Planta de tratamiento térmico

AMAC Enterprises Inc., ubicada en Cleveland, Ohio, encontró una forma simple y efectiva de reducir el costo de las operaciones de tratamiento térmico (mediante el reciclado de 100 galones de aceite de temple por día, lo que se tradujo en un ahorro de más de $20 000 por año).

AMAC pasó de tener 6 empleados en la década de 1950 a tener 90 empleados y un predio de 130 000 pies cuadrados, entre las oficinas y la fábrica. El 40% de lo que hace tiene que ver con el tratamiento térmico. Cuando la planta trabaja al máximo de su capacidad, maneja 250 000 libras por día. Este proceso genera 100 a 120 galones diarios de aceite de desecho y residuos, debido a que el aceite de temple se limpia antes de templar los cierres metálicos.

A Sam Torreso, ingeniero de proyectos, se le asignó la tarea de buscar un sistema de reciclaje del aceite de desecho que resultara rentable y fuera fácil de poner en marcha y mantener. Trabajó junto a consultores de ingeniería para desarrollar un sistema de separación de aceite que incluyó dos tanques de retención de 1500 galones, bombas, un tanque colector externo de 99 galones y dos desnatadores de aceite Modelo 5H.

Toda el agua del lavado pasa al primer tanque de retención de 1500 galones equipado con un desnatador de aceite Modelo 5H, con el que se recupera alrededor del 80% del aceite de temple. El desnatador quita el aceite utilizando un tubo colector de poliuretano que flota sobre la superficie oleosa del agua del lavado y atrae al aceite. El tubo pasa constantemente por limpiadores que quitan el aceite. El agua fluye del fondo del primer tanque de retención al segundo tanque de 1500 galones, en el que otro desnatador quita el aceite restante.

Para garantizar que prácticamente no pase agua al tanque colector junto con el aceite recuperado, este se almacena en un pequeño depósito conectado al primer tanque de retención. Con un control de flotador, periódicamente se drena el 20% del contenido del fondo de este depósito y se devuelve al primer tanque de retención, mientras que el 80% restante es bombeado al tanque colector ubicado en la dársena de expedición. La última parte es simple. El reciclador de aceite sube al tanque una vez por semana y se va 15 minutos después con 800 galones de aceite de temple recuperable.

“En una inversión de este tipo, se aspira a amortizar lo invertido aproximadamente en un año y medio. Este sistema se amortizó en nueve meses”, señala Tom Chimples, vicepresidente e hijo del fundador.

AMAC fue capaz de reciclar aceite de temple en lugar de comprar aceite nuevo, lo que se tradujo en un ahorro considerable. Chimples lo explica: “La compañía encargada de la regeneración le devuelve al aceite las mismas propiedades del aceite nuevo y entrega un certificado que lo avala. No dura lo mismo, pero hasta ahora, no hemos necesitado comprar aceite nuevo”.

PROBLEMA: Drives Inc., ubicada en el centro de Fulton, Illinois, fabrica cadenas de transmisión de potencia, componentes para cintas transportadoras y brocas helicoidales para mover sólidos granulados. El tratamiento térmico a 1600 °F y el enfriamiento y templado a 750 °F son procesos secuenciales de la producción de pequeñas piezas que necesitan determinada dureza y resistencia.

Se necesita un sistema de lavado para quitar el aceite de corte de las piezas antes del tratamiento térmico y se requiere un segundo lavado para eliminar el aceite de temple antes de templar. El agua del lavado se conserva mediante reciclado y debe estar libre de aceite.

La pregunta cuando se diseñó la planta original fue “¿qué tipo de equipo de remoción de aceite se necesita para recuperar una cantidad importante y garantizar que no quede agua del lavado en el aceite?”.

SOLUCIÓN: Después de revisar varios métodos, se eligió un proceso de desnatado basado en la afinidad del aceite por el plástico para ambos sistemas. Cada desnatador consta de un tubo plástico que flota en la superficie del agua. El aceite se acumula en el tubo y luego es extraído por medio de un mecanismo suspendido de poleas y limpiadores.

Hay un tanque colector debajo del mecanismo de poleas. La separación del agua y el aceite se da naturalmente en el tanque al formarse la característica película de aceite. Se extrae el agua limpia de abajo de la superficie, y el aceite es extraído continuamente por el desnatador.

En el desnatador de tubo Modelo 6V, el mecanismo desnatador está dentro de una carcasa de aluminio fundido. La unidad armada pesa alrededor de 125 libras y se coloca sobre un soporte formado por una columna y un brazo que eleva la unidad a aproximadamente 6 pies de la superficie del agua.

Un tubo de circuito cerrado, hecho de poliuretano especialmente compuesto para atraer los residuos oleosos, forma un bucle alrededor de dos roldanas con múltiples limpiadores que remueven el aceite recogido del tubo. Los limpiadores se ajustan a la forma de la curvatura del tubo, y el aceite cae en la cisterna de retención. La primera polea sirve para alinear el tubo de modo que pase por el limpiador en sentido horizontal. Es una polea poco común, ya que es accionada por un motor para que gire a una velocidad periférica que coincida con el movimiento del tubo. El movimiento del tubo es impartido por la segunda polea o rueda motriz (esta rueda es impulsada por el motor y está diseñada para tomar con firmeza el tubo lleno de aceite, sin deslizarse).

El agarre se consigue mediante 24 “dedos” cerámicos que se alternan en su posición alrededor de la rueda. La cerámica tiene un alto contenido de alúmina que resiste la abrasión de inclusiones metálicas, compuestos de trituración e impurezas.

En Drives, el tanque colector de agua de lavado para la remoción de aceite del taller usa dos desnatadores. El aceite usado se guarda y periódicamente se vende.

El agua limpia se extrae y se recicla. Por otro lado, el aceite de temple es recogido por un desnatador Modelo 6V y devuelto al tanque correspondiente. Este aceite es traslúcido y de color claro. Se calcula que mediante este procedimiento, se recupera más del 75% del aceite de temple.

El agua que queda después del enfriamiento por inmersión vuelve al circuito por medio de una decantación doble, que no solo sirve para desnatar sino también para separar los rastros de aceite en un segundo tanque. El agua de ambos sistemas se renueva más o menos cada seis meses según un programa de mantenimiento preventivo planificado.

RESULTADOS: Conforme a los registros, el equipo desnatador funcionó casi sin mantenimiento. La actualización periódica ha sido sencilla gracias a que los componentes mejorados se fabrican para que se adapten al diseño anterior. La calidad del agua es buena, y el proceso de lavado es satisfactorio.