Krožni proces zelene proizvodnje tehnične keramike
Inovacija predstavlja proizvodni proces keramičnih mas, ki je usklajen z načeli trajnostnega krožnega gospodarstva. Postopek vključuje čim daljšo ponovno uporabo surove, nesinterirane odpadne mase, nastale kot stranski produkt tehnološke obdelave. To traja, dokler keramična masa ne doseže ustreznih lastnosti, ki omogočajo tehnološko obdelavo v izdelke, skladne z visokimi zahtevami kupca.
| Ines Bantan
Raziskovalka |
Nevzdržni linearni vzorec proizvodnje in potrošnje, ki je dolga leta prevladoval v proizvodnih procesih, ni dolgoročno izvedljiv. Zato tudi pri proizvodnji tehnične keramike nenehno prilagajamo organizacijo in način izdelave keramičnih mas. Naravne surovine so temelj proizvodnje keramičnih mas. Naravni izvor je povezan s spreminjanjem sestave surovine, kar je povezano s spremembami znotraj nahajališča. Ker so naravni viri omejeni, je njihova preudarna in varčna raba še posebej pomembna.
Mokro mletje surovin v proizvodnem mlinu
Keramika je najstarejši človekov material. Proizvodni proces keramičnih mas ni enoznačen in se razlikuje glede na uporabljeno tehnologijo izdelave keramičnih izdelkov, kot so mokro stiskanje, suho stiskanje in ekstruzija. V našem primeru se proces začne z mokrim mletjem surovin, sledi homogenizacija suspenzije in razprševanje granulata v sušilno-razpršilnem stolpu. Nato se transportira na proizvodno linijo, kjer potekajo ekstruzija, sušenje in nadaljnja obdelava. Izdelki se utrdijo s sintranjem pri visoki temperaturi.
Homogenizacija suspenzije
Odpadnega materiala, ki je v preteklosti nastal med predelavo sintranih polizdelkov, ni bilo mogoče ponovno vnesti v sistem kot sekundarno surovino, zato so ga odlagali na odlagališča. Z uvajanjem novih tehnologij in postopkov je prišlo do prehoda z obdelave keramičnih polizdelkov v sintranem stanju na obdelavo v surovem stanju. Tako nastane surova, nesinterirana odpadna masa, ki se nato ponovno vključi v proces kot sekundarna surovina. Čeprav je sestavljena iz mešanice visoko kakovostnih naravnih in sintetičnih surovin, številni parametri otežujejo njeno ponovno vključitev v proizvodni proces.
 |  |
| Sekundarna surovina v obliki prahu | Sekundarna surovina v obliki kosov |
Prav zato smo v krožni proizvodnji uvedli statistično-matematični model za napoved ocene kakovosti mase na ekstruderju. Model se opira na izmerjene procesne parametre iz prejšnjih serij. Glede na lastnosti keramične mase na sušilno-razpršilnem stolpu (najbolj obremenjenem in časovno zahtevnem sklopu v procesni liniji) omogoča napoved kakovosti mase med ekstruzijo izdelkov. Model smo razvili, preizkusili 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 projektu smo sodelovali kot konzorcijski partner.
