Caracterización de tus polvos

Las cualidades de los polvos concierne a todos los fabricantes que procesan y manipulan polvos diariamente en forma de materias primas o productos terminados.
En muchos procesos de fabricación, manejo de polvo y tratamiento industrial, el análisis cuidadoso de las materias primas es una condición esencial para obtener resultados perfectos.
La manipulación de polvos puede ser difícil, especialmente durante el procesamiento y el almacenamiento. Muchos factores influyen en el flujo de polvos, como el tamaño y la forma de las partículas, la estructura química, la humedad, la temperatura, las propiedades del embalaje, la carga electrostática, la morfología de la superficie, la absorción de gas, la humedad atmosférica y la distribución de las dimensiones de las partículas, también llamadas "SPAN". Sin embargo, la buena conducta de un proceso depende principalmente del comportamiento de los polvos, y en particular de su fluidez.

Para poder estudiar bien el medio granular, primero debe conocer las características de las partículas, así como el polvo en su conjunto. Las partículas generalmente no son esféricas, y pueden venir en varias formas.
Para caracterizar el tamaño y la forma de las partículas no esféricas, se utilizan dos conceptos:

• El diámetro equivalente que corresponde al diámetro de una esfera que tiene la misma característica que la partícula.
• El factor de esfericidad (Ψv), que es la relación entre la superficie de la esfera que tiene el mismo volumen que la partícula, en comparación con la superficie de la partícula

En general, el tamaño de las partículas presentes en un polvo está muy disperso. El análisis del tamaño de partícula del polvo permite definir parámetros promedio representativos de la distribución completa de los tamaños de partícula.
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La historia del polvo, es decir, su manipulación, almacenamiento y transporte, puede tener un impacto en su fluidez. Dependiendo de cómo se manejó el polvo, estará en un cierto estado de organización y, por lo tanto, tendrá una cierta cohesión (desaireación, segmentación de granulometría, absorción de humedad, etc.).

Llevar a cabo una prueba de fluidez con el apoyo de nuestro laboratorio de polvos le permitirá determinar el rendimiento de los polvos antes de que se integren en el proceso de producción y, por lo tanto, posiblemente, adaptar los diferentes equipos que conforman la línea de producción. Estas pruebas permiten definir diámetros mínimos de flujo, grado de inclinación de la tolva, estado de la superficie, instalación de ayuda de flujo.

Ejemplos de tipos de flujo:

A - Flujo en masa

Todo el material en el silo está en movimiento, pero no necesariamente a la misma velocidad
• No hay zona muerta
• Distribución de tiempos de estancia (primero en entrar, primero en salir), FIFO.
• Baja segregación
• Menor capacidad de almacenamiento (alto ángulo de silo de almacenamiento)
• Menor resistencia a la abrasión de los equipos de almacenamiento

B - Flujo controlado

Movimiento de un núcleo central solamente
•    Presencia de zona muerta
•    Distribución de los tiempos de estancia (primero en entrar, último en salir, sin gestión de lotes de carga)
•    Fuerza de segragación
•    Mayor capacidad de almacenamiento (ángulo bajo del silo de almacenamiento)
•    Equipo de almacenamiento más resistente a la abrasión

Llevamos a cabo pruebas de fluidez, granulometría y mediciones para verificar la conformidad de tus polvos.
Palamatic Process, con su experiencia en el campo de los polvos, apoya a los fabricantes en la caracterización de la granulometría de los polvos utilizados.
Para caracterizar tus polvos, contamos con equipos de laboratorio para realizar pruebas en tus polvos en condiciones reales de producción. Nuestro laboratorio realiza varias mediciones para cuantificar, clasificar, controlar y comparar el tipo de flujo de los polvos.

Ejemplos de pruebas de medición: tamaño de partícula, ángulo de deslizamiento, ángulo de inclinación, medición de densidades empaquetadas y no empaquetadas (índice de Hausner), prueba de medición de dispersión de polvo, etc.
Métodos para evaluar la fluidez de los polvos:

• Ángulo de reposo
• Pruebas de liquidación: índice de Hausner, pruebas de liquidación dinámica, pruebas de compresión dinámica,
• Comparación de pruebas de liquidación

El comportamiento general de un polvo, y en particular su fluidez, es el resultado de las interacciones entre las partículas que lo componen, pero también de las interacciones del polvo con su entorno, es decir, el aire, pero también los procesos en el que se maneja. La naturaleza y la importancia de estas interacciones dependen de muchos parámetros, tales como:
• Características de la partícula: morfología, tamaño, distribución del tamaño de partícula, etc.
• Características del aire circulante: humedad, temperatura, tasa de ventilación.
• Características del proceso de manipulación: estado de la superficie de las paredes, manipulación del polvo, presión.
Si estas fuerzas de interacción dominan la fuerza de la gravedad, el polvo exhibirá un comportamiento cohesivo y, por lo tanto, presentará dificultades para el flujo: será irregular o incluso ausente. Para evaluar esta capacidad de flujo, existen diferentes métodos.

1 - Reómetro para probar el flujo de polvos 

El monitor de flujo de polvo proporciona un análisis simple y rápido del comportamiento del flujo de polvo en equipos de procesamiento industrial. El reómetro permite, por ejemplo, evaluar la capacidad de derrames de polvos colocados en contenedores de almacenamiento.
Se pueden preprogramar varias opciones de pruebas: función de flujo, fricción de la pared o densidad aparente.
Ejemplos de datos de salida:
- Índice de flujo de polvo propio
- Dimensiones del arco
- Diámetro del agujero

2 - Tamiz de control para el análisis granulométricos

El tamiz de laboratorio de Palamatic Process utilizado en la columna permite determinar la curva y el tamaño de partícula del polvo.
El tamiz de laboratorio Palamatic Process produce un movimiento de tamizado tridimensional para que los resultados de tamizado estén disponibles rápidamente y sean perfectamente reproducibles. El producto a tamizar cae verticalmente y se distribuye en un movimiento circular sobre toda la superficie de del tamiz. Nuestro software permite la evaluación computarizada del análisis granulométrico con una lectura rápida y fácil de los datos.

Se deben tener en cuenta otros parámetros externos:
- Superficie de la pared: de la misma manera que las partículas interactúan entre sí, estas partículas también pueden interactuar con las paredes.
- Humedad: la humedad del medio puede afectar la fluidez de un polvo.
- Temperatura

Ejemplos de un conjunto de parametros que afectan el flujo de polvos contenidos en silos:

•  La naturaleza y las propiedades físicas del polvo y su fluidez
•  La mitad del ángulo de apertura del silo
•  La aspereza de la pared
•  Presión interna en el silo
•  El tamaño de la abertura
•  El flujo de masa requiere un ángulo bajo y paredes lisas
•  La transición entre condiciones de flujo / sin flujo depende del tamaño de la abertura
•  El tamaño de la abertura controla el flujo de masa.

Según Ter Borg: probabilidad de ocurrencia de flujo másico en función del ángulo del silo

La prueba de Jenike, desarrollada originalmente para el diseño de silos, cuantifica las propiedades de flujo de un polvo. Este método consiste en determinar la tensión tangencial τR para aplicar a una pila de polvo inicialmente solida, sometida a una tensión normal σN, ​​para "romper" esta pila. La pareja (σN, τR) se llama punto de ruptura.
La determinación de varios puntos de ruptura permite definir el punto de flujo, que corresponde a todos los puntos de ruptura. Esta ubicación de flujo permite determinar su finción, un parámetro intrínseco del polvo, lo que permite cuantificar su capacidad de flujo. Dado que un punto de ruptura (σN, τR) depende del estado inicial de consolidación del polvo, se debe asegurar que este estado sea el mismo para cada medición, a fin de obtener resultados explotables.
 

Protocolo de medición: determinación del flujo mediante la prueba de corte de Jenike

La cualificación de los polvos permite adaptar los diferentes equipos que conforman una línea de producción.
Por lo tanto, podemos ofrecerle diferentes tecnologías de transferencia neumática (aspiración o empuje, fase densa o diluida) o incluso soluciones de vibración adaptadas a tus productos y proceso para facilitar el flujo de polvo y productos a granel durante las fases de almacenamiento y transferencia. 
Podemos ayudarte a determinar el tipo de vibrador que se adapta a tus necesidades. Existen diferentes tecnologías disponibles: placas y boquillas de fluidificación, aireadores vibratorios, cañones de aire, martillos neumáticos y combinados, vibradores neumáticos.

¡Reunámonos para hablar de su proyecto!