CAPITULO 11. ANALISIS DEL PROCESO Y CRITERIOS PARADIMENSIONAR UNA MAQUINA PARATRITURACION.Los entornos de trabajo en los que operan los trituradores son variadospero siempre extremos, normalmente un triturador necesita una superficiealtamenteresistentealaabrasin, quedeberser capaztambinderesistir grandes esfuerzos de impacto, adems eltriturador necesitaraabsorbercargas de compresin muy elevadas.Un programade reparacin normal incluir un material de alta resistenciapara reparar el cuerpo del triturador, posteriormente se aplicaran capas desoldadura dura usando aleaciones adecuadas para la aplicacinespecifica. stas aleaciones son elegidas por sus propiedades mecnicasprimarias que son la capacidad de endurecer por deformacin en fr!o, o laresistencia al agrietamiento o la resistencia al impacto o la resistencia a laabrasin31.1 Mquinas utilizadas en la edu!!i"n de ta#a$% de #ateial.Lasdiversas mquinasutilizadas en la reduccinde tama"o act#anaplicando diferentes tipos de fuerza que son$La compresin.l cizallamiento.La percusin o impactoLa atricin o abrasin.%lgunos de estos tipos de fuerza suele ser preponderante en cada tipode mquina, por lo que estos se pueden clasificar en forma general dela siguiente manera$&rituradores que act#an por compresin.&rituradores que act#an por impacto o percusin.&rituradores que act#an por atricin.Los #ltimos'atricin( corresponden fundamentalmente a losmolinospara producir finos, tales como los del tipo de barras o bolas, aunqueact#an tambin las otras fuerzas.n general todos los aparatos de trituracin deben disponer demecanismos para )acer frente a diferentes situaciones$*Un sistema o tcnica antidesgaste.*Un sistema de regulacin de la granulometr!a del producto.4*Un mecanismo antitriturable que garantice la integridad de lamquina.1.1.1 A&aat%sque a!t'an &% !%#&esi"n(I)URA 1.1 TRITURADORA DE MANDI*ULAn este grupo estn la trituradora de mand!bula de doble efecto osimple efecto, la trituradora de mand!bula de doble efecto constade una mand!bula fija y otra mvil que esta articulada en su parte5superior sobre un eje que le permite acercarse y alejarse de laanterior para comprimir la roca entre ellas.La fuerza para la compresin se comunica por medio de volantesmovidos por el motor y que van por un eje excntrico, este tipode dispositivo es un eficiente multiplicador de fuerza que permitepoderllegararomperlasrocassituadasentrelasmand!bulascuando estas se acercan.l material trituradoy situadoen la parte superior entre lasmand!bulas, sale al abrirse estas y recomienza el ciclo.+ueden ser rectas o tener un perfil determinado y en cuanto a susuperficie pueden ser lisas o acanaladas siendo estas #ltimas lasms frecuentes. l sistema antitriturable consiste en que una de las placas o tejasdearticulacinestaperforadaodebilitadaparaquetengaunacierta resistencia calculada, de esta forma, si penetra unintriturable, al sobrepasar estaresistencia, laplacaserompe,cesando de forma inmediata la transmisin de la fuerza yretrocediendolamand!bulamvil por accindel muelletensorstesistematiene le inconveniente dedetener la produccin ytener que restituir una pieza.6l mecanismo de regulacin de tama"o de salida puede ser muyvariado y en esencia consiste de un sistema que permite moverelapoyo fijo de la segunda placa , de forma que se acerque oalejedetodoel conjuntodelamand!bulafija.l mtodomassencillo consiste en un juego de cu"as adems se utilizansistemas )idrulicos.Labocadelamac)acadorassuelesercuadradacomomuc)o-.. veces su anc)o .La salida inferior tiene una forma claramenterectangular .stos aparatos se denominan generalmente por lasdimensiones de la boca expresada en mm.La separacin de las mand!bulas en el punto de mayor retrocesoesloquevaacontrolar lagranulometr!adel productoysedenomina regulacin, el trayecto que recorre la mand!bula mvilen su movimiento se denomina normalmente recorrido.La razn de reduccin t!pica de estos aparatos es de entre / y 0es una mquina muy resistente a la abrasin ya que las fuerzasactuantes son prcticamente de compresin pura, con un m!nimode frotamiento entre el material y las partes metlicas, por lo quees adecuada para materiales muy abrasivos, sirve para cualquier7otro material salvo los pegajosos,ya quela evacuacines porgravedad y atascar!an al producto.Las trituradoras de mand!bula de simple efecto es unasimplificacin de la mquina anterior ,esta simplificacin consisteen )acer que un solo eje )aga a la vez de articulacin para el girode la mand!bula y de excntrica ,con lo que la mand!bula mvildebe )acer tambin de biela y se suprime una de las placas dearticulacin.La mand!bula tiene a)ora un movimiento ms complicado, puesadems de acercarse o alejarse de la fija, al )acer de biela ,tieneotra componente de movimiento en direccin paralela a lamand!bulas ,loqueorigina un ciertofrotamientoconla rocaproducindose una mayor abrasin que en el caso anterioraunque esto se )a disminuido muc)o en los modernos dise"osdise"ados con ayuda de ordenadores de forma que estasmquinas se utilizan prcticamente para cualquier material.Laeleccin entre estos dos tipos de mac)acadoras de mand!bulases una cuestin econmica ,especialmente en el caso demateriales ultra abrasivos.8(I)URA 1.+TRITURADORA DE CONO1tro tipodetrituradora por compresinsonlas trituradorasgiratoria primarias las cuales aparecieron poco despus de las demand!bulascomosolucinatiemposmuertosdeestasenlaoperacin de apertura de mand!bulas, en su versin detrituradora primaria, constan de una mand!bula fija con forma detroncodeconoinvertido, enel interior del cual semuevedeforma excntrica por medio de un eje otro tronco de cono que sedenomina nuez o cabeza.l eje se puede mover mediante un apoyo excntrico o bien serexcntrico con la nuez, en todo caso el eje y la nuez van9montados2locos2de forma que en carga la nuez no gira, sino quetiene un simple movimiento de cabeceo como el bandajo de unacampana, comprimiendo la roca contra la mand!bula fija enpuntos sucesivos a lo largo de la circunferencia sobre ella. %l mismo tiempo que se realiza la aproximacin en un punto, enel diametralopuesto se realiza la apertura permitiendo la salidadel material, de forma que aun siendo en si discontinua laoperacindetrituracinaparececomocontinuaexternamentedebido a la simetr!a revolucin de la mquina, regularizndose deesta manera el trabajo del motor y pudiendo eliminar los volantesde inercia.l sistema antidesgaste, de cncavo y nuez, es su recubrimientocon acero almanganeso que en caso de la nuez suele ser deuna pieza y en le caso del cncavo, sobre todo en las mquinasmas grandes, suele estar dividido en placas.l mecanismo de regulacin de la aperturade salida es variableseg#n eltipo de mquina ,pero consiste en esencia en subir obajar lanuezconrelacinal cncavoparavariar ladistanciaentresusbordesqueeslaquelimitael tama"odesalida, sepueden utilizar sistemas )idrulicos para el ajuste ,si la mquinadispone de ellos.10l mecanismo de seguridad consiste en un elemento deresistencia calculada que se rompe al sobrepasar un ciertoesfuerzo.La descarga, del material triturado es tambin por gravedad, peroa travs de un plano inclinado de recogida de todos losproductos, lo que )ace que sea ms sensible a la )umedad quelas trituradoras de mand!bulas. Las trituradoras giratoriassecundarias y conos son para alimentaciones mas finas que lasprimarias se pueden utilizar mquinas mas peque"as, pero deparecida concepcin general que las anteriores, pudiendofuncionar conmayoresvelocidades, aunqueconundescensonotable de la capacidad seg#n se va disminuyendo la abertura dela boca, por lo que si se trata de grandes caudales el n#mero demquinas a instalar ser mas elevado.+ara aumentar la capacidad de los aparatos se realizaron nuevosdise"os, que en esencia consist!an en aumentar la superficie dela abertura de salida con relacin a las dimensiones de la boca,siendo para ello preciso variar el perfil del cncavo y de la nuez.La denominacin general de estos aparatos es la de conos y en11elloslanuezvaapoyadayel extremosuperior del ejepuedeoscilar libremente ,llevando normalmente un plato distribuidor dela alimentacin.La excentricidad es mayor que las giratorias primarias y tambinsu velocidad, consiguindose as! que el recorrido relativo nuez*cncavosea muc)omayoryquening#ngranopuedasalirsin)aber sidocomprimidoenlaparteparalelaentreellos.stacombinacin de gran recorrido y velocidad )ace tambin que larocaseveamuyagitadadentrodelacmaraysefacilitesusalida ,ya que a)ora la gravedad act#a de forma muy atenuadapor la inclinacin de la misma .son por lo tanto muy sensibles a la)umedad. 3ebido a que la roca no puede salir sin )aber sido triturada almenosunavezenlazonaparalelaentrecncavoynuez, seasegura que una de las dimensiones de grano es igualo inferioralaaberturaenesaposicincerradapor loqueestetipodemquinas el tama"o de producto es controlado por la abertura desalida en posicin cerrada, y por lo tanto esta es a)ora la nuevadefinicin de regulacin a la contrario que las trituradorasanteriores.12La nuez y cncavo tambin van recubiertos de camisas de aceroal manganeso como proteccin contra el desgaste.l mecanismoderegulacindelaaberturaconsisteenqueel cncavo vasoportado en una pieza que esta roscada sobre una parte de laestructura de soporte y se puede de esta forma variar su posicinrelativa con respecto a la nuez, aumentando o disminuyendo laregulacin.l mecanismodeseguridadconsisteenquelaestructuraquesoporta el cncavo, esta unidaa la general mediante una coronade muelles pretensados que la mantienen en su sitio, perocuando entra un intriturable puede ceder bajo el esfuerzo,agrandndose la salida y permitiendo su evacuacin, paradespus retornar a su posicin originalnestegruposetienetambinlostrituradoresderodillosloscuales se pueden clasificar en dos grupos generales$*3e cilindros lisos.*3e cilindros dentados.l mecanismo de actuacin de cada uno de los tipos escompletamente diferente, el primero act#a prcticamente porcompresin pura, mientras que en el segundo tiene tambin unagran importancia el cizallamiento y a veces la percusin.13Los aparatos de cilindros lisos mas frecuentes son los que tienenigual velocidadlos dosrodillosque locomponen,consistenendos cilindros lisos enfrentados y separados por una ciertadistancia ,que giran en sentidos opuestos con la misma velocidadmovidos normalmente por motores diferentes ,los rodillos llevanunacamisadeaceroal manganesocomoproteccincontraeldesgaste.Unrodillovamontadocontraunostopessobreloscualesespresionado por unos muelles que )acen de sistema deseguridad, as! cuandoentraunintriturableesterodillopuederetroceder )asta que el cuerpo pasa. l otro rodillo va montadosobre unos soportes que permiten regular su posicin conrespectoal anterior, paradejar msomenosdistanciaentreellos.Los granos de roca que caen entre los rodillos son atrapados sisu dimensineslaadecuada,por lasfuerzasderozamientoyobligados a pasar entre ellos ,con lo que sufren una fuertecompresinquelosrompe,)aydosformasdealimentar estosaparatosunaesatragantelleno,esdecir que)ayasiemprematerial sobre los rodillos ,entonces se produce una compresiny roce entre los granos de mineralque )ace que se produzcan14muc)os finos y en estas condiciones trabajan a su mximacapacidad ,la otra forma se la denomina en una capa , en la cualel material se alimenta cuidadosamente a los rodillos en forma deque una capa casi monogramo ,en estas condiciones elmecanismodeactuacinescasi unacompresinpuradelosgranos entre los cilindros y seproduce muy pocos finos, pero lacapacidad desciende notablemente ,su relacin de reduccinnormal es de 4 o /.1.1.+ A&aat%s que a!t'an &% i#&a!t% % &% &e!usi"nn estos trituradores la rotura se produce por el brusco impacto oc)oque generado por la energ!a cintica relativa entre la roca yun elemento triturador .sta energ!a cintica tiene por expresin.5v m

5Laenerg!apuestaenjuegoes proporcional alamasay alcuadrado de la velocidad relativa, para grandes masas de roca lavelocidad debe ser relativamente baja, mientras que parapeque"as part!culas debe ser alta.+aratriturargrandestrozos, laenerg!acinticaseproduceenuna gran masa metlica giratoria que proyecta la roca contra una15superficie fija causando su rotura y dando lugar a las trituradorasde impacto propiamente dic)as.6ormalmente son aparatos de concepcin sencilla, menoscomplicada mecnicamente que las trituradoras giratorias, y porlo tanto ms ligeros y baratos y que pueden conseguir relacionesde reduccin mayores, simplificando los circuitos para reducir eln#merodeetapas, conloqueconllevatambinuna)orrodematerial auxiliar y mano de obra. 3ebido a su forma de actuacin se produce un intensofrotamiento e impacto con las partes metlicas mviles y con lasfijas de la cmara de trituracin, originndose un desgaste muc)omayor que en los aparatos que act#an por compresin.nestegruposeencuentranlastrituradorasdeimpactoymolinos de martillo.1.1., A&aat%s que a!t'an &% ati!i"n La atricin o abrasin estn muy indicadas para la produccin definos y por ello los aparatos que utilizan este tipo de accin deforma ms o menos preponderante se clasifican como molinos 163entro de estos aparatos, los destinados al tratamiento de ridospertenecen prcticamente todos a los denominados molinos concuerpos moledores libres, los cuales consisten en grandescilindros mas o menos alargados, que giran sobre su ejellevando en su interior una mezcla de material a moler junto concuerpos moledores pueden ser bolas, barras o trozos gruesosdel propio material a moler .3e aqu! la primera clasificacin quese suele )acer de estos aparatos$7olinos de bolas.7olinos de barras.7olinos autgenos.La accin abrasiva o atricionadora se genera porque algirar elcilindro la masa que se encuentra en su interior se mueve sobresi misma,producindoseun granroceofrotamientoentrelaspart!culas de la roca y de los cuerpos moledores entre las propiaspart!culas y entre los propios cuerpos moledores .3ebido a estaaccin tambin se produce un desgaste notable de los cuerposmoledores y de las paredes del propio cilindro del molino.La accin atricionadora o abrasiva es muy preponderante en laproduccindepart!culasmuyfinas, perocuandosetratadeproducir granos no tan finos entran en juego otras fuerzas, entre17las que se destaca el impacto, cuya importancia aumenta con lamasadeloscuerposmoledoresyel tama"odelosgranosaromper.stos molinospueden trabajar en secoo en )#medo. n secoson notablemente menores los desgastes sobre todo de laspartesmetlicasya queen)#medoseproduceunanotablecorrosin, peroaumentalaenerg!anecesariapararealizar lamolienda y se dificulta el control de la granulometr!a sobre todoen tama"ostipo arena, en cada caso particular )ay que evaluarcuidadosamente el efecto de todo ello, as! como de las posiblescostes de secado para decidir la eleccin de una u otra forma detrabajo.(I)URA 1.,(UNCIONAMIENTO DE MOLINO DE *ARRASLos molinos de barra consisten en un gran cilindro que puedengirar sobre los mu"ones )uecos que van en sus extremos y que18permiten la alimentacin de material por uno de ellos y por el otrolaintroduccindebarrasderepuestoylaposiblesalidadelapulpa.nlos modelospeque"osseutilizamuc)as veces elaccionamiento mediante neumticos ,sobre los que descansa elcuerpodel molino.nsuinteriorllevaunacargadebarrasdeacero que deben ser ligeramentemas cortas que la longitud delmolino en unos -8 o -. cms en los molinos corrientes aunquepuedenseralgomenosen lospeque"os,paraquesepuedanmover bien, pero no muc)o menores para que no se traben unascon otras inmovilizando la carga.%l moverseel molinolasbarrasasciendenarrastradaspor elrozamientoypor lasondulacionesquellevael revestimientointerno )asta un punto a partir de la cual caen .l material que sealimenta se va introduciendo entre las barras al girar el molino yen el extremo de alimentacin que es donde estn las part!culasmas gruesas ,originan un importante esponjamiento de carga ycuando las barras caen )acen un efecto de corte ,como de tijeraque va partiendo los granos de roca y los fragmentos resultantesvan progresando.9uando mas finos son, mayor influencia tiene la abrasin yatricin .n el extremo desalida, donde los granosson finos, las19barras estn prcticamente en contacto unas con otras y dejanentre ellos unos orificios en forma de tamiz que permite el pasode material ya molido e impiden el de los granos gruesos,realizando una especie de clasificacin interna, por lo que estosaparatos se suelen utilizar en circuito abierto, aunque nadaimpide utilizar en circuito cerrado.3ebido a estas aberturas de salida entre las barras el molino noes muy adecuado para produccin de ultrafinos, y su rango deproduccin suele oscilar de 5 a 8.. mm, aunque se puede forzar)acia tama"os mayores de / 8 . mmy tambin menoresutilizando un circuito cerrado aproximadamente un :.; menorde 8.4mm.1tra cuestin importante a tener en cuenta es la relacin entre eldimetro y la longitud del cilindro, la longitud no debe ser menorde -.5. veces el dimetro para impedir que las barras se puedancruzar en el molino e inmovilizar la carga, aver!a que adems sesoluciona entrando y cortando todas las barras.Lo generalmente recomendado es que la longitud sea -./ o -.