|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| การบดแบบต่อเนื่อง | |
|
การบดแบบต่อเนื่อง (Continuous milling)
ดร. คชินท์ สายอินทวงศ์
การบดแบบต่อเนื่อง โดยใช้หม้อบดแบบต่อเนื่อง ( Continuous mill) จัดได้ว่าเป็นนวัตกรรมใหม่สำหรับอุตสาหกรรมการผลิตกระเบื้องปูพื้น และบุผนัง อันที่จริงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน อุตสาหกรรมเหมืองแร่ เช่นเหมืองทองแดง , ทองคำ แต่สำหรับในอุตสาหกรรมเซรามิกส์ แล้วพึ่งเริ่มมีการเปลี่ยนแปลงจากการบดเป็น Batch มาเป็นแบบต่อเนื่อง โดยการบดเปียกแบบต่อเนื่องนี้จะให้ผลดีในแง่การลดต้นทุนการผลิตผงดิน , คุณภาพของน้ำดินสม่ำเสมอ , ประหยัดเวลา , ประหยัดแรงงาน และสามารถลดพื้นที่ของโรงงานลงได้
กระบวนการผลิต
เริ่มต้นจากวัตถุดิบจะถูกน้ำไปเก็บไว้ในถังเก็บขนาดใหญ่( Silo) แยกตามชนิด แต่ละชุดของ Silo จะมีชุดควบคุมการปล่อยวัตถุดิบจาก Silo เรียกว่าExtractor ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงจำนวนของวัตถุดิบที่ปล่อยลงมาได้อย่างต่อเนื่องตามที่สัญญาณควบคุมสั่งการ ชุดควบคุมแต่ละชุดจะทำหน้าที่ป้อนวัตถุดิบลงบนสายพานตาชั่ง ซึ่งมีหน้าที่กำหนดอัตราการไหลของวัตถุดิบ และจะมีการปรับแต่งโดยอัตโนมัติ ถ้าพบว่าอัตราการไหลจริงนั้นไม่ตรงกับอัตราที่ต้องการ
วัตถุดิบที่ลงบนสายพานจะถูกส่งไปรวมกันบนถังเก็บขนาดเล็ก( Hopper) เหนือ Continuous mill ซึ่งในถังเก็บ นี้จะมีตัววัดระดับสูงสุดและต่ำสุดของวัตถุดิบ ซึ่งจะเปิด และปิดการทำงานของระบบ Batching ได้อัตโนมัติโดยเมื่อวัตถุดิบมีระดับต่ำถึง ระดับต่ำสุด ระบบชั่งน้ำหนักอัตโนมัติ( Batching )ก็จะเริ่มทำการชั่งวัตถุดิบ ส่งขึ้นไปเก็บไว้ในถังเก็บ จนถึงระดับสูงสุด ก็จะหยุดการทำงานของ Batching
ที่ถังเก็บเหนือหม้อบด จะมีชุดควบคุม (Extractor) อีกชุด ที่จะใช้ควบคุมอัตราการไหลของวัตถุดิบ ที่เข้าสู่หม้อบดให้สัมพันธ์กับ ปริมาณน้ำที่เติม เพื่อให้ได้ค่าความหนาแน่นของน้ำดิน ตามที่ต้องการ รวมทั้งจะเป็นตัวควบคุมปริมาณการผลิตน้ำดิน และควบคุมความละเอียด( %Residue) ที่ออกมาหลังจากผ่านการบดแล้ว
หลังจากวัตถุดิบผ่านการควบคุมอัตราการไหลแล้ว ก็จะถูกป้อนเข้าหม้อบดพร้อมกับน้ำ และ สารเคมีที่ช่วยปรับปรุงการไหลตัว(Defloculant) ที่ปากทางเข้าหม้อบดจะมีเดือยหมู (Screw feed) ป้อนวัตถุดิบให้เข้าสู่ภายในของหม้อบด
ภายในของ Continuous mill
หม้อบดแบบต่อเนื่องนี้จะมีโครงสร้างเป็นทรงกระบอกยาว มีช่องทางเข้า และช่องทางออกของน้ำ Slip ช่องทางเข้าจะมีเดือยหมู ส่วนช่องทางออกจะมีตะแกรงสั่น (Vibrating sieve) เพื่อกรองกากที่มีขนาดใหญ่ รวมทั้งเศษลูกบดที่หลุดออกมาจากหม้อบด ความละเอียดของตะแกรงอยู่ที่ 8 - 12 mesh
ตัวหม้อบดทำจากเหล็กแผ่นที่มีความหนาพิเศษนำมาเชื่อม ต่อกัน ภายในกรุด้วย Liner ที่เป็นยางชนิดพิเศษ ที่ทนทานต่อการสึกหรอ และมี Lifter bar ที่ช่วยยกตัววัตถุดิบที่จะบดและลูกบดในขณะหม้อบดทำงาน
หม้อบดจะหมุนด้วยมอเตอร์กระแสตรง 2 ตัว มีชุดขับด้วยสายพานอยู่ที่หัวและท้าย หม้อบด สามารถปรับความเร็วของการหมุนหม้อบดได้ ข้อดีอีกประการของการใช้มอเตอร์กระแสตรงก็คือสามารถจะค่อยๆ ลดความเร็วและหยุดหม้อบดในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ
ภายในหม้อบดจะแบ่งออกเป็นห้อง (Chamber) ซึ่งมีทั้งแบบ 2 ห้อง และ 3 ห้อง ระหว่างห้อง จะถูกแบ่งด้วยแผ่นกั้นห้อง(Diaphragm) ที่มีลักษณะคล้าย รังผึ้ง มีช่องให้น้ำ Slip จากห้อง แรกไหลไปสู่ห้อง ต่อไปแต่จะกันไม่ให้ลูกบดไหลไปที่ห้องอื่นนอกจากลูกบดที่ถูกบดจนมีขนาดเล็กกว่ารังผึ้ง
ในการผลิตแบบต่อเนื่องนั้น น้ำดิน จะไหลออกจากหม้อบดอย่างต่อเนื่องในอัตราที่สม่ำเสมอในขณะที่หม้อบดกำลังหมุน ซึ่งตรงข้ามกับ แบบหม้อบดแบบไม่ต่อเนื่อง( Batch mill ) ที่การถ่ายน้ำดินจะทำหลังจากที่ทำการบดเสร็จเรียบร้อย และหยุดหมุนหม้อบด แล้ว ทำให้น้ำดิน ที่ได้จาก Continuous mill จะมีการไหลตัวที่ดีกว่า โดยปกติแล้วน้ำดิน จะมีลักษณะเป็นการไหลแบบทิกโซโทรปิก(Thixotropic fluid) ซึ่งความหนืด จะเริ่มสูงขึ้นเมื่อปล่อยทิ้งไว้ ดังนั้นใน Batch mill จึงอาจพบปัญหาการถ่ายน้ำดินได้ไม่หมด ซึ่งผิดกับแบบ Continuous mill ที่น้ำดินมีการเคลื่อนตัวตลอดเวลาทำให้เกิดแรงเฉือน(Shear) ขึ้นในน้ำดินประกอบกับอุณหภูมิของน้ำดินในหม้อบดที่สูง ทำให้การไหลตัวของน้ำดินดี ดังนั้นเราอาจจะทำการเพิ่มความหนาแน่นขึ้น เพื่อให้ปริมาณน้ำลดลง ซึ่งจะทำให้ใช้พลังงานความร้อนลดลงได้ในขั้นตอนของการอบแห้งด้วยการพ่นฝอยอบแห้ง(Spray dryer) เนื่องจากมีปริมาณน้ำที่จะต้องทำให้ระเหยออกน้อยกว่า
ข้อดี อีกประการของการบดแบบต่อเนื่อง คือ การป้อนวัตถุดิบเข้าหม้อบดแบบต่อเนื่องโดยการควบคุมจากคอมพิวเตอร์ ทำให้มีความแม่นยำ และให้ความสม่ำเสมอที่ดีกว่า นอกจากนี้การบดแบบต่อเนื่องยังมีข้อดีในแง่ของการประหยัดทั้งเวลาและพื้นที่ โดยสามารถลดเวลาการหยุดหม้อบดเพื่อป้อนวัตถุดิบ และถ่ายน้ำดินออกจากหม้อบดไปได้ รวมทั้งลดการใช้พื้นที่ของเครื่องจักร อุปกรณ์ ในขณะที่ให้กำลังการผลิตเท่ากันกับ Batch mill
การคำนวณ กำลังการผลิตเปรียบเทียบ Continuous mill กับ Batch mill
Continuous mill ใช้อัตราการป้อน( feed rate) = 25 ตัน/ชั่วโมง
ใช้เวลาการผลิต 24 ช.ม จะได้น้ำดินที่เป็นน้ำหนักแห้ง = 600 ตัน/วัน
Batch mill 1 batch เติมวัตถุดิบ =18 ตัน ใช้เวลาเติมวัตถุดิบ , บด , ถ่าย รวม 4 ชม.
ดังนั้น Batch mill 1 ลูก จะผลิตน้ำดินได้ = 108 ตัน/วัน
ถ้าต้องการผลิตน้ำดินให้ได้เท่ากับ Continuous mill 1 ลูก จะต้องมี Batch mill 6 ลูก
การลงทุนสำหรับการสร้างหรือขยายโรงงาน(Investment)
Continuous mill 1 ชุด (รวม Lining / Batching / Silo / Hopper) ราคาประมาณ 10 ล้าน บาท /ชุด
Batch mill 1 ชุด(รวม Lining/batching) ราคาประมาณ2ล้านบาท/ชุด
จะเห็นว่าในแง่การลงทุนแล้ว ใช้ Continuous mill จะลงทุนต่ำกว่า
- ข้อดีของ Continuous mill
1. สามารถลด % น้ำ ของน้ำ Slip ลงได้ทำให้สามารถลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิงของ Spray dryer ลงได้
2. ค่าไฟฟ้า / อัตราการผลิต จะต่ำกว่าแบบ Batch mill
3. ลดเวลาในการผลิตลงได้
4. ใช้พื้นที่น้อย เมื่อเทียบกับ Batch mill
5. คุณภาพของน้ำดินจะสม่ำเสมอกว่า และสามารถแก้ไขปัญหาได้ทันที ที่พบ
6. อัตราการสึกหรอของลูกบดจะต่ำกว่า Batch mill
กล่าวโดยสรุป คือประโยชน์ที่ได้จากกระบวนการบดแบบต่อเนื่องนั้นมีทั้งในด้าน การประหยัดพลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อน และการจัดการกระบวนการ ( เพิ่มผลผลิต / คน , ลดพื้นที่การใช้งาน ) คุณภาพของน้ำดินก็จะสม่ำเสมอดีกว่า จุดที่เป็นข้อควรระวังประการสำคัญคือ การดูและรักษาเครื่องจักรของหม้อบดแบบต่อเนื่องจะต้องมีประสิทธิภาพ เพราะอุปกรณ์ต่าง ๆ จะมีความซับซ้อนมากกว่า Batch mill และถ้าเครื่องจักรเกิดความเสียหาย (Break down) ก็อาจจะทำให้การผลิตเสียหายไปด้วยได้
|
|
|
|
|
|
|
