Diseño de un silo dosificador para pasta de baterías

Abstract

El trabajo muestra el diseño de un silo para el acopio y dosificación de pasta de baterías (PBat), para la línea productiva de una planta industrial y fundición; que se dedica al reciclaje de baterías de plomo-ácido para la obtención de plomo refinado. El objetivo del trabajo es el diseño de un silo para el acopio y dosificación de PBat integrado en una línea de manejo y dosificación de materiales. Los objetivos específicos son: i) Revisar el es-tado del arte sobre silos para acopio y dosificación de pastas, ii) Caracterizar la PBat y determinar las condiciones de operación del silo inserto en la línea de producción, iii) Diseñar los mecanismos de extracción de la PBat, iv) Seleccionar y diseñar detalladamente una motorización ad hoc para el silo, y v) Diseñar una lógica de control que permita integrar el silo de PBat con la tecnología Weightfeeders de la línea de manejo y dosificación de materiales. Para desarrollar los objetivos específicos se emplea una metodología que integra revisión biblio-gráfica del estado del arte de silos y dosificación de pasta para obtener el marco teórico para el diseño de los componentes principales; revisión de normas internacionales ASTM para diseñar y validar técnicamente los ensayos de caracterización de la PBat. Para el diseño detallado se em-plean los resultados de los ensayos y los requerimientos de operación a partir de los que se realiza el dimensionamiento y la configuración de los mecanismos de descarga y dosificación junto con la motorización de ellos. Para abordar el sistema de control se define la filosofía de control, los sensores y los lazos de control. Los principales resultados del trabajo muestran que: i. La tecnología para silos de pasta se centra en los sistemas de descarga. Los sistemas más im-portantes en la actualidad son descarga mecánica por: movimiento alternativo, ejes encontra-dos, descargador de tornillo y descargador rotatorio. ii. La pasta de baterías es un material reologicamente complejo con facilidad para formar bóvedas con un ángulo de reposo alto, una granulometría heterogénea y un esfuerzo de cizalle rela-tivamente alto de 0,6 kg/cm2. iii. El silo, un estanque cilíndrico-cónico de 4,5 m3 en AISI 316L, contempla dos sistemas de des-carga complementarios: un descargador rotatorio que arrastra la pasta por el fondo del silo sin compactarla descargando el material por una lumbrera y un sistema de arrastre vertical; que destruye las bóvedas al forzar el avance de la pasta hacia el fondo del silo. iv. La lógica de control integra los distintos equipos que forman la línea de manejo de materiales plomados. En particular la integración con los weightfeeder está diseñada lograr la dosificación precisa de los materiales involucrados en la línea de proceso.