Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos 2.40.2.2 MOLINO DE BOLAS 2.40.2.2.1
Las especificaciones técnicas de la batería de hidrociclones se detallan en la siguiente tabla:
¿QUE ES EL MOLINO DE BOLAS?
Es un equipo de rotación, que se utilizan para reducir el tamaño de las partículas de mineral; utilizando una combinación de impacto y abrasión, para conseguir un tamaño de partícula requerido, para su posterior recuperación en el proceso de concentración por flotación (Ver Figura N° 001).
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Datos Generales Número de TAG : 310-MLB-0001 / 0002 Fabricante : FLSmidth Tipo : Molienda húmeda, descarga por rebose Tamaño : 26 pies D x 40 pies L Capacidad (diseño) : 20382 TPH Carga de Bolas : 35% del volumen (máx.) Carga de Mineral : 30% - 45% del volumen (máx.) Velocidad de Giro : 11.37 RPM variable (75% veloc. Critica) Pulpa de Alimentación : 80% pasante 2000 micrones Pulpa de Descarga : 80% pasante 125 / 220 micrones Tabla N° 001 Especificaciones técnicas del Molino de Bolas.
2.40.2.2.2
¿QUE HACE EL MOLINO DE BOLAS?
El molino de bolas, reduce de tamaño las partículas de mineral que ingresan a la cámara de molienda, provenientes de la bandeja del Underflow de la batería de ciclones y luego del chancado, se realiza la descarga al chute de descarga por medio del trommel. La descarga del molino, se realiza por el método de rebose. El flujo de mineral proveniente del trommel del molino, se dirigirse posteriormente al cajo de alimentación de las bombas de la batería de ciclones, para repetir el ciclo nuevamente (Ver Figura N° 002). El tamaño de ingreso del mineral es de 2000 micrones y el mineral chancado de salida oscila entre los 125 y los 220 micrones. Figura N° 001 Imagen de molino de bolas.
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Figura N° 002 ¿Qué hace el molino de bolas?
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos Recuerde que cada molino tiene asociado equipos independientes (Ver Figura N° 003).
Figura N° 003 Ubicación de molino de bolas en diagrama de flujo. Área de Molienda
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¿DE QUE CONSTA EL MOLINO DE BOLAS?
El molino de bolas consta de las siguientes partes principales (Ver Figura N° 004): 01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08.
Chute de Alimentación Chumacera Fija Cabezal de Alimentación (4 segmentos) Motor de Anillo Cuerpo del Molino Cabezal de Descarga (4 segmentos) Frenos de Caliper Chumacera Móvil
Figura N° 004 Partes principales del molino de bolas.
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos La Chumacera Fija consta de (Ver Figura N° 005): 01. 02. 03. 04. 05. 06. 07.
Cubierta Base Tapa Lateral Inferior Tapa Lateral Superior Puerta de Inspección de la Pastilla Oreja de Elevación Puerta de Inspección Lateral
08. 09. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Pastilla Riel de Empuje Soporte del Riel de Empuje Paquete de Cuñas de Empuje Sistema de Sello Ingreso de Aceite a los Rieles de Empuje Ingreso de Aceite a las Pastillas Tubería de Retorno de Aceite
Figura N° 005 Partes de la chumacera fija del molino de bolas.
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos La Chumacera Móvil consta de (Ver Figura N° 006): 01. 02. 03. 04. 05. 06.
Cubierta Base Tapa Lateral Inferior Tapa Lateral Superior Puerta de Inspección de la Pastilla Oreja de Elevación
07. 08. 09. 10. 11.
Puerta de Inspección Lateral Pastilla Sistema de Sello Ingreso de Aceite a las Pastillas Tubería de Retorno de Aceite
Figura N° 006 Partes de la chumacera móvil del molino de bolas.
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos Las partes internas del Molino de Bolas son las siguientes (Ver Figura N° 007): 01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08. 09. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.
Sello de anillo. Anillo retenedor. Contacto de sello deslizante. Contenedor de sello deslizante. Junta / arandela. Trunion de alimentación. Revestimiento de trunion. Pasadores roscados. Conjunto de revestimiento del molino. Pasadores expandibles. Extremo de alimentación del molino 360°. Sección central del molino 360°. Sección de descarga del molino 360°. Sellador. Cabezal de descarga. Trunion de descarga. Plato de sello retendor. Cuña. Canal “U” para la empaquetadura de caucho. Sellador. Indicador de descarga del perno. Abrazadera empernada. Empaquetadura.
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Figura N° 007 Vista interna del molino de bolas. Área de Molienda
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos Adicionalmente, el molino de bolas está conformado por los siguientes sistemas (Ver Figura N° 008):
Las bolas de acero de 3 pulgadas, llenan el molino, hasta un promedio de 35% del cuerpo y la pulpa llena el vacío entre las bolas, cubriendo un 35% a 45 % del cuerpo. Cuando el molino gira sobre sus chumaceras (apoyos), por acción del motor, las bolas junto con el mineral son elevados por acción de rotación y por la forma ondula de las chaquetas (revestimientos interiores). El mineral junto con las bolas de acero, sube hasta una altura determinada, de donde posteriormente caen, girando y/o golpeándose entre sí y contra las chaquetas. El ciclo se repite, cuando vuelven a subir y bajar, el mineral junto con las bolas, dando como resultado el proceso de molienda (Ver Figura N° 010).
Figura N° 008 Sistemas de molino de bolas.
2.40.2.2.4 ¿COMO FUNCIONA EL MOLINO DE BOLAS? El molino trabaja bajo un sistema cerrado, en dicho sistema el molino es alimentado por el cajón de alimentación; en esta alimentación, tenemos el overflow de la batería de ciclones, agua de proceso, reactivos y bolas de molienda.
Figura N° 010 Sistemas de molino de bolas. Figura N° 009 Alimentación del molino de bolas. Área de Molienda
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos Hay que tener presente, que en un molino con una velocidad de giro demasiada lenta (movimiento de cascada) ocasionaría que el proceso de molienda se realice por fricción y/o cizallamiento y con una baja eficiencia. Mientras que una velocidad de giro demasiada rápida (movimiento de catarata), realiza un proceso de molienda por impacto, de baja eficiencia y dando origen a un producto más grueso. Lo ideal, para un giro de un molino (310-MLB-0001 / 0002), es de 11.37 RPM (75% velocidad Critica).
del cajón distribuidor de la descarga del molino SAG (310-STP-002). Aquí se agrega agua a esta pulpa para ajustar su densidad antes de que sea bombeada al sistema de clasificación en ciclones. El producto de la molienda en forma de pulpa, aumenta en volumen, hasta que rebalsa a través del muñón de descarga, dirigiéndose hacia las mallas del trommel. El material que es más pequeño que las aberturas de la malla, pasa a través de ellas y fluye hacia la siguiente etapa del proceso. El material mayor al tamaño de las aberturas de la malla del trommel, se mueve hacia el extremo de la malla para luego ser enviado al silo para la recepción de los residuos de molienda (Ver Figura N° 012).
Figura N° 011 Movimiento del Mineral al interior de los molinos de bolas, según la velocidad de giro.
Figura N° 012 Descarga del molino de bolas.
El agua y el mineral en forma de pulpa, rebalsan el muñón de descarga del molino y fluye hacia los cajones de las bombas de alimentación a los ciclones (310-SUL-001 al 003) donde se encuentra con la corriente de pulpa
Vale la pena mencionar, que parte de este material pueden ser bolas de acero, que se han gastado pero que aún así, no pueden pasar por la malla del trommel.
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos 2.40.2.2.5
SISTEMA DE LUBRICACIÓN
2.40.2.2.5.1 ¿QUE ES EL SISTEMA DE LUBRICACIÓN? El sistema de lubricación del molino, es un sistema que cumple dos funciones, una lubricación y la otra de enfriamiento (Ver Figura N° 013).
Figura N° 013 Sistema de lubricación y enfriamiento.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Sistema de Lubricación : Howard Marten Company Ltd. : ISO 220 (240 cSt a 37°C)
Fabricante Tipo de aceite Depósito Capacidad Bombas de Baja Presión Tipo Capacidad/Potencia Bombas de Alta Presión Tipo Capacidad /Potencia Acumuladores Cantidad/Tamaño Volumen útil de aceite Tiempo de carga Flujo de Aceite Duración Mínima Intercambiador de calor Agua de Enfriamiento Bombas de Emergencia Tipo Capacidad/Potencia
: 15,140 L (3 compartimientos) : De tornillo : 1,059 LPM / 37 kW : De tornillo : 409 LPM / 150 kW : : : : :
4 acumuladores / 57 L cada uno 228 L 12 minutos 145 LPM (para ocho pastillas) 30 segundos
: 1,544 LPM a 30°C
: De tornillo : 26.5 LPM / 15 kW Chumaceras Tipo : Pastilla deslizante Material : Bronce Tipo de Lubricación : Hidrostática Flujo de Aceite por Pastilla : 90.8 LPM (4 pastillas) Flujo de Aceite por Riel : 45.4 LPM (2 rieles de empuje) Tabla N° 002 Datos técnicos de sistema de lubricación de chumaceras.
Las especificaciones técnicas del sistema de lubricación del molino, se detallan en la siguiente tabla.
2.40.2.2.5.2 ¿QUE HACE EL SISTEMA DE LUBRICACIÓN? El sistema de lubricación, como principio fundamental, evita el contacto entre los muños del molino (superficie de rodadura) y la superficie fija de las chumaceras. Durante la lubricación, se genera una película de aceite a alta
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos presión, que evita el contacto y facilita el giro del molino durante su funcionamiento. (Ver Figura N° 014).
Figura N° 014 Principio de funcionamiento de las chumaceras del muñon.
Recepciona el aceite proveniente de las chumaceras, lo filtra y posteriormente lo enfría en intercambiadores de calor si fuera necesario. Una vez acondicionado, el aceite es bombeado y distribuido por divisores de flujo hacia los soportes de las chumaceras (Una fija y la otra móvil), como también a los rieles de empuje de la chumacera fija (Ver Figura N° 015).
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Figura N° 015 Soportes de las chumaceras hidrostáticas.
2.40.2.2.5.3 ¿DE QUE CONSTA EL SISTEMA DE LUBRICACIÓN? El sistema de lubricación de las chumaceras consta de (Ver Figura N° 016): 01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08.
Depósito de Aceite Bombas de Baja Presión (motor y bomba) Intercambiadores de Calor Filtros de Aceite Bombas de Alta Presión (motor y bomba) Divisores de Flujo Acumuladores (sistema de lubricación de emergencia) Bomba de Carga de los Acumuladores
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Figura N° 016 Partes del sistema de lubricación de las chumaceras del molino.
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos 2.40.2.2.5.4 ¿COMO FUNCIONA EL SISTEMA DE LUBRICACIÓN? El sistema de lubricación ha sido provisto por Howard Marten Company LTD. Tiene una capacidad de almacenamiento total de 15,140 litros de aceite ISO 220 y su objetivo es entregar 90.8 LPM de aceite a 37 °C a cada soporte de las chumaceras fija y móvil y, 45.4 LPM a cada riel de empuje de la chumacera fija. El sistema de lubricación, cuenta con un tanque de aceite, dividido en tres secciones mediante separadores: Compartimento de sedimentación Compartimento de retorno y Compartimento de acondicionamiento Además de los mencionados compartimentos, el tanque de aceite, cuenta con: Visores de nivel de vidrio, ubicados en la parte exterior del tanque, los cuales proporcionan una indicación visual del nivel de aceite dentro de cada compartimento. Para un mejor estudio del funcionamiento el sistema de lubricación lo dividiremos en 3 grandes sub sistemas, como (Ver Figura N° 017):
2.40.2.5.5.1. El Sistema de Baja Presión Al aceite que retorna de las chumaceras, drena hacia los sumideros de los muñones y posteriormente dicho aceite cae por gravedad al tanque, específicamente al compartimento de sedimentación. Todo sólido grueso, que es contenido en el aceite, se asienta en el fondo de esta sección. El aceite pasa a través de una malla interna e ingresa al compartimento de retorno. El compartimento de retorno contiene calentadores eléctricos para calentar el aceite. El aceite se extrae del compartimento de retorno mediante bombas de recirculación (bombas de tornillo) y posteriormente es enviado al circuito de acondicionamiento. El sistema de baja presión, básicamente está constituido por un circuito de acondicionamiento, que contiene dos bombas de tornillo (una de ella se encuentra en stand by y la otra en operación), dos filtros y dos intercambiadores de calor (enfriados con agua), para el acondicionamiento del aceite. En el compartimento de retorno, el tanque, contiene dos calentadores eléctricos controlados termostáticamente, que aseguran que el aceite esté lo suficientemente tibio para arrancar el sistema luego de una parada del sistema. No obstante, el aceite que retorna del molino por lo general está lo suficientemente tibio como para que sea innecesario calentar durante la operación del molino.
Figura N° 017 Diagrama de sub división del sistema de lubricación del molino.
Cuando el aceite se encuentra en el compartimento de retorno, es bombeado hacia los filtros dúplex (uno en operación y el otro en stand by) por acción de una de las dos bomba de tornillo (debido a que una se encuentra en stand by). El conjunto de filtros dúplex, tiene unos indicadores visuales y un indicador transmisor (interruptor de presión), que activan una alarma cuando el filtro se encuentra saturado o requiere cambio. Después de filtrado el aceite, pasa por uno de los intercambiadores de calor (una en operación y la otra en standby), para enfriar el aceite y mantenerlo a una temperatura promedio de 37 °C.
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos El flujo de agua de enfriamiento hacia los intercambiadores de calor se gradúa automáticamente mediante una válvula de control de temperatura en la línea de retorno de agua de enfriamiento. Mantener una temperatura constante de aceite resulta extremadamente importante (Ver línea celeste de Figura N° 018).
cambios en la viscosidad también afectan la contrapresión en las chumaceras.
La viscosidad del aceite, cambia significativamente a medida que cambia la temperatura. No sólo tiene que permanecer la viscosidad del aceite en el rango adecuado para la protección de las chumaceras, sino que los
El aceite acondicionado (filtrado y enfriado), posteriormente pasa tanque, específicamente al compartimento de acondicionamiento (Ver línea anaranjada de Figura N° 018), y el exceso de aceite fluye sobre e l separador, hacia el compartimento de retorno.
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Se debe tener en cuenta que el operador depende de las mediciones de presión de la chumacera, para controlar la carga del molino.
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Figura N° 018 Circuito hidráulico de baja presión. Área de Molienda
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos 2.40.2.5.5.2. El Sistema de Alta Presión El sistema de alta presión consta básicamente de tres bombas de tornillo (dos en operación y una en stand by), divisores de flujo. El aceite una vez acondicionado, es decir filtrado y enfriado, pasa al lado acondicionado del tanque (Ver ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.), y el exceso de aceite fluye sobre el separador hacia el compartimento de retorno. A la salida del compartimiento de acondicionamiento, hay tres unidades de bomba de tornillo de alta presión, pero tan solo dos bombas de estas, son las que entregan aceite a los divisores de flujo y estos distribuyen el flujo hacia los cuatro soportes de las chumaceras. Cada divisor de flujo está compuesto de cinco válvulas de control de flujo. De las cuales cuatro de éstas alimentan los cuatro soportes de las chumaceras tanto la fija como la móvil y la quinta válvula de flujo en cada divisor alimenta uno de los rieles de empuje de la chumacera fija. Este flujo de aceite y presión evitan que los lados de empuje de la chumacera hagan contacto, lo que podría provocar que la chumacera se caliente y desgaste (Línea roja de ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.). Debe tener en cuenta que la chumacera de empuje evita que el molino se mueva en forma paralela a su eje. Los divisores de flujo son en esencia una serie de bombas rotativas de tipo engranaje, instalados en un eje motor común, y que es accionado por la presión del aceite de entrada. Conectar las bombas mediante un eje asegura una rotación igual en cada bomba de engranajes. A su vez, esto asegura que la misma cantidad de aceite llegue a cada una de las conexiones de aceite en las chumaceras.
Figura N° 019 Divisores de flujo del sistema de lubricación de las chumaceras.
Para entender un poco más sobre el funcionamiento del sistema de lubricación de las chumaceras, referirse a la Figura N° 019, donde se muestra el diagrama hidráulico del sistema.
Sin los divisores de control de flujo, las diferencias en la presión en las conexiones darían como resultado que las conexiones de mayor presión estén sin aceite (Ver Figura N° 019).
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Figura N° 020 Circuito hidráulico de alta presión.
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos 2.40.2.5.5.3. El Sistema de Emergencia El sistema de emergencia, consta de cuatro acumuladores cargados de nitrógeno, una válvula de descarga, dos bomba de descarga/carga del acumulador (una de la cuales se encuentra en operación y la otra en stand by) y un ensamble divisor de flujo. En caso que haya una pérdida de flujo y/o presión en las chumaceras, el circuito de lubricación de emergencia entra en funcionamiento y suministra aceite a las chumaceras del molino. El circuito de emergencia, alimenta aceite presurizado a las chumaceras, el tiempo suficiente para que los frenos hagan detener el molino.
A pesar de que el flujo de aceite que descarga el sistema de emergencia, hacia las chumaceras es menor que el flujo normal de aceite cuando las bombas de lubricación (bombas de alta presión) están operando, el flujo de aceite de descarga y la presión son suficientes para proteger las chumaceras de los muñones durante la parada (Ver línea verde de Figura N° 021, Figura N° 022, Figura N° 023). El sistema de lubricación está equipado con una serie de interruptores de flujo, presión y temperatura. Estos dispositivos sirven para advertir al operador sobre condiciones que pueden poner en peligro el equipo. En muchos casos, también paran el equipo y/o evitan que éste arranque.
El aceite proveniente del compartimento de acondicionado del tanque, se extrae mediante una bomba de engranajes y posteriormente se carga los acumuladores; dichos acumuladores contienen suficiente nitrógeno para presurizar el aceite hasta los puntos de lubricación del molino.
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Figura N° 021 Alimentación del sistema de lubricación de emergencia de las chumaceras del molino. Área de Molienda
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Figura N° 022 Diagrama general del sistema de lubricación de emergencia de las chumaceras del molino. Área de Molienda
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Figura N° 023 Diagrama general del sistema de lubricación de emergencia de las chumaceras del molino. Área de Molienda
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SISTEMA DE FRENO
2.40.2.2.6.1 ¿QUE ES EL SISTEMA DE FRENO? Es un sistema que emplea una unidad hidráulica y dos juegos de frenos caliper sujetos al bastidor en cada lado del molino (Ver Figura N° 024), se usan para una parada rápida del molino y evitar que el molino se mueva mientras se realiza el mantenimiento o detenerlo en caso de una emergencia.
Las especificaciones técnicas del Sistema de Frenos del molino de bolas, son detalladas en la siguiente tabla: 3 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Freno Caliper Tipo : Liberación hidráulica BSFA 1000 MS (2 conjuntos de Modelo : 3 frenos) Presión de liberación (nom.) : 13, 5 MPa Torque de frenado (nom.) : 24, 500 kN-M Tiempo de frenado 10 segundos Velocidad de avance lento : 1 RPM Velocidad de arrastre : 0.30 RPM Unidad Hidráulica Depósito Capacidad : 130 L Bombas Tipo : De pistones axiales Potencia : 11 kW Acumuladores Cantidad : 3 acumuladores Tamaño : 10 L (17,500 kPa) Tabla N° 003 Especificaciones técnicas de frenos hidráulicos.
2.40.2.2.6.2 ¿QUE HACE EL SISTEMA DE FRENO? Proporcionar presión hidráulica para superar la presión del resorte y así poder soltar los frenos. De manera contraria, soltando la presión hidráulica, los frenos se enganchan deteniendo el molino Figura N° 024 Sistema de frenos.
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos 2.40.2.2.6.3 ¿DE QUE CONSTA EL SISTEMA DE FRENO? Las pastillas constan de (Ver Figura N° 025): 01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08. 09. 10.
Pastilla de Bronce Canales de Lubricación Bloque de Soporte de Pastilla Ingreso de Aceite Bloque de Aislamiento Empaquetadura Anillo de Retención Conjunto Zapata de Elevación Arandelas Celda de carga
Figura N° 025 Partes de una Pastilla.
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Los frenos constan de (Ver Figura N° 026): 01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08. 09.
Base de Montaje Válvula de Cierre Válvula de Aislamiento Freno de Caliper Zapata del Freno Cilindro Hidráulico Interruptor Limitador de Carrera Interruptor de Presión Guarda de Seguridad
Figura N° 026 Partes del freno del molino de bolas.
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos La unidad hidráulica consta de (Ver Figura N° 027 y Figura N° 028):
2.40.2.2.6.4 ¿COMO FUNCIONA EL SISTEMA DE FRENO? Los frenos son de la marca Svendborg y cada juego consta de tres caliper modelo BSFA 1000 MS. Dichos frenos pueden ejercer un torque de frenado de 3,450 kN-m cuando el molino está girando a su velocidad nominal (11,37 RPM) y lo puede detener en 10 segundos como máximo. Recuerde que la presión nominal de liberación de los frenos es 13,5 MPa (1960 psi). Es importante mencionar, que la unidad hidráulica, consta de un depósito de aceite sellado y presurizado; dos bombas de pistones axiales (una en operación y la otra en stand-by); filtros, un conjunto de 3 acumuladores de nitrógeno grandes y uno pequeño, para proporcionar presión y 6 cilindros hidráulicos de simple efecto, de accionamiento por resortes y liberación hidráulica.
Figura N° 027 Partes de la unidad hidráulica del freno del molino.
El depósito, de aceite está conformado por un respiradero flexible, un venteo, un calefactor de inmersión e interruptores de nivel bajo y temperatura alta. El calefactor del depósito calienta el fluido, hasta que este alcance una temperatura y viscosidad adecuada para ser bombeada por las bombas de pistones. El fluido es bombeado por la bomba en operación, hasta un filtro, luego pasa por el conjunto de válvulas; en este punto el fluido toma dos caminos: Primer camino (line roja): Para un frenado a mínima presión. Se inicia con el accionamiento de la válvula (HV11610), el fluido sigue el camino de esta hasta el filtro (PDSH 1618), previamente de deberá de cerrar la válvula (HV11612), para luego dividir el flujo, tanto en el lado derecho como el lado izquierdo de los frenos. Cada lado de alimentación también cuenta con un filtro antes de ingresar a los 3 cilindros de frenado. (Ver línea roja de Figura N° 029).
Figura N° 028 Partes del tanque de la unidad hidráulica del freno del molino.
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Figura N° 029 Diagrama hidráulico del sistema de freno del molino a una mínima presión.
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos Segundo camino (line roja): Para un frenado a máxima presión Cuando el aceite en los cilindros del freno, de ambos lados, alcanzó una determinada presión, la válvula (HV11610) se libera y luego entra en funcionamiento la válvula (HV11609), para realizar un frenado rápido a máxima presión. El aceite sigue el camino de dicha válvula, hasta llegar al filtro (PDSH 1618), previamente se debe verificar que la válvula (HV11612) esté cerrada, para evitar que el aceite regrese al tanque. Cuando el aceite pasa por el filtro (PDSH 1618), el flujo de aceite es dividido y pasa por dos filtros; tanto en el lado derecho, como el lado
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izquierdo de los frenos (Ver línea anaranjada de Figura N° 030), tal como se menciono en el primer camino. Los 3 acumuladores grandes, almacenan aceite hidráulico a presión, estos compensan la caída de presión mediante constantes pulsos de aceite y entran en funcionamiento cuando se requiere liberar los frenos. Cuando el molino es detenido completamente, la válvula (HV11609) es liberada. Los frenos se quedan accionados y el pequeño acumulador (310VSA-0029), entra en funcionamiento para realizar la compensación de presión, mediante pequeños pulsos de aceite, en una menor cuantía, con referencia a los 3 acumuladores grande.
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Figura N° 030 Diagrama hidráulico del sistema de freno del molino a una máxima presión.
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos Con la liberación del freno, se realiza el retorno del aceite al tanque y este puede ser de dos modos: Primer retorno: Se acciona la válvula (HV11612) y el fluido de aceite retorna al tanque por acción de la fuerza de los resortes de los pistones. En
el recorrido de retorno, pasa por los filtros, que se mencionaron durante el accionamiento del freno, después sigue el camino de la válvula (HV11612), hasta llegar a unas válvulas de estrangulación, que disminuyen la velocidad de retorno del aceite y por consiguiente la liberación de los frenos es lenta (Ver línea verde de Figura N° 031)
Figura N° 031 Diagrama hidráulico del sistema de freno del molino – retorno lento de aceite. Área de Molienda
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos Segundo retorno: Se acciona la válvula (HV11616) y el fluido de aceite retorna al tanque por acción de la fuerza de los resortes de los pistones. En el recorrido de retorno, pasa por los filtros, que se mencionaron durante el accionamiento del freno, después sigue el camino de la válvula (HV11616),
y luego pasa rápidamente, hasta llegar al tanque de aceite y por consiguiente la liberación de los frenos es rápida (Ver línea verde de Figura N° 032).
Figura N° 032 Diagrama hidráulico del sistema de freno del molino – retorno rápido de aceite. Área de Molienda
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos 2.40.2.2.7 SISTEMA DE ACCIONAMIENTO 2.40.2.2.7.1 ¿Qué es el Sistema de Accionamiento? Es un sistema de accionamiento sin engranajes (Gearless Mill Drive o GMD), donde el molino se convierte en el rotor de un motor síncrono y el torque se transmite mediante el campo magnético entre el estator y el rotor.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Datos generales Marca : ABB Tipo : Motor síncrono Modelo : --------Potencia (nom.) : 16,400 kW Tensión (nom.) : --------- V Intensidad (nom.) : --------- A Numero de polos/fases : --- polos / --- fases Velocidad (nom.) : 11.37 RPM Tipo de Ventilación : Forzada en circuito cerrado Flujo de Aire : -------- m3/s Temperatura de salida : -------- °C Tabla N° 004 Especificaciones técnicas del motor del molino de bolas.
2.40.2.2.7.2 ¿Qué hace el Sistema de Accionamiento? El sistema de accionamiento del molino de bolas es el encargado de convertir la energía eléctrica en energía mecánica, lo que da como resultado el momento torsor, que hace girar el molino Es decir, energiza al molino, con un accionamiento de velocidad variable; que permite al molino arrancar sin problemas con una tensión mecánica mínima. 2.40.2.2.7.3 ¿De qué consta el Sistema de Accionamiento? El Sistema de Accionamiento del molino, se componen de un motor de anillo síncrono, envuelto alrededor de la carcasa del molino, una fuente de alimentación al motor, un sistema de refrigeración y un sistema de control. Figura N° 033 Motor del molino de bolas.
Las especificaciones técnicas del Sistema de Accionamiento del molino de bolas, son detalladas en la siguiente tabla:
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos El motor del molino consta de (Ver Figura N° 034): 01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08.
Sistema de Sellado Cubierta del Estator Protección de Sellado Soportes de Sellado Paquete Magnético Dedos de Presión Bobina del Estator Interconexiones del Bobinado
09. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Cordón de Vidrio Polo Entrehierro Soporte de escobilla Anillos Rozantes Canales de Ventilación Cubierta del Rotor
El sistema de accionamiento, tiene sólo dos elementos de desgaste: las escobillas y el sistema de sello de tipo seco.
Figura N° 034 Partes del motor del molino.
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos 2.40.2.2.7.4 ¿Cómo funciona el Sistema de Accionamiento? El motor sin engranajes (también conocido como motor «wrap around» o motor de anillo) es un motor síncrono de enorme tamaño que está construido en segmentos. Los polos del motor son montados directamente en la brida de la carcasa del molino (Ver Figura N° 035) lo que significa que la carcasa se convierte en el rotor. El estator del motor está instalado alrededor del cuerpo del molino.
Figura N° 035 Ubicación de los polos del motor.
El estator está construido en cuatro segmentos, y cada segmento tiene su propio sistema de refrigeración integral (el sistema de refrigeración del motor que contiene los intercambiadores de calor agua-aire y sus ventiladores de enfriamiento se encuentra ubicado en la parte inferior del motor). El aire de refrigeración es purificado a través de filtros, luego pasa a través de un intercambiador de calor para ser enfriado por agua, y se sopla a través del motor (Ver Figura N° 036). El motor está sellado contra salpicaduras de agua de proceso y cuenta con un sistema de aire a presión para impedir la entrada de polvo.
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Figura N° 036 Sistema de refrigeración del motor.
El diseño del sistema de sello mantiene una presión que evita la contaminación de partículas y fluidos desde y hacia el interior del estator. El sello tiene una vida útil de servicio de 16-20.000 horas. El espacio libre entre el rotor y el estator, llamado entrehierro, se monitorea muy estrechamente mediante dos tipos diferentes de sensores. El entrehierro tiene aproximadamente 16 mm (Ver Figura N° 037).
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Figura N° 038 Monitoreo avanzado del entrehierro del motor.
Figura N° 037 Ubicación de sensores de desplazamiento.
Cuando estos sensores detectan cualquier movimiento de los componentes del sistema que haga que el entrehierro se haga más angosto, hay una alarma seguida de una parada del molino (Ver Figura N° 038).
Para llevar el motor a su velocidad de sincronismo, este debe ser arrancado como motor de inducción. Primero, se desconecta el sistema de excitación y se aplica una tensión reducida en el estator, lo que produce un campo magnético giratorio alrededor del rotor. El campo giratorio induce corrientes en las caras polares del rotor y también en la bobina amortiguadora (bobina en cortocircuito). Gracias a que el entrehierro es relativamente grande y por efecto de las características de jaula de ardilla de la bobina amortiguadora, se produce un par de arranque pequeño, que es suficiente para acelerar el motor próximo a su velocidad de sincronismo, luego se conecta la excitación para evitar perturbaciones. Una vez funcionando a la velocidad síncrona, el campo magnético está rotando a la misma velocidad que el rotor, así que no se inducirá ninguna
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Manual de Operación de Planta Concentradora Sección 2.0 Descripción de Equipos corriente en la bobina amortiguadora y no tendrá ningún otro efecto en la operación del motor (Ver Figura N° 039).
La velocidad del motor puede variar, pero está diseñado para trabajar a 11.37 RPM con una potencia de 16,400 kW. En modo de arrastre, el molino puede girar al 3% de su velocidad de diseño y, en el modo de avance lento, al 10%. El objetivo de los modos de arrastre y avance lento es que permitan facilitar las labores de mantenimiento y limpieza de carga congelada.
Figura N° 039 Diagrama eléctrico del sistema de accionamiento del molino.
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