Krožni proces zelene proizvodnje tehnične keramike
Inovacija predstavlja proces proizvodnje keramičnih mas, ki je skladen z načeli trajnostnega krožnega gospodarstva. Proces vključuje čim daljšo ponovno uporabo surove, nesinterirane odpadne mase, ki nastane kot stranski produkt tehnološke obdelave. To poteka vse do takrat, ko keramična masa pridobi ustrezne lastnosti, ki omogočajo tehnološko obdelavo v izdelke, ki izpolnjujejo visoke zahteve kupcev.
| Ines Bantan
Raziskovalka |
Netrajnostni linearni vzorec proizvodnje in potrošnje, ki je dolga leta prevladoval v proizvodnih procesih, dolgoročno ni vzdržen. Zato tudi v proizvodnji tehnične keramike nenehno prilagajamo organizacijo in način izdelave keramičnih mas. Naravne surovine predstavljajo osnovo za proizvodnjo keramičnih mas. Naravni izvor je povezan s spreminjanjem sestave surovine, kar je povezano s spremembami v nahajališčih. Ker so naravni viri omejeni, je njihova preudarna in varčna raba še posebej pomembna.
Mokro mletje surovin v proizvodnem mlinu
Keramika je eden najstarejših umetno ustvarjenih materialov. Proces izdelave keramičnih mas ni enoznačen in se razlikuje glede na vrsto tehnologije, ki se uporablja za izdelavo keramičnih izdelkov, kot so mokro stiskanje, suho stiskanje in ekstruzija. V našem primeru se proces začne z mokrim mletjem surovin, čemur sledita homogenizacija suspenzije in razprševanje granulata v sušilno-razpršilnem stolpu. Nato se material transportira na proizvodno linijo, kjer potekajo ekstruzija, sušenje in nadaljnja obdelava. Izdelki se nato utrdijo s sintranjem pri visoki temperaturi.
Homogenizacija suspenzije
Odpadnega materiala, ki je v preteklosti nastajal pri obdelavi sintranih polizdelkov, ni bilo mogoče ponovno vključiti v sistem kot sekundarno surovino, zato se je odlagal na odlagališča. Z razvojem novih tehnologij in postopkov je prišlo do prehoda z obdelave keramičnih polizdelkov v sintranem stanju na obdelavo v surovem stanju. Posledično nastaja surova, nesinterirana odpadna masa, ki se ponovno vključi v proces kot sekundarna surovina. Čeprav gre za mešanico kakovostnih naravnih in sintetičnih surovin, številni parametri otežujejo njeno ponovno vključevanje v proizvodni proces.
 |  |
| Sekundarna surovina v obliki prahu | Sekundarna surovina v obliki kosov |
Prav zato smo v krožni proizvodni proces vključili statistično-matematični model za napoved ocene kakovosti mase na ekstruderju. Model temelji na izmerjenih procesnih parametrih iz prejšnjih serij. Na podlagi lastnosti keramične mase na sušilno-razpršilnem stolpu (najbolj obremenjenem in časovno zahtevnem sklopu procesne linije) omogoča napoved kakovosti mase pri ekstruziji izdelkov. Model smo razvili, testirali in ovrednotili v sodelovanju s podjetjem Culmium d.o.o. v okviru projekta »Določitev odpadnih produktov in uporaba sekundarnih materialov v industriji anorganskih nekovinskih materialov«, v katerem smo sodelovali kot konzorcijski partner.
