optimiza el rendimiento en planta: nuevas tecnologías de control y de proceso. juan boix, itc
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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
© ITC-AICE, 2009
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
Proyecto financiado por: