Lubricantes para Maquinaria de Vidrio Plano Flotado (Float Glass)
Una planta de float glass es uno de los entornos industriales más extremos: el vidrio fundido entra al tin bath a 1 050 °C y sale a 600 °C hacia el horno de recocido (lehr). Los rodamientos de los rodillos de lehr trabajan a temperaturas de 600–700 °C. Los lubricantes convencionales no existen a esas temperaturas.
Contenidos
1. Zonas de una planta float glass y sus temperaturas
Horno de fusión
T: 1 550–1 600 °C
Sin lubricación mecánica. Refractarios. Sin aceites.
Canal de alimentación (forehearth)
T: 1 100–1 200 °C
Rodamientos de accionamiento de ranura: grafito coloidal en pasta o Sin lubricante (cerámica).
Tin bath (baño estaño fundido)
T: 600–1 050 °C (vidrio), 600 °C (estaño)
Equipos bajo atmósfera N₂+H₂. Aceite de turbina circulante para rodamientos externos. PFPE para sellos.
Horno recocido (lehr)
T: 100–650 °C (gradiente a lo largo)
Grafito coloidal en zona caliente (> 350 °C). Grasa PFPE en zona tibia (200–350 °C). Grasa Ca-sulfonato en zona fría (< 200 °C).
Zona de corte y clasificación
T: 40–80 °C (vidrio a la salida del lehr)
Lubricación estándar: grasas Li-complex, aceites CLP, aceites hidráulicos HM.
2. Horno de recocido (lehr) — Rodillos de transporte
El lehr tiene centenares de rodillos de transporte del vidrio. El gradiente de temperatura a lo largo del horno (650 °C entrada → 100 °C salida) significa que los rodamientos de cada zona requieren lubricantes diferentes. Los rodamientos próximos a la entrada trabajan en condiciones que solo el grafito coloidal puede manejar:
Zona caliente (> 400 °C)
Grafito coloidal en suspensión acuosa o en aceite sintético base. Aplicación manual periódica o por sistema de atomización.
Intervalo: Mensual o según consumo
Zona media (200–400 °C)
Grasa PFPE/PTFE de alta temperatura (T operación hasta 300 °C continuo en rodamiento)
Intervalo: Semestral
Zona fría (< 200 °C)
Grasa Ca-sulfonato NLGI 2 alta temperatura o Li-complex de alta temperatura (T hasta 150 °C)
Intervalo: 1 000 h / semestral
Grafito coloidal — La única opción a > 400 °C
El grafito coloidal (partículas < 1 µm) es el único lubricante sólido estable por encima de 400 °C en presencia de aire. El bisulfuro de molibdeno (MoS₂) se oxida a MoO₃ a partir de 350 °C en presencia de oxígeno, perdiendo su capacidad lubricante. En el lehr, el grafito es el estándar universal para las zonas más calientes.
3. Tin bath — Equipos en atmósfera de nitrógeno-hidrógeno
El baño de estaño fundido opera bajo atmósfera reductora de N₂ + H₂ (2–5%) para evitar la oxidación del estaño. Los mecanismos de los top rolls (rodillos superiores que controlan el ancho del vidrio) trabajan dentro del tin bath o en su entorno inmediato. La lubricación debe ser compatible con la atmósfera reductora y no contaminar el estaño.
- ›Top rolls (rodillos de control de ancho): mecanismo de ajuste angular lubricado con aceite de turbina R&O VG 46 en sistema circulante. Los rodamientos de alta temperatura con PFPE.
- ›Sellos de presión del tin bath: PFPE como lubricante de sello — único compatible con atmósfera H₂ y temperatura 600 °C.
- ›Mecanismos de compuerta de entrada/salida (tweel): grasa de grafito coloidal o PFPE para bisagras y pivotes. No usar aceites minerales que se carbonicen.
- ›Actuadores neumáticos de control (fuera del tin bath): aceite de cilindro neumático sintético VG 32–46, libre de silicona (la silicona contamina el estaño).
4. Cortadoras de vidrio y clasificadoras automáticas
A la salida del lehr (60–100 °C vidrio), las cortadoras y clasificadoras trabajan en condiciones industriales estándar pero con la particularidad del polvo de vidrio abrasivo que contamina todos los puntos de lubricación.
Rodillos de transporte (post-lehr)
Grasa Ca-sulfonato NLGI 2 o Li-complex. Frecuencia elevada de re-engrase por polvo de vidrio: cada 500 h.
Cabezal de corte (scoring head)
Aceite de corte de vidrio (diluyente especial para rueda de diamante). No es lubricante industrial estándar.
Actuadores hidráulicos de clasificadora
ISO HM VG 46 filtrado 10 µm. Polvo de vidrio es abrasivo extremo para las válvulas hidráulicas.
Reductores de accionamiento clasificadora
CLP VG 220 o PAO VG 220. Sellado IP65 mínimo por polvo de vidrio.
5. Tabla de selección — Lubricantes en planta float glass
| Zona / Equipo | Lubricante | Temperatura operación | Intervalo | Nota |
|---|---|---|---|---|
| Rodillos lehr zona caliente (> 400 °C) | Grafito coloidal en suspensión | 400–650 °C | Mensual | Única opción viable > 400 °C |
| Rodillos lehr zona media (200–400 °C) | Grasa PFPE/PTFE alta T | 200–400 °C | Semestral | PFPE estable hasta 300 °C continuo |
| Rodillos lehr zona fría (< 200 °C) | Grasa Ca-sulfonato NLGI 2 | < 200 °C | 1 000 h | Alta resistencia a la temperatura |
| Top rolls tin bath (rodamiento) | PFPE alta temperatura | 300–600 °C | Anual con inspección | Atmósfera reductora N₂+H₂ |
| Sistema circulante top rolls | Aceite turbina R&O VG 46 | < 80 °C (aceite) | Análisis semestral | Mantener fuera del tin bath |
| Sellos tin bath | PFPE | 600 °C | Según desgaste | No sustituir por otro lubricante |
| Rodillos transporte post-lehr | Grasa Ca-sulfonato NLGI 2 | 60–100 °C | 500 h (polvo vidrio) | Re-engrase frecuente por abrasión |
| Hidráulica clasificadora | ISO HM VG 46 filtrado 10 µm | 40–60 °C | 2 000 h + análisis | Polvo vidrio abrasivo para válvulas |
| Reductores accionamiento línea | CLP VG 220 o PAO VG 220 | < 80 °C | 4 000 h / anual | IP65 sellado por polvo vidrio |
6. Lubricantes especiales para la industria del vidrio
| Producto | Base | Rango temperatura | Aplicación específica vidrio |
|---|---|---|---|
| Grafito coloidal en suspensión acuosa | Grafito < 1 µm en agua | Hasta 700 °C | Rodamientos lehr zona caliente; guías del horno |
| Grafito coloidal en aceite sintético | Grafito en PAO o éster | Hasta 500 °C | Puntos que requieren mayor adherencia que suspensión acuosa |
| Grasa PFPE/PTFE (ej. Krytox, Fomblin) | PFPE + PTFE espesante | –60 °C a +300 °C | Sellos tin bath, rodamientos zona media lehr, top rolls |
| Pasta cerámica (aluminum oxide base) | Cerámica + aceite sintético | Hasta 1 200 °C | Roscas y pernos en estructura del horno (no rodamientos) |
| Lubricante seco PTFE spray | PTFE en disolvente volátil | –200 °C a +250 °C | Guías y deslizaderas de clasificadoras; cadenas transporte frío |
Preguntas frecuentes — Lubricación en planta de vidrio float
¿Por qué el MoS₂ no se puede usar en los rodillos del lehr de una planta float glass?
El MoS₂ se oxida a MoO₃ abrasivo a temperaturas superiores a 350 °C en presencia de oxígeno. Por ello, en la zona caliente del lehr, solo el grafito coloidal es viable: es estable hasta 700 °C en presencia de oxígeno.
¿Qué ocurre si entra aceite mineral al tin bath?
El aceite mineral al entrar al tin bath se piroliza inmediatamente, generando hollín que contamina el estaño y la superficie del vidrio. Una contaminación puede inutilizar kilómetros de producción. Solo PFPE o aceite de turbina en circuito cerrado hermético son aceptables en esa zona.
¿Cada cuánto hay que reponer el grafito coloidal en los rodamientos del lehr?
En la zona caliente del lehr (> 400 °C), el intervalo típico es mensual o según consumo visual. Las plantas con sistema de atomización automática aplican de forma continua o semanal.
¿Puede usarse silicona como lubricante en equipos del tin bath?
No. Los aceites y grasas de silicona están absolutamente prohibidos: la silicona en contacto con vidrio fundido o estaño deja depósitos de SiO₂ que crean defectos permanentes en la superficie del vidrio. El PFPE es la alternativa correcta.
¿Qué lubricante usar en las guías y rodamientos de una cortadora automática de vidrio?
Grasa Ca-sulfonato NLGI 2 o Li-complex para rodamientos de rodillos, con intervalo reducido (cada 500 h) por abrasión del polvo de vidrio. Para guías lineales: aceite hidráulico HM VG 46 filtrado a 10 µm.
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