28 Jun La elección correcta de los equipos para el proceso de preparación 2/2
Verdés es un reconocido fabricante de maquinaria para la preparación de arcillas para productores de ladrillo y teja en todos los países y mercados. La experiencia adquirida durante los años nos aporta una visión global y la capacidad de adaptar nuestras soluciones a cada situación, mediante el conocimiento adquirido tras resolver necesidades muy distintas en función de cada país. Por ello Verdés ofrece un abanico de soluciones para una misma aplicación, dependiendo de la demanda del mercado. Es el know-how de cada región la que a menudo dicta la solución a escoger, aún desconociendo en algunos casos las demás posibilidades. En el caso de los mercados Europeos existe una predilección por los Ralladores como solución eficaz para la homogeneización, y a menudo no se valora la opción de otros equipos que dependiendo de la situación, pueden efectuar un trabajo más eficaz, o muy similar pero a un coste mucho menor, como por ejemplo las amasadoras.
Se pretende en este artículo hacer una revisión de qué características definen a cada una de estas máquinas, y qué funciones específicas realizan. De esta forma el productor cerámico podrá contar con todos los elementos necesarios para la elección del proceso de homogeneización de la forma más adecuada.
Proceso de Homogenización
De igual modo que en el proceso de molienda, los fabricantes de maquinaria ponen a disposición distintos equipos para la mezcla y homogenización con características y funciones distintas. A continuación se describen las máquinas que se utilizan para este proceso.
- Amasadora
La Amasadora es una de las máquinas más presentes en el proceso de preparación y moldeo. Está específicamente diseñada para la homogenización de una mezcla de arcillas y la incorporación de agua, o la adición de colorantes y aditivos.
Verdés ofrece un amplio rango de tamaños con sus distintos modelos de la serie 040, que pueden alcanzar capacidades de 130 m³/h. La máquina consta de una cuba horizontal de amasado, atravesada por dos ejes paralelos dotados con palas inclinables que giran en sentido opuesto y hacen avanzar la mezcla, a la vez que se homogeniza por fricción. Se puede orientar las palas en diferentes ángulos a lo largo de la amasadora, y así optimizar el amasado según el tipo de arcilla. La particularidad del diseño de Verdés reside en el sincronismo de las palas que se enfrentan entre sí, generando un efecto “pala contra pala” y maximizando la fricción e intensificando el efecto de amasado, a la vez que facilita la distribución uniforme de agua u otros aditivos.
En el caso de la Amasadora-Extrusora y Amasadora-Filtro, la eficacia del amasado, que se refuerza con un grupo de hélices de compresión, asegura la mejor homogenización del material y una mejor calidad en la arcilla. La Amasadora-Filtro incorpora además una rejilla a la salida que retiene las impurezas del material, ya sean raíces, plásticos u otros cuerpos extraños. Verdés cuenta con los modelos 450/550/650/700/750, tanto en versión extrusora como en versión filtro, que alcanzan una capacidad de 65 m³/h.
- Rallador
El Rallador es una máquina especialmente adecuada para la compactación y mezcla final de arcillas húmedas. Gracias a su cuba de gran volumen, puede actuar además como dosificador, permitiendo absorber grandes variaciones en la cantidad de entrada de material debido a aportaciones de recortes de piezas extruidas o prensadas, aportando siempre un flujo constante de material a la extrusora.
Verdés ofrece los modelos 204 y 205 con diámetros de cuba de 1400 mm y 1900 mm respectivamente para unas producciones de 10 a 65 m³/h.
La máquina está compuesta por una cuba vertical de forma cilíndrica cuya circunferencia contiene unas rejillas, un eje rotor vertical y un plato colector que recoge el material al exterior. La máquina incorpora un circuito para la adición de agua y la posibilidad de incluir cubiertas de rejilla para evitar la formación de resecos en éstas.
Criterios de selección
Ya que las máquinas descritas arriba son muy diferentes entre sí, en determinadas circunstancias cumplirán funciones distintas y no podrán ser comparables. Es necesario hacer un análisis sobre cuáles son las situaciones en las que un Rallador y una Amasadora realizarán funciones similares y por tanto será posible hacer una comparativa:
– Proceso de molturación: En esta etapa no se puede hacer una comparativa. Durante todo este proceso la arcilla avanza por cada etapa de molturación (Desmenuzador, Desintegrador / Molino de Rulos, Laminadores, etc). En esta fase se cuenta principalmente con Amasadoras que homogenizan la arcilla en distintos puntos, permitiendo la mezcla de varias arcillas distintas o la adición de otros compuestos como carbón, celulosa, arenas u otros aditivos que confieren cada una distintas propiedades a la mezcla. Además de esta función, las Amasadoras permiten el avance de tierras más gruesas y menos húmedas a través de su cuerpo, realizando un proceso de mezcla por fricción efectuado por las palas. Esta homogenización es más eficiente cuanto mayor es la longitud del cuerpo de la Amasadora y también cuanto menor el grado de inclinación de las palas y la velocidad de rotación de los ejes, ya que la velocidad de avance del flujo se ve reducido, afectando este último a la capacidad de la máquina (lo que hace necesario un compromiso entre la productividad deseada y la calidad del amasado).
– Inmediatamente antes de la extrusión: En esta etapa sí podemos comparar el rendimiento de ambas máquinas. Aquí la arcilla proviene de la última etapa molturación (Laminador, Molino de Martillos, Molino Pendular) con el mínimo tamaño de partícula. Al haber roto el tamaño de grano en la molienda, se encuentra nuevas partículas más finas pero nuevamente con una humedad y distribución heterogénea. Estas partículas son conducidas a una última etapa de homogenización, humectación y mezcla con aditivos si es necesario, para hacer que el barro que llega a la Extrusora mantenga unas propiedades lo más constantes posibles en distribución de partículas, humedad y compactación. De esta forma el producto final presentará las mejores propiedades tanto estéticas como mecánicas.
En esta etapa el productor cerámico puede decidir entre el uso de los distintos equipos de homogenizado: Amasadora, Amasadora-Extrusora, Amasadora-Filtro o Rallador. ¿Qué equipo es más conveniente? Analizaremos caso por caso:
Amasadora: realiza un trabajo simple pero de alto rendimiento. Cumple la función de amasado y adición de agua sin compactar la mezcla. Al avanzar de forma horizontal, la Amasadora trabaja mejor a plena carga ya que la arcilla ejerce mayor contacto con las palas. Por tanto para obtener la máxima eficiencia de amasado la alimentación deberá ser regular. Esto se consigue si la instalación tiene un aporte constante de arcilla (sin recirculación de recortes provenientes de la extrusión o prensa). En caso de existir un aporte irregular de recortes, la instalación debe contar adicionalmente con un Alimentador que dosifique las posibles irregularidades en la alimentación de la Amasadora.
Esta solución optimizará nuestro coste operativo, al ser la que menos inversión requiere y menor gasto energético tiene. Además necesitará de un mantenimiento más sencillo. Es la más recomendada para instalaciones de ladrillo hueco o bloque, en las que se quiere minimizar los costes de fabricación.
Amasadora-extrusora, Amasadora-filtro: Para obtener un grado superior en homogeneidad y aportar mayor calidad al producto final, se puede contar estas variantes de la Amasadora. A las cualidades mencionadas de la Amasadora simple, éstas aportan su etapa final de compactado, ya sea por extrusión o contra la rejilla.
Al aportar mayor compactación a la etapa de extrusión, se evita en este punto un gasto energético excesivo en el trabajo de compresión, y se reduce el desgaste de los elementos de la extrusora.
Estas máquinas tienen una potencia superior, comparable a la del Rallador, y por tanto el consumo energético será mayor que la opción anterior. Su uso será apropiado para producciones de alto valor añadido, como ladrillo caravista o teja.
Rallador: Corresponde a la máquina de mayores dimensiones y por tanto de mayor inversión y costes energético y operativo. Al poseer una gran cuba y un rotor vertical, esta máquina es capaz de trabajar tanto a plena carga como con una carga semi-plena. A diferencia de las Amasadoras, esta máquina puede absorber por sí sola variaciones en la alimentación. La máquina permite la adición de agua o vapor y compacta de forma eficiente la arcilla contra la rejilla exterior aunque la homogenización es menos extensiva que en una Amasadora.
Será la más adecuada para procesos que cuenten con una alta variabilidad en aporte de recortes, como los provenientes de la prensa de teja.
