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Un futuro flexible

WALHALLA, EE.UU. Una nueva planta de trituración móvil no solo ha duplicado la producción de áridos sino también mejorado la calidad del producto. Le ha dado a una de las pocas canteras públicas de los Estados Unidos una versatilidad sin precedentes.

Docenas de camiones volquete. seis mañanas a la semana, suben la carretera que serpentea hasta la cantera del Condado de Oconee. Situada cerca de la ciudad de Walhalla, en el noroeste de Carolina del Sur, esta cantera  propiedad del condado produce granito azul, una roca emblemática del lugar.

La cantera produce los áridos que utilizan las autoridades del condado para construir carreteras, canalizar aguas pluviales o proteger taludes. Y también abastece a más de 600 clientes locales, desde empresas de pavimentación hasta particulares que necesitan grava para la entrada a sus casas.

“Atendemos las necesidades tanto de la administración como de los particulares”, dice Thom Moxley, subdirector de la cantera. “Es algo de lo que nos sentimos muy orgullosos”.

Pero con una planta de trituración envejecida, la cantera venía teniendo serios problemas para satisfacer la demanda de áridos. La trituradora estacionaria, de 30 años de antigüedad, solo podía producir 270 toneladas de piedra triturada por hora, a plena capacidad. Y las paradas no programadas retrasaban la producción.

“Terminamos haciendo funcionar la trituradora el máximo de tiempo posible, para cumplir con la producción, sin reservar tiempo suficiente para el mantenimiento preventivo”, explica Moxley.

A principios de 2017, Moxley, sus colegas en la cantera y el administrador del condado empezaron a buscar posibles reemplazos, comparando tanto plantas estacionarias como móviles.

Moxley y el jefe de equipo Billy Buchanan, que entraron a trabajar en la cantera con menos de una semana de diferencia hace seis años, viajaron a Suecia para inspeccionar una planta móvil de propulsión híbrida en 2017.

“Cambia radicalmente la forma de trabajar; en vez de llevar la roca a la máquina, se lleva la máquina a la roca”, afirma Buchanan. “Su eficiencia nos dejó muy impresionados”.

En febrero de 2018, el Consejo del Condado de Oconee aprobó una inversión de 7,5 millones de dólares para mejorar la cantera. El personal de la cantera recomendó comprar una planta de trituración móvil y, desde la administración del condado, se inició un proceso de licitación.

La cantera del condado de Oconee

En explotación desde 1948, la Cantera del Condado de Oconee ocupa 40 hectáreas en el noroeste rural de Carolina del Sur. La cantera vendió aproximadamente 480.000 toneladas de piedra en 2019 y la concesión actual rige hasta 2050. Se calcula que hay reservas suficientes hasta 2100.

La cantera necesitaba una trituradora capaz de producir al menos 590 toneladas por hora de producto acabado, incluyendo al menos 180 toneladas por hora del árido #57 de una pulgada.

“Así de rigurosos fueron los requisitos que debíamos cumplir para que el Condado de Oconee considerara justificada esta inversión”, observa Moxley.

La trituradora también debía ser capaz de producir otros productos, incluyendo el #789, rip-rap clase A y arena asfáltica. Para poder utilizarse en las carreteras estatales, la piedra triturada debía cumplir las especificaciones de gradación del Departamento de Transporte de Carolina del Sur, y tanto el #57 como el #789 debían cumplir también las especificaciones estatales respecto a partículas alargadas o lajeadas.

Interesaba además contar con una trituradora flexible capaz de alternar libremente entre el grupo electrógeno diesel del equipo y la red eléctrica de la cantera.

“Queríamos una máquina de propulsión híbrida porque nuestra eficiencia operativa es máxima cuandos nos alimentamos desde la red eléctrica y, además, el funcionamiento es más silencioso”, explica. “Pero en ciertos momentos del día, usar la red es caro y nos interesaba poder desconectarnos de la red durante las horas de máxima demanda y usar el motor”.

El consejo del Condado de Oconee adjudicó el contrato a Sandvik, cuya oferta incluía una garantía ampliada de cinco años, servicio técnico a cargo del distribuidor local, inspecciones programadas y capacitación completa de los operadores.

“Durante todo este proceso, nuestra sensación era que Sandvik estaba a la vanguardia tecnología y que tenía un producto sólido y muy duradero”, continúa Buchanan. “Todas las empresas participantes en la licitación nos enviaron ofertas con sus soluciones; Sandvik nos envió cuatro opciones. La que acabamos eligiendo incluía algunas soluciones que ni siquiera se nos había ocurrido pedir y capacidad sobrante para acomodar una posible expansión de la cantera en el futuro. Quedaba claro que Sandvik se había puesto en nuestro lugar”.

La cantera compró una planta de trituración móvil porque permite flexibilizar el diseño de los rajos. Puede ser reubicada una y otra vez, permitiendo dimensionar, triturar, cribar y apilar lo más cerca posible del frente.

“No volveremos nunca a encontrarnos en la situación de tener una planta fija situada sobre una roca que necesitamos excavar”, sentencia Buchanan.

En vez de llevar la roca a la máquina, se lleva la máquina a la roca

Moxley cree que la planta también permitirá reducir el gasto en combustible. “Cuando tengamos la cantera en condiciones de acomodar nuestros equipos, podremos atender a los clientes allí mismo, reduciendo los desplazamientos y equipos necesarios para hacer llegar al cliente el producto que necesita”, puntualiza Moxley. “Cuando llegue el momento, simplemente cambiaremos la trituradora de sitio; ya no será necesario rediseñar la planta o volver a empezar de cero. Simplemente ocuparemos una huella diferente”.

Sandvik adaptó el diseño de la nueva planta móvil diesel-eléctrica a los 480 V/60 Hz que suministra la red eléctrica estadounidense. El condado actualizó el sistema eléctrico para que suministrara el voltaje necesario para la nueva planta móvil, cuya puesta en servicio se realizó en noviembre de 2019. Consta de una trituradora de mandíbula móvil primaria Sandvik UJ640, una trituradora de cono secundaria Sandvik US550E, una trituradora de cono terciaria Sandvik UH550E, dos harneros Doublescreen Sandvik QA441e y tres apiladores móviles. Todas las trituradoras móviles incorporan la renombrada tecnología de trituración de Sandvik.

“En cada modelo, se estudiaron las posibilidades de acomodar el crecimiento e integrarse con otras piezas que pudieran formar parte del rompecabezas en el futuro, u otros modelos que pudieran agregarse a las instalaciones. Fue un proceso muy meditado en el que se volcó todo el equipo de Sandvik”, explica Moxley. “Sandvik se aseguró, sobre todo, de que la trituradora de mandíbula no se convertiera en un cuello de botella. Tiene capacidad sobrante que permitirá absorber el crecimiento previsto para los próximos años. Estipulamos una producción nominal de unas 590 toneladas por hora, es decir, más del doble de la producción actual, y creemos que podrá llegar a las 770 toneladas en el futuro”.

La Sandvik UJ640 cuenta con una tolva alimentadora opcional de 18 metros cúbicos para agilizar las operaciones de carga y crear una pila de transición. De este modo, se garantiza un suministro continuo de material a la mandíbula Sandvik CJ615 de 1.500 por 1.100 milímetros y fiador simple, maximizando el rendimiento y la eficiencia. La unidad también está equipada con un martillo Sandvik opcional para despejar obstrucciones y romper rocas sobredimensionadas.

“Es una mandíbula muy profunda que puede acomodar piedras de mayor tamaño”, dice Moxley. “Está diseñada de tal modo que toda la vibración se absorbe a través del sistema de orugas. Al estar sobredimensionada para las necesidades actuales, trabaja metódicamente y de forma holgada, sin estar sometida a grandes esfuerzos. ”.

Mientras no se abra el frente de excavación, el material producido por la mandíbula es acarreado desde la base del rajo a 90 metros de profundidad hasta una pila de almacenamiento, donde un gran cargador de ruedas alimenta la Sandvik US550E. El sistema dual de interbloqueo e inteligencia de la trituradora secundaria está integrado con el sistema de control ASRi (Regulación Automática de la Abertura) de Sandvik para automatizar la optimización del proceso y ayudar a predecir los problemas de mantenimiento, maximizando el tiempo de servicio.

<p>La piedra producida por la nueva planta móvil es más cúbica, una característica esencial para la sustentabilidad de las carreteras.</p>

La piedra producida por la nueva planta móvil es más cúbica, una característica esencial para la sustentabilidad de las carreteras.

“Una vez configurada, la planta de Sandvik puede trabajar prácticamente sin supervisión”, observa Buchanan. “Sabemos que el sistema ASRi nos apoyará en el monitoreo. Nos ha aligerado el trabajo. Se han eliminado casi todas las tareas manuales y todo eso lo brinda la tecnología que ofrece Sandvik”.

Desde la US550E, el material pasa a la UH550E. Ambas trituradoras de cono cuentan con una caja que permite a la cantera presentar un producto acabado.

“Ni siquiera tenemos que llevarlo a las mallas de clasificación; nos da una versatilidad óptima”, dice Moxley. “Incluso nos estamos planteando agregar un par de productos que actualmente no producimos”.

Buchanan, que supervisa el programa de control de calidad de la cantera, subraya que la piedra producida por la nueva planta tiene una forma visiblemente más cúbica, esencial para la sustentabilidad de las carreteras.

“Es fundamental evitar piedras lajas o alargadas,” explica. “Existen múltiples estudios que demuestran que el deterioro de las carreteras es mucho más rápido si hay piedras lajas o alargadas. El alimentador de las trituradoras de cono de Sandvik está provisto de un sensor de nivel que siempre suministrará a la trituradora la cantidad exacta necesaria de roca para triturar roca sobre roca y que salga un producto cúbico. Con la planta antigua, eso simplemente era imposible”.

Gracias a la capacidad de alimentación intermitente de las nuevas trituradoras de cono, este problema prácticamente ha dejado de existir.

“Con la planta antigua, las piedras lajas y alargadas suponían el 14% del total”, detalla Buchanan. “Con la planta de Sandvik, ahora se sitúa en el 4%. Es una mejora espectacular”.

Una canaleta divisora montada en la parte posterior de dos harneros Sandvik QA441e divide el material procedente de la trituradora terciaria. Al combinarse con el sistema patentado Doublescreen, permite a la cantera producir simultáneamente áridos #57 y #789.

Thom Moxley, subgerente de la cantera de Oconee County.

Thom Moxley, subgerente de la cantera de Oconee County.

Cada uno de los tres apiladores móviles de 24 metros expulsa el producto final sobre una pila de almacenamiento de 5.400 toneladas.

“Eso nos permite ahorrar en el transporte del producto”, afirma Moxley. “De hecho, lo podemos vender directamente desde la pila”.

Han pasado dos meses desde el desmantelamiento de la vieja planta y la nueva planta móvil brinda una versatilidad sin precedentes.

Podemos concentrarnos en los productos y reorientar los materiales para optimizar la producción en función de nuestras necesidades”, explica Moxley. “Continuamente, descubrimos cosas nuevas que antes no podíamos hacer. La tecnología moderna es asombrosa. Tenemos la gran fortuna de contar con una planta nueva capaz de duplicar con creces nuestra producción”.

Buchanan coincide: “Queríamos mejorar a través de la tecnología y creo que eso es lo que hemos conseguido, gracias a Sandvik”, dice. “Estoy muy satisfecho. Evaluamos varias empresas y los mejores productos los tenía Sandvik. Ahora contamos con un colaborador que nos acompañará durante las próximas décadas”.