Comparativa de los procesos de fabricación de arena: ventajas, desventajas y cómo elegir el método adecuado
Los procesos de fabricación de arena artificial se clasifican en métodos húmedos y secos. Entre los sistemas más comunes en nuestro país se encuentran las trituradoras de impacto de eje vertical y las plantas de fabricación de arena tipo torre. La producción por vía húmeda requiere equipos de depuración especializados para gestionar las aguas residuales con lodos, mientras que las trituradoras de impacto de eje vertical y los sistemas tipo torre están diseñados para la producción por vía seca, lo que exige la instalación de equipos de captación y supresión de polvo.
Trituradora de impacto de eje vertical
El principio de funcionamiento de una trituradora de impacto de eje vertical consiste en utilizar un rotor que gira a gran velocidad para acelerar el material; este es expulsado a través de las aberturas de descarga del rotor y choca contra las paredes de la cámara de trituración, fragmentándose por el impacto. Según el mecanismo de trituración, estas máquinas se clasifican en dos tipos: «piedra contra piedra» y «piedra contra metal». En la configuración «piedra contra metal», se obtienen resultados óptimos con una velocidad periférica del rotor de 65–76 m/s. Para la configuración «piedra contra piedra», se recomienda una velocidad periférica de 68–80 m/s; aunque puede ser ligeramente menos eficiente que la modalidad «piedra contra metal», permite obtener una arena con una mejor forma de partícula.
El flujo de producción típico en una trituradora de impacto de eje vertical comprende las siguientes etapas: alimentación, trituración, cribado y recirculación (o retorno del material a la tolva de alimentación). La materia prima (generalmente con un tamaño de 5–40 mm) se introduce en la trituradora. Tras la trituración, el material se descarga y se transporta a una unidad de cribado o clasificación. Las partículas de tamaño superior a 5 mm, junto con una parte de la arena gruesa de 3–5 mm, se devuelven a la trituradora para un procesamiento adicional. Por su parte, el resto de la arena gruesa (3–5 mm) y la arena fina (inferior a 3 mm) se dirigen a los silos de almacenamiento del producto final.
La principal ventaja de la trituradora de impacto de eje vertical es su bajo consumo específico de energía. Desventajas:
1. El reciclaje reiterado de arena gruesa de 3–5 mm para su trituración adicional conlleva una baja eficiencia de trituración y un consumo excesivo de energía.
2. La granulometría de la arena manufacturada suele ser subóptima, caracterizándose por un exceso de partículas gruesas y finas, pero con una carencia en los rangos de tamaño de 2,5–1,25 mm y 1,25–0,63 mm; una distribución que se describe como «cargada en los extremos y escasa en el centro».
3. Resulta difícil controlar el módulo de finura de la arena.
Sistema de fabricación de arena tipo torre
Actualmente, el sistema de fabricación de arena tipo torre se considera el máximo exponente de la tecnología de producción de arena y el equipo más avanzado para su elaboración. El proceso comienza alimentando la materia prima (con un tamaño de partícula de 20 mm, 30 mm o menos) en una máquina de conformado y fabricación de arena situada en la base. Un elevador de cangilones, ubicado en un lateral de la torre, transporta el material triturado hasta un dispositivo de distribución en la parte superior. Mediante la acción combinada de una criba vibratoria neumática, un ajustador de granulometría y un mezclador humectador, el sistema produce arena manufacturada y polvo de piedra de alta calidad. Esto resuelve eficazmente los problemas habituales de la arena manufacturada convencional —como un módulo de finura inadecuado, una granulometría deficiente y un contenido inconsistente de polvo de piedra—, garantizando así una calidad superior para la arena destinada a la construcción.
Las ventajas del sistema de fabricación de arena tipo torre incluyen: 1. Bajos niveles de ruido y cero emisiones; 2. Una separación eficaz de la arena de alta calidad respecto al polvo de piedra; 3. Un sistema de reciclaje en circuito cerrado. Además, el sistema permite ajustar el contenido de humedad del producto final mediante un mezclador humectador, al tiempo que optimiza la forma de las partículas y la distribución granulométrica de la arena manufacturada.
Un proceso de producción excelente y la elección del equipo adecuado son las claves para garantizar la calidad de la arena manufacturada. Al elegir un proceso de producción, es fundamental tener en cuenta las materias primas específicas y los requisitos de producción, adaptando el enfoque a las condiciones locales para garantizar un resultado eficaz y fiable.