TRITURACION PRIMARIA INTRODUCCION La trituración primaria recibe, normalmente, el todo-uno o mineral bruto bruto de la explo explotac tación ión minera minera y reali realiza za la primer primera a reduc reducció ción n de tama tamaño ño.. Los equi equipo pos s util utiliz izan an pref prefer eren ente teme ment nte e las las fuer fuerza zas s de compresión y las de impacto o percusión. Los equipos se deben caracterizar por la dimensión del tamaño que admiten, por su robustez y por la capacidad para admitir o rechazar elem elemen ento tos s o comp compon onen ente tes s no dese desead ados os medi median ante te los los sist sistem emas as apropiados. En toda operación de reducción de tamaño va a existir un roce, más o menos notable, dependiendo del tipo de fuerza aplicada y de la forma en que se aplica, diseño del equipo, entre el material a framentar y cier cierta tas s part partes es del del equi equipa pami mien ento to.. !ado !ado el cará caráct cter er norm normal alme ment nte e abrasivo de las sustancias minerales, va a producirse un desaste de partes más o menos vitales de los equipos mineros de framentación. Los equipos caracter"sticos para la realización de este traba#o son de tres tres tipo tipos, s, cara caract cter eriz izad ados os por por la form forma a en que que apli aplica can n la fuer fuerza za necesaria para la framentación.
a) Queb uebrant ranta adoras ras, mandibulas .
machac chaca adora doras s
o
trit tritur urad ado oras ras
de
Estos equipos utilizan como fuerza predominante la compresión y la aplican de forma discontinua por atrapamiento entre dos mand"bulas, una $#a y otra móvil mediante diferentes sistemas de act actuaci uació ón. %ued ueden ser de simpl imple e o de doble oble efec efectto, denominación que se corresponde con la traducción del inl&s de sinle tole 'te#a, palanca o placa de articulación( o double tole 'doble palanca(.
b) Trituradoras giratorias )tili )tiliza zan n el mism mismo o prin princi cipi pio o que que las las de mand mand"b "bul ulas as per pero lo aplican de forma iratoria por lo que parece que el proceso, aun siendo discontinuo, tiene la apariencia de cont"nuo. En el efecto de ir iro el mate materi rial al situ situad ado o en un punt punto o es comp compri rimi mido do y framentado entre la nuez 'ó cabeza( y el cóncavo y pasado el instante de presión es liberado. El efecto desde el punto de vista exterior al equipo es de un funcionamiento continuo.
c) Otros Otros e!ui"os, e!ui"os, triturado trituradores res de cho!ue, cho!ue, de im"acto # de "ercusi$n )tilizan la ener"a del impacto, la fuerza de compresión o el cizallamiento se*n la tecnolo"a empleada.
En este presente informe nos enfocaremos solo en las ++!/01 / 2032)0!/01 4L5E / !E 6!34)L.
Trituradoras de mand%bulas Trituradoras de mand%bulas &la'e o de doble e(ecto +onsta de una mand"bula $#a y una móvil que está articulada en su parte superior y que por oscilación sobre este e#e, se puede acercar y ale#ar de la mand"bula $#a, comprimiendo la roca entre ambas en este movimiento. La fuerza para la compresión se comunica a la mand"bula móvil mediante el iro de un seundo e#e exc&ntrico, con un ran volante de inercia, que mueve una biela y esta acciona dos placas o te#as entre la mand"bula móvil y un punto $#o. Este tipo de dispositivo es un e$ciente multiplicador de fuerzas que permite framentar las rocas y minerales entre las mand"bulas del equipo cuando estas se acercan y liberar la presión cuando se separan. %ara arantizar el retroceso de la mand"bula móvil y mantener unido todo el con#unto de piezas móviles existe un vástao con un muelle de presión que es comprimido al cerrarse la mand"- bula y fuerza la apertura en la fase de abertura.
El traba#o es alternativo y por este motivo es necesario disponer de volantes de inercia para facilitar un funcionamiento más reular de los accionamientos y motores.
a) istema antidesgaste Lo forman las placas, desmontables, que recubren las mand"bulas, construidas en acero al mananeso de alta resistencia al desaste7 . Estas placas, en el diseño del equipo, se prev&n con la opción de reversibilidad 'cambio de posición( para aumentar la durabilidad dado que el mayor desaste se produce en la boca de salida de los productos triturados. Las placas pueden ser lisas o acanaladas siendo preferible este *ltimo m&todo de fabricación ya que facilita la framentación.
b) istema antiintriturables )na de las palancas o placas se diseña de menor resistencia 'mediante perforado, disminución del espesor, acoplamiento mediante tornillos calibrados, etc.(, de tal forma que se rompe ante la presencia de un intriturable de resistencia superior a la prevista, cesando en el momento de la rotura la transmisión de esfuerzos y liberando la abertura de las mand"bulas mediante la acción del resorte 'muelle tensor(. Este sistema presenta el inconveniente de tener que parar el equipo en el momento que se produce el imprevisto y sustituir la pieza rota con lo que implica de parada de producción
c) istema de regulaci$n
El mecanismo de reulación del tamaño de salida se fundamenta en la modi$cación de la distancia de las mand"bulas actuando sobre la placa $#a que soporta una de las palancas. 1e acerca o ale#a todo el con#unto de la mand"bula móvil con respecto a la $#a. )n m&todo consiste en un #ueo de cuñas 'sistemas hidráulicos de actuación, adición de placas de diverso espesor, etc.(.
d) Denominaci$n del e!ui"o 1e denomina, normalmente, por las dimensiones de la boca de cara x L, expresado normalmente en mm, o bien por la super$cie de la boca de descara para el rela#e eleido.
e) *orma de la boca La boca de la trituradora suele ser cuadrada o rectanular siendo el laro de la boca entre 7 y 7,8 veces el ancho. La salida inferior es necesariamente rectanular, forma de ranura, por el efecto de cono que impone la reducción de tamaño.
() +ngulo de las mand%bulas ormalmente inferior a 9:; para que la roca o el mineral sea realmente molida y no sala despedida en dirección contraria a la circulación del material.
g) Reoluciones del olante La velocidad de rotación está relacionada con la verticalidad de las mand"bulas y con la eometr"a de las mismas de tal forma
que el material troceado descienda en la cámara de trituración en la proporción adecuada a la velocidad de rotación, sin producir perdidas de producción ni bloqueo del equipo. La velocidad es normalmente mayor cuanto más pequeño es el equipo y esta comprendida entre <= y >== r.p.m.
h) Regulaci$n ?ariable relacionada con el tamaño y ranulometr"a de los productos, es la má- xima separación de las mand"bulas en su parte inferior, distancia entre mand"bulas en el punto más ale#ado o posición abierta, y se mide normalmente en cm. 1e representa por @sA y nos de$ne el tamaño máximo que puede salir de la trituradora. En el producto de salida suele haber de un 78B a un 98B de producto de dimensión mayor que el rela#e, y el tamaño máximo puede ser hasta un :=B mayor que el rela#e por la forma de ranura de la abertura de salida. '!max C7,:Ds(.
i) Recorrido La oscilación de la mand"bula móvil en su parte inferior, el trayecto recorrido en l"nea recta, se denomina reulación y se representa por @dA. +on las de$niciones anteriores, la apertura m"nima para una reulación dada es e'cm( s F d.
-) Ra.$n de reducci$n Es la relación entre los productos de entrada y los de salida medida sobre el dG=. Está comprendido entre H y G normalmente, siendo el valor de traba#o habitual una relación de H ó 8.
') Productos adecuados Es una máquina muy resistente por su diseño y funcionamiento, traba#a fundamentalmente por compresión, por lo que es adecuada para la mayor"a de los productos y especialmente indicada para productos muy abrasivos. o está indicada para productos pea#osos 'por su humedad o por su naturaleza( ya que la descara es por ravedad y la evacuación del producto molido en estos casos se di$culta.
l) Mand%bulas +onstruidas normalmente de dos piezas, una parte de material resistente para la framentación, normalmente acero al
mananeso endurecido, y otra parte que hace de soporte de la anterior de resistencia adecuada. ormalmente son acanaladas, dependiendo el diseño de los canales de cada fabricante, ya que este diseño, acanalado, produce menos $nos que las mand"bulas lisas
m)
Instalaci$n
1on máquinas muy pesadas, robustas, de bastantes toneladas, que además traba#an mediante un movimiento vibratorio. Los esfuerzos transmitidos a las bases de hormión que las sustentan son de ran amplitud y poca frecuencia. Lo anterior hace necesario considerar en el cálculo de las fundaciones un coe$ciente de seuridad del orden de > o superior, lo que representa para una máquina de >= t considerar en cálculo <= t, y además considerarlas con un cierto coe$ciente dinámico.
n) Motor de accionamiento, "otencia necesaria 1e utiliza en el cálculo de la potencia necesaria de accionamiento la fórmula de 4ond con los pasos de malla del producto identi$cados para el G=B, '!G= y dG=(, y utilizando los coe$cientes de mayoración, por el traba#o alternativo y la irreularidad de la cara, siuientesI
+uando la potencia resultante del cálculo anterior supera la admisible por el concepto de resistencia mecánica de la máquina, concepto este que siempre debe ser veri$cado, es necesario ir a un modelo superior o bien plantearse otra solución.
/lementos "rinci"ales de la trituradora &la'e 1iuiendo la referencia del esquema se identi$can las partes principales siuientesI
a) &astidor !e concepción robusta, está construido normalmente en acero laminado, en un solo bloque 'monobloque(. 1i se construye en varios bloques, por el tamaño del equipo, estos traba#an como una unidad. Existen bastidores de fundición de resistencia adecuada.
6achacadora 4laJe moderna. 0ealizacion moderna
b)
Mand%bula m$il
+onstruida en acero moldeado de alta calidad, se apoya en un e#e que act*a de balanc"n y que va $rmemente anclado al bastidor. Kira sobre co#inetes de rodillos y soporta los esfuerzos que enera la framentación.
c) Mand%bulas i#a y móvil, ya descritas anteriormente. veces, la mand"bula móvil se denomina balanc"n. La disposición de la mand"bula $#a puede ser en forma de ánulo con la vertical 'tal como se indica en el esquema( o en posición totalmente vertical para facilitar la ca"da de los productos triturados.
d) C0mara de com"resi$n
Espacio entre mand"bulas, var"a con el movimiento de oscilación e identi$ca la capacidad en producción horaria de la trituradora. Lateralmente está proteido por dos placas de desaste que delimita la cámara de trituración. 1u forma, delimitada por las mand"bulas y los laterales, se puede modi$car variando la forma de las mand"bulas, curvándolas, y as" conseuir que el material en su avance no atore la máquina. En eneral evitar el atranque de la máquina se puede conseuir por los procedimientos siuientesI
1 6odificando M, ánulo que forman las mand"bulas. 2 +urvando las mand"bulas, normalmente la mand"bula móvil, para conseuir un per$l más constante.
3 umentando el n*mero de revoluciones del volante. e) Placas de arriostramiento o de articulaci$n 2ransmiten, #unto con la biela '7H(, el movimiento de rotación del volante a las mand"bulas, transformándolo en un movimiento de oscilación o vaiv&n. )na de las placas, normalmente la liada al sistema de reulación de placas, está dimensionada como sistema de intriturables. 2ienen las funciones siuientesI
1. 2ransmitir el esfuerzo de la biela a la mand"bula móvil. 2. ?ariar el rela#e mediante t&cnicas del tipoI I ?ariar la posición de las placas, desplazar placas en forma de cuña.
II 6odi$car el espárrao de rela#e 'variar lonitud(. III +ambiar la quicionera, diferentes tamaños o desplazarla '7>(.
I4 3ntroducir placas de diferente rosor entre la quicionera y el soporte.
4. /tros procedimientos. 3. acer de elemento de seuridad o fusible. +uando el esfuerzo rebasa un valor predeterminado de protección del equipo, el esfuerzo de compresión se transforma, normalmente, en un esfuerzo de cortadora y siea los bulones instalados que están normalmente calibrados.
() Quicionera 1oporte que sirve de alo#amiento de las placas de arriostramiento y permite un movimiento de oscilación y iro. dmite o facilita la introducción de placas de reulación 'N(.
g) 4arilla de recu"eraci$n 1u misión es mantener la mand"bula móvil contra las placas de arriostramiento. 2ransmite la fuerza del resorte '7=( a la mand"bula móvil para facilitar la abertura de la mand"bula.
h) /-e e5c6ntrico Es un e#e central exc&ntrico que apoya sobre dos palieres solidarios al bastidor. Kira sobre co#inetes de rodillos y transforma el movimiento de rotación en un movimiento de desplazamiento lineal que transmite a la biela '7H(.
i) 4olantes ay dos normalmente para equilibrar el sistema mecánico. )no de ellos acanalado donde se acoplan las correas trapezoidales para transmitir el movimiento y la potencia del motor, y otro liso que act*a como volante de inercia *nicamente. )nidos solidariamente al e#e exc&ntrico, tienen dos misiones principalesI
1. acer de transmisor del movimiento. 2 acer de reserva de ener"a, la acumula en el periodo de retroceso de la mand"bula móvil y la devuelve en el periodo de empu#e.
Trituradora de mand%bulas de sim"le e(ecto )na simpli$cación del diseño de la máquina tipo 4laJe es la denominada de simple efecto en la que un solo e#e hace a la vez de articulación para el iro de la mand"bula móvil y de exc&ntrica para transformar el movimiento lineal en movimiento cuasi lineal. En este caso el movimiento describe una elipse en la zona de la boca de salida. En este diseño, la mand"bula móvil hace las funciones de biela y se suprime una de las placas de articulación. El resto de mecanismos descritos anteriormente son válidos y similares en su función, pero se simpli$ca notablemente el diseño y la construcción del equipos reduciendo el peso de acero y se abarata el notablemente la trituradora. El movimiento e la mand"bula móvil tiene una componente para acercarse o ale#arse de la mand"bula $#a y una componente en la dirección de la biela lo que produce realmente un movimiento de elipse. Este movimiento oriina un frotamiento de la roca con las mand"bulas que es superior al caso anterior, mayor desaste por
abrasión, pero con diseños de mand"bulas adecuado, per$l de la mand"bula curvos, se pueden utilizar prácticamente con cualquier material y as" son adecuadas para triturar ranito, cuarcita, etc.
La elección de un equipo u otro es una pura cuestión económica siendo preferible el modelo 4laJe en materiales muy abrasivos como puede ser el corindón9 o el carborundo> . En la $ura se indican diferentes sistemas de accionamiento de la mand"bula móvil, representando uno de ellos en construcción real.
Par0metros caracter%sticos de las trituradoras de mand%bulas C0mara de trituraci$n La cámara de trituración es el volumen comprendido entra las dos mand"bulas y los l"mites laterales formado una $ura cónica con las bases en forma de rectánulo. El diseño de las mand"- bulas, rectas o curvadas, condiciona el volumen y la forma de traba#o del equipo. La cámara se divide en unidades de volumen, de forma prismática, de tal forma que el volumen de la primera unidad en la boca de entrada es iual al volumen del *ltimo prisma en la boca de salida. El *ltimo prisma esta delimitado por la apertura de la mand"bula de tal forma que la proyección vertical de la base superior coincide con el l"mite inferior de la apertura. Estos vol*menes son los correspondientes al descenso del material en su ciclo de oscilación y es necesario evitar que la roca al framentarse y llenar los huecos exitentes en la alimentación forme un bloque *nico indeformable y se bloquea el equipo. En este supuesto de bloque *nico formado, la máquina, normalmente, romperá el fusible. Existe una relación directa entra la sección de la boca de entrada, el ánulo que forman las mand"bulas, el desplazamiento y la velocidad de iro para evitar el bloqueo del equipo. En diseño se act*a sobre parámetros de la máquina tales como, ánulo M, curvatura de las mand"bulas, limitación de la admisión, velocidad de rotación del volante, diseño de los puntos de ancla#e de las placas de arriostramiento, etc., para conseuir un funcionamiento lo más continua posible en cuanto a la descara y evitar los bloqueos.
+ngulo de toma o 0ngulo de NIP
rece"ci$n, de
El estudio de las acciones de las mand"bulas sobre el bloque a triturar y las reacciones de &ste sobre el equipo determinan la framentación del mismo y la circulación de la cara, por el efecto del peso, en la dirección de ca"da. El ánulo de contacto, que corresponde al ánulo que forman las mand"bulas, tiene ran importancia en el diseño y esta relacionada con el rechazo 'despedido hacia la boca de cara( o no de un bloque. El efecto de la presión de las mand"bulas sobre el bloque a triturar 'se considera esf&rico para el estudio teórico y de radio r( crea unas reacciones del bloque sobre la mand"bula. Estas reacciones se descomponen en dos, una componente perpendicular a la mand"bula y otra en la dirección de la mand"bula 2. El rozamiento del bloque sobre la mand"bula es proporcional a la fuerza perpendicular que act*a sobre ella y se determina por al expresión 0 O y está relacionado con la tanente del ánulo caracter"stico o ánulo propio8 de los materiales 'O tP(.
Ca"acidad de
"roducci$n
La capacidad de producción es la cantidad de producto que es capaz de evacuar en la unidad de tiempo. Liado a los parámetros f"sicos de diseño del equipo y a su forma de traba#ar, r.p.m. del volante está descrito en diversidad de tablas y rá$cos para los diferentes fabricantes pero todos tienen un fundamento básico com*n. Este se corresponde con el estudio teórico del funcionamiento del equipo que se basa en la capacidad de la máquina de evacuar el *ltimo prisma teórico formado, por comparación con la velocidad de rotación del volante y su equivalente el movimiento de oscilación o vaiv&n de las mand"bulas 1e de$nen, conforme al esquema, las variables siuientesI
d7 Des"la.amiento, en moimiento de ai6n, de la mand%bula m$il, 8cm) e7 Abertura de las mand%bulas en la "osici$n cerrada 8cm) s7 Regla-e o regulaci$n del e!ui"o 8cm)9 coincide con la base ma#or del "risma l%mite o "risma eacuado en una reoluci$n P7 Peso del :ltimo "risma 8'g), P ; 4<=<>, siendo7 47 4olumen del "risma, 4 ; A 8cm3 ) A7 +rea lateral del "risma 8cm2 ) ?7 ?ongitud de la boca de la trituradora 8mm) =7 Densidad real del mineral a triturar 8'g@l $ t@m3 ) >7 Coeciente de es"on-amiento o de aBo-amiento /l material debe tener una "ro"orci$n de huecos entre las "art%culas !ue "ermita traba-ar al e!ui"o sin (ormar un blo!ue maci.o e incom"resible
a7Densidad a"arente7 a ; =<> n7 Reoluciones "or minut
+omparativo entre trituradoras de doble efecto y simple efecto+omparativo entre trituradoras de doble efecto y simple efecto