Publicado may. 25, 2016

Producción de arena manufacturada con rodillos de molienda de alta presión (HPGR)

La cantera brasileña Incopel está convirtiendo el exceso de grava en un producto rentable: arena manufacturada.

El material de construcción más consumido en el mundo es el hormigón y la arena - uno de sus componentes - representa 30% del volumen. Sin embargo, la extracción de esta materia prima se enfrenta a fuertes restricciones ambientales, especialmente en las áreas metropolitanas.

En el caso de Incopel, ubicada en Estância Velha, en el área metropolitana de Porto Alegre, Brasil, el tema es más actual y la empresa decidió invertir en la producción de arena manufacturada.

Hace dos años, la empresa experimentó un exceso de producción de grava con tamaños de partícula de 7/8” y 3/8”. Así, con clientes como empresas constructoras y fabricantes de artefactos de hormigón, Incopel identificó una oportunidad de negocio, ya que debido a las limitaciones de extracción de arena natural en la región, el precio de esta materia prima ha aumentado de R$40/m3 a R$100/m3.

“Estábamos evaluando cómo utilizar el exceso de 7/8 y 3/8”, explica Jorge Felippe Gewehr, director de Incopel. “Sin embargo, la combinación de restricciones ambientales en la explotación de arena natural con el consiguiente aumento en el precio nos hizo decidir sobre la instalación de una planta de producción de arena manufacturada”, resume.

Confianza en la tecnología HPGR

Una vez tomada la decisión, Incopel evaluó varias técnicas alternativas y se decidió por la activación de una unidad que consta de un Rodillo de Molienda de Alta Presión (HPGR) HRC ™ 800 de Metso combinado con una criba tipo banana TS3.3 Nordberg®. “Es una visión que está comenzando a ser real, gracias a la calidad de los productos finales y la evaluación de los clientes”, explica Gewehr.

La nueva unidad, que comenzó en mayo de 2014, es alimentada por una mezcla de grava de 7/8” (70% del volumen) y de 3/8” (30%). El material transportado por camiones de 18 toneladas viaja 200 metros hasta la apertura del alimentador que suministra - a través de la cinta transportadora - el HRC. Con una capacidad nominal de 120 toneladas/hora, se puede modificar rápidamente la configuración del equipo (presión y velocidad). La regulación de la presión influye directamente en el tamaño final de las partículas, mientras que la velocidad influye en la cantidad de material procesado por el chancador.

El HRC 800 de alto rendimiento consume en promedio alrededor del 48% de la potencia proporcionada por dos motores de 150 cc, enviando el material triturado a una criba TS3.3 con tres cubiertas, que lleva a cabo la clasificación como se especifica en el proyecto. En los ensayos, Incopel ha alcanzado picos de producción de 126 toneladas / hora, lo que corresponde a un consumo de 0.84kW/tonelada de producto final en el chancador. Con un movimiento elíptico, esta criba se caracteriza por una excelente estratificación y alta eficiencia de cribado. Debido a la disminución de su velocidad de transporte (no es continua como en un equipo convencional), la unidad envía el producto triturado a la clasificación, la unidad envía el producto triturado a la clasificación, donde el tiempo y la superficie son mayores dando como resultado una selección de partículas con tamaños similares.

El laboratorio de Metso que brinda apoyo

La planta Incopel produce tres productos finales. El primero es grava de ½ pulgada que se utiliza para la fabricación de postes de hormigón y pavimentación de carreteras. En segundo lugar, se encuentra grava de ¼ que se utiliza principalmente para fabricar tubos de hormigón para el saneamiento básico y en el mercado de artefactos de hormigón como los bloques entrelazados. "Con la ventaja de ahorrar cemento, de acuerdo con mis propios clientes", añade Gewehr. Por otra parte, el tercer producto, la arena fabricada, suministra al mercado productor de hormigón y a los fabricadores de tuberías y hormigón, entre los segmentos principales.

La definición de los tres productos fabricados en la nueva línea de Incopel no sólo involucra el propio conocimiento de la empresa, sino que también los recursos del laboratorio de chancado de Metso, ubicado en Sorocaba, Sao Paulo. Además del basalto extraído por la cantera, los técnicos de Metso evaluaron la mezcla inicial que se alimenta al HRC 800 y los tres productos finales. El resultado fue un gráfico que muestra el tamaño de partícula en la fase de clasificación.

Operacionalmente, la línea es controlada por un único profesional. Alexandre Erthal, quien ha trabajado para Incopel desde hace 15 años, es responsable de la activación de los equipos, los controles del sistema y la inspección del HRC 800 y de la criba. El cerebro del proceso es el centro de control, situado en un cuarto de concreto con ventanas. Desde ahí, Erthal activa el circuito y supervisa los indicadores desde la planta a través de una pantalla táctil, la cual “es fácil e intuitiva y funciona como una pantalla de teléfono celular” señala.

Hoy en día la mayor preocupación es la inspección de las cintas transportadoras que transportan el material triturado, principalmente la alineación de rodillos. "El ruido es mínimo", añade.

Mejor consistencia del hormigón

Jorge Felippe Gewehr identificó el mercado potencial de arena manufacturada y se impresionó con lo cerca que estaba la demanda. Un productor de hormigón vecino es el cliente más activo, quien compra cuatro camiones al día de arena manufacturada para la producción de tubos de hormigón y bloques entrelazados utilizados en la instalación de suelos. “Se quejaba por la inconsistencia de la arena natural que generaba una producción de hormigón con una resistencia muy variable", explica el director de Incopel. Desde la aprobación de la arena manufacturada, el cliente y vecino, elogia la consistencia del tamaño de partícula y cubicidad, factores que aumentan la resistencia del hormigón.

Aún más sorprendente fue la evaluación de otro comprador enfocado en la adquisición de grava de ¼. Durante la visita a la línea HRC 800, cogió un puñado de grava y sorprendido por su calidad, dijo: “Este material es joya pura”.

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