Piab

Transportar materias primas con vacío en la industria cerámica

En los últimos años han aumentado los requisitos y exigencias para el transporte de materias primas, aditivos y pigmentos en el sector cerámico con el fin de evitar el desperdicio de materiales, aumentar la eficiencia energética y proteger el medioambiente y a las personas que participan en los procesos de producción.

Impulsada principalmente por las pymes en Europa y haciendo un uso intensivo de la energía, la industria cerámica, está luchando para seguir siendo competitiva frente a los productos procedentes de países con salarios bajos. Como en muchas otras áreas, la automatización es clave, sobre todo si puede conducir a nuevas mejoras en los procesos. Dado que la aplicación más importante es la de los azulejos y baldosas, las nuevas tecnologías como la fabricación aditiva y la nanotecnología empiezan a resultar atractivas para el sector. Mientras que la nanotecnología proporciona características adicionales a la superficie, como la resistencia a las bacterias y a la suciedad, los laboratorios y hospitales o los sectores médico y dental ya pueden imprimir en 3D utilizando zirconio y aluminio. Con una tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR global) del 8,6% entre 2019 y 2025, y el aumento de las actividades de construcción y rehabilitación durante la pandemia, un proceso de transporte de materias primas eficiente es fundamental para capturar las actuales oportunidades del mercado. En la actualidad, el proceso de transporte establecido en la mayoría de las plantas se basa en sistemas electromecánicos o sistemas de impulsión neumática por presión positiva.

Estos sistemas requieren un mantenimiento continuo y además no pueden garantizar espacios de trabajo limpios, libres de material o nubes de polvo y están sujetos a un mantenimiento continuo. Por tanto, es necesario crear procesos y entornos de trabajo más seguros y eficientes, y con el menor mantenimiento posible.

❖ Ambiente sin polvo

El polvo no es solo una incomodidad, sino también un peligro cuando se inhala. Un transportador por vacío es un sistema completamente cerrado que transporta materiales desde varios puntos de alimentación, como big-bags o silos, hasta un punto de entrega de material, como por ejemplo una mezcladora.

Gracias a que el material se mueve por un circuito cerrado, se evita la creación de nubes de polvo, manteniendo así un entorno de trabajo seguro. Como ventaja adicional, la materia prima permanece limpia y pura y los residuos se reducen al mínimo. Un transportador por vacío permite transportar la mayoría de las materias primas (como los minerales o arcillas, clave en la industria cerámica) así como todos aquellos aditivos tóxicos que se utilizan en la fabricación de esmaltes.

Los transportadores por vacío Piab están equipados con un sistema de limpieza integrado. Después de cada ciclo de transporte se producen unas descargas de aire en el filtro las cuales los limpian sin necesidad de tener que desmontarlos. Esto aumenta la vida útil del filtro por un lado y reduce el mantenimiento por el otro. Además, evita que los operarios estén expuestos al polvo durante el procedimiento de limpieza.

❖ Prevención de la segregación de materiales

Un requisito importante en el transporte de materias primas es mantener la homogeneidad de los materiales y sus mezclas durante el proceso de transporte, como por ejemplo las combinaciones de pigmentos o aditivos. De este modo se mantienen las propiedades de la mezcla sin alterar al entrar en la siguiente fase del proceso.

Debido a la capacidad de regular la fase de transporte, los transportadores por vacío Piab se pueden adaptar para mover diferentes tipos de materiales. Dependiendo de las características de la mezcla, el transportador por vacío puede funcionar en fase diluida, semidensa o densa. Con esta regulación, el transportador por vacío puede transportar mezclas homogéneas de productos, evitando la segregación de sus componentes.

En la fase diluida, los materiales se transportan con un alto caudal de vacío que requiere un suministro de aire comprimido relativamente alto. Esta fase de transporte suele utilizarse para materiales únicos y no para mezclas, en función de sus características o de la distribución de las partículas. En esta fase, el material se mueve por la línea a gran velocidad, por lo que no se recomienda para sustancias abrasivas. Suele utilizarse cuando es importante evitar los sedimentos.

En la fase semidensa, los materiales se transportan ya con menos caudal, lo cual permite reducir drásticamente el consumo de aire comprimido y aumentar la cantidad de producto en la línea. El material se acompaña empujándose suavemente a sí mismo, con lo que podemos transportar materiales delicados de forma segura. En esta fase de transporte se pueden manipular productos abrasivos. Como la velocidad de transporte del material es mucho menor, se reduce el impacto de las sustancias ásperas sobre el material transportado y, por lo tanto, su vida útil. Aquí todavía hay que tener en cuenta la potencial segregación de las mezclas. En la fase densa, los materiales se transportan con una velocidad de flujo mínima. Esta es la fase en la que debe transportarse cualquier mezcla que deba permanecer homogénea y en la que se debe evitar la segregación de componentes, si estos no pueden volver a mezclarse durante el proceso. Esta fase densa también es ideal para trabajar con productos abrasivos, ya que reduce drásticamente la velocidad de transporte de las partículas, limitando todavía más el desgaste del propio transportador. También se reduce el consumo de aire, que debe ser evacuado para un correcto transporte.

Para la mayoría de los materiales de la industria cerámica, se recomienda que el transporte por vacío se realice en la fase densa. De este modo, el transporte se realiza a baja velocidad, minimizando la abrasión, ahorrando energía y evitando la segregación al mismo tiempo.

❖ Abrasión

Las materias primas, a menudo procedentes directamente de las minas, pueden ser abrasivas, lo cual exige que los materiales con los que se fabrica el transportador por vacío sean de alta calidad. De ahí que la capacidad de regular la fase de transporte y de adaptar los sistemas a los requisitos de las materias primas abrasivas sea clave.

A veces, la mera regulación de la fase densa no es suficiente para reducir la abrasión. Por ello, los transportadores por vacío Piab se fabrican con diferentes grados de acero inoxidable y pueden recubrirse con distintos materiales para proporcionar una protección adicional. El aumento de la vida útil del transportador repercute positivamente en la rentabilidad de la inversión.

Esta protección adicional de la superficie es particularmente importante para el sector de la fabricación de esmaltes ya que, en el transporte de mezclas de materiales minerales o vidriados, la durabilidad del equipo aumenta sustancialmente con un recubrimiento adecuado del cuerpo del transportador. Piab ofrece la posibilidad de personalizar sus transportadores por vacío en función de los requisitos y aplicaciones del cliente.

Detalle de la línea de transporte por vacío Piab

piFLOW®i

❖ Aumento de la eficiencia energética

En una industria en la que más del 30% de los costes de producción están relacionados con la energía, la reducción del consumo de energía es fundamental. Aunque los transportadores por vacío Piab pueden funcionar con bombas electromecánicas, sus bombas de vacío con eyectores multietapa Coax® son especialmente eficientes y utilizan hasta un 40% menos de aire comprimido que otros sistemas similares.

Además, gracias al sistema de control integrado que optimiza el consumo de aire, las bombas de vacío solo están en funcionamiento durante la fase de transporte, lo cual permite ahorrar aire comprimido durante la fase de descarga. Las bombas de vacío se desconectan durante esta etapa del proceso, mientras que otros tipos de bombas, incluidas las electromecánicas, tienen que funcionar continuamente.

❖ Eliminación de desperdicios

El actual aumento del coste de las materias primas, y especialmente de algunos metales y minerales, hace que la recuperación del producto para su reutilización sea cada vez más relevante y es otro factor en la búsqueda de la reducción del coste global de producción. Además de mover la materia prima, los transportadores por vacío de Piab también pueden utilizarse para recuperar el producto perdido durante el proceso.

La bomba de vacío de alto rendimiento del piFLOW®p garantiza un flujo continuo de material

❖ Recomendaciones del sistema

Piab recomienda su transportador piFLOW®i desarrollado para aplicaciones industriales. Para cantidades mayores o distancias de transporte más largas, el sistema premium piFLOW®p puede ser una opción adecuada. En comparación con otros sistemas de transporte, ambos tipos de transportadores ofrecen un alto grado de flexibilidad y son fáciles de instalar, mover y ampliar. Como son modulares y prácticamente no tienen piezas móviles, necesitan muy poco mantenimiento y son muy fáciles de desmontar.

Gracias a su reducido tamaño, son una solución viable incluso en entornos con limitaciones de espacio, lo que los convierte en una solución ideal para el transporte automatizado de material entre procesos para las numerosas pymes del sector cerámico.

❖ Acerca de Piab

Piab evoluciona la automatización mediante soluciones de agarre, elevación y movimiento avanzadas, y así lo hace desde 1951. Cree en un mundo automatizado donde no se desperdicien recursos y se priorice la salud y la seguridad de las personas. Con unas ventas anuales de unos 1.500 millones de SEK, 650 empleados y una presencia global en más de 100 países, ayuda diariamente a los clientes a mejorar sus operaciones. Desde 2018 es propiedad de Patricia Industries, parte de Investor AB. ◆