Limpieza de la matriz de la peletizadora

Cordial saludo a todos los participantes de este interesante foro sobre la limpieza de las matrices o dados. Espero confiado que lo que a continuación les deseo compartir sea da alguna ayuda.
Por más de 18 años estuve a cargo de La San Lorenzo Industries, Sociedad de riesgo compartido entre California Pellet Mill Company (CPM), y la Ralston Purina Company en la Isla Caribeña de Puerto Rico, donde fabricábamos matrices, rodillos y martillos para todas las plantas de Ralston Purina de EE.UU. México, Centro y sur América, Canadá y parte de Europa. De la época para cuando laboraba como Gerente de estas dos empresas a la época actual, La tecnología en lo que tiene que ver con la fabricación de dados o matrices y rodillos ha revolucionado bastante, en especial en lo que tiene que ver con los diferentes tipos de aceros y tratamientos térmicos, sin embargo, cuando los aquí participantes se refieren a los problemas cotidianos que se les presentan durante los procesos, siguen siendo los mismos de hace 40 años atrás, sólo que en mi época, existía mayor preocupación de las empresas por educar a los empleados (Staff), y operadores, capacitándoles a un nivel óptimo que les permitía en forma anticipada poder evitar o solucionar los problemas que constantemente ocurren en el proceso de la elaboración de alimentos concentrados en pastilla o pelletizado. Uno de los mayores problemas que en mi época confrontábamos y en algunos casos muy remotos hoy día aun ocurren, eran problemas de carácter técnico durante el proceso al cual los dados o matrices eran sometidos para el tratamiento térmico. Actualmente la mayoría de las empresas fabricantes de dados o matrices cuentan con sistemas de tratamientos térmicos muy completos y actualizados que evitan la creación de escala o escamas dentro de las paredes de los orificios. Esta escala o escama de óxido se origina durante el trabajo en caliente, cuando la superficie del metal reacciona con el oxígeno en el aire para formar óxidos de hierro, La escala o escama se presenta en tres óxidos de hierro con diferentes proporciones de hierro y oxígeno. La hematita, Fe2O3, que contiene 30,1% de oxígeno, es el óxido más externo en la capa de la escala o escama, mientras que la wustita, FeO, con 22,3% de oxígeno, es el óxido más interno. La magnetita, Fe _ {3} O _ {4}, contiene 27,6% de oxígeno; Cuando todos los óxidos están presentes, la capa media de la escala es magnética. A temperaturas superiores a 566 ° C (1050 ° F), la wustita es el óxido predominante, pero durante el enfriamiento por debajo de 566 ° C (1050 ° F), una porción de él, se transforma en hierro y magnetita (4FeO = Fe3O4 + Fe). Me refiero a ello por ser un problema que muchos de ustedes desconocen y, que en verdad fue muy común en nuestra época (décadas de los años 70, 80 y 90), causándonos muchos problemas. Afortunadamente podríamos decir que hoy día este problema prácticamente ha desaparecido, pero ello no quiere decir que no exista, en especial cuando los procesos de tratamiento térmico de cementación son rudimentarios y, utilizan aceros SAE 3130 y 5120.
Los causales más frecuentes que dan lugar a un taponamiento de una matriz o dado son:
A. Problemas de una matriz o dado que por mal ajuste de los rodillos los orificios fueron deformados (planchados… Roll Over),
B. Matriz o dado con especificaciones incorrectas.
C. Problemas en la alimentación, deflectores desgastados.
D. Mal ajuste de rodillos.
E. Desconocimiento básico por parte del operario de los ingredientes que componen la formulación y, su reacción a la fricción y temperatura.
F. Vapor (presión y caudal incorrectos), posibles fallas en el funcionamiento de las trampas de vapor.
G. Muy remoto, pero puede existir que la matriz o dado tenga problemas de escala o escama por oxidación durante el tratamiento térmico, en especial si es un acero SAE 3130 o 5120
La gran mayoría de los problemas de atascamiento y taponamiento de una matriz o dado se evitan si el operador ha sido debidamente entrenado, tiene información y conocimiento básico de cómo reaccionan los ingredientes ante el calor por fricción y vapor, los rodillos están bien ajustados, el dado es el adecuado para las fórmulas que está trabajando y está en buenas condiciones, las probabilidades que el dado se tape son mínimas. Cuando el dado es nuevo y se tapa, es probable que con una mezcla de maíz, o avena y algo de lubricante (1 al 1,5 % de aceite mineral o vegetal), logren destaparlo, pero si el dado es un dado ya con buen uso y ocurre un atascamiento, con fórmulas con medio o alto contenido de proteína, fibra, urea, minerales o suero, las probabilidades de poderlo destapar con una mezcla de maíz y/o avena son muy remotas ya que el agujero por aquello de la fricción y los materiales abrasivos tiene algo de conicidad y, por ende, se hace casi imposible destaparlo con una mezcla como la mencionada, lo que conlleva tenerlo que destapar desde la parte exterior hacia adentro en forma manual, bien sea utilizando un dispositivo de impacto tipo neumático o en su efecto, utilizar un punzón del mismo diámetro del orificio y un martillo.

Cordialmente,
Mario E Tobar Jaramillo
Consultor independiente

Martín: Sigo vivito y coleando, y bastante bien de salud. Bueno para andar dando lata otros 10 años, como mínimo.

Efectivamente, la tecnología sobre peletizado y manejo de dados y conchas viene de hace mas de 1/2 siglo. Casi toda esa tecnología está plasmada en aquel escrito de Reed McBain, de la CPM, "Peletizado". Otro muy bueno fue el de Richard H. Leaver de Sprout-Waldron, que cubre mas o menos lo mismo. Otro muy bueno, también de la CPM, fue: "Manual del Operario de Prensas Peletizadoras". Hay muchos otros escritos que nos proporcionaron, Boyd Lemon y Mario Tobar, que enseñan como revisar los dados y conchas de rodillos para determinar problemas de manejo de ellos, y conociéndolos, como eliminar esos problemas. Las contribuciones de GURUS del peletizado como Reed McBain, A.L. Reese, Bill Trapp, Boyd Lemon, y Mario Tobar, nos enseñaron, y nos ayudaron, a logros insospechados de calidad, eficiencias y bajos costos de peletización. Vuelvo a insistir, que tecnología invaluable sobre peletizado, y muchos otros temas sobre la producción de alimentos balanceados se encuentran en los libros "FEED MANUFACTURING TECHNOLOGY" de la AFIA. Estudiando su contenido, se puede aspirar a llegar a ser GURU en la fabricación de alimentos Balanceados. Faltaría la experiencia práctica, la cual toma años al pie del cañón para adquirirla. Espero que los lectores de este foro encuentren interesante esta contribución, y les sea útil.

Ing. Enrique Macías M.

Interesantes los comentarios que leo en este foro. Pero ninguno dice lo que realmente pasa al limpiar la matríz con maíz y aceite.
Yo considero el maíz como un producto "mecánicamente seco". Con lo que a "mecánicamente seco me refiero" es a que el maíz de por si es muy duro en el peletizado. 

He tenido experiencia espectaculares sin usar maíz con aceite. En vez de eso he usado soja entera en grano o garbanzos secos. La ventaja de la soja entera es que no tiene comportamiento de vidrio y a su vez ya contiene aceite. La gran ventaja es que la soja entera funciona como punzón. Al agregarla manualmente se la debe ingresar con una velocidad mínima de tal manera que la carga del motor no se sobrepase pero tampoco hacerlo muy lento porque provocaría que la soja molida entre al rodillo y la matríz convirtiéndose eso en masa que puede provocar un atascado.

Otra ventaja es que no sé produce tremendo desastre al alrededor de la peletizadora.

Como ya mencionado también se puede usar garbanzos u otros granos enteros que contengan por naturaleza suficiente aceite.

Un saludo,
Bernardo Brammertz

Bernardo indudablemente hay muchos otros ingredientes que se pueden utilizar para realizar la limpieza en los dados, pero antes de entrar a ampliar este tema, tal y como lo menciona el amigo Martín Salazar antes de realizar la limpieza se debe identificar el origen que dio lugar al atascamiento y, por ende, al taponamiento del dado. Tal y como lo expuse en mi anterior exposición, en un porcentaje alto, las causas de atascamiento y taponamiento del dado o matriz que ha estado funcionando en forma normal es posible que sea por causas de la formula (Nueva fórmula con desconocimiento de los ingredientes que la componen por parte del operador, o fórmula normal con cambio de algún ingrediente sensitivo al calor), mal manejo, descuido del operador, interrupción en la alimentación en forma momentánea y de golpe llega un poco de la mezcla saturada de humedad, o problemas en la calidad del vapor y/o mal ajuste de rodillos, esto siempre y cuando no sea un dado o matriz nueva.

Bien ya una vez realizado este ejercicio y haber identificado el origen que dio lugar al taponamiento del dado o matriz, podemos proceder a tratar de destapar y limpiar el dado utilizando los ingredientes que esté a nuestro alcance y, que los mismos nos ayuden a limpiar el dado o matriz sin que el ingrediente que utilicemos para realizar la limpieza en vez de ayudarnos, cuse aun mayor problema. Me explico: El maíz es el ingrediente más común dentro de una planta de alimentos concentrados, contrario al fríjol soya (que por lo regular sólo lo tienen los que la procesan para su auto consumo como un producto integral el cual contiene alto porcentaje de aceite natural y un alto contenido de proteína, o en algunos casos algunas plantas de alimentos, también tienen el proceso para extraerle el aceite y les queda la proteína vegetal que es el subproducto o torta de soya (soja), además como acabo de mencionar, el fríjol soya (soja), integral, es un producto de alto contenido de proteína y, la proteína es un elemento sensitivo al calor ( a los 70 °C ya produce problemas y es posible que el dado o matriz que se acaba de atascar esté por encima de esta temperatura), por lo cual si se ejerce mucha presión y se produce más fricción, la proteína se plastificará y empeorará el problema, en cambio el maíz por ser un cereal de buena dureza, de alto contenido de almidón y baja proteína con algo de aceite natural más el 1 o 1-1/2 % de aceite agregado a una temperatura de 90°C no le ocurre este fenómeno, es excelente para limpiar dados o matrices y, se puede tener a mano una mezcla con avena, sorgo, o millo y cebada en cualquier proporción.

Sobre el Garbanzo en mi opinión si se encuentra disponible en el momento de realizar una limpieza de una matriz o dado y no hay otra alternativa……., teniendo precaución en el manejo de este, es una materia prima que puede sustituir los demás cereales que generalmente se recomiendan para limpieza de los dados o matrices ya que su contenido de carbohidrato es alto (por encima del 48 %) , 20 al 21 % DE PROTEÍNA ( CONTENIDO DE PROTEÍNA POR ENCIMA DE UN 10 % + MÁS ALTA QUE EL MAÍZ, EL SORGO, LA CEBADA, EL ARROZ Y LA AVENA DE GRANO ENTERO, PERO INFERIOR A LA PROTEÍNA DEL FRÍJOL DE SOYA O SOJA etc… ), Personalmente no conozco muchas empresas de alimentos concentrados que utilicen el Garbanzo como materia prima y ello los obligaría a tener que pagar por un producto para mantenerlo almacenado sólo para utilizarlo en el momento que la peletizadora se atasque o el dado se tapone.

Para la limpieza de los dados o matrices también pueden utilizar millo o sorgo, avena o cebada en grano con algo de aceite vegetal o mineral en la misma proporción que recomiendo en el maíz, otro producto que es excelente es la granza de arroz o como en algunos lugares le llaman “pica de arroz” que es el grano partido, todos estos ingredientes antes mencionados son cereales de alto contenido de carbohidratos, baja proteína, comúnmente los utilizan las plantas de alimentos concentrados y, hacen parte de sus existencias de materias primas para la elaboración de alimentos concentrados. También pueden hacer una mezcla de los cereales antes mencionados sin importar las cantidades de cada uno y, tenerlo listo al lado de la peletizadora para utilizarlo en el momento que se requiera, lo importante es que esté bien mezclado y contenga algo de aceite.

Amigo Bernardo espero que con estas explicaciones tus dudas al respecto queden aclaradas y, los demás amigos participantes las puedan utilizar en beneficio de sus funciones diarias en la elaboración de alimentos concentrados. Cualquier duda al respecto no dudes en comunicármelo que con gusto trataré de aclarártelo. Les sugiero tener en cuenta las recomendaciones de mi gran amigo y colega Ingeniero Enrique Macías .Malacara

Saludos y un fuerte abrazo a mis colegas foristas.
Mario E Tobar, consultor independiente

Señor Mario Hernández la recomendación para el manejo de humedad y calor en el acondicionador esta muy ligada a la formulación a trabajar ya que para formulas con porcentajes altos de almidón se recomienda tener temperaturas entre 83 y 85 grados, con psi entre 10 y 15 libras para garantizar una buena ganancia de humedad en el acondicionador. Así los almidones pueden desdoblarse y tener una buena calidad del pelet, y para formulas muy bajas en almidón y altas en fibra se recomienda tener presiones altas entre 20 Y 30m PSI para poder desdoblar los pocos almidones en dicha formula. Es muy importante que el vapor de la línea principal este estable entre 110 y 120 libras para garantizar la entrada de vapor en su misma proporción y presión.

Saludos, Jorge Pérez Rodríguez