clasificacion

1

METALURGIA I

OPERACIONES DE CONMINUCION

Met. I

1.1. TRANSPORTE DE SÓLIDOS A GRANEL

1.1.1. INTRODUCCION

El transporte de sólidos a granel procedente de una tolva o de una pila de almacenamiento es una operación decisiva en una planta de procesamiento. Se emplean alimentadores para controlar y regular el régimen de extracción de los sólidos de su almacenamiento. Normalmente, es necesario un medio para transportar los sólidos a granel del alimentador al siguiente paso de procesamiento.

Para ello se emplea una variedad de métodos. La selección depende de varios factores, incluso de la naturaleza y el tamaño de los sólidos, de la distancia a la que han de moverse los mismos y del cambio de elevación que se requiere. Los fabricantes proporcionan descripciones detalladas de sus equipos, y en la literatura se encuentran estudios profundos sobre este tema.

La clasificación del equipo para transporte de sólidos a granel es un tanto arbitraria; sin embargo, es conveniente clasificarlos como toboganes, transportadores mecánicos (horizontales e inclinados), transportadores neumáticos y elevadores.

1.1.2. TOBOGANES

Los toboganes son placas planas que se emplean para transportar sólidos a granel en distancias cortas por flujo por gravedad. Normalmente se usa un tobogán en puntos de transferencia, como los que ocurren entre alimentadores y transportadores, o en la descarga de un transportador a otro.

Un tobogán debe tener la capacidad adecuada para la ubicación; a que se destine, además, los sólidos no deben permanecer en él.

Los sólidos a granel se deslizan sobre el tobogán a cualquier placa plana mientras la pendiente del mismo ceda al ángulo de fricción de la pared.

Las superficies de los toboganes se revisten normalmente con blindajes para prolongar su vida útil. El desgaste es particularmente alto por el ángulo de incidencia sobre la superficie del tobogán. Los elementos de blindaje, que generalmente son de caucho, pueden ser lisos o de superficie estriada para reducir este ángulo de incidencia.

1.1.3. CORREA TRANSPORTADORA

El equipo de transporte más usado se compone de una correa sin fin que se mueve por sobre una serie de rodillos (Figura 1.1). Las correas transportadoras se fabrican en una amplia gama de tamaños y con cierta inclinación, ya sea en sentido ascendente o descendente. Las características principales de todos los diseños aparecen en la Figura 1.1.

Apuntes Metalurgia I UCN, Manuel Espejo G.

Met. I

Para que el diseño de una correa transportadora satisfaga una necesidad en particular, tienen que determinarse las propiedades del material a transportar. Estas propiedades son el tamaño y la distribución de tamaños, la densidad, el contenido de humedad, la temperatura, la naturaleza abrasiva o corrosiva y el ángulo de reposo. El ángulo de reposo, o más correctamente el ángulo dinámico de reposo que también se llama ángulo de sobrecarga cuando se hace mención a correas transportadoras, es el ángulo que naturalmente el material a granel cuando se le carga la banda transportadora en movimiento (Figura 1.1). Es una propiedad del sólido a granel en particular.

También se fabrican transportadores de placas o correa articulada para usarse en servicio pesado.

Figura 1.1.- Representación de una Correa Transportadora.

1.1.4. VARIABLES DE INTERES E INFLUENCIA EN LA OPERACION

En una planta de molienda es común que el material se acopie en una pila de almacenamiento (stock pile) previo a la entrada a la unidad primaria de molienda tal como un molino SAG.

Bajo el stock pile se encuentra una serie de alimentadores que son correas cortas provistas de varios polines, la cuales son movidas por un motor de velocidad variable.

Estos alimentadores descargan en una correa que alimenta de mineral al molino. La alimentación de carga fresca a un molino SAG debe ser maximizada en base a la potencia consumida por el molino y a la presión en los descansos.

La medición del tonelaje de alimentación se realiza mediante un pesómetro instalado en la correa de alimentación al molino, y una señal de control actúa sobre los alimentadores de velocidad variable.

Las principales variables y su importancia en el proceso se presentan en la siguiente Tabla 1.1.


Met. I

Tabla 1.1.- Variables de Transporte de Sólidos.

VariableDescripciónFísica

MediciónClasificación de la Operación

Comportamiento de la Operación

Velocidad de rotación de los Alimentadores

Ton de mineral que descargan del stock pile por el empuje de este mediante la correa

Indirectamente a través del flujo másico de alimentación

Variable de Control (está acoplada a la potencia del chancador)

Variable

Velocidad de Rotación de las correas

Velocidad a la cual la correa transporta mineral

rpmVariable de Carga Fijo

Atollo de Mineral Alimentado

Nivel en chutes de descarga alimentadores

Interruptor de Nivel en chutes de descarga ali-mentadores

Variable de Carga Variable

Tonelaje de Alimentación o Flujo Másico de Alimentación

Cantidad de Mineral transportado por una correa de velocidad fija

Se mide con un pesómetro en las correas de alimentación a los molinos

Variable de Actuación Variable

Tensión de la Correa

Grado de Tensión “guateo” de la Correa

Se podría medir duran-te una deten-ción del molino

Variable de carga Poco Variable

Desalineación de la Correa

Correa no centrada entre los polines y botando material

Sensor de alarma en los polines guía

Variable de Carga Poco Variable

Atollo de la Correa

La correa deja de girar por atasco de mineral o resba-lamiento por exceso de carga

Sensor de velocidad “cero”

Variable de Carga Poco Variable

Granulometría del minera (xi)

Tamaño de Partículas Analizador de Tamaño de Partículas Monitores TV

Variable de Actuación Muy Variable

1.2. CHANCADO

1.2.1. INTRODUCCION

La fragmentación de minerales agrupa una serie de técnicas que tienen como función la reducción de tamaño, mediante acción mecánica externa. Desde el punto de vista de reducción de tamaño de minerales, el objetivo principal es liberar físicamente los elementos de valor o minerales de la ganga que componen un material heterogéneo tal como una roca. Otros objetivos de la reducción de minerales pueden ser reducir el material a dimensiones tales que puedan ser manipulados o transportados, o mejorar la


Met. I

velocidad de las reacciones químicas cuya cinética es función de la superficie de los cuerpos y por lo tanto del estado de fragmentación en que se encuentren.

Los problemas que se encuentran al reducir el tamaño de partículas grandes y pequeñas son diferentes, debido a que cuando la partícula es grande la energía para fracturar cada una de ellas es alta pero la energía por unidad de masa es pequeña, entonces a medida que disminuye el tamaño de partícula, la energía por unidad de masa para fracturarla aumenta. Por lo anterior, los equipos utilizados también son distintos, y la reducción de tamaño se divide en dos grandes etapas. La operación de Chancado que corresponde a la reducción de tamaño de partículas muy grandes, desde 1 metro a 1 centímetro, se lleva a cabo en Chancadoras que tienden a ser equipos grandes y estructuralmente fuertes, y la operación de Molienda que corresponde a la reducción de tamaño de partículas menores a 10 mm, se realizan en Molinos que son equipos que dispersan energía sobre un gran área.

La Tabla 1.2 da una idea de los rangos de tamaño, consumo de energía y equipos utilizados en cada etapa.

Tabla 1.2.- Etapas de la reducción de tamaño.

Etapa Sub-EtapaRango deTamaño

Energía(kWh/T)

Equipo

ChancadoPrimario 100 cm a 10 cm 0.3 a 0.4 Chancador de MandíbulaSecundario 10 cm a 1 cm 0.3 a 3.0 Chancador de ConoTerciario 1 cm a 0.5 cm 0.4 a 0.5 Chancador de Cono

MoliendaPrimaria 10 mm a 1 mm 2 a 6 Molino de BarrasSecundaria 1000 m a 100 m 4 a 10 Molino de BolasTerciaria 100 m a 10 m 10 a 30 Molino de Bolas

Las maquinarias de fragmentación se pueden dividir en distintas categorías, según la naturaleza de las fuerzas que se aplican:

a. Aparatos de aplastamiento alternativo (chancadoras de mandíbula y giratorias).

b. Aparatos de percusión (molinos de impactos, molinos de martillos).c. Aparatos de fricción o de frotamiento (molino de muelas y molinos vibrantes).d. Aparatos mixtos que operan por compresión, fricción y percusión (molinos de

barras y bolas, molinos autógenos).

El chancado es la primera etapa de la reducción de tamaño. Generalmente es una operación en seco y se lleva a cabo en 2, 3 e inclusive en 4 etapas.

Un efecto importante de hacer notar es que mediante la trituración es imposible obtener partículas que en su totalidad sean de un volumen igual y uniforme. Cuando el chancado se realiza de modo tal que ninguno de los fragmentos obtenidos sobrepase una dimensión previamente definida, conduce a la obtención de toda una gama de tamaños comprendidos entre la mencionada dimensión y la infinitamente pequeña. Los fragmentos reducidos a tamaños bastante menores al límite impuesto se denominan


Met. I

sobre chancados. Estos fragmentos sobre chancados pueden ser deseados, tolerados o rechazados según sean los objetivos de la operación. En todos los casos, implica un exceso de gasto de energía. Al respecto cabe hacer notar los siguiente conceptos:

a. Una serie de etapas de chancado consecutivas generan menos finos sobre chancados que el chancado equivalente en una sola etapa.

b. La forma media de los granos chancados varía de acuerdo con su clasificación en la escala de tamizado. Los granos más gruesos tienen una forma claramente alargada. Los granos de tamaño medio son los que más se acercan a la forma cúbica y los granos finos nuevamente son mayoritariamente alargados y planos.

c. Cuando el chancado de una roca estructuralmente homogénea se lleva a cabo en un equipo con un excesivo coeficiente de reducción (chancador de mandíbulas con ángulo demasiado abierto), el producto resultante estará compuesto por un elevado porcentaje de granos gruesos, cuyos ángulos están redondeados a causa del desgaste y el resto del material estará compuesto por granos finos lo que implica una falta casi total de granos intermedios.

Otros elementos que intervienen e influyen en la operación de chancado, son:

a. Las características físicas del material a chancar; es evidente que las características físicas del material a chancar pueden influir en la velocidad de aplastamiento y de deslizamiento de la carga.

b. Coeficientes de fricción y ángulos de admisión; los cuales intervienen de dos maneras: fricciones internas de material y fricciones contra los materiales o piezas que llevan a cabo el chancado (mandíbulas). A su vez esto depende del material que puede ser seco o húmedo, anguloso o redondo, áspero o untuoso, etc. y de la naturaleza, forma y estado en que se encuentren las piezas que ejercen la fractura, que pueden ser planas, ondulada, dentadas, rugosas o lisas. Por lo tanto la fricción influye de dos maneras; sobre la velocidad de deslizamiento de la carga y sobre el ángulo de admisión que condiciona el ángulo máximo admisible.

c. La granulometría de alimentación y la granulometría de los productos chancados se puede definir en función de los siguientes factores:

i. Relación entre la dimensión de los tamaños más gruesos y la dimensión de la boca de alimentación.

ii. Porcentaje de los elementos menores a la dimensión salida del chancador o cercanos a esta dimensión.

iii. Presencia de finos húmedos, aun en pequeña cantidad, disminuye la producción.


Met. I

iv. En el caso de presencia de materiales húmedos se impone el harneado previo al chancado.

v. En el caso de alimentación de materiales secos no se justifica el pre harneado, excepto una excesiva cantidad de finos en la carga.

1.2.2. EQUIPOS DE CHANCADO

El chancado se lleva a cabo en máquinas pesadas que se mueven con lentitud y ejercen grandes esfuerzos a bajas velocidades. El esfuerzo se aplica a las rocas de mineral a través de una superficie móvil o mandíbula que alternativamente se acerca y aleja de otra superficie fija fracturando la roca entre ellas. Una vez fracturada, los fragmentos se deslizan por gravedad hacia la parte inferior del chancador donde son sometidas a nuevos esfuerzos siendo re - fracturadas.

Las chancadoras pueden clasificarse de acuerdo al tamaño del material a tratar con algunas subdivisiones en cada tamaño de acuerdo a la manera en que se aplica la fuerza.

1. Chancador Primario o Grueso trata el mineral que viene de la mina, cuyos tamaños se encuentran entre 1,5 metros (60 pulgadas), que son reducidos hasta un rango de 15 a 20 cm (6 a 8 pulgadas). Este material va generalmente a una pila de almacenamiento (stock pile) que actúa como "pulmón" entre la mina y la planta. Por lo general se emplean Chancadores de mandíbulas y Chancadores giratorios.

2. Chancador Secundario, que toma el producto del chancador primario y lo reduce hasta tamaños entre los 5 a 8 cm (2 a 3 pulgadas). Se emplean Chancadores giratorios más comúnmente llamados Chancadores de Cono.

3. Chancador Terciario, que toma el producto del Chancador Secundario y lo reduce a tamaños entre los 1 a 1,5 cm (3/8 a 1/2 pulgadas) que normalmente pasa a molienda. Casi universalmente se emplean chancadores de cono de igual forma que si se llevara a cabo Chancado Cuaternario.

1.2.2.1. Chancadores Primarios

Los Chancadores Primarios se caracterizan por una aplicación de fuerza con baja velocidad a partículas que se ubican entre dos superficies o mandíbulas prácticamente verticales, que convergen hacia el fondo del equipo y que se acercan y alejan alternadamente con un movimiento de pequeña amplitud que esta limitado para evitar el contacto entre mandíbulas.

1.2.2.1.1. Chancadores De Mandíbula


Met. I

Los chancadores de mandíbula son equipos que actúan por compresión y se componen de dos mandíbulas dispuestas una enfrente de la otra, en forma de V, una de éstas está fija y la otra se mueve alternativamente mediante un sistema de biela excéntrica y placas de articulación. La alimentación ingresa por la parte superior, la cual al tomar contacto con la mandíbula móvil cuando ésta se acerca, provoca por compresión, la fragmentación de los bloques de mayor tamaño. El alejamiento de la mandíbula permite que los fragmentos desciendan por gravedad a través de la cámara, posesionándose en niveles inferiores donde vuelven a sufrir aplastamiento y por lo tanto nuevas fracturas. Los productos son finalmente evacuados por la parte inferior del chancador.

Existen dos tipos principales de chancadores de mandíbulas: el tipo Blake, caracterizado por una mandíbula, cuya sección de abertura de salida es variable, y el tipo Dodge que se caracteriza por estar equipada con una mandíbula móvil articulada en su parte inferior y cuya sección de la abertura es mas o menos constante.

En la Figura 1.2 se muestra un chancador tipo Blake.

Figura 1.2.- Chancador tipo Blake. Figura 1.3.- Chancador tipo Dodge.

Algunas características del chancador tipo Blake son:

i. El orificio de salida es regulable mediante cuñas móviles en placas de articulación.

ii. El ángulo de entrada o de las mandíbulas, es función de la excentricidad de la biela.

iii. La tasa de producción es función del volumen de la cámara de chancado y de la velocidad del eje de la biela excéntrica. Con el fin de mejorar la tasa de producción se utilizan mandíbulas móviles, cuyo perfil es curvo.

iv. La razón de reducción es limitada y se encuentra normalmente que su valor es 4.

El consumo de energía varía según la dureza del mineral y el consumo de acero es del orden de los 15 a 20 g/ton, para un acero al manganeso.


Met. I

En el chancador Dodge, la mandíbula tiene el pivote en la parte inferior como se muestra en la Figura 1.3, lo que da un área de admisión variable pero un área de descarga fija. Su uso esta restringido al laboratorio, donde se requiere exactitud en el tamaño de las partículas y nunca se usa para trabajo pesado pues se atora con facilidad. Su consumo de energía es considerable, sin embargo, la razón de reducción puede alcanzar el valor 10.

1.2.2.1.2. Operación De Chancadores De Mandíbula

Cuando una roca de gran tamaño, como la que proviene de la mina (1,5 m) cae en la boca del chancador, es comprimida por la mandíbula móvil contra la fija. La mandíbula móvil se mueve a una velocidad que disminuye a medida que el equipo es de mayor tamaño, por ejemplo, un chancador de 50 x 84" se mueve a 100 r.p.m. y un chancador de 7 x 10" se mueve a 300 r.p.m. La velocidad también está relacionada con el mineral y con la velocidad de la caída de rocas de mineral a través del chancador. La roca que cae es detenida por el cierre de la mandíbula, posteriormente la mandíbula se abre y la roca fragmentada cae por gravedad y ante un nuevo cierre de la mandíbula también se frena pero con menor intensidad a medida que se acerca a la salida. La operación del chancador debe permitir que exista el tiempo suficiente para que la roca mordida en distintos niveles de la cámara pueda caer por gravedad a una nueva posición donde será nuevamente mordida. La roca fragmentada, a medida que se fractura continúa cayendo a nuevos puntos de detención hasta que finalmente descarga. Durante cada mordida de las mandíbulas la carga aumenta de volumen debido a la creación de intersticios entre partículas. Por otro lado este mayor volumen, a medida que desciende se va enfrentando a un volumen de cámara gradualmente menor, razón por la cual se produciría un atoramiento de la carga sino fuese por el diseño de movimiento de la mandíbula móvil cuya amplitud de oscilación va en aumento a medida que se desciende en el chancador. Esto acelera la carga a través de la cámara del chancador permitiendo su descarga a una velocidad suficiente como para dejar espacio para que entre carga fresca. Este modo de operación se denomina chancado libre o detenido donde son las mandíbulas la que realizan la reducción de tamaño y es opuesto al chancado atorado (choked), que ocurre cuando el volumen de material que llega a una región específica de la cámara es mayor que el que la deja y donde la reducción de tamaño se debe a que la partículas se fracturan entre si, lo cual puede llevar a una excesiva formación de finos y a daños en el chancador si el atorado es severo.

El tamaño del producto se controla por la abertura de descarga, que puede ajustarse usando placa - palancas de longitud adecuada. El desgaste de las mandíbulas produce un aumento de esta abertura, por lo cual debe regularse periódicamente.

La demanda de energía es fluctuante, pues el chancador opera cuando las mandíbulas se acercan. Para nivelar esta carga están provistos con volantes de gran peso que almacenan energía durante la parte ociosa del ciclo y la entregan en la mitad del chancado, como se muestra en la Figura 1.4. Por esta razón la capacidad del


Met. I

chancador está limitada al peso y tamaño de éste. Debido a que sufre alternadamente carga y descarga de esfuerzos, los chancadores son robustos y deben tener fundaciones fuertes para soportar las vibraciones.

La amplitud del movimiento de la mandíbula varía desde los 3/8" para una máquina pequeña hasta 21/2" para una máquina grande. También varía según el material a tratar, pues es mayor para materiales tenaces y plásticos y es menor para materiales más duros y frágiles. La ventaja de operar con mayor amplitud es que existe menos peligro de atoramiento porque el material sale con mayor rapidez. Sin embargo, tiene como desventaja una mayor producción de finos, lo que inhibe el chancado libre, y aumenta los esfuerzos de trabajo del chancador.

Figura 1.4.- Vista general de un chancador de mandíbulas de tipo excéntrico elevado.

El grado de reducción del chancado se mide por el cuociente entre una dimensión escogida de las partículas de alimentación a la dimensión correspondiente de las partículas de descarga. Si la dimensión escogida es el tamaño de partícula más grande que se encuentra en la alimentación y descarga, se denomina razón límite de reducción. Un chancador es capaz de operar con una razón límite de 0.85G/So, donde G es el ancho de la abertura de admisión y So es la abertura de descarga en posición abierta, su valor operacional promedio es cercano a 3 y rara vez es mayor a 4.

Finalmente se define la razón de reducción del 80%, como el cuociente entre el tamaño del 80% de la alimentación y el tamaño del 80% del producto.


Met. I

1.2.2.1.3. Chancadores Giratorios

Esencialmente consisten en una superficie fija cuyo manto tiene la forma de un cono invertido, dentro del cual hay una superficie en forma de tronco de cono. El mineral es chancado en el espacio anular que converge hacia abajo. El cono móvil está montado en una excéntrica en la parte inferior y sujeto en la parte superior. La acción del giro del cono es tal que aproxima y aleja de la carcaza exterior fija y así las rocas que caen en ese espacio son mordidas y chancadas, por lo tanto, este chancador actúa por aplastamiento o compresión entre una pared fija y un cuerpo tronco cónico. Las carcazas son fabricadas de acero al manganeso.

El equipo será un chancador giratorio cónico cuando el eje vertical describa un cono, o de rotación cilíndrica cuando el eje vertical describa un cilindro. Cabe hacer notar que en todo momento el chancador giratorio se comporta como un chancador de mandíbulas. Existen dos tipos de equipos ampliamente extendidos: el chancador tipo Gates y el tipo Symons.


Figura 2.4.- Chancador Giratorio tipo Gates.

Met. I

En la Figura 1.5 se muestra el chancador tipo Gates, el movimiento excéntrico es proporcionado en la parte inferior del eje que puede girar sobre sí mismo. Las principales características técnicas de este equipo son las siguientes:

i. La velocidad de rotación del eje es del orden de 200 r.p.m.ii. La razón de reducción es del orden de 6.iii. El consumo de energía varía según el tamaño del equipo y se encuentra entre

los 0.3 a 1.2 CV/h/TM.

En la Figura 1.6 se muestra el Chancador tipo Symons; sus principales características son:

i. La velocidad de rotación alcanza a 250 r.p.m. La amplitud obtenida es 5 veces superior a la obtenida con un eje suspendido.

ii. La razón de reducción tiene una media de 12, pero puede alcanzar hasta 20.iii. Tiene la desventaja que es muy sensible a los materiales húmedos y con

muchos finos.

1.2.2.1.4. Comparación Entre Chancador De Mandíbula Y Giratorio

La mayor diferencia que existe entre un chancador de mandíbulas y uno giratorio, es la relación diferente que presentan para las dimensiones de admisión máxima y para los flujos de material que puedan absorber.

En general un chancador de mandíbula es más conveniente para instalaciones pequeñas. El chancador giratorio es más fácil de atascarse cuando la roca es fibrosa o

arcillosa. Por otro lado, la descarga del chancador giratorio es más uniforme y debido a sus superficies curvas la descarga no permite que pasen rocas con forma de “laja” que podrían pasarse sin chancarse en un chancador de mandíbulas. El chancador de mandíbulas se emplea cuando la dimensión del material a chancar es relativamente


Figura 1.6.- Chancador Giratorio tipo Symons.

Met. I

importante con respecto a una producción horaria determinada. Cuando el caudal de producción es más importante que las dimensiones de los productos a tratar (lo que será en particular el caso de elementos finos), se impone la elección de un chancador giratorio.

1.2.2.1.5. Chancadores Secundarios Y Terciarios

Los chancadores secundarios son más livianos que los primarios, debido a que toman como alimentación la descarga ya chancada en la etapa primaria. El tamaño de entrada tendrá como máximo 6 a 8” de diámetro y estará limpio de constituyentes dañinos que acompañan el material de la mina, tales como, trozos metálicos, maderas, arcilla y barro, lo cual facilita la operación. También operan con alimentación seca y su propósito es reducir de tamaño el material a niveles aptos para ser tratados en molienda o chancado terciario si el material lo requiriese. Existen dos tipos:

i. Modificaciones de los chancadores de mandíbulas y giratorios (se usa una abertura de salida menor).

ii. Rodillos trituradores.1.2.3. VARIABLES DE INTERES E INFLUENCIA EN EL PROCESO

Tabla 1.3.- Variables de Chancado.

NombreVariable

DescripciónFísica



Características físicas del material a chancar

DurezaComposición

Indirectamente a través de la energía específica

Variable de Control

Variable

Humedad Humedad del Mineral Visual Gravimétrico


Sobre-Chancado

Material de menor tamaño al deseado

Clasificación en harneros

Variable de Actuación

Variable

Velocidad aplastamiento

Choque y compresión de partículas en la cámara de chancado

Indirectamente a través de la capacidad de tratamiento


Poco Variable

Deslizamiento de la carga.

Avance de la carga en la cámara

Indirectamente a través de la capacidad de tratamiento


Poco Variable

Coeficiente de fricción.

Fricciones internas de material y contra las máquinas

Desgaste de las máquinas Variable de Carga Poco Variable

Ángulos de admisión

Abertura de alimentación al chancador

Ausencia partículas de tamaño intermedio

Variable de Control

Variable

F(x) Granulometría de alimentación

Porcentaje de los elementos menores a la



Met. I

dimensión de entrada

P(x) Granulometría de los productos

Clasificación por Harneado

Variable de Control

Poco Variable

Etapas deChancado

Chancado, primario, secundario, terciario, etc.

Indirectamente a través de la generación de finos.

Variable de Diseño

NombreVariable

DescripciónFísica



Abertura de salida o descarga

Distancia entre Mandíbula fija y móvil a la salida de la cámara

Clasificación por Harneado

Variable de Control

Poco Variable

Velocidad Velocidad de Movimiento de la mandíbula móvil

En rpmVariable de Control

Poco variable

Amplitud Alejamiento entre Mandíbula fija y móvil cuando ésta se mueve

En unidades de longitud


Poco variable

Grado de reducción

Cuociente entre una dimensión de las partículas de alimentación a la dimensión correspondiente de las partículas de descarga

Razón


1.3. CLASIFICACION EN HARNEROS

1.3.1. INTRODUCCION

El harneado es una operación de clasificación por tamaño de partículas de formas y dimensiones distintas, por presentación de estas partículas sobre una criba o tamices, que son aparatos que presentan una abertura de dimensiones específicas, cuya finalidad es separar el producto en dos fracciones: el pasante compuesto por partículas de dimensiones inferiores a la de la abertura de la malla del harnero (bajo tamaño, “-“) que pasan a través de ésta, y el rechazo compuesto por partículas de tamaño mayor a la abertura (sobre tamaño, “+”) que quedan retenidas sobre la malla del harnero y son evacuadas por separado.

1.3.2. OPERACION Y CARACTERISTICAS DE LOS HARNEROS

El harneado comienza desde la salida del mineral de la mina y se presenta en varias de las etapas siguientes de la conminución.


Met. I

Los problemas asociados al harneado son la elección adecuada de una superficie de clasificación por tamaños y obtener un movimiento relativo de la masa en gránulos con relación a esta superficie. Este movimiento es diseñado de modo tal que cada una de las partículas tenga el máximo de oportunidades de atravesar las aberturas, asegurando al mismo tiempo el transporte de las partículas sobre tamaño del harnero hacia su punto de evacuación.

Las aberturas deben permanecer prácticamente libres, esto es físicamente difícil de lograr, pues partículas de tamaño similar o forma muy irregular tienden a quedar atascadas en las aberturas, haciendo imperfecto el harneado. Esto se debe a que se ocupan parrillas inclinadas donde sólo la fuerza de gravedad induce a las partículas a atravesar la abertura. En los trómeles cilíndricos, además de la fuerza de gravedad está presente la inercia de adhesión de la masa causada por los giros consecutivos. En los harneros planos, el transporte se hace por impulsiones mecánicas horizontales combinadas con la gravedad o por impulsiones mecánicas. En los harneros vibratorios o vibrantes, el transporte se lleva a cabo mediante impulsiones, en tanto que la vibración de la masa provoca una estratificación que conduce los fragmentos más gruesos hacia la superficie del lecho y a los más finos hacia la parte inferior o base, lo cual es eminentemente favorable para el harneado. La Tabla 1.4 resume las características y los límites de utilización de los medios de harneado.Tabla 1.4.- Comportamiento de los Medios de Harneado.

Aparatos Capacidad en ton/h/m2

Límite Inferior de Utilización

Carbón Mineral En seco En HúmedoTrómeles 0,1 a 5 0,2 a 1 Grueso GruesoHarneros Vibratorios 1 a 5 2 a 10 1 mm 0,5 mmHarneros de Sacudidas 0,5 a 2 1 a 4 0,5 mm 0,2 mm

El harneado mecánico se basa en las oportunidades de paso de las partículas a través de la superficie del harnero, las cuales son función de: la trayectoria, es decir, velocidad y dirección de las mismas, de la forma y espesor del orificio, de la probabilidad que una partícula pueda encontrarse con los orificios, etc. Las partículas de tamaño claramente inferior a la abertura pasan sin mayores problemas. Por el contrario las partículas cuyo tamaño se va acercando al tamaño de la abertura tiene cada vez menos oportunidades de pasar. Se denominan partículas difíciles a aquellas cuyo tamaño se encuentra comprendida entre 0.75 a 1.5 veces el tamaño de la abertura de la malla.

1.3.3. CAPACIDAD DE HARNEADO

La capacidad de los harneros es difícil de prever, pues depende de muchos factores los que se pueden clasificar en cuatro categorías:

1. Factores propios de la superficie del harnero, tales como, tamaño y forma de las aberturas, perfil de la sección de paso, inclinación, fracción de vacíos.


Met. I

2. Factores propios al movimiento del harnero, frecuencia de movimiento, amplitud, forma de la curva.

3. Factores del material a harnear, tales como, granulometría, coeficiente de forma, porcentaje de gránulos difíciles, contenido de humedad libre, contenido de elementos coloidales (amplitud al atascamiento).

4. Factores propios a las condiciones de trabajo del harnero, número de rejillas superpuestas, ritmo de alimentación, (subalimentado, normalmente alimentado o sobrealimentado), regularidad de la salida, coeficiente de mantenimiento, coeficiente de selectividad deseada.

Teóricamente, en el harneado, no se podrían encontrar en el pasante partículas de tamaño superior a los de la malla. Sin embargo, como consecuencia de las vibraciones de las mallas del harnero, se encuentran partículas de tamaños superiores a los de la malla entre los productos pasantes.

En la práctica, las verificaciones de funcionamiento se hacen siempre por los desclasificados, midiendo en el rechazo la fracción de productos inferiores a una malla especificada, llamada malla de control y en la pasante se mide la proporción de productos superiores a esta misma malla de control. Los desclasificados son expresados en función del porcentaje de rechazo y porcentaje de pasante.1.3.4. EFICIENCIA DE HARNEROS

La eficiencia de un harnero, expresa el porcentaje de los productos finos de la alimentación que pasan a través del harnero. Si m es la abertura de la malla del harnero, A el peso de la alimentación, P el peso del pasante, R el peso del rechazo, a, p y r los porcentajes de las partículas de dimensión inferior a m en la alimentación, en el pasante y en el rechazo respectivamente, el rendimiento de la operación viene dado por la expresión:

E =(P·p/ A·a) x 100Como,

A = P+R

A·a = P·p + R·r

Un antecedente operacional importante de hacer notar, son las medidas a tomar para remediar la obturación parcial o total de las aberturas de las mallas de un harnero, las cuales consisten en luchar contra la humedad de los finos y contra la acción de las partículas de forma irregular. Estas medidas son:

1. Empleo de bolas de goma que desobstruyen las superficies del harnero cuando éstas tienden a obstruirse.


Met. I

2. Aumentando el número de oscilaciones que son imprimidas al tejido de un harnero.

3. Empleo de aditivos específicos que permiten romper la tensión superficial tendiente a pegar los productos finos a las mallas del harnero. Unos agentes mojantes y cal viva añadida en un 2% en peso, permiten evitar el aglutinado de partículas pequeñas.

1.3.5. VARIABLES DE INTERES E INFLUENCIA EN LA OPERACION

Tabla 1.5.- Variables de la Clasificación en Harneros.

NombreVariable

DescripciónFísica

MediciónClasificación De

La OperaciónComportamiento De La Operación

Superficie del harnero

Tamaño y forma de las aberturas, perfil de la sección de paso, inclinación, fracción de vacíos

VisualIndirectamente a través de la eficiencia


Movimiento del harnero,

Frecuencia de sacudidas.

Podría ser Eléctrica


Poco Variable, prácticamente fijo

Granulometría, Distribución de Tamaños

Indirectamente mediante la eficiencia


Poco Variable

Forma Forma del Granulo Ovalado, redondo, etc.

Indirectamente por el atascamiento


%gránulos difíciles Tamaño cercano a la abertura

Indirectamente por el atascamiento


Contenido humedad

Contenido de agua en la carga

Visual Variable de Actuación

Variable

Contenido de finos Tamaños muy bajo la abertura



Variable

Grado atascamiento

Atascamiento de partículas por tamaño y forma


Variable de Control Variable

Tasa de Alimentación

Cantidad de Material sobre la Superficie del Harnero

Medición de las tph descarga chancador


Variable

Desclasificados Material que no corresponde a un flujo especifico

A través de una Malla de Control


Variable.

Desclasificados Material que no corresponde a la descarga

A través de una Malla de Control


Variable.


clasificacion

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