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Aglomeración en sacos a granel:
Guía para el acondicionamiento de materiales en varias etapas

Contenido de la guía

aglomeración de sacos a granel índice

Los materiales aglomerados, apelmazados o solidificados en bolsas a granel suponen un reto habitual en la manipulación de polvos. Contenedores flexibles intermedios a granel (FIBC) se utilizan en todos los sectores, almacenando y transportando desde alimentos en polvo hasta productos químicos y minerales. Si no se aborda el problema de la aglomeración, los grumos endurecidos bloquean los equipos de proceso, interrumpen el flujo e incluso suponen un riesgo para la seguridad.

 

Esta completa guía describe un proceso de acondicionamiento en cuatro etapas para devolver estos materiales a un estado de flujo libre. La guía abarca el acondicionamiento de sacos a granel, la decantación, la rotura de grumos y el transporte. Descubrirá información sobre:

  • El objetivo de cada etapa
  • Recomendaciones de equipamiento
  • Criterios de decisión
  • Riesgos operativos.

Proporcionamos información experta y consideraciones de seguridad para ayudar a los directores de planta, ingenieros de procesos y responsables de operaciones a manipular el contenido solidificado de las bolsas a granel de forma eficaz y segura. 

1. Acondicionamiento de bolsas a granel

acondicionador de bolsas a granel con bastidor de seguridad

El acondicionamiento de las bolsas a granel es el primer paso y el más crítico cuando se trata de materiales solidificados o compactados dentro de un FIBC. El objetivo es aflojar y romper los grandes aglomerados mientras el material está todavía en la bolsa, garantizando que pueda descargarse sin problemas.

 

Con el tiempo o debido a factores ambientales como la humedad, la presión durante el almacenamiento o los cambios de temperatura, los polvos y gránulos pueden consolidarse en masas duras como rocas que bloquean la descarga e interrumpen las operaciones.​. El acondicionamiento devuelve a los materiales una forma manejable y fluida. 

 

A acondicionador de bolsas a granel, también conocido como triturador de sacos a granel, restaura la fluidez rompiendo el material endurecido del interior del saco. Al aplicar una fuerza mecánica externa al saco, este proceso tritura la aglomeración y evita problemas como el bloqueo de las boquillas o el tiempo de inactividad del alimentador durante la descarga. Esta etapa es especialmente importante si el proceso posterior exige un tamaño de partícula uniforme o un flujo ininterrumpido, como cuando se alimenta un reactor o un sistema de dosificación. 

Equipos y métodos de acondicionamiento de sacos a granel

Acondicionador de sacos a granel contra la aglomeración en un FIBC

Elija el equipo en función de la gravedad de la aglomeración:

  • Sistema de acondicionamiento de bolsas a granel: una estación específica con platos de compresión o brazos de masaje hidráulicos que aprietan y amasan la bolsa para romper su contenido. Los acondicionadores de sacos independientes pueden ejercer toneladas de fuerza.
  • Masajeadores de bolsa: Las pequeñas paletas neumáticas o vibradores integrados en el bastidor de un descargador de sacos a granel pueden ayudar con una compactación menor, pero suelen ejercer una fuerza limitada. Los masajeadores de sacos integrados emplean aproximadamente tres toneladas de fuerza.
  • Acondicionamiento manual con carretilla elevadoraLos operarios intentan aflojar el material sacudiendo o dejando caer la bolsa con una carretilla elevadora o golpeándola con un objeto contundente. No se recomienda el acondicionamiento manual, debido al mayor riesgo de rotura de la bolsa, caídas incontroladas o lesiones.

Entre las características de los acondicionadores de bolsas a granel se incluyen:

  • Brazos pivotantes hidráulicos o platos de compresión Se utiliza para aplicar una presión controlada en los laterales de la bolsa. Los modelos con placas de compresión presionan desde dos lados a una altura fija, lo que resulta adecuado para material moderadamente apelmazado y uniformemente sólido. Las unidades avanzadas con brazos de masaje pivotantes se mueven verticalmente y pueden alcanzar las secciones superior e inferior de una bolsa que las placas fijas podrían pasar por alto. Este enfoque dirigido es ideal para materiales muy aglomerados o compactados de forma irregular, ya que los brazos se desplazan a lo largo de toda la altura para romper todas las zonas endurecidas. 
  • Platos giratorios Girar la bolsa, permitiendo el acondicionamiento desde todos los lados para romper bien los grumos.
  • Masajeadores de bolsa integrados: Muchos bastidores de descarga de sacos a granel vienen con paletas laterales opcionales o almohadillas vibratorias que sacuden o presionan el saco para promover el flujo. Éstas son adecuadas para polvos ligeramente compactados, pero suelen ser ineficaces para apelmazamientos fuertes o aglomeraciones duras extensas, lo que se conoce como bricking. Para productos como azúcar, cera o polvos cristalinos húmedos, suele ser necesaria una unidad de acondicionamiento externa antes de la estación de descarga. 
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Criterios de decisión: Cuándo acondicionar las bolsas a granel

No todos los sacos a granel requieren un acondicionamiento completo. Utilice los siguientes criterios para evaluar las características del material y los requisitos del proceso:

 

  • Grado de aglomeración: El apelmazamiento ligero o algunos grumos blandos pueden tratarse con un simple masaje de la bolsa o rompiendo los grumos a medida que se descargan. El apelmazamiento requiere un ciclo de acondicionamiento.
  • Sensibilidad y valor del material: Los materiales sensibles o de alto valor se benefician de un acondicionamiento suave y controlado para evitar la contaminación. Si el material forma grumos duros difíciles de disolver o mezclar, el acondicionamiento ayuda a evitar la falta de homogeneidad de la mezcla o largos tiempos de mezcla debido a los aglomerados sobrantes.
  • Integridad de la bolsa: Por lo general, los FIBC resistentes y de varios viajes pueden soportar el acondicionamiento de una bolsa a granel. Si un saco es antiguo, tiene costuras débiles o es un saco fino y desechable, existe un mayor riesgo de rotura del saco durante un acondicionamiento agresivo. Utilizar un método de menor fuerza o dividir la bolsa en un entorno controlado es una apuesta más segura. Los acondicionadores modernos suelen disponer de ajustes de presión y sensores para evitar el aplastamiento excesivo de la bolsa. 
  • Rendimiento y eficacia operativa: Si su proceso manipula habitualmente sacos a granel con material aglomerado, una estación de acondicionamiento específica es una inversión sensata. Puede reducir drásticamente el tiempo de descarga y el trabajo manual, especialmente en comparación con los métodos ad hoc. Si los sacos endurecidos son poco frecuentes o están ligeramente aglomerados, los operarios podrían arreglárselas con tácticas manuales, aunque con cierto riesgo para la seguridad. Sopese la frecuencia y gravedad de la aglomeración de sacos a granel en su empresa con el coste y las ventajas de un equipo adecuado. 

Riesgos operativos en el acondicionamiento de sacos a granel

Aunque el acondicionamiento mejora el flujo aguas abajo, introduce sus propias consideraciones operativas. 

 

  • Rotura de la bolsa y vertido: Ejercer una fuerza elevada sobre una bolsa comprometida puede hacer que el tejido se rompa y se derrame el contenido. El riesgo se mitiga con acondicionadores bien diseñados que sujetan la bolsa firmemente en un recinto o utilizan placas para distribuir la presión uniformemente. Es importante vigilar la integridad de la bolsa durante el acondicionamiento. Si alguna parte de la bolsa empieza a estirarse en exceso o las costuras empiezan a desgarrarse, deténgase y evalúe la situación. 
  • Liberación y contención del polvo: La rotura del material dentro de la bolsa puede liberar polvo, especialmente si la bolsa no está perfectamente sellada o tiene pequeñas fugas. Los polvos finos pueden escaparse por la boquilla o las costuras cuando se aprieta la bolsa. Es importante que las unidades de acondicionamiento tengan cerramientos herméticos al polvo, o que la boquilla de la bolsa esté atada. Algunos sistemas mantienen la boquilla sujeta con abrazaderas o incluyen una cubierta durante el acondicionamiento para recoger las partículas finas. Si el material es peligroso o potencialmente explosivo, considere la posibilidad de acondicionarlo en una cámara sellada con ventilación o bajo atmósfera inerte. 
  • Sobre acondicionamiento: Una compresión excesiva o repetida puede triturar el material demasiado fino o generar calor por fricción. La mayoría de los polvos no se calentarán significativamente con unos pocos ciclos de compresión, pero un acondicionamiento muy prolongado o grumos abrasivos extremadamente duros podrían provocar un ligero calentamiento o la degradación de las partículas. Limite la fuerza y los ciclos a lo esencial para restablecer el flujo. Un ciclo automatizado típico dura unos minutos.
  • Tensión y mantenimiento del equipo: Asegúrese de inspeccionar periódicamente los sistemas hidráulicos, las soldaduras del bastidor y los enclavamientos de seguridad. Un atasco podría dañar el acondicionador. Muchos sistemas incorporan válvulas de alivio de presión y robustas protecciones para un funcionamiento seguro. Siga siempre las directrices de mantenimiento del fabricante para mantener la fiabilidad. 

Consideraciones de seguridad para el acondicionamiento de sacos a granel

El acondicionamiento de sacos a granel requiere estrictos protocolos de seguridad. 

 

  • Características de seguridad: Utilice el equipo de acondicionamiento con todas las protecciones colocadas y las puertas/jaulas cerradas. Estas máquinas pueden aplastar madera o metal con facilidad y sería fatal para una persona. Las unidades modernas tienen cortinas de luz o puertas que detienen el funcionamiento cuando son violadas. Nunca pase por alto estos dispositivos de seguridad. 
  • Formación de operadores: Asegúrese de que los operarios entienden cómo iniciar el ciclo de forma segura y cómo reconocer los problemas. No introduzca nunca la mano ni corte la bolsa mientras se esté realizando el acondicionamiento. Los procedimientos de bloqueo y etiquetado son cruciales si se requiere una inspección o intervención manual. 
  • Asegurar la bolsa a granel: Compruebe que la bolsa esté bien sujeta en la plataforma de acondicionamiento y que no se salga. El acondicionador debe acomodar el tamaño completo de la bolsa. Si se acondiciona una bolsa parcialmente descargada, asegúrese de que la boquilla está replegada para evitar una liberación incontrolada de material al apretar la bolsa. 
  • Protección contra el ruido: Tenga cuidado con el ruido. Los sistemas hidráulicos pueden ser ruidosos, por lo que puede ser necesario utilizar protección auditiva.
  • Ergonomía: Planifique el flujo de trabajo para que las carretillas elevadoras o los elevadores puedan cargar y retirar las bolsas del acondicionador de forma eficaz, minimizando la necesidad de que los operarios las levanten manualmente.

2. Decantación o descarga de sacos a granel

Por decantación se entiende el vaciado seguro y controlado de los materiales a granel acondicionados en la siguiente fase del proceso. Tras el acondicionamiento, el material debe fluir libremente, pero es necesario transferirlo fuera de la bolsa a una tolva o alimentador, o directamente a un equipo posterior.

 

El objetivo de la decantación es transferir el material del FIBC al proceso de forma suave y segura. En condiciones ideales, la decantación es tan sencilla como fijar la bolsa en un bastidor de descarga, desatar la boquilla de descarga y dejar que el polvo o los gránulos fluyan a un ritmo controlado. Cuando se trata de materiales previamente solidificados o de productos difíciles, a menudo se necesitan métodos de decantación especiales. Esta sección garantiza que el material pueda salir sin causar obstrucciones, derrames ni sobrecargar el equipo.

Equipos y métodos de decantación

Existen dos enfoques principales para la decantación de sacos a granel: la descarga por pico y la descarga de sacos divididos.  

bolsa a granel-spout-vs-splitter
  • Descarga de caño estándar: En las bolsas reutilizables, la boquilla se desata o libera mediante un mecanismo de acceso seguro en la estación de descarga. La bolsa se apoya en un bastidor situado encima de una tolva de recepción. Las características de una buena estación de descarga incluyen un sistema de sujeción del vertedor y dispositivos de control del flujo, como válvulas de iris o barras de apriete para modular el flujo. En el caso de materiales que fluyen libremente, es preferible una descarga con boquilla por su control: se puede iniciar y detener el flujo, y retirarlo si es necesario. Los descargadores de sacos a granel modernos suelen integrar almohadillas vibratorias en la tolva o paletas de masaje de sacos en los laterales para favorecer la salida de las últimas porciones de material.
  • Separación de bolsas: Si el contenido de un saco está tan solidificado que no puede salir por la boca de descarga, o si el saco no tiene boca de descarga, una alternativa es abrirlo. La descarga de sacos abiertos consiste en cortar una abertura en el FIBC para que el material pueda salir libremente.​ Suele hacerse en un recinto especializado o con equipos automatizados.
    • Corte manual: El operario abre la bolsa con un cuchillo o una cuchilla. Este método es sencillo pero conlleva riesgos, como lesiones del operario y una apertura irregular que puede provocar un flujo incontrolado. La apertura manual debe ser el último recurso.
    • Bastidores divisores diseñados: Los sistemas de bastidores divisores de sacos tienen cuchillas incorporadas dentro de una tolva contenida. El saco se asienta en el bastidor y desciende sobre las cuchillas, o bien las cuchillas se elevan hasta el saco, abriéndolo y vertiendo los materiales en una tolva situada directamente debajo del bastidor. Los bastidores divisores son predecibles, se vacían más completamente, requieren una manipulación directa mínima y pueden manipular bolsas muy resistentes que son difíciles de cortar manualmente. Son populares para bolsas de un solo uso en operaciones de alto rendimiento, donde no es necesario guardar la bolsa y la velocidad es importante.
cortador de bolsas a granel desechables

Decantar en recipientes intermedios: En algunos casos, la bolsa a granel puede descargarse entera en un contenedor o recipiente secundario (por ejemplo, vertiéndola en un contenedor, tambor o tolva de transportador de tornillo para su dosificación). Una solución especializada es el diseño del descargador de FIBC desechables (DFU). Una estación DFU está diseñada para descargar el material directamente en un sistema de transporte para su transferencia inmediata.​. El saco se descarga en una tolva que alimenta un transportador, como un transportador aeromecánico (AMC) o neumático. Las configuraciones DFU son ideales para procesos continuos en los que se desea que la descarga de sacos a granel se integre perfectamente sin acumular material en una tolva. A menudo se prevé la dosificación por pérdida de peso o por lotes. Una DFU puede convertir un saco a granel en un alimentador gravimétrico controlado montando el bastidor del saco sobre células de carga y utilizando un alimentador.

A la hora de elegir un método de decantación, tenga en cuenta si su proceso es discontinuo o continuo. Los procesos por lotes pueden permitir verter toda la bolsa y después procesarla. Los procesos continuos se benefician de la descarga dosificada DFU o similar para mantener el flujo constante. 

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Criterios de decisión: Elegir el método de decantación adecuado

El método de descarga depende de múltiples consideraciones.

  • Tipo de bolsa: Si utiliza bolsas reutilizables a granel, la boquilla ayuda a conservar la bolsa. Si utiliza bolsas desechables de un solo uso, tiene más libertad para abrirlas. La elección también influye en el equipamiento. Un descargador de bolsas reutilizables tendrá sistemas de acceso al pico y de sujeción, pero una estación de bolsas desechables puede cortar la bolsa y dejar caer el contenido. 
  • Fluidez del material tras el acondicionamiento: Si el material se queda en grandes terrones que podrían obstruir el vertedor, o si es una columna sólida que sólo se ajusta a la forma de la bolsa, la descarga por vertedor puede resultar poco práctica. Si el material forma un arco o un puente y no se derrumba, es posible que tenga que cambiar a un método dividido. Algunos procesos adoptan un enfoque híbrido: abrir parcialmente el vertedor y, si el flujo es muy escaso, cortar más la bolsa. 
  • Rendimiento y control del proceso: Si su proceso aguas abajo sólo puede manejar material a una cierta velocidad, se necesita un vertido controlado con una válvula o un tornillo dosificador. Verter una bolsa entera de una vez, lo que se conoce como vertido de “columna completa”, puede saturar el siguiente paso. Si simplemente va a transferir toda la bolsa a una tolva de alimentación o a otro contenedor, un vertido rápido puede ser aceptable.
  • Contención y control del polvo: Si el control del polvo es fundamental, la mejor opción es una descarga de caño totalmente cerrada con extracción de polvo adecuada. Muchos bastidores de divisores pueden equiparse con contención de polvo, pero una descarga repentina suele liberar más polvo que un goteo controlado. Si el material es peligroso, abrir la bolsa puede liberar una nube de polvo peligroso. Utilice una cámara cerrada o un palo con descarga de chorro a través de un sistema sellado para mitigar esta situación.
  • Segregación de grumos: Si quedan grandes aglomerados intactos, utilice un método que dirija inmediatamente esos grumos a un rompedor de grumos. Por ejemplo, se puede colocar un bastidor divisor sobre una criba gruesa o alimentar directamente un rompedor de terrones para forzar el paso de los materiales a través de un rompedor. Si se esperan trozos considerables, es deseable un vertido abierto sobre una rejilla de acondicionamiento o un rompedor.

Riesgos operativos de la decantación

La descarga de sacos a granel, especialmente con material que no fluye libremente, entraña varios riesgos.

 

  • Obstrucción del caño y atragantamiento: Incluso después del acondicionamiento, es posible que un gran trozo de material se atasque en la salida del vertedor, impidiendo el flujo. Si la salida se atasca, los operarios pueden tener la tentación de hurgar en la salida con varillas o apretar manualmente la bolsa, lo que puede resultar peligroso. Es mejor anticiparse a esta situación utilizando una boquilla de mayor diámetro o instalando un dispositivo de ayuda al flujo, como un vibrador o un pequeño rompebultos, en la salida de la boquilla. Una obstrucción también puede provocar un ratholing, en el que se forma un canal de flujo estrecho pero queda un gran arco por encima, lo que provoca un flujo errático. 
  • Liberación incontrolada: Cuando un material muy cohesivo se desprende, todo su contenido puede salir disparado de una sola vez. Esto puede saturar la tolva o el transportador inferior y crear una gran columna de polvo. Los operarios deben mantenerse alejados al iniciar el flujo, y lo ideal es utilizar equipos como válvulas de iris o tubos telescópicos de descarga para modular la rapidez con que sale el material. Nunca se coloque directamente debajo de una bolsa e intente atrapar o empujar el material hacia fuera. Utilice el equipo para controlarlo. 
  • Rotura de la bolsa durante la descarga: Si una bolsa está dañada, podría abrirse inesperadamente una vez que el peso se desplace durante la descarga y caiga una gran masa de material de golpe. Asegúrese de que se inspecciona cada saco antes de levantarlo para introducirlo en el bastidor. Algunas estaciones de descarga disponen de una jaula o tolva de seguridad para recoger el material si se rompe una bolsa. 
  • Restos de bolsas atascadas: En una operación de separación, a veces pueden caer trozos del tejido de la bolsa en la corriente de producto. Hay que tener cuidado de capturar o retirar los trozos de bolsa, especialmente en la fabricación de alimentos, bebidas y productos farmacéuticos, para evitar la contaminación. Además, un trozo de tejido puede atascar un alimentador o un tornillo aguas abajo. Los buenos diseños de separadores sujetan el cuerpo de la bolsa después del corte o el operario puede agarrar los restos de bolsa vacíos con herramientas.
  • Ergonomía y flujo de trabajo: La elevación y la colocación de los sacos a granel se realiza normalmente con polipastos o carretillas elevadoras. Asegúrese de que el equipo de elevación es adecuado para la carga y de que los operarios están alejados de las cargas suspendidas. Un período de riesgo común es cuando se alinea la boca del saco con la tolva. Cualquier movimiento brusco de la carretilla elevadora o un enganche pueden hacer que el saco se balancee. Utilice líneas de sujeción o un observador para guiar el saco con seguridad hasta su lugar. Si desata manualmente una boca de salida, tenga cuidado con cualquier fuga de material cuando afloje la brida.

3. Rotura de terrones

rompedor de grumos para aglomeración de material en sacos a granel

Incluso después de acondicionar la bolsa y decantarla correctamente, es posible que salgan de la bolsa grumos o trozos de material de gran tamaño. La rotura de grumos es la etapa en la que estos aglomerados restantes se muelen o trituran hasta obtener un tamaño de partícula consistente antes de seguir procesándolos. Este paso es crucial si el equipo posterior requiere un determinado tamaño máximo de partícula o si los grumos no rotos pueden causar problemas posteriores, como mezclas desiguales, atascos o problemas de calidad. Al final de la etapa de rotura de grumos, el material debe volver a su distribución granulométrica original o a un estado homogéneo y fluido. 

La rotura de grumos garantiza que todo el material sea uniforme y fluya libremente, eliminando cualquier grumo residual que se haya escapado de la bolsa. Esto es especialmente importante para los procesos que exigen consistencia, por ejemplo, la alimentación de una trituradora fina, la dosificación en una reacción o el transporte neumático. La rotura eficaz de grumos ofrece varias ventajas, como que los materiales se disuelven o mezclan correctamente, fluyen sin problemas a través de los alimentadores y cumplen las especificaciones de calidad sin trozos sorpresa.. Esta etapa de acondicionamiento del material suele servir como seguro final antes de que el material entre en la corriente principal del proceso. 

Equipos y métodos de rotura de grumos

La rotura de grumos puede realizarse con varios dispositivos, elegidos en función de la dureza del material, el rendimiento requerido y el tamaño de salida deseado.

  • Trituradoras rotativas son soluciones comunes para la aglomeración que consisten en cuchillas o paletas giratorias dentro de una rejilla o peine fijo. A medida que se alimenta el material, las cuchillas cizallan y aplastan los grumos contra una rejilla fija, permitiendo que sólo pasen las partículas más pequeñas. Los sistemas de Floveyor, por ejemplo, utilizan rompedores de grumos rotativos en línea emparejados con tamices para resolver las aglomeraciones y garantizar un tamaño uniforme de las partículas antes de que el material entre en sus transportadores.

    Los rompedores rotativos de terrones pueden manipular terrones bastante duros de varios centímetros de tamaño y reducirlos a menos de 1-2 cm. Los rompedores de terrones giratorios suelen instalarse en la descarga de la tolva de sacos a granel o como parte de una rampa de transferencia, por lo que todo el material debe pasar a través de ellos. Las características clave que hay que buscar incluyen un diseño modular para facilitar la limpieza, una construcción robusta y una velocidad variable para manipular distintos materiales.

  • Pantallas y rejillas: Un método más sencillo consiste en colocar una rejilla de separación en la tolva de descarga de los sacos a granel para romper los terrones de forma pasiva. Los grumos grandes son físicamente demasiado grandes para pasar a través de ellos, por lo que se depositan en la rejilla. Los operarios o los agitadores mecánicos pueden empujarlos o romperlos para que caigan por las aberturas. Este método es barato y no tiene piezas móviles, pero puede requerir mucha mano de obra y no es adecuado si se necesita un tratamiento automatizado continuo. Utilícelo sólo si los grumos son poco frecuentes o relativamente blandos, o como pantalla de seguridad de reserva para atrapar objetos extraños.
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Criterios de decisión: Cuándo y cómo romper los bultos

Tenga en cuenta lo siguiente a la hora de aplicar la ruptura de bultos.

  • Tamaño y dureza de los grumos: Mida el tamaño de los terrones que salen de la bolsa después del acondicionamiento. Si sólo son grumos blandos del tamaño de una pelota de golf, puede bastar con un simple tamiz. Si son más grandes que una pelota de cricket, o extremadamente duros, se necesita un rompedor de grumos motorizado. Muchos procesos establecen una tolerancia máxima de tamaño de los terrones y la utilizan para especificar el tamaño de la rejilla o la separación de la trituradora. 
  • Friabilidad del material: Los sólidos frágiles y quebradizos suelen romperse con facilidad y basta con un rompedor de grumos suave o incluso la cinta transportadora. Los materiales duros y dúctiles, como ceras, polímeros y fibras húmedas, pueden mancharse o no romperse limpiamente. Es probable que estos materiales requieran diseños de rompedores específicos, como un rotor más lento, cuchillas de corte o un enfriamiento previo para hacerlos quebradizos. Elija diseños de martillos rompedores que se adapten a la forma en que se rompe su material. Un diseño de rotor abierto con revestimientos antiadherentes puede ser necesario para aglomerados grasos o húmedos que podrían atascar las mallas. 
  • Rendimiento y continuidad del proceso: Asegúrese de que el triturador de grumos puede manejar el caudal de material procedente de la bolsa. Para caudales elevados, se pueden considerar trituradoras de doble eje o varias unidades en paralelo. Decida también si el desterronador funcionará de forma continua mientras se descarga la bolsa o si recogerá el material y lo alimentará por lotes. Los procesos continuos suelen incorporar el desterronador en línea para que el material fluya de forma constante. Los procesos por lotes pueden permitir verter todo en una tolva y, a continuación, poner en marcha un triturador de grumos para vaciar la tolva antes de seguir enviando material. 
  • Integración con el transporte: A menudo es conveniente colocar el rompedor de terrones justo en el punto de descarga, como debajo de la tolva del descargador de sacos, permitiendo que la gravedad y el peso del material ayuden a introducir los terrones en el rompedor. Si a continuación se utiliza un transportador AMC o de tornillo, el desterronador puede alimentarse directamente en él. Algunos diseños integrados montan un rompedor de terrones en la brida de salida de la tolva para dosificar el material al transportador mientras se trituran los terrones. Compruebe que la entrada del equipo posterior puede acomodar la salida del triturador de terrones. Si no es así, es posible que necesite una pequeña tolva de sobrecarga entre el triturador y el transportador. 
  • Control de contaminantes: La rotura de terrones puede introducir materiales extraños. Para solucionar este problema, muchos sistemas incluyen un separador magnético o un detector de metales después del rompedor de terrones. Los sistemas de acondicionamiento de Floveyor incorporan imanes en línea para capturar cualquier cuerpo extraño metálico. Si su material es alimentario o de química fina, incorpore imanes y tamices para capturar cualquier trozo de bolsa o equipo roto. 

Riesgos operativos de ruptura

Aunque se trata de una operación unitaria relativamente sencilla, la rotura de terrones presenta escollos que hay que vigilar.

 

  • Atascos y sobrecargas: Un disyuntor de bulto puede atascarse si entra en él un objeto inesperadamente grande o irrompible. Para evitarlo, utilice una rejilla de seguridad aguas arriba o seleccione un disyuntor con pasador de seguridad o limitador de par que detenga el motor en caso de sobrecarga. Un atasco puede paralizar la producción y dañar potencialmente el accionamiento si éste no está protegido. La supervisión de la corriente del motor puede advertir con antelación de un atasco o de un bulto excesivamente duro. 
  • Generación excesiva de multas: Si los grumos se rompen de forma demasiado agresiva, pueden generar partículas finas o polvo. Aunque el objetivo es romper los grumos, debe conservarse el tamaño original de las partículas del producto. Una trituración excesiva podría generar polvo, provocando la segregación o haciendo necesaria una nueva mezcla. Elija un triturador que desmenuce los terrones a una velocidad relativamente baja en lugar de pulverizarlos a gran velocidad. Algunas trituradoras rotativas de grumos están diseñadas explícitamente para minimizar los finos. 
  • Desgaste: Los terrones duros pueden ser abrasivos y causar desgaste en las cuchillas, las rejillas y las carcasas del martillo. Es necesario inspeccionar regularmente el martillo. Tenga a mano piezas de repuesto como cuchillas, cribas y cintas transportadoras si su proceso funciona de forma continua. La abrasión también puede ampliar la holgura del martillo con el paso del tiempo, lo que significa que podrían empezar a colarse piezas más grandes si no se controla el desgaste. 
  • Ruido y vibraciones: Muchos martillos rompedores generan ruido al romper trozos duros. Asegúrese de que la unidad está montada correctamente con aislamiento de vibraciones si es necesario para evitar que las estructuras se sacudan o se produzcan grietas por fatiga en los soportes. Si los niveles de ruido son elevados, proporcione recintos acústicos o EPI a los operarios.
  • Limpieza y contaminación cruzada: Si trabaja con varios materiales, tenga en cuenta que el rompedor de grumos puede retener material residual en los dientes o en las esquinas de la carcasa. Los diseños de liberación rápida y el fácil acceso para la limpieza son beneficiosos. Un rompedor de terrones es un elemento más que hay que limpiar entre lotes, lo que debe tenerse en cuenta en la planificación operativa.

4. Transporte al proceso posterior

Una vez acondicionado el material y eliminados los grumos restantes, el último paso consiste en transportarlo a su siguiente destino. Puede incluir un reactor de proceso, una mezcladora, un silo, una envasadora u otro equipo de manipulación de materiales a granel. El material debe fluir libremente en su mayor parte. La elección del método y el equipo de transporte debe adaptarse a las características del material y, al mismo tiempo, garantizar que cualquier tendencia residual a aglomerarse no cause problemas. En esta sección se explica cómo los aglomerados grandes (si quedan) pueden afectar a los equipos posteriores y cómo garantizar una transferencia sin problemas. 


El transporte desplaza el material acondicionado de forma eficiente, preservando su calidad y flujo. Lo ideal es que, tras el acondicionamiento, el material se comporte como un sólido a granel normal y que un transportador estándar pueda transportarlo. Sin embargo, la aglomeración puede plantear problemas persistentes. Si no se han reintegrado completamente todos los finos, el material puede ser ligeramente más cohesivo o tener partículas de distintos tamaños. Selección de transportadores o alimentadores óptimos que pueda manejar estas propiedades es clave para evitar bloqueos. En muchos casos, el transporte no consiste sólo en mover el material, sino también en dosificarlo a la velocidad adecuada hasta el siguiente paso. Esto es especialmente cierto cuando se alimenta a un reactor o a una operación de mezcla. 

Opciones de equipos de transporte

transportador móvil f3 para el tratamiento de pva
Transportadores aeromecánicos (AMC)

Floveyor inventado transportadores aeromecánicos, que utilizan un conjunto de cuerda y disco de alta velocidad para arrastrar el material en una corriente de aire. Los AMC son muy eficaces para polvos y gránulos, ya que mueven el material rápidamente en cualquier dirección. Los materiales cohesivos o aglomerantes pueden plantear problemas a los AMC, ya que pueden provocar bloqueos o ineficiencias.. Es crucial eliminar los grumos que superen un determinado tamaño, ya que un AMC tiene un diámetro de tubo relativamente pequeño y la cuerda y el disco pueden resultar dañados por trozos grandes. Con el material acondicionado adecuadamente, los AMC transportan sin problemas y ayudan a mantener las partículas dispersas. Si quedan pequeños grumos, la acción turbulenta del AMC suele romper los aglomerados blandos.

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Transportadores sinfín y alimentadores

A transportador de tornillo pueden desplazar de forma constante materiales cohesivos que podrían pegarse o presentar ligeros grumos, ya que la acción mecánica del husillo fuerza el material. Son buenos para distancias moderadas y también pueden servir para dosificar la alimentación, especialmente si se utiliza un accionamiento de velocidad variable. Para los materiales que salen de una desterronadora, un transportador de tornillo suele ser una opción lógica para llevar el material de la tolva al siguiente recipiente. Asegúrese de que el diámetro y el paso del tornillo pueden acomodar los pequeños grumos restantes. Si entran grumos del tamaño del diámetro del tornillo, pueden provocar un atasco o un bloqueo. Esté atento al desgaste si el material es abrasivo o si no se han eliminado completamente los grumos duros, ya que un trozo persistente puede desportillar la canaleta o las aletas. Los transportadores de tornillo están relativamente cerrados, lo que es bueno para el polvo, y se pueden purgar o hacer estancos al vapor si se alimentan a un reactor.

transportador neumático para aglomeración de sacos a granel
Sistemas de transporte neumático

Los sistemas de transporte neumático, que desplazan el material en una corriente de aire o gas a través de tuberías, son sistemas de vacío o de presión. Los sistemas neumáticos pueden manipular bien polvos finos, pero los aglomerados grandes son un gran problema. Un aglomerado demasiado grande puede taponar un codo de la tubería o simplemente no entrar en la línea. Lo mejor es utilizar la transferencia neumática sólo si está seguro de que los grumos mayores de cierto tamaño han desaparecido. Las líneas neumáticas también tienden a reaglomerarse si el material es pegajoso, porque las partículas pueden chocar y pegarse entre sí o adherirse a las paredes. En el lado positivo, los sistemas neumáticos pueden transportar largas distancias y están totalmente cerrados. Considere la posibilidad de utilizar la transferencia por vacío si extrae material de una estación de descarga de bolsas o de una tolva pequeña. Para flujos continuos más grandes, pueden emplearse sistemas de presión después del triturador de grumos. 

floveyor tecnología de línea de proceso Floveyor Tubular Drag Conveyor múltiples puntos de descarga
Transportadores tubulares de arrastre o de cadena

Estos transportadores mecánicos de movimiento lento arrastran material en un tubo cerrado mediante discos unidos a una cadena o cable. Manejan una amplia gama de materiales, incluidos los algo pegajosos o friables, y pueden recorrer rutas complejas. Si quedan pequeños grumos, transportadores tubulares de arrastre (TDC) normalmente los arrastran, pero un grumo muy grande podría asentarse en el tubo y causar un bloqueo. Los materiales cohesivos y aglomerantes pueden causar atascos o un movimiento ineficaz en los transportadores de arrastre, por lo que el acondicionamiento y la rotura de grumos en la fase previa son fundamentales. La ventaja de un transportador de cadena es la suavidad y la contención total: no fluidifica ni segrega el material. 

Cintas y transportadores vibratorios

Un transportador de cinta puede transportar grumos grandes con facilidad, limitado únicamente por la anchura de la cinta y el tamaño del canal de alimentación. Si el material acondicionado todavía tiene algunos grumos pero es aceptable en la siguiente fase, las cintas son indulgentes porque no se atascan. El inconveniente es que las cintas están abiertas, por lo que el polvo y las salpicaduras pueden ser un problema. Los transportadores vibratorios, en cambio, son excelentes para manipular materiales frágiles o no cohesivos.​. Pueden no ser ideales para polvos muy finos o materiales ligeramente pegajosos. Si su material es propenso a la aglomeración, es probable que tenga cierta cohesividad que podría hacer menos eficaz un transportador vibratorio, haciendo que el material se pegue en lugar de deslizarse. Para gránulos secos a los que se les acaban de romper los grumos, una bandeja vibratoria podría funcionar para distancias cortas. 

Impacto de la aglomeración en los transportadores posteriores

Si los grandes aglomerados superan las etapas anteriores, pueden manifestarse como problemas en el transporte y más allá.

 

  • Puente de tolva y la rapiña: Los transportadores suelen alimentarse de tolvas. Una tolva situada por encima de un alimentador o tornillo sinfín puede sufrir formación de puentes si el material todavía tiene grumos cohesivos. La formación de puentes se produce cuando el material forma un arco o una costra sobre la salida. Suele producirse cuando unos pocos grumos persistentes crean un arco estable que el material más fino no puede romper. Esto detiene el flujo hasta que el puente se derrumba, lo que puede requerir una intervención. Del mismo modo, aunque el puente no se produzca por completo, el flujo puede canalizarse o desviarse a través de la tolva y no descender de manera uniforme. Para mitigarlo, asegúrese de que el diseño de la tolva sea de flujo másico o utilice dispositivos como vibradores, fluidificadores de aire o agitadores mecánicos en la tolva. La mejor prevención es una desaglomeración completa sin trozos grandes que formen un puente.
  • Atasco y desgaste del transportador de tornillo: Un tornillo alimentador puede encontrarse con un trozo que no puede empujar. El trozo puede girar con el tornillo en lugar de avanzar, provocando finalmente la sobrecarga del motor. Un trozo también puede quedar atrapado entre el tornillo y la pared de la canaleta, bloqueando el tornillo. Muchos tornillos tienen limitadores de par o sensores. Si se activa el dispositivo de seguridad, elimine la obstrucción siguiendo los procedimientos de bloqueo. Las inclusiones también pueden aumentar el desgaste. Una inclusión dura actúa como una piedra de amolar contra el tornillo o la camisa. Si en un proceso se manipulan grumos abrasivos, es aconsejable utilizar tornillos endurecidos o con revestimiento antidesgaste. 
  • Atasco de bombas y válvulas: Si el proceso posterior consiste en transferir el sólido a un líquido o a un lodo, los grumos pueden obstruir las válvulas o las tomas de las bombas. Un grumo puede alojarse en una válvula rotativa de un transportador neumático o bloquear el eductor de una bomba de chorro. En los reactores, un grumo grande puede quedarse sin disolver en el fondo, ocupando la capacidad del agitador o atascando una válvula de descarga. Los aglomerados demasiado grandes pueden incluso crear una lectura falsa en los sensores de nivel al flotar en la parte superior y hacer que el recipiente parezca más lleno. Cuando se transportan a estos sistemas, a menudo se instala un colador o rejilla de última oportunidad en el punto de entrada para atrapar todo lo que sea demasiado grande. 
  • Tiempos de mezcla o disolución prolongados: Si el material se transporta a un recipiente de mezcla, los grumos restantes prolongarán el tiempo de proceso. Es posible que acaben deshaciéndose con el cizallamiento, pero si las condiciones de mezcla no son capaces de eliminar rápidamente los aglomerados, se producirán tiempos de mezcla excesivamente largos o una mezcla poco homogénea.. En un líquido, los grumos tardan más en disolverse debido a su menor relación superficie/volumen. Esto podría ralentizar los tiempos de ciclo del lote o, lo que es peor, algunos grumos podrían no disolverse nunca por completo en el momento en que se utiliza el lote. Para un reactor o una formulación, esto podría significar diferencias de potencia o concentración. Evite estas ineficiencias asegurándose de que todo el material esté en forma fina antes de transportarlo.
  • Calidad y coherencia del producto: Los equipos posteriores, como tamizadoras, envasadoras o extrusoras, pueden verse directamente afectados. Si se transporta a una envasadora, un bulto sorpresa puede bloquear el embudo o provocar que el peso no sea el adecuado. En un proceso de extrusión, un grumo puede provocar un defecto o dañar el equipo. El control de calidad suele incluir una comprobación final para detectar partículas de gran tamaño. Algunos sistemas incorporan un tamiz vibratorio o una criba después del transporte como paso de control de calidad, que a continuación recircula o expulsa las piezas de tamaño excesivo.

Garantizar un transporte fluido

Cuando manipule materiales con un historial de aglomeración, tenga en cuenta estas buenas prácticas en la fase de transporte: 

 

  • Romper los aglomerados antes del transporte: Si su material tiende a formar grumos, incluya un medio para romperlos antes o a la entrada del transportador. Puede ser un rompedor de grumos o incluso un simple agitador en el alimentador. Lo ideal es que el equipo de transporte reciba el material tan uniforme como si fuera polvo virgen sin apelmazar. Es mucho más fácil romper grumos de forma controlada en una tolva que luchar contra un atasco en un largo recorrido del transportador. 
  • Margen de diseño del transportador: Sobredimensione ligeramente el transportador para el flujo y el tamaño de material previstos. Si espera trozos ocasionales de hasta 20 mm, elija un transportador que pueda pasar trozos de 30 mm por si acaso. Hacer funcionar un transportador por debajo de su caudal máximo también ayuda, ya que es menos probable que se acumulen sólidos. Por ejemplo, una línea neumática dimensionada con una velocidad de aire adicional puede hacer pasar pequeños aglomerados, mientras que una línea de tamaño marginal podría atascarse. 
  • Instrumentación y control: Utilice sensores de nivel en las tolvas para detectar si el material no fluye. Una tolva constantemente llena podría indicar un atasco aguas abajo; una vacía de repente podría significar un puente aguas arriba. Los monitores de corriente del motor en transportadores mecánicos pueden detectar un atasco a tiempo. En los transportadores por vacío, vigile el nivel de vacío: un pico repentino significa que es probable que se produzca un atasco. La automatización inteligente puede interbloquear las etapas. Por ejemplo, si el transportador se detiene, debería detener el alimentador o la descarga de bolsas aguas arriba para evitar un llenado excesivo y agravar el problema. 
  • Flexibilidad aguas abajo: Si el material se transporta a un recipiente o proceso delicado, deje un margen de seguridad. Transporte el material acondicionado a una pequeña tolva de sobrealimentación situada encima de la mezcladora, en lugar de transportarlo directamente a la mezcladora de forma continua, de modo que, si el flujo es irregular, la mezcladora no se inutilice ni se inunde. En un reactor de alimentación continua, tener dos transportadores paralelos, uno en servicio y otro en espera, puede merecer la pena si el material es crítico. De este modo se evitan tiempos de inactividad y uno de ellos puede tomar el relevo si el otro se atasca.
  • Controles medioambientales: Asegúrese de que durante el transporte el material no recoja humedad o calor que pueda volver a aglomerarse. Una línea de transporte larga y húmeda puede hacer que el polvo se apelmace. Utilice aire de transporte deshumidificado para los neumáticos si es necesario, o mantenga el equipo frío si el material es sensible al calor.

Conclusiones y buenas prácticas

El tratamiento de materiales aglomerados o solidificados en sacos a granel requiere un enfoque exhaustivo y por etapas. Al dividir el reto en acondicionamiento, decantación, rotura de grumos y transporte, los directores e ingenieros de planta pueden eliminar sistemáticamente los impedimentos al flujo y los riesgos de seguridad asociados a los materiales a granel endurecidos. Saltarse cualquier etapa puede poner en peligro la siguiente. Como se ha señalado, cada etapa cuenta con equipos y técnicas especializados para llevar a cabo la tarea: desde acondicionadores de sacos de alta resistencia que ejercen fuerzas extremas para restaurar la fluidez del material, hasta refinados desterronadores que garantizan un tamaño uniforme de las partículas para un procesamiento óptimo., y, por último, a cintas transportadoras que transfieren el producto de forma fiable hacia adelante. 

 

Tenga en cuenta los criterios de decisión en cada fase de la aplicación. Conozca el comportamiento de su material. Utilice ese conocimiento para elegir la herramienta adecuada para cada trabajo. Tenga siempre presentes los riesgos operativos y diseñe las protecciones en consecuencia, ya sean protecciones en las máquinas, contención del polvo o procedimientos de reserva para materiales rebeldes. 

 

Industrias tan variadas como la alimentaria y de bebidas, la farmacéutica, la química, la agrícola y la minera se enfrentan al problema de los sacos a granel solidificados. Las soluciones que aquí se exponen son de aplicación general. En la práctica, una combinación de métodos suele dar el mejor resultado. Siguiendo esta guía en varias etapas, los responsables de las operaciones pueden reducir significativamente los tiempos de inactividad imprevistos, mejorar la seguridad de los trabajadores y mantener una calidad constante del producto incluso cuando las materias primas llegan en condiciones no ideales. La recompensa se traduce en una producción más fluida y en la confianza de que los problemas con los materiales no se traducirán en cuellos de botella importantes. 

 

Por último, mejore siempre de forma continua. Controle la frecuencia con la que hay que acondicionar las bolsas, el rendimiento del rompedor de grumos y si el transporte se interrumpe en algún momento. Estos datos pueden servir de base para futuras decisiones de compra. Con la preparación y el equipo adecuados, hasta el saco a granel más obstinado puede convertirse en un recurso fluido para su proceso en lugar de una molestia temida. 

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