ARTICULOS DE CASOS
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El sistema de manejo de sacos mantiene limpia una planta de explosivos
BIWABIK, MN — Minnesota Explosives Company fabrica explosivos a granel que se utilizan para explotar taconita en pedazos pequeños, lo cual constituye el primer paso para recuperar mineral de hierro. A fin de producir los componentes explosivos, nitrato de sodio, material sólido y granular, se añade una solución corrosiva de nitrato de amonio a alta temperatura.Anteriormente, el nitrato de amonio se bombeaba a una caja grande y abierta llamada "caja de fangos" donde se circulaba la solución. El operador empleaba un montacargas para colocar un supersaco que contenía gránulos de nitrato de sodio arriba de la caja de fangos y lo descargaba en la solución.
Esta operación resultaba comúnmente en la obturación de la bomba y de las mangueras en el bucle de reciclado del recipiente, ocasionando que la solución de nitrato de amonio inundara la transmisión automática y se derramara en el piso. Además, se requerían de dos operadores — uno que operaba el montacargas y otro que observara la caja de fangos y detuviera el proceso de llenado a fin de evitar desbordes.
"Queríamos un sistema que eliminara el derrame de la solución", comenta Jon King, gerente general de operaciones de Minnesota Explosives. Así que la compañía reemplazó la caja de fangos abierta por un sistema de manejo de material cerrado compuesto de un descargador de supersacos, un transportador de tornillo flexible para manejar el nitrato de sodio y dos tanques con capacidad de 104,000 kg (230,000 lb) en los cuales se mezclaba el material con la solución de nitrato de amonio. "Excepto por algunos gránulos que ocasionalmente necesitan barrerse y ponerse en la tolva", comenta King, "ahora se trata de una operación completamente limpia".
En el nuevo proceso, el nitrato de amonio líquido se carga en dos tanques de mezcla aislados que se agitan y calientan por serpentinas de vapor. Cuando la temperatura desciende por debajo del valor de referencia, los agitadores se activan y el vapor se alimenta a los serpentines, con lo cual se mantiene la temperatura deseada de la solución.
Un transportador de tornillo flexible desplaza el nitrato de sodio granular desde el descargador de supersacos hasta los tanques calentados, donde se disuelve en nitrato de amonio. La solución resultante se transfiere a una tabla de mezcla, donde se combina con una mezcla de cuatro combustibles, uno de los cuales sirve como emulsificador. La emulsificación se bombea a un tanque de retención y posteriormente se bombea a otra área de la planta, donde se añaden comprimidos de nitrato de amonio sólidos por medio de un tornillo sinfín. El producto final se descarga entonces en un camión para su entrega.
Descarga del nitrato de sodio de los supersacos
Cada lote consume 4,535 kg (10,000 lb) de nitrato de sodio suministrado en cinco supersacos de 907 kg (2,000 lb), que se vacían usando un descargador de supersacos fabricado por Flexicon Corporation, Bethlehem, PA. El descargador cuenta con un marco de elevación de sacos desmontable que se conecta con los tirantes en el supersaco y se eleva con montacargas a un soporte en la parte superior del marco del descargador. Conforme se vacía y estira el saco, los dispositivos de extensión de sacos POP-TOP™ montados en la parte superior del marco estiran el saco en forma cónica, promoviendo la descarga total del material del saco en la tolva.
La interfaz entre la boca de descarga del saco y la tolva de 0.085 m3 (3 pies3) se compone de un anillo abrazadera SPOUT-LOCK® colocado arriba de un tubo telescópico TELE-TUBE®. El anillo abrazadera crea una conexión de alta integridad hermética al polvo entre el lado limpio de la boca de descarga del saco y el lado limpio del equipo. El tubo telescópico se eleva neumáticamente, lo que permite que el anillo abrazadera se conecte con la boca del saco y después se descienda, aplicando tensión descendente continua para estirar el saco y mantener la boca tensa a fin de evitar que el material en la boca se abulte (creando puntos muertos) o caiga adentro (creando restricciones de flujo).
Una válvula de control de flujo accionada neumáticamente POWER-CINCHER® regula el flujo del material desde el saco. El dispositivo contiene una serie de varillas curvas, articuladas de acero inoxidable que cinchan la boca del saco de manera concéntrica para eliminar fugas y se abren a un diámetro más ancho que el de la boca a fin de permitir la descarga ilimitada.
Transporte de material a los mezcladores
El nitrato de sodio granular se desplaza desde la tolva hasta los tanques de mezcla por medio de tres transportadores de tornillo flexible también fabricados por Flexicon. Cada transportador de 6 m (20 pies) de largo se compone de una espiral de acero inoxidable de trabajo pesado diseñada especialmente que rota dentro de un tubo exterior flexible de polímero de 11 cm (4.5 pulg) de diámetro exterior por medio de un motor eléctrico de 7.5 hp (5.6 kw) con una caja de engranes localizada en el extremo de descarga de cada unidad.
El extremo de admisión de cada transportador está equipado con un canal en forma de U que sirve como adaptador de carga. Una sección del tornillo de rotación pasa a través del canal y el tornillo impulsa el material a través del tubo. El tubo exterior del primer transportador está conectado a la tolva con un acople de compresión y el extremo de admisión del tornillo se extiende en la tolva.
El primer transportador desplaza material desde la tolva a una inclinación de 45 grados y lo descarga en el adaptador de carga de un segundo transportador idéntico conectado en serie a éste; juntos mueven el material a lo largo de una distancia horizontal de aproximadamente 8.5 m (28 pies). El segundo transportador descarga en una válvula desviadora (operada manualmente con un interruptor selector de dos vías en el panel de control), que alimenta el producto ya sea directamente en un mezclador o en el adaptador de admisión de un tercer transportador para desplazar a un mezclador diferente localizado a una distancia de 5 m (16 pies).
Los sensores de proximidad capacitivos supervisan los niveles del material en la tolva y a lo largo de todo el sistema, señalando a un controlador que arranque y detenga los transportadores. Los sensores de nivel en las regiones de transición (donde el primer transportador descarga en el segundo y donde el segundo descarga en la válvula desviadora) activan el cierre de un transportador si la transición siguiente está llena; cuando se ha liberado la condición de alto nivel, el controlador rearranca el transportador.
El nuevo proceso eliminó derrames relacionados con la caja de fangos con lo cual se mejoró la higiene de la planta al mismo tiempo que se redujo el desperdicio de material.
"Resulta mucho más sencillo barrer una pequeña cantidad de material granular que limpiar derrames líquidos, los cuales tenían que lavarse en un sumidero y tratarse con aguas residuales", apunta King, "y arrojamos cualquier gránulo que recogemos en el mezclado, así que no se desperdicia material".
Los costos se redujeron con la eliminación de la necesidad de una persona que supervisara el nivel de la caja de fangos. Ahora un operador realiza todas las tareas de descarga de sacos.
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Cortesía de Dykon Blasting Corp. Minnesota Explosives manufactura explosivos a granel para explotar taconita.
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Un marco de elevación de saco está conectado a los tirantes en el supersaco y se eleva con montacargas en un soporte en la parte superior del marco del descargador.
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El descargador emplea dispositivos de extensión de sacos POP-TOP™ que estiran el saco en forma cónica conforme se vacía a fin de promover la descarga total de gránulos de nitrato de sodio.
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Un anillo abrazadera SPOUT-LOCK® crea un sello de alta integridad entre el lado limpio del saco y el lado limpio del equipo, mientras que un tubo telescópico TELE-TUBE® mantiene la tensión en la boca de descarga para estirar el saco conforme se vacía y estira, con lo que se promueve la descarga completa.
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Una válvula desviadora dirige el material del segundo transportador directamente en un tanque de mezcla o en un tercer transportador que descarga en otro tanque.
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El material atraviesa la válvula desviadora y se carga al primer tanque de mezclado por medio de un tubo de suministro.
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