Diseño del sistema de separación de muestras de arcilla para un laboratorío de materiales

Abstract

El presente trabajo de tesis presenta el diseño de un sistema de ventilación industrial para separar muestras de polvo de arcilla seca molida por su tamaño, para el análisis en el Laboratorio de Cerámicos.

El Laboratorio de Cerámicos nos ayuda a comprender y realizar prácticas de las propiedades de materiales cerámicos, que son compuestos sólidos que consisten en la combinación de metales y no – metales. Estos son generalmente duros y frágiles, con baja tenacidad y ductilidad. Son buenos aislantes eléctricos y térmicos debido a la ausencia de electrones conductores, normalmente poseen temperaturas de fusión relativamente altas y una estabilidad elevada en la mayoría de los medios más agresivos debido a la estabilidad de sus fuertes enlaces.

Estos son materiales muy complejos y existen miles de combinaciones entre ellos, que son usados en muchos campos. Es por esta razón que se requieren de estudios detallados y minuciosos.

Una de las prácticas más comunes es la obtención de la granulometría de una muestra, la cual consiste en separar las partículas por el tamaño de grano, obteniendo una aproximación del porcentaje de los materiales que conforman la muestra, en especial los óxidos. Actualmente, la muestra se coloca en la parte superior de una serie de bandejas, ordenadas por el numero de malla, de forma que aplicándole movimiento vibracional, la partículas más pequeñas vayan cayendo, y las grandes vayan quedando en las bandejas superiores.

El sistema de obtención de muestras presenta algunas dificultades, en especial el tiempo que toma en realizar la práctica, que es de aproximadamente cuatro horas por alumno, además de la contaminación que genera al agitar el polvo coloidal y el ruido provocado por el equipo.

Para dar solución a estos problemas, se estableció la necesidad de contar con un sistema que permita mejorar esos aspectos, en especial el tiempo de duración del proceso.

El sistema se basa en la utilización de métodos para transportar sólidos, por corrientes de aire controlado, y de la filtración de la mezcla aire-solido, en el cual se aplican filtros de mangas en serie, arreglados de forma que capturen las partículas más grandes, mayores a 190, 140, 90, 40 hasta 5 μm, y que tenga un sistema de limpieza de pulso de aire, para la recolección de las diferentes partículas.