Kleiplasticiteit en plasticiteitsregeling
Voor de vormgeving van kleiproducten tijdens de fabricage is de plasticiteit van de klei een belangrijke factor. Het is daarom van belang deze plasticiteitswaarde tijdens het productieproces zo constant mogelijk te houden. Verandering van plasticiteit is in feite de beïnvloeding van de (drempel)waarde waarbij vloei van de klei ontstaat. Deze vloei van de klei ontstaat tijdens het kneden of onder druk zetten van de klei tijdens het productieproces, en kan dus variëren afhankelijk van het type vormgeefproces.
Omdat bij vormbakpersen veelal gebruik wordt gemaakt van een enkel-as menger wordt het benodigde opgenomen vermogen van de aandrijving van de enkel-as menger als maatgevend gezien voor de plasticiteit. Uitgangspunt hierbij is natuurlijk dat de vullingsgraad van de menger constant is.
5 Factoren die de plasticiteit van klei beïnvloeden
- De kleisoort
- Het leemgehalte
- De temperatuur
- Het watergehalte
- De menging
Factoren 1 en 2 : kleisoort en leemgehalte
Voor factor 1 en 2 (kleisoort en leemgehalte) is het van belang dat de fabriek voor de productie exact weet wat de eigenschappen van de grondstof zijn. Indien noodzakelijk of wenselijk kunnen er nog toeslagstoffen worden toegevoegd in de kleistroom naar de enkel-as menger die de eigenschappen van de klei kunnen beïnvloeden. Normaal gesproken zijn deze tijdens productie een constant gegeven.
Factor 3 : temperatuur
Voor factor 3 (temperatuur) is het meest toegepaste systeem het toevoegen van stoom in de enkel-as menger. Door enkel het met stoom opwarmen van de klei zal deze plastischer worden, waarbij het vochtpercentage nauwelijks toeneemt. De stoom kan worden ingebracht door middel van inblaasbuizen aan de zijkant van de enkel-as menger. Deze inblaasbuizen zijn over de hele lengte van de enkel-as menger aangebracht. Ook kan er stoom worden ingebracht in de holle draaiende menger-as zodat er een extra stoominjectie wordt gegeven. Om de temperatuur van de klei te bepalen, wordt vaak in de laatste breekpen voor de uitstroomopening van de klei een PT100 temperatuursensor ingebracht. Op basis van de gemeten temperatuur kan dan de stoomtoevoer geopend of gesloten worden.
Het grote voordeel van het verwarmen van de klei is dat de klei plastischer wordt zonder veel vocht toe te voegen. Dit resulteert in een laag energieverbruik in de drogerij, omdat er hier minder vocht hoeft te worden uitgedreven. Het nadeel van het verwarmen van klei is dat bij het ‘s morgens opstarten van het productieproces de klei koud en dus stijf is, met alle problemen van dien. De machineoperator dient hiermee rekening te houden bij bijvoorbeeld het stoppen van de productie aan het einde van de dag.
Factor 4 : watergehalte
Voor factor 4 (watergehalte) kan water worden toegevoegd met een waterdoseer-unit. Het water moet worden toegevoegd op hetzelfde punt waar de klei in de enkel-as menger wordt gestort. Op deze wijze heeft het water de gehele doorlooptijd van de menger de gelegenheid zich te mengen met de klei.
Factor 5 : klei-menging
Voor factor 5 (de menging) is het van belang dat de nalooptijden van de enkel-as menger tot een minimum worden beperkt. Wanneer er geen klei wordt afgenomen van de menger (mengerschuif gesloten) en de menger zal door blijven draaien, zal de klei steeds plastischer worden. Dit zal vervolgens ongewenst invloed hebben op de vormgeving.
Het is natuurlijk mogelijk om juist gebruik te maken van dit effect, door aan het einde van de productiedag de menger bewust na te laten draaien om de volgende dag bij een koude menger toch met een meer plastische klei te kunnen opstarten.
Om de juiste plasticiteitswaarde te bepalen tijdens de productie wordt gebruik gemaakt van een vermogensmeting op de aandrijving van de menger. Belangrijk is hierbij dat de menger altijd een constant toerental loopt. Bij een variabel toerental zal ook het opgenomen vermogen variëren. Tevens is louter een stroommeting (Ampere) onvoldoende om het opgenomen vermogen te kunnen meten. Het vermogen moet worden gemeten in kW ofwel werkelijk opgenomen vermogen. (dus niet in KVA)
Intech kan een plasticiteitsregeling voor u ontwerpen, die past bij uw productieproces en de gewenste verbeteringen daarin. Er zijn verschillende oplossingen mogelijk, die -al dan niet gecombineerd- kunnen worden geïnstalleerd in uw productieproces. Onze engineers vertellen u graag meer.
