APUNTES DE INGENIERIA MECANICA: TRITURADORAS GIRATORIAS III

Título:	TRITURACION
Subtítulo	TRITURADORA GIRATORIAS – 3
Fecha de realización:	05/03/2014
Grupo:	DISEÑO Y SELECCION DE MAQUINAS
Tema:	MAQUINAS MINERAS
Código:	DIS-MIN-TRI-03-03

INDICE

1 TRITURADORA GIRATORIAS.
1.1 SELECCIÓN.
1.2 RECORRIDO Y ABERTURA DE CIERRE.
1.3 VELOCIDAD DE GIRO.
1.4 CAPACIDAD.
1.5 POTENCIA.
1.6 BIBLIOGRAFIA.
ANEXO 1

	Fecha	Autor	Observaciones
	05/03/2014	Ing. Juan C. Miranda Rios	Documento Base
Rev.01
Rev.02

TRITURACION

1 TRITURADORA GIRATORIAS

1.1 SELECCION

Las trituradoras giratorias generalmente se especifican por la abertura o ancho de la boca y el diámetro del cono en su base; es decir (G x D). Así, una trituradora giratoria de 45 x 60, tendrá un ancho de admisión de 45 pulg. y un manto de 60 pulg. de diámetro.

Cuando se seleccione una trituradora giratoria o cónica, las siguientes consideraciones deben tomarse en cuenta para obtener un mayor rendimiento de la máquina:

El tamaño máximo de la alimentación no debe exceder el 80% del tamaño nominal de la abertura (G).

El tamaño máximo del producto puede estar entre 1 a dos veces la dimensión de la abertura de cierre máximo (OSS).
La razón de reducción para trituradoras cónicas y giratorias puede varias entre 5:1 para del tipo cónica de cabeza corta a 8:1 para giratorias.
Trituradoras giratorias y cónicas generalmente trabajan mucho mejor cuando todo aquel material más pequeño que el OSS es removido de la alimentación. La inclusión de finos en la alimentación puede ocasionar la saturación de material en la cámara de triturado.
La alimentación para cualquiera de las trituradoras (cónicas y/o giratorias) debe ser constante.

En cualquier instalación donde operan trituradoras giratorias y cónicas, el sistema de lubricación es el de mayor importancia. Este sistema no solo lubrica las partes móviles, también provee refrigeración, minimiza el desgaste y maximiza la vida útil de la unidad. Con un programa regular de mantenimiento y atención a los parámetros de operación, las trituradoras no deberías causar mayores problemas en su operación.

1.2 RECORRIDO Y ABERTURA DE CIERRE

La abertura de cierre tiene dos tamaños extremos, la denominada ABERTURA DE CIERRE MINIMO que es el momento en que el cono móvil esté más cerca de la fija (CSS Close Side Setting) y la ABERTURA DE CIERRE MAXIMO que es cuando el cono móvil está más alejado de la fija (OSS – Open Side Setting). Las rocas trituradas saldrán en una diversidad de tamaños acotados por las aberturas de cierre mínimo y máximo.

Así mismo, con los valores de abertura de cierre, definimos el RECORRIDO (R) de la trituradora que representa la diferencia entre la abertura de cierre máximo y la abertura de cierre mínimo:

R = nSTR = OSS – CSS

Y representa la distancia horizontal que recorre el cono móvil durante su ciclo de trabajo, es decir, el desplazamiento de la nuez o eje principal en su trayectoria de acercamiento y alejamiento de la mandíbula fija.

Los diferentes constructores y distribuidores de máquinas de trituración incluyen dentro de sus catálogos los valores de OSS y/o CSS, los cuales ayudan al diseñador a una mejor selección del equipo a utilizarse.

1.3 VELOCIDAD DE GIRO

Uno de los más importantes factores en la operación de una trituradora giratoria es determinar la velocidad de trituración para lograr un tamaño específico de producto a una tasa específica. En general, la velocidad de trituración es inversamente proporcional al tamaño de la alimentación, si se aumenta la velocidad de trituración, el tamaño de la alimentación debe disminuir.

Para tal efecto, algunos autores indican que la velocidad rotación requerida para producir partículas con tamaño menor al diámetro del producto deseado esta dado por la siguiente expresión:

Donde:

q = inclinación del cono con la horizontal (°)

m = coeficiente de fricción del material

d = Diámetro del tamaño del producto, cm

Esta ecuación provee una guía referencial respecto a la velocidad de rotación que debe poseer una trituradora, siempre y cuando se tenga conocimiento de sus dimensiones y geometría. Sin embargo, se recomienda siempre consultar con los constructores para conocer detalles de operación de la máquina y tomar en cuenta recomendaciones basadas en experiencias previas de operación similar.

1.4 CAPACIDAD

Ecuación de Taggart

La capacidad de una trituradora giratoria también se puede obtener a través de la Ecuación de Taggart. Partiendo de la ecuación definida para trituradoras de mandíbulas:

El área de la boca de admisión estará dado por:

Así mismo, la razón de reducción estará definida por:

Reemplazando (3) y (2) en (1), obtendremos:

Para trituradoras giratorias tendremos:

De la gráfica obtenemos las siguientes relaciones:

Reemplazando (6) y (7) en (5), tenemos:

Reemplazando (8) y (3) en (4), llegamos a:

Donde:

T = Capacidad de la trituradora (Ton - cortas/h)

L = Longitud periférica de la boca de la trituradora (pulg.)

G = Ancho de la boca de la trituradora (pulg.)

OSS = Abertura de Cierre Máximo (pulg.)

Considerando condiciones de operación como: dureza, humedad, rugosidad. La fórmula se convierte en:

Donde:

TR = Capacidad corregida de la trituradora (Ton-cortas/h)

K_C = Factor de Dureza, puede varias entre 0.65 a 1.0

Material	K_C	Material	K_C
Caliza	1.0	Granito, grano fino	0.8
Dolomita	1.0	Cuarzita	0.8
Pizarra	0.9	Gabro	0.8
Andesita	0.9	Riolita	0.8
Granito, grano grueso	0.9	Basalto	0.75

Para una operación normal de dureza media K_C = 0.90

Km = Factor de Humedad, tiene un mínimo efecto en trituradoras primarias y puede ser omitido. Sin embargo, cuando existe la presencia de arcilla y el contenido de humedad es mayor al 6% se reduce el rendimiento de la maquina, sobre todo si su operación es secundaria o terciaria.

Para trituradora primarias K_m = 1

Para trituradora secundaria y terciaria K_m = 0.75

K_T = Factor de arreglo de alimentación. Aplicado en la forma en que la trituradora es alimentada.

Para alimentación continua manual K_T = 1

Para alimentación continua mecánica K_T = 0.75 a 0.85

1.5 POTENCIA

La potencia aproximada que consume una maquina de trituración por mandíbulas, puede ser calculado a través del uso del Índice de Trabajo de Bond para máquinas trituradoras, la cual estará dado por:

Donde:

W = Consumo Específico de Energía, Kwh/ton molida.

F80 = Tamaño 80% pasante en la alimentación, µm. o 2/3 de la abertura de alimentación

P80 = Tamaño 80% pasante en el producto, µm.

Wi = Índice de Trabajo de Bond, indicador de la Tenacidad del mineral, Kwh/ton. (Valores teóricos del índice se indican en el anexo 1)

Cuando se desconoce la curva granulométrica del material, el tamaño en la cual el 80% de la alimentación pasa, puede ser determinado en base a los siguientes criterios: El valor de F₈₀ es aproximadamente igual a 0.7 veces el tamaño de partícula más grande y asumiendo que el tamaño de partícula mas grande es igual a 0.9 veces la boca de la alimentación, tendremos:

Donde:

G = Dimensión de la boca del triturador (gape) – m

Para determinar P₈₀ se considera que la partícula más grande en la descarga ocurrirá cuando la máquina se halle en la posición de Abertura de Cierre Máximo y tendrá un valor de 0.7 veces la dimensión de la partícula, es decir:

Donde:

CSS = Close side set – Abertura de cierre mínimo – m

OSS = Open side set – Abertura de cierre máximo – m

R = OSS – CSS = Recorrido de la mandíbula - m

La potencia total en kW, será determinado por:

Donde:

Pot = Potencia Total Requerida, kW

Q = Flujo o capacidad de operación de la trituradora, ton/h

f = Factor de corrección por ubicación en el proceso

0.75 para trituración primaria

1.00 para trituración secundaria

La potencia en el motor estará dado por:

Donde:

Pot_m = Potencia del motor

Con el dato de la potencia del motor se entrará en las tablas de los fabricantes, para comprobar que el motor del modelo seleccionado posee como mínimo este valor.

1.6 BIBLIOGRAFIA

http://mvergara.over-blog.es/pages/Capitulo_III_Preparacion_y_Concentracion_de_Minerales-3880694.html
SME Mining Engineering Handbook – 2nd Edition Volume 1
http://ocw.bib.upct.es/pluginfile.php/5545/mod_resource/content/1/Tema_3_-_Reduccion_de_Tamano-Trituracion.pdf.
GP-cone crusher parameters/cubicity – Metso Minerals

ANEXO 1

VALORES DEL INDICE DE BOND

Material	W_i	Material	W_i
Andesita	22.13	Hidróxido de potasio	8.23
Arcilla	7.10	Limonita	13.11
Arcilla cocida	1.43	Magnesita quemada	16.80
Arenisca	11.53	Materia prima p/cemento	10.57
Arena de sílice	16.46	Mica	134.50
Azulejo	15.53	Mineral de cobre	13.13
Baritina	6.24	Mineral de Cromo	9.60
Basalto	20.41	Mineral de espodumeno	13.70
Bauxita	9.45	Mineral de estaño	10.81
Caliza	11.61	Mineral de hierro	15.44
Caliza para cemento	10.18	Mineral de manganeso	12.46
Carbón	11.37	Mineral de molibdeno	12.97
Carburo de silicio	26.17	Mineral de níquel	11.80
Cianita	18.87	Mineral de oro	14.83
Clinker de cemento	13.49	Mineral de Pirita	8.90
Coque	20.70	Mineral de pirrotita	9.58
Coque, petróleo	73.80	Mineral de plata	17.30
Coral	10.16	Mineral de plomo	11.40
Cuarzo	12.77	Mineral de potasa	8.88
Cuarcita	12.18	Mineral de Rutilo	12.12
Diorita	19.40	Mineral de titanio	11.88
Dolomita	11.31	Mineral de uranio	17.93
Escoria	15.76	Mineral de Zinc	12.42
Escoria de fundición	12.16	Mineral de zinc-plomo	11.30
Esmeril	58.18	Oolitos	11.33
Esquisto	16.40	Limonita	8.45
Esquistos Bituminoso	18.10	Magnetita	10.21
Feldespato	11.67	Pedernal	26.16
Ferrocromo	8.87	Pizarra	13.83
Ferromanganeso	7.77	Pumice	11.93
Ferrosilicio	12.83	Roca de Yeso	8.16
Fertilizantes fosfatados	13.03	Roca fosfatada	10.13
Fluorita	9.76	Sienita	14.90
Galena	10.19	Silicato de sodio	13.00
Gabro	18.45	Sílice	13.53
Gneis	20.13	Sintetizado	8.77
Grafito	45.03	Taconita	14.87
Granate	12.37	Trapp	21.10
Granito	14.39	Vidrio	3.08
Grava	25.17	Promedio todos los minerales	13.81
Hematita	12.68	Promedio todos los minerales	13.81
Hematita especular	15.40