optimiza el rendimiento en planta: nuevas tecnologías de control y de proceso. juan boix, itc

Desarrollo de Prototipos y Sistemas de Control para la Industria Cerámica

INFODAY 2009: Jornada de Transferencia de Resultados de Proyectos de I+D+i

Proyecto financiado por:

© ITC-AICE, 2009

INTRODUCCIÓN

© ITC-AICE, 2009

INTRODUCCIÓN

© ITC-AICE, 2009

CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO CERÁMICO

- Medida en continuo de la densidad de la barbotina

- Control automático de la molienda en continuo

- Sistema de esmaltado insensible a las variaciones de viscosidad del esmalte

- Medida del ciclo de temperaturas experimentado por las piezas cerámicas

- Medida de los gradiente transversales de temperatura

- Medida de la temperatura de los soportes a lo largo del ciclo de secado

- Medida en continuo de la humedad residual de los soportes

- Medida de la densidad aparente por absorción de rayos X

- Medida en continuo de la humedad de los soportes recién prensados

- Control automático de la operación de prensado

- Medida en continuo de la humedad del polvo atomizado

- Control automático del atomizador

- Diseño de silos

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MEDIDA DE LA DENSIDAD APARENTE POR RAYOS-X

© ITC-AICE, 2009

MEDIDA DE LA DENSIDAD APARENTE POR RAYOS-X

Principio físico de medida

h

I0I

h

0

Ie

I 0lnI lnI h

PC Industrial

Blindaje

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MEDIDA DE LA DENSIDAD APARENTE POR RAYOS-X

© ITC-AICE, 2009

MEDIDA DE LA DENSIDAD APARENTE POR RAYOS-X

Información proporcionadaRadiografía Mapa de espesores

Mapa de densidades

Intensity (V)550 650600575 625

Tickness (mm)9,5 10,710,19,8 10,4 11,0

Bulk density (kg/m3)1990 20302010 2050

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MEDIDA DE LA DENSIDAD APARENTE POR RAYOS-X

Métodos de medida de la densidad aparente

Inmersión en mercurio Membranas con aire Membranas con agua

Nocivo

Destructivo

Discontinuo

Discreto1980 1981 1985

1985 19851985

1985 1985 1985

Método Convencional

Seguro

No destructivo

Discontinuo

Inspeccióntotal

Inspección Radiológica

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CONTROL AUTOMÁTICO DE LA OPERACIÓN PRENSADO

Control convencional de la operación de prensado

PRENSA

Polvoatomizado

Presión deprensado

Humedad

SoportesDensidadaparente

Troceadode piezas

Medida de ladensidad aparentepor inmersión en

mercurio

Toma puntualde muestras

de polvo

Medida de lahumedad en

termobalanzasOperario de

prensas

Modificaciónmanual de la

presión

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CONTROL AUTOMÁTICO DE LA OPERACIÓN PRENSADO

PRENSA

Polvoatomizado

Presión deprensado

Humedad

Soportes Densidadaparente

Sensor humedadMM710

Humedad

Programa decontrol automático

Consignadensidadaparente

Modificaciónautomática

de la presión

Presióncalculada

Sistema decontrol dela prensa

Control automático de la operación de prensado

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CONTROL AUTOMÁTICO DE LA OPERACIÓN PRENSADO

Evolución de variables con control automático

5,00

5,25

5,50

5,75

6,00

6,25

6,50

6,75

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Tiempo (h)

Hu

me

da

d (

%)

275

300

325

350

Pre

sió

n m

áx

ima

(ba

r)

± 0,4 %

25 bar

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CONTROL AUTOMÁTICO DE LA OPERACIÓN PRENSADO

Evolución de variables con control automático

1980

1990

2000

2010

2020

2030

2040

6 8 10 12 14 16 18 20 22

Tiempo (h)

Dap (

kg

/m3 )

(Dap)SP

LCI

LCS

(Calibre A)

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CONTROL AUTOMÁTICO DE LA OPERACIÓN PRENSADO

Distribución de tamaños en la clasificación final

0

5

10

15

20

25

30

35

Po

rcen

taje

Pie

zas (

%)

Centrocalibre A

Límiteinferior del calibre

Límitesuperior del calibre

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CONTROL AUTOMÁTICO DE LA OPERACIÓN PRENSADO

Mejora de la calidad

75 %Control

convencional

92 %Control

automático

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Po

rce

nta

je d

e c

alib

re c

en

tra

l

17 %

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SISTEMA DE APLICACIÓN DE ESMALTE VISCOFREE

Problema

Masa 1

Temperatura Viscosidad

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SISTEMA DE APLICACIÓN DE ESMALTE VISCOFREE

Problema

Masa 2 ≠ Masa 1

Temperatura Viscosidad

© ITC-AICE, 2009

SISTEMA DE APLICACIÓN DE ESMALTE VISCOFREE

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00

hora

Can

tid

ad e

smal

te (

g)

30

35

40

45

50

55

60

Vis

cosi

dad

(s)

Seguimiento del sistema convencional: 19/06/07

Formato 31 x 43 cmRango de cantidad esmalte permitido : 52,4–55,6 g

56 s

42 s

35 s

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SISTEMA DE APLICACIÓN DE ESMALTE VISCOFREE

Seguimiento del VISCOFREE: 6/06/07

Formato 25 x 36 cmRango de cantidad esmalte permitido : 32–34 g

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00

hora

Can

tid

ad e

smal

te (

g)

30

35

40

45

50

55

60

Vis

cosi

dad

(s)46 s

37 s

© ITC-AICE, 2009

SISTEMA DE APLICACIÓN DE ESMALTE VISCOFREE

Seguimiento del VISCOFREE: 7/06/07

Formato 25 x 36 cmRango de cantidad esmalte permitido : 32–34 g

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00

hora

Can

tid

ad e

smal

te (

g)

30

35

40

45

50

55

60

Vis

cosi

dad

(s)

58 s

40 s

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SISTEMA DE APLICACIÓN DE ESMALTE VISCOFREE

¿Cómo modificar la cantidad de esmalte aplicado de un modelo a otro?

Cambiando la sección de la zona de descarga

Sistema de cambio rápido de boquillas

- Sistema tipo revólver con dos boquillas

- Permite cambiar el caudal de esmalte en continuo, sin detener la alimentación

www.itc.uji.es

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