Procesos de fabricación de los carbones industriales

En las industrias, los carbones en particular las escobillas de carbón, son ampliamente utilizadas para la generación de corriente eléctrica; al ser piezas indispensables para los motores eléctricos, su proceso de manufactura cobra gran importancia. En esta nueva entrada de blog de Carbones Avante les contaremos brevemente el proceso de fabricación de las escobillas utilizadas en distintas aplicaciones en la industria.

En la actualidad podemos encontrar tres tipos básicos de carbón en su estado puro, el diamante, el coque de petróleo y el carbón negro, siendo los dos últimos los que se utilizan dentro de la manufactura de producción de carbón para usos industriales; en las refinerías y plantas de tratamiento de aceites en crudo, quedan residuos en las superficies tras los sistemas de destilación, estos se recogen después de que los productos destilados se recolectan, y se resguarda en grandes cantidades. Este subproducto conocido como coque de petróleo verde es un sólido carbonoso producto del petróleo ya refinado, que se utiliza como combustible y se envía a las manufactureras que trabajan con carbón y que cuentan con la maquinaria adecuada para utilizar dichos productos.

Por su parte el negro de carbón, que se produce al quemar materiales como los aceites, resinas, gases o grasas, mediante procesos que se realizan al interior de cámaras con aire controlado para mantener incompleta la combustión. La materia prima se calcina en hornos que la llevan a temperaturas muy elevadas con el fin de erradicar cualquier tipo de materia volátil e impurezas que puedan contener; posteriormente se pulveriza y cuela el material para que este sea tan fino como la harina. Esta harina de carbón se mezcla con el grafito y con otros ingredientes que se relacionen con la fórmula y grado de carbón con base en las necesidades de los productos que se van a manufacturar, ya que el grado de carbón, grafito y otros materiales le brindan al producto final diferentes propiedades físicas y eléctricas, que cumplirán con una función determinante dependiendo de las demandas técnicas y características de la maquinaria que hará uso final del producto.

Uno de los principales componentes de los carbones es el grafito natural (aunque puede añadirse de forma artificial), que en las escobillas actúa como lubricante sólido y permite reducir el desgaste del sistema, sin dañar a ninguno de los componentes del motor, pero también el grafito ayuda a incrementar la conducción eléctrica, por ello se añade a las mezclas junto con un aglutinante. Los materiales se llevan a mezcladoras calientes, que funcionan a base de vapor y una vez que se enfrían se pulverizan, posteriormente se vuelven a pulverizar y se moldean por medio de presión hidráulica, que variará de acuerdo con el grado de material a procesar. Una vez obtenidos los moldes, se agrupan y se llevan al horno, cuyas temperaturas también varían dependiendo del tipo de carbón a producir.

Tanto el carbón-grafito como el natural, son adecuados para producir escobillas de carbón, que con el paso de los años han ido evolucionando y dando paso a distintos tipos de escobillas en grados de carbón con procesos más complejos de fabricación, en los que se requiere el horneado a temperaturas más elevadas para eliminar las impurezas y para obtener materiales más eficaces en la conducción eléctrica, para lo que también puede utilizarse generadores o anillos rozantes, además de añadirse a la mezcla polvos de metales como el cobre, el zinc o el estaño para producir el grado deseado de conducción.

La fabricación de escobillas de carbón es uno de los procesos más  complejos y costosos, ya que es una manufactura de alta especialización, en la que se requiere de un equipo tecnológico de punta para que cada producto elaborado sea de la mejor calidad, con las características que las industrias necesitan, ya que los carbones son piezas fundamentales en la maquinaria que utiliza motores eléctricos.

Básicamente las escobillas se utilizan en los motores para regular la velocidad, cambiar el sentido de los giros, producir campos eléctricos que generan fuerzas determinadas, o para aplicar ciertas fuerzas en campos eléctricos para poder producir corriente.

Por su parte, las escobillas de tracción se han utilizado en motores eléctricos especializados, como los que utilizan los tranvías, metros, urbanos o ferrocarriles, pero también para contactos eléctricos que utilizan los sistemas de traslación como las grúas, puentes o poleas eléctricas y que se fabrican a base de carbón, grafito o metal-grafito, que son buenos conductores de electricidad.

La composición molecular de los carbones junto con las características del grafito han permitido incrementar el tiempo de vida útil y la productividad de las escobillas, ya que estas suelen dañarse rápidamente debido a la fricción y al desgaste provocado por el roce con otras piezas de los motores eléctricos; al ser materiales auto-lubricados no atacan a la superficie donde se frotan, y en conjunto con el grafito el carbón puede conducir mejor la electricidad, lo cual resulta de gran ayuda en las industrias donde se utiliza maquinaria de corriente continua.

Las nuevas máquinas eléctricas han provocado que la fabricación y transformación del carbón se renueve, utilizándose cada vez más y mejores materiales para fabricar escobillas que respondan a las necesidades de la industria, donde los generadores de corriente alterna son cada vez más utilizados; utilizar y seleccionar adecuadamente estos materiales se traduce en una mejora del rendimiento de las máquinas y en la optimización de los procesos de trabajo, ya que es posible reducir los tiempos y costes que implican las paradas en la maquinaria.

En Carbones Avante somos expertos en la fabricación de escobillas y en la transformación del carbón para responder a las necesidades y demandas de nuestros clientes; visita nuestra página web y conoce los productos y servicios que tenemos para ti.

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