MS DRYTECH – La continua evolución de la preparación en seco de las materias primas
Las ventajas de la preparación de las materias primas en seco con respecto al tradicional proceso en húmedo ya son una certeza consolidada:
•
Significativa reducción de costes de las materias primas•
Drástica reducción del consumo eléctrico y térmico•
Anulación prácticamente total de la emisión de gases invernadero•
Consumo hídrico insignificante•
Eliminación de costes de los aditivos necesarios para una buena gestión de la barbotina•
Recuperación total de los descartes de producción•
Reducción del espacio y las estructuras necesarias para la instalación•
Ambiente sano y seguro para los operadores•
Practicidad de gestión y mantenimientoActualmente, el factor que sigue determinando la preferencia de una tecnología reside principalmente en los rendimientos posteriores a la preparación, tanto en términos productivos como cualitativos del producto acabado.
Manfredini & Schianchi, única empresa en el mundo que se dedica desde hace medio siglo exclusivamente al desarrollo de dicha tecnología, es la única industria que puede ofrecer una válida respuesta a esta demanda, gracias a la extraordinaria experiencia directa en la determinación de las pastas cerámicas ideales y al vasto parque de instalaciones actualmente en plena actividad.
Con una producción anual de mil millones de metros cuadrados de baldosas, la molienda en seco MS Drytech es la tecnología exitosa y más conveniente en absoluto para el cliente final y se sirve principalmente de los nuevos molinos pendulares MOLOMAX® junto con los granuladores/aglomeradores FORGIA de tipo vertical.
Precisamente, la aplicación de polvos aglomerados en la producción de baldosas prensadas en lugar del proceso de atomización es un tema que ha sido estudiado a fondo por Manfredini & Schianchi en las últimas décadas. Efectivamente varias empresas italianas y extranjeras han propuesto en estos últimos 30 años algunas tecnologías alternativas basadas en molinos verticales bi-rodillo y en la posterior granulación. Sin embargo, estas soluciones no han tenido éxito por los siguientes motivos:
•
Gran limitación en la variedad de pastas adecuadas y nivel de humedad en la entrada•
Rigidez funcional del molino por lo que concierne la granulometría del material molido•
Graves fenómenos de segregación granulométrica•
Imposibilidad de garantizar parámetros de prensado constantes en cuanto a granulometría y humedad•
Gestión poco fiable de las ditintas fases a raíz de los factores mencionados anteriormente•
Conspicuos costes de energía eléctrica y térmica•
Costes de mantenimiento mucho más altos•
Reducción de la gama de productos posibles, tanto por calidad superficial como estructural•
Repercusiones en la productividad y rendimiento cualitativo de la línea posterior a la preparación de las materias primasLa granulación de las pastas cerámicas molidas en seco con estas tecnologías alternativas no sólo limitan significativamente el ahorro energético, sino que además no logran reproducir ni sustituir las características intrínsecas del granulado logrado por atomización a raíz de las importantes diferencias de humedad entre los estratos exteriores de los gránulos, más secos, y el centro compacto y húmedo de los mismos.
Por tanto, se ha demostrado la imposibilidad de realizar baldosas con un nivel de calidad constante y elevado, especialmente en caso de productos brillantes o semibrillantes que requieren una superficie lisa y homogénea.
En cambio, el granulador vertical FORGIA garantiza un aporte homogéneo y constante de agua a las partículas granuladas gracias a un sistema sumamente preciso de dosificación del material de entrada y de medición del nivel de humedad, además de dar al gránulo una morfología similar a la de un aglomerado de partículas finas que facilita la salida del aire durante el prensado, al igual que los polvos atomizados.
Analicemos, por ejemplo, el caso de un polvo molido en seco con tecnología MS DryTech de una producción de baldosas monoporosas, cuya curva granulométrica presenta una eficaz distribución incluso en las fracciones más finas:
•
250 µm: 0%•
150 µm: 0,14%•
125 µm: 0,40%•
63 µm: 12,26%•
< 63µm: 87,20%Tras haber alcanzado una distribución granulométrica ideal para la producción de destinación, obtenida gracias a la acción combinada de una fase de molienda principal seguida por la molienda en el Molino Pendular MOLOMAX®, el material resulta constituido por partículas de morfología muy variada, a diferencia de lo que sucede en las pastas procesadas con sistemas alternativos de molienda en seco, donde todas las partículas de material molido presentan prácticamente una morfología única.
Precisamente la combinación de partículas de morfología variada que se logra con el proceso en seco MS-DRYTECH permite una perfecta integración hasta de la fracción más fina que queda tras el proceso de humidificación y aglomeración. Una vez pasado a través del granulador vertical FORGIA, el material presenta una curva granulométrica como la siguiente:
•
800 µm: insignificante•
800-250 µm: 25-40%•
250-125 µm: 20-25%•
125-63 µm: 20-25%•
< 63µm: 20-15%Como puede verse fácilmente en las imágenes realizadas con microscopio electrónico de barrido ESEM (Environmental Scanning Electron Microscope), las partículas aglomeradas con el granulador vertical FORGIA son suaves, no duras ni exageradamente compactas, muy homogéneas en cuanto a granulometría y composición de los gránulos, fáciles de prensar como el material atomizado (la relación de compresión del material que alimenta la prensa es similar al del material atomizado, que es del 1:1,2).
Esta perfecta homogeneización de los componentes de la pasta cerámica se obtiene gracias a la sinergía de dos procesos: por un lado la fase de molienda (constituida por la molienda principal y la del molino pendular MOLOMAX®), por el otro, la eficaz capacidad de homogeneización ofrecida precisamente por los molinos MOLOMAX®, que además de garantizar una óptima molienda realizan también una mezcla perfecta de los componentes, incluso en caso de pastas con materias primas cuyos tenores de humedad media llegan al 12%.
Esta homogeneidad de los gránulos, su suavidad y la extrema homogeneización de los componentes que se produce dentro del cuerpo cerámico durante el prensado permiten obtener productos con superficies extraordinariamente lisas y sin defectos que puedan interferir en las operaciones de esmaltado, sobre todo en los productos brillantes.
Estas características de los productos también aumentan significativamente sus parámetros técnicos, como la resistencia mecánica en verde, secado y cocido; cabe señalar que el aumento de resistencia mecánica en secado aporta indiscutibles ventajas al proceso, como la posibilidad de someter las piezas prensadas a una mayor cantidad de aplicaciones en esmaltería sin comprometer su integridad ni su calidad.
Tanto el análisis microscópico como el granulométrico y el de la densidad de los polvos obtenidos han demostrado que el proceso de aglomeración realizado con los granuladores verticales FORGIA permite reducir eficazmente la fracción ultrafina, que también se incluye en el proceso de granulación. La molienda en seco MS-DRYTECH permite lograr cortes granulométricos incluso muy pronunciados, garantizando una reacción eficaz de las partículas durante las fases de cocción.
La acción posterior de los granuladores FORGIA facilita la gestión de dichas fracciones, produciendo una aglomeración que incluye hasta las partículas más finas para poder manejar el material molido más fácil y eficazmente durante las operaciones de prensado.
Asimismo hemos podido experimentar varias veces (como en las instalaciones del Grupo RAK producidas por Manfredini & Schianchi) que la pasta creada con materias primas locales, gracias a las diferentes características morfológicas del material molido con tecnología M&S, reduce sustancialmente la duración del ciclo de cocción (15 - 20% menos que con el material atomizado) con un consiguiente aumento de la producción final y la posibilidad de evitar el riesgo de formación del corazón negro.
Los beneficios aportados por la tecnología MS DRYTECH han llevado a la empresa RAK a pasar de una producción diaria de 9000 - 10000 metros cuadrados con la tecnología tradicional en húmed) a 14000 - 15000 metros cuadrados con la instalación de molienda en seco M&S.
Obviamente la comparación con los viejos molinos pendulares, cuyo desarrollo se detuvo hace varias décadas, es desigual. El diseño de los nuevos molinos MOLOMAX®, tanto por lo que se refiere al tamaño de los rodillos y de la pista moledora como al estudio aerodinámico de su interior y a la separación dinámica, es una combinación extraordinaria que comporta una mayor capacidad productiva y curvas granulométricas ideales para cada tipo de producción cerámica.
La última novedad de la serie MOLOMAX® es el modelo MS6/500 que, con sus 6 rodillos de grandes dimensiones y una pista de molienda sumamente amplia, logra garantizar una producción de 60 toneladas por hora con una sola máquina, ofreciendo la homogeneización total de los componentes de la pasta y una molienda perfecta.
La eficacia de la molienda permite alcanzar cortes granulométricos incluso muy pronunciados, garantizando la perfecta gestión de cualquier tipo de pasta y una excelente calidad del producto acabado, ya sea en bicocción de pasta roja, monoporosa de primera calidad, monococción y hasta el más sofisticado gres porcelánico.
Estas explicaciones no son fruto de una mera especulación técnico-comercial, sino que se trata de conclusiones y datos sustentados por resultados obtenidos en el Laboratorio Tecnológico, dotado de una instalación piloto de Manfredini & Schianchi (única empresa en el mundo que se dedica exclusivamente a la molienda en seco), así como por la vasta experiencia vivida junto con nuestros clientes en los centenares de instalaciones productivas distribuidas en todo el mundo.
La tecnología MS y la preparación de las materias primas MS-DRYTECH son procesos en constante evolución en los que el desarrollo de nuevas máquinas se equipara al aumento de las producciones, al perfeccionamiento de la calidad del producto acabado, a la pronta respuesta a las demandas del mercado, a la reducción de los costes de producción y a la tutela medioambiental.
