La elección correcta de los equipos para el proceso de preparación

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 soluciones para la molienda como son la utilización de Molinos de Rulos, y la de Ralladores para la homogenización. Sin embargo 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.

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 molienda de la forma más adecuada.

Proceso de Molienda

Existen varios métodos de molienda de materiales que dependen de diversos factores tanto climáticos como también de las propias características de la materia prima. En el sector cerámico Verdés cuenta con amplia experiencia en todo tipo de preparación, bien sea por vía seca o por vía húmeda o semi-húmeda.

Principalmente en las regiones de Europa Central y Norte de Europa, se utiliza la molturación por vía húmeda o semi-húmeda. La principal discusión reside entre los dos equipos que pueden ser utilizados en la trituración secundaria, tras una primera etapa de desmenuzado. Estos equipos se describen a continuación:

  1. Desintegrador

El Desintegrador es una máquina diseñada para la trituración primaria de materiales secos y semi-húmedos (hasta un 18% de humedad) de hasta 150 mm de tamaño, capaz de realizar una molienda con un tamaño de partícula máximo de 25 mm.

Se compone de dos cilindros que rotan en sentidos opuestos, uno de ellos liso y de mayor diámetro que gira a velocidad lenta, y el otro provisto con cuchillas y de menor diámetro que gira con mayor velocidad. La trituración de la arcilla entrante se realiza por compresión debido al espacio reducido entre cilindros y cizallamiento debido a la acción de las cuchillas, siendo esta última predominante.

Verdés fabrica toda una gama de Desintegradores. Su Serie 120 abarca desde las producciones más pequeñas de 9 m³/h hasta los 100 m³/h (aunque se ha llegado a fabricar algún modelo especial a medida con capacidad de 160 m³/h). Típicamente se configura los cilindros con una separación máxima entre el cilindro liso y la cuchilla de 3mm. De esta forma se obtiene a la salida un tamaño máximo de 25 mm, y una granulometría comprendida mayoritariamente entre 3 y 15 mm (la predominancia de partículas grandes o pequeñas depende de la separación entre cilindros y de la dureza del material).

  1. Molino de Rulos

El Molino de Rulos es la máquina más usada en la trituración primaria de la arcilla por vía húmeda, aunque también es apta para triturar tierra en condiciones semi-húmedas.

La máquina consta de un compartimento cilíndrico en el que giran dos grandes rulos alrededor de un eje vertical y efectuando un trabajo predominantemente de aplastamiento, pero también en menor medida de cizallamiento del material que cae sobre la pista de acero. La disposición de las ruedas es asimétrica, permitiendo que una rueda gire próxima al centro del eje y la otra gire en la periferia. Al describir un movimiento asimétrico y a velocidades distintas, las ruedas ejercen un deslizamiento sobre la tierra ejerciendo fricción sobre ella.

La serie 180 de Molinos de Verdés engloba máquinas con diámetros de cuba desde 2.700 mm hasta 5.300 mm. Las productividades alcanzadas se encuentran entre los 14 y 100 m³/h. El tamaño de partícula a la salida está por debajo de los 25 mm. La granulometría de salida dependerá del tamaño de rejilla y de la humedad de la arcilla, pero tendrá un alto porcentaje de partículas pequeñas, sobre todo si las rejillas y muelas se encuentran en buen estado.

  1. Criterios de selección

Ya que esta fase de preparación de la arcilla requiere una elevada inversión para el productor, conviene estudiar en profundidad la adecuación de estos equipos a cada situación.

Por tanto, ¿en qué situación se puede utilizar indistintamente un Molino de Rulos o un Desintegrador?

El Molino de Rulos, gracias a sus grandes dimensiones y peso, es una máquina muy polivalente y tritura prácticamente todo tipo de material cerámico. Es especialmente efectivo para aquellas arcillas de gran dureza o que contienen piedras. Sin embargo también supone un coste mucho mayor por las dimensiones de la instalación y la potencia requerida. Por otro lado el Desintegrador es una máquina más pequeña y sencilla, pero que requiere de un mantenimiento más continuado y tiene limitaciones con ciertos tipos de arcillas. La mejor elección para el ceramista depende de la materia prima, de la inversión y los resultados que se desean obtener.

Dependiendo de qué tipo de arcilla encontramos, diferenciamos los casos en los que nos vemos obligados a utilizar un Molino de Rulos de aquellos en los que tenemos la elección de la alternativa de Desintegrador:

– Arcillas con alto contenido en humedad (>18%): En las regiones con gran abundancia de lluvias, las arcillas suelen contener un alto porcentaje de humedad. El Molino de Rulos se beneficia de la elevada humedad de la arcilla que le confiere una menor resistencia a la compactación, facilitando el trabajo de aplastamiento. En muchas ocasiones se añade en la propia máquina una cantidad adicional de agua para disminuir aún más la resistencia de la materia prima y reducir así el desgaste de sus elementos y el consumo energético. El Desintegrador se beneficia igualmente de la reducida resistencia del material húmedo. Sin embargo su trabajo pierde eficacia a medida que la arcilla va pegándose en la superficie de sus cilindros. Cuánto más húmeda y plástica es la arcilla a tratar, más tiende a pegarse y más difícil resulta el rascado de ésta. No se recomienda el uso de Desintegrador en este caso.

– Arcillas con bajo contenido en humedad: En un rango de humedad por debajo de 18%, el Desintegrador presenta un trabajo altamente eficiente y sin problemas de pegado de la arcilla. En el caso de arcillas con baja plasticidad, esta máquina puede trabajar incluso con un mayor porcentaje de humedad ya que la arcilla tenderá a pegarse en menor medida. Por su tamaño reducido respecto al Molino de Rulos, requiere de una inversión y de un espacio considerablemente menor (como puede verse en las siguientes fotos de dos instalaciones de Desintegrador y Molino de Rulos). Aunque requiera de un mantenimiento más constante que el Molino de Rulos, en el largo plazo el coste de inversión y de operación es sustancialmente menor con este equipo. Por ello es más indicado en molienda con materias primas que contienen poca humedad.

– Arcillas muy abrasivas, o con alto contenido en piedras: En cuanto a la trituración de tierras muy abrasivas o con alto contenido en piedras, ambas máquinas son adecuadas para el proceso. Aunque el trabajo realizado por cada una es distinto. El Molino de Rulos tiende a molturar los materiales de forma igualitaria, mientras que el Desintegrador tiende a separar por dureza: la granulometría del Desintegrador contendrá un mayor porcentaje de partículas gruesas cuanto más dura sea la arcilla (suponiendo una comparativa del resultado de trituración de la misma tierra con ambas máquinas configuradas de forma a obtener similares tamaños de la arcilla a la salida). Si la arcilla cuenta con piedras, éstas serán trituradas con menor eficiencia por el Desintegrador, obteniendo mayor porcentaje de partículas gruesas correspondiente a estas piedras.

No obstante, el Desintegrador puede incorporar un separador de piedras, que eliminará del circuito aquellas demasiado grandes y mejorará la molienda.

En esta etapa el fabricante puede decidir qué máquina usar en función de la calidad de la molienda requerida y la inversión realizada. Siendo el trabajo del Molino de Rulos de mayor calidad pero también la inversión mucho más cara.