Lit 4/1 = 07/0 ×20

که در مقایسه با سیستم تر حدود 90% کاهش می یابد. این میزان آب 10 % آب مورد نیاز روش تولید خاک به صورت اسپری می باشد.

در پایان در مقایسه روش تر یا خاک خشک به ازای هر متر مربع با وزن 20 – 18 کیلوگرم ، مقدار آب مصرفی در روش گرانول تر :

Lit 13 = 65/0 ×20

بنابراین حدودا میزان 12 لیتر آب به ازا هر متر مربع صرفه جویی میگردد که علاوه بر جلوگیری از به هدر رفتن، این میزان آب باعث میگردد میزان و اندازه مخازن ساخته شده جهت آب مصرفی و تاسسیسات  مصرفی کاهش یابد

2-مصرف گاز

روش گرانول تر

با عنایت به کاهش رطوبتی حدود 38 % تا 40 % در اسپری درایر و مقدار آب تبخیری برای هر
 m2 حدود 13 لیتر آب و با عنایت به ارزش حرارتی گاز طبیعی  8200 کیلوکالری بر متر مکعب  در می یابیم که برای تبخیر یک لیتر آب حدود 850 کیلو کالری در سطح دریا نیاز می باشد که این مقدار جهت ارتفاع یزد حدود 900 کیلوکالری می باشد. 

بنابراین برای یک متر مربع کاشی

Kcal/m2 11700 = 900 ×13

m3 gas/m2 tile 42/1 = 8200 / 11700

با توجه به هزینه 1000 ریال برای هر متر مکعب گاز :

ريال 1420 = 000/1 ×42/1

که اگر پرت گاز جهت روشن کردن و نیز گرم کردن اسپری درایر در نظر گرفته شود رقم هزینه به   m2 /Rial 1500 بالغ می گردد.

برای یک کارخانه با تولید m2/day 13000 مقدار گاز مصرفی در اسپری در روز

3/day m 500/19 = 5/1 ×000/13

که این مصرف بسیار بالایی می باشد و در روش خشک مصرف گاز بر هر متر مربع تهیه پودر خشک 150 ریال معادل 10 درصد مصرف اسپری می باشد. البته با توجه به کاهش 60 درصدی میزان گاز ظرفیت تاسیسات گاز و ایستگاه در نظر گرفته شده نیز به همین مقدار کاهش میابد

3-مصرف برق

در تئوری پودر سازی به روش تر و خشک و نیز در مقام مقایسه برای یک آسیاب گلوله ای تر و خشک همواره آسیاب تر 20 % بیشتر از آسیاب خشک مصرف انرژی خواهد داشت و نیز پودر سازی چه در خصوص پروسه تر و چه پروسه خشک با توجه به انتخاب نوع دستگاه هزینه های انرژی برق متفاوتی خواهند داشت بعنوان مثال برای یک خاک با خواص ثابت و اندیس کاری kwh/ton 12 اگر از آسیاب گلوله ای خشک استفاده نمائیم مصرف انرژی الکتریکی معادل kwh/ton 30 و اگر از آسیاب غلطکی استفاده نمائیم مقدار انرزی مصرفی معادل kwh/ton 22 می باشدکه این اعداد موید این میباشد که آسیاب های غلطکی نسبت به آسیابهای گلوله ای 20 % مصرف برق کمتری خواهند داشت.

جهت بررسی مقدار مصرف برق برای یک متر مربع دو واحد تولید گرانول تر و تولید خاک خشک را با هم مقایسه می کنیم. هر دو واحد را با ظرفیت تولید 400 تن در روز در نظر
می گیریم.

مصرف برق واحد خشک معادل 500 کیلو وات می باشد که عبارتست از خط آسیاب و تجهیزان همراه

مصرف برق واحد تر شامل 6 دستگاه بالمیل 132kw ، هشت عدد همزن 11 kw، دو عدد پمپ 20kw و 200 کیلو وات برای فن های اسپری و مشعل در نظر می گیریم.

برای بررسی برق مصرفی یک خط گرانول تر به ظرفیت ton/day 400 شرکت Remas با یک خط خشک ton/day 400 مطابق پیشنهاد شرکت دایان صنعت  بررسی شده است .

خط تر

توان بالمیل ها ، 6 دستگاه 43000 لیتری :                                    kw 792 = kw 160 ×6

برق مصرفی همزن، سرویس تانک و ذخیره های دوغاب :                    kw 88 = kw 11 ×8

اسپری درایر ، دو دستگاه 11000 لیتری :                                     kw 200 = kw 200 ×1

پمپ ستونی                                                                           kw 40 = kw 20 ×2                                        

پمپ های دیافراگمی, سرویس پمپ ها و الک ها                              kw 80 = kw 11 ×8

__________________________

جمع کل :                                                                                      kw 1200

خط خشک

آسیاب اصلی :                                                                                        kw 250

فن اصلی :                                                                                             kw 200

رطوبت زن و الک و خشک کن :                                                                    kw 50

_______________________

جمع کل :                                                                                           kw 500

با مقایسه اعداد بالا مشاهده می شود که به ازای هر تن خاک به روش تر kwh/ton 72 و برای خط خشک kwh/ton 25 می باشد و با احتساب 20 کیلوگرم خاک برای هر متر و قیمت 470 ريال برای هر kwh برق :

kwh 800/28 = 400 ×72

kwh /m2 44/1 =20.000/28.800

676.8= 470 ×44/1

قیمت برق مصرفی گرانول تر برای هر متر مربع :  676.8 ريال

kwh 10.000 = 400 ×25

kwh /m2 5/0 =20.000  / 10.000

235= 470 ×5/0

قیمت برق مصرفی خاک خشک برای هر متر مربع :        235 ريال

میزان صرفه جویی انرژی برق در روش پودر خشک در قسمت آماده سازی حدود 58 درصد
می باشد. میزان برق مصرفی به جهت تولید m2 1 در روش تر حدود 44/1 کیلووات می باشد.

اگر بهای متوسط برق مصرفی حدود 470 ریال باشد. به ازاء هر متر مربع حدود 441  ریال صرفه جویی ریالی برق خواهیم داشت.

این میزان صرفه جویی علاوه بر افزایش سود و بهره وری شرکت می تواند سهم زیادی در صرفه جویی انرژی برق و استفاده بهینه از این انرژی داشته باشد. همچنین سرمایه گذاری اولیه امتیاز برق و تابلو توزیع و خازن کاهش می یاید.

4- مصرف گلوله سرامیکی

در روش پودر خشک با توجه به اینکه دوغاب تولید نمگردد احتیاج به گلوله سرامیکی نمیباشد. میزان مصرف گلوله سرامیکی به ازاء هر تن خاک 1.3 کیلو میباشد که با توجه به قیمت 70000 ریالی گلوله برای هر کیلو و در نظر گرفتن یک متربع کاشی 20 کیلو گرمی میزان هزینه گلوله 1820 ریال به ازاء هر متر مربع میباشد

5-میزان روانساز

مصرف روانساز در شرکت ها متفاوت بوده که می توان به عنوان نمونه مثال ذیل را در نظر گرفت:

 میزان مصرف شامل 0.6 درصد متاسیلیکات به قیمت 10،000 ریال برای هر کیلو و 0.4 درصد کسیلیکات سدیم به قیمت 11،000 ریال برای هر کیلو در نتیجه برای یک متر مربع بدنه 20 کیلویی میزان 1800 ریال صرفه جویی در مصرف روانساز صورت می گیرد.

6-خاک های مورد استفاده

خاکهای مصرفی در این روش عمداً کلی هایی است که دارای رئولوژی مناسبی برای سیستم تر نمی باشد به همین دلیل قیمت تمام شده در کارخانه در استان یزد حدود 120 ريال می باشد در صورتی که برای سیستم تر خاک های مورد استفاده دارای حداقل قیمت 200 ریال در یزد می باشد. در نتیجه با توجه به مصرف kg 20 کاهش قیمت معادل 1600 ريال به ازای هر متر مربع می توان در نظر گرفت و با عنایت به کاهش ضخامت کاشی در خاک خشک می توان عدد فوق را تا مرز 1800 ريال افزایش داد.

7-سرمایه گذاری ماشین آلات

خط خشک  ton/hr 20 با 20 ساعت کارکرد شامل ماشین آلات خارجی ، سیلوها ، سیستم های انتقال معادل 000/600/1 یورو می باشد. در صورتی که ماشین آلات تهیه گرانول تر با ظرفیت فوق ton/day 550 شامل 6 دستگاه بالمیل 43000 لیتری ، دو دستگاه اسپری 9000 لیتری به انضمام همزن ها ، سنگ شکن ها ، سیلوها ی مربوطه و استراکچر بالغ بر 000/200/3 یورو هزینه در بر خواهد داشت. در نتیجه کاهش هزینه سربار معادل 1200 ریال به ازای هر متر مربع می باشد.

8-فضای مورد نیاز

برای یک خط تولید ton/hr 25 مساحتی معادل m2 1000 برای خط میکرونیزه مورد نیاز
می باشد و بری خط تولید گرانول تر معادل ton/hr 35 فضای معادل  m2 3000 برای بالمیل ها و اسپری درایر و سنگ شکن مورد نیاز می باشد همچنین اگر عملیات ساختمانی نظیر فونداسیون های بالمیل و اسپری و استراکچرهای مورد نیاز حوضچه های زیرزمینی و نیز کاهش ارتفاع سالن از 27 متر به 18 متر در نظر گرفته شود که تقریباً 60 % در سرمایه گذاری برای زمین و سالن صرفه جویی می گردد.

9-هزینه های پرسنلی

پرسنل مورد نیاز در واحد آماده سازی و سنگ شکن خط اسپری معادل 24 نفر برای تولید ton 600 گرانول تر می باشد در صورتی که پرسنل مورد نیاز یک واحد خشک 15 نفر می باشد. با در نظر گرفتن هزینه پرسنلی برای هر متر مربع معادل 400 ريال هزینه فوق به میزان 30 % معادل 150 ريال کاهش می یابد.

10 خرید امتیاز های آب ، برق ، گاز :

با توجه به محاسبات قبلی مبنی بر مصرف برق و با عنایت بر صرفه جویی در مصرف برق ، گاز و آب  می توان مقدار امتیاز برق خریداری شده برای واحد تهیه بدنه در گاز حدود 60 % در برق حدود 40 % و در آب تا حدود 80 % کاهش می یابد که خود مبلغ زیادی در حجم سرمایه گذاری تأثیر و در نتیجه قیمت تمام شده کالا کاهش می یابد.

 

جمع بندی کل

اختلاف هزینه تولید کاشی به روش خشک و تر:

بابت کاهش هزینه برق:                             441 ریال

 بابت کاهش هزینه گاز:                           1350 ریال

 بابت کاهش هزینه روانساز:                      1800 ریال

 بابت کاهش هزینه خاک:                         1800 ریال

بابت کاهش گلوله و لاینر:                        1820 ریال

 بابت کاهش هزینه های پرسنلی:                 150 ریال

بابت کاهش قیمت تمام شده به ازای سرمایه گذاری اولیه شامل قیمت ماشین آلات، سرمایه گذاری، زمین، سالن، انشعاب برق گاز و آب:  2200 ریال

جمع کل هزینه های صرفه جویی شده در روش خشک به ازای هر متر مربع:                   9000-10000 ریال

 

آلودگی محیط زیست

با صرفه جویی حدود 58 درصد برق و 90 درصد گاز و 90 درصدی آب علاوه  بر صرفه جویی در منابع انرژی و کاهش بهای قیمت تمام شده می تواند در حفظ محیط زیست نیز بسیار موثر باشد.

در حال حاضر تمام  برق تولیدی در سطح کشور از طریق نیروگاههای بخار یا گازی یا به صورت سیکل ترکیبی تأمین می شود که منبع اصلی تأمین آنها سوخت های فسیلی می باشد. استفاده از سوختهای فسیلی صدمات جبران ناپذیری به محیط زیست وارد می کند.

در روش تولید گرانول به صورت تر یا همان اسپری درایر حدود 3 درصد ( در بهترین حالت ) خاک از طریق دود کش های اسپری وارد هوای اطراف کارخانه می شود . این مقدار در اسپری های کیفیت پایین یا چینی به مراتب بیشتر می باشد. این میزان خاک خروجی از طریق دودکش ها و همچنین گرد و غبار حاصل از سنگ شکن ها یکی از مسائل مهم زیست محیطی در شهرستان میبد می باشد که در صورت استفاده از روش پودر خشک میزان گرد و غبار حاصل از این دو قسمت کارخانه به صفر می رسد.







ارسال نظر
نظرات تایید شده: 0 نظرات تایید نشده:
* نام شما:

ایمیل شما: (محرمانه)

تلفن شما: (محرمانه)

* پیام شما:
رتبه: بد            خوب

کد نمایش داده شده را تایپ نمایید:

تازه سازی