Tras la publicación del número de octubre de International Mining, y más específicamente de la sección anual sobre trituración y transporte en canteras, examinamos con más detalle uno de los elementos principales que componen estos sistemas: el alimentador de placas.
En minería,comederos de delantalDesempeñan un papel importante para garantizar un funcionamiento fluido y aumentar la disponibilidad. Sus aplicaciones en circuitos de procesamiento de minerales son muy diversas; sin embargo, sus capacidades completas no se conocen bien en la industria, lo que genera muchas de las preguntas planteadas.
Martin Yester, soporte de productos globales de Metso Bulk Products, responde algunas de las preguntas más importantes.
En términos simples, un alimentador de plataforma (también conocido como alimentador de bandeja) es un tipo mecánico de alimentador utilizado en operaciones de manipulación de materiales para transferir (alimentar) material a otro equipo o desde el inventario de almacenamiento, caja o tolva para extraer material (mineral/roca) a una velocidad controlada.
Estos alimentadores se pueden utilizar en una variedad de aplicaciones en operaciones primarias, secundarias y terciarias (recuperación).
Los alimentadores de plataforma de cadena de tractor se refieren a cadenas de tren de rodaje, rodillos y ruedas de cola que también se utilizan en bulldozers y excavadoras. Este tipo de alimentador domina las industrias donde los usuarios necesitan un alimentador que pueda extraer materiales con diferentes propiedades. Los sellos de poliuretano en la cadena evitan que el material abrasivo ingrese a los pasadores y bujes internos, lo que reduce el desgaste y extiende la vida útil del equipo en comparación con las cadenas secas. Los alimentadores de plataforma de cadena de tractor también reducen la contaminación acústica para un funcionamiento más silencioso. Los eslabones de la cadena están tratados térmicamente para una mayor vida útil.
En general, los beneficios incluyen mayor confiabilidad, menos piezas de repuesto, menos mantenimiento y mejor control de alimentación. A cambio, estos beneficios aumentan la productividad con cuellos de botella mínimos en cualquier ciclo de procesamiento de minerales.
Una creencia común sobrecomederos de delantales que deben instalarse horizontalmente. Bueno, contrariamente a la creencia popular, ¡se pueden montar en pendientes! Esto trae muchos beneficios y características adicionales. Al instalar un alimentador de plataforma en una pendiente, se requiere menos espacio en general: la pendiente no solo limita el espacio del piso, sino que también reduce la altura de la tolva receptora. Los alimentadores de plataforma inclinados son más indulgentes cuando se trata de trozos más grandes de material y, en general, aumentarán el volumen en la tolva y reducirán los tiempos de ciclo de los camiones de transporte.
Tenga en cuenta que hay algunos factores a tener en cuenta al instalar un alimentador de bandeja en una pendiente para optimizar el proceso. Una tolva correctamente diseñada, un ángulo de inclinación, el diseño de la estructura de soporte y un sistema de pasajes y escaleras alrededor del alimentador son todos factores clave.
Un error común sobre el funcionamiento de cualquier dispositivo es: "Cuanto antes, mejor". En lo que respecta a los alimentadores de plataforma, ese no es el caso. La velocidad óptima proviene de encontrar un equilibrio entre la eficiencia y la velocidad de envío. Funcionan más lento que los alimentadores de banda, pero por una buena razón.
Por lo general, la velocidad óptima del alimentador de plataforma es de 0,05 a 0,40 m/s. Si el mineral no es abrasivo, la velocidad se puede aumentar a más de 0,30 m/s debido a un posible desgaste reducido.
Las velocidades más altas perjudican el funcionamiento: si las velocidades son demasiado altas, se corre el riesgo de que se produzca un desgaste acelerado de los componentes. La eficiencia energética también disminuye debido al aumento de la demanda de energía.
Otro aspecto a tener en cuenta al operar un alimentador de placas a alta velocidad es la mayor probabilidad de que se formen finos. Pueden producirse efectos abrasivos entre el material y la placa. Debido a la posible presencia de polvo fugitivo en el aire, la creación de finos no solo genera más problemas, sino que también crea un entorno de trabajo más peligroso para los empleados en general. Por lo tanto, encontrar la velocidad óptima es aún más importante para la productividad de la planta y la seguridad operativa.
Los alimentadores de plataforma tienen limitaciones en cuanto al tamaño y tipo de mineral. Las restricciones varían, pero el material nunca debe arrojarse innecesariamente sobre el alimentador. Debe considerar no solo la aplicación en la que utilizará el alimentador, sino también dónde se colocará ese alimentador en el proceso.
En general, la regla de la industria para los tamaños de alimentadores de delantal a seguir es que el ancho de la bandeja (falda interior) debe ser el doble del tamaño de la pieza más grande de material. Otros factores, como una tolva abierta diseñada correctamente combinada con el uso de una "placa abatible de roca", pueden afectar el tamaño de la bandeja, pero esto solo es relevante en determinadas situaciones.
No es raro poder extraer 1.500 mm de material si se utiliza un alimentador de 3.000 mm de ancho. El material negativo de 300 mm extraído de pilas de mineral de trituradora o cajas de almacenamiento/mezcla normalmente se extrae utilizando un alimentador de plataforma para alimentar la trituradora secundaria.
Al dimensionar un alimentador de delantal y el sistema de accionamiento correspondiente (motor), como con muchas piezas de equipos en la industria minera, la experiencia y el conocimiento de todo el proceso son invaluables. El dimensionamiento del alimentador de delantal requiere un conocimiento básico de los datos de fábrica para completar con precisión los criterios requeridos por la "Hoja de datos de aplicación" del proveedor (o el proveedor recibe su información).
Los criterios básicos que se deben considerar incluyen la velocidad de alimentación (máxima y normal), las propiedades del material (como humedad, gradación y forma), el tamaño máximo del bloque de mineral/roca, la densidad aparente del mineral/roca (máxima y mínima) y las condiciones de alimentación y salida.
Sin embargo, algunas veces se pueden agregar variables al proceso de dimensionamiento del alimentador de delantal que se deben incluir. Una variable adicional importante que los proveedores deben consultar es la configuración de la tolva. Específicamente, la abertura de longitud de corte de la tolva (L2) está ubicada directamente sobre el alimentador de delantal. Cuando corresponda, este es un parámetro clave no solo para dimensionar correctamente un alimentador de delantal, sino también para el sistema de accionamiento.
Como se mencionó anteriormente, la densidad aparente del mineral/roca es uno de los requisitos estándar básicos y debe incluir el tamaño efectivo del alimentador de almacenamiento. La densidad es el peso de un material en un volumen determinado, generalmente la densidad aparente se mide en toneladas por metro cúbico (t/m³) o libras por pie cúbico (lbs/ft³). Una nota especial a tener en cuenta es que la densidad aparente se utiliza para los alimentadores de plataforma, no la densidad de sólidos como en otros equipos de procesamiento de minerales.
Entonces, ¿por qué es tan importante la densidad aparente? Los alimentadores de plataforma son alimentadores volumétricos, lo que significa que la densidad aparente se utiliza para determinar la velocidad y la potencia necesarias para extraer un determinado tonelaje de material por hora. La densidad aparente mínima se utiliza para determinar la velocidad, y la densidad aparente máxima determina la potencia (torque) requerida por el alimentador.
En general, es importante utilizar la densidad “volumen” correcta en lugar de la densidad “sólida” para dimensionar su alimentador de plataforma. Si estos cálculos son incorrectos, la velocidad de alimentación final del proceso posterior puede verse comprometida.
Determinar la longitud de corte de la tolva es un componente crítico para la correcta selección de un alimentador de placas y un sistema de accionamiento (motor). Pero, ¿cómo se puede asegurar esto? La longitud de corte de la tolva es la dimensión desde la placa posterior de la tolva con faldón hasta la barra de corte en el extremo de salida de la tolva. Parece simple, pero es clave tener en cuenta que esto no debe confundirse con el tamaño de la parte superior de la tolva que contiene el material.
El propósito de encontrar esta medida de longitud de corte de tolva es determinar la línea del plano de corte real del material y dónde el material en el faldón se separa (se corta) del material (L2) en la tolva. La resistencia al corte del material generalmente se estima entre el 50 y el 70 % de la fuerza/potencia total. Este cálculo de longitud de corte dará como resultado una potencia insuficiente (pérdida de producción) o una potencia excesiva (aumento de los gastos operativos (opex)).
El espaciado de los equipos es esencial para cualquier planta. Como se mencionó anteriormente, el alimentador de delantal se puede montar en pendientes para ahorrar espacio. Elegir la longitud correcta del alimentador de delantal no solo puede reducir el gasto de capital (capex), sino también reducir el consumo de energía y los costos operativos.
Pero, ¿cómo se determina la longitud óptima? La longitud óptima de un alimentador de placas es aquella que puede cumplir con la tarea requerida en el menor tiempo posible. Sin embargo, en algunos casos, para una operación, la elección del alimentador puede demorar más en "transferir" el material a los equipos posteriores y eliminar los puntos de transferencia (y costos innecesarios).
Para determinar el alimentador más corto y mejor posible, el alimentador de plataforma debe ubicarse de manera flexible debajo de la tolva (L2). Después de determinar la longitud de corte y la profundidad del lecho, se puede minimizar la longitud total para evitar el llamado "autolavado" en el extremo de descarga cuando el alimentador está inactivo.
La elección del sistema de accionamiento adecuado para su alimentador de placas dependerá del funcionamiento y los objetivos del alimentador. Los alimentadores de placas están diseñados para funcionar a velocidades variables para extraer del almacenamiento y alimentar aguas abajo a una velocidad controlada para lograr la máxima eficiencia. Los materiales pueden variar debido a factores como la estación del año, el cuerpo de mineral o los patrones de voladura y mezcla.
Dos tipos de accionamientos adecuados para velocidad variable son los accionamientos mecánicos que utilizan reductores de engranajes, los motores de frecuencia variable y los variadores de frecuencia (VFD), o los motores hidráulicos y las unidades de potencia con bombas de desplazamiento variable. Hoy en día, los accionamientos mecánicos de velocidad variable han demostrado ser el sistema de accionamiento preferido debido a los avances tecnológicos y las ventajas en la inversión de capital.
Los sistemas de accionamiento hidráulico tienen su lugar, pero no se consideran ideales entre los dos accionamientos variables.
Hora de publicación: 14 de julio de 2022
