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BUENAVENTURA INGENIEROS S.A.
Ing. Edward Vásquez, M.Sc.
INTRODUCCION
TRUJILLO, JUNIO-2013
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BUENAVENTURA INGENIEROS S.A.
Ing. Edward Vásquez, M.Sc.
INTRODUCCION
TRUJILLO, JUNIO-2013
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UNIDADES
¿Métrica? • Fuentes alemanas, Goodyear. ¿Unidades estándar de EE.UU. ? • CEMA, Goodyear. ¿Otras unidades? • Conti Technik, otras.
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Título
BIBLIOGRAFIA
Manual GoodYear GoodYear.. CEMA. Libro ContiTechnik. ContiTechnik. Diapositivas. Textos varios. • Manuales de fabricantes de fajas. • Manuales de fabricantes de transportadoras. • Manuales de fabricantes de componentes.
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1. Uso de Fajas en Minería. Una de las herramientas mas eficientes para Título transporte de material
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Título
USOS EN INDUSTRIA MINERA - VENTAJAS
Costo unitario de transporte muy bajo: •Mucho mas bajo que transporte en los camiones $/t/km. Puede ser usado en pendientes largos: •Camiones: 10%; Fajas: 30%, rieles: 4%. Transporte continuo (ventajas varias): •Tasas de transporte grandes.
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Título
DESVENTAJAS
Requiere material bien fragmentado; no sirve para transporte de rocas grandes. • Tamaño máximo de gruesos menos de 1/3 de ancho de la faja. • ¿Costo de chancado?. No hay mucho flexibilidad. • Punto de carga y descarga fijo. Costo de capital largo.
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Otros usos en Minería Título Sirve bien para transporte de material chancado: •Canteras, plantas de procesamiento. También para pendientes grandes (cortas distancias de tranporte): •Tajos abiertos profundos, plantas de procesamiento. Transporte contínuo con ventajas relacionadas a este modo de operación.
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2. Propiedades de los Materiales SIEMPRE empieza con investigación de propiedades de material
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Propiedades del Material !! Controlan eficiencia de transporte
Título Para transporte eficiente uno tiene que conocer propiedades del material
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Título
Características Importantes del Material Para transporte eficiente uno Densidad. tiene que conocer propiedades del Angulo materialde reposo y reposo dinámico. Tamaño de material y contenido de gruesos. Abrasividad. Generación de polvo. Cohesión y compactación. Propiedades químicas ….
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Título
Densidad Para transporte eficiente uno Material (bank) y esponjado tiene quein-situ conocer propiedades •del ¡Que es esponjamiento!! material "¡Cuidado: mineros usan densidad in-situ frecuentamente! La diferencia entre los dos: •Factor de esponjamiento. •Resulta que el volumen de material tranportado es más grande que lo in-situ (bank). La densidad puede cambiarse durante el transporte: •Tranporte sobre fajas transportadoras. 12
3. Tasa de Transporte ¿Qué puede hacer una correa por tí? …o qué correa necesitas para hacer tu trabajo!!
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Título ¿ tasa de transporte? Para transporte eficiente uno tiene que conocer propiedades del material
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Título Actualizando : Propiedades del Material Para transporte eficiente uno Densidad tiene que conocervolumen. propiedades •Correa transporta del material •Tasa de Transporte definida como tonelaje. •Diseño de la correa debe considerar la densidad aparente del material. Angulo de reposo dinámico •Comparación con el ángulo de reposo (estático) •¿Valores típicos? Capacidad de transportar gruesos. Otras propiedades.
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Título Tasa de transporte ( carga) Una función de: 1.Sección transversal sobre la faja. 2.Velocidad de la faja. TROUGHING
Para transporte eficiente uno tiene que conocer propiedades del material
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Título Sección Transversal del material Propiedades de la faja: • Ancho de la faja. • Angulo de perfil de la faja. Para transporte eficiente uno Propiedades del material: tiene que conocer propiedades del• Angulo materialde reposo dinámico. • Consistencia del material. 17
Título Ancho de Faja & Tamaño del Material
Para transporte eficiente uno tiene que conocer propiedades del material
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Título Velocidad de la Faja Vs. Su Operación Mientras mayor la velocidad: • Más difícil es la operación. • Se requieren controles más sofisiticados. • Requerimientos de mantención mayores. Mientras es menor uno la velocidad: Para transporte eficiente tiene que conocer • Más fácil elpropiedades control de la faja. del material • Aplicación menos exigente.
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Título Velocidad de la Faja Vs. Su Operación Rangos de velocidades de las fajas. •Lento: 1 m/s. •Rápido: 5 m/s. Ventajas, problemas, aplicaciones: Velocidades bajas de las fajas. Para•transporte eficiente uno tiene•Velocidades que conocer altas propiedades de las fajas. del material Unidades: m/s ó fpm.
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Título Velocidad de la Faja Vs. Su Operación • Capacidad
de transporte depende de la velocidad de la faja y de la sección transversal del material. • Sección transversal del material depende del ancho yeficiente ángulo uno de perfil de la faja, y del Para transporte tiene queángulo conocer depropiedades reposo dinámico. del material • Siempre diseñar una faja para la tasa “peak”
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4. Fricción de Impulso Fricción, ángulo de envoltura, pretención.
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Título El Principio de la Fricción de Impulso La fuerza es transmitida desde la polea motriz a la faja o viceversa. El mecanismo para transmitir la fuerza, es la fricción Para que la fricción exista la faja se debe empujar contra la polea. Este "empuje" es proporcionado por la pretensión de la faja.
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El Principio de la Fricción de Impulso
Título La fuerza que tira la faja se limita por:
Fricción faja-polea. • Angulo con que la faja envuelve la polea impulsora. • Pretensión de la faja. La longitud máxima de transporte (vuelo) es limitada Maximizar la fuerza que tira la faja: • Asegure la alta fricción de la faja-polea, μ. Para transporte eficiente uno • Asegure un suficiente ángulo de envoltura, α. tiene que conocer una propiedades fuerza suficiente de compensación, T1. • Proporcione del material Fricción de acoplamiento: Si ocurre que: •
T1 / T2 < e μα
T2,T1 - fuerzas en la faja en la polea. e - base del logaritmo natural, sin dimensión. μ - coeficiente de fricción entre la correa y la polea impulsora, sin dimensión. α - ángulo con que la faja envuelve la polea
T1 / T2 > e μα
La faja se deslizará en la polea sin transmitir ninguna fuerza Conclusión: •Hay un límite en cuánto fuerza se puede transferir para un valor de μ α y T dado.24
5. Estimado de la Potencia del Motor Fricción, ángulo de envoltura, pretención.
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Energía
Título La impulsión del transportador necesita tener suficiente energía para : • Mover
•
Fajas.
Polines. Motores. Equipos de limpieza. Chutes (transfer). Otros.
el transportador y sus piezas. • Mover el material horizontalmente. • Mover el material verticalmente Unatransporte estimación exactaunode la tensión en la correa se Para eficiente tiene basa que enconocer la cuantificación propiedades de “unidades de resistencia” (“unit delresistances”) material El libro CEMA provee de toda la información. Información similar se puede obtener de Goodyear 26
Principales componentes
Título
Para transporte eficiente uno tiene que conocer propiedades del material - Polea cabeza/cola -Polines de guía - Polines de carga -Tensor de gravedad/ tornillo - Polines de retorno -Limpiadores - Polines de impacto Otros
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Tensor de Gravedad
Título
Tensor Fijo (rigido) •Screw (tensor a tornillo), hidráulico. •Pretensión limitada durante el arranque y el frenado.
Provee a ladefaja de la pretensión requerida a lo largo de -Polines carga -Polines de guía toda la faja: Para prevenir deslizamientos en las poleas. -Polines de retorno -Otros Debe compensar los cambios en el largo de la faja: -Polines de impacto • Estiramientos, temperatura
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APLICACIONES – AMPLIACION SMEB
Título
Para transporte eficiente uno tiene que conocer propiedades del material
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Título
APLICACIONES EN UNCIRCUITO DE CHANCADO
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CHANCADO PRIMARIO - Doble Roll CRUSHER
Título
Flexibilidad de abertura y tamaño de producto Esta chancadora cuenta con dos rodillos, de los cuales uno de ellos se encuentra fijo y el otro flotante soportado por cilindros hidráulicos. La abertura entre los rodillos puede ajustarse para optimizar el tamaño de salida del producto, gracias a esta tecnología el producto puede mantenerse constante en caso de desgaste. 31
CHANCADOR PRIMARIO SANDVIK CR 810 – 12 – 20
Título
UCS (Mpa)................................114.8 Índice de abrasión..................... 0.062 Tamaño material descarga .. 150 mm Densidad material descarga 1.90 t/m³ Humedad del material..............10% Temperatura máxima...............14.6 C Temperatura mínima..................-7 C °
°
Chancadora de rodillos : SANDVIK CR 810 – 12 – 20 Semi-móvil.
Capacidad del sistema: 1500 tph Apron feeder :1x150 kW (velocidad variable – VDF) Unidad Híbrida CR810/12-20: 2x200 kW Faja transportadora 1x 220 KW (velocidad variable – VDF) Material a ser procesado: Pb-Zn (plomo-zinc) Tamaño del material (ROM) máx. entrada al chancador: … 600 mm
Densidad del material entrada al chancador...........................2,20 t/m³
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Aquí se inicia otro de los grandes problemas del proyecto, con material con alto contenido de arcillas.
CHANCADO PRIMARIO
Título
Con el propósito de eliminar los trozos de mineral mayores a los aceptados por la boca de la chancadora, seinstalará un rompedor de rocas hidráulico. Sobre la chancadora de rodillos primario (CR 810-12-20) se ubicará un apron feeder, con una inclinación de 18. Bajo la chancadora de rodillos, en la descarga, se considera una faja ancha que permite la33
TRANSPORTE DE MATERIAL - PROBLEMAS
Título
•
• • • • • • •
Atoros , derrames, material que no cae centrado en la correa. Alturas de caída de material excesivas. Control de velocidades para evitar desgastes prematuros en los puntos de impacto del material. Desgaste prematuro de las planchas de recubrimiento y cubiertas de cintas. Cajas de piedra ineficientes. Accesos para mantenimiento inexistentes o de acceso difícil al personal. Ángulos de inclinación no adecuados para el tipo de material transportado Diseños no adecuados para facilidad de desmontaje al tener que retirar la polea 34
Título
TRANSPORTE DE MATERIAL Método de Elementos Discretos (DEM )
La presencia de un alto contenido de arcillas (20% - 30%) hace que este mineral sea altamente cohesivo . Es decir, es un material que absorbe agua y la atracción entre sus partículas actúa para producir una masa que se mantiene unida y se deforma plásticamente . El Método de Elementos Discretos (DEM): simula el comportamiento mecánico de un medio formado por un conjunto de partículas las cuales interaccionan entre si a través de sus puntos de contacto.
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TRANSPORTE DE MATERIAL Título
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Título
TRANSPORTE DE MATERIAL SOBRE TERRENO
FOTO / IMAGEN
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Título
PLANTA DE LAVADO – CHANCADO SECUNDARIO- TERCIARIO
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Título
PLANTA DE LAVADO – CHANCADO SECUNDARIO
Tambor lavador o Scrubber. Zarandas banana Zarandas de alta frecuencia. Ciclones para deslamado. Clarificación de los finos.
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PLANTA DE LAVADO
Título
Tambor lavador o Scrubber. Zarandas banana
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Título
CHANCADO TERCIARIO Y ZARANDA TERCIARIA
Chancadora secundaria de rodillos SANDVIK CR 810 – 08 30
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Título
CHANCADO PRIMARIO Y SECUNDARIO CHANCADORA SECUNDARIA DE RODILLOS CR 810 – 08 – 30 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
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Título
CHANCADO TERCIARIO - HPGR
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CHANCADO Título TERCIARIO - HPGR Las prensas de rodillos abrasivos de alta presión (HPGR) se introdujeron como una nueva tecnología de molienda en 1984. Desde entonces, se instalaron con éxito en un amplio numero de plantas en todo el mundo, principalmente para cemento y piedra caliza. Recientemente, las HPGR también se aplicaron en plantas de procesamiento mineral, en su mayor parte para el tratamiento de minerales de hierro y diamantes.
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CHANCADO TERCIARIO - HPGR Título Beneficios de la molienda de alta presión Las prensas de rodillos abrasivos de alta presion (HPGR) ofrecen diversos beneficios a la industria minera, tales como: • Bajo consumo de energía, 0,8-3 kWh/t • Capacidad de procesar minerales húmedos, hasta un 10% • Requisitos de bajo mantenimiento • Requisitos de espacio reducido • Bajo nivel de vibraciones y ruido • Alta disponibilidad, >95% • Extensa vida útil de la superficie de desgaste, 4000-36000 horas Reducción del índice de Trabajo de Bond correspondiente al material prensado. 45
Título
CHANCADO TERCIARIO - HPGR
Conminución entre partículas:
contactos de puntos múltiples por partículas sobre una partícula
Principio de operación Contrariamente a los rodillos convencionales para triturado, las partículas se rompen por compresión en un lecho de partículas relleno, que llega hasta los 300 Mpa. Es un proceso que excede la resistencia de compresión del material de alimentación. Este lecho de partículas se crea por presión entre dos rodillos de rotación opuesta. La esencia del proceso consiste en evitar el triturado de partículas individuales y realizar una molienda por compresión del material en el lecho de partículas. El triturado de partículas individuales puede incrementar el desgaste de la superficie del rodillo a través de altas cargas concentradas y cortes, y puede provocar daños a la superficie autógena de desgaste. 46
Título
CHANCADO TERCIARIO - HPGR Principio de operación El proceso de rotura se puede contemplar en dos etapas diferentes: 1. En la primera etapa, el material que ingresa al espacio ubicado entre los rodillos se somete a una aceleración para alcanzar la velocidad de rodillo periférica. Como resultado del estrechamiento entre los rodillos, el material se compacta en forma gradual y las piezas y partículas mas grandes se someten a un proceso de triturado previo. Además, se manifiesta un cierto grado de reordenamiento de partículas, que llenan los huecos presentes entre partículas.
Principios de conminución: conminución de alta presión y proceso de rotura entre 47
Título
CHANCADO TERCIARIO - HPGR 2. El material sometido a un triturado previo ingresa a una zona de compactación. Esta zona involucra un espacio entre los rodillos definida por un sector que posee un ángulo de aproximadamente 7 . En esta zona de compresión se aplica la presión. La fuerza de presión actúa principalmente sobre todas las partículas que atraviesan la zona de compresión, a través de contactos de puntos múltiples entre las partículas en el lecho de compresión. °
Esto da como resultado la desintegración de la mayor parte de las partículas. Durante el proceso, se generan micro fisuras dentro de las partículas, y esto da como resultado el debilitamiento de dichas partículas para la siguiente 48
