ES2224317T3 - Procedimiento para producir nucleos desalparael moldeado apresion y por inyeccion. - Google Patents
Procedimiento para producir nucleos desalparael moldeado apresion y por inyeccion.Info
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Abstract
PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR GRANOS DE SAL (2), EN EL QUE LA SAL SE DISUELVE EN UN DISOLVENTE LIQUIDO DENTRO DE UN TANQUE DE MEZCLA (12), A FIN DE FORMAR UNA SOLUCION SALINA QUE SE ENCUENTRA SUPERSATURADA CON SAL, Y QUE A CONTINUACION SE ATOMIZA DENTRO DE UNA TORRE DE SECADO (3), POR DONDE CIRCULA UNA CORRIENTE DE AIRE CALIENTE; ESTANDO EL PROCESO DE ATOMIZACION DISEÑADO PARA PRODUCIR UNA SERIE DE GOTAS DE SOLUCION SALINA, TODAS ELLAS DE APROXIMADAMENTE EL MISMO TAMAÑO, Y ESTANDO DISEÑADA LA CORRIENTE DE AIRE CALIENTE PARA EVAPORAR EL DISOLVENTE LIQUIDO QUE SE CONTIENE EN CADA GOTA, CON EL FIN DE HACER QUE LA SAL PRESENTE EN DICHA GOTA SE SOLIDIFIQUE EN UN GRANO DE SAL (2) DE FORMA PRACTICAMENTE ESFERICA; DADO QUE LAS DIMENSIONES DE LOS GRANOS DE SAL (2) DEPENDEN DE LAS DIMENSIONES DE LAS GOTAS DE SOLUCION SALINA, SE PUEDEN OBTENER GRANOS DE SAL (2) DEL TAMAÑO DESEADO, POR LA PRODUCCION DE GOTAS DE SOLUCION SALINA DE TAMAÑO APROPIADO DURANTE EL PROCESO DE ATOMIZACION.
Description
Procedimiento para producir núcleos de sal para
el moldeado a presión y por inyección.
La presente invención se refiere a un método para
producir núcleos de sal para moldes utilizados en la fabricación de
artículos colados a presión y moldeados por inyección, a los que la
descripción siguiente hará referencia explícita.
Se conoce desde hace algún tiempo la técnica de
hacer núcleos para moldes utilizados en la fabricación de artículos
colados a presión y moldeados por inyección compactando granos de
sal dentro de moldes que llevan una impresión negativa del núcleo
deseado. En efecto, el uso de núcleos hechos de esta forma reduce
drásticamente tanto el tiempo que se tarda como el costo de producir
estos artículos eliminando las operaciones de maquinado posteriores,
y también hace posible adoptar soluciones de diseño que de otro modo
no se podrían utilizar con las técnicas convencionales
indicadas.
Por desgracia, sin embargo, el uso de núcleos de
sal para la producción de artículos colados a presión o moldeados
por inyección está limitado actualmente por las dificultades que
surgen al obtener grandes cantidades de granos de sal que sean
adecuados para producir estos núcleos a un costo industrialmente
aceptable.
Se ha observado mediante experimentación que,
para resistir las altas presiones utilizadas en la fabricación de
dichos artículos colados a presión o moldeados por inyección, los
núcleos de sal tienen que ser sumamente compactos y, por lo tanto,
la forma y tamaño de partícula de los granos de sal usados para
producir estos núcleos tienen a ser tales que garanticen que se
logre la densidad máxima posible una vez que los granos de sal hayan
sido compactados dentro de los moldes apropiados.
Hoy día, solamente se obtienen granos de sal
adecuados para producir núcleos de sal después de un proceso lento y
caro que implica, en primer lugar, una etapa de trituración en la
que aglomerados de sal genérica son alimentados a trituradoras de
las que se obtienen granos de sal de tamaño de partícula variable y,
después, una etapa de clasificación en la que los granos de sal
producidos por las trituradoras son transportados a tamizadoras
capaces de separar de la corriente de granos de sal los granos de
sal que son de un tamaño adecuado para producir los núcleos de sal
antes indicados.
El proceso de producción antes descrito tiene la
gran desventaja de dar un bajo rendimiento específico; en
consecuencia, para garantizar que se produzcan suficientes granos de
sal para cumplir las necesidades de una planta grande para producir
artículos colados a presión o moldeados por inyección, las plantas
de producción de granos de sal necesarias tendrían que ser de un
tamaño tal e implicarían tales costos que desalentarían su uso.
Además, los granos de sal obtenidos usando el proceso de producción
antes descrito tienen muchos bordes afilados y sus características
morfológicas no se prestan, por lo tanto, en particular a ser
compactados.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención
es proporcionar un método para producir núcleos de sal a costos
reducidos.
El método según la presente invención incluye
producir granos de sal que tienen un tamaño de partícula dado,
caracterizado porque incluye las etapas siguientes:
- disolver la sal en un disolvente líquido para
obtener una solución salina;
- atomizar dicha solución salina dentro de una
torre de secado para producir una pluralidad de gotas de solución
salina dentro de dicha torre de secado;
- evaporar el disolvente líquido contenido en
cada gota de solución salina poniendo dichas gotas de solución
salina en contacto con una corriente de aire caliente para hacer que
la sal presente en cada gota se solidifique a un grano de sal
correspondiente; y por último
- sacar los granos de sal de dicha torre de
secado.
El método de la presente invención se implementa
con una planta que incluye una torre de secado que tiene una boca de
salida de la que salen dichos granos de sal; medios atomizadores
diseñados para atomizar una solución salina incluyendo al menos una
sal y un disolvente líquido dentro de la torre de secado para
producir una pluralidad de gotas de solución salina; y medios de
ventilación diseñados para producir una corriente de aire caliente
dentro de dicha torre de secado que hará que el disolvente líquido
en cada gota de solución salina se evapore y que la sal presente en
cada gota se solidifique en un grano de sal correspondiente.
La presente invención se describirá con
referencia ahora a los dibujos anexos que ilustran una realización
no limitadora de la misma, en los que:
La figura 1 ilustra diagramáticamente una planta
de producción de granos de sal construida según las ideas de la
presente invención.
Y la figura 2 ilustra un grano de sal producido
por la planta ilustrada en la figura 1.
Con referencia a la figura 1, el número 1 denota,
en general, una planta para producir granos de sal 2
(preferiblemente, pero no necesariamente, cloruro de sodio) que
tienen un tamaño de partícula dado, usándose estos granos para la
producción de núcleos de sal (de tipo conocido) empleados en la
producción de artículos colados a presión o moldeados por
inyección.
La planta 1 incluye una torre de secado 3 con una
boca de salida 4 en la parte inferior por la que salen granos de sal
2 que tienen un tamaño de partícula dado; una unidad de alimentación
de aire caliente 5 diseñada para transportar una corriente de aire a
una temperatura dada a la torre de secado 3; una unidad de
alimentación de solución salina 6 diseñada para atomizar un
disolvente líquido conteniendo sal en solución dentro de la torre de
secado 3; y, por último, una unidad de descarga de aire caliente 7
diseñada para transportar el aire caliente generado por la unidad de
alimentación de aire caliente 5 fuera de la torre de secado 3.
En el ejemplo ilustrado, la unidad de
alimentación de aire caliente 5 incluye a su vez una unidad de
ventilador 8 de tipo conocido que está diseñada para transportar una
corriente de aire de valor dado a través de un tubo de alimentación
9 y a la torre de secado 3, y un quemador 10 de tipo conocido que
está situado a lo largo del tubo de alimentación 9, hacia abajo de
la unidad de ventilador 8, y está diseñado para poner la corriente
de aire pasante a una temperatura de preferiblemente, pero no
necesariamente, entre 400ºC y 700ºC. La unidad de alimentación de
aire caliente 5 incluye por último un dispensador de aire 11 que
está situado dentro de la torre de secado 3 y está diseñado para
impartir una trayectoria preferiblemente, pero no necesariamente, en
forma de espiral a la corriente de aire caliente procedente del tubo
de alimentación 9.
Por otra parte, la unidad de alimentación de
solución salina 6 incluye un depósito de mezcla 12, dentro del que
se disuelve sal en dicho disolvente líquido, y una unidad de bombeo
13 diseñada para transportar el disolvente líquido conteniendo sal
en solución del depósito de mezcla 12 a la torre de secado 3 a una
presión preferiblemente, pero no necesariamente, de entre 2 y 4
bar.
En el ejemplo ilustrado, la sal (preferiblemente,
pero no necesariamente, cloruro de sodio) se disuelve en el
disolvente líquido (preferiblemente, pero no necesariamente, agua)
para obtener una solución supersaturada, y el depósito de mezcla 12
está provisto de un dispositivo mezclador 14 de tipo conocido
diseñado para impedir que la sal suspendida en el disolvente líquido
se precipite a la parte inferior de dicho depósito de mezcla 12.
La unidad de alimentación de solución salina 6
incluye por último un dispositivo atomizador 15 diseñado para
atomizar el disolvente líquido entrante de la unidad de bomba 13
dentro de la torre de secado 3 de tal forma que el disolvente
líquido atomizado entre en contacto con la corriente de aire
caliente producida por la unidad de alimentación de aire caliente 5.
En el ejemplo ilustrado, el dispositivo atomizador 15 incluye una o
más boquillas que se colocan dentro de la torre de secado 3, hacia
arriba de la boca de salida 4, y apuntan hacia el dispensador 11 de
manera que el disolvente líquido conteniendo la sal en solución se
atomice en contra de la corriente de aire caliente, que está
avanzando en la dirección contraria. No es necesario afirmar que son
posibles configuraciones alternativas en las que el disolvente
líquido es atomizado en la misma dirección que la dirección de
avance de la corriente de aire caliente, en otros términos, en el
mismo sentido.
Con referencia a la figura 1, la unidad de
descarga de aire caliente 7 incluye a su vez una unidad de
aspiración 16 que está diseñada para aspirar el aire caliente desde
dentro de la torre de secado 3 a través de un tubo de aspiración 17,
cuya entrada está situada dentro de la torre de secado 3,
directamente hacia arriba de la boca de salida 4, y una chimenea 18
diseñada para expulsar al exterior el aire caliente aspirado por la
unidad de aspiración 16. En el ejemplo ilustrado, dispositivos
filtradores 19 de tipo conocido (por ejemplo precipitadores
electrostáticos o filtros de tipo húmedo) están situados hacia
arriba y hacia abajo de la unidad de aspiración 16, siendo su
función extraer y recuperar las partículas suspendidas en el aire
caliente aspirado de la torre de secado 3.
Por último, la planta 1 tiene preferiblemente,
pero no necesariamente, una cinta transportadora 20 que recoge y
transfiere los granos de sal 2 que salen de la boca de salida 4,
estando provista ésta última de una válvula de conexión/desconexión
21 para controlar el flujo de granos de sal 2 que salen de la torre
de secado 3.
Ahora se describirá la forma en la que opera la
planta 1 para producir granos de sal. Se ha supuesto que el
disolvente líquido necesario para hacer la solución salina
supersaturada ya está presente dentro del depósito de mezcla 12.
Durante el funcionamiento, la sal se vierte al
depósito de mezcla 12 donde se disuelve en el disolvente líquido
para hacer dicha solución salina supersaturada. Al mismo tiempo, la
unidad de alimentación de aire caliente 5 y la unidad de descarga de
aire caliente 7 se conmutan para hacer circular una corriente de
aire caliente dentro de la torre de secado 3.
Una vez que termina la preparación de la solución
salina supersaturada, y mientras el dispositivo mezclador 14 sigue
agitando el disolvente líquido para impedir que la sal en suspensión
precipite en la parte inferior del depósito de mezcla 12, la unidad
de bomba 13 aspira gradualmente la solución salina supersaturada
fuera del depósito de mezcla 12 y la transporta al dispositivo
atomizador 15 que la atomiza en gotas diminutas dentro de la torre
de secado 3.
Inmediatamente después de la etapa atomizadora,
cada gota de solución salina supersaturada entra en contacto con la
corriente de aire caliente que evapora rápidamente el disolvente
líquido, haciendo por ello que la sal disuelta se solidifique en un
grano de sal 2 de forma esencialmente esférica (figura 2).
Dado que las dimensiones de cada grano de sal 2
dependen esencialmente de las dimensiones de la gota y del
porcentaje de sal presente en la solución salina supersaturada, y
dado que la atomización produce gotas de aproximadamente el mismo
tamaño, todos los granos de sal 2 producidos dentro de la torre de
secado 3 son de aproximadamente el mismo tamaño.
Los granos de sal 2 caen después a la boca de
salida 4, por la que salen de la torre de secado 3 y caen a la cinta
transportadora 20, si la hay.
Dado que las dimensiones de los granos de sal 2
dependen esencialmente de las dimensiones de las gotas de solución
salina supersaturada y de la cantidad de sal disuelta en el
disolvente líquido, es posible determinar el tamaño de partícula de
los granos de sal 2 procedentes de la boca de salida 4 variando
algunos parámetros operativos de la planta 1.
Más específicamente, es posible aumentar el
tamaño de los granos de sal 2 incrementando el diámetro de las
boquillas del dispositivo atomizador 15; incrementando la viscosidad
de la solución salina supersaturada; incrementando el peso
específico de la solución salina supersaturada; reduciendo el
porcentaje de disolvente líquido en la solución salina
supersaturada; o reduciendo la presión de alimentación a la que la
unidad de bomba 13 introduce la solución salina supersaturada en el
dispositivo atomizador 15.
Variando algunos de dichos parámetros operativos
de la planta también es posible regular el porcentaje de humedad
residual en los granos de sal 2 procedentes de la torre de secado 3.
En particular, la humedad residual de los granos de sal 2 se puede
aumentar incrementando el porcentaje de disolvente líquido en la
solución salina supersaturada, incrementando el diámetro de las
boquillas del dispositivo atomizador 15, o reduciendo el peso
específico de la solución salina supersaturada.
La principal ventaja del método y de la planta 1
descritos anteriormente es que los granos de sal 2 procedentes de la
torre de secado 3 poseen características homogéneas y, en
consecuencia, ajustando adecuadamente algunos de los parámetros de
la planta 1, es posible obtener grandes cantidades de granos de sal
2 que tienen excelentes características para la producción de
núcleos de sal, es decir, que tienen una forma esencialmente
esférica y un diámetro de preferiblemente, pero no necesariamente,
entre 100 \mum y 300 \mum.
Claims (4)
1. Método de producir núcleos de sal a usar en
colada a presión o moldeo por inyección caracterizado porque
incluye la producción de granos de sal (2) según las etapas
siguientes:
- disolver la sal en un disolvente líquido para
obtener una solución salina;
- atomizar dicha solución salina dentro de una
torre de secado (3) para producir una pluralidad de gotas de
solución salina dentro de dicha torre de secado (3);
- evaporar el disolvente líquido contenido en
cada gota de solución salina poniendo dichas gotas de solución
salina en contacto con una corriente de aire caliente para hacer que
la sal presente en cada gota se solidifique a un grano de sal
correspondiente (2); y por último
- sacar los granos de sal (2) de dicha torre de
secado (3).
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque la solución salina obtenida durante la
etapa de disolución es una solución que está supersaturada con
sal.
3. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante
dicha etapa de atomización dicha solución salina se alimenta a al
menos una boquilla atomizadora (15) a una presión de entre 2 y 4
bar.
4. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante
dicha etapa de evaporación se utiliza una corriente de aire caliente
que tiene una temperatura de entre 400ºC y 700ºC.
Applications Claiming Priority (2)
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