ARTICULOS DE CASOS
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Sistema de manejo de supersacos reduce el inventario de negro de humo y mantiene limpia la línea de mezcla
BREA, CA — El fabricante de elastómero Kirkhill-TA Co. redujo los inventarios de negro de humo y mejoró la limpieza de la planta mediante el reemplazo de un sistema de almacenamiento en un gran silo por un sistema de descarga de supersacos BULK-OUT® de Flexicon Corp. Permitió a la compañía reducir el inventario en 90 por ciento, al mismo tiempo que previno que el polvo del carbón negro contaminara el entorno de la planta. Los ahorros de costos y las mejoras en eficiencia y competitividad se sumaron como beneficios secundarios.El sistema de manejo de material a granel es la actualización más reciente de esta compañía que empezó en 1919 a fabricar juntas, sellos y otros productos de elastómero y gradualmente cambió la producción de productos industriales generales a partes de silicona de alta ingeniería para aeronaves comerciales y militares, misiles e, incluso, transportadores espaciales.
El negro de humo es uno de los principales materiales de procesamiento de Kirkhill-TA. La adición de negro de humo a un elastómero reduce su índice de expansión térmica, lo que le permite, en consecuencia, mantener un sello hermético en aplicaciones de alta temperatura. De igual manera, modifica el alargamiento, la rigidez y otras propiedades físicas, además imparte conductividad a fin de evitar descargas estáticas.
Conforme Kirkhill-TA se transformó de una producción masiva de partes industriales a una producción de menores volúmenes de partes aeroespaciales, se tornó innecesario y costoso mantener inventarios de negro de humo en silos. "Con vagones, teníamos que traer 136,363 kg (300,000 lb) de bandejas de negro de humo a la vez", comenta Larry Pierce, vicepresidente de tecnología de Esterline. "Sólo recibíamos envíos unas cuantas veces al año y estaba restringido a unos $250,000 en inventario con cada envío".
Además, la ciudad de Brea decidió destruir los rieles ferroviarios que suministraban a la planta para expandir el espacio del parque. "Éramos la única instalación industrial que quedaba en la ciudad, así que aceptamos", añade Pierce. "A cambio, la ciudad nos otorgó un préstamo para comprar el nuevo sistema de descarga de material a granel".
De igual manera, la compañía matriz de Kirkhill-TA, Esterline Technologies, asignó una bonificación sobre el control de costos de inventario.
Kirkhill-TA tenía varias propiedades para su nuevo sistema de manejo de materiales. Debía mejorar la eficiencia del inventario y mantener los costos. Necesitaba utilizar tanto como fuera posible de la infraestructura existente. Por último, tuvo que evitar que el polvo del negro de humo, ocasionado por los gránulos friables que rozaban entre sí, escapara a la planta o al equipo de procesamiento.
El negro de humo se produce quemando petróleo pesado o brea para formar partículas tipo hollín. Cuando son volátiles, pueden penetrar el equipo operativo. "El negro de humo tiende a absorber el aceite lubricante", comenta Pierce. "Si entra a los rodamientos y rodillos, se desgastarán de manera prematura". Puede ocasionar cortocircuitos.
Puesto que el negro de humo es un derivado del petróleo, California lo clasifica como material peligroso. Aunque el negro de humo se envía en gránulos de 1-3 mm de diámetro para reducir la probabilidad de liberación volátil, los fabricantes deben vigilar que no se produzcan derrames, así como la limpieza posterior.
El sistema de vagones manejaba las entregas de material a granel
Kirkhill-TA contaba con una infraestructura importante para manejar el negro de humo, con una estación de descarga ferroviaria, incluyendo transportadores de tornillo y transportadores de cangilones, además de dos silos para fines de almacenamiento.
Los gránulos de negro de humo fluían de los silos a los mezcladores Banbury de la compañía de dos maneras:transportador neumático y, cuando el peso en el silo descendía por debajo de 22,675 kg (50,000 lb), por grandes contenedores de acero con capacidad aproximada de 909 kg (2,000 lb) de negro de humo. "Son como supersacos hechos de acero. Los movemos por montacargas y el negro de humo se dosifica por gravedad en un contenedor de pesaje con báscula integrada que se encuentra en un entrepiso arriba de los mezcladores. Cuando el contenedor y los gránulos alcanzan el peso requerido en la receta, se abre el canal del contenedor, descargando el material en el mezclador para componerlo con elastómeros antes de moldearlo en sellos terminados", explica Pierce.
Los transportadores neumáticos ya no se utilizan, pero los contenedores de acero y el sistema de pesaje permanecen como parte de la nueva instalación de manejo a granel.
Los supersacos simplifican el manejo
Los supersacos eran una opción clara para fines de la recepción de negro de humo. Primero, están disponibles en tamaños de 455 y 910 kg (1,000 y 2,000 lb), son lo suficientemente grandes para recibir descuentos por material a granel. Aunque los proveedores cobran menos por los envíos en vagones a granel, los ahorros se compensan en gran medida por los altos costos de transporte ferroviario. Con el cambio, Kirkhill-TA pagaría sólo una fracción de un centavo por libra más por las entregas en supersacos. Se suman a los ahorros la minimización de inventarios y la eliminación del mantenimiento de silos, además el sistema de supersacos se paga solo.
El descargador de Flexicon también mejora la limpieza del sitio. Primero, traslada las operaciones de manejo de material a granel dentro de la instalación, así que las fugas accidentales se contienen dentro de la planta. El descargador utiliza también conexiones herméticas al polvo para retener por completo el negro de humo hasta su adición final al mezclador.
Los camiones entregan de 10 a 12 supersacos en bandejas a la vez. Un montacargas eleva cada saco por sus tirantes y lo entrega a un sitio de almacenamiento en el entrepiso. Cuando se requiere el negro de humo, el operador del montacargas sujeta los tirantes del saco a un marco de elevación de sacos desmontable, entonces eleva el marco en el soporte en el descargador de supersacos.
El descargador descarga los gránulos de negro de humo del supersaco en una tolva construida específicamente, desde la cual un transportador de tornillo flexible de 4.5 m (15 pies) de largo y 11.4 cm (4.5 pulg) de diámetro externo, también de Flexicon, transfiere el material a un contenedor de acero. En este punto, la operación procede como originalmente usando los contenedores de acero; un montacargas transporta el contenedor a lo largo del entrepiso hacia el contenedor arriba de uno de los mezcladores, donde libera su carga.
El sistema hermético genera una planta más limpia
El descargador de supersacos está diseñado para contener por completo el material que se descarga, evitando la contaminación del producto y del entorno de la planta. La boca del saco se sujeta a un anillo abrazadera SPOUT-LOCK®, que forma una conexión sellada entre el lado limpio de la boca y el lado limpio del tubo telescópico TELE-TUBE® (por medio del cual se descarga el material). El tubo eleva neumáticamente el anillo abrazadera, lo que permite al operador realizar una conexión hermética al polvo con la boca del saco. Entonces, el tubo desciende, extendiendo el saco para desalojar por completo los gránulos. También promueven la descarga total, activadores de sacos FLOW-FLEXER® — dos placas localizadas debajo del saco — elevan y descienden los bordes inferiores opuestos en forma de "V", dirigiendo el material hacia la boca del saco.
Arriba del anillo abrazadera, una válvula de control de flujo POWER-CINCHER® encierra la parte superior de la boca del saco para permitir el reatado de los sacos parcialmente vacíos. Una vez que el saco está vacío, el operador activa el colector de polvo BAG-VAC®, que genera un vacío dentro del sistema sellado, colapsando el saco vacío sin polvo para su reatado y eliminación.
El transportador encierra un tornillo flexible de acero inoxidable con geometría especializada para reducir la compresión de materiales como negro de humo que tienden a comprimirse en los transportadores convencionales.
Conforme el tornillo gira, se auto-centra dentro del tubo de plástico, brindando espacio entre el tornillo y la pared del tubo, lo que permite espacio suficiente para que los gránulos fluyan sin dañarse.
El extremo de admisión del transportador se sujeta a la salida de la tolva. En el extremo de descarga, un motor de 5 hp (4 kW) propulsa el tornillo conforme el material pasa de la salida del transportador a través de una boca de descarga flexible de 15.2 cm (6 pulg) de diámetro hacia dentro del contenedor de acero. Puesto que está completamente cerrado, el transportador asegura también la limpieza de la planta.
Un control de tiempo por lote activa el transportador durante un intervalo sincronizado repetible a fin de llenar el contenedor.
"Redujimos los inventarios de negro de humo de 227,000-454,000 kg (500,000-1,000,000 lb) a 22,700-45,400 kg (50,000-100,000 lb)", afirma Pierce. "El sistema de descarga de material a granel mejora la eficiencia y la competitividad, además de controlar nuestros costos".
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El descargador de supersacos, la tolva y el transportador de tornillo flexible de Flexicon contienen por completo los gránulos de negro de humo, lo que evita que el polvo ingrese al entorno de la planta. Un anillo abrazadera SPOUT-LOCK® forma una conexión sellada entre la boca del saco y el tubo telescópico TELE-TUBE®, el cual mantiene el saco tenso conforme se vacía y extiende para promover la descarga. El sistema sellado se ventila por medio de la manguera negra a un colector de polvo BAG-VAC® que contiene el polvo desplazado y colapsa los sacos vacíos, con lo que se elimina el polvo ocasionado cuando los sacos se aplanan manualmente.
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Kirkhill-TA recibe negro de humo en supersacos para reducir inventarios. El negro de humo imparte importantes propiedades a los elastómeros que fabrica Kirkhill-TA.
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El polvo se genera debido al roce entre sí de los gránulos de negro de humo de 1-3 mm de diámetro.
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