Línea llave en mano para la fabricación de pasta de baterías

Polvos procesados: polvo de zinc y aditivos

Automatización del proceso de alimentación de polvo de zinc

El objetivo de esta instalación es mejorar la fase de carga manual del polvo e implementar un sistema automatizado completo para la dosificación precisa de los ingredientes en los tanques de mezcla existentes del cliente.

La solución: 
Implantar un sistema que permita a los operarios dejar de vaciar manualmente los sacos de zinc en polvo sustituyéndolos por sacos grandes y automatizar esta fase del proceso. 
La instalación debe evitar la retención del producto en el equipo, ofrecer una protección contra las explosiones según ATEX 21/22 y permitir una dosificación muy precisa.

El equipo :

•    2 estaciones de descarga de big bags con elevadores eléctricos
•    2 transportadores vibratorios para transferir los polvos desde la estación de descarga de big bags hasta la tolva de dosificación
•    1 tolva vibratoria sobre células de carga para medir el polvo con precisión
•    1 transportador vibratorio para transferir el polvo al transportador de cangilones pendular
•    1 transportador de cangilones pendular para transferir el material a varias tolvas posteriores
•    4 tolvas tampón en las básculas para la recepción de lotes y la verificación de los mismos mediante pesaje 
•    4 estaciones de vaciado de bolsas para cargar aditivos
•    4 transportadores de tornillo para alimentar el polvo a un ritmo controlado en el mezclador de pasta
•    Conjunto de estructuras de apoyo y plataformas de acceso para los operarios y el mantenimiento
•    Colector de polvo centralizado con red de recogida de polvo
•    Sistemas de control y automatización

 
La planta está envejeciendo y hay demasiadas operaciones manuales: los operarios tienen que abrir y verter manualmente los sacos de zinc en polvo, así como otros aditivos, en las estaciones de vaciado de sacos. El polvo se dosifica mediante transportadores de tornillo en las cuatro mezcladoras situadas a continuación del proceso y luego se mezcla con aditivos líquidos para formar una pasta. También es necesario revisar la protección contra explosiones de la línea en un entorno clasificado ATEX. 

1.    EasyFlow®125 - estación de descarga de big bags con tubo telescópico 

Para facilitar la colocación de big bags en la estación, nuestro equipo diseñó una estación de vaciado de big bags con carga de polipasto eléctrico con una capacidad de elevación de 2 toneladas. Las asas del big bag se fijan a una cruz de manipulación que se eleva con el polipasto eléctrico. A continuación, la bolsa grande se manipula con seguridad y se coloca con cuidado en las barras de soporte. El cabezal de conexión de doble carcasa proporciona un cierre hermético al polvo alrededor del conducto de descarga de big bags.
El tubo interior del cabezal de conexión permite dirigir el flujo de material de forma confinada y el tubo exterior equilibra el movimiento del volumen de aire y la operación de llenado del producto.
El tubo encamisado puede conectarse a un colector de polvo central para recoger las nubes de polvo emitidas durante las fases de descarga. Además, el cabezal de conexión puede subirse y bajarse para ejercer tensión sobre el conducto de descarga de polvo, creando un efecto de embudo en el fondo del big bag.
Este efecto de embudo favorece el flujo de polvo fuera del big bag para evitar la retención de producto. Las tolvas tampón están integradas en las estaciones de vaciado de big bags para permitir una producción continua mientras se cargan rápidamente los big bags llenos en la estructura después de retirar los big bags vaciados.

2.    Transportadores vibratorios electromagnéticos

Colocados antes y después de la tolva de pesaje, los transportadores vibratorios proporcionan un método suave y sin retención para transferir los polvos. Los transportadores vibratorios ayudan a extraer el producto de las tolvas pulmón de las estaciones de vaciado de big bags a una tolva pulmón de pesaje común. Son especialmente adecuadas para dosificar el producto y obtener cantidades exactas de polvo. Los transportadores vibratorios también transfieren el polvo desde la tolva de almacenamiento intermedio hasta el elevador de cangilones.

3.    Tolva de almacenamiento intermedio pesada 

Una tolva intermedia se instala en las células de carga para medir la cantidad de polvo alimentado por vaina de peso. El PLC controla los dos transportadores vibratorios en función de la señal de peso.
La tolva está instalada sobre un bastidor con amortiguadores y un motor eléctrico vibratorio para garantizar que no se retenga material en su interior. Una válvula de mariposa neumática permite vaciar la tolva una vez alcanzado el lote.
 

4.    Transportador de cangilones pendular

Para transferir los polvos de zinc desde la tolva de pesaje a los equipos posteriores, se utiliza un sistema de transporte de cangilones pendulares. Los transportadores de cangilones ofrecen varias ventajas, como un bajo mantenimiento, un escaso desgaste y una manipulación suave de los sólidos a granel. Por estas razones, se utilizan ampliamente en la industria alimentaria y también se diseñan fácilmente para aplicaciones higiénicas.
Las cadenas de goma que discurren en paralelo a las cucharas las mantienen en movimiento, evitando los lubricantes, una fuente potencial de contaminación del polvo. Son fáciles de desmontar para los procedimientos de mantenimiento y limpieza y están suspendidos de forma independiente en la cadena de caucho. Esto permite inclinar cada cubo individualmente y mantenerlo en posición horizontal hasta que esté listo para ser vaciado.
Se minimizan las pérdidas y la retención de producto y se garantiza la alimentación continua de material a múltiples puntos de descarga. Para nuestro cliente, este transportador de cangilones está diseñado con una entrada y varias salidas para alimentar varias líneas de mezcla.

5.    Tolvas de recepción 

El elevador de cangilones alimenta las tolvas pulmón situadas encima de las líneas de mezcla. Las tolvas están montadas sobre básculas para proporcionar un control secundario del peso del lote de polvo antes de introducirlo en el alimentador de la mezcladora.
Como antes, las tolvas están equipadas con células de carga y una sonda de alto nivel para garantizar la seguridad del proceso. Una válvula de mariposa neumática con posicionador 4-20mA controla el caudal del polvo, que es muy fluido. La planta se apoya en una estructura de soporte con resortes y motores vibratorios para garantizar la descarga de todo el material (cero retención de producto). 

6.    Estación de vaciado de bolsas

El lote de polvo se descarga en una tolva secundaria integrada en una estación de descarga de bolsas.
Los alimentadores vibratorios se colocan en los laterales de las tolvas de vaciado de bolsas y permiten la introducción de aditivos en la receta, que se pesa previamente antes de su descarga en el proceso.
Estas estaciones cumplen dos funciones:
- En primer lugar, la adición fácil y ergonómica de ingredientes menores al lote de mezcla
- En segundo lugar, ofrecen la posibilidad de introducir bolsas en caso de que la instalación de big bag se detenga por motivos de mantenimiento o por un cambio puntual de envase de polvo. De este modo, el riesgo de una parada total de la producción es muy bajo.

7. Equipo de extracción de polvo

El equipo de captación de polvo se ha actualizado para el uso de polvo ATEX.
Se ha instalado una nueva red de tuberías para recoger el polvo de todas las estaciones. 

8. Controles y automatización

El PLC Pal'Touch proporciona una gestión completa del equipo. La programación permite el control de las recetas, la transferencia de material, el control de peso redundante. Se comunica con la supervisión del cliente para leer los datos que constituyen los lotes y la retroalimentación de los datos de producción. 
Palamatic Process diseña, monta y programa todas las pantallas de control en la empresa. La automatización incluye la introducción de la materia prima, la trazabilidad de los lotes, la identificación del operario y la fiabilidad de la dosificación. El PLC gestiona y controla la descarga de big bags, la dosificación por pérdida de peso, el transporte, el desempolvado, la alimentación y la selección de tolvas.
Entre otras ventajas, Pal'Assist ofrece un diagnóstico de la conexión a distancia. Al integrar una caja de mantenimiento remoto Ethernet, nuestro equipo de mantenimiento puede conectarse a distancia y resolver cualquier problema en la programación del panel de control.
Nuestros técnicos también están disponibles para la puesta en marcha y la formación in situ.