Molienda Final

Equipos de Trituración Trituración y Molienda

Equipos de Trituración y molienda “Año de la Integración Nacional y del Reconocimien Reconocimiento to de Nuestra Diversidad”

DOCENTE: Ing. Jorge Espinoza La Rosa CICLO: Noveno “B”

INTEGRANTES: Medrano Soriano, Wiliam Abel Blanco Quispe, Javier José Cabrera Picón, Marco Antonio Montoya García, Fiorella Paola Flores Cucchi, Sergio Abel García Rojas, Jannet Yolanda

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Equipos de Trituración y molienda

1. Introducción En muchas industrias la molienda y pulverización de alguna sustancia constituye la mayor parte del costo total de fabricación, y frecuentemente una parte considerable de dicho costo es debida a una operación ineficaz, o al empleo de un tipo inadecuado de aparato para la desintegración mecánica de aquí su importancia. La clasificación de los procesos mecánicos de reducción de tamaños de trozos, granos y partículas no es tajante. Algunas maquina trituran (quebrantadoras de mandíbula y granuladoras de martillo, de conos y cilíndricos), otras muelen (molinos de sémola, con producto de tamaño superior a 1 mm, y molinos de harina, que proporcionan tamaños desde 1 mm hasta polvo impalpable) y algunas combinan ambos efectos. Pero, con la excepción de uno o dos tipos de máquinas, ninguna es capaz de efectuar la trituración y molienda a la vez, si la reducción de tamaños ha de tener un amplio intervalo. Así, por ejemplo para reducir bloques de 1,20-1,80 metros a lodos, son precisas 5 etapas de desintegración, trituración y molienda. No es fácil la selección del tipo adecuado de maquina desintegradora. Los fines de desintegración en la industria mecánica pueden ser: 1. 2. 3. 4. 5.

Obtención de partículas o granos de un tamaño dado. Producción de un determinado desarrollo superficial. Lograr una adecuada distribución de tamaños de partículas. Posibilidad de producir una mezcla intima entre diferentes reactivos. Elaboración posterior de un determinado producto intermedio

La velocidad de cualquier reacción química entre un cuerpo sólido y un líquido o gas está influida de modo notable por el aumento de superficie de separación entre dos fases reaccionantes. En el ataque de la fosforita por el acido sulfúrico, la elevación de la temperatura y el desarrollo de la reacción dependen, en cierto modo, del grado de finura del mineral. Muchas sustancias orgánicas: azucares, almidón, harinas, carbones no inflamables en el aire explotan con gran violencia cuando se dispersan finamente. La molienda y el estudio de la distribución de tamaño de las partículas, así como sus formas, tiene un gran interés en la industria de pinturas y barnices. El poder cubriente de un pigmento se basa en la absorción de la luz y es, hasta cierto punto, inverso al tamaño de la partícula.

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2. Máquinas para la trituración y molienda. 2.1. Trituración: Las trituradoras y machacadoras son de dos tipos: Primario y de reducción: En el primer tipo se incluyen el quebrantador Blake de mandíbulas y el giratorio. Los trituradores de reducción tratan piezas de 100 a 150 mm y dan un producto que pasan la criba de 25mm. Pertenecen a este tipo de quebrantador Dodge, el giratorio, el oscilante y el de rodillos. Estos dos últimos dos tipos se utilizan también para la reducción hasta los tamaños de tamices de 10-12 mallas (2,00-1,68 mm).Cada tipo tiene sus ventajas e inconvenientes. La humedad del producto a desintegrar causa gran perturbación por la tendencia a la aglomeración. La sal de glauber cede su agua de cristalización, y muchos compuestos e bario tienen tendencia a aglomerarse aunque estén secos. El quebrantador de doble rotula Blake, es un desintegrador de mandíbulas para la trituración grosera y se construye según varios tamaños. El mayor tritura piezas hasta de 240 cm, mientras que el más pequeño trata trozos de 7 a 10 cm. Este quebrantador posee una mandíbula fija y otra móvil. Para la trituración grosera y la máxima capacidad, se dota a la mandíbula móvil de una amplia carrera dada por una excéntrica. Para la trituración más fina, se aplican carreras más cortas. Las ventajas del quebrantador de mandíbulas sobre el giratorio o de otro tipo, son de mayor tamaño en la alimentación y el menor espacio ocupado, en relación al tipo equivalente de quebrantador giratorio; por otra parte, las piezas móviles son más accesibles que en el giratorio, y la variación de la carrera es fácil de lograr. Las desventajas: consume más energía que los giratorios y tiene mayor tendencia a la obstrucción.

Quebrantador de mandíbulas a:mandíbula fija. b:mandíbula móvil. c:eje de pivoteado de la mandíbula móvil. d: excéntrica para el accionamiento de b

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2.2. Molienda: La tendencia de ciertas sustancias, especialmente carbones, a romperse en pequeñas partículas al ser manipuladas, se llama friabilidad. Esta propiedad depende de ciertos factores: edad, grado de climatización, temperatura y contenido en humedad. La friabilidad no debe confundirse con la desintegrabilidad mecánica. La determinación de la friabilidad de un material tiene gran interés técnico y económico para su elaboración y tratamiento. Molino de bolas: Es el tipo de máquinas desintegradoras más utilizado. Están formados por un cilindro unido a un tronco de cono o un esferoide, que giran sobre un eje horizontal apoyándose en robustos cojinetes en ambos lados. Se cargan con un agente de molienda tal como bolas de acero al cromo o al manganeso, muy duras de cuarzo, de porcelana de madera o goma dura, o también guijarros o barras de acero. El molino de bolas se distingue del molino tubular, por ser mucho más corto que éste; su longitud no suele sobrepasar al diámetro. El molino tubular es más largo en comparación a su diámetro, y utiliza bolas más pequeñas que el molino de bolas, por lo que produce una molienda más fina que éste. En los aparatos desintegradores anteriormente descritos, los órganos trituradores están guiados mecánicamente y el material pasa por entre estas partes móviles. La molienda puede ser también efectuada por la caída y frotamiento de fragmento de rocas, de cuarzo o bolas de acero o de otros materiales, sobre el material a moler. La molienda tiene lugar así por choques y golpes, en la caída de dicho agentes de molienda. Sea G = peso de una bola; ω =velocidad angular = 2πn/60; n= numero de revoluciones por 2 minuto; D= diámetro del tambor, y g = aceleración de la gravedad, 9,81 m/seg . La fuerza centrifuga que actúa sobre una bola será:

        Esta fuerza será equilibrada por el peso G de la bola.

            

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Y cuando

, se igualan los dos miembros.                √ 

La velocidad de rotación de un molino de bolas está condicionada por el diámetro del mismo, el tamaño de las prácticas de alimentación, el tamaño de producto deseado y por las condiciones de la molienda: seca o húmeda. El máximo de las curvas de consumo de energía de un molino se bola se alcanza a las velocidades inferiores aquellas en la que la capa mas externa de las bolas resulta centrifugada. Dicho máximo coincide también con el hecho de que las bolas de círculo más externo alcanzan la posición del ocho en el reloj, o sea, un ángulo de 60 ° desde el punto mas bajo. La curva de potencia disminuye cuando las bolas llegan a mayor o menor altura.

Recorrido ideal de los agentes molturadores (bolas en el caso de la figura) en un molino tubular

Relaciones entre las variaciones de la molienda: En general cuantas más pequeñas son las bolas de un molino más intensa es la pulverización, debido al mayor número de impactos. Para una velocidad dad del molino, la energía varia con el peso total-mineral-bolascontenido en el mismo. La relación entre el peso total- mineral y bolas-contenido en el mismo. La relación entre el peso total de la carga por cada cv y la velocidad critica, viene dada por la ecuación:



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Siendo W = peso total de la carga; E=energía necesaria; = velocidad critica, y K una constante. La experiencia señala que la carga de botas óptima debe ser igual al 45-50% del volumen total del molino. La condición óptima de molienda se obtiene cuando la carga no excede del volumen de los espacios vacíos existentes entre las bolas. Y el rendimiento disminuye cuando se sobrepasa dicho volumen del molino, tiene importancia porque afecta al movimiento de la carga. Un molino enteramente lleno no realiza molienda. La altura desde la cual las bolas pueden caer afecta a las condiciones optimas de la molienda. El valor límite de los volúmenes de empaquetado de esferas de igual diámetro es: 26% de espacios huecos y 74% para el volumen de las esferas.

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3. Clasificación para la reducción de tamaño Existe una amplia variedad de equipos para la reducción de tamaño. Las principales razones de la falta de estandarización son la variedad de productos que se pueden triturar y las calidades requeridas de los mismos, la poca información útil que se tiene sobre la molienda y los requisitos de diferentes industrias en el balance económico entre el costo de la inversión y el de operación. -

El equipo se clasifica de acuerdo con la forma en que las fuerzas se aplican, de la siguiente manera Entre dos superficies sólidas (trituración, desgarramiento) En una superficie sólida (impacto o choque)

Hay varios principios generales que gobiernan la selección de los trituradores. Cuando la roca contiene una cantidad predominante de material que tiene una tendencia a actuar en forma cohesiva cuando está mojada, cualquier forma de triturador de presión repetitivo manifestará una tendencia en el material fino a apelmazarse en la salida de la zona de trituración y estorbar la descarga libre de los residuos finos. Los quebrantadores de impacto so-n apropiados para tales casos, a condición de que la roca no sea dura ni más abrasiva que la piedra caliza con 5% de sílice. Cuando se trata de rocas más duras, conviene emplear trituradores de quijada y giratorios, siendo el primero de ellos menos dado a taponarse que el giratorio. Cuando se desea triturar una carga unas cuantas toneladas 'por hora, el triturador de impacto dará resultados satisfactorios; pero mayores, el de tipo giratorio no tiene igual. Cuando la roca no es dura, pero sí cohesiva, los rodillos dentados efectúan un excelente trabajo. Para la trituración secundaria, el mejor de todos es el giratorio de cabeza abocinada y alta velocidad cuando se trata de material pegajoso, en cuyo caso se excluye su uso. Para minerales muy duros, el molino de rodillo puede competir con gran eficacia. Si se desea evitar distribución de tamaño demasiado amplia, lo mejores recurrir a un triturador tipo compresión; si es necesario que los fragmentos del producto tengan una forma compacta, los trituradores de impacto giratorio son los mejores. Se encontrará información mas detallada en cada tipo de molino. Tipos de equipos para la obtención de reducción de tamaño A. Triturador de quijada 1. Blake 2. Excéntrico superior 3. Dodge

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B. Triturador giratorio 1. Primarios 2. Segundarios 3. De cono C. Molino de impacto para trabajos pesados 1. Rompedores de rotor 2. Molinos de martillo 3. Impactadores de jaula D. Trituradores de rodillo 1. Rodillos lisos 2. Rosillos dentados E. Molinos de bandeja secas y fileteados F. Desmenuzadores 1. Desmenuzadores dentados 2. Desintegradores de jaulas 3. Molinos de disco G. Cortadores y rebanadas rotatorias H. Molinos con medios de molienda 1. Molinos de bolas, piedras, cabillas y compartimientos a) Por lotes b) continuos I. Molinos de velocidad periférica media 1. Molinos de anillo y rodillo y de taza 2. Molinos de rodillo, tipo cereal 3. Molinos de rodillo. Tipos para pintura de hule 4. De piedras de molino J. Molinos de alta velocidad periférica 1. Molinos de martillo para moliendas finas 2. Molinos de clavijas 3. Molinos de coloides 4. Batidores de pulpa de madera K. Molinos hidráulicos superfinos 1. De chorro centrifugo 2. De chorro opuesto 3. De chorro con yunque

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4. Trituradoras de Quijada Estos aparatos se dividen en tres grupos principales .El Blake, que tiene quijada móvil sobre un pivote en la parte superior que proporciona el movimiento más amplio posible a los grumos más pequeños el Dodge, que tiene una quijada móvil con pivote en la base que da un mayor movimiento a los grumos de mayor excéntrico. El Blake tiene una placa trituradora removible, corrugada y fija en una posición vertical en el extremo de un marco hueco rectangular. Tiene una placa similar colocada a un ángulo adecuado, que va unida a una palanca (quijada móvil) suspendida de un eje que se apoya del marco. El movimiento se realiza a través de un nudillo elevando y dejando caer una segunda palanca porta un eje excéntrico. El movimiento vertical se comunica horizontalmente a la quijada por medio de dos placas articuladas. El tipo Dodge tiene la ventaja de contar con una abertura más amplia para la alimentación, representando el mismo costo que el tipo Blake, y s muy útil para dar un servicio intermitente producción baja destinado a genera un producto uniforme en tamaños que tiene aberturas de alimentación mas pequeñas que 11 por 15 pulg. En la actualidad se usa poco este equipo. El triturador de quijada superior excéntrica se trata máquinas de una sola articulación que tienen una quijada oscilante montada directamente sobre el eje excéntrico, de manera que efectúan un movimiento descendente al mismo tiempo que directo.

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Diseño de trituradores de quijada

Trituradora Blake de quijada

5. Trituradoras Giratorias El desarrollo de mecanismos de soporte y propulsión perfeccionados ha hecho que los trituradores giratorios predominen en casi todas las aplicaciones a gran escala en la trituración de metales y minerales duros. La erogación más importante de estas unidades se asocia con su recubrimiento. La operación es intermitente, de manera que la demanda de energía es elevada; el costo total de la misma no es excesivamente grande. El triturador giratorio consta de una mano de mortero de forma cónica y oscilante que va dentro de un mortero o tazón grande de la misma forma. Los ángulos de los conos son tales que la altura del paso decrece hacia la base de las caras de trabajo. La mano de mortero consiste de un manto que gira libremente sobre su eje. Este eje es impulsado por medio de un cojinete excéntrico inferior. El movimiento diferencial que genera la fricción sólo ocurre cuando hay piezas que quedan atrapadas simultáneamente en la parte superior y en la base del pasaje, debido a los diferentes radios en estos puntos.

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Los trituradores primarios se caracterizan por un ángulo de cono agudo y una pequeña razón de reducción. Los trituradores secundarios se caracterizan por un ángulo de cono más amplio lo que permite diseminar el producto más fino en un área de paso más amplia y también extender el desgaste en una zona más grande. El desgaste ocurre en el grado más marcado en la zona inferior que es en donde se realiza la trituración fina. Las tres clases generales de trituradores giratorios son el de suspendido, el de husillo de soporte y el de husillo fijo. La velocidad de trituración de un equipo giratorio depende por lo común de la dureza del material que se esté triturando y del tamaño de material que se tenga en la alimentación. Por esta razón, los giratorios operan a menudo en paralelo con una criba preliminar de malla ancha, a condición de que el costo adicional de esta última sea menor que el de la capacidad incrementada en la trituradora.

Triturador giratorio con suspensión de araña

6. Trituradoras de Rodillo Estas máquinas fueron en un tiempo las preferidas para efectuar trabajos de trituración de material grueso; pero desde hace tiempo han sido desplazadas por las trituradoras giratorias y de quijadas debido al gran desgaste que sufren. Los rodillos lisos tienden a desgastarse formando arrugas de forma anular que interfieren con la trituración de las partículas, aunque algunos diseños cuentan con mecanismos que mueven el rodillo de un lado a otro para que el desgaste sea más uniforme. Los rodillos corrugados proporcionan un mejor agarre sobre la alimentación; pero el desgaste sigue constituyendo un problema grave.

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La capacidad de las trituradoras de rodillos se calcula basándose en la teoría de bandas, según la fórmula que se indica continuación

   

En donde:

Q = capacidad, pies3/ min; d = distancia entre los rodillos, pulg; L = longitud de los mismos, pulg; y s = velocidad/ periférica, pulg/min.

Triturador Fairmount de un solo r odillo

7. Quebrantadoras de Impacto Las quebrantadoras de impacto incluyen trituradoras de martillo para trabajos pesados y quebrantadores de impacto con rotor.

7.1. Trituradoras de martillo: Estas máquinas tienen un martillos, pivotantes que van montados sobre un eje horizontal, y la trituración se efectúa por impacto entre los martillos y las placas entre la quebrantadora. Se tiene además una rejilla cilíndrica que se coloca debajo del rotor. Hay varias trituradoras de martillo que se diseñan simétricamente, de tal modo que la dirección de rotación pueda invertirse para distribuir el desgaste de un modo uniforme en los martillos y las placas de la quebrantadora. Las velocidades varían de 500 a 1 800 rpm, dependiendo del tamaño de la máquina. Las trituradoras de martillo Pennsylvania se tienen tanto en diseños reversibles como no reversibles, con una jaula de criba. Las capacidades de los diferentes modelos van de 200 lb, h a 1 500 toneladas h, y reducen el material alimentado desde un tamaño de 12 pulg hasta 1 pulg. En algunos modelos, la distancia comprendida entre la jaula y los martillos se ajusta para variar el índice de reducción.

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Triturador de martillos

7.2 Impactoras de rotor: El rotor de estas máquinas es un cilindro al que se sujeta una barra de acero resistente. El rompimiento se ejecuta contra esta barra o durante el re- bote en las paredes de este dispositivo. La ruptura por impacto libre es el principio en el que se basa la quebrantadora de rotor, y no en la trituración por compresión o por fricción entre los martillos del rotor y las placas rompedoras. El resultado es un menor desgaste y un consumo mínimo de energía. No todas las rocas se despedazan bien por impacto. El desmenuzamiento por impacto es más apropiado para reducir materiales relativamente poco abrasivos y con contenidos mínimos de sílice, como la piedra caliza, dolomita, anhidrita, esquisto y roca de cemento, aunque la aplicación más generalizada es la de la piedra caliza.

Trituradora vertical de impacto

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8. Molinos de Volteo. Los molinos de bolas, piedras, cabillas, de tubo y compartimientos tienen una capa cónica o cilíndrica que gira sobre un eje horizontal, y se carga con un medio de molienda, por ejemplo, bolas de acero, pedernal o porcelana, o bien con varillas de acero. El molino de bolas difiere del de tubo en que es longitud más corta y, por regla general, dicha longitud no es muy distinta a su diámetro. Los molinos de bolas convencionales utilizan bolas grandes con un material grueso para producir un producto comparativamente grueso también. El molino de tubo es largo en comparación con su diámetro, utiliza bolas de mayor tamaño y da un producto más fino. El molino de compartimientos, que es una combinación de los dos tipos anteriores, consiste de un cilindro dividido en una o más secciones por medio de divisiones perforadas; la molienda preliminar se realiza en uno de los extremos y la de acabado, en el extremo de descarga. Los molinos de cabillas generan un producto granular más uniforme que otros molinos giratorios, reduciendo al mínimo con ello el porcentaje de finos que en ocasiones constituyen una desventaja. El molino de piedras es un molino de tubo con piedras de pedernal o cerámica como medio de trituración, que pueden estar recubiertos con capas cerámicas u otros materiales no metálicos. El molino de bolas y el de piedras son fáciles de operar y sus aplicaciones son versátiles. Se tiene una capa de acero cilíndrica, ya sea de sólo este material o recubierta con piedras, que contiene una carga de bolas de acero o piedras que gira horizontalmente en torno a su eje, y la reducción del tamaño o la pulverización se realiza por medio del volteo de las bolas o de las piedras sobre el material que queda entre ellas. Los molinos operan en mojado o en seco, ya sea por lotes, en circuito abierto o en circuito cerrada con clasificadores de tamaño.

Molino de bolas continuo, tipo rejilla, marca Marcy

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8.1. Diseño de molino de volteo o tambor: El tipo convencional de molino por lotes consta de una cubierta cilíndrica de acero con cabezas de acero con pestaña. Se tiene aberturas por las que se carga y descarga el medio de trituración y el material de proceso. La longitud del molino es igual al diámetro o menor que éste. La abertura de descarga se localiza generalmente en el lado opuesto de la abertura de carga y, cuando se trata de moliendas en mojado, cuenta casi siempre con una válvula. Por lo común se proporciona uno o más orificios para liberar cualquier presión desarrollada dentro del molino, afín de introducir un gas inerte o abastecer la presión necesaria para auxiliar la descarga del molino. Durante la molienda en seco, el material se descarga hacia una campana por medio de una rejilla que está por arriba de la abertura de paso mientras gira el molino. La maquinaria cuenta con cubiertas para calentamiento y enfriamiento. El material se alimenta y descarga a través estribos con gorrones huecos en extremos opuestos de los molinos continuos se puede usar una reja o diafragma que quede inmediatamente dentro del extremo de descarga con el fin de regular el nivel de lechada en la molienda en mojada y controlar con ello el tiempo de retención. Los molinos de bolas tienen usualmente recubrimientos metálicos que se remplazan cuando se desgastan. Estos recubrimientos pueden tener una acción desviadora debida a una forma ondular porque cuenta con inserciones de elevadores que ajustan la carga de bola con la cubierta y evitan la pérdida de velocidad por deslizamiento. En molinos de recubrimiento lisos ocurren problemas de funcionamiento especiales debido al deslizamiento errático de las carga sobre la pared. A velocidades bajas, la carga puede agitarse de un lado a otro sin sufrir un verdadero volteo y, a velocidades altas, se generan oscilaciones durante el volteo. Así, pues el uso de los elevadores evita este fenómeno.

Tipos de revestimientos de molinos de bolas

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8.2. Carga de material y de bolas: La carga del medio de molienda se expresa en función del porcentaje del volumen del molino al ocupado por el medio de molienda, por ejemplo, un volumen masivo de bolas que ocupan la mitad del molino es aproximadamente una carga de bolas del 50%. El espacio vacío de un volumen estático de bolas es aproximadamente el 41 %. Puesto que el medio se expande conforme gira el molino, el volumen real de funcionamiento se desconoce. Hay relaciones sencillas que gobiernan la cantidad de bolas y espacios vacíos en un molino.

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                       (  )

La cantidad de material que se tiene en un molino se expresa convenientemente como la relación entre su volumen y el de los espacios vacíos dentro de la carga de bolas. Esta expresión se conoce como razón del material a vacío. Si el material sólido y su medio de suspensión (agua, aire, etc.) llenan exactamente los huecos de bola, la razón es 1. Las cargas de los medios de molienda varían de 20 a 50% en la práctica y en general, las razones se aproximan a 1.

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La carga de material en molinos continuos no se puede ajustar de manera directa, sino que se determina indirectamente según las condiciones de operación. Existe una razón de carga tratada máxima que depende de la forma del molino, las características de flujo de la alimentación, la velocidad del molino, el tipo de material alimentado y la disposición de descarga.

8.3. Capacidad y consumo de potencia: Un método para determinar, el tamaño adecuado del molino se basa en la observación de que el volumen de molienda depende de la cantidad de energía consumida, suponiendo que existe una práctica de operación aceptable comparable en cada caso. La energía aplicada a un molino de bolas se determina primordialmente de acuerdo con el tamaño del mismo y la carga de las bolas. Algunas observaciones demuestran que la potencia neta requerida para impulsar un molino de bolas es proporcional a pero este exponente puede ser usado sin ninguna modificación para comparar dos molinos, sólo cuando las condiciones de operación son idénticas:

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La potencia neta necesaria para impulsar un molino de bolas resultó ser:

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8.4. Funcionamiento de equipos patentados: 8.4.1. Molinos de bolas con descarga de reja Allis-Chalmers: Producen productos finamente pulverizados, de malla 28 a 325, partiendo de un tamaño de material alimentado de aproximadamente pulgada. Los diámetros varían de 9 a 16 pies, las longitudes de 8 a 24 pies, y potencia de 150 a 3 300 hp. Se recomiendan generalmente para las siguientes aplicaciones: molienda en mojado y en seco (seco en circuito cerrado con clasificador para prevenir excesos), logrando una molienda más o menos gruesa con tamaños de producto superiores de malla 48, aproximadamente.

8.4.2. Molino de rebosamiento o inundación: Se recomienda casi siempre para las siguientes aplicaciones: molienda húmeda en circuito cerrado con clasificador para evitar la trituración obteniendo una molienda fina en donde el tamaño máximo del producto no sea mayor que la malla 65.

8.4.3. Molino de varios compartimientos: Ofrecen una molienda de material grueso hasta lograr el producto acabado en una sola operación, ya sea en mojado o en seco. El compartimiento primario de molienda cuenta con bolas o vástagos grandes para la trituración; mientras que uno o más compartimientos secundarios tienen medios más pequeños para una molienda más fina.

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8.4.4. Molino de bolas Marcy: Es tradicionalmente un molino de descarga o reja que se emplea para obtener una velocidad de carga tratada para una gran carga circulante molienda mojada y seca de minerales.

8.4.5. Molino Unidan: Es de tipo de compartimientos y tiene tres o más de ellos, siendo adecuado tanto para la molienda en mojado como en seco. Las bolas se utilizan en el primer compartimiento que está equipado también con un revestimiento. Los compartimientos para moliendas de finos cuentan con anillos especiales y un recubrimiento de aleación de acero con piedrecitas cilíndricas que se acomodan por tamaño descendente en el sentido del e descarga. Una característica adicional del molino es el ensamblaje de la criba especial que va montado dentro del molino, el material no abandona el cuerpo de éste hasta que se descarga finalmente en el extremo de la salida.

Sistemas de descarga de un molino de bolas continúo para moliendas por vía húmeda

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9. Molinos de bolas no rotatorios Entre estos se incluyen los de tipo agitador y vibratorio. En el primer caso se tiene una rueda de paletas central o armadura de propulsor que agita a los medios de velocidades que van de 100 a 1500rpm. En el segundo se imparte un movimiento excéntrico, ya sea a una armadura o a una cubierta, a frecuencias que ascienden hasta 1800/min. Los medios oscilan en uno o más planos y, por lo común giran en forma muy lenta. Los molinos agitados utilizan medios de magnitudes del orden de ¼ de pulg. O menores mientras que los vibratorios emplean medios de mayor tamaño para la misma energía de entrada. Los molinos vibratorios pueden moler en seco, pero la mayoría de los agitadores están restringidos a la molienda en húmedo. Los sólidos varían del 25 al 70%, dependiendo del tamaño de material alimentado. Aunque las aplicaciones llegan a tener cierta duplicidad, el equipo vibratorio se emplea prar operaciones de molienda de material duro (ZrSiO 4, SiO2, TiO2, Al2O3, etc), mientras que los molinos agitados se emplean comúnmente para la dispersión y molienda de materiales suaves (tinturas, arcillas, CaCO 3, etc.).

Molinos agitados. El molino Sweco de dispersión tiene armaduras o marcos radiales en contra rotación que sirven para moler el medio de molienda en una cámara vibratoria. El modelo D-10 tiene una capacidad máxima de tanque de 14 galones y tres motores de 5hp. La recirculación se logra por medio de una bomba externa. En el caso del Attitor se tiene una sola armadura sujeta a un eje que hace girar varios brazos radiales largos. La recirculación realizada por una bomba contadora o dosificadora externa se produce a través de una salida en la base y una entrada en la pared superior.

Molino Attitor

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Molinos vibratorios. Los molinos vibro- Energy (Sweco) y Podmore - Boulton son trituradores montados en pedestal, que se cargan en la parte superior, que vibran por medio de un motor montado en la base y que tiene funcionamiento excéntrico. La cámara de trituración tiene un soporte de resortes para reducir al mínimo la vibración del piso. La trituración se lleva acabo por medio de la vibración tridimensional a una frecuencia aproximada de 20 hertz de los medios contenidos que generalmente son esferas o cilindros de alúmina.

Rendimiento. El diámetro de los medios de molienda debe de ser, de preferencia, las veces el material alimentado, sin exceder 100 veces el diámetro del mismo. Para obtener una mayor eficiencia cuando reduce el tamaño en varios ordenes de magnitud. Los molinos agitados y vibratorios tienes ventajas especiales cuando se treta de la molienda de finos, ya que producen tamaños de partículas de 1u y mas finos. No necesita por lo común el gran impacto de los molinos de bolas convencionales, sino más bien una gran cantidad de impactos de baja energía que requieren: -

Medios de molienda pequeña Altos niveles de vibración o molienda de rotación.

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Medios de molienda Material

Nombres industriales y/o nombres comerciales

Oxido de aluminio………………… Carburo de silicio…………………… Dióxido de silicio……………………. Oxido de circonio………………….. Silicato de circonio………………… Vidrio templado……………………. Poliamida……………………………… Divinilbenceno……………………… Polifluoroetileno…………………..

E=esferas

Formas disponibles

Alumina,corindón Carborundum Sílice, arena Sirconia, sircoa Circon Ceramedia Nylon DVB Teflón

C=cilindros

E.C.L E.C.l I E.C.l E.C.l E E.C E.C C

I= formas irregulares.

10. Clasificadores de partículas por tamaño que se utilizan con molinos de trituración Los molinos de bolas o tubo pueden funcionar en circuito cerrado con clasificadores de aire externo, con o sin barrido o arrastre de aire. Si se utiliza esta ultima operación, se acostumbra colocar un separador de ciclón entre el molino y el clasificador. Asimismo otras clases de maquinarias de molienda funcionan en circuito cerrado con clasificadores externos de tamaño. Sin embargo muchos tipos de trituradores tienes arrastre de aire y están tan íntimamente conectados con sus clasificadores internos.

Clasificadores en seco. Las cribas en seco se utilizan primordialmente en circuitos de trituradores, ya que son más eficaces a niveles de malla 4, aunque en ocasiones se usan mallas hasta de 35. La mayoría de los circuitos de molienda en seco utilizan clasificadores de aire, hay varias clases pero todos ellos emplean los principios del arrastre por aire y la inercia de las partículas que dependen del tamaño de las mismas. El tipo más simple de clasificador de aire es el elutriador, de los cuales un ejemplo es el clasificador Zig-Zag en un elutriador a contracorriente de varios elementos. La eficacia de la separación aumenta con al cantidad de elementos y estos dispositivos son eficaces en la gama de mallas 30-80.

Las hojas rotatorias son los elementos principales de varios tipos de clasificadores. Las hojas establecen un movimiento centrífugo ascendente que tiende a lanzar hacia el exterior las partículas más gruesas. Por ejemplo está el Mikro-Atomizer en el que un ventilador externo al aire a circular hacia adentro pasando a través de las hojas y arrastrando los finos.

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El movimiento centrífugo devuelve las partículas más gruesas hasta los martillos. Las hojas del clasificador whizzer que se muestra en el molino Raymond de lado alto tienen un efecto centrifugo similar que lanza las partículas gruesas contra la pared de la cámara, en donde la menor velocidad de aire de la capa limite les permite volver a caer dentro de la zona de molienda.

Clasificadores por vía húmeda. La molienda por vía húmeda en circuito cerrado en la regla en lo que respecta a operaciones a gran escala debido a su mayor producción y economía. El clasificador en húmedo mas sencillo es el depósito de asentamiento que se construye de tal modo que los finos no tienen tiempo para asentarse, y son arrastrados en tanto que el producto más grueso se dirige al punto de descarga central. La separación no esta muy bien definida en los sedimentadores y el gran espacio necesario representa una desventaja. La acción se realiza en contracorriente de tal modo que la separación de los granos gruesos sea más eficaz. Por ejemplo en la fig. 8-37 y 8-38 se muestran circuitos típicos que utilizan estos clasificadores en Plata de procesamiento de cemento y minerales.

Sistema de molienda húmeda en una sola etapa

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11. Molinos de anillo y rodillo Los molinos de anillo y rodillos vienen equipados con rodillos que operan en combinaciones con anillos de trituración. La molienda se efectúa entre las superficies de los elementos de trituración es decir entre el anillo y los rodillos. La presión se aplica por medio de fuertes resortes o a través de la fuerza centrifuga que ejercen los rodillos sean estacionarios o que el primero sea vertical u horizontal. Este tipo de molinos se denominan también de anillo con rodillo, de rodillos o de velocidad intermedia. Los molinos de bola y anillo y los de taza o tazón son del tipo anillo rodillo. Es preciso hacer una distinción claro entre los molinos de anillo y rodillo y los de rodillo. Los molinos de rodillos que se usan para pinturas y los que se emplean para la harina.

Molinos de anillo y rodillo sin clasificación interna. El molino Sturtevant tiene un anillo cóncavo vertical de molienda y se utiliza para materiales no metálicos, particularmente la roca de fosfato. Un molino Nº 1 con clasificador exterior de aire muele de 2 a 4 toneladas/h de piedra caliza o fosfato en roca al 90% que atraviesa una malla Nº 80. El molino Kent Maxecon se emplea para bauxita, coque, piedra caliza, magnesita y fosfato en roca.

Molinos de anillo y rodillo de clasificación interna por cribado. El molino Hércules de tres rodillos es apropiado para producir piedra caliza agrícola con un tamaño inferior al de malla 20, partiendo de una alimentación inferior a 2pulg. El material se descarga de la cámara de molienda atravez de una criba circulante. La capacidad es relativamente alta, siendo de 25 a 50 ton/h de piedra caliza seca de dureza promedio

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Molinos de anillo y rodillo con clasificación interna por aire. Los pulverizados Babcock costa de una solo hilera de bolas que operan entre un anillo inferior estacionario y un anillo superior giratorio. Los tipos B, series 200 y 300, están diseñados con varias hileras de bolas para asegurar una máxima capacidad en el espacio ocupado. El pulverizado serie 200, consiste de dos hileras de bolas, una sobre la otra. El anillo superior y el anillo inferior son estacionarios y cuentan con un anillo intermedio que es el que gira.

El molino Raymond de anillo y rodillo con clasificación interna por aire se emplea para la molienda de finos en grandes capacidades de casi todos los minerales no metálicos más suaves. Los materiales con una dureza de la escala de Moh hasta 5 inclusive, se manejan económicamente en estas unidades. Los materiales naturales típicos que se tratan incluyen baritas, bauxita, arcilla, yeso, magnesita, fosfato en roca, pigmentos de oxido de hierro, azufre, talco, grafito y una magnitud de materiales similares. Muchos de los pigmentos elaborados y una gran variedad de compuestos químicos se pulverizan a finuras extraordinarias en este tipo de unidades. Entre estos materiales se incluyen fosfato de calcio, fosfato de sodio, insecticidas orgánicos, almidón de maíz pulverizado y muchos otros materiales similares.

Molinos de taza. En el molino de taza Raymond los gorrones que sujetan los rodillos de molienda son estacionarios en tanto que el anillo de molienda es el que gira. La presión de molienda se produce por medio de resortes que se ajustan para conferir la presión necesaria y la distancia entre los rodillos y el anillo. Los rodillos no tocan el anillo, de manera que no existe ningún contacto de metal a metal entre las superficies de molienda.

Molino de taza

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12. Molinos de martillos Estos molinos que sirven para pulverizar y desintegrar funcionan a altas velocidades. El eje del rotor puede ser vertical u horizontal el rotor funciona dentro de un recipiente que contiene placas o revestimientos de molienda. El espacio abierto que se conserva entre los revestimientos y el rotor es más importante con respecto a la finura del producto. En general, se tiene una pantalla o rejilla cilíndrica que encierra todo o parte del rotor. La finura del producto se regula cambiando la velocidad del rotor, la velocidad de alimentación o la abertura entre los martillos y la placa de molienda, así como cambiando la cantidad y el tipo de martillos utilizados y el tamaño de las aberturas de descarga. La descarga por criba o rejilla de un molino de martillo sirve como clasificador interno; pero un área limitada no permite un aprovechamiento eficaz cuando se requieren aberturas pequeñas. Para satisfacer las especificaciones críticas del tamaño máximo en la gama intermedia, el molino de martillos puede operarse en circuito cerrado con cribas exteriores de mayor área que la que podría emplearse dentro del molino propiamente dicho. La función de molienda es el resultado de impactos y fricciones entre grumos o partículas del material que se está moliendo, la cubierta y los elementos de molienda.

Molinos de martillos sin clasificadores de aire internos. El Mikro-Pulverizer (fig.8-44)(Pulverizing Machinery), es un molino de martillos de alimentación controlada sellada, abertura angosta y alta velocidad que se emplea para una gran variedad de materiales no abrasivos, entre cuyas principales aplicaciones están azucares, negro de humo, compuestos químicos, productos farmacéuticos, plásticos, materias primas de finuras, colores secos y cosméticos. En la tabla se proporcionan datos sobre varios aspectos de su funcionamiento. Las velocidades, tipos de martillo, dispositivos de alimentación, las variedades de armazones y las perforaciones de las cribas o pantallas pueden alterarse para satisfacer las aplicaciones, en particular, obteniendo con ello finuras y características de molienda que cubren una gran variedad de posibilidades.

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Molino de martillos del Mikro-Pulverizer Tamaño

Diámetro del rotor en pulgada

Max. rpm

Hp

Capacidad prom.; en lb/h Azúcar 6x

Bantam

5

16,000

¾-1

75-100

Lechada acuosa de arcilla y grafito 75-100

1

8

9,600

3-5

350-550

550

300-500

2

12

6,900

7 ½-15

800-1500

750-1600

800-2000

3 4

18 24

4,600 3,450

20-40 40-100

2000-4500 4000-9000

4800 7000

2500-4500 4500-7000

Pigmentos y colores (secos) 70-90

El Mikro-Pulverizer S.P.(semi-plastic)(Pulverizing Machinery), se usa para manejar materiales que normalmente taponan y cierran molinos de criba debido a que el material es pegajoso, glutinoso oleaginoso o esta mojado. Originalmente se desarrolla para manejar mezclas de arcilla y feldespato para porcelanas, conteniendo del 20 al 25% de humedad, y es único por qué no utiliza pantallas o placas perforadas como sucede con los molinos de martillo y criba y, de hecho, tiene un mínimo de cuerpo o ensamblaje en el que el material pueda adherirse o depositarse.


El pulverizador de doble criba Blue-Streak (praterpulverizerco.) se utiliza para moler resinas, sales químicas, desechos de plásticos, productos alimenticios y materiales similares, hasta obtener un polvo granular uniforme con una finura de tamiz Nº.30 o Nº.40. El material de alimentación entra en extremos opuestos al rotor y pasa por tres etapas de reducción de tamaño por medio de martillos de tamaño descendente. Dos pantallas o cribas perforadas cubren más del 70% del área del tambor por las que pasa el producto para la clasificación final de tamaño. Los molinos de impacto Entroleter (Entroleter, Inc.) son maquinas de eje vertical en las que el material de alimentación, al llegar al eje, se mueve en forma rotatoria y se lanza hacia el exterior a partir del rotor, para chocar contra un anillo externo. Se ha encontrado que las estructuras de clavijas son eficaces y, en estas, las clavijas que van sobre el rotor realizan la tarea primaria de ruptura, mientras que el anillo externo de clavijas realiza la reducción subsecuente. Estos molinos trituran una gran variedad de sustancias de flujo libre o semi libre, hasta llegar a tamaños controlados predeterminados. Entre estos están los plásticos, hule, asbesto a fibra, granos y harina, carbón, arcillas, escorias y sales.

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13. MOLINOS DE FROTAMIENTO POR DISCOS Es un equivalente moderno de los antiguos molinos de piedra, que están sustituidos por discos de acero en los que se montan placas de molienda intercambiable ya sea metálica o abrasiva, que giran a velocidades muchos mayores, permitiendo con ello una gama más amplia de aplicaciones. Estas máquinas tienen un lugar especial en la molienda de materiales orgánicos resistentes, tales como la pulpa de madera y harina de maíz. La molienda se lleva a cabo entre las placas que pueden operar en plano vertical u horizontal; uno o los dos discos giran y, cuando los dos lo hacen, la rotación se efectúa en direcciones opuestas. El conjunto, que corresponde un eje, los discos y las placas de trituración, se denominan impulsor. El material de alimentación entra por un canal cerca del eje, pasa entre las placas de molienda y se descarga en la periferia de los discos. Las placas de molienda se sujetan a los discos por medio de pernos y la distancia entre ellas es ajustable. El molino de fricción Sprout – Waldron Se produce en modelos de uno o dos impulsores con discos de 12 a 48 pulg de diámetro y cuyas potencias ascienden a 1500 Hp. El uso de una variedad de placas y construcciones de cubierta hacen que estas unidades tengan aplicaciones del más variado, yendo de granulación a pulverización y desmenuzamiento. El modelo de un solo impulsor con placas, que cuenta con hileras circulares concéntricas de dientes realzados en malla de la placa giratoria, oponiéndose a lo que se encuentran en la placa estacionaria, actúa de una manera muy semejante al molino de martillos, y los dientes actúan como los martillos fijos, sirviendo para aplicaciones de la índole antes citada.

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Los molinos de dos discos Se emplean para la molienda de sustancias fibrosas y no fibrosas, el soplado de materiales fibrosos, el mezclado intensivo de polvos finos y la hidratación de materiales celulares. Se fabrican en tres tamaños con diámetros de disco que van de 24 a 36 pulg y potencias de 50 a 200 Hp. Los molinos de un solo impulsor se usan para los mismos fines que los de dos impulsores, excepto que reciben una materia prima más gruesa, su gama de reducción para un material dado es más limitada y ofrecen, correspondientemente, salidas superiores con un gasto menor de potencia. Además, hay varias aplicaciones singulares que caracterizan a estas unidades, por ejemplo, el esponjamiento o mullido de la pulpa en hojas provenientes de rodillos continuos para los que los medios de entrada al molino de doble impulsor no son apropiados. Se puede usar la misma variedad de tipos de placas en los molinos de uno o dos impulsores. Aunque las placas de dientes cortantes se utilizan en ciertas aplicaciones para simular la acción de molino de martillo en general se aplican casi siempre a tareas especializadas de rompimiento, desgarramiento, o quebrantamiento controlado, como sucede al descascarar la materia prima. Trituradora Frigidisc Es un molino del tipo de fricción con discos de un solo impulsor y de fabricación resistente que se construyó para ser empleada en la industria de la recuperación del hule. Este molino es apropiado para materiales que deben molerse con un mínimo de aumento de temperatura, por ejemplo, la reutilización de desechos de llantas, caucho sintético y otros materiales de naturaleza dura y elástica. Los dos discos de molienda, uno estacionario y otro móvil, se enfrían por medio de un líquido circulante para poder ejercer en ellos una presión elevada. Molinos de piedra o muelas de asperón Los molinos de piedra o muelas de asperón son del tipo de fricción que cuentan con piedras duras circulares que sirven como medio de trituración, y son en general muelas francesas, norteamericanas o tipo Esopo, aunque también se utilizan combinaciones de piedras de esmeril, muelas francesas y Esopo o polvo de piedra y rocas esmeriles. El material de alimentación entra al molino a través de un hueco central de una de las piedras y se distribuye entre las caras de éstas en donde se va triturando al mismo tiempo que se desplaza hacia la periferia. Los molinos de piedra o de muelas para “molienda de pintura”

Los molinos de piedra o de muelas para “molienda de pintura” se han visto sustituidas por el molino de rodillos. Estos últimos constan de dos a cinco rodillos lisos que funcionan a velocidades diferenciales. Se acostumbra alimentar una pasta entre los dos primeros, que son de velocidad baja, y se descarga después del último rodillo, de alta velocidad, por medio de una baja raspadora.

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14. MOLINOS DE DISPERSIONES Y COLOIDES La situación de la molienda cambia cuando, en vez de desmenuzar partículas individuales, es preciso romper grumos o conglomerados unidos por fuerzas más o menos leves. Por ejemplo, está la reducción de pigmentos para incorporarlos a vehículos líquidos en la elaboración de pinturas. Hay una clase especial de molinos que se utilizan para operaciones de dispersión y de tipo coloidal, que operan basándose en el principio del esfuerzo cortante del fluido a alta velocidad. Molinos de coloides para dispersión y emulsificación Los molinos de coloides que se utilizan para la dispersión o la emulsificación se clasifican en cuatro grupos principales: de martillos o turbina, discos de superficie lisa, discos de superficie rugosa o áspera y los dispositivos de válvula u orificio.. Molino Charlotte Se basa también en la rotación a alta velocidad, en donde el fluido corre entre un rotor cónico ranurado o estriado. El espacio libre entre ambos se regula por medio de un dispositivo e ajuste calibrado que se maneja desde el exterior. Las corrientes en remolino que se forman en las ranuras someten al producto tanto a un esfuerzo cortante hidráulico como de impacto.

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Todos los modelos funcionan a 3600 rpm y se producen en los siguientes tamaños:

Hp 3 7 20 50 75 125

Capacidad gal/h 20 – 50 50 – 100 100 – 400 400 – 1000 1000 – 5000 3000 – 7000

15. MOLINOS HIDRÁULICOS O DE CHORRO Los molinos hidráulicos se clasifican según la naturaleza de la acción de molienda que desempeñan. En esta clase la energía del fluido se obtiene en corrientes finas de alta velocidad a cierto ángulo en torno a una porción, o en toda la periferia de una cámara trituradora y clasificadora. En la otra clase, corrientes del fluido arrastran las partículas a alta velocidad hacia una cámara en donde se tienen dos corrientes que chocan entre sí. Los molinos Majac y algunos otros pertenecen a esta categoría. Ya sea que las partículas sean conducidas por el chorro o se intercepten con chorros en ángulo mientras se desplazan alrededor de la cámara de molienda y clasificación, se registra una gran liberación de energía y se tiene un alto orden de turbulencia que hace que éstas se desmenucen entre sí y se subdividan. La mayor parte de estos molinos emplean la energía de la corriente de fluido en movimiento para efectuar una clasificación centrífuga.

Molino Micronizer El Micronizer (Sturtevant Mill Corp.) consta de una cámara de molienda circular de poca profundidad en donde el material que se va a pulverizar se somete a la acción de varios chorros de fluidos gaseosos que salen de orificios espaciados en torno a la periferia de la cámara. El gas rotatorio debe descargarse en el centro, arrastrando con él los Finos. La salida de la cámara de trituración conduce directamente a un recolector centrífugo del producto. Se han efectuado estudios fotográficos y matemáticos del funcionamiento de esos molinos. Los molinos Micronizer se construyen en nueve tamaños estándar cuyos diámetros van de 2 a 42 pulg, con capacidades de 1/2 lb/h a 2 ton/h. El índice de producción, el consumo de fluidos y las cifras correspondientes a la finura son como se indican en la tabla siguiente.

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El pulverizador de chorro Majac El pulverizador de chorro Majac (Majac, Inc.) pertenece bien al tipo de chorro opuesto, aunque su clasificador es mecánico. Se acostumbra usar un alimentador de tornillo o de otro tipo para descargar el material que se va a pulverizar en la zona de impacto o dentro del clasificador, dependiendo de la materia prima de que se trate. El fluido y el polvo de chorros pasan al clasificador mecánico que se localiza arriba. El material de tamaño excesivo fluye en sentido descendente pasando por el espacio anular y actuando en contra del aire de elutriación, atravesando dos brazos descendentes hasta las boquillas, en donde se acelera por medio de corrientes de fluido opuestas de alta velocidad que chocan entre sí.

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Molienda Final

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