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Fabricación de sanitarios

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  • 1. DESCRIPCION DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE APARATOS SANITARIOS Y FONTANERIA CERAMICA (C.I.I.U. 361002). La producción de aparatos sanitarios empieza en la recolección de la materia prima que usualmente es arcilla, feldespato, caliza, rotura cruda y cocida y otros; estas son traídas de minas de extracción al aire libre que generalmente son de propiedad de la misma empresa que la procesa. Llegan a la planta en volquetas y se almacenan en galpones para su posterior utilización. Una buldócer carga la tolva - báscula que a su vez opera como desterronadora con la cantidad indicada en la fórmula, el tornillo sinfín del fondo de la tolva, empuja el material hasta la banda transportadora la cual lleva la carga a los molinos de bolas, donde se lleva el proceso de molturación; se carga el molino, se le adiciona agua (si es por vía húmeda), además se agregan los defloculantes, se mira el nivel de los cuerpos molturantes. Una vez terminada la molienda se toman las condiciones de descargue del molino y se deposita la barbotina en una cisterna la cual consta de una paleta giratoria que mantiene constante las propiedades de la misma. La barbotina es inyectada en los moldes de formación de las piezas, por secado natural, se le retira el agua y se procede a la apertura de los moldes. Un sistema de rodillos lleva las piezas al secadero horizontal, donde se disminuye la humedad de la tableta. Una vez terminada esta etapa, por un sistema de rodillos son llevadas las tabletas secas hasta las líneas de esmaltado, que se realiza por inmersión en donde se les aplica: el engobe, el esmalte y la decoración. Una vez terminado todas estas etapas se carga de forma automática un carro que entra al secador túnel. Dichos carros son llevados automáticamente hasta la zona de alimentación del horno túnel, donde se va cargando (es un proceso continuo); el horno siempre debe estar totalmente lleno, además consta de tres etapas fundamentales las cuales son:  Zona de precalentamiento: se caracteriza porque la tableta debe quedar totalmente seca para lograr una perfecta desgasificación, evitar hervidos en el esmalte y además prevenir explosiones en el horno.  Zona de cocción: se funde el esmalte, y en la arcilla del bizcocho el cuarzo pasa de forma de cristalización  a , lo cual es fundamental para la resistencia de la tableta.  Zona de enfriamiento: las tabletas pasan de 1200 °C a 70 °C utilizando aire para enfriamiento, y recirculando este aire al secador túnel. La siguiente sección es la de empaque y control de calidad (se hace manualmente) en la que se clasifica el material como primera, segunda, tercera y rotura cocida. De acuerdo a esta selección se empaca en cajas y se almacena para su posterior distribución. TECNOLOGIAS  Tecnología para la producción de Aparatos sanitarios por molienda discontinua, moldeo en húmedo con colaje y bicocción.  Tecnología para la producción de Aparatos sanitarios por molienda discontinua, moldeo en húmedo con colaje y monococción. Descripción de Productos Elaborados. En la tabla 1 se muestra la actividad económica de Fabricación de aparatos sanitarios, fontanería cerámica (C.I.I.U. 361002).
  • 2. TABLA.1 Características del producto terminado de la fabricación de aparatos sanitarios y fontanería cerámica (C I.I.U. 361002). TIPO COMPOSICION USO SANITARIO POROSO ARCILLA CALCINADA RESIDENCIAL COMERCIAL SANITARIO RECUBRIMIENTO VÍTREO ARCILLA CALCINADA RESIDENCIAL COMERCIAL Descripción de Materias Primas e Insumos. En el proceso de elaboración de aparatos sanitarios, fontanería cerámica se emplean las mismas materias primas e insumos relacionadas en el numeral, correspondiente a la fabricación de azulejos, baldosa, loza porcelana (C.I.I.U. 361003). Recursos Naturales Consumidos. Como se daba en el numeral anterior, los recursos naturales consumidos en el proceso descrito, son los mismos que en los empleados en la fabricación de azulejos, baldosas, loza porcelana (CIIU 361003). Etapas del Proceso. Para la elaboración de aparatos sanitarios, fontanería cerámica, el proceso de producción varía del proceso de fabricación de azulejos, baldosas, loza porcelana sólo en la etapa de moldeado porque el proceso de elaboración es por inyección. Preparación de Materias Primas. La preparación de las materias primas para la elaboración de aparatos sanitarios, fontanería cerámica puede observarse en el numeral correspondiente al proceso de producción de azulejos y baldosas de loza y porcelana (CIIU 361003). Molturación. La descripción detallada de esta etapa puede observarse en el numeral correspondiente al CIIU 361003. Colado y Apertura de moldes. La barbotina que se descargó en las cisternas es luego bombeada hacia la sección de moldeado, que se realiza por colado, ya que la fluidez de la pasta debe cumplir con características especiales para su óptimo moldeado. En esta etapa del proceso se introduce la pasta fluidificada dentro de moldes de yeso, quienes le darán la forma final al producto. Este proceso de moldeo de baja energía se realiza a temperatura ambiente o ligeramente más elevada, y no requieren presiones superiores a los 2000 kg/cm2. En el proceso de colaje de barbotinas, la eliminación de parte del vehículo líquido y la formación de la pieza se realizan a presiones muy bajas, que corresponden esencialmente a la presión estática del propio líquido actuando sobre la superficie rígida, porosa y permeable, de la cara interior del molde. La presión de moldeo puede aumentarse ejerciendo una presión suplementaria sobre la superficie libre de la barbotina (colaje a presión), o ejerciendo una presión sobre la superficie exterior del molde (colaje al vacío), o aplicando una fuerza centrífuga por rotación del molde (colaje centrífugo). El proceso de colaje conduce a productos crudos de baja densidad, los cuales, al cocer, experimentan grandes contracciones.
  • 3. Los moldes son llenados con la pasta, cumpliendo ciertas especificaciones de fluidez y humedad, para que el moldeo sea eficiente y se obtenga el producto deseado. Los moldes son llevados a sitios específicos, donde se realizará el proceso de secado a temperatura y humedad ambiente; luego los moldes son abiertos y el objeto es llevado a la siguiente etapa del proceso. Generalmente se utiliza para la obtención de productos sanitarios cerámicos y de formas geométricas complicadas. En la actualidad se están realizando estudios para producir estas formas complicadas por medio de inyectores, optimizando la energía y la pasta utilizada. Como líneas de permanente interés científico para el perfeccionamiento del proceso de colaje; podemos citar los estudios sobre las interacciones entre partículas en disoluciones de electrólitos, los fenómenos de sedimentación en medios viscosos, la textura de las piezas coladas, los fenómenos de difusión en medios porosos, el comportamiento reológico de las suspensiones coloidales, la orientación de partículas anisodimensionales en medios líquidos, etc. De gran interés para el desarrollo de nuevos materiales es también el estudio del comportamiento de las suspensiones en medios no acuosos. Desde el punto de vista práctico, habrán de intensificarse las investigaciones para conseguir productos colados de baja contracción. Secado Preliminar. Se explica detalladamente en el numeral correspondiente al proceso de producción de azulejos y baldosas de loza y porcelana (CIIU 361003). Vidriado o Esmaltado. Una vez que el producto sale del secador a la temperatura y Humedad óptima, se procede a realizarle el engobe y el esmaltado. Este vidriado se realiza por inmersión del producto moldeado; el primer paso a realizar es el engobe, para evitar cualquier fisura que traiga la pieza del colado, luego se realiza el esmaltado por la misma operación, y al salir la pieza esmaltada se organizan en carros que alimenta el secadero túnel. Secado. Con esta operación se quiere garantizar que las piezas al llegar al horno tengan una humedad máxima del "1%”, y con esto evitar problemas en el horno ya sean explosiones o mala desgasificación de las piezas y otros inconvenientes. En algunas ocasiones este equipo trabaja con aire contracorriente que es traído desde la sección de enfriamiento del horno túnel; es alimentado mediante un sistema de vagones que, entra cargado de piezas y se mueve por los rieles guía. Esta operación tiene una duración de 30 minutos y es continua; a la salida son llevados hasta la zona de alimentación del horno, para su posterior cocción. Cocción. La acción del calor sobre las arcillas, y las mezclas de arcillas con otros materiales es, en realidad, la base de la industria cerámica. Dichos materiales, cuando son tratados a elevadas temperaturas, adquieren dureza y muchas otras cualidades favorables raramente igualadas por otras sustancias. La vitrificación de los productos cerámicos y su deshidratación previa por conversiones químicas, su oxidación y calcinación, se llevan a cabo en hornos que pueden ser operados en forma periódica o continua. Todas las instalaciones más nuevas tienen hornos continuos de túnel, que presentan muchas ventajas sobre los hornos intermitentes, como menores costos laborales, mayor eficiencia de combustible, ciclo de tiempo de procesamiento más cortos y mejor control de la operación.  Hornos continuos. Los hornos más importantes son los hornos de túnel continuo (carro o rodillos), usados para la cocción de sanitarios, tejas, porcelana, vajillas de mesa y artículos refractarios. Existen dos tipos generales de estos hornos: los de fuego directo, en los que los gases de combustión pasan directamente entre los artículos, y los de tipo indirecto (de mufla), en los que no se permite que los productos de combustión entren en contacto con los artículos.
  • 4. Los hornos túnel se cargan directamente sobre unos carros abiertos o se encierran en gacetas para mantenerlos limpios. Los carros pasan a través del túnel a contracorriente con los gases de combustión provenientes de la zona de fuego alto. En la tabla 1 se muestran algunas características técnicas del horno continuo tipo túnel, utilizado en la cocción de Aparatos Sanitarios y Fontanería Cerámica. TABLA 1. Características Técnicas del Horno Túnel Welco, Tipos F6 y F7. CARACTERISTICAS UNIDADES Tipo Horno Continuo Túnel Poliestrato Producción 147 Tm / 24 h Consumo Gas 58.3 Kg / Tm Temperatura Cocción 10400C Refractario en Vagoneta 2.14 Kg / Kg Factor Crudo / Cocido 1.2517 Kg / Kg Tiempo entre Empujes 40 min. FUENTE : Convenio UIS-IDEAM Procesos paralelos y servicios industriales. Molinos de esmalte con plataforma y polipasto para carga. Se satisfacen las mismas necesidades del proceso paralelo de preparación de esmaltes que se presentan en el proceso de elaboración de azulejos, baldosas, loza porcelana Balances del proceso. A continuación se presentan los balances más importantes del la actividad correspondiente a la fabricación de aparatos sanitarios y fontanería cerámica (C.I.I.U. 361002). Balance de masa. En la Tabla 1 se presenta, los flujos correspondientes al balance de masa de la actividad correspondiente. Balance de energía. En la tabla 2, se muestran los principales balances de energía en las fuentes de alto consumo, en la fabricación de aparatos sanitarios y fontanería cerámica (C.I.I.U. 361002). Se realizan cálculos de balance de energía en el proceso principal, procesos paralelos y en los servicios industriales, teniendo en cuenta las especificaciones técnicas de los equipos tradicionalmente utilizados. TABLA.2 Balance de energía en la fabricación de aparatos sanitarios y fontanería cerámica (C.I.I.U. 361002). ETAPA CARACTERISTICAS DEL EQUIPO UNIDADES (KJ/Ton. Prod.) premolturación Tolva-Báscula Motor : 25 hp Tiempo : 0.5 horas. 2684.5 Molienda Molino de Bolas 108018.4
  • 5. Motor : 125 HP Tiempo : 4 horas Colado Inyección sobre moldes 5000 Secado Preliminar Secadero Túnel Horizontal Consumo Calor : 230000 Kcal / hr Combustible : Gas Natural Potencia : 40 Kw Producción : 3.2 Ton / hr 336812 Esmaltado Líneas de Inmersión Producción : 0.72 Ton / hr Potencia : 40 Kw 208 Secado del Vidriado Secadero Túnel Producción : 3.5 Ton / hr Consumo Calor : 260000 Kcal / hr 354325 Cocción Horno Túnel Consumo Calor : 0.8x106 Kcal / hr Producción : 1.03 Ton / hr 3.54 x 106 Molienda Esmaltes (PP1) Molinos de Bolas Motor : 30 HP Tiempo : 4 horas 110602.2 Planta de H2O (PP2) Bombas : 20 HP Tiempo : 20 horas 55569.5 Compresores (Serv. Ind.) Motor : 20 HP Tiempo : 24 horas 13334.5 http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/361002/361002_proc.htm#PROCESO DE PRODUCCIÓN http://es.scribd.com/doc/20696439/Proceso-de-fabricacion-de-baldosas-ceramicas

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