Banda de enfriamiento en continuo

La Tabla M.7.7 muestra las características de la banda de enfriamiento en continúo seleccionada. Estos datos técnicos se encuentran recogidos en el “Anexo IV. Catálogos y fichas técnicas. Apartado 4.4”.

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Tabla M.7.7. Características de la banda de enfriamiento.

Proveedor Steel Belt Systems

Modelo 1000 × 5670 b

Capacidad (kg/h) 1200-1500

Potencia motor (KW) 1,5

Diámetro de los rodillos (mm) 400

Voltaje y frecuencia (V - Hz) 400 - 50

Consumo de agua (m3_{/h) 12,5}

D50 (mm) 3,4

Dimensiones (mm) 5.670 × 920 × 2.735

Precio (€/unidad) IVA incluído 65.000,00

7.6. Tolva.

Los chips resultantes de la banda de enfriamiento (producto triturado), serán depositados en una tolva, que irá dosificando el material hasta el molino clasificador de aire. La tolva tendrá una capacidad de almacenaje de 3.000 kg, es decir, capacidad para almacenar la producción de 2 horas, para el caso de que el sistema de molienda este en labores de mantenimiento o limpieza. En el caso de que la zona de clasificación se mantuviera parada por más de dos horas, se detendría la producción de la extrusora para que no se produjera el desbordamiento de la tolva, ya que si la zona de clasificación está parada, la tolva no puede ir dosificando el material, y si no se detiene la extrusora, se iría acumulando producto en ella hasta su desbordamiento.

Para el cálculo del volumen necesario de la tolva se utilizará la Ec.M.7.1.

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 (𝑘𝑔)

𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 (𝑘𝑔

𝑚3)

(Ec.M.7.1)

Por lo tanto, usando la Ec.M.7.1, el volumen necesario de la tolva será:

𝑉 = 3000 𝑘𝑔

1500 𝑘𝑔

𝑚3

= 2𝑚3

La forma geométrica de la tolva será la de un trapecio isósceles invertido. La base superior estará formada por un cuadrado, de 1,5 m de largo cada lado, y la base inferior estará formada

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por un cuadrado, de 1 m de largo cada lado. Para determinar la altura vertical del trapecio se usará la ecuación del volumen de un trapecio (Ec.M.7.2).

V =(Ab+As+√Ab·As)·h

3 (Ec.M.7.2)

Siendo:

V = Volumen del trapecio (m3). Ab = Área de la base inferior (m2).

As = Área de la base superior (m2).

h = Altura vertical del trapecio (m).

Conociendo todos los términos excepto h, se puede determinar la altura.

2 =((1,5

2₎₊₍₁2_)+√1,52_·12_)·h

3

6 = 4,75h → h = 1,263 m

Una vez conocido el volumen y las dimensiones necesarias de la tolva, se calculará el precio de esta. El material del que estará constituido será acero inoxidable, por lo que, sabiendo la densidad del acero y el precio del acero por kilo, se puede determinar el precio que tendrá la tolva.

𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 (€) = 𝑉 (𝑚3) × 𝜌_𝑚(𝑘𝑔⁄_𝑚3) × 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑘𝑖𝑙𝑜 (€ 𝑘𝑔⁄ ) (Ec.M.7.3)

Siendo:

𝑉 (𝑚3) = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑜𝑙𝑣𝑎

𝜌_𝑚(𝑘𝑔⁄_𝑚3) = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑜𝑙𝑣𝑎

Conocido el valor del volumen de la tolva, la densidad del acero, que es de 7.930 kg/m3 y el precio del acero por kilo que se encuentra entre 1,5 y 2,5 € (en este caso se usará un valor de 2 €), se puede determinar el precio que tendrá la tolva utilizando la Ec.M.7.3.

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En la Tabla M.7.8 se recoge las características de la tolva.

Tabla M.7.8. Características de la tolva Tolva dosificadora

Volumen (m3_{) 2}

Precio (€/unidad) IVA incluido 31.720,00

7.7. Molino.

Como se ha visto en el apartado “3.5.5. Molienda fina”, tres son los equipos que se pueden utilizar para la molienda del producto.

• Molino de martillos.

• Molino de clasificación.

• Molino jet.

Primero de todo, el molino jet se puede descartar debido a que este molino es idóneo para obtener productos ultrafinos, y en la instalación que esta propuesta los tamaños de partícula que se desean obtener no serán tan reducidos, por lo que este molino no es el más adecuado de los tres.

Finalmente, entre el molino de martillos y el molino de clasificación, atendiendo a sus características, se podría decir que los dos podrían ser usados para la instalación, pero como se tiene que escoger uno solo, el que tiene mejores características y por tanto es el más adecuado es el molino de clasificación debido a los siguientes factores:

• Muy buena distribución de tamaño de partícula.

• Ajustando la velocidad del aire, se puede conseguir el punto de corte deseado.

• Las fracciones que son rechazadas se recirculan de nuevo al circuito de molienda para su reducción de tamaño.

Por lo tanto, el molino clasificador de aire será el utilizado en la instalación.

Para la selección del equipo, se han comparado tres molinos de diferentes compañías. El procedimiento para la elección del equipo se encuentra en el “Anexo I. Cálculos, apartado 1.1.3”. Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla M.7.9.

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Tabla M.7.9. Resultados obtenidos para el equipo de molienda.

Alternativa Resultado

A 0,979

B 0,775

C 0,911

Si se analiza los resultados, la alternativa que ha obtenido un mejor valor es la A, por lo que el molino clasificador de aire que se utilizará en la instalación será éste. Los datos técnicos del molino clasificador de aire se pueden ver en la Tabla M.7.10. Los datos técnicos del molino se encuentran recogidos en el “Anexo IV. Catálogos y fichas técnicas, apartado 4.5”.

Tabla M.7.10. Características del equipo de molienda.

Proveedor Molino seleccionado

Potencia del motor (kW) 55

Potencia del clasificador (kW) 11

D97 (µm) 60

D50 (µm) 30-60 (45)

Producción (kg/h) 1.400-1.700

Flujo de aire (m3/h) 6.750

Dimensiones (mm) 2.450 × 1.060 × 1.587

Precio (€/unidad) IVA incluido 215.000,00

7.8. Ciclón.

En el “Anexo I. Cálculos. Apartado 1.4”, se ha escogido el tipo de ciclón a utilizar entre los distintos tipos que hay, y se ha procedido al dimensionado de este. En la Tabla M.7.11 se muestran las dimensiones del ciclón obtenido. La Figura M.7.1 muestra las dimensiones del ciclón.

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Tabla M.7.11. Dimensiones y caída de presión del ciclón.

Dimensión Valor

Diámetro del ciclón, Dc (m) 0,224

Altura de entrada, a (m) 0,112

Ancho de entrada, b (m) 0,045

Altura de salida, S (m) 0,112

Diámetro de salida, Ds (m) 0,112

Altura parte cilíndrica, h (m) 0,336

Altura parte cónica, z (m) 0,560

Altura total del ciclón, H (m) 0,896

Diámetro salida partículas, B (m) 0,084

Caída de presión, ΔP (Pa) 1.106,87

Figura M.7.1. Dimensiones del ciclón (Diseño óptimo de ciclones).

7.9. Filtro de mangas.

Las partículas menores a 10 µm que sean recolectadas del ciclón serán transportadas al filtro de mangas. El aire pasará a través del filtro y purificará la corriente gaseosa, atrapando las partículas y saliendo el aire limpio de sólidos.

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En la Tabla M.7.12 se muestran los datos más relevantes del filtro de mangas seleccionado. En el “Anexo IV. Catálogos y fichas técnicas. Apartado 4.6”, se encuentran recogidos estos datos.

Tabla M.7.12. Características del filtro de mangas.

Proveedor Donaldson Modelo UMA 100 Flujo de aire (m3_{/h) 340-1.700} Potencia (kW) 5 Potencia ventilador (kW) 0,75 Nivel de ruido (dB) 71 Dimensiones (mm) 1.047 × 731 × 2.129

Precio (€/unidad) IVA incluido 20.000,00

7.10. Tamiz vibratorio.

Por último, el tamiz será el encargado de separar las partículas en dos fracciones: el producto final, el cual tendrá un diámetro de partícula menor a 65 µm, y el rechazo, el cual superará el tamaño de luz de malla, no atravesará el tamiz, y será recirculado a la entrada del molino. Los datos técnicos del tamiz vibratorio se muestran en la Tabla M.7.13. Los datos técnicos del tamiz se pueden encontrar en el “Anexo IV. Catálogos y fichas técnicas. Apartado 4.7”.

Tabla M.7.13. Características del tamiz vibratorio.

Proveedor Zeus

Modelo FTI-1500

Revoluciones por minuto (rpm) 1.500-1.800

Potencia (kW) 2,01

Luz de malla (µm) 50-80 (65)

Dimensiones (mm) 2.050 × 1.157

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