Come scegliere i frantumatori idraulici per la pulizia delle scorie di fonderia?

Le scorie di fonderia non sono roccia — e la scelta del frantumatore ne tiene conto

Un demolitore idraulico utilizzato per la pulizia delle scorie di fonderia risolve un problema fisico completamente diverso rispetto a un demolitore per cave. In una cava, l'obiettivo è frantumare rocce integre la cui resistenza a compressione è nota e relativamente uniforme. In una fonderia, il materiale è costituito da scorie solidificate — una miscela di ossidi metallici, silicati e ferro o acciaio intrappolati — legata a un rivestimento refrattario del crogiolo a temperature che possono essere ancora di diverse centinaia di gradi al momento dell'inizio della pulizia. Il materiale è eterogeneo, l'ambiente di lavoro è caldo e la geometria è vincolata all'interno di un crogiolo o di un forno, il che limita le modalità con cui il demolitore può avvicinarsi alla superficie.

La durezza della scoria varia notevolmente in funzione della sua composizione. La scoria vetrificata dell’altoforno — ricca di silice e calcio — è relativamente fragile e si frattura bene con uno strumento smussato o uno scalpello piramidale. La scoria solidificata (skull) della vasca per acciaio, saturata di ferro e densa, si comporta più come un materiale metallico duro e risponde a impatti concentrati su un punto. Le fonderie che operano con diversi tipi di forno devono gestire entrambe le tipologie nella stessa turnazione. Un demolitore specificato esclusivamente per un tipo di scoria funzionerà male o in modo distruttivo sull’altro.

Il vincolo di selezione determinante è di natura termica. L'olio idraulico del caricatore, le sue guarnizioni, i suoi tubi flessibili e le guarnizioni interne stesse della martellatrice sono tutti progettati per temperature operative che le normali applicazioni edili raramente raggiungono. Accanto a una cucchiaia appena colata, il calore irraggiato dall'ambiente nella posizione di lavoro può superare costantemente gli 80 °C. Le guarnizioni standard in NBR iniziano a degradarsi a tale temperatura. Una martellatrice che funzioni tutto il giorno accanto a una cucchiaia calda con guarnizioni standard presenterà perdite d'olio entro la fine della settimana. Il tecnico addetto alle specifiche della fonderia che ordina una 'martellatrice pesante standard' e si aspetta che resista, sta acquistando un componente destinato a guastarsi in un ambiente per il quale non è stato progettato.

Quattro fattori di selezione — Requisiti della fonderia, cosa specificare e perché i componenti standard falliscono

La tabella illustra le quattro variabili che distinguono la pulizia delle scorie in fonderia dalle applicazioni standard. La colonna 'Perché i componenti standard falliscono' è quella che l'ingegnere della fonderia deve leggere per prima.

La sicurezza dell’operatore modifica interamente la configurazione della macchina

In una cava, l'operatore siede nella cabina di un escavatore a una distanza normale di lavoro dal materiale. In una stazione per la pulizia dei crogioli, lo stesso operatore si troverebbe invece posizionato direttamente sopra un recipiente che potrebbe ancora contenere residui di metallo fuso, in un ambiente caratterizzato da calore irraggiato, rischio di proiezione di scorie e fumi provenienti dal metallo in fase di raffreddamento. La configurazione della macchina deve affrontare tali pericoli — non il livello di rumore o il tipo di scalpello, che sono fattori secondari. È per questo motivo che i robot per demolizione a controllo remoto dominano le applicazioni più impegnative di pulizia delle scorie nelle fonderie. L'operatore lavora a una distanza di sicurezza, mentre il robot compatto raggiunge l'interno o sovrasta il crogiolo, eliminando del tutto il rischio di esposizione.

Per le fonderie che utilizzano un escavatore standard dotato di attrezzatura frantumatrice in una stazione di pulizia fissa, un sistema a braccio frantumatore su supporto fisso montato sopra la posizione della vasca fornisce lo stesso livello di separazione per la sicurezza. L’operatore si trova presso il pannello di controllo, lontano dalla vasca, guida il braccio all’interno del recipiente e frantuma la scoria senza entrare nella zona esposta al calore e agli schizzi. Il vantaggio rispetto a un escavatore mobile è la ripetibilità: la stessa geometria di avvicinamento, la stessa portata dell’utensile e lo stesso flusso di lavoro per ogni ciclo di vasca. La variabilità tra operatori relativamente al tempo di frantumazione — che è significativa quando ogni vasca rimane ferma in attesa che la precedente venga pulita — viene quasi completamente eliminata.

Il programma di manutenzione per un interruttore installato in una fonderia è più stringente rispetto a quello previsto per l'uso in cantiere. Le elevate temperature ambientali accelerano il degrado dell'olio, la deformazione permanente delle guarnizioni e l'usura dei supporti isolanti di un fattore che il manuale di servizio non tiene in considerazione, poiché tale manuale è stato redatto per ambienti cantieristici. Considerare l'installazione in fonderia equivalente a 1,5–2 volte le ore operative nominali ai fini della definizione degli intervalli di manutenzione. Un intervallo di sostituzione del kit guarnizioni pari a 1.800 ore in cantiere diventa di 1.000–1.200 ore accanto a un crogiolo. Anche il ciclo di ispezione della punta si riduce: i cicli termici accelerano il rinvenimento superficiale, trasformando la zona temprata in una zona più tenera. Una punta utilizzata in cantiere e sostituita esclusivamente a causa dell'ingobatura della punta potrebbe richiedere sostituzione molto prima in un'applicazione in fonderia a causa della perdita di durezza, un fenomeno non rilevabile mediante ispezione visiva.