Thai Ceramic Society - เซรามิกส์ไทย ศูนย์กลาง ความรู้ ผลิต เซรามิก


	Home
	Raw materials
	Process
	Product
	Machinery
	Characterization
	Productivity improvement
	Supplier
	Gallery
	Troubleshooting
	Webboard
	Ceramic organizations
	Download
	Contact / Order
	About us
	Sitemap

เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับ Process

การเตรียมเนื้อดิน

เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับ การเตรียมเนื้อดิน

การเตรียมเนื้อกระเบื้องด้วยวิธี Dry Process

การบดแบบต่อเนื่อง

การบดละเอียด

การพ่นฝอยอบแห้ง

การเตรียมเนื้อกระเบื้องด้วยวิธี Dry Process

การเตรียมเนื้อกระเบื้องด้วยวิธี Dry Process
ดร. คชินท์ สายอินทวงศ์

ในอุตสาหกรรมผลิตกระเบื้องเซรามิกนั้น ขั้นตอนในการผลิตผงดิน สำหรับการขึ้นรูปด้วยวิธี Pressing นั้น โรงงานอุตสาหกรรมที่เป็นผู้ผลิตส่วนใหญ่จะใช้วิธีการเตรียม Body ด้วยวิธี Wet process ซึ่งก็จะเริ่มต้นจากนำวัตถุดิบ ทั้ง Hard materials และ soft materials มาชั่งตามสัดส่วนที่ต้องการ และ Load ลง Ball mill ไม่ว่าจะเป็น Batch mill หรือ Continuous mill เติมน้ำ และสารเคมีในการไหลตัว (Deflocculant) และก็ทำการบดจนได้ความละเอียดตามที่ต้องการ หลังจากนั้นจึงถ่ายลงบ่อเพื่อทำการอบแห้ง และทำให้เป็นผงดิน (Granulate) โดยใช้ Spray dryer เมื่อน้ำดินถูกฉีดขึ้นไปด้วยความดันสูงผ่านหัว Nozzle ที่ควบคุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างเหมาะสม ก็จะได้ผงดินที่มีรูปร่างคล้ายโดนัท มีความชื้นอยู่ภายในที่พอเหมาะต่อการขึ้นรูปด้วยวิธี Pressing วิธีการนี้ ถือว่าเป็นกระบวนการเตรียมเนื้อกระเบื้องที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโลกปัจจุบัน

แต่ในความเป็นจริงแล้ว นอกจากวิธี Wet process ยังมี โรงงานอุตสาหกรรมอีกจำนวนหนึ่งที่มีการเตรียมเนื้อกระเบื้องด้วย วิธี Dry process ซึ่งวิธีการเตรียมเนื้อกระเบื้องแบบ Dry process นี้ ทั้งเครื่องจักร และกระบวนการผลิต จะแตกต่างจากวิธี Wet process โดยสิ้นเชิง

วัตถุดิบที่จะนำมาผลิตกระเบื้องเซรามิกโดยวิธี Dry process นั้น ในสูตรเนื้อ Body จะใช้วัตถุดิบ น้อยชนิดกว่า แบบ Wet process และควรจะต้องมี Plasticity ที่ดีกว่า รวมทั้งความแข็งควรจะน้อยกว่าด้วย เพราะเครื่องจักรที่จะบดวัตถุดิบให้ละเอียด โดยวิธีแบบแห้งนี้จะมีประสิทธิภาพด้อยกว่า Ball mill

Hammer mill

ขั้นตอนการผลิตเริ่มจาก วัตถุดิบที่ได้จากเหมือง ควรผ่านการ Crushing และคัด size มาก่อนโดยพวก Hard material เช่น feldspar ควรมีขนาดอยู่ในช่วง ต่ำกว่า 5 mm. หลังจากนั้นก็ทำการชั่งวัตถุดิบตามสัดส่วนของสูตรที่ได้วิจัยไว้ ใส่ลงใน hopper จากนั้นผ่านไปตามสายพานลำเลียง ซึ่งจะมี magnetic separator คอยแยกเหล็กที่ปนมากับแร่ ในกรณีที่วัตถุดิบมีความชื้นสูงเกินค่าที่กำหนดอาจจำเป็นต้องมี heater หรือเตาอบเพื่อลดความชื้นของวัตถุดิบลง ไม่ให้เกิดปัญหาในขั้นตอนถัดไปเครื่องจักรที่จะเป็นตัวบดย่อยวัตถุดิบให้มีความละเอียดมากขึ้น คือ hammer mill ซึ่งขนาด และความเร็วรอบของตัว hammer จะเป็นตัวกำหนด capacity ของเครื่อง ปกติจะกำหนดเป็น ton / hr โดย capacity ของเครื่องจะอยู่ที่ประมาณ 20 - 30 ton / hr

หลังจากบดบ่อยวัตถุดิบให้มีความละเอียด พอสมควรด้วย Hammer mill แล้ว ก็จะส่งขึ้น Bucket elevator และส่งไปยัง เครื่องบดละเอียดที่เรียกว่า Pendura mill สำหรับ Pendura mill นี้ สามารถที่จะบดวัตถุดิบได้ละเอียดมาก โดยขนาดที่ต้องการสามารถคัด Size ได้โดยชุด Cyclone ซึ่งจะสามารถคัดขนาดที่เราต้องการออกมาได้ ส่วนวัตถุดิบที่ยังหยาบอยู่ก็จะถูกบดอยู่ใน Pendura mill ต่อไป

หลังจากวัตถุดิบถูกบดละเอียด และคัดขนาดจาก Pendura mill แล้ว จะถูกนำไปเก็บไว้ใน Hopper จากนั้นจะผ่านตัวเดือยหมู ( Screw feed ) เพื่อ Mix วัตถุดิบให้เข้ากันเป็นเนื้อเดียวมากขึ้น บริเวณนี้จะมีชุด Magnetic separator เพื่อดักเหล็กอีกจุดหนึ่ง มีตะแกรงสั่น ( Vibrating Sieve ) ขนาด 60 mesh เพื่อกรองวัตถุดิบที่อาจมีขนาดใหญ่ หรือเกิดจากการรวมตัว ( Aggromorate ) เพื่อนำกลับไปบดใหม่ หลังจากนั้นจะถูกส่งไปยังเครื่องปรับความชื้นที่เรียกว่า Wettering machine

เครื่อง Wettering machine นี้ จะมีแกนในหมุนด้วยความเร็วรอบ 200 rpm ส่วนปริมาณน้ำที่ฉีดเข้าไปในเครื่องนั้น จะมีการควบคุมจากตัว Sensor ที่จับความชื้นของวัตถุดิบ และความชื้นของผงดินหลังจากผ่าน Wettering machine ไปแล้ว เพื่อชดเชย หรือลดปริมาณน้ำ ขึ้นอยู่กับความชื้นของผงดินที่ได้ Capacity ของ Wettering machine อยู่ที่ประมาณ 10 - 15 ton / hr

หลังจากผ่านเครื่อง Wettering แล้ว ก็นำผงดินที่ปรับความชื้นแล้วไปเก็บไว้ใน Silo เพื่อ Aging ต่อไป ลักษณะของผงดินที่ได้จะไม่เป็น Granule คล้ายขนมโดนัท แบบที่ได้จาก Spray dryer แต่จะเป็นผงละเอียด ๆ ธรรมดา ดังนั้น Particle Packing อาจจะดีไม่เท่ากับ Granule วัตถุดิบที่ใช้จึงจำเป็นที่จะต้องมี Plasticity ที่ดี เพื่อค่า Green & Dry strength จะได้ดี เพื่อที่จะได้ไม่มีปัญหาในการลำเลียง หรือApplication ต่างๆ ใน Glazing line

Flow chart เปรียบเทียบระหว่าง Wet & Dry process

ตารางเปรียบเทียบระหว่างการเตรียมเนื้อดิน แบบ Wet และ Dry process

หัวข้อ	Wet Process	Dry Process
ต้นทุนผันแปร (Variable cost)	- ค่าไฟฟ้าของ ball mill - ค่าลูกบด (Pebble stone) - ค่า Gas ของ spray dryer - maintenance cost ของ Ball mill - Lining - ชุดขับ Motor	- ค่าไฟฟ้าของ hammer mill, pendura mill, wettering machine - maintenance cost ของ hammer mill, pendura mill
Model พนักงาน (ผลิต 200 ton/day)	พนักงาน ball mill 7 คน พนักงาน Spray 4 คน พนักงาน loader 4 คน รวม 15 คน	พนักงาน hammer mill, pendura mill, wettering machine 4 คน พนักงาน loader 4 คน รวม 8 คน

จะเห็นได้ว่าการเตรียมเนื้อดิน ด้วยวิธี Dry process จะสามารถลดต้นทุนผันแปรในด้านของค่า Gas ซึ่งปัจจุบัน ค่า Gas ก็มีแนวโน้มที่จะปรับราคาอย่างต่อเนื่อง รวมทั้ง Ball stone loss ที่จะต้องคอยเติมอยู่ตลอดเวลา นอกจากนี้ จำนวนพนักงานที่จะใช้ในการผลิตก็สามารถลดลงได้อย่างมาก พื้นที่โรงงานที่ติดตั้งเครื่องจักรก็ใช้พื้นที่ไม่ต้องมาก ไม่ต้องมีบ่อ Storage น้ำดิน ไม่ต้องมีพื้นที่สำหรับติดตั้ง Ball mill เพราะเครื่อง Hammer mill / Pendura mill และ Wettering machine ก็มีขนาดไม่ใหญ่โตเท่าไร สามารถลดพื้นที่ลงได้มากกว่า 50% เมื่อเทียบกับ วิธีการแบบ Wet process

ถือได้ว่าเป็นทางเลือกใหม่สำหรับผู้ผลิตกระเบื้องเซรามิก รวมทั้งกระเบื้องหลังคาเซรามิก ที่ต้องการขยายโรงงาน หรือสร้างโรงงานใหม่ เพราะแม้แต่ประเทศอิตาลี และสเปน ที่เป็นผู้นำในด้านการผลิตกระเบื้อง บริษัทชั้นนำหลายบริษัทก็ใช้ วิธี Dry process ในการผลิตเนื้อกระเบื้องเช่นกัน