Harneros

Harneros resumen Se llama harneo al proceso mecánico de separación de partículas basándose en su tamaño, a través de su aceptación o rechazo por una superficie, normalmente una malla. Los harneros son equipos de separan el mineral por tamaño, debido a una malla que está formada con aberturas de diversos tamaños, estas aberturas son todas diferentes dependiendo del uso que se le dé. En la minería se suele utilizar después de la etapa de los Chancadores y se utilizan en circuitos cerrados y abiertos. Etapas del proceso de harnero En esta etapa por primera vez el material toma contacto con la malla, este se introduce y se esparce por todo el ancho de este, el harnero se comienza a desplazarse hacia adelante y ocurre el fenómeno de estratificación estratific ación esto consiste en que se forma el lecho, en las cuales las partículas de gran tamaño ascienden y las de pequeñas dimensiones pasan por las cavidades de la malla. En un harnero, el proceso de clasificación está dividido en dos etapas: 

La primera ocurre en el primer tercio del harnero y a ésta se le llama Clasificación por Saturación, pues la superficie de la malla se satura con partículas pequeñas, todas tratando de pasar por las aberturas en el mismo instante.

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La segunda etapa etapa es conocida como Clasificación por Repetición, pues al desplazarse por la superficie de la malla, las partículas tratan una y otra vez de pasar por las aberturas, repitiéndose este proceso de prueba y error hasta que pasan o son descargadas al final de la malla , el harneo por saturación ocurre en el primer tercio de la malla, que es donde todo el volumen de material pasa sobre la malla y donde la mayor cantidad de material pasa a través de las aberturas, convirtiendo a esta zona en la de mayor abrasión y desgaste

En esta etapa pueden surgir 4 problemas, todos los cuales afectan la eficiencia de clasificación: 

Cegamiento de las mallas o screenblinding: este fenómeno ocurre ocurre cuando las partículas de gran tamaños bloquean el paso de las demás en la mallas, esto también pasa cuando varias partículas del mismo tamaño tratan de pasar por las mismo orificios al mismo tiempo, esto se pude prevenir, esto se previene utilizando una malla de tipo REV

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Partículas casi del tamaño de las aberturas tratan de pasar a través de éstas con dificultad y complican el paso de partículas finas.

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Varias partículas finas o pequeñas llegan en el mismo instante a una abertura, dificultándose el paso de éstas a través de la abertura. El resultado es que ninguna partícula pasa, a pesar de tener un tamaño menor que la abertura.

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Partículas finas con un alto contenido de humedad tienden a adherirse a las paredes de las aberturas y, eventualmente, tapan completamente la abertura.

Un Proceso de Harneo Eficiente

Para ajustar los parámetros operacionales a las características físicas del mineral, el operador debe tener presente lo siguiente: 

Si el tamaño de la partícula no excede el 50% del tamaño de la abertura, hay un nivel alto de probabilidad de que ésta pase por las aberturas.

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Si la partícula es casi del tamaño de la abertura de la malla, es muy probable que ésta no pase a través de la abertura.

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Las mallas con geometría cuadriculada sólo clasifican en dos dimensiones; sin embargo, las partículas tienen tres dimensiones. Esto dificulta el proceso de clasificación, haciendo que algunas partículas inferiores al tamaño de la abertura en una de sus tres dimensiones, sean rechazadas por la malla. Para que una partícula pase por las aberturas de una malla con abertura cuadrada, por lo menos dos de sus dimensiones deben ser inferiores al tamaño de la abertura.

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El proceso de harneo no clasifica una partícula a la vez sino un conjunto de partículas; éstas compiten entre sí para encontrar las aberturas y pasar a través de ellas.

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Al desplazarse sobre la malla, las partículas toman velocidad, lo que dificulta su paso a través de las aberturas, para lo cual necesitan un tiempo. Mientras mayor sea el tiempo de exposición de las partículas en las aberturas, mayor es la probabilidad que tienen de pasar a través de ellas.

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Cualquier material recibido por el harnero lo hace desde un plano vertical y cambia de dirección en la superficie de la malla, a un plano más horizontal. Como consecuencia de ello las partículas ofrecen a las aberturas de la malla su dimensión mayor, reduciendo sus probabilidades de pasar por las aberturas. Harnero vibratorio o dinámico

Este consiste en colocar el material en la superficie del harnero, al ser activado el harnero comienza a vibrar y las partículas del tamaño de las cavidades de la malla comienzan a decantar, todas las cavidades de la malla son del mismo tamaño. Al repetirse este proceso varias veces la probabilidad de que las partículas decanten será mayor. Los harneros vibrantes pueden funcionar como unidades de alimentación alternativa o continua. Los harneros alternativos:  las partículas son colocadas y esta etapa de vibración es por

un periodo de tiempo al igual que el número de intentos.

Los harneros continuos: las partículas se alimentan continuamente sobre un extremo un

harnero vibrante inclinado y fluyen transversalmente a través del harnero bajo la influencia de la gravedad. Los intentos de este son proporcionales a la longitud e inclinación. De estos tipos de harneros el más estable es el continuo, los gruesos o rechazo y los finos o pasantes, son constantes para periodos sucesivos de tiempo, y en harneros de tipo alternativo no es constante, es decir, que los finos o pasantes están continuamente cambiando. Factores que lo afectan

 Área de harneo y número de pisos del harnero (decks): El ancho del harnero tiene relación con la capacidad de clasificación, Mientras más ancho es el harnero, mejor es la distribución de carga y menor el espesor de la cama de material. Esto permite que las partículas de menor tamaño tengan mayor contacto con la malla y puedan pasar por las aberturas. El largo es importante para obtener una eficiencia de clasificación alta, mayor es el tiempo de exposición de las partículas a las aberturas de la malla y más alta la probabilidad de que éstas pasen por las aberturas. El número de pisos o decks es también un ítem importante, ya que éstos no sólo alojan a las mallas de corte, sino también a las conocidas como mallas de alivio, permiten mejorar la eficiencia de clasificación y alargar la vida útil de la malla de corte, reduciendo la cantidad de mineral que llega a las mallas de corte fino.  Área útil de las mallas y geometría de éstas: la malla es muy importante en un harnero debe estar sujeta con tensores ubicadas al costado del harnero, en todo momento debe estar tensa y completamente adherida a los burletes, lo que nos permitirá que el material pase por una base solida en todo momento. Dependiendo del uso que se le de va a depender de la geometría de la malla en minería se suele utilizar la rectangular o cuadrada pero también hay mallas de aberturas paralelas llamas arpas La geometría de la malla que conviene utilizar dependerá, en gran medida, de la aplicación a que estará destinada y la ubicación de la malla en el harnero, para una selección de malla se requiere muchas consideraciones, Cada una de estas geometrías tiene sus ventajas y desventajas, en cuanto a certeza de corte, eficiencia y características referentes al cegamiento de las aberturas. Pero siempre hay que tener presente la importancia del área útil de las mallas para optimizar la eficiencia de clasificación y la capacidad de proceso.  Ángulo de operación del harnero y área de presentación de las partículas: los harneros pueden ser operados en posición horizontal o inclinada, Si lo que se busca es eficiencia de clasificación, entonces el harnero se debe operar completamente horizontal, aunque en esta posición la capacidad se verá reducida significativamente. Para una mayor capacidad, los harneros deben operarse inclinados, permitiendo al material desplazarse más rápidamente hacia el punto de descarga y dejar espacio a las partículas que vienen detrás, Sin embargo, al darle más velocidad a las partículas, su tiempo de exposición a las aberturas de la malla se reduce y, en consecuencia, baja la eficiencia de harneo. Cantidad de material procesado y distribución granulométrica de éste: La capacidad de proceso de un harnero se expresa siempre en toneladas/hora, aunque los harneros procesan volumen y no peso. La densidad aparente de un material va a variar con la granulometría de éste y su contenido de humedad, por lo que es primordial conocer con certeza cuál es la densidad aparente del producto a procesar.

La distribución granulométrica del material a procesar no sólo influye en la capacidad del proceso, sino también en la eficiencia de la clasificación Método de alimentación del harnero: La optimización del proceso de harneo comienza en la manera como el material es alimentado al harnero. Lo primero es que debido a que el producto es colocado por gravedad sobre el harnero es importante tener un área de impacto donde recibir el material, como planchas de acero resistentes a la abrasión o planchas de goma blanda. Debe evitarse que el material caiga desde una gran altura sobre la plancha de impacto, lo que podría causar desbalances momentáneos en los harneros o problemas estructurales en éstos. Para optimizar el proceso de harneo, el material debe ser alimentado en todo el ancho de la plancha de impacto, de modo que cuando se desplace hacia la superficie de la malla cubra el ancho total de ella, teniendo presente que mientras mayor sea la superficie de malla utilizada mayor será la probabilidad de las partículas de pasar a través de las aberturas durante la clasificación. Además, la alimentación debe mantener un ritmo constante, para asegurar que la cama de material sobre el harnero siempre sea pareja, contribuyendo a una mejor clasificación de las partículas. Porcentaje de humedad del material: El contenido de humedad del material puede afectar tanto a la capacidad de proceso como a la eficiencia que se obtiene en la operación de un harnero. El problema de la humedad del material no es sólo el taponamiento que se crea sobre la superficie de las mallas y termina cegando las aberturas, sino también la cantidad de material desclasificado que se genera por la adherencia de partículas finas al material grueso debido al contenido de humedad de éstas. La humedad hace que el material tienda a pegarse a la superficie de los revestimientos, causando alguno de los siguientes problemas: a) canalizaciones de material hacia el harnero, resultando en áreas muertas y reducción de la superficie disponible para harnear. b) Aumento del espesor del manto de material sobre ciertas áreas del harnero, lo que produce desgaste disparejo de las mallas. c) Peso adicional sobre el alimentador vibratorio, que puede derivar en problemas mecánicos. Rejillas estáticas.

La rejilla curva que se utiliza industrialmente en el tratamiento de minerales, consiste en un círculo de segmentos hecho de barras de acero inoxidable que son de tamaño uniforme y de forma acuñada. La pulpa de alimentación, mezcla las partículas sólidas y agua, se introduce tangencialmente en la superficie superior del harnero y se traslada a través de esta superficie en dirección normal a las barras. Al pasar una rendija entre barras, una fracción de la pulpa de alimentación golpea contra el borde principal de la barra y, como resultado de ello, una pequeña capa de pulpa es retirada o captada de la corriente principal a medida que esta pasa a través de la ranura y va así hacia la fracción fina o pasante. La pulpa restante pasa sobre esta barra y a partir de ahí se repite el proceso en cada barra

subsiguiente, produciendo un tamaño fino pasante acumulativo y un tamaño final de gruesos o rechazo. Las características operativas más importantes de las rejillas estáticas de barras son: La separación de las partículas se produce sobre la base del tamaño físico de las mismas. Consecuentemente, estos harneros son de particular valor cuando se liberan minerales friables de alta densidad en un circuito cerrado de molienda donde hay que tratar de evitar la sobremolienda. Los harneros están sometidos a cegado o tupido. Esto es particularmente aparente cuando el promedio de flujo sobre el harnero decrece, y se concluyó que el número de Reynolds debería de exceder 500 para asegurar que no se produzca este tupido o cegado. En razón de la naturaleza de las rejillas curvas, no existe restricción sobre el promedio del caudal de alimentación de pulpa a las mismas. Sin embargo, en promedio del caudal de alimentación excesivamente alto, la fracción de los sólidos de alimentación que es realmente sometida a la acción clasificadora de la banda del harnero será solamente pequeña. Las rejillas están sometidas al desgaste.

Selección de mallas

La presencia de material desclasificado puede traer una serie de problemas en los procesos metalúrgicos. Esto indica que el proceso de selección de mallas debe someterse a un análisis riguroso, donde no sólo deben considerarse aspectos como su duración o precio, sino también su eficiencia de clasificación, calidad de fabricación y prevención de problemas relacionados con el material desclasificado en los chancadores y procesos metalúrgicos. La malla más usada: la tejida de alambre Dada su excelente eficiencia en la clasificación, las mallas más utilizadas en todas las industrias son las de alambre o mallas tejidas de metal. Se les llama así porque son fabricadas en telares especiales, usando hilos o cuerdas de metal, mediante un proceso muy similar al de los telares con los cuales se teje el algodón. Las mallas metálicas pueden ser hechas de bronce, aluminio o diferentes tipos de aceros (como el acero manganeso, con alto contenido de carbono o acero inoxidable) y el tipo de aleación a utilizar dependerá de las necesidades del usuario. Se encuentran disponibles en un gran número de tamaños de abertura -hasta 38 micras en su tamaño mínimo- y con un amplio rango de área útil para un mismo tamaño de abertura. Ventajas de mallas estáticas. 

Son fáciles y rápidas de cambiar.

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No requieren ningún tipo de estructura especial para ser montadas.

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Son livianas, por lo cual no restan vibración al harnero ni consumen energía adicional.

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Debido a su gran área útil son muy eficientes y no restan capacidad de proceso.

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Tienen un precio módico.

Debido a su desgaste, este tipo de mallas requieren ser tensadas periódicamente para ofrecer una superficie lisa al material.  Además del uso de mallas de alivio, existen otros métodos para alargar la vida de las mallas de corte fino. Estos son: 1-Mantener las mallas tensadas adecuadamente. 2-Dosificar los harneros a un ritmo uniforme y a todo el ancho de la malla. 3-Evitar las canalizaciones de material sobre las mallas.

Glosario: 

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Clasificación gruesa: el producto es clasificado con malla de 4 o menos aberturas por pulgada lineal. Clasificación fina: el producto es clasificado con malla de más de 4 y menos de 48 aberturas por pulgada lineal. Clasificación ultra-fina: el producto es clasificado con malla de más de 48 aberturas por pulgada lineal.

En el mercado podemos encontrar proveedores los cuales abastecen a las empresas mineras entre ellas se encuentran aquellas que venden harneros, como por ejemplo FINNING CAT que es una de los vendedores mas conocidos en el mercado de minería y construcción esta ofrece los siguientes productos tratándose de harneros:

-Equipos semi-moviles

-Equipos móviles

-Equipos fijos

También se encuentra DICOMAQ que entrega

-Harnero Vibradores

-harnero estático

Y Estos dos son algunos de los abastecedores de maquinarias en la minería, constan con años de experiencia y se les conoce por dar un buen servicio. También en la industria hay compañías que ofrecen harneros usados, además de ofrecer el arriendo de estos.

POLIMIN Es una de las compañías que ofrece harneros vibratorios como los ya mencionados, pero con la diferencia que están usados. Ya sabiendo los tipos de harneros que se venden en la industria, se debe además saber quién ofreces las mallas para las maquinas en cuestión, ya que estas son esenciales en los procesos de selección de minerales y áridos en las líneas de chancado o moliendas. Para lograr la mayor eficiencia de harneo, se necesitan mallas capaces de resistir las duras condiciones de operación, sin perder sus tolerancias dimensionales. Productos y servicios KORDA ofrece distintos tipos de mallas como por ejemplo mallas de alta resistencia al desgaste para Harneros Vibratorios de todos los tamaños

-Acero

- acero inoxidable

RIVET Rivet se ha especializado en tejidos metálicos para la minería y la industria. Estos fabricantes son capaces de ondular y tejer alambres de alto contenido de carbono como el SAE 1065, el alambre mas habitual de esta empresa. Entre sus tejidos están

R MC 

 Abertura cuadrada doble onda. Los alambres de la trama y de la urdimbre son ondulados en la misma forma.

Rev

 Abertura especial vulcanizada. Auto limpiante. Las aberturas tienen forma de rombo y mantienen su posición mediante burletes de goma vulcanizados en caliente.