Diapositiva 1

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PREPARACIÓN DE LAS PASTAS CERÁMICAS
Procesos de fabricación de baldosas cerámicas
(A).- PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS - MOLIENDA
EN HÚMEDO - ATOMIZACIÓN - PRENSADO - SECADO -
(COCCIÓN) - ESMALTADO - COCCIÓN (VARIANTE SIN
ESMALTADO Y CON/SIN PULIDO)(VARIANTE CON
COGENERACIÓN) (B).- PREPARACIÓN DE MATERIAS
PRIMAS - MOLIENDA EN SECO - PRENSADO - (COCCIÓN)
- ESMALTADO COCCIÓN (C).- PREPARACIÓN DE
MATERIAS PRIMAS - AMASADO - EXTRUSIÓN -
(ESMALTADO) - COCCIÓN
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PREPARACIÓN DE LAS PASTAS CERÁMICAS
EXISTEN DOS TIPOS DE PASTA , QUE TIENEN DISTINTA
PREPARACIÓN - PASTA BLANCA SE UTILIZA EN
VIDRIADOS TRANSPARENTES YA QUE PERMITEN MEJOR
DEFINICIÓN DE LA DECORACIÓN. SON MÁS PERMEABLES
AL AGUA Y DE MENOR RESISTENCIA MECÁNICA. SE
COMPONEN DE CUARZO, FELDESPATO, CALIZA, CAOLÍN Y
OTRAS ARCILLAS NO FÉRRICAS PRIMERO SE MUELEN LAS
MATERIAS DURAS Y LUEGO SE DILUYEN EN AGUA LAS
BLANDAS (CAOLÍN Y ARCILLAS), PARA POSTERIORMENTE
MEZCLAS AMBAS, TENERLAS EN SUSPENSIÓN Y
TAMIZARLAS PARA ELIMINAR GRUESOS. LUEGO SE
PROCEDEN AL ATOMIZADO O PULVERIZACIÓN EN GOTAS
POR CORRIENTE DE AIRE CALIENTE, FORMÁNDOSE UNAS
ESFERAS, QUE FINALMENTE SE PRENSAN - PASTA
ARCILLOSA SE UTILIZA EN PIEZAS DE VIDRIADO
OPACO DANDO MAYOR RESISTENCIA MECÁNICA. SE
REALIZA CON ARCILLAS MARGOSAS MUY RICAS EN Fe Y
CO3Ca. SE PROCEDE AL DESECADO POR DEBAJO DEL 5
DE AGUA, LUEGO SE TRITURAN EN MOLINOS JUNTO CON
CHAMOTA (DESECHOS DE PIEZAS COCIDAS) Y FINALMENTE
SE HUMIDIFICAN DE NUEVO ANTES DEL PRENSADO
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PREPARACIÓN DE LAS PASTAS CERÁMICAS
MOLTURACIÓN POR VÍA HÚMEDA Y SECADO DE LA
COMPOSICIÓN POR ATOMIZACIÓN ESTE PROCEDIMIENTO
SE HA IMPUESTO TOTALMENTE EN LA FABRICACIÓN DE
PAVIMENTOS Y REVESTIMIENTOS CERÁMICOS POR
MONOCOCCIÓN, COMO CONSECUENCIA DE LAS IMPORTANTES
MEJORAS TÉCNICAS QUE SUPONE
Proceso de fabricación con molturación por vía
húmeda y secado de la composición por atomización
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PREPARACIÓN DE LAS PASTAS CERÁMICAS
EL PROCESO DE ATOMIZACIÓN ES UN PROCESO DE
SECADO, POR EL CUAL UNA SUSPENSIÓN PULVERIZADA EN
FINAS GOTAS, ENTRA EN CONTACTO CON AIRE CALIENTE
PARA PRODUCIR UN PRODUCTO SÓLIDO DE BAJO
CONTENIDO EN AGUA. EL CONTENIDO EN HUMEDAD
PRESENTE EN LA SUSPENSIÓN (BARBOTINA), SUELE
OSCILAR ENTORNO A
,
ESTE CONTENIDO EN AGUA TRAS EL PROCESO DE
ATOMIZACIÓN SE REDUCE A
.
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(No Transcript)
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El proceso de secado por atomización se
desarrolla según una secuencia, que comprende las
siguientes etapas 1.- Bombeo y pulverización de
la suspensión. 2.- Generación y alimentación de
los gases calientes. 3.- Secado por contacto gas
caliente-gota suspensión. 4.- Separación del
polvo atomizado de los gases. La homogeneidad
del pulverizado y las altas velocidades de
evaporación de humedad permiten una temperatura
del producto menor que la del aire que sale de la
cámara de secado. De este modo, el producto no se
ve sometido a temperaturas altas y una vez
separado del aire de secado no presenta
degradación térmica. El principio básico que dice
"evaporación produce enfriamiento" es muy
adecuado a esta operación.
Etapas del secado por atomización.
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PREPARACIÓN DE LAS PASTAS CERÁMICAS / ATOMIZACION
1 El electroventilador de presurización presiona
el aire2 ...a través del quemador que lo
calienta 3 ...a lo largo de una tubería de acero
aislada térmicamente4 ...en el distribuidor
anular que lo pone en rotación 5 ...dentro de la
torre de secado. Aquí encuentra la barbotina
queA ...las bombas han enviado a presión
constante, B ...a través de los filtros,... C
...en una serie de boquillas con orificio
calibrado. Las boquillas ubicadas en el anillo
distribuidor o en lanzas radiales, pulverizan la
mezcla de agua y tierra. 6 El producto secado de
esta forma cae en el fondo de la torre donde se
descarga en una cinta que lo transporta a los
silos de almacenado. 7 Los ciclones separadores
capturan el aire húmedo y abaten gran parte del
polvo fino en suspensión. 8 El ventilador
principal 9 ...introduce el aire húmedo en el
abatidor que acaba el tratamiento de de
pulverización. 10 El aire limpio se expulsa hacia
el exterior a través de la chimenea. Todo el
ciclo está controlado mediante un equipo
electrónico.

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PREPARACIÓN DE LAS PASTAS CERÁMICAS
LANZA
CORONA
DISCO
ATOMIZADOR
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Atomizadores rotatorios
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La velocidad periferica, vp , depende del
diámetro y de la velocidad de rotación del disco
y vale
donde D Diámetro del disco (mm) N
Velocidad de rotación del disco (rpm) El tamaño
de las particulas atomizadas aumenta cuando
disminuye la velocidad periferica, vp,es decir
cuando lo hace el diámetro del disco y/o la
velocidad de rotación del disco .
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BOQUILLAS DE PRESIÓN EN ESTE SISTEMA DE
PULVERIZACIÓN LA ALIMENTACIÓN LLEGA A LA BOQUILLA
A PRESIÓN LA ENERGÍA DE PRESIÓN SE CONVIERTE EN
CINÉTICA Y LA BARBOTINA O PAPILLA SALE DEL
ORIFICIO DE LA BOQUILLA COMO UNA PELÍCULA A ALTA
VELOCIDAD QUE SE DESINTEGRA EN GOTAS. LA
VARIACIÓN DE LA PRESIÓN APLICADA A LA BARBOTINA
PERMITE EL CONTROL DEL CAUDAL DE LA MISMA Y DE
LAS CARACTERÍSTICAS DEL ATOMIZADO. EL TAMAÑO
MEDIO DEL ATOMIZADO ES PROPORCIONAL AL CAUDAL DE
ALIMENTACIÓN Y A LA VISCOSIDAD DE LA BARBOTINA E
INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA PRESIÓN LOS
ATOMIZADOS PRODUCIDOS POR SISTEMAS DE BOQUILLAS,
CUANDO SE UTILIZAN CAUDALES GRANDES DE
SUSPENSIÓN, SON MENOS HOMOGÉNEOS Y MÁS GRUESOS
QUE LOS ATOMIZADOS PRODUCIDOS POR ATOMIZADORES
GIRATORIOS CON ASPAS. CUANDO LOS CAUDALES DE
BARBOTINA SON BAJOS, LOS ATOMIZADOS CONSEGUIDOS
POR LOS DOS PROCEDIMIENTOS SON COMPARABLES. SI SE
DUPLICAN LAS BOQUILLAS EL ATOMIZADO SE CONSIGUE
MÁS FINO LAS BOQUILLAS SE UTILIZAN CUANDO
INTERESA LOS POLVOS ATOMIZADOS GRUESOS, DE TAMAÑO
MEDIO ENTRE 120 Y 250 MICRAS.
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Una expresión propuesta para el diámetro medio de
los gránulos es la siguiente
DONDE
ds  Diámetro medio de la partícula (micras) ?
 Tensión superficial de la barbotina
(dinas/cm)P  Presión en la boquilla
(psi)µ  Viscosidad (poises)?L  Densidad del
líquido (g/cc)Q   Caudal volumétrico
Kn  Constante de la boquilla, que depende del
angulo de pulverización do  Diámetro del
orificio (Pulgadas)
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(No Transcript)
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LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE UNA BOQUILLA DE
PRESIÓN VARÍA CON LA RAIZ CUADRADA DE LA PRESIÓN.
UNA SOLA BOQUILLA NO PUEDE MANEJAR ALTAS
VELOCIDADES DE ALIMENTACIÓN, POR LO QUE PARA
AUMENTAR LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DEBEN USARSE
SISTEMAS MULTIBOQUILLAS O CORONA, DONDE LAS
BOQUILLAS PULVERIZADORAS ESTÁN MONTADAS EN UN
ANILLO DE ACERO INOXIDABLE. EL MOVIMIENTO
AUTOMÁTICO PERMITE UNA EXTRACCIÓN RÁPIDA DE LA
CORONA PARA EL MANTENIMIENTO, COSA MUY ÚTIL
CUANDO HAY CAMBIOS FRECUENTES DE PRODUCCIÓN.
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LAS BOQUILLAS TAMBIÉN PUEDEN ESTAR MONTADAS EN
UNA SERIE DE LANZAS COLOCADAS RADIALMENTE. SU
DIFERENCIA, RESPECTO A OTRAS INSTALACIONES, ES
QUE LAS LANZAS NO ESTAN VINCULADAS A LA PUERTA DE
CIERRE ASÍ PUEDEN GIRAR EN SU EJE Y SOBRESALIR
MÁS O MENOS DENTRO DE LA TORRE. DE ESTA FORMA SE
PUEDE REGULAR LA ORIENTACIÓN DE LAS BOQUILLAS
SEGÚN EL TIPO DE BARBOTINA A ATOMIZAR. SE PUEDEN
EXTRAER LAS LANZAS SIN INTERRUMPIR LA ACTIVIDAD
DEL ATOMIZADOR, COSA MUY ÚTIL CUANDO HAY
PRODUCCIONES CONTINUAS MUY LARGAS.
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Contacto aire - atomizado
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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1 Silos materias primas 2 Cinta materias primas
dosificadas 3 Silos materias primas
dosificadas 4 Cinta extractora-pesadora 5
Depósito defloculante sólido 6 Cóclea
extractora 7 Dosificador defloculante
sólido 8 Alimentación molino 9 Molino 10
Colector de descarga barbotina 11 Tanque
recogido y agitación barbotina 12 Batería
de tamices 13 Agitadores y tanque de depósito
barbotina 14 Depósito agua 15 Contador agua 16
Bomba agua 17 Bomba barbotina
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• EFECTO DE LAS VARIABLES DE OPERACIÓN SOBRE LAS
  CARACTERISTICAS DEL PRODUCTO
• PARA CONSEGUIR LAS CARACTERÍSTICAS DESEADAS DEL
  POLVO ATOMIZADO ES NECESARIO ESTUDIAR LAS CUATRO
  ETAPAS DEL PROCESO, YA QUE
• LA TÉCNICA DE PULVERIZACIÓN UTILIZADA Y LAS
  PROPIEDADES DE LA ALIMENTQCIÓN TIENEN UN EFECTO
  MARCADO EN LA DISTRIBUCIÓN DEL TAMAÑO DE
  PARTÍCULA, DENSIDAD, ASPECTO Y CONTENIDO EN
  HUMEDAD
• - EL CONTACTO AIRE-ATOMIZADO Y LA EVAPORACIÓN
  RESULTANTE EN LA OPERACIÓN DE SECADO AFECTA A LA
  DENSIDAD, ASPECTO, CONTENIDO EN HUMEDAD Y
  FRAGILIDAD DE LOS GRÁNULOS.

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(I).- ENERGÍA DISPONIBLE PARA LA ATOMIZACIÓN EL
AUMENTO DEL CONSUMO ENERGÉTICO A CAUDAL DE
ALIMENTACIÓN CONSTANTE PRODUCE TAMAÑOS DE GRÁNULO
MENORES. ASIMISMO, EL AUMENTO DE LA VELOCIDAD
EN ATOMIZADORES ROTATORIOS, DE LA PRESIÓN DE LA
BOQUILLA O DE LA RELACIÓN AIRE-BARBOTINA
DISMINUYEN EL TAMAÑO MEDIO DE LAS GOTAS DE
ATOMIZADO (II).- PROPIEDADES DE LA
ALIMENTACIÓN EL AUMENTO DE LA VISCOSIDAD DEL
ALIMENTACIÓN REALIZADO AL AUMENTAR EL CONTENIDO
EN SÓLIDOS O AL DISMINUIR LA TEMPERATURA PRODUCE
PARTÍCULAS MÁS GRUESAS TRABAJANDO EN CONDICIONES
DE OPERACIÓN CONSTANTES EL AUMENTO DE CONTENIDO
EN SÓLIDOS DE LA BARBOTINA AFECTA A LAS
CARACTERÍSTICAS DE EVAPORACIÓN Y GENERALMENTE
PRODUCE UN AUMENTO DE TAMAÑO Y DE DENSIDAD.
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(III).- CAUDAL DE LA ALIMENTACIÓN AL AUMENTAR EL
CAUDAL DE BARBOTINA, OPERANDO EN LAS MISMAS
CONDICIONES, SE PRODUCEN DISTRIBUCIONES
GRANULOMÉTRICAS MÁS GRUESAS. (IV).- DISEÑO DEL
SISTEMA DE ATOMIZACIÓN EN EL CASO DE
ATOMIZADORES ROTATORIOS, LA VARIACIÓN DEL DISEÑO
DE LOS CANALES POR LOS QUE CIRCULA LA BARBOTINA
EN EL SISTEMA GIRATORIO DETERMINA LA CANTIDAD DE
BARBOTINA QUE ESTARÁ PRESENTE EN LA PERIFERIA DEL
SISTEMA Y POR LO TANTO VARIARÁ LAS
CARACTERISTICAS DE LOS GRÁNULOS DE ATOMIZADO LA
VARIACIÓN DEL DISEÑO DE LOS CANALES PUEDE SER EN
NÚMERO, ALTURA, ANCHURA Y LONGITUD. ASIMISMO, EN
ATOMIZADORES DE BOQUILLAS, EL DUPLICAR LAS MISMAS
MANTENIENDO LA PRESIÓN PRODUCE GRÁNULOS MÁS
FINOS, DEBIDO A QUE SE REDUCE EL CAUDAL DE
SUSPENSIÓN QUE LLEGA A CADA BOQUILLA.
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(V).- CAUDAL DE AIRE EL CAUDAL DE AIRE CONTROLA
EL TIEMPO DE RESIDENCIA DEL PRODUCTO EN LA CÁMARA
DE SECADO. SI SE AUMENTA EL TIEMPO DE RESIDENCIA
LA ELIMINACIÓN DE HUMEDAD DE LOS GRÁNULOS SE
ACENTÚA
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(VI).- TEMPERATURAS DE SECADO TEMPERATURA DE
ENTRADA EL AUMENTO EN LA TEMPERATURA DE ENTRADA
AUMENTA LA CAPACIDAD DE EVAPORACIÓN DEL
ATOMIZADOR, A VELOCIDAD DE AIRE CONSTANTE.
TEMPERATURAS DE ENTRADA MÁS ALTAS AUMENTAN EL
RENDIMIENTO TÉRMICO DE LA OPERACIÓN DE SECADO EN
ALGUNOS CASOS AL AUMENTAR LA TEMPERATURA SE
PRODUCE UNA REDUCCIÓN DE LA DENSIDAD, COMO
CONSECUENCIA DEL AUMENTO DE LA VELOCIDAD DE
EVAPORACIÓN, Y LOS PRODUCTOS SON MÁS POROSOS O
MÁS FRAGMENTADOS.
TEMPERATURA DE SALIDA PARA UN CONTENIDO EN
HUMEDAD FIJADO Y CON UN DISEÑO DE ATOMIZADOR, LA
TEMPERATURA DE SALIDA DEBE MANTENERSE EN UN
INTERVALO ESTRECHO CON OBJETO DE CONSERVAR EL
EMPAQUETAMIENTO DE LOS GRÁNULOS Y LAS
CARACTERÍSTICAS DE FLUIDEZ UN AUMENTO DE LA
TEMPERATURA DE SALIDA DISMINUYE EL CONTENIDO DE
HUMEDAD PARA UN CAUDAL DE AIRE Y DE COMBUSTIBLE
CONSTANTES.
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PREPARACIÓN DE LAS PASTAS CERÁMICAS
LA IMPLANTACIÓN DEL PROCESO DE SECADO POR
ATOMIZACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE LA MATERIA PRIMA
DEL SOPORTE (POLVO ATOMIZADO), CONLLEVA UNAS
IMPORTANTES VENTAJAS QUE FAVORECEN EL DESARROLLO
DE LAS POSTERIORES ETAPAS DEL PROCESO DE
FABRICACIÓN UNA DE LAS VENTAJAS MÁS IMPORTANTES
ES LA OBTENCIÓN DE GRÁNULOS MÁS O MENOS
ESFÉRICOS, HUECOS EN SU INTERIOR Y MUY UNIFORMES,
LO QUE CONFIERE AL POLVO ATOMIZADO UNA ELEVADA
FLUIDEZ, FACILITANDO LAS OPERACIONES DE LLENADO
DE LOS MOLDES DE LAS PRENSAS Y PRENSADO DE PIEZAS
DE GRAN FORMATO OTRAS VENTAJAS A DESTACAR SON LA
CONSECUCIÓN DE DOS OPERACIONES, SECADO Y
GRANULACIÓN, A LA VEZ Y CON EL MISMO EQUIPO.
ADEMÁS CABE DESTACAR EL CARÁCTER CONTINUO DEL
PROCESO, POR LO QUE PUEDE SER AUTOMATIZADO. EN
CUANTO AL COSTE ENERGÉTICO DE ESTE PROCESO DE
SECADO ES MUY ELEVADO PERO SE CONSIGUE AUMENTAR
LA RENTABILIDAD DEL MISMO, POR EL APROVECHAMIENTO
DEL CALOR DE LOS GASES Y GENERACIÓN DE
ELECTRICIDAD MEDIANTE LA IMPLANTACIÓN DE TURBINAS
DE COGENERACIÓN.
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(No Transcript)
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PREPARACIÓN DE LAS PASTAS CERÁMICAS
Morfología del polvo obtenido por pulverización
secado