El principio de funcionamiento de los molinos de tambor mezclador se basa en la granulación húmeda (también conocida como crecimiento por volteo, agitación o aglomeración sin presión), que utiliza el movimiento combinado con el aglutinante líquido para promover la formación de gránulos.

Funcionamiento mecánico

La granuladora de tambor funciona mediante un sistema de accionamiento mecánico en el que el motor principal acciona correas y poleas, transmitiendo la potencia a través de un reductor al eje motriz. Los engranajes partidos instalados en el eje de transmisión engranan con engranajes grandes fijados en el cuerpo del tambor, haciendo girar el tambor cilíndrico. El tambor se coloca en un ligero ángulo (normalmente de 2 a 5°) para facilitar el movimiento del material y la descarga de gránulos por la salida.

Procesado de materiales y formación de gránulos

Alimentación inicial de material: Las materias primas entran en el tambor por la entrada a través de un sistema transportador y consiguen mejores efectos de mezcla y granulación gracias a la rotación continua del tambor.

Acción de volteo: Al girar el tambor, los materiales giran dentro del cilindro, creando un movimiento de rodadura esencial para la granulación. Esta acción rodante permite que las partículas rueden unas contra otras y contra las paredes interiores del tambor.

Introducción: En puntos predeterminados del tambor, se introduce aglutinante líquido mediante un sistema de pulverización. El aglutinante puede introducirse en forma de pulverización atomizada, vapor o gotitas, en función de los requisitos específicos de la aplicación.

Desarrollo de gránulos: La acción rodante combinada con la pegajosidad del aglutinante hace que las partículas finas se junten y formen partículas más grandes. Estas partículas siguen recogiendo más finos y aglutinante a medida que giran en el lecho de material, lo que provoca que se densifiquen y desarrollen capas adicionales a través de un fenómeno conocido como coalescencia.

Métodos de granulación

Granulación por vía húmeda: El tambor puede funcionar mediante granulación húmeda en la que se admite vapor y gas amoníaco, o se añade ácido fosfórico, solución de nitrógeno o lechada de ácido fosfórico para completar las reacciones químicas con suministro de calor dentro del cilindro.

Granulación en frío: Alternativamente, el tambor puede realizar la granulación en frío de materiales compuestos utilizando un suplemento mínimo de humedad.

Acción de la fuerza centrífuga: El cilindro giratorio genera una fuerza centrífuga que ayuda a los polvos a unirse y formar gránulos. Bajo la acción de la presión de extrusión y el movimiento de rodadura, los materiales en polvo se transforman en partículas.

Elementos críticos del proceso

Movimiento Rodante: Lograr una acción rodante adecuada en el lecho de material es crucial para una granulación adecuada, ya que las partículas deben rodar en un efecto de estratificación similar al de rodar una bola de nieve.

Presión y temperatura: Los materiales se aglomeran en bolas mediante el movimiento giratorio del cilindro, que genera una presión de extrusión entre las partículas en condiciones específicas de humedad y temperatura.

Diseño del sistema de pulverización: El sistema de adición de ligante es complejo y en él influyen factores como la forma de introducir el ligante, en qué puntos del tambor se añade y la velocidad de alimentación de ligante en cada punto.

Este proceso continuo de volteo, aplicación de aglutinante y coalescencia de partículas transforma las materias primas en polvo en gránulos uniformes mediante acción mecánica y condiciones de humedad controladas.