STUDII EXPERIMENTALE - PIGMENTI

Consideratii generale

Obtinerea pigmentilor termorezistenti pentru colorarea glazurilor si emailurilor presupune utilizarea unor retele cristaline care sa reziste la actiunea combinata a temperaturii si agresivitatii chimice a topiturii generatoare de glazura sau email. Silicatul de zirconiu (ZrSiO₄), prezinta o retea cristalina cu o buna comportare in calitate de retea gazda pentru diversi ioni cromofori, permitand obtinerea unei game relativ largi de pigmenti:

Zr_1-xVSiO₄ - bleu, Zr_1-xPrSiO₄ - galben, Zr_1-2xFeSiO₄ - rosu caramiziu [18, 81]. Pe langa aceste culori, in literatura, mai sunt semnalati si alti pigmenti cu structura de zircon, cum sunt: (Zr, Mn)SiO₄ - roz si (Zr, Cr)SiO₄ - verde, Zr_1-3xCoSiO₄ - roz.

Pigmentii termorezistenti cu structura de zircon sunt dintre cei mai studiati; problemele legate de factorii care influenteaza obtinerea acestor pigmenti de culori intense, reproductibile si cu o buna stabilitate fata de agesivitatea topiturilor nu sunt insa pe deplin elucidate. In special in cazul pigmentilor cu continut de vanadiu, intervin probleme derivate din capacitatea acestuia de a realiza cifre de oxidare diferite si in mod implicit culori diferite in functie de conditiile de lucru. In general compusii cu V⁵⁺ prezinta culoare galbena, cei cu V⁴⁺ culoare albastra, iar cei cu V³⁺ culoare verde. Obtinerea pigmentilor bleu cu structura de zircon presupune creerea acelor conditii de sinteza care sa conduca la includerea V⁴⁺ in reteaua cristalina a zirconului. Daca are loc legarea vanadiului sub forma de V⁵⁺ in reteaua cristalina a baddeleyitului (Zr_1-2xYVO₂ sau Zr_1-2xVO₂), se dezvolta culoarea galben respectiv galben - verzui [82]. Din pacate pigmentii galbeni cu structura de baddeleyit prezinta o slaba rezistenta fata de agresivitatea topiturilor.

Scopul determinarilor experimentale consta in urmarirea efectului pe care il au conditiile de lucru (temperatura, prezenta unor adaosuri mineralizatoare) asupra culorii pigmentilor bleu cu structura de zircon.

2. Mod de lucru

Materiile prime utilizate au fost: ZrO₂ (baddeleyit), SiO₂ (cuart macinat - MINDO Dorohoi), V₂O₅ (Fluka), NaCl, LiF, KCl.

Omogenizarea amestecurilor s-a facut pe cale umeda in moara cu bile (Pulverisette) timp de 30 minute, urmata de uscare in etuva, mojarare si apoi calcinare la diverse temperaturi.

Compozitia amestecurilor studiate in vederea obtinerii pigmentilor bleu cu structura de zircon este prezentata in tabelul 1.

Dupa ardere la temperaturile precizate in tabelul 1, asupra pigmentilor s-au facut observatii vizuale si apoi au fost supusi macinarii si spalar Dupa uscarea pigmentilor s-a determinat compozitia fazala a acestora prin difractie RX (utilizand un difractometru DRON 3, radiatia CuK_a); caracterizarea culorii pigmentilor s-a facut prin spectrofotometrie de reflexie difuza.Testarea unora dintre pigmentii obtinuti s-a facut in colorarea unei glazuri de tip vitrus cu temperatura de ardere 1180 - 1200 C, in conditii industriale la S.C. CRINUL S.A. Timisoara.

3. Rezultate si discutii

Datele prezentate in tabelul 1 permit urmatoarele observatii:

In probele 1a si 1b cu raport molar si acelasi adaos de NaCl 10% (precum si 2% Bi₂O₃) exista o diferenta clara la toate temperaturile de calcinare; aceasta diferenta consta in aparitia culorii galben sau galben-verzui in cazul probei calcinate neacoperit, in special la suprafata amestecului. In profunzimea incarcaturii culoarea probelor este bleu, similara cu cea din creuzetele acoperite. Culoarea galben sau galben-verzui reflecta prezenta V⁵⁺.

In cazul probelor 2a si 2b cu raport molar si cu acelasi adaos de NaCl si Bi₂O₃, ca si in probele 1a si 1b se constata o culoare foarte apropiata de cea a probelor similare din seria 1. Tinand seama de raportul molar ZrO₂/SiO₂ supraunitar ne-am fi putut astepta ca pe langa (Zr_1-xVSiO₄-bleu) sa se formeze si Zr_1-2xVO₂ (galben) si ca urmare culoarea probelor din seria 2 sa fie sensibil mai galbena decat a celor din seria 1. Intrucat aceasta presupunere nu se verifica este clar ca prezenta vanadiului sub forma 4+, este determinata in special de atmosfera favorabila (practic neutra) asigurata de prezenta NaCl. Mai mult, din punct de vedere practic nu se justifica utilizarea unor amestecuri cu raport molar ZrO₂/SiO₂>1. Stratul superficial de culoare galbena al probelor calcinate sugereaza un continut insuficient de NaCl in aceasta zona; peste 800 C o parte din NaCl din stratul superficial se pierde prin volatilizare, iar topitura de NaCl se scurge partial spre partea inferioara a incarcatur

In seriile 3 si 4 de probe s-a marit proportia de substitutie Zr⁴⁺ cu V⁴⁺ si proportia de NaCl. In seria 3, Bi₂O₃ lipseste, iar in seria 4 este prezent si Bi₂O₃. Prima remarca este ca de aceasta data probele acoperite si neacoperite arata practic la fel in intreaga incarcatura culoarea probelor este bleu intens. Punem aceasta situatie favorabila pe seama unei cantitati suficiente de NaCl pentru a asigura atmosfera favorabila includerii vanadiului sub forma 4+ in reteaua zirconiului.

Intre probele din seria 3 si cele din seria 4 nu exista o diferenta sensibila de culoare, ceea ce inseamna ca nu se manifesta un rol sensibil pozitiv al Bi₂O₃ si prin urmare nu se justifica utilizarea lui. Tinand cont de continutul de NaCl ridicat necesar pentru obtinerea unor pigmenti de culoare intensa si omogena in volumul probei consideram ca rolul de mineralizator atribuit in multe lucrari clorurii de sodiu este nepotrivit. In realitate rolul NaCl este acela de a asigura o topitura si o atmosfera neutra care sa favorizeze includerea V⁴⁺ in reteaua cristalina a ZrSiO₄. Rolul de flux (topitura de temperatura ridicata) atribuit clorurii de sodiu in unele lucrari din literatura consideram ca este cel adecvat. Aceasta constatare este sustinuta inclusiv de comportarea cu totul particulara a V₂O₅ si anume temperatura de topire foarte scazuta (675 C) care sugereaza ca utilizarea mineralizatorilor specifici pentru reactii in stare solida nu este neaparat necesara.

In probele 5 si 6 s-a urmarit efectul unui adaos de 15% amestecuri de saruri NaCl si KCl, respectiv NaCl si LiF in rapoarte molare corespunzatoare compozitiilor eutectice din sistemele respective [4]. Rezultatele obtinute sunt sensibil mai slabe decat pentru probele din seria 3 si 4.

In ce priveste temperatura optima de sinteza a acestor pigmenti putem considera ca aceasta este 1000 C; chiar daca culoarea probelor la 1000 C este practic la fel cu cea a probelor calcinate la 900 C este de asteptat ca pigmentul obtinut la 1000 C cu palier 2 ore va avea o comportare mai buna in contact cu topiturile generatoare de glazuri.

Pentru pigmentul 3b obtinut la 1000 C cu palier 2 ore spectrul de difractie RX este prezentat in figura 2. Se observa ca ZrSiO₄ este practic faza unica.

Spectrul de reflexie difuza al pigmentului 3b este prezentat in figura 1.

Fig. 1. Spectrul de reflexie difuza al pigmentului Zr_1-xVSiO₄ obtinut la 1000°C.

Se remarca cele trei benzi de absorbtie la aproximativ 780 nm, 630 nm si sub 300 nm (in domeniul UV). Aceste trei benzi sunt atribuite in literatura pentru V⁴⁺ [83,84]

Pentru verificarea experimentala a pigmentului obtinut: bleu (proba 3b) acesta a fost testat in colorarea unei glazuri de tip vitrus, cu temperatura de ardere 1180 - 1200 C. Pigmentul a fost introdus in proportie de 6%.

Glazura obtinuta arata ca acest pigment prezinta o comportare buna in aceste conditii dure de utilizare.

Fig.2. Spectrul de difractie RX al pigmentului Zr_1-xVSiO₄ (3b) obtinut la 1000°C.

Concluzii:

o   Conditiile optime de sinteza pentru pigmentul bleu cu structura de zircon constau in temperatura de calcinare 1000 C cu palier de o ora, o atmosfera neutra asigurata de topitura de NaCl in proportie de aproximativ 15% si o compozitie chimica apropiata de stoechiometria Zr_1-xVSiO₄.

PROIECTARE TEHNOLOGICA

I1.Descrierea tehnologiei alese

In aceasta parte a lucrarii se urmareste proiectarea si calculul unei tehnologii de obtinere a unui pigment din sistemul ZrO₂-SiO₂, in care cromofor este V⁴⁺.

Pentru obtinerea acestui pigment se foloseste procedeul de fabricatie a pigmentilor pe cale umeda.

Pentru ca pigmentul sa corespunda cerintelor de calitate cerute, acesta se macina pana la trecerea totala prin sita de 10000 ochiuri/cm².

Se urmareste sinteza unui astfel de pigment deoarece este rezistent la temperaturi inalte si are o mare putere de colorare.

Pentru arderea pigmentului se foloseste un cuptor tunel cu tuburi radiante.

Productivitatea liniei tehnologice care se proiecteaza este de 30 kg /ora.

I2.Fluxul tehnologic de obtinere a pigmentului

SiO₂ ZrO₂ V₂O₅

I3.Principalele faze ale procesului tehnologic

Pregatirea materiilor prime ca prima faza a fabricatiei, are un rol hotarator asupra calitatii produselor. Impuritatile, mai ales metalele si sulfurile si duritatea apei utilizate influenteaza vizibil nuanta pigmentilor obtinuti. O cerinta importanta pentru obtinerea pigmentilor cu calitati constante, este constanta materiilor prime si absenta impuritatilor.

I3.1.Dozarea materiilor prime

Dozarea se face cu un alimentator cu banda, tinand seama de reactivitatea reactantilor, capacitatea morii si de pierderile tehnologice. Dozarea materiilor prime trebuie facuta cu mare atentie si precizie pentru a putea obtine culori reproductibile.

I3.2. Omogenizarea amestecului de materii prime

Omogenizarea amestecului de materii prime este o etapa esentiala in vederea asigurarii unui cat mai bun contact intre reactantii aflati in stare solida. Omogenitatea este una din conditiile de baza care determina calitatea pigmentului obtinut.Aceasta se poate analiza umeda, cand este necesara si o omogenizare avansata si pe cale uscata, cand reactiile de sinteza au loc mult mai usor si sunt inlesnite de aportul mineralizatorilor.

Procedeul umed asigura o omogenitate mai buna, insa necesita o uscare ulterioara.

Omogenizarea umeda

Omogenizarea umeda se practica atunci cand se impune o omogenizare avansata a amestecului de materii prime. Dozarea are loc in mod normal, tinand seama de corectiile de umiditate a amesteculului de materii prime pe cantare automate, balante tehnice.

Componentele retetei de fabricatie se introduc in ordinea cantaririi in moara cu bile. Se adauga cantitatea optima de apa conform prescriptiei fisei tehnologice (50-60% fata de totalul de material solid).Raportul material : bile este de preferinta 1:1 pana la 1:1,3. Daca una din materiile prime nu este pulverulenta omogenizarea se prelungeste pana la macinarea acestuia.

Uscarea are loc in uscator la temperatura de 150-180⁰C . Masa omogena uscata se marunteste in dezintegrator. Pudra omogena obtinuta se incarca in capsule de material refractar si se supune tratamentului termic de sinteza pigmentului.

Omogenizarea uscata

Omogenizarea uscata se face in recipienti ceramici cilindrici in rotatie sau in mori cu bile cu diferite capacitati in functie de cantitatea de material luat in lucru. Omogenizatoarele in "V", care se rotesc in jurul axei orizontale minim o jumatate de ora pentru fiecare sarja, duc la obtinerea unor amestecuri corespunzatoare. Daca unul dintre constituenti are tendinta de aglomerare sub forma de bulgari, amestecul descarcat din omogenizatoare trebuie sitat printr-o sita de 25-100 ochi/cm². Controlul omogenitatii se face prin tasarea amesteculului uscat si intinderea lui in strat subtire pe o coala alba de hartie.

Daca urma pe hartie are culoarea omogena , omogenizarea este corecta.

Controlul se mai poate realiza prin sitarea a 200g amestec prin sita cu 1000 ochi/cm². Daca reziduul nu prezinta granule ale unui singur component, omogenizarea se considera corespunzatoare.

I3.3. Uscarea pigmentului

Uscarea pigmentului se poate realiza prin trecerea suspensiei prin atomizor, filtru-presa sau incarcarea in tavi si evaporarea mediului de spalare in uscatoare tambur la 100-150⁰C.

Uscarea se face diferentiat pentru fiecare pigment in parte.

Controlul uscarii se face prin determinarea continutului de umiditate al produsului supus uscar

I3.4. Calcinarea - sinteza pigmentului

Cei mai importanti parametrii ai acestei faze sunt : temperatura maxima de ardere, durata arderii si atmosfera din cuptor.Acesti parametrii se stabilesc experimental si trebuie respectati pentru a se obtine o culoare reproductibila.

Sinteza propriu-zisa a pigmentului are loc in timpul arderii in urma reactiilor in faza solida, unde are loc degajarea unor substante volatile. Produsul final al reactiei, pigmentul, suporta fara transformari incalzirea ulterioara la temperaturi inalte.

Cuptoarele de calcinare pot fi electrice sau cu gaz , cu functionare periodica, pentru a avea posibilitatea schimbarii usoare a diagramei de ardere.

Pentru productia de serie se pot utiliza si cuptoare tunel. Timpul si temperatura de ardere depind de natura pigmentului si de compozitia procentuala a componentilor.

Pigmentul calcinat se prezinta sub forma de praf sau de masa compacta.

I3.5. Macinarea pigmentului

Macinarea pigmentului se face in mori cu bile, captuseala si bilele pot fi din materiale superaluminoase, rezistente la uzura. Mediul de macinare cel mai frecvent folosit este apa, dar se pot folosi uneori si medii cu densitate mai mica, obtinand astfel fineti mai avansate. Finetea de macinare este un factor determinant al puterii de colorare a pigmentilor.

Timpul optim de macinare se determina in cadrul fiecarui pigment in parte pentru pentru atingerea finetii impuse. El se determina experimental prin verificarea restului pe sita.In general durata macinarii in cazul morilor de 50-100 litri pentru raport (molar) material : bile: apa de 1:1,5:0,5 este, pana la trecerea integrala prin sita de 0063, de 30-40 ore.

I3.6. Sitarea pigmentilor

Se realizeaza cu scopul de a obtine o anumita granulatie a pigmentului impusa de la inceputul procesului tehnologic.

Se folosesc site vibratoare cu un singur arbore. In mod conventional, se imparte domeniul de finete al granulatiei cercetate pe site, in :

granulatii grosiere : 4-100mm

granulatii mijloci : 0,2-4mm

granulatii fine: 0,4m-0,2mm

I3.7. Spalarea pigmentului

Suspensia de pigment rezultata la macinare se separa cantitativ de bile si se trece in vasul de spalare.

Spalarea pigmentului se face cu apa calda sau acizi in solutii diluate, conform fisei tehnologice intocmite pentru fiecare pigment in parte.

Spalarea are loc in bazine emailate, din otel-inox sau din material plastic, prin decantare.

Pigmentul se spala de obicei cu 8-10 ape de spalare pana rezulta o apa incolora si pH neutru.

I3.8. Ambalarea , marcarea si depozitarea pigmentului

Ambalarea trebuie sa asigure neimpurificarea pigmentului atat la ambalare cat si la transport.

Pulberile de pigment se ambaleaza in cutii de material plastic cu capacitate de 8-10 kg sau pungi de hartie de 20-25 kg si se depozitaeza in spatii uscate, ferite de intemperii si mediul poluant de gaze.

Fiecare ambalaj va fi marcat cu o eticheta care contine urmatoarele date : unitatea furnizoare, simbolul produsului, culoare similara, numarul si data fabricatiei lotului.

Pigmentii ceramici se depoziteaza in incaperi uscate si acoperite.

I3.9. Transportul pigmentilor

Transportul pigmentilor se face cu transportoarele cu banda. Acestea servesc pentru transportul materiilor prime pulverulente sau a sacilor, butoaielor.

I4.Incadrarea fluxului tehnologic cu utilaje

Hala de materii prime

Calculul necesarului de materii prime se face astfel incat sa se asigure un stoc de materii prime necesare productiei fabricii la capacitate normala, pe trei luni de zile. Hala de materii prime este impartita in mai multe compartimente, in care se depoziteaza materii prime necesare. Tinand cont ca materia prima folosita in fabrica este in stare afinata, se aleg dimensiunile boxei de 20 [m] lungime, 3 [m] latime si 2 [m] inaltine. Din boxa, materiile prime sunt transportate cu vagonul la banda de transport.

Transportoare cu banda

- viteza : 1 m/s ;

- numarul insertiilor = 2 ;

Servesc pentru transportul orizontal sau in panta ascendenta sau in descendenta a materiilor prime pulverulente sau a bucatilor, rocilor, butoaielor.

Benzile folosite difera prin lungime. Banda este o fasie de material textil impregnata cu insertie de bumbac, material plastic, impletitura de sarma, otel, etc. Banda este intinsa pe doi tamburi, unul de antrenare, celalalt de intindere si este mentinuta de role.

Alimentarea benzii se face printr-o palnie cu dispozitiv de repartizare uniforma. Caracteristicile benzii folosite sunt :

latimea benzii : 300 mm ;

panta maxima : 10⁰ ;

diametrul rolei sustinatoare = 100 mm ;

distanta intre rolele de transport = 1800 mm .

Cantarul automat cu recipient

Intrucat in cazul realizarii pigmentilor se cere o precizie de lucru avansata, iar dozatoarele gravimetrice cu functie continua, nu sunt suficient de satisfacatoare din acest punct de vedere, se foloseste un dozator cu functie intermitenta si anume cantarul automat cu recipient.

De mentionat ca precizia dozarii la cantarul automat cu recipient se realizeaza la o umiditate constanta a materiilor prime.

Vas de dizolvare cu agitator

Vasul de dizolvare cu agitator este alcatuit dintr-un rezervor de tabla sau otel cu fundul inclinat spre centru. In centrul rezervorului se roteste un ax vertical prevazut cu mai multe brate pe care sunt amplasate palete, care au rolul de a antrena materialul solid depus catre partea centrala. Solutia este evacuata prin jgheab.Vasul este folosit pentru spalarea pigmentului obtinut in urma macinar

Caracteristicile tehnice sunt redate in tabelul de mai jos :

Marimea caracteristica U.M. Valoare

Diametrul m 1,2

Inaltimea m 2,5

Volumul m³ 2,8

Viteza periferica m/s 0,05

a bratelor

Uscator tambur

Se foloseste pentru uscarea pigmentului spalat si pentru uscarea amestecului de materii prime.

Uscatorul tambur se compune dintr-un tambur cilindric gol sau cu sicane interioare inclinat cu 4-6% fata de orizontala si se invarte pe rola de sprijin. Materialul circula in contracurent cu gazele de ardere. Antrenarea tamburului se face printr-o coroana dintata si angrenaj cu roti conice de la un motor electric.

Caracteristicile tehnice sunt redate in tabelul urmator :

Marimea caracteristica U.M. Valoare

Timp de uscare min 30

Grad de umplere % 12

Diametrul m 0,85

Lungime M 4

Unghi de inclinatie grade 5

Temp.de uscare ⁰C 600

Viteza de uscarea m/s 2

a gazelor

Dezintegratorul

Se foloseste pentru macinarea unor materiale minerale relativ moi.

Materialul introdus in palnia de alimentare ajunge pe ciocane, de unde este proiectat dupa directia rezultantei intre forta centrifuga si forta de soc dirijata tangential. Particulele de material ajung astfel la randul urmator de ciocane al celuilalt rotor.

Materialul sfaramat se aduna in partea de jos a dezintegratorului, de unde este evacuat.

Finetea de macinare este proportionala cu numarul randurilor de ciocane.

Caracteristicile sunt redate mai jos :

Marimea caracteristica U.M. Valoare

Turatia rot/min 1000

Putere necesara kw 2,9

Masa kg 650

Concasor cu valturi

Se compune in majoritatea cazurilor din daua valturi dispuse paralel, care se rotesc in sensuri opuse in jurul axelor lor orizontale; bucata de material de maruntit este prinsa de valturi in spatiul dintre ele si supusa maruntirii prin zdrobire si partial prin frecare.

Moara cu bile

Se foloseste la omogenizarea si maruntirea materialelor prin efectul combinat de lovire si frecare a unor corpuri de macinare libera.

Ea se compune dintr-un tambur cilindric, care se roteste in jurul axului sau orizontal si prezinta doua capace.

Capacele sunt turnate dintr-o singura bucata sau asamblate prin presare, rezemate pe cuzinetii asezati de obicei in lagare cu corp sferic.Tamburul mai este prevazut cu o coroana dintata si o gura de evacuare. Moara mai are o gura de alimentare, o transmisie de actionare si o palnie.Tamburul este captusit in interior cu placi de blindaj de grosime variabila (15-16 mm) din otel turnat sau forjat, silex sau portelan; corpurile de macinare sunt executate tot din otel sau silex sau portelan.

Caracteristicile tehnice sunt redate in tabelul urmator :

Marimea caracteristica U.M. Valoarea

Lungimea tamburului mm 430

Diametrul tamburului mm 500

Volumul l 40

Turatia rot/min 60

Sita vibratoare cu un singur arbore

Se foloseste in scopul efectuarii controlului maruntirii materialului, pentru a ajuta deplasarea materialului pe sita si implicit pentru marirea productivitatii, inclinarea sitei este de 24⁰. Frecventa vibratiilor este de 1000/min.si amplitudinea de 1,5 mm.

Arborele drept rezemat pe lagare, fixat pe cadrul sitei este prevazut cu doua discuri de masa excentrica.

Cadrul se sprijina pe un batiu prin intermediul arcurilor. Vibratiile libere sunt generate de forte centrifuge generate de masele excentrice.

Marimea caracteristica    U.M. Valoare

Nr.tesuturilor de sarma    mm^-2 0,0602 Latura interioara a ochiului mm 0,065

Nr de ochiuri  cm^-2 10000

Toleranta maxima admisa

la dimensiunea nominala    % 50

Valoarea maxima a laturii mm 0,037

Toleranta medie admisa a

laturii % ±6

Nr. maxim de ochiuri cu

valoare maxima % 6

Diametrul sarmei mm 0,025

Suprafata activa de

cernere % 25

Silozul-Buncarul

Silozul este un recipient in care se depoziteaza materialele pentru scurta durata, pe parcursul procesului tehnologic intre diferite faze ale fabricatiei. In fluxul tehnologic se foloseste pentru depozitarea in diferite faze ale procesului de fabricatie inainte de impachetare.

Forma buncarelelor este de obicei conica cu fund plat sau cilindrica cu fund conic.

Cuptor tunel cu role

Este un agregat de productie proprie , care a fost proiectat special pentru productivitatea preconizata.

I5.Bilantul de materiale

Pentru fiecare operatie din fluxul tehnologic se fixeaza pierderile si in functie de productia ce trebuie realizata se intocmeste bilantul de materiale. Calculul bilantului de materiale duce in final la aflarea cantitatilor de materii prime necesare pentru a realiza o productie planificata.

Consideram productivitatea instalatiei in produs final de 30kg/ora.

Ambalarea - pierderi tehnologice 0,3%

100kg . . . . . . . . (100 - 0,3) kg

x = 30,09kg

x . . . . . . . . . . .30kg

Dezaglomerare - pierderi tehnologice 0,5%

100kg . . . . . . . . .(100 - 0,5) kg

x = 30,24kg

x . . . . . . . . . . ..30,09kg

Uscare - pierderi tehnologice 0,5% , umiditate initiala 20%

100kg . . . . . . . . .(100 - 0,5) kg

x = 30,39kg

x . . . . . . . . . . .30,24kg

Cantitatea de pigmenti intrata la uscare :

100kg . . . . . . . . .80kg

x = 37,98 kg pigment umed

x . . . . . . . . . ..30.39kg

Cantitatea de apa eliberata din pigment intr-o ora

37,98 - 30,39 = 7,59kg/ora ; umiditate finala 0,5%

Spalare - pierderi tehnologice 1%

Spalarea se face cu 100m³ apa la tona de pigment

100kg . . . . . . . ..(100-1) kg

x = 30,64kg

x . . . . . . . . ..30.39kg

Pentru spalare se foloseste :

1000 m³ apa . . . . . . 1000kg pigment

x = 3,069m³ apa

x . . . . . . . . . . 30,69 kg

De la spalare rezulta : 3069 - 7,59 = 3061 kg apa

Sortare - pierderi tehnologice 0,5%

100kg . . . . . . . . .(100 - 0,5) kg

x = 30,84kg

x . . . . . . . . . . . 30,69kg

Macinare - pierderi tehnologice 1,5%

100kg . . . . . . . . . . ..(100 - 1,5) kg

x = 31,31kg

x . . . . . . . . . . . . .30,84kg

Concasare - pierderi tehnologice 1,6%

100kg . . . . . . . . . . . .(100 - 1,6) kg

x = 31,82 kg

x . . . . . . . . . . . . . 31,31kg

Transport - pierderi tehnologice 0,01%

100 kg . . . . . . . . . . ..(100 - 0,01) kg

x = 31,82 kg

x . . . . . . . . . . . . . .31,82 kg

Calcinare - pierderi tehnologice 4%

100 kg . . . . . . . . . . .(100 - 4) kg

x = 33,14 kg

x . . . . . . . . . . . . .31,82 kg

Incarcare in cuptor - pierderi tehnologice 0,01%

100 kg . . . . . . . . . . .(100 - 0,01) kg

x = 33,14 kg

x . . . . . . . . . . . . 33,14 kg

Transport : - pierderi tehnologice 0,01%

100 kg . . . . . . . . . . (100 - 0,01) kg

x = 33,14

x . . . . . . . . . . . .. . 33,14 kg

Descarcare in cuptor - pierderi tehnologice 0,01%

100 kg . . . . . . . . . . .(100 - 0.01) kg

x = 33,14kg

x . . . . . . . . . . . . . 33,14 kg

Dezaglomerare - pierderi tehnologice 0,25%

100 kg . . . . . . . . . . (100 - 0,25) kg

x = 33,22

x . . . . . . . . . . . . .33,14 kg

Uscare - pierderi tehnologice 0,25%

100 kg . . . . . . . . . . (100 - 0,25)kg

x = 33,30kg

x . . . . . . . . . . . . ..33,22kg

Unidiatate initiala 25% , umiditate finala 0,1%

100 kg . . . . . . . . . . . ..75 kg

x = 44,40kg

x . . . . . . . . . . . . ..33,30 kg

Cantitatea de apa eliminata prin uscare :

44,4 - 33,3 = 11,1 kg apa

Macinare - omogenizare - pierderi tehnologice 0,2%

100 kg . . . . . . . . . . ..(100 - 0,2 kg)

x = 44,49 kg amestec

x . . . . . . . . . . . . . .44,40 kg

0,8 ZrO₂ ^. 0,1 V₂O₅ ^. 1 SiO₂

M = 0,8 60 = 176,6 kg compus oxidic

176,6 kg . . . .98,4 kg ZrO₂ . . . ..18,2 kg V₂O₅ . . . .60 kg SiO₂

33,3 kg . . . . . x . . . . . . . . .y . . . . . . . . ..z

x =18,55 kg ZrO₂

y = 3,43 kg V₂O₅

z = 11,31 kg SiO₂

Total pierderi = 10,64%

Apa intrata = 3087,69 kg

Apa iesita = ,69 kg

Schema bilantului de materiale:

Legenda :

ZrO₂ Pigment

SiO₂ Pierderi

V₂O₅

H₂O

I6. NOTIUNI GENERALE ASUPRA CUPTORULUI

Industria silicatilor si a compusilor oxidici se ocupa de fabricarea liantilor minerali, a sticlei si a produselor ceramice. Toate procesele tehnologice ale acestor produse, cuprind una sau mai multe operatii termice, cum sunt : uscarea, arderea, topirea, recoacerea sau racirea, care se efectueaza in instalatii speciale, care poarta denumirea generala de cuptor industrial.

Cuptorul este o instalatie termica in care au loc prin incalzire transformari fizice, chimice, sau fizico - chimice ale unor materiale cu structuri si compozitii diferite.

Caldura necesara ansamblului de transformari ale materialului din cuptor este obtinuta, in cele mai multe cazuri, prin arderea unui combustibil solid, lichid sau gazos, se mai foloseste incalzirea electrica sau uneori combinand cele doua metode.

Fiecare cuptor este destinat realizarii unui proces

termo - tehnologic bine determinat, el trebuie sa fie conceput si construit in asa fel, incat sa satisfaca toate particularitatile si cerintele speciale ale acestui proces cu maxim de eficienta.

In acest scop, prin proiectare se vor urmari :

regimul termic prescris sa fie usor de realizat si de mentinut ;

consumul specific de caldura sa fie cat mai redus;

productia sa fie obtinuta cu un minim de cheltuieli de investitie si de exploatare.

Dezvoltarea noilor generatii de cuptoare a avut ca idee principala , reducerea consumului energetic, in special cele legate de arderea si cresterea productivitatii cuptorului, a gradului de automatizare si mecanizare.

Geometria spatiului de lucru a cuptorului, influentand durata de ardere si consumurile implicate, a suferit modificari fata de cuptoarele clasice, in sensul ca s-a redus inaltimea si s-a marit latimea, deoarece temperatura are in mod uniform o distributie neuniforma pe verticala, ca urmare a tendintei ascensionale a gazelor fierbinti. Latimea sectiunii transversale a cuptorului este legata de posibilitatea ca jeturile de gaze sa penetreze pe aceasta distanta. Pentru a facilita penetrarea jetului de gaze in stiva, contribuie pozitiv si noul design al auxiliarilor de ardere si noua dispunere a productilor in stiva. Tuburile radiante sunt plasate transversal favorizand contactul gazelor cu produsele si transferul termic.

Boltile in arc au fost inlocuite cu bolti plane pentru impiedicarea stratificarii din cauza circulatiei gazelor fierbinti.

Pentru constructia unor astfel de cuptoare s-au folosit materiale usoare si ultra usoare, cu caracter puternic izolator, care au permis si noua conceptie de captusire. In ansamblu, s-a redus greutatea totala a captusel

Carcasa nu este fixata pe sol, ci simpu sprijinita pe picioare, indirect pe fundatie pentru realizarea unei alinieri perfecte in lungime si realizarea unei cote constante a sectiunii cuptorului. Picioarele au un sistem de fixare a inaltimii cu surub. Asamblarea se face cu ajutorul unor flanse cu suruburi.

Sistemul de transport cu role diminueaza consumul de caldura. Patul cu role reprezinta o vatra, care lucreaza in mod continuu. Aceasta vatra este o alternanta de spatiu opturat cu fante. Plasand tuburile radiante tangential, unele sub nivelul rolelor si altele deasupra, se obtine cel mai bun transfer de caldura si cea mai buna expunere a produsilor la radiatia gazelor.

Acest tip de cuptor are printre cele mai reduse consumuri specifice.

Toate rolele aflate pe un modul de cuptor sunt antrenate simultan si sincron de un acelasi grup de antrenare.Grupurile functioneaza sincron.

Rolele pot fi : - metalice, utilizate pana la t = 1000⁰C

- ceramice, care pot fi :

a) oxidice, mulitice, mulit - corindonice, Tmax = 1200⁰C

b) neoxidice, din :

carbura de Si, Tmax = 1300⁰C

SiC necristalizata, Tmax = 1600⁰C

Capetele rolelor sunt bucse metalice, care se fixeaza fata de rola ceramica cu bolturi. Rola si bucsa au niste gauri ovale. Constructia rolelor cu bucse la capat, detasabile este necesara, deoarece rolele se uzeaza si se distrug relativ repede. Pentru obiectele grele la care principala solicitare a rolelor este incovoierea la cald, au fost concepute role din SiC infiltrata cu Si.

Materialele de captusire pot fi : caramizi termoizolatoare, betoane refractare termoizolatoare si termorezistente, fibre ceramice si minerale.

I6.1. Calcule preliminarii privind compozitia produsului pentru care se face arderea

Reteta :

Caolin 52%

Feldspat potasic 23%

Cuart 25%

M _caolin = 258 ;

M _{feldspat k} =556 ;

M_SiO2 = 60 ;

258 p.g. caolin . . 102g Al₂O₃ . . 2 60 gSiO₂ . . 2 18 g H₂O

52 p.g . . . . . . ..x . . . . . . .y . . . . . . ..z

x = 20,56 g Al₂O₃

y= 24,18 g SiO₂

z = 7,25 g H₂O

556 p.g. feldspat K . . 94 g K₂O . . 102 g Al₂O₃ . . 6 60 g SiO₂

23 p.g. . . . . . . . . x . . . . . ..y . . . . . . z

x = 3,88 g K₂O;

y = 4,22 g Al₂O₃;

z = 14,89 g SiO₂;

Total oxizi: 64,07g SiO₂

24,78g Al₂O₃

3,88g K₂O

92,73g amestec

92,73g . . 64,07g SiO₂ . . 24,78g Al₂O₃ . . 3,88g K₂O

100 . . . . . .x . . . . . . .y . . . . . . ..z

x = 69,09 % SiO₂

y = 26,72 % Al₂O₃

z = 4,18 % K₂O

100 26,72 69,09 4,18

I6.2. Predimensionarea cuptorului

Produsele arse in cuptor: farfurii adanci, care prezinta urmatoarele caracteristici:

H = 26 [mm]

D = 230 [mm]

G = 360 [g/buc]

Pentru determinarea densitatii de asezare se alege :

- Latimea cuptorului B = 1,250 [m]

- Inaltimea cuptorului H = 0,162 [m]

- Lungimea L = 1,00 [m liniar]

Volumul util al cuptorului se calculeaza cu formula :

P - productivitatea anuala a cuptorului [t/an]

t- durata ciclului de ardere [h]

G - densitatea de asezare a incarcaturii [t/m3]

ta - indice extensiv de functionare a cuptorului [h/an]

m - cantitatea de rebuturi in timpul arderii [%]

Conform datelor de proiectare initiale :

P = 4000[t/an]; t = 1,5[h]; ta = 5760[ore/an]; m = 1% ;

Modul de aranjare al farfuriilor :

trei farfurii pe lungime

partu farfurii pe latime

patru farfurii suprapuse pe inaltime

m = 0,36 4) = 17,28 [kg]

V= H B L = 0,162 1 = 0,2[m³]

Densitatea de asezare a incarcaturii:

Volumul util al cuptorului :

Se adopta :    Lc = 60[m]

I6.3.Calculul combustiei

Compozitia gazului folosit :

CH₄ = 99% ; O₂ = 0,6% ; N₂ = 0,4%

Reactia : CH₄ + O₂ CO₂ + 2H₂

a) Cantitatea teoretica de aer uscat :

a = exces de aer = 1,6

Va = 1,6 m³N kg

b) Cantitatea de gaze de ardere :

c) Cantitatea totala de gaze de ardere

Temperatura calometrica de ardere:

Hi - puterea calorifica inferioara a combustibilului in [Kj/Kg] sau [Kj/Nm³];

qfiz - caldura sensibila a combustibilului si aerului preincalzit in [Kj/Kg] sau [Kj/m³N];

Vg - volumul de gaze de ardere rezultat [m³N/kg comb.];

qcomb - temperatura combustibilului [⁰C]

qa - temperatura aerului carburant [⁰C]

CpCO₂ = 2,3435 [kj/Nm³]

1450 ⁰C CpH₂O = 1,876 [kj/Nm³]

CpN₂ = 1,448 [kj/Nm³]

CpO₂ = 1,533 [kj/Nm³]

I6.4.Bilantul termic al cuptorului

Bilantul termic serveste ca baza pentru calculul consumului de caldura si determina distributia caldurii in diferite parti ale cuptorului.

Stabilirea pozitiilor de activ

a) Caldura chimica a combustibilului :

b) Caldura fizica a combustibilului :

c) Caldura fizica a aerului :

d) Caldura fizica a materialului :

Stabilirea pozitiilor de pasiv

a)

Caldura consumata pentru incalzirea materialului

b) Caldura evacuata cu gazele la cos

c)Caldura pierduta prin pereti , bolta , vatra

Materialele folosite pentru peretii laterali , bolta si vatra cuptorului tunel cu role sunt urmatoarele :

caramida termoizolatoare (JM 26)

caramida termoizolatoare (JM 23)

caramida termoizolatoare (JM 20)

placa de silicat de Ca (1000)

Caracteristici :

JM 26

temperatura maxima de utilizare 1430⁰C

densitate 0,78 kg dm³

rezistenta la incovoiere 14 kg cm²

rezistenta la compresiune 17 kg cm²

conductivitate termica l = 0,27 W m k ; l = 0,29 W m k ;

l = 0,31 W m k ;

JM 20

temperatura maxima de utilizare 1100⁰C

rezistenta la incovoiere 7,5 kg cm²

rezistenta la compresiune 8,0 kg cm²

densitatea 0,45 kg dm³

conductivitate termica : l = 0,13 W m k ; l = 0,15 W m k ;

l = 0,17 W m k ;

Cal. Sil. 1000

conductivitate termica : l = 0,054 W m k ;

l = 0,058 W m k ;

l = 0,063 W m k ;

l = 0,068 W m k ;

l = 0,074 W m k ;

l = 0,082 W m k ;

Calculul pierderilor prin peretii laterali

1. Zona de temperatura 600 - 800 - 600⁰C , cu pereti :

JM 26 (230mm) ; JM 20 (114mm) ; Cal. Sil. 1000 (150mm);

Estimez qe =55⁰C

a 55 = 10,23[W m² K]

q = k (qi - qe) = 0,244(800 - 55) =181,78[W m²]

Q = k×A(θ_i-θ_e)

2.Zona de temperatura 20 - 600⁰C , cu peretii :

JM 23 (114mm) ; JM 20 (230mm)

Estimez qe = 30⁰C

a 30 =8,81[W m² k]

Calculul pierderilor prin vatra

1.Zona de temperatura 600 - 800-600⁰C , cu JM 26 (230mm) ; JM 20 (230mm);

Estimez qe = 45⁰C

a 45 = 9,66[W m² k]

2.Zona de temperatura 20-600⁰C ; JM 23(230mm) ; JM 20(230mm)

Estimez: qe =30⁰C

a 30 = 8,81[w m²]   

Calculul pierderilor prin bolta

1.Zona de temperatura 600 - 800 - 600⁰C , cu pereti :

JM 26 (0,144mm) ; JM 23 (0,144mm) ; JM 20 (0,230mm);

Estimez q =55⁰C

a 55 =12,53 [w m²]

2.Zona de temperatura 20-800⁰C , cu pereti : JM 26 (0,114mm) ; JM 23 (0,114mm) ; JM 20 (0,230mm);

Estimez qe = 30⁰C

a 30 =11,11 [w m² k]

Deducerea necesarului de combustibil pentru 1 kg produs finit

Se face prin egalizarea pozitilor de activ, respectiv pasiv pentru zonele de preincalzire si ardere.

Q_activ = Q₁+Q₂+Q₃+Q₄

Q_activ = 35474 x +39,72 x +391,7 x +15,48

Q_activ = 35905,42 x +15,48[Kj]

Q_pasiv =Q_mat+Q_gaze+Q_elem.constr

Pentru calculul caldurii pierduta prin elementele constructive, se iau in considerare ;

- 24,4 m din zona de preincalzire, care reprezinta 59,65% din 40,9 m

-19,11 m din zona de ardere.

Q_{total ZP} = Q_pereti + Q_bolta + Q_vatra =2,79+9,66+8,41=20,86 [kw]

Q_{total ZA} = Q_pereti+Q_bolta+Q_vatra = 1,098+5,86+7,26 = 14,21[kw]

26,65[ kw] = 140,263 [kj kg]

Q_activ = Q_pasiv

35905,42 x +15,48 =3267,5 x +992,40

x = 0,03 [Nm³/kg p.f.]

Deducerea necesarului de aer de racire

Rezulta din bilantul zonei de racire care are 16,5m si reprezinta 40,34% din 40,9m;

Activ :

Pasiv:

a) Caldura pierduta prin elementele constructive

b) Caldura pierduta cu materialul la iesirea din cuptor

c) Caldura pierduta la evacuarea aerului

Activ = Pasiv

867,2 + 25,94 x = 44,26 + 81,3 + 379,64 x

x = 2,09 [Nm³aer/kj p.f.]

I7. AUTOMATIZAREA CUPTORULUI TUNEL

Prin automatizarea regimului de functionare a cuptoarelor incalzite cu combustibil, se urmareste reglarea regimului termic, reglarea procesului de ardere a combustibilului, precum si a presiunilor, si a diferentelor de presiune. La instalatiile de uscare din industria ceramica, se mai adauga uneori masurarea umiditati.

In multe cazuri, marimea reglata nu este mentinuta la o valoare prescrisa constanta, ci la una variabila. Astfel, se poate folosi reglarea cu program, reglarea in cascada si reglarea cu urmarire. La multe procese tehnologice, mai ales la cuptoare de ardere a maselor ceramice, se folosesc regulatoare cu program. Reglarea in cascada se aplica la reglari precise de temperatura ale elementelor automatizate cu inertie mare, supuse unor perturbatii frecvente.

Reglarea automata a procesului tehnologic in cuptor,

cu ajutorul mai multor bucle de reglare.

Reglarea automata a proceselor tehnologice in cuptoarele industriale, se realizeaza in mod uzual, folosind mai multe bucle de reglare a parametrilor, unele putand fi interconectate. Schema de reglare a procesului de tehnologic este prevazuta cu patru bucle de reglare:

bucla a" mentine constant debitul de combustibil (regulatorul Re, marimea reglata Qc)

bucla "b" regleaza raportul debitelor cos combustibil (regulatorul de raport Rr, marimea reglata Qa Qc)

bucla "c" regleaza temperatura in cuptor (regulator R_T, marimea reglata - temperatura ) si este conectata in cascada cu bucla "a", care stabilizeaza debitul de combustibil Qc la valoarea impusa de regulatorul R_T.

In acest mod, prin buclele a,b,c, se realizeaza regimul termic prescris in cuptor prin mentinerea la valori prescrise ale tuturor parametrilor care il determina Qc, Qa/Qc si T, se pot folosi urmatoarele variante:

la reglarea cu program in timp, regulatorul R_T primeste variatia To=f(t)de la un dispozitiv de programare ; interdependenta buclelor a,b si c, ramane aceeasi.

la cuptoarele cu mai multe zone (precum sunt cuptoarele tunel) se folosesc bucle a,b si c separat in fiecare zona, determinand regimurile termice distincte si independente ale acestora.

la cuptoarele cu camere mari la care masurarea temperaturii intr-un singur punct care este edificatoare, se regleaza o functie corelata a valorilor masurate in diferite puncte, se foloseste in mod uzual o medie autentica a acestora, realizata cu un dispozitiv de calcul plasat inaintea regulatorului de temperatura R_T.

La buclele principale a,b si c se adauga de la caz la caz, corectiile mentionate anterior. Reglarea presiunii in cuptor se face cu bucla independenta "d" (Regulatorul R_P) marimea reglata: presiunea in canalul de evacuare a gazelor de ardere.

Semnificatiile notatilor sunt:

1 - organ de executie actionat pneumatic

ΔP

- traductor de presiune

P

- indicator de presiune

Rc

- regulator debit de combustibil

Rr

- regulator raport Qa/Qc

- traductor temperatura - tensiune

Pc -

- indicator presiune cuptor Pc

RT

- regulator de temperatura

	Rp

- regulator de presiune

2 - clapeta de reglare

I8.ASPECTE TEHNICO-ECONOMICE

A. ELEMENTE DE MANAGEMENT

I. Indicatori tehnico-economici de eficienta a productiei

I.1.Pretul productiei industriale

Pretul productiei industriale este indicatorul care reflecta toate cheltuielile efectuate cu ocazia realizarii productiei la care se adauga cheltuielile de desfacere si profitul brut.

Se calculeaza cu relatia :

Pp=Mp+(-Mr)+S+CAS+CIFU+CGS+CGI+CD+Pr

In care : Pp=pret de productie

Mp=costul materiilor prime si materialelor

Mr=costul materiilor recuperabile

S=salarii

CAS=contributii asupra salariului

CIFU=cheltuieli cu intretinerea si functionarea utilajelor

CGS=cheltuieli generale sectiei

CGI=cheltuieli generale de intreprindere

CD=cheltuieli de desfacere

Pr=profitul brut

CAS- in aceasta categorie intra ajutorul de somaj , pensii, sanatate

CIFU- fac parte din cheltuielile fixe, necesare mentinerii capacitatii de functionare (reparatii curente , capitale , intretinere obiecte de inventar , combustibil si energie , cota parte din amortizari ).

CGS-cheltuieli fixe ,care nu se modifica cu volumul productiei pentru un interval de timp dat: slarile personalului indirect productiv din birourile sectiilor, ale personalului de intretinere, iluminat, incalzit, cota parte din amortismente, etc.

CGI-de acelasi gen ca si cele ale sectiilor, dar la nivel de unitate

CD-cheltuieli ocazionale de pregatire a livrarii produselor

Pr - profitul reprezinta surplusul obtinut de o societate comerciala atunci cand venitul total obtinut depaseste cheltuielile necesare fabricarii produsului

Profitul este cota parte din pretul de productie ce asigura fondurile necesare pentru dezvoltarea productiei, pentru stimularea activitatii salariatilor. Cresterea profitului se poate realiza prin cresterea volumului productiei industriale, reducerea costurilor sau modificarea preturilor de livrare. In pretul de productie intra profitul brut.

Profitul impozabil se obtine scazand din profitul brut cheltuieli de protocol,reclama si publicitate si cheltuieli pentru scopuri umanitare :

Pr imp = Prbrut - (Cprp+Csu)

Impozitul pe profit ( Ip ) se calculeaza ca fiind 38% din profitul impozabil :

Ip=0,38xPr imp

Profitul net se calculeaza ca diferenta dintre profitul impozabil si impozitul pe profit :

PN = Primp - Ip

Impozitul pe dividente este 10% din profitul net :

ID = 0,1 x PN

Dividentele firmei se calculeaza ca diferenta dintre priofitul net si impozitul pe dividente :

D = PN - ID

I.2.Taxa pe valoarea adaugata(TVA)

TVA este un impozit sau taxa generala de 19% asupra valorii bunurilor sau a prestariilor de servic In fiecare etapa a productiei, a prestatiei sau distributiei, cand se desfasoara livrari sau transaporturi de bunuri mobile si se efectueaza prestari de servicii, se aplica taxa asupra valorii adaugate, adica asupra diferentei dintre valorea bunurilor care fac obiectul operatiunii de vanzare, fata de stadiul de cumparare in etapa actuala fata de cea anterioara .

Consumatorul, in pretul platit, preia si taxa pe valorea adagata de 19% in total taxa care s-a cumulat in pret din valorile adaugate in fazele din circuitul economic al bunului respectiv :

TVA₁ = 19% x Mp

TVA = 19% x Pp - TVA₁

I.3.Pretul de livrare ( P_l )

Se obtine adaugand TVA-ul la pretul de productie:

P_l = Pp+TVA

I.4.Cifra de afaceri ( CA )

Se obtine inmultind pretul de livrare cu cantitatea de productie obtinuta pe an ( Q ):

CA = Pl x Q

I.5.Rentabilitatea ( R )

R

Cost complet ( pret de cost ) = Mp+(-Mr)+S+CAS+CIFU+CES+CGI+CD

I.6.Productivitatea muncii ( W )

Este un indicator sintetic, care exprima volumul de munca cu care se realizeaza bunurile materiale, deci un indicator de eficienta a munc Serveste la compararea in diferite perioade a efortului uman investit in realizarea bunurilor materiale in general .

In mod uzual se exprima in 2 forme :

a) productivitatea fizica

W_f =

Unde : Pf = productia fizica

Nmp = numarul mediu personal

b) Productivitatea valorica

W_VPI =

Unde: VPI = valoarea productiei industriale ( sau cifra de afaceri CA )

Indicatori de eficienta a investitiei

1.Investitia specifica ( i )

Se exprima sub forma unui raport intre efortul si efectul economic rezultat de pe urma acestui efort :

i =

unde : I = valoarea totala a investitiei

VPI = valoarea productiei industriale

2.Durata de recuperare a investitiei ( t )

Durata de recuperare ( t ) se calculeaza raportand valoarea totala a investitiei (I) la dividentele firmei ( D ) :

t =

3.Eficienta fondurilor fixe ( E_Ff )

a . eficienta folosirii fondurilor fixe fata de VPI:

E_Ff = ; Ff = fonduri fixe ( teren , cladiri )

b . Eficienta folosirii fondurilor fixe raportat la profitul lor :

E_Ff =

IAnaliza rentabilitatii pe baza punctului critic

Legatura dintre suma cheltuielilor de productie si cantitatea de produs ce trebuie realizata, pentru ca prin vanzarea sa, sa se acopere toate cheltuielile, se evidentiaza cu ajutorul punctului critic, numit prag de rentabilitate .

B. ELEMENTE DE MARKETING

1.Prezentarea generala a firmei

- Volumul afacerilor si structura productiei ( obiect de activitate )

-Punctele tari ale firmei ( de exemplu seriozitatea si profesionalismul angajatilor, produse de calitate superioara, materii prime de buna calitate, pret corespunzator, etc)

Punctele slabe ale firmei ( de exemplu capacitatea de productie mica, care nu satisface integral cererea pietei ).

2.Piata de desfacere

Definirea si delimitarea segmentelor de piata presupune cunoasterea pietei, aceasta facandu-se cu ajutorul unor indicatori globali cum sunt: capacitatea pietei, potentialul ei si consumul aparent.

Capacitatea pietei (Cp) reprezinta posibilitatea pietei de a absorbi un produs, lucrare sau serviciu, fara a tine cont de pretul acestora :

Cp = Nc x i

Unde : Nc = numarul de consumatori

i = intensitatea medie de consum

Potentialul pietei (Ppt) reprezinta volumul maxim al vanzarilor ce poate fi obtinut de toate firmele dintr-o industrie, de-a lungul unei perioade de timp.

La un anumit nivel al efortului de marketing si in anumite conditii de mediu :

Ppt = Nc x i x Pcp

Unde : Pcp = puterea medie de cunparare la pretul dorit de producator.

Volumul pietei include totalitatea bunurilor sau serviciilor achizitonate la un moment dat pe o anumita piata, respectiv a ofertelor acceptate la un pret determinat .

Vp = q x p

Unde : Vp = volumul pietei

Q = totalitatea marfurilor de un anumit tip vandut pe piata

p = pretul marfurilor vandute

Gradul de saturatie al pietei (Gs)

Evidentiaza raportul dintre cererea si oferta manifestate pe piata si se calculeaza ca raport intre volumul pietei si potentialul acesteia :

G_S

I9.PROBLEME DE PROTECTIA MEDIULUI

Procesele moderne de productie si necesitatile sporite ale societatilor de tip industrial au determinat, fara indoiala, o solicitare considerabila a mediului inconjurator.

Cresterea populatiei si intensificarea industrializarii, cu o concomitenta marire a productiei industriale, aduce aparitia unor cantitati tot mai mari de reziduuri.

Consecintele neplacute ale eliminarii defectuoase a deseurilor asupra mediului ambiant afecteaza in egala masura apa, aerul si solul.

Activitatile de reciclare si recuperare sunt concentrate pe prevenirea poluarii mediului de catre poluantii periculosi, economisirea de energie si materii prime. Este inportanta micsorarea cantitatii de deseuri in toate etapele existentei produsului: extragerea materiei prime, producerea, utilizarea, evacuarea dupa utilizare. Intregul "continut ecologic" al unui produs trebuie optimizat.

Minimizarea deseurilor nu este numai o problema de tehnologie, ea implica planificarea si organizarea, o atitudine noua, inovatoaare, o buna gospodarire - cu alte cuvinte, practici manageriale ecologice.

Politica manageriala trebuie sa faca din reducerea poluarii o prioritate si o parte integranta a operatiunilor de afaceri.

Protectia mediului este una din problemele majore cu care se confrunta omenirea.

Obiectivele majore ale politicii de mediu sunt: protectia sanatatii oamenilor, mentinerea diversitatii biologice, gospodarirea resurselor naturale pentru a asigura o folosinta pe termen lung a acestora. Sunt obiectivele unei viitoare dezvoltari durabile, care presupun asumarea unor sarcini privind mediul la nivel local, regional si global.

Multe substante chimice specifice, utilizate pe scara larga, sunt periculoase, din cauza reactivitatii chimice, pericolului de incendii, toxicitatii si a altor proprietati. Exista numeroase tipuri de substante periculoase, constand din amestecuri de chimicale specifice, care includ: substante explozive: dinamita, gaze comprimate: H₂, SO₂, lichide inflamabile: benzina, solide inflamabile: CaCl₂, materiale oxidante, materiale otravitoare: HCN, anilina, agenti etiologici, materiale radioactive: plutoniu, ⁶⁰Co, hexafluoura de uraniu.

Numarul substantelor chimice este imens. Chimical Abstract`s Service Registry consemneaza peste 5 milioane de substante. Se estimeaza ca 1000 de noi substante intra in circuitul comercial anual. De aici si numarul extrem de mare al poluantilor chimici, care contamineaza mediul, numar care este in continua crestere.

USEPA a identificat 65 clase de substante toxice, dintre care 129 de compusi organici, 13 metale grele, cianuri si azbest. O parte din acesti compusi ajung direct in mediu, punand probleme deosebit de dificile, atat la decelarea lor, cat si la elaborarea unor tehnologii adecvate de tratare si epurare [32].

Rezidurile periculoase sunt deseuri sau combinatii de deseuri care prezinta un pericol important actual sau potential, pentru sanatatea si viata oamenilor sau a altor organisme vii, din cauza ca sunt nebiodegradabile si persistente in natura, efectul lor pote fi amplificat biologic, pot fi letale, pot cauza efecte nocive cumulative.

Proprietatile luate in considerare pentru a defini un deseu periculos sunt: inflamabilitatea, corozivitatea, reactivitatea, toxicitatea, carcimogeneza. Rezidurile medicale si cele radioactive de nivel scazut din amestecurile de reziduri mixte sunt considerate deseuri periculoase speciale.

Deseurile periculoase au un impact foarte grav asupra calitatii mediului, influentand in sens negativ sanatatea umana.

In ce priveste sursele propriu-zise de reziduri periculoase cea mai importanta sursa o reprezinta industria chimica, petrochimica si cocso - chimica, industria metalurgica.

Virtual, toate rezidurile periculoase sunt otravitoare intr-o masura mai mica sau mai mare. Toxicitatea unui deseu este o functie de multi factori: natura chimica, matricea in care sunt continute, consistentele expunerii la efectele lor, specia expusa, modul de expunere, gradul de expunere si timpul de expunere.

Multe reziduri periculoase sunt corozive asupra naturii, uzual din cauza extremelor pH-ului sau a continutului de saruri dizolvate. Rezidurile oxidante pot cauza arderea necontrolata a unor substante combustibile. Deseurile periculoase cu reactivitate ridicata pot expolda, cauzand distrugerea materialelor si a structurilor. Contaminarea cu pesticide toxice a cerealelor duce la produse necorespunzatoare pentru utilizare.

In plus la efectele lor toxice in biosfera, deseurile periculoase pot afecta aerul,apa si solul. Rezidurile periculoase care intra in aer deterioreaza calitatea acestuia, atat direct, sau prin formarea poluantilor secundari.Constituentii rezidurilor periculoase dizolvanti in apa, in suspensie si sub forma de film la suprafata apei pot sa o faca necorespunzatoare pentru utilizare sau pentru viata acvatica.

Solul expus la reziduri periculoase in atmosfera poate fi serios distrus prin alterarea proprietatilor fizice si chimice si a capacitatii de a sustine plantele.

Persistenta substantelor periculoase in atmosfera este adeseori determinata de reactii fotochimice. Astfel de substante pot fi convertite in materie nevolatila, insolubila, si precipitate din atmosfera pe sol sau plante.

Posibilele efecte asupra sanatatii omului si mediului sunt de un spectru larg. Circulatia aproape nelimitata, activitatea si reactivitatea substantelor chimice periculoase in atmosfera sunt bine stabilite, iar migrarea dintr-un mediu in altul este evidenta.

Rezidurile periculoase pot intra in corp prin: ingestie, inhlare, prin piele sau prin rani, intepaturi.

Efectele negative asupra omului sunt intr-un domeniu larg, de la iritatii fizice minore si temporare, dureri de cap si greata pana la disfunctii pe termen lung, cancer sau moarte.

Este necesar un plan de protectia muncii cu scopul stabilirii procedurilor de siguranta a muncitoriolr si a personalului care se ocupa cu activitati de manipulare zilnica si purificare a rezidurilor.

Pentru elaborarea planurilor de gestionare a deseurilor, trebuie luate in considerare:

asigurarea informatiilor referitoare la tipurile, cantitatile deseurilor care urmeaza sa fie valorificate sau eliminate.

masurile specifice pe categorii de deseuri.

zonele si instalatiile de valorificare, sau de eliminare a deseurilor.

date despre persoanele fizice autorizate sa desfasoare activitati independente sau persoanele juridice, imputernicite cu gestionarea deseurilor.

BIBLIOGRAFIE

1. ***"Encyclopedia of Science and Technology", McGrow-Hill, NewYork, 7^thEd.,vol.13,1992, p.538.

2. H. Kittel, "Pigmente. Herstellung, Eigenshaften, Anwendung", Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft MBH, Stuttgart,1960.

3. C. Kiefer si A.Allibert, L'ind. Ceram., 607, (1968), p.213.

4. R.A.Eppler, Am.Ceram.Soc.Bull. vol.56, nr. 2, (1977),213.

5. W.A.Weyl, "Coloured Glasses", Dawson of Pall Mall, London, 1959.

6. W.A.Weyl, "Coloured Glasses", Published by Society of glass Technology "Thhornton", Sheffield, 1986.

7. C.Savii, Teza de doctorat, Inst. Politehnic Timisoara,1989.

S.A.Seabright, "Ceramic Pigments", U.S. Pat. Nr.1, 441, 447,Mai 11, 1948.

9. N.Orban,"Pigmenti anorganici pentru lacuri, vopsele si cerneluri", Ed.Tehnica, Bucuresti,1974.

10. *** 14 Congresso Internazionale dello Smalto, Barcelona, 1986.

11. W.D.J.Evans, Trans. Brit. Ceram. Soc., sept.1968, p. 397.

12. Du Pont, U.S.Pat. 2,924, 540,(1960).

13. P.A.Levin, Steklo Keram., 1, (1966), p.26.

14. N.F.Gerasimovici, Steklo Keram., 3, (1968),p.44.

15. P.A.Levin, Steklo Keram., 3, (1968), p.36.

16. S.G.Tumanov, V.P.Komarov si A.S.Bistrikov, Steklo Keram., 8, (1971), p.35.

17. A.J.Eroles, and A.L.Friedberg, J.Am.Ceram.Soc., 48(5), (1965), P.233.

18. R.A.Eppler, "Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry", VCH Verlagsgesellschaft MBH, D-6940, Weinheim,vol.A5, 1986, p.545.

19. D.Speer, Dissertation "Synthese neuer glasur-stabiler anorganischer farbkörper", Universität Hannover, 1987.

20. J.Alarcon, P.Escribano and J.J.Gargallo, Br.Ceram. Trans. J., 83, (1984), p.81.

21. J.Carda, G.Monros, P.Escribano and J.Alarcon, J.Am.Ceram. Soc., 72(1), (1989),p.160.

22. S. Eric-Antoniç, Lj.Kostiç-Gvozdenoviç, L.Filipoviç-Petroviç and R.Dimi-trijeviç, Adv.Sci.Techol., 3A, (1995), p.21.

23. K.K.Kvyatkouskaya, A.G.Zazhigin si E.S.Kosorukova, Steklo Keram., 4, (1987),p.21.

24. J.Alarcon, P.Escribano and R.M.Marin, Br.Ceram.Trans.J., 84(5), (1985), p.170.

25. P.Escribano,C.Guillem and J.Alarcon, Ceram. International, 10(4), (1984),p.153.

C.A.Seabright and H.C. Draker, Am.Ceram.Soc.Bull., 40, (1961), p.1.

27. R.A.Eppler, J.Am.Ceram.Soc., 62, 1-2,(1979), p.47.

28. R.A.Eppler, J.Am.Ceram.Soc., 53, (1970), p.457.

29. L.Gagea, Teza de doctorat, Inst.Politehnic "T.Vuia",Timisoara

30. I.Lazau, I.Fejer si R.M.Jurca, Zilele Academice Timisene, 25-27 mai, 1995, p.295.

31. Perju D.,Todinca T., Automatizarea utilajului tehnologic in industria chimica, I.P.Timisoara, 1986, vol.I si

32. Viorica Dalea, D.Cocheci, E.Brinzei, M.Gheju, F.Manea, L.Duda, Tratarea si depozitarea deseurilor toxice si radio active,Ed.Politehnica, Timisoara, 2002.

33. G.M.Kakabadze, E.A.Borzhoyan si R.D.Khachidze, Pat.USSR, Nr.1,337,355,Sept.15, 1987

34. Cao Shuliang, Eur.Pat.Nr.201 179, Dec.17, 1986.

35. Zh.I.Zellenko, V.L.Petrusev si Can Dien Sik, Pat.USSR, Nr.1, 289, 835, Feb.15, 1987.

36. M.S.Bibilashvili si N.S.Belostotskaya, Pat. USSR, Nr1, 299, 991,May 30, 1987.

37. A.I.Shushanashvili, N.G.Rukhadze, L.K.Alaverdova si I.G.Abuladze, Pat.USSR, Nr.1, 318, 559, Jun.23, 1987.

38. I.V.Pishch, T.L.Rotman, Z.A.Romanenko, L.A.Golubovskaya si V.G.Ivanov, Pat.USSR, Nr.1, 268, 521, Nov.07, 1986.

39. G.N.Kukushkina, A.M.Demidovskaya, O.T.Irklievskaya, V.M.Mokhort, T.L.Kurlovich, L.N.Stepanova si V.L.Petrusev, Pat.USSR, Nr. 1, 281, 534, Ian.07,1987.

40. I.V.Pishch, T.L.Rotman, Z.A.Romanenko si L.A.Golubovskaya, Pat.USSR, Nr.1, 281, 535, Ian.07, 1987.

41. Takakamo Masanori si Nishio Akira, Pat. Jpn., Nr.08, 27, 393, Ian.30, 1996.

42. A.Y.Gruzdev si A.D.Gerasimov, Pat.USSR, Nr.2, 034.880, May 10, 1995.

43. D.Becherescu, V.Cristea, F.Marx, I. Menessy, F.Winter, "Chimia Starii Solide", vol.1, Ed.Stiintifica si Enciclopedica, Bucuresti, 1983.

44. D.W.Richerson, "Modern Ceramic Engineering", Sec.ed.,Marcel Dekker, Inc.New York, 1992.

45. Gh.Mastacan si I.Mastacan, "Mineralogie", vol.2, Ed.Tehnica, Bucuresti,1976.

46. R.Apostolescu, "Cristalografie.Mineralogie", Ed.Didacticasi Pedagogica, Bucuresti, 1982.

47. Gh.Mastacan si I.Mastacan, "Mineralogie", vol.1, Ed.Tehnica, Bucuresti,1975.

48. A.Michel, "Phénomenes magnétiques et structure", Masson, Paris, 1966.

49. S.Cedighian, "Ferite", Ed.Tehnica, Bucuresti,1966.

50. Gh.Nedelcu, Teza de doctorat, Inst.Politehnic Bucuresti, 1980.

51. R.A.Eppler, J.Am.Ceram.Soc.,vol.66, nr.11, (1983), p.794.

52. R.J.Rennard si W.L.Kehl, J.Catal., 21, (1971), p.282.

53. O.Bolgin, "Cristalografie", Ed.Tehnica, Bucuresti,1974.

54. L.G.Sillén, Arkiv Kemi, Min.Geol., 12A(18), (1973), p.1.

55. B.Aurivillius and L.G.Sillén, Nature, 155, (1945), p.305.

56. E.M.Levin, C.R.Robins, H.F.McMurdie, "Phase Diagrams for Ceramists", The American Ceramic Society, Ohio,1964.

57. S.C.Abrahams, P.B.Jamieson and J.L.Bernstein, J.Chem.Phys., 47(11), 1967, p.4034.

58. Yu.F.Kargin, Izv.Akad.Nauk SSSR, 18(10), (1982),p.1605.

59 . Yu.F.Kargin, Izv.Akad.Nauk SSSR, 19(20), (1983),p.278.

60. G.Gottow siH.Fricke, Z.Anorg.Allgem.Chem., 324, (1963), p.287.

61. E.M.Levin and C.L.McDaniel, J.Am.Ceram.Soc., 45(8), (1962),p.355.

62. W.Abriel, Z.Cryst., 176, (1986), p.113.

63. S.E.Kesson and T.J.White, J.Sol.State Chem., 63, (1986),p.122.

64. H.P.Weber si H.Schulze, J.Chem. Phys., 85(1), (1986), p.475.

65. O.Schmitz -Du Mont, Z.anorg.Allgem. Chem., 330, (1964), p.259.

66. V.M.Pogrebenko, M.B.Sedelnicova, V.I.Vereshchagin, Steklo Keram., (1-2),(1996),p.30.

67. E.V.Sobolev, A.S.Bystrikov si N.N.Kozakova, Steklo Keram., 9(1987), p.19.

68. C.Guillem and A Navarro, Br.Ceram.Trans.J., 85(2), (1986),p.58.

69. C.Guillem and A Navarro, Br.Ceram.Trans.J., 85(1), (1986),p.23.

70. E.Rosselo, A.Barrio and C.Guillem, Br.Ceram.Trans.J., 84(5), (1985),p.175.

71. P.Escribano,C.Guillem and J.Alarcon,Am.Ceram.Soc.Bull., 63(12), (1984),p.1492.

72. A Tena, G. Monros, J.Carda, P.Escribano and J.Alarcon, Bol.Soc.Ceram.Vidr., 29, 3(1990),p.177.

73. V.P.Pyrkov, L.J.Cherepanina si A.M.Denisov, Steklo Keram.,5(1981),p.22.

74. C.Gh.Macarovici si D.Macarovici, "Chimia oxizilor dubli si utilizarile lor", Ed.Academiei, Bucuresti, 1975.

75. M.Brezeanu,L.Patron si M.Andruh, "Combinatii complexe polinucleare si aplicatiile lor", Ed.Academiei, Bucuresti, 1986.

76. W.Geffcken and E.Berger, Germ.Pat.Nr.736411, May 1939.

77. H.Rehner, I.Teoreanu, M.Thaler, D.Radu, Calcule de operatii, utilaje si instalatii termotehnologice din industria silicatilor.

78. E.Beilich, D.Becherescu, Cuptoare si utilaje in industria silicatilor", Ed.did.si ped.Bucuresti, 1973.

79. L.Tcheichvili and W.A.Weil, Glass Ind.,apr., 1963, p.208.

80. C.Pacurariu, D.Cor, I.Lazau, R.I.Lazau -CIMTEC 2002, 10^th International Ceramic Congress, Advantaces in Science and Technology, vol.34, p. 69.

81. T.Demiray, D.K.Nath and F.A.Hummel, J.Amer.Ceram.Soc., vol.53, 1970, nr.1, p.1.

82. A.B.P.Lever - Inorganic electronic Spectroscopy, elsevier, Amsterdam,1984.