ARTICULOS DE CASOS
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Sistema de manejo a granel evita el polvo en una planta de fabricación de lápices
KESWICK, ENGLAND — Borrowdale, en el pintoresco Distrito de los Lagos en Inglaterra, es reconocido entre los escaladores, pero también se destaca por ser el hogar de Cumberland Pencil Co. Empezó como una industria artesanal a mediados del siglo XIX para fabricar lápices del grafito extraído localmente, la compañía ahora produce unos 750,000 lápices finos para arte y gráficos por semana. Los lápices se venden mundialmente bajo la marca de Derwent.Aunque el grafito fue la base del negocio de Cumberland, la combinación de productos ahora incluye múltiples grados de lápices de "mina" y de colores. En el caso de los lápices de colores, la principal materia prima es el caolín, la cual se mezcla con otros aditivos para lograr los colores sólidos o pastel deseados, así como otras características, por ejemplo, un lápiz puede ser suave, duro, gredoso, desmenuzable o soluble.
El caolín es un polvo de flujo semi-libre que tiende a airearse cuando se expone a la atmósfera y la manera como se manejaba en la planta ocasionaba un problema de polvo volátil. Cumberland recibía el caolín en sacos de 25 kg (55 lb), los cuales se transportaban manualmente a una estación de pesaje. Ahí los sacos se abrían y el contenido se pesaba junto con un máximo de otros ocho aditivos necesarios en la receta. El material se rellenaba en los sacos vacíos y cuando el lote estaba completo, los sacos se volcaban manualmente en un mezclador para mezclado. El vaciado y el relleno de los sacos y su posterior descarga en el mezclado, contribuía al derrame de material y polvo volátil.
Después de considerar posibles soluciones, Cumberland se decidió por un sistema automático de manejo de sólidos a granel que transfiere la arcilla al mezclador sin exposición a la atmósfera. Diseñado y fabricado por Flexicon (Europe) Ltd., el sistema sellado se compone de un marco de descarga que vacía los supersacos de caolín en una tolva receptora, desde la cual el material se transfiere por medio de un transportador de tornillo flexible a una tolva de pesaje. Además de eliminar el polvo, el sistema también ha reducido las tendencias del caolín a encostrarse, embarrarse, apiñarse, formar puentes y cavidades y cavernas.
Con la nueva configuración, el caolín se recibe en sacos de 1 tonelada. Cuando se requiere un saco, se transporta por medio de montacargas al marco de descarga de supersacos, el cual incluye viga en I en levadizo, elevador eléctrico y carretilla. Las asas del saco están sujetas a un cruciforme conectado al elevador, después el saco se coloca precisamente arriba de la tolva receptora.
El contenido del saco se descarga en la tolva con capacidad de 225 L (60 gal) a través de un tubo telescópico sellado, conocido como TELE-TUBE®, que ofrece una interfaz hermética al polvo. El extremo inferior del tubo está conectado a un collar en la tapa de la tolva sellada y el extremo superior cuenta con un patentado anillo abrazadera SPOUT-LOCK® que se sujeta a la boca de descarga del saco.
Un control neumático con botón pulsador eleva la parte superior del tubo telescópico hacia el saco, con el anillo abrazadera en la posición abierta, lo que permite que la boca del saco se jale hacia el anillo. El lado limpio de la boca del saco se jala hacia abajo sobre el lado limpio del tubo telescópico y el anillo se bloquea sobre éste, entonces el conjunto del tubo se desciende hasta que la boca del saco queda tensa.
Una vez desatada la boca, el conjunto del tubo telescópico ejerce tensión descendente continua sobre la boca, estirando el saco conforme se vacía en la tolva. La tensión mantiene tensa la boca de descarga y ayuda a mantener un flujo firme del material. El descargador también se encuentra equipado con activadores de sacos FLOW-FLEXER® — dos placas impulsadas neumáticamente que elevan y descienden los bordes inferiores opuestos del saco a intervalos sincronizados, con lo cual se afloja el material compactado y se promueve el flujo del material en la boca de descarga. Conforme se aligera el saco, se incrementa el golpe de los activadores de sacos y se forma una "V" inclinada en el saco. Esto elimina puntos muertos y resulta en la evacuación total del material, sin intervención manual. Una criba de la tolva filtra los cuerpos extraños del caolín.
Desde la tolva receptora, el caolín se dosifica por gravedad en el canal del transportador de tornillo flexible de 3 m (10 pies) de largo que transfiere verticalmente el caolín en una tolva cónica de pesaje con capacidad de 40 kg (88 lb). La dosificación es asistida por un dispositivo de promoción de flujo vibratorio montado lateralmente "Flexifinger".
El transportador de tornillo se compone de un tornillo flexible, alojado en un tubo de 168 mm (6.5 pulg) de diámetro. El tornillo tiene una configuración "plana", diseñado para fines del transporte eficiente de materiales de flujo difícil. Es propulsado desde su extremo superior por un motor eléctrico con una unidad de transmisión por engranes en ángulo recto que se localiza arriba del punto de descarga del material, lo que en consecuencia evita que el polvo entre en contacto y dañe los sellos de la transmisión.
Puesto que el tornillo está completamente cerrado, no hay fugas ni polvo. A diferencia de los tornillos sinfín rígidos, el tornillo flexible se auto-centra dentro del tubo del transportador conforme rota, proporcionando un amplio espacio entre el tornillo y la pared del tubo para reducir o eliminar el molido del material.
La tolva de pesaje está montada sobre celdas de carga que transmiten datos de ganancia de peso para el sistema de control, lo cual reduce la velocidad de flujo a un goteo conforme el lote se aproxima a su peso objetivo predeterminado. Cuando se alcanza el peso objetivo, se abre una válvula de compuerta deslizable activada neumáticamente para medir la descarga por gravedad del lote medido en un saco, aún en condiciones de control hermético al polvo. Entonces, el saco se lleva al mezclador para combinar con otros ingredientes de esa receta particular. Si no se usa algún material de un lote medido, el excedente puede regresarse a la tolva principal mediante el levantamiento de un faldón de acceso y vaciando el polvo a través de la criba.
En la actualidad, la operación de Cumberland Pencil sin duda sería una fuente de admiración para un grupo de pastores del siglo XVI que conservaron sus rebaños en Borrowdale, ya que fueron ellos quienes descubrieron el grafito debajo de las raíces de árboles caídos en las pendientes del valle después de la destrucción ocasionada por una violenta tormenta.
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Un supersaco está montado en el marco listo para descargar caolín en la tolva receptora por medio del conjunto de TELE-TUBE®.
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El anillo abrazadera SPOUT-LOCK® y el tubo telescópico TELE-TUBE® permiten una conexión hermética al polvo rápida entre la boca del saco y la tolva, además estiran el saco conforme se vacía, con lo cual se promueve el flujo.
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Un transportador de tornillo flexible (el tubo estrecho en la parte media de la fotografía) transfiere el producto a la tolva de pesaje, la cual se monta sobre celdas de carga que transmiten información de ganancia de peso al panel de control.
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Cuando la tolva de pesaje alcanza el peso objetivo, el lote de caolín se descarga en un saco y se lleva al mezclador.
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El caolín tiene un buen reflejo en reposo, pero puede ocasionar polvo volátil cuando se transfiere al exterior.
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Muestra de lápices Derwent de Cumberland.
U-1196