Después del volcador: qué queda dentro del vagón

El volteador gira el vagón abierto y la carga cae a la tolva por su propio peso. Todo lo adherido al suelo y las paredes queda dentro. Después del giro pueden permanecer hasta 300 kg de carbón húmedo en la caja del vagón. Hay tres formas de retirarlo: vibradores en el propio volteador, una cuadrilla o una máquina de cepillos.

Lo que hace el volteador y lo que no hace

El volteador está diseñado para cargas que salen al inclinarse. Sujeta el vagón abierto, lo pone boca abajo y el carbón cae a la tolva. Con grandes volúmenes es un método rápido y fiable mientras la carga fluye.

El carbón húmedo fluye mal y se pega al suelo y las paredes de la caja del vagón. La cantidad restante depende de la humedad y de las propiedades de la carga. El propio volteador no tiene un mecanismo para desprender esa capa.

Cuánto queda

En la práctica quedan hasta 300 kg de carbón en el vagón abierto después del giro. Es carbón húmedo adherido, no carga congelada. La carga congelada se comporta de otra forma, como se explica más adelante.

Si no se retira el residuo, el vagón se lo lleva de vuelta fuera de la terminal. La carga recorrió todo el trayecto sin entregarse, y lo mismo ocurre con cada vagón que pasa por el volteador.

Vibradores en el volteador: VH-500R

El mejor momento para limpiar el vagón abierto es cuando aún está boca abajo. La implantación del VH-500R está en curso. Estos descargadores vibratorios se integran en la estructura del volteador. Un sistema común los controla con la misma secuencia que el volteador.

La secuencia es la siguiente. El vagón está boca abajo y la mayor parte de la carga ya cayó a la tolva. El VH-500R golpea desde fuera el bastidor o la pared del vagón. El carbón adherido se separa del metal y la gravedad lo lleva a la misma tolva.

El VH-500R entrega hasta 550 J por golpe. La presión de trabajo es de 7 bar y cada vibrador consume 2,8 m³/min de aire. No hay modos para cargas concretas: la fuerza del golpe es igual para todos los materiales. La fijación y la geometría se eligen para cada volteador.

La descarga vibratoria junto al volteador ya se utiliza. Algunas terminales emplean descargadores VH-500 con el volteador para que los vagones salgan limpios. El VH-500R integra ese trabajo en el ciclo del propio volteador. Los equipos de Global Technics funcionan en más de 50 terminales desde 2015.

En invierno la situación cambia

Los 300 kg se refieren a carbón húmedo adherido. Si la carga se congela contra el suelo y las paredes de la caja del vagón, puede quedar una parte considerable del carbón en el vagón abierto. Un golpe potente desde fuera desprende la carga ligeramente congelada. El VH-500 funciona hasta −40 °C con aceite especial y aire seco.

Una revisión preparada en 1981 para el Electric Power Research Institute concluyó que las instalaciones carboneras de Estados Unidos no mantenían una velocidad normal de descarga con mal tiempo y que la mayoría no estaba diseñada para carbón congelado. Se usaban agentes químicos, pero la misma revisión no los consideró una solución universal.

El límite práctico

Una investigación de 1979 sobre los inviernos de 1976 y 1977 describe un caso extremo: "An unusual sequence of weather conditions had caused stockpile coal to freeze to depths of several feet. Loaded hopper cars were frozen throughout, effectively creating 100-ton ice cubes."

Un vagón congelado por completo debe pasar primero por una instalación de descongelación. El golpe, la vibración y el cepillo no pueden con una carga en ese estado. La limpieza comienza después de descongelar.

Sin vibradores: una cuadrilla

Cuando el volteador no tiene vibradores, una cuadrilla suele retirar el residuo. Cuatro personas pueden tardar hasta 20 minutos por vagón, es decir, 80 minutos-persona por cada vagón abierto con restos. Trabajan con palas dentro de la caja del vagón.

Durante esos 20 minutos, cuatro personas dejan de atender el resto del trabajo de la planta. Con grandes volúmenes, la limpieza se convierte en un cuello de botella.

Sin vibradores: la máquina de cepillos Sweeper GT

El Sweeper GT ofrece otra forma de limpiar después del volteador. Esta máquina de cepillos se instala en un manipulador estándar como los usados para descargar carbón de vagones abiertos. Trabaja desde arriba, recorre la caja y reúne el residuo en un extremo. Después se retira con una cuchara o por las escotillas. La limpieza tarda 3–5 minutos, nadie entra en la caja y la máquina pesa 4.000 kg.

El Sweeper GT no puede retirar carga congelada. Primero se descongela el vagón y después el cepillo quita el residuo en los mismos 3–5 minutos.