Una fábrica de papel exige a una sola cinta transportadora que realice tres tareas simultáneamente: transportar una carga húmeda y pegajosa, soportar el calor del vapor y mantener unida una pieza durante un tramo tan largo que nadie querría caminar por ella. Cada una de estas tareas, por sí sola, representa un problema de transporte común. Sin embargo, en conjunto, en una sola cinta transportadora dentro de un mismo edificio, las soluciones habituales dejan de ser efectivas. Esta guía analiza las cinco tareas que se realizan en una fábrica y muestra dónde falla primero una cinta transportadora de uso general.
01 ¿Qué hace que una fábrica de papel sea un problema de cinta transportadora diferente?
Una fábrica de papel es una planta húmeda que funciona a altas temperaturas. La mayoría de las especificaciones que recibimos fueron escritas para materiales secos a granel, donde la abrasión es el problema; aquí, la adhesión es el problema. El material pasa por el punto de descarga, sube por la línea de retorno y cae a un piso que nadie inspecciona. El funcionamiento de la línea también varía: una línea de corteza es corta y lenta, mientras que una línea de pulpa que cruza la fábrica es larga, elevada y a menudo se carga descentrada.
Dónde termina esta guía y dónde comienzan nuestras otras guías.
Publicamos una página separada para cada una de estas tareas, por lo que vale la pena mencionar la división. Nuestra guía definitiva de cintas transportadoras resistentes al calor analiza los grados de recubrimiento y las clases de temperatura, y responde qué grado pedir. El transporte de retorno ordinario que un rascador bien ajustado limpia pertenece a las soluciones de transporte de retorno de cintas transportadoras y limpieza de cintas del lado de retorno , ambas asumen que una cuchilla puede romper el depósito. Cómo se construye y compra una carcasa pesada se encuentra en la guía de selección de cintas transportadoras de cable de acero para uso pesado .
Esta página aborda la superposición de elementos: resina pegajosa que una espátula no puede romper, vapor que llega con humedad en lugar de como aire seco, y un empalme que debe resistir un largo recorrido bajo tensión.
02 Los cinco arroyos: desde el aserradero hasta el carrete terminado
No se puede elegir una cubierta hasta que se sepa en qué canal se encuentra la correa. Cinco de ellas cubren casi todas las correas de un molino.
| Arroyo y ubicación dentro del molino | Lo que realmente transporta la cinta transportadora a través del molino. | ¿Dónde falla primero esta transmisión en el servicio? | Lo que especificaríamos para ello |
|---|---|---|---|
| Patio de troncos, alimentación de la descortezadora y transferencia de corteza | Corteza húmeda, fibra suelta, gravilla y arena transportadas con los troncos. | La corteza envuelve una polea y levanta la correa de sus tensores. | Cubierta gruesa, polea tipo ala y rascador, además de enjuague con agua. |
| Transportador de astillas desde la trituradora hasta el silo o pila. | Virutas húmedas de madera dura y blanda con finos y agua libre. | Las virutas se adhieren a través de la descarga y se acumulan en los rodillos tensores de retorno. | Cubierta lisa con baja energía superficial y dos etapas de raspado. |
| Línea de soplado del digestor y plataforma de lavado de residuos marrones | Pulpa alcalina caliente que contiene licor negro y sólidos de madera disueltos. | Cubre las marejadas, los cambios en la longitud del cinturón y las desviaciones de seguimiento del centro. | Compuesto resistente a los álcalis con una carcasa apta para calor húmedo. |
| Manipulación de residuos, nudos y lodos cerca del clarificador | Lodo tixotrópico, arena de cal y contenido de agua variable. | El zócalo comprime el borde donde la carga se desplaza lateralmente. | Cubierta resistente a la abrasión con un ancho de borde generoso y rodillos sellados. |
| Rotura, recorte y manejo de la bobina del carrete en el extremo seco | Recortes de papel seco, roturas leves y ocasionales restos de metal. | El trim se eleva a gran velocidad y aterriza dentro del protector de la transmisión. | Cinturón de tejido ligero con empalme de dedos y baja tensión de recogida. |
Lea la tercera columna: cuatro de los cinco flujos fallan por adherencia en lugar de desgaste. La rotura y el recorte son la excepción.
03 Virutas y corteza húmedas: Carga, pegajosidad y arrastre.
Las astillas de madera llegan a la cinta transportadora húmedas o goteando. El agua se acumula en dos puntos, y solo uno influye en la selección de la cinta. La humedad dentro de la fibra altera el peso, pero poco más. El agua libre en la superficie modifica el movimiento de la carga en la tolva y la cantidad que regresa por debajo.
Una carga de virutas húmedas es más pesada que la densidad aparente indicada en el pliego de condiciones, ya que esta última cifra casi siempre se refiere a virutas secas. Las cintas transportadoras dimensionadas a partir de la densidad aparente funcionan entonces al límite de su capacidad, y la cinta transportadora de goma resiste mientras el sistema de recogida se queda sin recorrido y el empalme absorbe la diferencia.
Cuando la humedad de las patatas fritas se convierte en un problema de transporte
La corteza es un problema aparte con la misma raíz. Es fibrosa, retiene agua en su interior y sus largas hebras se adhieren a la polea en lugar de desprenderse. Una envoltura de corteza no se anuncia; crece hasta que la correa se suelta de sus tensores y el borde se deshilacha.
Nuestra prueba de campo es sencilla pero fiable. Detenga la cinta transportadora después de un recorrido normal y observe el hilo de retorno. Si la suela de una bota deja una marca limpia en el material en ese punto, el rascador está fallando y ninguna protección adicional lo solucionará.
04 Pulpa y lodos: Exposición química y selección de la cubierta
La pulpa daña la cubierta de adentro hacia afuera. La pulpa cocida y lavada llega caliente, húmeda y alcalina, conteniendo un líquido con sólidos de madera disueltos. Este líquido es el componente que a menudo se subestima. Humedece la cubierta por completo, y donde esta es incluso ligeramente permeable, el líquido llega hasta la tela subyacente.
El resultado es una correa que se expande. Una carcasa hinchada es más larga que la original, por lo que el tensor se queda sin recorrido y la alineación se desvía de forma irregular a lo ancho. Se pasa un mes intentando alinear una correa cuyas dimensiones varían.
El lodo se comporta de manera diferente. Es tixotrópico, su contenido de agua varía según la actividad del clarificador y contiene cal que se desgasta de forma silenciosa y abrasiva. Una cubierta elegida únicamente por su resistencia química se adelgaza en el borde inferior en una sola temporada. En cualquier cinta transportadora industrial que realice esta función, el borde es el primero en mostrar el deterioro. Por lo tanto, solicitamos datos de inmersión en el líquido real a la temperatura real, no una tabla genérica de ácidos y álcalis que indique que una familia de compuestos suele ser aceptable.
05 Calor y vapor: Cuando una cubierta estándar falla prematuramente
El calor seco actúa sobre la cubierta desde el exterior: oxida la superficie, la endurece y, finalmente, la agrieta, y se puede observar cómo sucede y planificar en consecuencia.
Por qué el vapor saturado no es lo mismo que el calor seco.
El vapor actúa desde el interior. Una atmósfera saturada alrededor de un digestor o bajo la campana extractora impulsa la humedad a través de la cubierta, y esta se condensa en la interfaz entre la cubierta y la carcasa, el punto más frío de la pila. La unión en ese punto es una fina capa de compuesto que se deteriora primero. Esta es la base del diseño de nuestra gama de cintas transportadoras resistentes al calor , y la razón por la que una cinta transportadora seleccionada únicamente en función de la temperatura sigue fallando en una campana extractora.
El síntoma puede resultar engañoso. Una cinta transportadora puede funcionar durante meses expuesta al vapor y parecer en buen estado, pero después de una parada por mantenimiento, puede presentar ampollas en un borde. El agua ya estaba en su interior; el tiempo de inactividad le proporcionó un lugar donde acumularse. Por eso, preguntamos al proveedor de cintas transportadoras si la muestra se sometió a envejecimiento en ambiente húmedo o en aire seco, ya que el resultado de una prueba en horno de aire en una cinta destinada a una campana de vapor responde a una pregunta que nadie formuló.
06 Resina y brea: El arrastre que los raspadores no pueden eliminar
La resina es la fracción extractiva de la madera: ácidos resínicos, ácidos grasos, esteroles y los compuestos neutros que los acompañan. Alrededor del digestor, precipita y se enfría formando una capa que es en parte barniz y en parte adhesivo.
Su comportamiento detecta la temperatura de una forma que dificulta la limpieza con equipos convencionales. La brea caliente es blanda y pegajosa, mientras que la fría es dura y quebradiza. La cinta transportadora alterna entre ambas condiciones cada vez que la línea se detiene. Una cuchilla ajustada para un estado no es adecuada para el otro.
Qué efecto tiene la resina en el borde de un raspador.
Un rascador concentra la tensión en su punta. En una capa quebradiza, esta tensión fractura el depósito y la cuchilla desprende el fragmento. El alquitrán no se fractura; cede, se extiende bajo la punta y se nivela detrás de la cuchilla, de modo que la correa sale del rascador limpia y llega a la siguiente polea recubierta. La presión de la cuchilla se convierte en calor por fricción a lo largo de la línea de contacto, ablandando la capa lo suficiente como para que la siguiente pasada sea más dura.
Lo que funciona es eliminar la adherencia en lugar de combatirla. Un compuesto de recubrimiento formulado para desprender el material orgánico pegajoso no deja ningún residuo al que adherirse. Un enjuague con agua mientras la correa aún está caliente elimina la resina antes de que se endurezca. El tercer cambio es económico y contraintuitivo: dejar de tensar demasiado la cuchilla, porque una cuchilla ligera que deja una película es mejor que una pesada que raya el recubrimiento.
| Síntoma que se observa en la cinta transportadora | Mecanismo subyacente a ese síntoma visible | Criterio de campo que utilizamos para confirmarlo | Medidas correctivas que aborden la causa |
|---|---|---|---|
| Mancha oscura en el hilo de retorno debajo de la polea principal. | El alquitrán se ablandó por el calor residual y se niveló nuevamente con la cuchilla rascadora. | La mancha se quita con un guante, pero resiste un pase de cuchilla en seco. | Cambie el compuesto de la tapa y agregue un enjuague con agua tibia al momento de la descarga. |
| Cubre las ampollas y los levantamientos a lo largo de un borde después de un cierre. | El vapor se condensó en la interfaz entre la tapa y la carcasa mientras la cinta transportadora permanecía inactiva. | Al presionar la ampolla, se libera agua en lugar de aire. | Especifique un compuesto probado bajo vapor saturado, no solo bajo calor seco. |
| El paso de empalme se abre y la cubierta se agrieta a través de la junta. | El ciclo de tensión concentra la carga en el empalme bajo calor húmedo. | Las grietas comienzan en el borde del escalón y se extienden a lo largo de la cinta. | Empalme escalonado más largo con presión de curado y temperatura de mantenimiento registradas. |
Nota de campo de nuestros ingenieros: Una fábrica de aserraderos perdía rodillos de retorno en la línea de virutas. En cada parada, el equipo raspaba la acumulación de residuos de las carcasas, pero volvía a aparecer. Los raspadores estaban bien ajustados y el sistema de pulverización funcionaba correctamente. Lo que había cambiado era la mezcla de madera, con especies más resinosas en la materia prima. Dejamos los equipos de limpieza como estaban y cambiamos el compuesto de recubrimiento. La acumulación dejó de ser un problema semanal.
07. Cables de larga distancia, alta tensión y fiabilidad en los empalmes.
La disposición de la planta obliga a las cintas transportadoras a recorrer tramos largos y elevados, ya que el desarrollo de la fábrica se basó en este proceso. En esos tramos, el empalme es la única pieza que se fabrica in situ, a mano, aprovechando el tiempo disponible.
Diseño de empalme para un cinturón al que no puedes llegar fácilmente
En la práctica, la cubierta y la carcasa se mantienen intactas, pero la correa falla en la unión. Un empalme es una estructura construida a mano que sustituye a una fabricada en serie, y todas las adversidades de una fábrica recaen sobre él de golpe, concentradas en un tramo de correa más corto que una persona.
La geometría de los escalones, la composición entre ellos y el registro de curado son las variables importantes. Un empalme escalonado con más escalones, pero más cortos, distribuye la carga a lo largo de una mayor longitud y tolera mejor los ciclos que uno con pocos escalones largos. Esto implica un mayor costo en el tiempo de espera, que en una línea de trabajo inaccesible es la parte más económica del trabajo. También solicitamos el registro de curado: presión, temperatura y tiempo de mantenimiento, firmado por el equipo que realizó el trabajo. Los fabricantes que compran a través de canales mayoristas de cintas transportadoras a menudo reciben la cinta pero no el registro, así que indíquelo en el pedido. Nuestra fábrica de cintas transportadoras emite uno con cada entrega de empalmes.
08. Seguimiento y estructura en cintas transportadoras elevadas
Se suele culpar a las cintas transportadoras de los problemas de seguimiento con mucha más frecuencia de la que merecen. En una galería elevada, la cinta es el último eslabón de una cadena que comienza con la estructura de acero, y el acero se mueve.
Una galería larga se expande y contrae a lo largo del día, y las poleas en cada extremo no se mueven en la misma medida. Si a esto le sumamos la carga del viento, una rampa reinstalada tras una modificación y una carga que aterriza descentrada debido al desgaste de la goma del faldón, obtenemos una estructura que ya no está recta. Una correa en esa estructura se desplaza hacia un lado y permanece allí.
Lo primero que inspeccionamos no es el borde de la cinta, sino el hilo de retorno. La acumulación de material en la carcasa de un rodillo modifica su diámetro efectivo, y una cinta que sube por un anillo de finos endurecidos sigue el anillo en lugar del bastidor. Si la pendiente es lo suficientemente pronunciada como para que una cubierta lisa se deslice, un perfil de un distribuidor de cinta transportadora modifica el comportamiento de la carga, aunque no corregirá un bastidor que se haya movido. Alinee con la cinta tensada y la estructura a temperatura de funcionamiento, no en una fría noche de domingo.
09 sistemas de limpieza que sobreviven a una fábrica de papel
Una cadena de limpieza tiene tres funciones en secuencia, y la mayoría de las instalaciones solo realizan la primera correctamente. El rascador primario recoge la mayor parte, el secundario lo que el primero empujó más allá de su punta, y el rociador y el cepillo recogen la película que ninguna de las cuchillas alcanza. En una cinta transportadora de laminación, la película es el problema principal.
Qué cambiamos en la cadena de limpieza
El orden importa porque cada etapa modifica el material con el que entra en contacto la siguiente. Un rascador secundario, situado detrás de un rascador primario que vibra, detecta una capa irregular y la desgasta por zonas. Un rociador aplicado después de ambas cuchillas limpia una superficie que ya ha sido comprimida dos veces.
Para cargas pegajosas, dirigimos el agua hacia arriba. El enjuague mientras la cinta está caliente y el depósito aún blando es más efectivo que cualquier ajuste de las cuchillas, y es el único cambio que ayuda cuando el depósito es brea en lugar de polvo. En las líneas de pulpa, también controlamos hacia dónde va el agua, ya que un enjuague que se acumula debajo del sistema de recogida cambia un problema de limpieza por uno de corrosión. Los accionamientos de cepillo también fallan silenciosamente: un accionamiento que patina bajo carga parece una falla de limpieza y generalmente es una falla de tensión, por lo que mantenemos una gama de fabricantes de correas de transmisión junto con la gama de transportadores.
10. Selección de materiales y grados por tipo de flujo
Primero la carcasa. Los recorridos cortos y lentos para corteza y astillas suelen ser de tela. Los recorridos largos y de alta tensión que transportan pulpa o astillas por toda la planta suelen ser de cable de acero, y si el recorrido es lo suficientemente largo, ese argumento se impone por sí solo. Entre los dos, la tela EP cubre la mayor parte de las necesidades de una fábrica, y la cuestión de EP frente a NN conviene resolverla cuanto antes, ya que cambia tanto el empalme como la cinta transportadora. Mantenemos esa comparación en una nota aparte sobre cintas transportadoras EP frente a NN para que no se vuelva a debatir en cada consulta.
En segundo lugar, aquí es donde una fábrica se diferencia de una cantera. La resistencia a la abrasión no es la propiedad limitante en cuatro de los cinco flujos. La resistencia al calor húmedo, al licor del proceso y a los depósitos pegajosos determina el resultado, y estos tres factores influyen en direcciones distintas. Los sistemas de transmisión suelen pasarse por alto. Las bombas de ventilador, los agitadores y los rotores de las repulpadoras funcionan con correas trapezoidales, y un fabricante de correas trapezoidales acostumbrado a salas de plantas húmedas y cálidas ofrece una construcción diferente a la de uno que abastece a un almacén seco. Como fabricantes de cintas transportadoras, preferimos ver el programa completo de transmisión en lugar de un solo elemento, ya que la correa que falla primero rara vez es la que se reemplaza.
11. Planificación de paradas, repuestos y comprobaciones de aceptación
Una fábrica compra una cinta transportadora para un periodo de inactividad, no para un catálogo. Todo lo importante ocurre dentro de ese periodo, y las comprobaciones se realizan antes de que la línea vuelva a arrancar. Después, todos están ocupados y nadie mide.
Documentos que conviene solicitar antes de que se abra el plazo
El paquete de documentos indica si el proveedor comprendió la obligación. Una ficha técnica que especifique el polímero base y los métodos de ensayo puede cotejarse con el historial de fallos; una que enumere las propiedades sin indicar cómo se midieron no permite hacerlo.
| Qué solicitar antes del cierre | Lo que ese documento realmente demuestra a un comprador. | Cómo probamos lo mismo en el sitio |
|---|---|---|
| Ficha de datos del compuesto que indica el polímero base y los métodos de ensayo. | Que la cobertura fue formulada para el propósito que usted describió | Compare el método indicado con el fallo que ya ha experimentado. |
| Registro de curado de empalmes con presión, temperatura y tiempo de mantenimiento registrados. | Que la unión se realizó mediante un procedimiento y no por tacto. | Presencia un empalme y firma el registro tú mismo. |
| Informe de alineación de poleas y rodillos tensores tomado con la tensión de la correa aplicada. | Que el cuadro esté recto antes de que se le eche la culpa a la correa. | Línea de cuerda a lo largo de la galería y un láser en las caras de las poleas |
| Plan de limpieza escrito que abarca las posiciones del raspador, el rociador y el cepillo. | Ese arrastre tiene un propietario designado después de su puesta en servicio. | Haga funcionar el material húmedo durante un turno e inspeccione el hilo de retorno. |
Los repuestos merecen un plan específico: un kit de empalme para el tipo de correa instalada, una correa de longitud suficiente para reemplazar una sección dañada, cuchillas rascadoras de repuesto y una plantilla para el registro de curado. Las fábricas que cuentan con estos cuatro repuestos reinician sus operaciones más rápido que las que solo tienen una correa de repuesto. Un kit que llega tres días después de la falla ha costado más que uno que permaneció almacenado durante un año.
12 preguntas frecuentes
¿Cuál es la principal causa de fallo de las correas en una fábrica de papel?
La adhesión es más frecuente que la abrasión. El material que sale del punto de descarga sobre la cinta transportadora en lugar de caer en la tolva termina en la cinta de retorno y en los rodillos, y el daño se produce a partir de ahí. El desgaste de la cubierta suele ser la segunda causa.
¿Puede una correa estándar resistente al calor soportar un ambiente de vapor?
No es fiable. Un compuesto clasificado para envejecimiento en calor seco puede superar todas las pruebas de horno y aun así fallar en la unión entre la tapa y la carcasa una vez que el vapor saturado se haya condensado dentro de la cinta transportadora. Pregunte en qué se envejeció la muestra. Si la respuesta es solo aire caliente, los datos no describen su uso.
¿Por qué los raspadores dejan de funcionar en resina y brea?
Porque la brea no se fractura como una capa de polvo mineral. La punta de un raspador concentra la tensión y desprende un depósito quebradizo, mientras que la brea cede, se extiende y se nivela detrás de la hoja. La presión de la hoja genera calor por fricción, y ese calor ablanda aún más la capa.
¿Cuándo se debe inspeccionar la cinta transportadora de una fábrica de papel?
Los periodos de inactividad y el primer turno tras cualquier cambio en la mezcla de madera o la química del proceso. Una cinta transportadora que funcionaba bien el trimestre pasado puede estar transportando una carga de resina diferente este trimestre. Recorrer la línea de retorno al final de una pasada proporciona más información que un calendario. Solo lleva diez minutos.
¿Afecta la velocidad de la cinta transportadora a la cantidad de material que regresa?
Cambia más el mecanismo que la cantidad. A mayor velocidad, la carga tiene menos tiempo para liberarse en la polea principal, por lo que se desprende más material con la correa y la capa en el rascador es más delgada y caliente. Una capa delgada y caliente representa el peor escenario para el alquitrán.
¿Qué cinta transportadora funciona mejor para las virutas de madera?
La mayoría de las cintas transportadoras de astillas utilizan una carcasa de tela con una cubierta lisa diseñada para desprender la fibra húmeda, dos etapas de rascadores y un sistema de lavado con agua en la descarga. En tramos cortos, la cubierta es más importante que la carcasa. En tramos largos, la carcasa es determinante.
¿Es siempre un cinturón de cordón de acero la mejor opción para correr largas distancias?
No. El cable de acero se justifica cuando la tensión y la longitud hacen que una estructura de tela sea poco práctica, y conlleva sus propios requisitos en cuanto al diámetro de la polea, la calidad del empalme y la inspección. Un tramo largo con tensión moderada puede ser una correa de tela con un buen empalme escalonado, más fácil de reparar con un equipo de elevación limitado.
¿Qué piezas deberíamos tener de repuesto para una correa de laminación?
Un kit de empalme para el tipo de correa instalada, una correa lo suficientemente larga para reemplazar una sección dañada, cuchillas rascadoras de repuesto y una plantilla para el registro de curado. Esos cuatro elementos cubren la mayoría de los problemas que detienen un aserradero a las tres de la mañana. Una correa de repuesto sin el kit de empalme es una forma costosa de sentirse preparado.
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