Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 1.- Introducción Las actividades de mantenimiento se programan con un horizonte de un año, tomando en cuenta la disponibilidad de los equipos. En el caso de los molinos esta disponibilidad es del orden de 92%, es decir en un año se contemplan aproximadamente 30 días dedicados a mantenimiento, lo que valorizado implica un costo de más de MUS$ 30. Este es el presupuesto que debemos tomar en cuenta para nuestras decisiones, y es obligación del equipo de mantenimiento reducir estos costos por no producir. En este curso estudiaremos los principales conceptos asociados a la MANTENCION de los Molinos SAG y BOLAS de esta planta. Estos equipos son de tecnología de punta y requiere de mucho estudio el llegar a conocerlos en detalle, y tomar las decisiones correctas.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 2.- Descripción General de Molinos En síntesis, un molino es una máquina alimentada con un cierto tamaño de mineral y utilizada para reducir dicho tamaño. La tendencia actual es utilizar molinos en vez de plantas de chancado, puesto que en las plantas de molienda las instalaciones son más simples y su disponibilidad es mayor. Además, para iguales volúmenes de producción, la potencia total instalada es mayor en una planta de chancado. Una parámetro fundamental de los molinos es la “Velocidad Crítica”, que corresponde a la velocidad a la cual la carga no se desprende del manto.
Vc = (60/ 2 p ) *
g/R
Donde R = radio interior del molino, g = constante gravedad. Por ejemplo: Para los molinos de bolas:
R=3.050 mm, se tiene Vc = 17.13 rpm
Para el molino SAG:
R=5.390 mm, se tiene Vc = 12.88 rpm
Notar que la velocidad crítica varía dependiendo de los revestimientos (corazas) utilizados.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 2.1.- Tipos de Molinos Existen diversos tipos de molinos y cada uno tiene una aplicación particular. Los principales son: - Molino FAG (Full Autogen Grinding) (grind = Moler) (No utiliza bolas) - Molino SAG (Semi Autogen Grinding) Datos típicos Tamaño
40 - 12 pies
Potencia
10 a 20 MW
Alimentación
F80 = 6” a 7”
Producto
P80 = 1/2”
Bolas
10 a 12%, diámetro 5”
Consumo de bolas
200 gramos/ton
En estos molinos, el mecanismo de molienda es principalmente por impacto de carga y bolas. Para aumentar el punto de desprendimiento, se instalan revestimientos de gran altura (10”-12”) Notar que el factor de reducción es aprox 14. Normalmente trabajan a 70% - 73% de la velocidad crítica.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Molino de Barras y de Bolas: Normalmente trabajan a continuación de la molienda SAG Datos típicos BARAS
BOLAS
Tamaño
16 - 12 pies
24 - 4 pies
Potencia
1 a 5 MW
1 a 10 MW
Aliment.
F80 = 5/8” a 1/2”
1/2” a 3/8”
Producto
P80 = malla10 (1.700 u)
P80 = malla 100 (150 u)
Bolas
30 -35%, diámetro 3”
30 - 35%, diámetro 2,5”
Consumo
350 gramos/ton
300 gram/ton
Los molinos de barras son alimentados con partículas de mayor tamaño, pero su producto es de mayor tamaño. En estos molinos, el mecanismo de molienda es principalmente por astricción producto de la cascada de bolas que se genera en su interior. Normalmente trabajan a 75% de la velocidad crítica.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Molino de Remolienda: Normalmente trabajan en el circuito de flotación. Existen de forma convencional, similar a los bolas pero de menor tamaño y Molinos Verticales Datos típicos Vertical Tamaño
12’ diam x 40 pies altura total
Potencia
550 a 1000 Kw.
Aliment.
F80 = 120 u
Producto
P80 = 40 u
Bolas
30 -35%, diámetro 3/4” a 1”
Consumo
200 gramos/ton.
Estos molinos tienen por objetivo reducir el tamaño de partículas para mejorar las características de flotación en la etapa de segunda limpieza.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 2.3.4.- Molino SAG, Principio Funcionamiento
Cámara Descarga
Rueda Levante
Trommel Trunnion Alimentación
Parrillas
Trunnion Descarga
Agua Presión
Bajo Tamaño Chute Descarga A Batería Ciclones
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas.
2.3.- Sistemas principales Molinos
Molinos Bolas
Molino SAG 7
Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas.
2.3.- Sistemas principales Molinos Pernos Corazas
Pernos Molino
Polos
Chute Alimentación
Descanso Libre
Descanso Fijo
Trommel Descarga Solo SAG
Polos Freno
Estator
Sala de Control
Lubricación Central
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 2.3.1 Sistema Motriz:
Motor Gearless, (el rotor lo constituye el molino mismo)
Marca : ABB Características:
Motor tipo Sincrónico, 10 MW (bolas), 20 MW (SAG)
Rotor alimentado con C.C. Estator alimentado con Corriente Alterna No tiene torque de partida a frecuencia Sincrónica, por lo que se requiere un variador de frecuencia, que en este caso es el ciclo convertidor(5 a 100 Hz). Esto nos permite controlar el factor de potencia, y además, variar la velocidad de giro del motor dada por la ecuación
N= 120 * f /P,
donde: N= rpm, f = frecuencia, P = N° de polos
N° Polos:
SAG = 72, Bolas = 54
El ciclo convertidor es alimentado con corriente alterna 6.600 V, 50Hz; la ques rectificada y se reconstituye en corriente alterna de frecuencia y amplitud variable, de modo que:
Af2 sea constante, donde A=amplitud corriente, f = frecuencia corriente Para mayores detalles referirse a Catálogos ABB
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 2.3.2 Descanso Fijo, Molinos Bolas Sello cubierta
Corta gotas Sello Trunnion Liner
Deflector
Sello Alimentación Trunnion Liner
Tapón de Inspección
Pad de Levante
TRUNNION, RTDs
Pad empuje axial
Pernos Trunion-Tapa Críticos
Ref. Drw 1.502953, 62, 63, 65, 70 1.503021
Pernos de Anclaje
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 2.3.2 Descanso Fijo, componentes 1) Trunnion: Es la pista de rodadura del molino, la superficie externa es rectificada. El diámetro es: Molinos Bolas d= 3.650 mm, Molino SAG = 4.050 mm.Los pernos que fijan el trunnion al molino son críticos y requieren inspección periódica, para lo que se debe controlar su estado de elongación. (Hablaremos en detalle de esto en el capítulo dedicado a Pernos Críticos). Cada Trunnion tiene 3 RTD que permiten medir la temperatura del Aciete de Lubricación. 2) Trunnion Liner: Tiene por objeto proteger al trunnion contra derrames de pulpa y materias extrañas, puesto que el giro propio del molino en presencia de material abrasivo provocará desgaste. Periódicamente se deberá inspeccionar la cámara entre el trunnion y el trunnion liner para verificar la ausencia de pulpa. Para ello se dispone de 3 tapones de inspección. Naturalmente el sello del trunnion liner cumple el objetivo de evitar la entrada de pulpa, y requiere de cuidado en su instalación. 3) Sello Cubierta y corta Gotas: Evitan la entrada de polvo interior del descanso. Los sellos de cubierta requieren ajuste por desgaste y engrase periódico. NO evitan la entrada de agua.
4) Deflector: Evita la acumulación de derrames en el punto inferior del descanso. La acumulación de material en este punto es de alto riesgo para la operación del molino. 5)Pad de Levante: Constituyen los elementos de apoyo y rodadura del molino. Existen 4 pads en cada descanso. Requieren lubricación permanente, ajustes de presición y son críticos para la operación. (Hablaremos en detalle de este tema más adelante) 6) Pads de Empuje Axial. Sirven para evitar despalzamientos axiales del molino. Existen 2 pads en cada descanso fijo. Requieren lubricación permanente, ajustes de presición y son críticos para la 11 operación. (Hablaremos en detalle de este tema más adelante)
Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 2.3.3 Descanso Libre, Molinos de Bolas Corta gotas Sello Trunnion Liner
Sello cubierta
Trunnion Liner
Espiral Retardo
Tapón de Inspección
TRUNNION, RTDs Pernos Trunion-Tapa Críticos
Ref. Drw 1.502953, 62, 63, 65, 70 1.503021
Pad de Levante Pernos de Anclaje
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 2.3.3 Descanso Libre, Molino Bolas, componentes 1) Trunnion: Similar al trunnion de alimentación. En este caso no lleva riel de empuje axial, pues se debe permitir la elongación libre del molino. La carrera total disponible es 18 mm. La longitud del molino es 14.640, la temperatura dentro del molino llega a 70°C, por lo tanto la elongación es 1,1*14,6*70/100 = 11,3 mm También tienen tres RTDs para registrar la temperatura del aceite del trunnion. Los pernos de fijación a las tapas también son críticos y requieren de verificación periódica. El trunnion tiene una sola posición, de acuerdo con marcas de fábrica, pues debe calzar con las corazas de revestimiento. 2) Trunnion Liner: Similar al anterior, también se requiere de sumo cuidado en la instalación del sello del trunnion y, revisar periódicamente la cámara interior. Además, lleva la espiral de descarga que tiene como objeto reducir la descarga de bolas. El trunnion está completamente revestido en goma para reducir los desgastes por abrasión provocados por la pulpa en la descarga. 3) Sello Cubierta y corta Gotas: Evitan la entrada de polvo interior del descanso. Los sellos de cubierta requieren ajuste por desgaste y engrase periódico. NO evitan la entrada de agua. 4)Pad de Levante: Constituyen los elementos de apoyo y rodadura del molino. Existen 4 pads en cada descanso. Requieren lubricación permanente, ajustes de presición y son críticos para la operación. (Hablaremos en detalle de este tema más adelante)
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 2.3.5.- Descanso Libre, Molino SAG
Trommel Trommel Adapter
Corazas Descarga
Cono inyección
Trunnion Liner
Ref. Drw. 1.503132, 3334,33 35,
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 2.3.5.- Descanso Libre, Molino SAG 1.) Trunnion y Pads de Levante:
Similar a lo visto en molinos de bolas
2) Trommel Adapter : Cumple con la función de sostener al Trommel. Su posición está definida por marcas de fábrica. Los pernos de fijación son críticos. Posee corazas de gomaque requieren revisión periódica. 3) Trommel: Las dimensiones generales son d= 6.324, L = 5.898 (Es el trommel más grande del mundo). Los pernos de fijación al adapter son críticos. La estructura de acero es revestida en goma resistente a la abrasión: Este revestimiento requiere revisión periódica. La malla está constituida por paneles de poliuretano con aberturas de 1”. Los pernos de fijación de estos paneles sufren desgaste normal por abrasión con pulpa y requieren revisión periódica. 4) Trunnion Liner. Su posición está definida por marcas de fabricación. El sello con el trunnion es de vital importancia para no permitir entrada de pulpa al interior del trunnion.
Es revestido en goma y para reducir los desgastes por abrasión posee tacos de goma removibles. Normalmente el cambio de goma se efectúa “in situ”. 5) Corazas Descarga: Son de acero al manganeso. Los pernos de fijación con el trunnion liner y Cono inyección de agua requieren revisión periódica. Normalmente estos pernos se revisten con poliuretano para protegerlos de desgastes por corrosión y/o abrasión. 6) Cono Inyección: Está revestido en goma por el interior y exterior para protegerlo de desgaste por corrosión y/o abrasión. Requiere revisión periódica. 15
Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. SELLO DE POLVO TRUNNIONS Grasera Lubricación. Sello de polvo.
TRUNNION
Deflector Gap = 0.15 mm
PAD LEVANTE
Mill Lifting = 0.45 mm
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.- Sistema de Lubricación central Molinos Sag y Bolas
La lubricación es FUNDAMENTAL para la operación. De ella depende la VIDA del Molino.
Existen tres sistemas asociados a la lubricación. - Sistema de Alta Presión - Sistema de Baja Presión - Sistema de Respaldo (Run-Down)
Veremos estos tres sistemas en detalle:
Pero antes, veremos algunos conceptos fundamentales de Lubricación:
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.1.- Concepto de Viscosidad y Densidad La densidad nos indica la cantidad de materia (masa) por unidad de volumen. Por ejemplo, veamos el caso del agua: O H
H
AGUA = H2O H
H
O
O
H
H
O
H
Agua Líquida. Las moléculas se mueven libremente. Queda “poco espacio vacío” entre ellas. Decimos que la densidad es “Alta” = 1.0 kg/lt.
O
H
H
H
Hielo de Agua. Las moléculas están fijas y forman un ángulo de 120° entre si. Dejan “espacio vacío” entre ellas. La densidad es baja = 0.95 kg/lt. Por eso el hielo flota en agua.
Lo anterior indica que el agua se expande al congelarse. Por eso se ”rompen las cañerías en invierno”.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Los lubricantes, también llamados hidrocarburos, están formados por cadenas largas de átomos de Hidrógeno y Carbono:
C C
C C
H
H
H
H C H
H C H
H C H
H
H
H
H
H
H
H C H
H C H
H C H
H
H
H
C C
C C
Miles de estas “trenzas” forman nuestro lubricante, dejando “espacio vacío” entre ellas. Decimos que la densidad es baja = 0.85 a 0.95 kg/lt. Por eso el aceite flota en el agua.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. En el caso del agua, a las moléculas no les cuesta desplazarse entre si. Es decir, tienen poca “resistencia” al escurrir miento.
Para los aceites no sucede lo mismo y a las “trenzas” les “cuesta” desplazarse entre ellas. Este concepto se llama VISCOSIDAD, es decir hablamos de la facilidad con que los fluidos escurren. La viscosidad se designa por la letra griega m, y su unidad de medida es el Poise. Conceptualmente, veremos como se determina: F = Fuerza para desplazar la placa, dinas A = Area de la Placa, cm2 V = Velocidad de desplazamiento cm/ s
h
F/A = m V/h
m
= Dina Seg / cm2 = Poise 20
Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Naturalmente existen otras unidades para medir la viscosidad. Se prefiere usar el “centipoise” que equivale a la centésima parte de un pise. También existen otros medios prácticos para determinar por comparación la viscosidad de los aceites, como veremos a continuación:
Usando un embudo “patrón”, con una cantidad de aceite de 60 cm3, a una temperatura de 40°C se cuenta el tiempo que demora en escurrir el aceite. Esta medida de la viscosidad se llama “Viscosidad Universal Saybolt” (SSU) y se indica en segundos Saybolt.
El aceite utilizado en los molinos es ISO VG 220, 750 SSU. El número 220 indica que la viscosidad del aceite es 220 centipoise a 35°C. Como medida de comparación la viscosidad del agua a 20°C es 1,0 centipoise, a 40°C es 0.65 centipoise. El número 750 SSU indica la viscosidad en segundos Saybolt
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. La viscosidad varía con la temperatura. Por ejemplo, para u aceite Mobil DTE ISO VG 220, se tiene: A 40°C = 230 cSt,
A 100 °C =19,3 cSt. (1 centistoke= cSt = mm2/s )
Con estos dos valores podemos saber la viscosidad a cualquier temperatura intermedia. Aceite Mobil DTE ISO VG 220 V (St) 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
T °C
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Además, los aceites se degradan con el uso. Las condiciones de temperatura y presión bajo las que se trabaja hacen que las “cadenas” se rompan, perdiéndose de este modo las propiedades lubricantes del aceite. Además, existe una temperatura específica sobre la cual las “cadenas” de lubricante se romperán en forma muy acelerada. Esto impone contar con un sistema de refrigeración eficiente y confiable para trabajar dentro de los rangos de temperatura de diseño.
Por último hablaremos del concepto de contaminación del aceite. Al aceite se le debe efectuar análisis periódicos para medir el nivel de contaminación. Existen tres variables que son relevantes para determinar el estado en que se encuentra el aceite: A) Concentración de la contaminación. Nos indica “cuanta mugre” hay en el aceite. Normalmente se indica en PPM (Partes por Millón). Por ejemplo si decimos que tenemos 75 ppm, significa que en un metro cúbico (1 millón de cmt3) existen 75 cmt3 de contaminantes. Es decir el equivalente a 75 “piedras” de 1 cmt en 1 mt3. B) Tamaño de Partículas. Esta información es vital y, en nuestro caso, el mayor tamaño aceptado es 10 micrones, dado que partículas de mayor tamaño provocarán daño irreparable en los equipos. C) Tipo de contaminación. Normalmente se indica qué tipo de materia extraña tenemos en el aceite. Si son partículas metálicas, sílice, etc. Con la información anterior se podrá decidir cual es el origen de la contaminación y tomar las acciones correctivas pertinentes. Además, esto indica que nuestro sistema de lubricación requiere de un sistema de filtrado para eliminar la contaminación en nuestro aceite.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.2.- Unidad de Lubricación Central Existe un circuito cerrado, en donde el aceite es enviado por las bombas de alta presión a los divisores de flujo, de donde se reparte a los pads de descansos y riel de empuje. El aceite retorna estanque de donde la bomba de baja presión lo envía al intercambiador de calor y filtrado.
Flujómetro
P
Válv.Reg.Pr
P
Riel Empuje Axial
Retorno. Térmocamnete Aisladas
Pads levante descansos
F
P
Divisor Flujo
P
FILTRO
Intercamb. calor
Circuito Baja Presión: 100 psi
Circuito Alta Presión: 1500 psi
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.2.1.- Estanque de aceite Unidad de lubricación Central
Celefactores 8 kW
Drenaje Aceite Acondicionado Alta Presión
Baja Presión
Retorno Filtro malla 30
Imanes
Vista en planta. En cuanto a los imanes, además de las posibles partículas de acero, el aceite puede contaminarse con mineral tratado, que tiene gran cantidad de Magnetita. Además, el estanque cuenta con sensores de nivel, y temperatura conectados al sistema de control.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.2.1.- Estanque de aceite Unidad de lubricación Central Como se dijo anteriormente el aceite se degrada con el uso. Además, existe la probabilidad de tener contaminación por agua en el aceite. El aceite degradado de menor densidad se “acumulará” en la parte superior, mientras que el agua y sedimento se bajará a la parte inferior. Por esta razón las bombas de alta presión tienen un punto de toma de aceite ubicado a una altura tal que el aceite tenga las propiedades adecuadas de densidad y viscosidad para la operación del molino. Por lo anterior es importante sebar la bomba antes de ponerla en funcionamiento.
Aceite degradado de menor densidad
Toma bombas de Alte presión
P
Agua y sedimento
Circuito Alta Presión: 1500 psi
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.2.1.- Estanque de aceite Unidad de lubricación Central. Fotos
Foto1: Prefiltro y toma baja presión
Foto2: Imanes Foto3: Cubierta Calefactores
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.2.2 Bombas de Aceite Las bombas de aceite son rotatorias de tornillo, de desplazamiento positivo. Se tienen 3 tornillos, de los cuales el central es conducido y los otros dos laterales forman la cámara de presión, tal como se muestra en el siguiente diagrama:
A
A
Vista AA El cuerpo de la bomba es de aluminio (rápida disipación de calor). En el interior se tienen rodamientos, sellos de vitón y/o, nitrilo y fierro fundido. Además, internamente se tiene una válvula de alivio que permite recircular aceite si se sobrepasa la presión máxima de diseño de la bomba. Esta válvula se regula en fábrica. Contaminantes el fluido sobre 50 micras provocarán daño en los sellos que afectará el servicio de la bomba.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.2.2 Componentes Bombas de Aceite
Cuerpo Valvula de alivio interna Descarga
Cuerpo Bba. Entrada aceite
Sellos y Rodamiento eje tornillo conducido
Tornillos Porta sello descarga
Regulació n valv. Alivio interior
Flange Fijación
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.2.2 Bombas de Aceite, comentarios a)
Trabajar con aceite de viscosidad sobre 400 cSt provocará calentamiento excesivo en la bomba.
b)
El máximo desgaste admisible en los elementos rodantes es 0.2 mm
c)
Pueden presentarse pequeñas fugas de aceite por los sellos, son normales hasta dos gotas por minuto.
d)
Nunca aplicar grasa en las caras de los sellos. (se genera sobrecalentamiento en los sellos)
e)
Los tornillos trabajan en una sola posición. Verificar marcas de montaje en el lado de alimentación.
f)
Se deben respetar las tolerancias de montaje de acoplamiento motor. Caso contrario rodamiento de empuje sufrirá daño irreparable.
g)
Antes de poner en servicio una bomba debe sebarce. Para ello puergar el aire de la línea descarga y girar manualmente el eje de la bomba.
h)
Registrar el tiempo que toma a la bomba en levantar la presión de servicio.
i)
Registrar flujo y presión periódicamente (veremos este caso más adelante)
j)
Registrar Vibración y temperaturas del cuerpo de la bomba.
Ref.. Manual Fuller Volumen 2, cap. 14 y 34
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.2.2 Curvas de operación bomba tornillo modelo 070K, aceite a 37 cSt, temp < 60°C Las bombas de desplazamiento positivo se caracterizan por trabajar a “flujo constante”. En realidad esto dependerá del estado de los sellos, de la presión en la línea, de la viscosidad del aceite y de las rpm del motor. Las curvas siguientes indican como varía el flujo y la potencia al eje con la presión. Por ejemplo, si se detecta una variación en el flujo, y la presión se mantiene constante, puede indicar que el motor no gira a las rpm nominales, o que se tiene desgaste en los sellos de la bomba.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.3.- Divisores de Flujo Como su nombre lo indica, estas unidades cumplen con el objetivo de dividir el flujo de aceite enviado por la bomba a los diversos puntos que requieren lubricación. Básicamente, puede compararse a una serie de bombas de engranajes, todas conectadas en paralelo, tal como se aprecia en la siguiente imagen:
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.3.- Divisores de Flujo, detalles interiores
Engranajes unidos mediante eje estriado. Giran en conjunto
Rodamiento de rodillos
A lo largo de todo un eje los engranajes se encuentran acoplados en sus extremos mediante ejes estriados. De este modo todo el conjunto gira a las mismas rpm, y se divide el flujo en forma homogénea. Cada engranaje gira sobre rodamientos de rodillos.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 3.3.1.- Divisores de Flujo, Comentarios
a)
Al igual que las bombas de engranajes, los divisores de flujo son sensibles al desgaste por abrasión, especialmente por desgaste de los sellos laterales en cada cámaras, y los rodamientos de rodillos.
b)
El máximo desgaste admisible en los engranajes es 0.05 mm.
c)
El desgaste admisible en las cámaras es 0.1 mm.
d)
Los sellos de las cámaras son además sensibles a las altas temperaturas, provocadas por ejemplo al trabajar con aceite demasiado viscoso.
e)
Todas las partes internas del divisor son lubricadas con el propio aceite de trabajo. La presencia de aire o humedad en el aceite provocará pitting, que normalmente se reflejará primero en los sellos laterales.
f)
Nunca aplicar grasa en los engranajes o sellos.
g)
Efectuar periódicos controles de vibración y temperatura.
h)
El ensamblado y desarme de estos elementos debe efectuarse en posición vertical.
i)
Los pernos de unión del conjunto de cámaras (cant 8), se ajustan con torque a 200 lb-pie
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 4.- Sistema de Baja Presión Como se dijo anteriormente, el circuito de baja presión tiene por objeto enfriar el aceite y además limpiarlo de contaminación.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 4.1- Intercambiador de Calor ¿Cuanto calor se genera en el aceite?. Naturalmente, este calor es producido por la fricción que se genera entre los pads y trunnion al girar el molino. ¿Cuánto pesa el molino SAG? Respuesta Molino y Revestimientos
: 1.600 Ton
Carga mineral
: 360 Ton
Carga bolas
: 410Ton
Total
: 2.370 Ton = 23.700 kN
Además, el SAG gira a 9.78 rpm, lo que representa una velocidad en la periferia del trunnion de = 4.16 m/s
Como primera aproximación podemos decir que en los sistemas lubricados, el coeficiente de roce es aprox. 0.06. Entonces la fuerza de roce será fr = 0.06 * 23.700 = 1.422 kN. El calor que se genera es el producto de la fuerza por la velocidad = 1.422 * 4,16 = 5.915 kWatt. Esto es mucho calor, y para disiparlo requerimos de agua y un buen intercambiador de calor.
En el SAG el requrimiento de agua es de 1.476 Lpm = 88.56 m3/Hr
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 7.- Sistemas Hidráulicos Los molinos cuentan con los Siguientes sistemas hidráulicos
a) Pads de Levante. - Cuatro en cada Trunnion. b) Riel de Empuje Axial.
- Dos en trunnion alimentación c) Freno Hidráulico. - Dos a cada lado de flange descarga d) Bomba Hidráulica regulación Pads de Levante - Utilizada para modificar la altura de los pads de levante e) Carro transporte Chute de Alimentación.
Cada uno de estos sistemas los veremos en detalle a continuación
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 7.1.- Pads de Levante. Disposición General Los Pads son regulables en altura. Se debe ajaustar hasta que las presiones estén dentro del 10% de diferencia máxima.
Los Película de aceite debe ser mínimo 0.20 mm. Valores de 0.40 mm son normales
Bajo operación se acepta un máximo de 20% de diferencia en las Presiones. Al efectuar esta regulación, se debe tomar en cuenta la variación que experimentará el gap del Motor
Ref. Drw 1.502971 1.502983 1.502988
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Bronce
7.1.- Pad de Levante, detalles
Aceite alta presión y canales de distribución.
Aislación eléctrica Pistón y apoyo esférico
Tuerca regulación altura Base pistón. Punto conexión sistema levante
Caja Descanso
Ref, Drw 1.502976 2,500794
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 7.1.- Pad de Levante, fotos
Foto 1: Vista general pad de levante Foto2 : Detalle sello pistón sistema de levante. Foto3: Disposición pads en descanso libre. Notar Limpieza
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 7.1.- Riel de Empuje axial
TRUNNION
Lainas de Ajuste. Instalar hasta dar 0.15 a 0.20 mm tolerancia en ambos lados
Pernos fija´ción Riel de Empuje. Torque = 7.000 N-m (sag) 4.450 N-m (Bolas)
Aislación Eléctrica
Los Pads deben estar paralelos y “en el mismo plano”. Caso contrario, sólo uno de ellos trabajará
Ref. Dwg 1.502971,
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 7.1.- Riel de Empuje axial,fotos
Obsérvese conexiones lubricación, pernos de fijación y bronces
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 7.1.- Freno Hidráulico Molinos
Entra Aceite
Sale Aceite
Freno Abierto
Freno Cerrado
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. 7.1.- Freno Hidráulico Unidad Motriz Nitrógeno, 1.500 psi
Hacia Pistones Frenos
Unidad de Control
Tanque de Aceite
P
El “blader” de los acumuladores se presuriza con nitrógeno. La bomba llena los acumuladores dependiendo de la presión existente en la línea. La alimentación hacia los pistones de frenos se realiza desde los acumuladores. El sistema de control será analizado en detalle más adelante.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Ajuste de Acoplamientos. Método básico
Esta actividad es de vital importancia para asegurar la vida de los componentes mecánicos de los equipos. Para efectuar esta tarea se utiliza las siguientes herramientas: Feeler gauge, reloj comparador, calculadora, papel, lápiz, paños de limpieza y, lo más importante: Mucha Paciencia. Reloj comparador para detectar “pata coja” Lainas relleno “pata coja”
B
L
PASO 1: Lo primero que se hace aproximar el gap de separación de losacoplamientos y medir las distancia entre pernos L, y la distancia machón primer perno B. Luego es necesario determinar cual es la “pata coja” del motor. Para ello se aprietan los cuatro pernos de anclaje y se instala un reloj vertical en una pata. Este perno se suelta, si el reloj acusa movimiento, esta es la “pata coja”. El vació que se forme lo rellenaremos con lainas, en la cantidad medida por el reloj. (ver figura) 45
Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Primero se trabaja en el plano vertical para determinar la cantidad de lainas que se requieren.
Paso 2: Lectura Axial
Siempre se inicia midiendo la desviación axial (angular). Para ello el reloj debe ubicarse perpendicular a la cara del acoplamiento. Ambos se giran en conjunto (se instala media grilla). Luego se gira el conjunto 360° y se comprueba que el reloj “vuelva a cero”. A continuación se gira 180° y se mide la lectura axial A. Esta medida genera el triángulo N°1 (Color Rojo), cuyo cateto menor es la lectura angular “A”, y la hipotenusa D, se mide directamente sobre el acoplamiento.
A
D L X Triángulo N°1, lectura axial
Triángulo N°2. Generado por el desalineamiento axial en la base motor. Es semejante al Triángulo N°1.
El triángulo N°2 generado en la base del motor, tiene por hipotenusa la distancia L, y el cateto menor lo designamos por X, que representa la cantidad de lainas que se requiere agregar a la pata opuesta para corregir el axial. Como estos dos triángulos son semejantes debe cumplirse la siguiente relación: X/L = A/D lo que nos permite calcular las lainas requeridas. 46
Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Paso 3: Lectura Radial Ahora que se ha corregido el angular, medimos la desviación Radial. Nuevamente el reloj debe instalarse perpendicular a la cara del acoplamiento y de gira primero 360° para verificar que el reloj “vuelve a cero”. R
R/2
A continuación se gira el reloj 180° y se mide la lectura radial R, que representa “lo que sale la aguja del reloj”. Tal como se indica en la figura, los ejes se encuentran desviados la mitad de la lectura radial, por lo tanto debemos agregar R/2 de lainas en las cuatro “patas” , y con esto “subimos parejo el motor”
Paso 4: Finalmente, se repite el proceso en el plano horizontal. En este caso los movimientos se efectúan con los “pernos gatos” instalados para desplazar el motor.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Alineamiento Machones, Comentarios Los relojes deben instalarse siempre perpendiculares sobrela cara en que deseamos leer. En muchas aplicaciones los acoplamientos se encuentran muy juntos, y en este caso palparemos por la cara trasera tal como se muestra en la siguiente figura: BIEN
MAL Es imperativo girar primero 360° para verificar que el reloj está bien instalado. Primero se trabaja en el plano vertical y después en el plano horizontal. Durante el proceso NO se debe perder tiempo tomando lecturas a 0°, 90°, 180°, 270°.
El aprieto que se dé a los pernos de anclaje debe ser “moderado”. Dejaremos como último recurso el aprieto de pernos para ajustar a la “centésima”. La limpieza es de vital importancia. La presencia de mugre, grasa, etc falseará las medidas
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Alineamiento Machones, Paso 3: Lectura Radial Ahora que se ha corregido el angular, medimos la desviación Radial. Nuevamente el reloj debe instalarse perpendicular a la cara del machón y de gira primero 360° para verificar que el reloj “vuelve a cero”. R
R/2
A continuación se gira el reloj 180° y se mide la lectura radial R, que representa “lo que sale la aguja del reloj”. Tal como se indica en la figura, los ejes se encuentran desviados la mitad de la lectura radial, por lo tanto debemos agregar R/2 de lainas en las cuatro “patas” , y con esto “subimos parejo el motor”
Paso 4: Finalmente, se repite el proceso en el plano horizontal. En este caso los movimientos se efectúan con los “pernos gatos” instalados para desplazar el motor.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Alineamiento Machones. Método Avanzado En éste método se trabaja con dos relojes simultáneamente, uno axial y otro radial. La nomenclatura es la misma que vimos anteriormente:
Primero calculamos la cantidad de lainas X necesarias para corregir el axial, X= A*L/D Luego se calcula lo que “baja el acoplamiento motor al instalar X lainas en la pate posterior del motor. Por semejanza de triángulos, esta distancia Y está dada por:
Y=A*B /D La distancia Y modifica la lectura radial R, por lo que la cantidad de lainas está dada por 1) Adelante del Motor : Y - R/2 2) Atrás del Motor
: X + Y - R/2
Si la lectura R es negativa (sale la aguja), las restas anteriores se transformas en sumas.
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Alineamiento Machones. ¿Cómo trabaja el “laser”? El “laser” trabaja con dos relojes Radiales simultáneamente. Se instalan como en la figura, uno en cada acoplamiento, separados una distancia C, y se obtiene como resultado las medidas R1 y R2 representadas en los triángulos siguientes: C C R1/2 R2/2 Por semejanza de triangulos, para corregir el axial, calculamos la distancia X:
X = (R1 + R2) * L 2*C Lo que baja el acoplamiento motor es Y: Y = (R1 + R2) * B 2*C La cantidad de lainas está dada por: 1) Adelante Motor : Y - R2/2 2) Atrás Motor
: X + Y - R2/2
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Alineamiento Machones. Caso especial cuanto están muy separados
a b
CL
a
equipo
b
La lectura se realiza con la extensión instalada y dos relojes en posición axial.
g
CL
A1
motor
S
A2
Para ángulos a y b pequeños, se puede aproximar: Tang (a) = a = A1 / D1 (D1 = diámetro de lectura acoplamiento 1) Tang (b) = b =A2 / D2 (D2 = diámetro de lectura acoplamiento 2) Por ley de triángulos g=a+b
(g representa la desviación angular del motor.)
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Alineamiento Machones. Método Avanzado
Ahora por semejanza de triángulos, y para ángulos pequeños, podemos calcular las lainas requeridas de acuerdo a lo siguiente (misma nomenclatura vista anteriormente): a) Corrección angular
: Tang(g) = g = X/L ;
b) Bajada acoplamiento Motor
: Y= g*B
c) Distancia radial inicial
:Z=a*S
Lainas Adelante motor
:Z+Y
Lainas Atrás motor
:Z+Y+X
X=g*L
Es importante recalcar que en este caso los ángulos a y b “tienen signo”. Si el acoplamiento está abierto arriba será positivo, y si está abierto abajo, será negativo. Por ejemplo, si los ejes están paralelos se tendrá:
a En este caso b = - a y el ángulo g será 0
b=-a
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Análisis Vibraciones
Entrada
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Concepto Cavitación
La temperatura a la que hierve el agua depende de la presión. A 1 kg/cmt2 el agua hierve a 100°C. A 0.5 kg/cmt2, el agua hierve a 75°C
P1 = 1kg/cmt Curva Saturación. 100% vapor
P1 = 1 kg/cmt2
P2 = 0.5 kg/cmt2 T1= 100 °C Curva Saturación. 100% Líquido
% Vapor
%Líq. T2=75 °C
Volumen
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Capacitación mantenimiento Molinos SAG y Bolas. Concepto Cavitación
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