准确掌握产品实时生产过程

作者:Wolfgang Ernhofer 文章来源:PROCESS德文版 发布时间:2013-08-19


生产过程中颗粒粒度检测系统在线检测示意图

取样是生产过程中干燥粉质颗粒在线检测的重要步骤。准确和干净利落的取样是实现实时在线颗粒检测的前提。在线检测技术在实际生产中能够让技术操作人员准确了解生产状况,对优化工艺,提高产品质量起着积极的作用。

原材料的粉碎过程需要消耗很多的能源,在研磨、筛选以及内部气动输送这些粉质原材料时都要消耗能源。粉质原材料粉碎程度越大,设备的生产能力就越低,同时单位时间内的能耗也就越大,对于磨蚀性的产品来讲,设备的磨损也就越严重。因此,把粉质产品粉碎、研磨成比验收要求更细的粉末是不经济的。

目前,许多粉碎设备、研磨设备在生产粉质产品和松散物料时没有集成产品粒度检测系统。据Hosokawa公司介绍,利用Optisizer在线颗粒物检测装置可以严格按照产品要求的粒度进行粉碎和研磨,保证产品的质量。同时,它也能提高设备的生产能力,减少能源消耗。

为了保证满足产品粒度的要求,在生产实践中往往都是让粉碎设备、分选设备按照高于要求粒度的工作参数运行。这些生产设备的粒度可靠性都设置在更高的粒度等级上,以保证生产过程的波动都在允许的粒度公差范围之内。但这种参数设置往往造成研磨、粉碎的产品太细。而这样的结果与人工粒度检测的时效性有关,因为检测人员的检测结果来得太迟。

检测精确高、能够在生产过程中进行检测的集成式颗粒物粒度检测可以随时为粉碎机和研磨机的操作者提供最新的产品检测数据。设备控制系统中集成的Optisizer在线检测系统能够完成从简单的检测数据显示到设备参数的自动调整。

这一在线检测系统能够从生产设备的原材料流中直接取样,再送到检测器处检测,完成颗粒检测后再回送到生产设备中。检测时照射到颗粒物上的激光光线由接收器接收,把得到的粒度检测数据传送到控制计算机,由计算机计算出颗粒物的大小。这一过程在产品生产过程中进行,能够把产品的废品率降低到最小程度。而且还可以自动设置所希望的颗粒大小。

了解当前产品生产过程中颗粒大小的分布情况之后,设备操作者就能够有目的地调整设备工作参数,改变生产过程,使产品能够更加接近目标产品。这有利于提高生产能力,降低生产成本。

检测仪按照激光衍射法多次对当前材料流中颗粒物的分布情况进行检测,并按照检测先后绘制检测数据的曲线。与此相比,人工采集样品的随机抽样检验只能算是一个可能会出现错误结果的“瞬间抓拍”。

Optisizer颗粒检测传感器有3种不同规格型号,检测的颗粒大小范围为0.5~1100μm。这一系统适合于对多种多样的原材料颗粒大小进行检测,不仅适用于在产量很小的实验室规模中使用而且也适合于在管道直径为80cm的大批量生产过程中使用。而且这种检测设备也可以补装到现有流程工业设备中。

在线颗粒粒度检测不能替代实验室质量检测分析。但是,用户生产使用的实践证实,在线激光衍射颗粒粒度检测与实验室检测分析之间有着很好的对应关系,起到了很好的相互补充和印证。

取样是关键

产品研发工程师Hans Kaiser先生和生产经理Karl Kraus先生指出了用户在颗粒粒度检测中需要解决的问题,并介绍了Hosokawa Alpine公司Optisizer颗粒粒度检测系统的简单情况。

PROCESS:Optisizer有3种检测范围。它们在颗粒粒度检测领域中还能在技术上优化改进吗?

Karl Kraus:在0.5~220μm和1.2~550μm两个检测范围内,检测仪的焦距和探测器之比以及分辨率还可以进一步优化,但我们认为这种优化的意义不大。在检测范围为2.5~1100μm的检测仪中采用改性矩阵技术是非常有意义的,因为这一检测范围对于用户来说过大。

PROCESS:用户在颗粒粒度检测中最常遇到的问题是什么?

Karl Kraus:对于用户来说最关键的就是取样。作为流程设备供应商,我们能够为用户的管道部件和相关附件提供专有技术和服务,以保证取样具有一定的代表性。在用户实际生产中,Hosokawa Alpine公司能够提供优化的随机取样方案,这是产品供货的一个组成部分。另外,利用激光完成的颗粒粒度在线检测结果与用户实验室现有设备检测结果的进一步比较能够保证产品的质量(激光/沉降图/筛分)。我们能够帮助用户完成进一步的比较分析。

除了颗粒的粒度之外,产品的其他特性在应用中也往往非常重要。在与用户的密切合作中,Hosokawa Alpine公司帮助用户解决了很多难题。

PROCESS:在线检测分析技术的发展趋势如何?

Karl Kraus:在线检测的目的是保证流程工艺过程的稳定性和产品质量的稳定性。在线分析技术首先需要为更好地理解流程工艺过程提供支持。在线检测非常形象,用户易于理解,而且也非常重要。在线检测数据需要配合其他的过程参数才可能完成相关流程设备的故障诊断。

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