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Capacitacin Ingeniera Asesoras
Curso: Chancado y Manejo de Materiales Cuajone, Octubre 2004 1
CHANCADO Y MANIPULEO DE MINERALES
OBJETIVO.
Al concluir el estudio de este curso, el participante estar en condiciones de poder definir lasoperaciones principales y auxiliares con que se cuentan en la seccin de Chancado, dentro delcontexto general del Procesamiento de Minerales, delineando su alcance, su justificacin tcnica y su
justificacin econmica-ambiental, as como tener una visin panormica de estas operaciones encuanto a su evaluacin y control.
INTRODUCCION.
Todos los minerales o materiales inorgnicos que se emplean para mantener nuestra civilizacinse derivan de la corteza terrestre que comprende una capa delgada de material de slice hasta unaprofundidad de 13 Km., donde su distribucin no es uniforme, concentrndose unos en una parte yotros en otra parte de acuerdo al proceso geolgico el cual da lugar a los cuerpos o depsitos demineral tales como el cobre, plomo, zinc, nquel, molibdeno, etc. que comnmente se les denominaYacimientos los cuales al ser ubicados y evaluados son explotados econmicamente y procesadoshasta obtener un producto (concentrado o metal) comerciable. Este proceso sigue la siguientesecuencia general (Figura 1):
Figura 1. Etapas principales del Procesamiento de Minerales
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Aqu la Geologa participa con las operaciones comnmente denominadas cateo, prospeccinseguida de la exploracin que mediante la perforacin de tneles o perforacin diamantina, determinala mineraloga, su gnesis y dimensiona el yacimiento a travs de la cubicacin, la cual nosproporciona las reservas probadas y probables de mineral valioso. Estos datos nos ayudan a priori,
decidir si el yacimiento es o no explotable econmicamente. Con las muestras obtenidas de esteproceso, se ejecutan las pruebas metalrgicas, para determinar el posible tratamiento de extraccindel mineral valioso o del metal valioso.
La Minera participa en el diseo del sistema de explotacin del mineral valioso, de acuerdo altipo de mineralizacin del yacimiento. Si la mineralizacin es vetas o bolsonadas, se aplicar elmtodo de minera subterrnea de corte y relleno ascendente o descendente o el sistema trackless; osi la mineralizacin es diseminada o tipo porfirtico, se aplicar el mtodo de minera a cielo o tajoabierto (open pit) y sus consiguientes operaciones de acarreo y transporte.
Como prcticamente no hay ningn mineral que tal como se le extrae de la mina sea adecuadopara su conversin a un producto final, requiere de la preparacin de la mena y la separacinselectiva de los minerales valiosos de la ganga por mtodos fsicos, interviene la METALURGIA atravs de la Mineralurgia o Procesamiento de Minerales, para convertir un mineral de baja ley en unconcentrado de alta ley, apto para el proceso ulterior de extraccin del metal.
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CAPITULO I
MANIPULEO DE MENAS EN SECO
1.1 OBJETIVO.
Al concluir el estudio del presente captulo, el participante estar en condiciones de definir unaPlanta Concentradora, representarla a travs de diagramas de flujo adecuados y ser capaz decomprender, evaluar y seleccionar los equipos de manipuleo de minerales, tanto de transporte comode almacenamiento; as como estar en condiciones de supervisar las operaciones que estos equiposefectan dentro de una Planta Concentradora.
1.2 INTRODUCCION.
El manipuleo o manejo de minerales (mena) en una Planta Concentradora es fundamental,puesto que todas las operaciones unitarias que en ella se realizan requieren del manejo del mineralya sea en seco o como pulpa. Este cubre las operaciones de transporte, almacenamiento y lavado dela mena en camino a o durante las varias etapas de tratamiento en la Planta Concentradora deminerales. Estas operaciones van a garantizar que el proceso sea continuo y por lo tanto se puedalograr una mxima eficiencia de operacin en cada etapa.
1.3 PLANTA CONCENTRADORA.
Una Planta Concentradora es una unidad Metalrgica de produccin constituida por unaserie de equipos y mquinas instaladas de acuerdo a un Lay Out o diagrama de flujo, donde la menaes alimentada y procesada hasta obtener uno o ms productos valiosos denominados concentrados yun producto no valioso denominado relave. Los minerales en esta etapa de la Metalurgia Extractivano sufren ningncambio qumico.
Para el diseo de una Planta de Concentracin de Minerales se debe tener en cuenta una seriede factores, tales como:
La localizacin y el tamao del yacimiento. La ley de cabeza que debe ser mayor al cut off. La caracterizacin de la mena, es decir: composicin mineralgica, grado de mineralizacin,
textura, dureza, grado de alteracin o degradacin, etc.
PLANTACONCENTRADORA
ALIMENTO FEEDMineral de cabeza
RELAVEProducto no valioso
CONCENTRADOSProductos valiosos
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el comportamiento de la mena frente al proceso de concentracin (flotacin por espumas),segn sea la zona o profundidad de donde provienen, es decir, la docilidad a ser tratada.
Aspectos financieros. Costos de explotacin o minado.
Costos de suministros, tales como energa, carreteras de acceso, disposicin de los relaves. La demanda y el valor del metal.
Ello conlleva a establecer una relacin entre la zona de una veta y el proceso de concentracin.As podemos ver que generalmente en toda veta mineralizada presenta tres zonas caractersticasdesde la superficie hacia la profundidad de la corteza terrestre. Estas zonas son (Figura 2):
a) Zona de oxidacin,b) Zona de transicinc) Zona de sulfuros.
Tal como se muestra en el siguiente esquema
Figura 2. Zonas caractersticas de una veta de mineral valioso.
1.4 DIAGRAMA DE FLUJO.
El diagrama de flujo es una representacin grfica que muestra satisfactoriamente lasecuencia de las operaciones unitarias en una Planta Concentradora, es decir muestra la disposicinde las mquinas unidas por lneas que indican el flujo del mineral por las distintas funciones de laplanta, hasta los productos finales.
Se conocen varias formas de representar un diagrama de flujo. Estos son:
Diagrama de flujo lineal. Diagrama de flujo ideogrfico.
Diagrama de flujo taquigrfico. Diagrama de flujo pictogrfico. Diagrama de bloques.
En cualquiera de estos diagramas de flujo debe notarse claramente tres aspectos bsicos.
La reduccin de tamao. La separacin de las especies valiosas. El manejo de materiales.
Los diagramas de flujo que ms se utilizanen la industria minero-metalrgica son:
El diagrama de flujo lineal o de bloques.
Zona mixta
Zona de sulfuros
Zona de oxidacin
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El diagrama de flujo pictogrfico.
Estos diagramas de flujo se muestran en las figuras 3 Y 4 siguientes.
Figura 3. Diagrama de flujo lineal
Mineral de mina
(mena de Cu
Tolva de gruesos
Grizzly o criba fija
Chancado primario
Cribado
Zaranda vibratoria
Tolva de
finos
Trituracin
secundaria
Molienda
Clasificacin
Acondicionamiento
Flotacin de
desbaste
Flotacinde
limpieza
Flotacin de
re-limpieza
Conc. de Cu
Flotacin de
recuperacin
Relave
final
Espesamiento
Filtrado
SecadoConc. Cu. seco
a comercializacin
o fundicin
Clasificacin
Espesamiento
A relleno
hidrulico
Clasificacin Gruesos para formacin
de dique
Finos a cancha
de relaves
Agua
clara
Agua
clara
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T.G
Pozade
agua
Dique
Agua clara recuperada
Cancha de relaves
Hidrocilnde relaves
Bomba
Espesador derelaves
Espesador deconcentrado
Filtro detambor
Pila deConcentrado de Au
Conc. Au
Bomba
Conc. Grav. Bomba
Molino debolas
Jig
Molino debarras
T.F
F.T.# 1
Ch. Quijada
Zarandavibratoria
Cribavibratoria
Ch. cnicasymons
Ch. Conocabezacorta
T.I
Cribavibratoria
Hidrocicln
Bomba
Molino de bolasremolienda
Hidrocicln
Bomba
Rougher Scavenger
1era Limpieza
Rougher Scavenger
2da Limpieza3era.Limpieza
Conc. Finalde Au
Transporte de mineralde mina
F.T. # 2
F.T. # 3
F.T. # 4
Relave final
Figura 4. Diagrama de flujo pictogrfico de una Planta Concentradora.
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1.5 MANIPULEO DE SLIDOS EN SECO
En toda Planta Concentradora para que haya continuidad y eficiencia en el proceso, esnecesario que cada operacin unitaria est conectada por mquinas o dispositivos tanto de
almacenamiento como de transporte, constituyendo as operaciones unitarias conexas o auxiliares,cuya funcin es la de manipuleo y control del tonelaje de mineral a tratarse. Estas operacionesunitarias auxiliares son generalmente las siguientes:
Manipuleo o manejo de slidos en seco.
Almacenamiento Transporte Control de peso Alimentadores
1.5.1 ALMACENAMIENTO DE MINERALES.
El almacenaje de mineral en una Planta Concentradora o de procesamiento de mineralesconstituye una operacin metalrgica auxiliar que consiste en la retencin temporal del mineral enalgn lugar de la Planta, cuyo fin, es proporcionar capacidad de regulacin o de variaciones entre lasdiversas fases de una operacin principal, tal como por ejemplo, entre mina y planta o entre chancadoprimario y secundario y si el mineral es grueso y de gran tonelaje se utiliza los stocks piles o pilas;entre chancado terciario y molienda se utilizan tolvas.
Estos equipos o dispositivos se clasifican en:
Para material grueso y gran tonelaje.
Stock pile o pila de almacenamiento.
Para material grueso y pequeo tonelaje.
Tolva de gruesos.
Para gran y pequeo tonelaje y material fino.
Tolvas de finos. Silos para concentrados.
A) PILAS DE ALMACENAMIENTO.
Las pilas de almacenaje de mineral se construyen de tal modo que estn formadas por unlecho o piso de concreto o tierra apisonada, las cuales ocasionalmente estn cubiertas por un techo.Estn provistas de alimentadores para poder extraer el mineral por debajo del piso mediante fajastransportadoras.
La capacidad de regulacin de una pila en una Planta Concentradora tiene las siguientes ventajas:
1. Proporcionar un flujo uniforme de mineral a la planta2. Proporcionar una ley de cabeza uniforme a la planta, debido al mezclado adecuado.3. Permite que la operacin de mina y planta sean independientes.4. La incorporacin de la pila permite aumentar la eficiencia de la planta entre el 10 al 25 % .
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Hay distintos mtodos en uso para formar una pila de almacenamiento, entre ellos tenemos:
Faja transportadora fija. Faja transportadora por sistema de descarga mvil o potro.
Faja transportadora reversible. Apiladores radiales.
De ah que una pila de acuerdo al sistema de apilamiento puede tener la siguiente forma:
Pila cnica Pila alargada Pila radial
Estas tres formas tienen taludes inclinados, cuyo ngulo de talud es una propiedad de losslidos a granel que se le conoce con el nombre de ngulo de reposo.
CAPACIDAD DE UNA PILA.
Si la pila es cnica, la capacidad total est dada por:
Qtan R D
1
3314
3000=
, ( ) (1.1)
Donde:Q1= Capacidad de almacenamiento en toneladas mtricas.R = Radio de la pila en metros. = Angulo de reposo del mineral.
D = Densidad del mineral en Kg/m3
.
Si la pila es alargada, la capacidad de la seccin central de dicha pila esta dada por:
QR LDtan
2
2
1000=
( ) (1.2)
Por lo que la capacidad total de esta pila estar dada por la suma de Q 1+ Q2
Donde:
L = Es la longitud de la seccin central de la pila en m.
R = Es el radio del medio cono final, en m.D = Es la densidad del mineral en Kg/m3.
Si la pila es radial, el anlisis de capacidad es idntico que para la anterior, excepto que lalongitud del arco de la seccin central se sustituye el valor de L de la ec. (1.2) por la longitud del arcoque est dada por:
LA=314
180
. Pr (1.3)
Donde:Pr = Radio de la seccin central, en m.
= Angulo formado entre los picos de la seccin central, en grados.
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Los diagramas de las tres formas se muestran en la Figura
R
D
h
B
a)
b
Figura 5. Formas de pilas: a) Cnica, b) Alargada,
Como se deca anteriormente, la recuperacin del mineral de una pila es generalmente mediante laconstruccin de tneles en los que se instala alimentadores que pueden ser: de placas, de faja,vibratorios o de plato reciprocante, bajo tolvines, los cuales cargan el mineral a una fajatransportadora que es la que se encarga de llevar el mineral a la siguiente etapa de tratamiento. Ladisposicin de este dispositivo se muestra en la Figura 6
Figura 6. Sistema de extraccin del mineral de una pila.
h = altura,
R = radio,D = dimetro
= ngulo de reposo del mineral.
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Figura 7. Detalle de disposicin de alimentadores y cargado a la faja transportadora.
B) TOLVAS DE ALMACENAMIENTO DE MINERALES.
Una tolva es un equipo de almacenamiento de mineral ya sea grueso o fino, la cual secompone de dos partes:
Una seccin convergente situada en su parte inferior a la que se conoce como boquilla, lacual puede ser de forma cnica o en forma de cua, y
Una seccin vertical superior que es la tolva propiamente dicha, la cual proporciona lamayor parte del volumen de almacenamiento de mineral.
Estos equipos tan simples como parecen, ofrecen problema tales como:
Encampanamiento o arqueo. Formacin de tubo o tubeado. Segregacin de partculas.
El campaneo o arqueo produce interrupcin del flujo del mineral por el puenteo del mineral agranel sobre la abertura de la boquilla de descarga. Aqu se tiene una compuerta conaccionamiento manual o automtico, que sirve para graduar el flujo de mineral.
La formacin de tubos restringe al flujo del mineral a un canal vertical que se forma arriba de laabertura de descarga y solo sale el material contenido en este caudal.
La segregacin de partculas se produce en el momento de cargado de la tolva, donde laspartculas ms gruesas tienden a moverse hacia la pared de la tolva, dando lugar a grandesvariaciones en la descarga de la misma.
Estos problemas entre otros que interrumpen el flujo de mineral son generalmente atribuiblesdirectamente al diseo incorrecto con poco o sin consideracin de las propiedades del flujo de mineralque est siendo manejado.
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Arqueo Formacin de tubo Segregac in de partculas
Figura 8.Problemas de descarga en tolvas
En tal sentido, en estos ltimos aos se han hecho avances significativos en el desarrollo de
teoras y procedimientos de diseo para describir el comportamiento de los slidos para el diseoadecuado de las tolvas de almacenamiento. Estos avances se deben en gran parte al trabajo del Dr.A.W. Jenike y al Dr. J.R Johanson. Estas teoras indican que el diseo de tolvas de almacenamientopara slidos a granel es bsicamente un proceso de 4 etapas. Estas son:
1. Determinacin de la resistencia y caractersticas de flujo de slidos a granel para lasprobablemente peores condiciones esperadas que ocurran en la prctica.
2. La determinacin de la geometra de la tolva para la capacidad deseada que proporcione elmodelo de flujo con las caractersticas aceptables y asegurar que la descarga sea segura ypredecible.
3. La estimacin de las cargas ejercidas sobre las paredes de la tolva y el alimentador bajocondiciones de operacin.
4. Diseo y detalles de la estructura de la tolvaSegn Jenike, los modelos de flujos en tolvas son dos:
Flujo masivo Flujo de embudo
Tal como se muestra en la Figura siguiente.
a) b)Figura 9. Flujo caracterstico en tolvas: a) Flujo de embudo. b) Flujo masivo
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En el flujo masivoel mineral a granel esta en movimiento en todos los puntos de la tolva,siempre que el mineral sea extrado por la salida. El mineral fluye a lo largo de las paredes de latolva y de la boquilla son suficientemente empinadas y lisas y no hay transiciones abruptas ozonas de influjo.
El flujo de embudo o de ncleo, ocurre cuando el mineral se desprende de la superficie ydescarga a travs de un canal vertical el cual se forma dentro del material en la tolva. Este modode flujo ocurre cuando las paredes de la boquilla son speras y el ngulo de inclinacin esgrande.
El flujo es irregular con una fuerte tendencia a formar un tubo estable el cual obstruye ladescarga de la tolva, ocurre tambin segregacin y no hay mezclamiento durante el flujo,generalmente es un modelo indeseable para almacenamiento de minerales a granel.
Para disear una tolva de almacenamiento conexa a un sistema de manipuleo de mineral enuna Planta Concentradora es fundamental la determinacin de las caractersticas de flujo mediante el
ensayo de una muestra representativa.
Estas pruebas proporcionan al diseador, los siguientes parmetros:
Las funciones de flujo FF para condiciones de almacenamiento instantneo y tiempoprolongado.
El ngulo efectivo de friccin interna . El ngulo de friccin de la pared para diferentes materiales de la pared de la tolva y
fineza. La densidad a granel del mineral como una funcin de la consolidacin El dimetro crtico del tubo Dfcomo una funcin de la altura efectiva de los slidos.
Una forma prctica de disear y dimensionar una tolva es teniendo los siguientes parmetros:
Capacidad de almacenaje en toneladas mtricas, t. Densidad aparente del mineral en t/m3. Angulo de reposo del mineral. Angulo de la tolva = + 15. Volumen intil de 15 a 30 % del volumen total. Porcentaje de humedad del mineral.
El ngulo de reposo es el que se forma entre una pila pequea de mineral y la horizontal ycorresponde a cuando el mineral empieza a deslizarse.
Figura 10. Medicin del ngulo de contacto
En una Planta Concentradora generalmente se utilizan dos tipos de tolvas:
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Tolvas de gruesos Tolva de finos
TOLVAS DE GRUESOS.
Las tolvas de gruesos son generalmente de forma paraleleppeda cnica de seccincuadrada o rectangular, fabricadas a la mayora de casos de concreto armado, pocas veces demadera o de hierro. En la parte superior se puede colocar una parrilla hecha de barras de hierro (tiporiel), la cual nos permite el paso del mineral ms grande que la boquilla de descarga o tamao derecepcin de la chancadora.
Estos trozos grandes de mineral que quedan sobre la parrilla denominados son a vecesretirados y plasteados para reducirlos de tamao o instalar un martillo neumtico que cumple lamisma funcin.
Para determinar las dimensiones de una tolva paraleleppeda de seccin cuadrada se debe
hacer el siguiente anlisis.
L
H
h
Figura 11. Tolva de gruesos.
Vt = L x H Volumen total de la tolva
tagL
h= = + 15
h = L tag
Vi = L2 h = L2.L tag Volumen intil
Considerando un 20% del volumen total tenemos:
HL
tagL
V
V
t
i
2
32/1 = Pero: Vi = 0,20 Vt
Entonces:
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HL
tagL
V
V
t
t
2
32/120,0 =
0,20 H = L tag
H = 2,5 L tag 1.4)
Vu = Vt - Vi ; Vu = L2H - 0,20 Vt
Vu = 0,80 Vt = 0,80 L H
Vu = 0,8 L x 2,5 L tag
Vu = 2 L3tag (15)
de donde
LV
tag
u=2
3
(1.6)
Donde:
Vu = Es el volumen til igual al volumen de mineral a almacenarse.
TOLVAS DE FINOS
Las tolvas de finos son de forma cilndrica con un fondo cnico, las cuales se fabrican conplanchas de acero. Para determinar las dimensiones, se hace el siguiente anlisis.
h
H
D
Fig12. Tolva de finos.
Vt = /4 D.H
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tag =D
h
2/1 h = D tag
tagDhDVi32
124
1
3
2
==
tagDVi3
12=
Considerando un 25% del Vt
HD
tagD
V
V
t
t
2
3
12
44/1
=
H = 4/3 D tag (1.7)
Como: Vu = Vt Vi
Vu = /4 D x 4/3 D tag - /12 D3tag
Vu = D3tag
327,1
tag
VuD= (1.8)
1.5.2 TRANSPORTE DE MINERAL EN SECO.
El transporte de mineral seco a granel procedente de la mina, de una pila o de una tolva dealmacenamiento es una operacin unitaria auxiliar decisiva en una Planta Concentradora, porque ellonos permite efectuar una operacin continua, durante un tiempo determinado. Los mtodos detransporte se seleccionan teniendo en cuenta una serie de factores, tales como:
Tamao y naturaleza del mineral slido. Distancia del transporte. Capacidad de transporte. Cambio de elevacin del transporte. Otros.
La clasificacin de los equipos para el transporte del mineral seco a granel es un tanto
arbitraria, sin embargo es les puede clasificar en:
Transportadores mecnicos. Transportadores neumticos.
Siendo los primeros los ms utilizados en la industria minero-metalrgica. Segn el lugar deltransporte esta operacin se puede llevar a cabo del siguiente modo:
De mina a Planta Concentradora
Locomotoras Volquetes
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Cable carril Fajas o correas transportadoras
Dentro de la Planta Concentradora
Fajas transportadoras Elevadores de cangiln
A. FAJA TRANSPORTADORA.
Es el equipo de transporte de mineral seco a granel ms utilizado en una PlantaConcentradora, el cual se compone de una faja o correa sin fin que se mueve sobre dos poleas y unserie de rodillos o polines portadores o de carga y de retorno.
Estas fajas transportadoras se fabrican en una amplia gama de tamaos y materiales y sedisean para trabajar horizontalmente o a cierta considerable inclinacin y en sentido ascendente o
descendente. En la figura 13 se muestra el esquema de una faja transportadora, en la cual semuestran todas las partes fijas y mviles que tiene dicho equipo. A la polea motriz est conectada elmotor-reductor el cual transmite la energa de propulsin del tambor o polea a la faja.
El clculo de la transmisin de esta energa obedece tericamente a la ecuacin de Eytelwein,la cual expresa que la fuerza de traccin en la correa aumenta en el permetro del tambor propulsor,segn una espiral logartmica, desde el valor inicial T2 hasta el final T1, como consecuencia de lafuerza perifrica de propulsin. Esto es:
Correa transportadoraPolea motriz
Polines portadoresTramo superiorSistema de carga
Polines de carga
Polea de inversin
o de cola.
TensorAngulo de sobrecarga
Angulo de inclinacinde la comba
Fig13. Representacin de una Faja Transportadora
Polines portadores
Tramo inferior
Altura o
elevacin
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T
Te
1
2
=
P = T1- T2 (2.9) T1P
1
12
=e
PT (2.10)
T2
+=1
111 e
PT (2.11)
Donde:
P = Fuerza perifrica en el tambor propulsorT = Fuerza de traccin en la faja = Coeficiente de rozamiento= Angulo de contacto de la faja en el tambor propulsor
Para que el diseo de una faja transportadora sea satisfactorio para una necesidad particular ypara calcular la capacidad de transporte se debe tener en cuenta principalmente las propiedades delmineral a transportarse. Estos son:
El tamao y distribucin de tamao del mineral. Densidad aparente (global) del mineral. Contenido de humedad del mineral.
La temperatura. La naturaleza abrasiva o corrosiva del mineral. El ngulo de reposo o ngulo dinmico de reposo.
Adems se debe tener en cuenta para determinar su capacidad lo siguiente:
El ancho de la faja transportadora La velocidad de la faja transportadora La comba El ngulo de inclinacin de la instalacin La carga de la faja transportadora Capacidad de transporte en t/h
Distancia entre centros de las poleas o tambores. L, en m. Altura del punto de descarga, H en m. Empalmes Tensores Rodillos o polines cargadores o portadores. Dimetro de las poleas o tambores.
DESCRIPCIN DEL EQUIPO
En la Figura 14 siguiente se esquematiza una faja transportadora de instalacin horizontal consus principales partes.
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Figura 14. Partes de faja transportadora horizontal
Tambor o Polea de Cabeza Motriz::Esta pieza de la correa cumple los siguientes funciones:
Tracciona la faja transportadora, por ello est forrada en goma cuya superficie tiene forma debizcocho. Si su alineamiento es correcto mantiene centrada la faja de transporte. El dimetro del tambortiene como objetivo permitir doblar la faja transportadora sin daar las
telas y la goma de que est confeccionada.
Tolva de Descarga: Direcciona la carga hacia el punto de descarga, puede acumular pequeascantidades de material hasta direccionar hacia su destino. Permite la salida del material de la faja enforma idnea (direccin y flujo).
Polea de Contrapeso Tensor: La funcin que cumple este dispositivo mecnico es mantenerestirada la faja transportadora a objeto de que no pierda adherencia y arrastre la polea motriz yadems evitar mediante esta tensin el azote de la faja o banda transportadora y que sta se dae.
Poleas Deflectoras del Tensor: Obligar a la faja transportadora a adherirse a la mayor superficie decontacto con el tambor motriz .
Polines de Retorno: Sostener la faja que regresa a tomar de nuevo carga, estn soportados porcojinetes lubricados por grasa. Sobre las cuales se apoya el trecho de retorno de la faja.
Polines de Carga o Conduccin: Como lo dice su nombre su funcin es soportar y transportar lacarga que est moviendo la faja transportadora. Conjunto de rodillos en los cuales se apoya el trechocargado de la correa transportadora.
Polines Autoalineantes de Carga: Estn dispuesto en puntos estratgicos en toda la fajatransportadora a objeto de mantener alineada la faja cuando est funcionando con carga. Estosignifica que controlan el movimiento lateral de la faja transportadora.
Polines de Impacto o de carga: Estn ubicados justo debajo de la descarga del buzn de la faja yreciben directamente la carga a medida que se descarga el suministro, estn construido de materialque puede amortiguar el impacto del golpe de la carga y de est manera proteger la faja evitandoque se gaste o rompa durante el funcionamiento.
Correa, Banda o faja: Soportar el material para poderlo transportar continuamente.
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Guardera o Guardapolvo: Distribuir correctamente el material en la faja. Evitar que ste se derramefuera de la correa en forma peligrosa
Tolva de Carga o Alimentacin : La apropiada colocacin del material en la faja ayuda mucho a una
operacin sin problemas y baja los costos de mantencin.
Los requerimientos ms importantes son:
Alimentar el material en una razn uniforme que no cause sobrecarga y rebalse pero queasegure al transportador su mxima eficiencia.
Situar el material centrado en la correa y ayudarla as a moverse correctamente en los polinesy poleas previniendo rebalses.
Reducir el impacto del material sobre la correa. El material debe tener contacto con la correa a una velocidad lo ms cercana a la velocidad de
la correa y en la direccin del movimiento de esta para reducir su desgaste.
Polea Deflectora de Cola: Obligar a la faja transportadora a adherirse a la mayor superficie decontacto con la polea de retorno o de cola para que ayude a que sta permanezca centrada.
Tambor o Polea de Cola o Retorno: Sostener la faja transportadora por el otro extremo por dondesiempre se coloca la carga sobre la faja.
Raspador de la Correa: Limpiar la faja del material que queda adherido a ella despus de haberdescargado.
Freno Mecnico de Retroceso: Evitar que la correa se devuelva cuando esta se detenga en unapendiente y adems tenga carga.
Piolas de Paradas o de Emergencia: Detener las Fajas Transportadoras en cualquier momento ydesde cualquier parte desde donde esta se haya accionado.
Panel de Control (Botoneras):Este mecanismo es el encargado de ejecutar las rdenes realizadaspor el Operador en los botones locales (Partir-Parar) de los equipos involucrados en el rea, lascuales se realizan mediante lazos de control que los equipos poseen.
Como podemos ver las fajas transportadoras constituyen el mtodo que ms se est usandopara manejar mineral suelto. En la actualidad se usan fajas transportadoras con capacidades hastade 20 000 t/h y tramos con longitudes que exceden los 5 000 metros y velocidades que puedenalcanzar los 10 m/s.
El sistema de fajas transportadoras debe incorporar alguna forma de mecanismo que las hacereciprocantes o de vaivn que pueden ser independientes reversibles o montadas sobre carruajes, locual les permite moverse longitudinalmente para descargar a cualquier lado del punto dealimentacin.
El ancho de la faja se puede calcular a priori a partir de la siguiente frmula:
WV
=3
(1.12)
Donde:
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W = Ancho de la faja en pulg.V = Volumen que transporta la faja en pies3
La capacidad de transporte se puede determinar utilizando la ecuacin propuesta por la Good Year,
dada por:
( )T
W SM=
5 75 3 3200000
1 56, ,
,
(1.13)
Donde:
T = Capacidad en ton/h.W = Ancho de la faja en pulg.S = Velocidad de la faja en pies/min.M = Densidad aparente en lb/pie3.
Tambin se puede utilizar frmulas dadas por la PHOENIX donde la cantidad tericatransportada Qma v = 1m/s se da en la tabla No 2.1 y para una instalacin inclinada disminuye lacantidad transportada segn el ngulo de inclinacin de acuerdo a la ecuacin:
Q Q vK m= ; t/h (1.14)Donde
= Angulo de inclinacin de la instalacin en grados. = Densidad aparente, t/m3.K = Coeficiente para instalaciones inclinadas, dado en tabla No. 2.
Q = Cantidad transportada, en t/h a v = 1m/s.Qm= Cantidad transportada terica en m3/h.
v = Velocidad de la faja en m/s.
Tabla 1: Cantidad terica de transporte Qm en m3 a v=1m/s
Anchode la
faja enmm
fajaplanam3/h
Faja combada DIN 22107L1 L2
* Comba *Rodillo central20
L1= L2 Comba20m3/h
Comba25m3/h
Comba30m3/h
Comba35m3/h
Comba40m3/h
300 12 132 132 132400 23 165 165
500 38 200 200 74 200 74 80 87 91 95650 69 250 250 133 250 133 144 156 164 172800 108 315 315 208 315 208 227 244 258 269
1000 173 380 380 336 380 336 365 394 415 4341200 255 465 465 494 465 494 537 580 610 6381400 351 530 530 680 530 680 738 798 840 8781600 464 530 735 850 600 898 976 1055 1110 11601800 592 600 800 1085 670 1145 1245 1340 1415 14752000 735 665 870 1350 740 1422 1545 1665 1760 18352200 893 735 930 1675 800 1730 1880 2030 2140 2235
Tabla 2: Coeficiente para K para fajas incl inadas.
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2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 21K 1,0 0,99 0,98 0,97 0,95 0,93 0,91 0,89 0,85 0,81 0,78
22 23 24 26 27 28 29 30
K 0,76 0,73 0,71 0,66 0,64 0,61 0,59 0,56
Tabla 3: Coeficiente C
L 3 4 5 6 8 10 12,5 16 20 25 32 40 50C 9 7,6 6,6 5,9 5,1 4,5 4 3,6 3,2 2,9 2,6 2,4 2,2
L 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 1000C 2 1,85 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,05 1,05
Para el clculo de la potencia de propulsin en la faja transportadora se debe tener en cuentalas siguientes ecuaciones:
P = Fuerza perifrica en el tambor propulsor o polea motriz.
P = C f L [(GG+ 2GB) Cos + GRO+ GRU] H.GG (1.15)P = Fo + Fu HGG
Fo H(GB + GG) Fuerza total en el tramo superior.P =
Fu HGB Fuerza total en el tramo inferior.
El signo superior (+ o -) rige en un transporte ascendente y el inferior (+ o -) en unodescendente.
Fo = C L f [(GG+ GB) Cos + GRO]Fu = C L f [(GBCos + GRU]
La potencia requerida de propulsin Na en el tambor propulsor es:
NaP v
=75
;HP (1.16)
La potencia motriz se determina a partir de :
Na Pv=102
;Kw (1.17)
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H
L
Figura15. Esquema de las fuerzas o cargas en una faja transportadora.
La propulsin debe ser tal, que al arrancar no se supere el producto de x veces la fuerzaperifrica(x mxima con carga completa en estado de funcionamiento).
Valores de x : Inducido de anillos colectores con regulador de arranque x = 1,25
Inducido de cortocircuito con acoplamiento de arranque x = 1,6Inducido de cortocircuito sin acoplamiento de arranque x = 2,2 (instalacionescortas)
Donde:C = Coeficiente.f = ndice de friccin en las poleas o polines portadores.GG = Peso de material por metro de faja = Q/3,6 v ; Kp/m .GB = Peso de la faja por metro, Kp/m.Fo = Fuerza para superar las resistencias de friccin en el tramo superior, Kp.Fu = Fuerza para superar las resistencias de friccin en el tramo inferior, Kp.G
RO = Peso por metro de las partes giratorias de los polines portadores en el tramo
superior, Kp/m.GRU = Peso por metro de las partes giratorias en los polines portadores en el tramo inferior,
Kp/m.L = Distancia del transporte, m.H = Altura del transporte, m. = Indice de friccin entre faja y polea motriz.Na = Rendimiento de propulsin en la polea motriz, HP.Nm = Rendimiento motriz, Kw.v = Velocidad de la faja en m/s.x = Factor de arranque para P.Q = Cantidad de mineral en t/h. = Eficiencia del motor.
GBcos
GG + GB cos
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CARGA DE MINERAL A LA FAJA TRANSPORTADORA.
La faja est sometida al mayor esfuerzo en el lugar de carga del mineral, esto indica que lamodalidad del proceso de cargado determina en cierta forma la duracin de la faja. Por lo tanto, los
lugares de carga deben ser dispuestos muy cuidadosamente, bajo observacin de los siguientespuntos de vista.
Forma correcta
La entrega del mineral debe ocurrir a la velocidad de la faja y paralelamente a sta. La cada debe ser tan corta como sea posible. Instalar polines amortiguadores en el lugar de carga Procurar una cada deslizada mediante deslizadores adaptados. Polines dispuestos en forma de guirnaldas han dado buenos resultados.
Forma correcta Forma incorrecta
Figura 16. Forma Correcta e incorrecta de cargado en una faja transportadora.
Los cuidados que se deben tener en cuenta en la operacin de una faja transportadora son:
La faja debe estar correctamente alineada entre las dos poleas. La tensin debe ser la adecuada, es decir que no se produzca ondeos entre los polines. Los polines guas deben permitir un buen transporte del mineral. Los limpiadores deben estar en el lugar ms adecuado y ser de forma en funcin del
material que se transporta. Que no haya calentamiento del motor. Controlar el nivel de aceite en el reductor. Controlar el correcto engrase de las chumaceras.
MANUAL DE OPERACIN DE UN SISTEMA DE FAJA TRANSPORTADORA.
Sistema de faja Transpor tadora
El sistema transportador de materiales por Faja sinfn involucra riesgos potenciales deaccidentes que pueden lesionar al trabajador y daar equipos o materiales. Por ello, es necesario queel personal cuyo trabajo est relacionado con estos sistemas, tenga conciencia de todos los riesgosque involucran estos equipos, adoptando en todo momento una conducta segura durante suoperacin.
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El objetivo de este Manual es entregar las Disposiciones Generales de seguridad en Sistemasde Fajas Transportadoras, para que todas las personas que realizan trabajos de Operacin,Mantencin, Reparacin o Limpieza en estos sistemas, los cumplan a modo de prevenir hechosimprevistos que pudiesen ocurrir y lesionar a personas o daar a equipos y/o materiales.
Los Sistemas de Faja Transportadora estn considerados como equipos crticos y peligrososdebido a sus riesgos, tales como aprisionamiento, atrapamiento, etc., debido a la gran cantidad yvariedad de sus mecanismos en movimiento.
Evitar que los Sistemas de Faja Transportadora se conviertan en agentes de accidentes,depender fundamentalmente del cumplimiento estricto de las Normas y Disposiciones Generalesque contiene este MANUAL y del cabal criterio que aplique la JEFATURA en la Operacin yMantencin deestos sistemas.
SISTEMA DE LA FAJA TRANSPORTADORA
El Sistema de Faja Transportadora est constituido por una Faja sinfn (tambin: correa obanda), accionada por adherencia a una Polea Motriz y cuyas dos caras Cubierta de Carga yCubierta de Retorno se apoyan en Polines.
El tramo inferior circula vaco (Retorno) y el tramo superior transporta (Carga) los slidos: elmineral.
Figura 17. Componentes de una faja Transportadora inclinada.
Los principales componentes de un Sistema de Faja Transportadora, relacionados con losriesgos de accidentes, son:
FAJA ( o CORREA o BANDA )
Su estructura est compuesta por telas y mallas de acero con revestimiento de cauchovulcanizado.
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POLINES
El tramo superior generalmente est compuesto por Polines dispuestos en grupos de 3 Polinescada una: Uno horizontal al medio, y dos Polines laterales inclinados en forma de V para formar
una seccin acanalada o combada.
Figura 18. Polines de carga, impacto y retorno
POLEAS
Polea Motriz,
Polea de Retorno,
Poleas Auxiliares, Polea de Contrapeso o Tensora.
Todos los Sistemas de Faja Transportadora representan un alto riesgo de accidentes debido ala gran cantidad de mecanismos giratorios y convergentes o partes en movimiento con que cuentaeste equipo.
Los principales riesgos que presentan las Fajas Transportadoras se generan por lacombinacin de:
Poleas - Faja, Polines - Fja, Polines - Soportes o portapolines,
por la Estructura del Sistema Motriz (ejes, machones, coplas).
Hombre - Mquina
Polines de carga de
grupos de 3 polines
Polines de impactoO de car a
Polin de retorno
Poln de retorno
centrador
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Fig. 2.17. Estruc tura de montaje de una Faja Transportadora.
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PRINCIPALES COMPONENTES RELACIONADOS CON LOS RIESGOS DE ACCIDENTES
Figura 18. Componentes relacionados con los puntos de riesgo en una Faja Transportadora.
Los accidentes se producen en general por el contacto de la ropa o parte del cuerpo conalguno de los mecanismos giratorios o convergentes en los puntos de atrapamiento.
PUNTOS CRITICOS O RIESGOS DE ATRAPAMIENTO
Los accidentes se pueden producir por:
Atrapamiento del cuerpo entre ejes y poleas, y la Faja
Atrapamiento del cuerpo o ropa entre poleas y la estructura del sistema
Atrapamiento del cuerpo o ropa entre polines y la estructura del sistema.
Atrapamiento de cualquier parte del cuerpo o ropa entre los polines y los soportes o pota-
polines.
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a) Atrapamiento del cuerpo entre ejes y po leas, y la Faja.
b) Atrapamiento del cuerpo o ropa entre poleas y la estructura del sistema.
c) Atrapamiento del cuerpo o ropa entre polines y la estructu ra del sistema.
PUNTO CRTICO
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d) Atrapamiento de cualquier parte del cuerpo o ropa entre los polines y los soportes oportapolines.
Figura 19. a, b. c y d. Puntos crticos de atrapamiento, riesgos de accidentes .
Existen otros riesgos que son los bordesde las Fajas que se deterioran y quedan trozos degoma sueltos y a veces los trabajadores pretenden sacarlos estando la Correa en movimiento,exponindose al atrapamiento.
PREVENCION DE ACCIDENTES EN LOS SISTEMAS DE FAJA TRANSPORTADORA.
Los riesgos de accidentes en los Sistemas de Faja Transportadora y sus mecanismosgiratorios y convergentes se reducen y controlan mediante: Sistemas de proteccin, defensasadecuadas, Normas, disposiciones o estndares de seguridad, los cuales deben ser aplicados en
todo momento por o los trabajadores que deban realizar cualquier trabajo en/o cerca de estosSistemas.
Cabe sealar que an cuando un Sistema de Faja Transportadora cuente con protecciones ydefensas efectivas en los puntos o zonas de alto riesgo de atrapamiento, debido a la operatividad delas correas no es posible eliminar todos los riesgos que representan los mecanismos giratorios yconvergentes. De acuerdo a lo anterior, todas aquellas personas que deban realizar trabajos en, ocerca de las Fajas transportadoras, debern conocer y cumplir con las Disposiciones Generalessobre Seguridad en Sistemas de Faja Transportadora contenidas en este Manual.
Adems, todos los trabajadores deben saber que las barandas, defensas o protecciones engeneral son dispositivos de seguridad que tienen como propsito servir de barrera para impedir elacceso de personal a las zonas o puntos de peligro, evitando el contacto con los mecanismosgiratorios que exponen a riesgos de atrapamiento. Por lo tanto, estos dispositivos de seguridad nodeben ser violados o neutralizados. Todas las protecciones (carcazas, barandas y barreras engeneral) que existen en un Sistema de Faja Transportadora, no tienen por objeto defender o protegerel equipo, sino a los trabajadores; o sea, a USTED MISMO.
No se ubique debajo, cerca o sobre los Sistemas de Faja Transportadora que estn enoperacin. En caso de reparaciones y mantenimiento de un Sistema de Faja Transportadora, lasprotecciones retiradas debern reponerse, y el trabajo se considerar terminado SOLO cuando sehayan colocado estas defensas.
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CUERDAS DE PARADA DE EMERGENCIA
Uno de los dispositivos vitales de seguridad en los Sistemas de Faja Transportadora son laCuerdas de Parada de Emergencia, cuya finalidad es accionar los interruptores elctricos y detener el
sistema para salvarle la vida a cualquiera persona que sea atrapada.Todos los trabajadores debern contribuir a mantener en sus lugares y en buenas condiciones defuncionamiento las Cuerdas de Seguridad para poder detener el sistema en caso de emergencia.
Las Cuerdas de Parada de Emergencia son dispositivos de seguridad en caso deatrapamiento. No las destruya, ni retire.
DISPOSICIONES GENERALES DE SEGURIDAD EN SISTEMAS DE FAJA TRANSPORTADORA
1. Cada vez que se efecten trabajos de aseo en la Estructura de un sistema (entre Polines,inmediatamente debajo de la Faja, etc.) ; trabajos de lubricacin, exceptundose aquellossistemas que tengan las graseras ubicadas de tal manera que permiten engrasar estando laFaja en movimiento; o se necesite hacer mantencin y/o reparaciones en una Faja o en sus
elementos motrices, debe primero detenerse el sistema y bloquearse el comando elctrico,colocndose tarjetas u otros dispositivos indicadores de peligro por cada operacin a realizar.Pueden hacerse revisiones oculares y auditivas, estando el sistema en movimiento, porqueesto permite detectar fallas en los Polines o en otros elementos del sistema. El Supervisor oJefe de Guardia, Capataz u otro trabajador responsable debidamente autorizado y que est acargo del trabajo, solicitar personalmente a los electricistas que des-energicen el equipoelctrico.
2. Todos los tableros, interruptores de partida u otros dispositivos elctricos y mecnicos delSistema de Faja Transportadora, deben estar debidamente identificados en idioma espaol.
3. Los machones, ejes, poleas u otros elementos motrices en general, deben protegerse cuando
estn a menos de 2,4 metros de altura del suelo.
4. Los elementos de parada de emergencia: cuerdas, botoneras o interruptores, debenmantenerse en sus lugares y en buenas condiciones de operacin. Los interruptores obotoneras deben instalarse cada 13,6 metros y en lugares visibles y la estructura del sistemadebe tener, por ambos lados, cuerdas de accionamiento del interruptor de emergencia (lascuerdas deben ser instaladas en la estructura Porta-polines).
5. Los pasillos, vas de acceso, escalas, barandas, deben tener sus pasamanos en buenascondiciones y mantenerse despejadas de materiales y con buena iluminacin.
6. Todo el personal que trabaja con Sistemas de Correa Transportadora o en sus instalaciones,
debe conocer perfectamente dnde y cmo detenerlas en casos de emergencia.
7. Los dispositivos captadores de polvo, como campanas, ductos de aspiracin, colectores depolvo, etc., adems de los sistemas rociadores de agua en operacin, debe mantenersefuncionando y en perfectas condiciones.
8. El personal que trabaja en reparaciones, revisiones, aseo o lubricacin de los Sistemas deFaja Transportadora, debe usar sus elementos de proteccin personal en todo momento(casco, lentes de seguridad, guantes, zapatos de seguridad y otros que dependern deltrabajo a efectuar).
9. Los distribuidores de carga (potro) deben tener proteccin en las ruedas de los boguies y enlas escalas de acceso y pasillos.
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9. Queda estrictamente prohibido trabajar cerca de equipos en movimiento con ropa suelta uotros elementos susceptibles de ser atrapados, como rastrillos, llaves, palas, piolas decinturones de seguridad u otros objetos.
10. Queda estrictamente prohibido caminar, pararse, cruzar, trasladarse o trasladar materialessobre Sistemas de Faja Transportadora en operacin, salvo que existan facilidades parahacerlo (puentes, pasillos, barandas, etc.).
11. Queda estrictamente prohibido cuando la Faja est en movimiento sacar piedras, mineralmolido u otros materiales que hubieren cado entre los Polines; en tal caso, deber darsecuenta al superior inmediato para que ordene la detencin del sistema.
12. Toda operacin que constituya riesgo de accidente con los Sistemas de Faja Transportadora ylas instalaciones accesorias, como buzones, alimentadores, canaletas (chutes), etc., nocontempladas en estas Disposiciones Generales y Prohibiciones, debern ser previstas por elSupervisor o Jefe de Guardia directo a cargo de las operaciones.
13. Queda prohibidoefectuar trabajos de mantencin sobre Fajas utilizando directamente sopleteso llamas abiertas, porque se podra provocar incendios en stas. Igual prohibicin vale paraaquellos sectores de buzones revestidos con material combustible. Para efectuar trabajoscerca o sobre los equipos sealados, stos debern aislarse y disponerse, adems, debuenos sistemas de prevencin de incendios.
14. Las secciones a cargo del mantenimiento mecnico y elctrico deben formular programas deinspeccin, revisin y aseo, para mantener en buen estado los sistemas elctricos ymecnicos de lo Sistemas de Faja Transportadora; adems, se deber llevar un registro deltiempo de vida til de los elementos componentes del sistema.
15. Debe existir coordinacin entre las Jefaturas (de Operaciones y de Mantencin General(Mecnicos y Elctricos), para evitar accidentes personales y/o daos materiales.
16. Est prohibidoal personal desentenderse de estas Normas e Instrucciones de Operacin y deSeguridad impartidas para trabajar en Sistemas de Faja Transportadora. Toda contravencinser considerada negligencia del trabajador o de los trabajadores y, como tal, puede sermotivo de sancin.
ALMACENAJE DE LAS FAJAS.
1) Un lugar de almacenaje ideal es una bodega oscura, fresca, libre de humedad y luz.2) Las Fajas debern ser dejadas en rollos, mantenidos verticales como se muestra abajo:
Figura 20.Forma de almacenar una faja.
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TRANSPORTE DE FAJAS
Cuando una Faja es transportada, preferentemente debera ser enrollada o suspendida.
Cuando haga rodar la Faja sobre un piso o tierra, debera tomar el siguiente cuidado:
Asegrese de hacer rodar hacia adelante. Nunca la arrastre sobre la superficie.
Cuando la haga rodar, quite cualquier obstculo del camino. Mientras las circunstancias lopermitan, evite hacerla rodar sobre una superficie que tenga protuberancias.
Si las circunstancias requieren que se haga rodar hacia arriba o hacia abajo de una rampa,use cables. Evite transportarlas con sus manos. Como se muestra en la Figura 21 de abajo,ponga los dos cables alrededor de la Faja enrollada y transprtela tirando o soltando loscables. Evite permanecer debajo la Faja; son peligrosos.
Figura 21. Modo de cargar una Faja Transportadora.
Cuando transporte una Faja mediante suspensin, tome el siguiente cuidado:
Para suspender la Faja enrollada ensarte un cable o un tubo de acero (o una barra dehierro) a travs del hueco del centro del rollo. Cuando se use un tubo de acero o barra dehierro los cables en ambos lados de la Faja enrollada deberan ser enrollada una vueltaalrededor del tubo (o barra), y mantenerlos tan cerca de los lados de la Faja como seaposible.
Como se muestra en la Figura 22, es aconsejable usar un estribo que tenga una longitudms grande que el ancho de la Faja. Si no hay ningn estribo disponible, se deberan usarcables ms largo para que no araen los bordes de la correa enrollada. Si los cables no sonlo suficientemente largos, use una viga de separacin para que los cables no toquen lacorrea, tal como se muestra en la Figura 23.
Cuando levante o baje la Faja, tome especial cuidado para que la Faja no golpee ningnobjeto.
El cable y tubo usado para levantar la Faja deber tener la suficiente resistencia para resistirel peso de la Faja El peso de la Faja est indicado en el embalaje. Si no es as, el pesodebera ser calculado del volumen del embalaje. En este caso, la gravedad especfica es
1,2.
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Cuando las Fajas son transportadas en camin, deberan ser aseguradas con bloques demadera y amarradas con cuerdas para que no rueden fuera del camin. No sacuda las Fajas cuandoson descargadas.
Figura 23 Figura 24Cuando la Faja sea descargada para instalarla, revsela en bsqueda de la direccin del
enrollado, y luego comience a desempacar. Inserte el eje del bastidor a travs del centro del rollo dela Faja y ponga el rollo en un bastidor. Desenrolle la Faja y asegrese que la superficie sea lacubierta de caucho superior inferior. Todas las Fajas planas tienen una marca en el lado superior.
Figura 25. Modo de desenrollar una faja transportadora.
Cuando instale la Faja en un sistema, ponga especial cuidado para no daarla. Remueva delcamino de la faja cualquier objeto puntiagudo o de cantos afilados. Manjela con cuidado para que nosea cortada con cualquier pieza que se proyecte del transportador, como se muestra en la Figura 26.
Figura 26. Modo de instalar una Faja Transportadora
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B. TRANSPORTADORES DE CANJILONES
Estos son equipos que se suelen usar cuando el espacio disponible no permite la instalacinde una faja transportadora y el transporte es vertical. Proporcionan velocidades bajas de manejo tanto
en el transporte horizontal como en la elevacin del mineral. Consiste de una serie de recipientes enformas de cubos unidos a dos cadenas sin fin las cuales son accionadas por dos ruedas dentadas,donde la que esta situada en la parte superior esta conectada a un motor. Los cangilones se volteande manera que siempre permanezcan en una posicin hacia arriba se descargan por medio de unarampa colocada para acoplar una zapata al recipiente voltendolo as a la posicin de descarga. Seemplean para transportar partculas hasta de 10 cm. Se dimensionan de acuerdo a los datos queproporcionan los fabricantes. Este equipo se muestra esquemticamente en la siguiente figura 27.
Figura 27. Representacin esquemtica del elevador de cangilones.
C. ALIMENTADORES
La alimentacin es en esencia una operacin de transporte en que la distancia recorrida es cortapero requiere una velocidad de paso bien regulada. El equipo que se utiliza para garantizar un flujouniforme de mineral seco o hmedo de alguna etapa de almacenamiento se denomina alimentador, elcual generalmente consiste de una pequea tolva con una compuerta y un transportador adecuado.
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Estos equipos han sido diseados de diversos tipos, siendo los ms utilizados en una PlantaConcentradora los siguientes:
Alimentadores de placas.
Alimentadores de faja o banda. Alimentadores de cadena. Alimentadores de rodillos. Alimentadores de disco rotatorio. Alimentadores de plato reciprocante. Alimentadores vibratorios.
El tamao del alimentador debe exceder a las dimensiones crticas determinadas al hacer eldiseo de la tolva, ya que de lo contrario podra limitar el flujo en la tolva o equipo dealmacenamiento.
Entre los alimentadores ms utilizados son:
1. Al imentador de cadenas Ross, el cual se utiliza para controlar el flujo de descarga en una tolvade gruesos. Se muestra en la Fig. 28. Este equipo consiste de una cortina de eslabones pesadosen forma de cadena, la cual va tendida sobre la mena en la salida (chute) de la tolva. La velocidadde alimentacin se controla automtica o manualmente, de modo que cuando los eslabones de lacadena se mueven, la mena sobre la cual descansan comienza a deslizarse.
Figura 28. Alimentador de cadenas Ross.
2. El alimentador de placas, es uno de los que ms se utiliza para la alimentacin de mena gruesa,especialmente a las trituradoras primarias. Consiste de una construccin robusta de una serie deplacas de acero de alto carbono o acero al manganeso, unidas con pernos a fuertes cadenas quecorren por ruedas dentadas de acero, la cual una esta acoplada a un motor reductor.
Aqu la velocidad de descarga se controla variando la velocidad del alimentador o la altura decapa de mena por medio de una compuerta ajustable. Este equipo se muestra en la Figura 29.
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Si utilizamos los catlogos Denver o Svedala, para su dimensionamiento podemos utilizar lasiguiente frmula:
S
xQ
WxTxWtxVF=
33 3,
(18)
Donde:Q = Capacidad en ton/hrW = Ancho del alimentador, en pulg.T = Espesor de la capa de mena en piesS = Velocidad del alimentador en pies/min.VF = Peso por pie cbico de material a ser manejado.
Figura 29. Alimentador de placas (Apron Feeder)
Si utilizamos el catlogo de la Telsmith, para determinar la potencia necesaria podemosutilizar la siguiente frmula:
HPP P P P P P
Total = + + + + +1 2 3 4 5 6
0 9, (19)
Donde:P1 = Es la prdida de potencia en los terminales, est dado por:
P1= S V
Siendo:S = Velocidad de recorrido, en pies/min.V = Factor = 0,008
P2= Prdida de potencia por longitud del alimentador dado.
Se determina por:
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P2 = L S Z
Siendo:
L = Longitud del alimentador entre centros de las ruedas, en pies.Z = Factor = 0,003.P3= Potencia para elevar el material. Est dado por :
PH TPH
3
333
33000=
. ( )
Siendo:H = Altura en pies.
TPH = Ton/h.
P4 = Potencia para transportar el material dado por :
PB TPH
4
33 3 0 1
33000=
, ( ) ,
Siendo:B = Longitud de carga sobre el recorrido, en pies.
P5= Prdida de potencia por friccin.
PD EPS
5
20 29
33000=
,
Siendo:D = Espesor del material sobre el recorrido, en pies.E = Longitud de la guardilla, en pies.P = Peso del material, (lb/pie3.)
P6 = Potencia para todo el material desde la boquilla, dado por:
PAPSW
6
20 6
33000=
,
Siendo:A = Longitud inferior de la boquilla, en pies.W = Ancho entre guardillas, en pies.
Las especificaciones de tamao y potencia se dan en el siguiente cuadro 4:
En consecuencia, para la seleccin de un alimentador se requiere de los siguientes datos:
Tonelaje por hora de mena a ser manejada, incluyendo un mximo y un mnimo. Peso por pie cbico de la mena (densidad aparente). Distancia a la cual es transportada la mena. Peso de mena a ser tratada.
Limitaciones de espacio.
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Mtodo de cargado del alimentador. Caractersticas de la mena. Tipo de mquina a ser alimentada.
CUADRO.4. Especificaciones de alimentador de placas Telsmith.
Tamaomnimo delalimentador
Longitudmxima en
pies
Capacidad enton/h a 25pies/min
HP requeridos para longitud estndar
AxL' 6' 9' 12' 15' 18' 21' 24'24x6 15 150 1,5 2 3 3 - - -30x6 18 234 2 3 3 5 5 - -36x9 21 338 - 3 3 5 5 5 -42x9 21 459 - 5 5 7,5 7,5 10 -48x12 27 600 - - 7,5 7,5 10 10 1554x12 27 759 - - 10 10 15 15 15
60x15 30 937 - - - 15 15 20 2072x15 30 1350 - - - 15 20 20 2084x18 30 1838 - - - - 20 30 30
1.7. PROBLEMAS DE APLICACION
Problema 1.-Se desea construir una pila (stock pile) 140 000 t de mineral proveniente del chancadoprimario, cuya densidad aparente es de 1,85 t/m3 y su ngulo de reposo es de 35. Calcular lasdimensiones que deber tener, si su forma es cnica.
Solucin.Datos:
Q = 140 000 t = 35D = 1,85 t/m3 = 1 850 Kg/m3
Para determinar las dimensiones de la pila hacemos utilizando la siguiente frmula:
Qtan R D
1
3314
3000=
, ( )
La primera dimensin que podemos calcular es el radio de la pila cnica, que resultade despejar de la frmula anterior. Esto es:
31
14,3
3000
Dtag
QR
=
Reemplazando datos, tenemos:
91,461850)35(14,3
14000030003 ==
xtag
xR
R = 47 m
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Luego, por trigonometra determinamos la altura de la pila, haciendo uso del siguiente grfico:
H
35R
tagH
R
H35
47= =
H tag m m= = 47 35 32 91 33,
H = 33 m.
Respuesta:
Las dimensiones de la pila son:
H = 33 mD = 94 m
Problema 2.- Para poder almacenar el mineral producto de la seccin de chancado, el cual servir dealimento a la seccin de molienda, se requiere dimensionar una pila para finos de forma alargadapara 340 000 t. Si esta mena triturada tiene una densidad aparente de 2.42 t/m3 y un ngulo de
reposo de 40. Considerar L = 4R. Determinar las dimensiones de la pila y el rea de terreno que serequiere.
Solucin.
1. Clculo de las dimensiones de la pila alargada.Datos:
Q = 340 000 tD = 2.42 t/m3 = 2 420 kg/m3. = 40
Para dimensionar la pila alargada estableceremos la siguiente relacin:
QT = Q1 + Q2
Los cuales se muestran en la figura siguiente:
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L
Q1/2 Q2 Q1/2
R
QR Dtag R LDtag
T= +314
3000 1000
3 2.
L = 4R
Reemplazando este valor tenemos:
QR Dtag R Dtag
T= +314
3000
4
1000
3 3.
Desarrollando y despejando R se obtiene:
RQ
Dtag
T=3000000
151403
= =
3000000 340000
15140 2420 4032 133
x
x xtagm,
Luego:
L = 4 x 32 = 128 mH = R tag = 32.13 x tag40 = 26,96 m = 27 m.
Respuesta.
Las dimensiones de la pila alargada son:
R = 32 mH = 27 m.L = 128 m
2. Clculo del rea de terreno requerido para construccin de la pila.El rea del terreno ser determinada por:
L = L + 2RA = 2R
Por lo tanto:
A = (L + 2R)(2R) = (128 + 2 x 32)(2 x 32) = 12 288 m2.Se debe considerar un 5% para accesos y contornos.
AT = 12 288 + 0,05 x 12 288 = 12 902,40 m2
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Problema 3.- Un Ingeniero Metalurgista, especialista en Diseo de Plantas, est proyectando instalaruna Planta Concentradora de 800 t/da. Si el mineral tiene una densidad aparente de 1,6 t/m3 y unngulo de reposo de 30. Para darle un mejor control del proceso y una eficiente continuada a lasoperaciones de chancado se requiere la instalacin de una tolva de gruesos. Por la disposicin de
terreno la tolva ser de seccin rectangular con L = 3 A. Determine las dimensiones de dicha tolvade gruesos.
Solucin.
Sea el diagrama de la tolva de gruesos
L
15 mA
5m
5m
10mH
h 5m
A
El volumen total de la tolva prismtica es:
VT = A L H
Vi = A h L
Pero
h = A tag
y
L = 3 A
Reemplazando en cada una de las ecuaciones anteriores tenemos:
VT = A 3 A H = 3 A2H
Vi = A 3 A tag =3
23
A tag
Tomando un 25% como volumen intil para compensar vacos y humedad del mineral, para enconsecuencia, tener lo siguiente:
V
V
V
V
A tag
A HT
T
T
1
3
2
0 25
3
2
3= =
,
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Despejando se obtiene:
H = 2 A tag
El volumen til estar dado por:
Vu = VT - Vi = 3 A2H - 3/2 A3tag = 3 A22 A tag - 3/2 A3tag = 9/2 A3tag
Luego el valor de A estar dado por:
AV
tag
u=2
93
Datos
D = 1,6 t/m3
;V
t
t mmu = =
800
1 65003
3
, /;
= 30 + 15 = 45
Reemplazando datos se obtiene:
Ax
tagm= =
2 500
9 454 8 5 03 , ,
L = 3 A = 3 x 5 = 15 m
H = 2 x 5 tag 45 = 10 m
h = 5 tag 45 = 5 m
Problema 4.- Para la misma Planta Concentradora del problema 3 anterior, para almacenar elproducto de la seccin de chancado, se requiere una tolva de finos de forma cilndrica. La densidadaparente del mineral triturado es de 2.25 t/m3y un ngulo de reposo de 45. Determinar cules sonlas dimensiones de esta tolva.
Solucin.Datos.Dap = 2,25 t/m3Q = 4 da x 800 t/da = 3 200 t. = 45 = 45 + 15 = 60
Clculo del dimetro de la tolva
3222,1422 mVu=
3
3222,1422
/,25,2
,3200m
mt
tVu ==
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10 m
23 m
9 m
Reemplazando valores en la frmula siguiente se obtiene:
D
V
tag
x
tag m
u
= = =
1 27 127 1422 22
60 10143 3
, , ,
,
D = 10 m
Clculo de la altura H.
H Dtag x xtag m= = =4
3
4
310 60 23 09 ,
H = 23 m
Clculo de la altura h.
hD
tag tag m m= = = 2
10
260 8 66 9 ,
h = 9 m
Respuesta:D = 10 mH = 23 mh = 9 m
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Problema 5.- Para extraer el mineral de una tolva de gruesos y alimentar a un grizzly se necesitainstalar un alimentador de placas (Pan feeder) , si el espesor de carga es 1 pie, la velocidad delalimentador de 25 pie/min. y se desea mantener un flujo de alimentacin de 225 ton/h. Determine cules la dimensin del alimentador.
Solucin.Datos:Q = 225 ton/hT = 1 pie.S = 25 pie/min.W = ?
Utilizando la frmula: Q = 3,5 W T S, tenemos:
WQ
TS x xpie pie= = =
3 5
225
3 5 1 252 57 3
, ,, .
W = 36 pulgadas
Segn catlogo podemos seleccionar un alimentador de:
A x L = 36x 9
Problema 6.- Para transportar los productos de mineral de la chancadora primaria y grizzly, a unazaranda vibratoria, se desea seleccionar una faja transportadora para cubrir una distancia horizontalde 25 metros y un ngulo de inclinacin de 20, considerando que el mineral tiene una densidadaparente de 1,5 t/m3. El flujo de mena a transportar es de 30 t/h. Determinar cul es la potencia querequiere el motor a instalarse en la polea motriz de esta faja. El ngulo de la comba es de 20 .
Solucin.Datos: Vea el esquema para el problema.
LDV
20
DH
1.- Clculo de la longitud entre centros de las poleas y distancia vertical.
tagD
D
V
H
20= D tag D tag x mV H= = = 20 20 25 9 099 9 1, ,
L D D mH V= + = + =2 2 2 225 9 1 26 6, ,
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2.- Clculo del ancho de la faja transportadora.
Podemos utilizar la frmula:
WV=3
Donde:
V m m x pie m pie= = = =30
1520 20 35 314 706 283 3 3 3 3
,, / ,
Considerando que el material an es grueso (4 a 6 pulgadas), tenemos:
W=706 28
315 3
,, lg.= pu
Empleando un coeficiente de seguridad del 20 %, tenemos:
W p xmm
pmm= = =
15 3
0 8019 125
25 4
1485 775
,
,, lg
,
lg,
Segn catlogo de Phoenix elegimos una faja transportadora de 500 mm de ancho.
Q = 30 t/h. (Dato dado por el problema)
3.- Clculo de Qm.
Se determina utilizando la tabla 1, para un ngulo de comba de 30
Qm = 87 m3/h
4.- Clculo de la velocidad de faja.
El valor de K para fajas inclinadas a 20, se da en la tabla 3:
K = 0,81
Luego reemplazando datos en la frmula siguiente, tenemos:
vQ
Q K x xm s
v m s
m
= = =
=
. . , ,, / .
, / .
30
87 0 81 150 284
0 3
5.- Clculo de la fuerza de propulsin ascendente.
Se determina a partir de las siguientes frmulas:
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( )[ ][ ]
F C f L G G G
F C f L G G
P F F H G
o G B RO
u B RU
o u G
= + +
= +
= + +
. . cos
. . . cos
.
Donde:C = Coeficiente (tabla 2) = 2,9f = ndice de friccin en los polines portadores, se determina de la tabla 5
Tabla 5. Valores gu a de f
Instalaciones bien dispuestas f = 0,018 Material: con friccin interna reducidaValor estndar f = 0,020 Material: normal.En casos de condiciones de f = 0,023 Material: con alta friccin (trayectos deDesfavorables de funcionamiento a f = 0,030 excavacin subterrnea, alta humedad).
Para nuestro caso tomaremos un valor de:
f = 0,025L = 26,6 m.
GG = Peso de material por metro de faja =Q
v3 6,; Kp/m
Gx
Kp m
G Kp m
G
G
= =
=
30
3 6 0 327 777
27 777
, ,, /
, . /
GB = Peso de la faja por metro.
Por ser corta la distancia de transporte, ser adecuada una faja de fibra sinttica. En elmercado encontramos los siguientes tipos:
EP400/3, EP500/4, EP630/5, EP500/3, EP630/4, EP800/5, EP630/3, EP800/4, EP1000/5,EP800/3, EP1000/4, EP1250/5, EP1250/4, EP1600/5, EP1600/4, EP2000/5 EP2000/4,EP25400/5, EP2500/4 EP3150/5.
Significado de esta denominacin:
EP500/4
E = Poliester (urdimbre).P = Poliamida (trama)500 = 500 Kp/cm de ancho (mnima carga de rotura)4 = 4 telas.
Tabla 6. Fajas a base de telas/peso del ncleo textil en Kp/m2.
Fajas con fibras sintticas - Tipo EPNde telas 100 125 160 200 250 315 400 500 630
3 3,5 4,0 4,5 6,0 6,54 5,0 5,5 6,0 7,5 8,0 9,0 10,5 12,0 14,05 6,5 7,0 7,5 8,5 9,5 11,0 13,0 15,0 17,0
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Peso de las cubiertas: Calidad normal: = 1,14 Kp/m2y 1 mm de espesor.
Para nuestro caso elegimos una faja tipo EP500/4, W = 500 mm = 0,5m.
Tipo EP = 500/4 = 125.(ver tabla 2.5, para 4 telas)Peso del ncleo = 5,5 Kp/m2x 0,5 m = 2,75 Kp/m.Cubierta: Normal = 5,5 x 1,14 = 6,27 x 0,5 = 3,135 Kp/m
Peso de la faja = 5,885 Kp/mGB = 5,885 Kp/m
Peso de las partes giratorias (polines).Dimetro del poln = 70 mm
Separacin entre polines:
Superior, o = 1,0 m. Inferior, u = 2,0 m.Los datos necesarios se toman de la tabla siguiente.
Tabla 7. Peso en Kp de las partes giratorias de los polines portadores.
Ancho dela faja en
mm
Dimetroexternodel polnen mm
89Planacomba
106Planacomba
133Planacomba
169Planacomba
191Planacomba
216Planacomba
300 1,6 2,4 2,7 4,1400 1,9 2,7 3,2 4,6500 2,2 3,0 3,7 5,1650 4,4 5,8 6,5 9,1800 5,4 6,8 7,8
10,411,416,0
1000 9,111,7
13,317,9
17,523,5
1200 15,720,3
20,726,7
28,336,9
1400 23,229,2
31,740,3
1600 25,831,8
35,243,8
1800 38,747,2
55,570,5
2000 42,250,8
60,375,3
2200 65,180,1
84,7104,7
2400 69,984,9
90,9110,9
2600 74,889,8
97,1117,1
2800 79,594,5
103,3123,3
3000 84,399,3
109,5129,5
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Para poln portador superior
G Kp mRO = =51
1 051
,
,, /
Para poln portador inferior:
G Kp mRU = =3 7
2 0185
,
,, /
Reemplazando datos en las frmulas anteriores, tenemos:
Fo = 2,9 x 0,025 x 26,6 x [(27,777 + 5,885) cos 20+ 5,1] = 70,837 Kp.
Fu = 2,9 x 0,025 x 26,6 x [5,885 x cos 20+ 1,85] = 14,232 Kp
H x GG = 9,1 x 27,777 = 252,770 Kp.Luego
P = 70,837 + 14,232 + 252,770 = 337,84 Kp
6. Clculo de la potencia requerida.
Se determina utilizando la siguiente frmula:
NaP v x
HP= = =. , ,
,75
337 84 0 3
751 35
y la potencia motriz ser:
NmP v x
xKw= = =
. , ,
.,
105
337 84 0 3
105 0801 2
El motor a seleccionarse ser de = 2 4HP.
Otro problema en una Planta Concentradora, es determinar la velocidad de operacin de lasfajas transportadoras. Para este caso se puede optar por cualquiera de las dos formas:
1. Estimacin de la velocidad a partir de los datos de la transmisin.
2. Midiendo la longitud total de la faja transportadora.
Estimacin de la velocidad de la faja con datos de la transmis in .
Cuando se desconoce la velocidad de la faja, se puede calcular de los datos de la placa delmotor, del reductor y del dimetro de la polea motriz.
Comnmente se logra la reduccin de las rpm del motor a una polea motriz con un reductor deengranes o un reductor de engranes y una cadena o bien un reductor de engranes y una transmisinen banda V.
Se recomienda el uso de las rpm a plena carga, tal como se muestra en el cuadro
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rpm nominal del motor rpm a plena carga (aprox)1800 17501200 1170
900 880
La relacin de velocidad de los reductores de engranes se encuentran en las placas, talescomo 11,5 70,2, etc.
Para una transmisin de cadena y catarina se puede establecer la siguiente relacin
Nd(CM)x rpmp(CM) = Nd(cm)x rpmr(cm)
Donde:
Nd(CM) = Nmero de dientes de la catarina de la polea de cabeza de la faja
transportadora.rpmp(CM) = Velocidad en rpm de la polea motriz de la faja transportadora.Nd(cm) = Nmero de dientes de la catarina del reductor.rpmr(cm) = Velocidad en rpm de salida del reductor.
Para una transmisin de faja en V y polea, se puede establecer la siguiente relacin:
Dpmx rpmpm = Dprx rpmpr
Donde:Dpm = Dimetro de paso de la polea motriz de la faja.Dpr = Dimetro de paso de la polea del reductor.
O tambin, podemos establecer lo siguiente:
Sea:Gr = Relacin de reduccin de engranajes (de la placa del motor)Cr = Relacin de reduccin de cadenas.Vr = Relacin de reduccin de la faja en V.n = Nmero de dientes en la catarina menor.N = Nmero de dientes de la catarina mayor.d = Dimetro de paso de la polea menor.D = Dimetro de paso de la polea mayor.
Entonces:C
N
n
VD
d
v xD xrpm
G xV xCpies min
r
r
pm
motor
r r r
=
=
= 0 262, ; /( )
En esta frmula los factores Gr, Vr y Crse debe omitir aquellos que no son aplicables o que noexistan para el caso de una transmisin en particular.
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Problema 7. Una faja transportadora est accionada por un motor de 1200 rpm acoplado a unreductor de engranes cuya placa muestra una relacin de reduccin de 21,4.y ste a la polea motrizde la faja transportadora de 24 pulgadas. Determine la velocidad de la faja transportadora.
Solucin.Sea el esquema
Faja transportadora Polea motriz de 24
Reductor Gr= 21,4
Motor, 1200 rpm.Rpmm(aprox) = 1170
Luego
v xDrpm
Gpmm
r
= =0 262, 0 262 241170
21 43438,
,, . /x x pies min=
vpies
minx
m
piex
min
s
m
s= =343 8 0 3048
1
601 75, , ,
v = 1,75 m/s.
Problema. 8. Una faja transportadora est accionada por un motor de 1200 rpm acoplado a unreductor de engranes cuya placa muestra una relacin de reduccin de velocidades de 6,94.y ste ala polea motriz de la faja transportadora de 24 pulgadas mediante una transmisin de faja V. Laspoleas de la faja V tienen aproximadamente dimetros de paso de 18 y 6. Determine la velocidad dela faja transportadora.
Solucin.Sea el esquema:
Faja transportadora Polea motriz de 24
d = 6 D = 18
Reductor, Gr = 6,94
Motor, rpmm(aprox) = 1170Entonces:
VD
dr= = =
18
63 0,
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Luego la velocidad de la faja ser:
v xD xrpm
G xVx x
x
pies
minpm
r r
= = =0 262 0 262 241170
6 94 3 03534, ,
, ,.
.
v = 1,795 m/s.
Para el clculo de la capacidad de una faja transportadora hay otros mtodos, que ms que tododepende de cada fabricante. As por ejemplo tenemos la siguiente relacin:
HL
HPQ
+=
*1980000 (21)
Donde:
QT = Capacidad terica, en lb/h.HP = Potencia del motor, en HP.L = Longitud total de la faja transportadora, en pies.H = Diferencia de altura entre los extremos de la faja transportadora, en pies.1 980 000 = Factor de conversin de HP-h a pie-lb.
Para el clculo de la potencia de accionamiento de una faja transportadora tenemos la siguienteexpresin matemtica:
PxQHLFvGLF
E
CHHP
7,2
)*(
75
****2* +++= (22)
Donde:HP = Potencia del motor.H = Diferencia de altura entre los extremos de la faja transportadora sin fin.C = Coeficiente de friccin de la polea motriz y la tensora o cola (0,2)E = Eficiencia de admisin (0,85).F = Coeficiente de friccin de los rodillos de apoyo (0,05).G = Peso gravitatorio de la faja y polines, en Kg/m.L = Longitud de la faja transportadora, m.v = Velocidad de la faja transportadora, en m/s.QP = Capacidad prctica, en t/h.
Aqu debemos sealar que los valores que se asignan a C y F son aproximados, puesto quepara su determinacin se requiere del uso de tablas y diagramas. Debido a ello, se emplear otrarelacin ms viable. Esta es:
)( 321 NNNKNo ++= (23)
Donde:
No = Potencia de accionamiento de la faja transportadora, en Kw.N1 = Potencia para poner en marcha la faja transportadora vaca, en Kw.N2 = Potencia gastada en vencer la resistencia adicional de la faja transportadoracargada, Kw.N3 = Potencia gastada en elevar la carga a una altura H, en Kw.
K = Factor que vara entre 1,05 a 1,10.
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Adems:C = Coeficiente de friccin.L = Longitud de la faja transportadora entre centros de las poleas, m.
v = Velocidad de la fuerza transportadora, en m/s.
La variacin del valor de C se da en la siguiente tabla.
Cuadro 8 : Variacin de C con el ancho de laFaja transportadora.
Ancho de la fajatransportadora en mm.
Valor de C
600 0,020700 0,024800 0,028
900 0,032Del mismo modo, N2est dado por la expresin siguiente:
QLN **00015,02 =
Donde:Q = Capacidad, en t/h
Y
367
*3
QHN =
Donde:H = senx L
Problema 9. Una faja transportadora de 200m entre centros de poleas, se mueve a una velocidad de1m/s y transporta 320 t/h de un mineral cuya gravedad especfica es de 2,5 sobre una pendienteascendente de 20. Calcular los HP necesarios para mover el sistema y los HP que debe tener elmotor sie el rendimiento del mismo es del 75%.
Solucin.
1) Clculo del volumen del mineral.
h
pie
m
piex
h
mV
3
3
33
3,4520)3048,0(
1128
5,2
320===
2) Clculo del ancho de la faja:
mmxV
W 9009864.25817,383
3,4520
3====
W = 900 mm.
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3) Clculo de los Kws para poner en marcha la Faja Transportadora.
L = 200 m C = 0,032 (de tabla) y v = 1 m/s
KwxxvLCN 4,61200032,0**1 === 4) Clculo de los Kws adicionales para vencer la resistencia.
KwQLN 6,9320*200*00015,0**00015,02 ===
5) Clculo de los Kws para elevar la carga a una altura H.
367
*3
QHN =
Pero
H = sen(20)x200 = 68,404 m
KwN 64,59367
320*404,683
==
6) Clculo de la potencia de accionamiento de la faja transportadora.
KwNo 313,81)64,596,94,6(075,1 =++=
HPKw
HPKwNo 0,109
1341,1*313,81 ==
Pero como la eficiencia es de slo el 75% tenemos:
HPHPPneta 14538,14575,0
109==
TOLVAS DE DESCARGA MLTIPLE
Las tolvas de varias salidas o descargas son de uso muy comn. Las pendientes de lasboquillas y las dimensiones de las descargas deben satisfacer los requisitos mnimos para evitar elarqueo y la formacin de tubo, como se vio en la seccin anterior
En la figura 20.1 se ilustran patrones de segregacin asociados con descargas mltiples. Siuna descarga est situada directamente bajo un punto central de alimentacin, recibe material fino,mientras que las aberturas de descarga situadas hacia los extremos reciben partculas ms gruesas.Esto es cierto tanto para el flujo de embudo como para el flujo masivo. Este efecto puede eliminarsecambiando de posicin la abertura central de descarga.
Tipo Capacidad Descripcin y aplicaciones
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m3/hr
20-700
El alimentador de banda esta formado por
una banda plana impulsada por una polea
motriz. Se usa mucho para alimentar desdeboquillas ranuradas (longitud ilimitada). Esta
limitado aun tamao mximo de partcula de
aproximadamente 15 cm. Las partculas no
deben chocas sobre la banda. Los
alimentadores de banda articulada tiene una
banda de placas de acero traslapadas para
aplicaciones en servicio pesado: rocas
grandes, impacto directo, slidos calientes.
Ambos se utilizan extensamente
5 - 100
Hlice o tornillo de paso variable, creciente
en la direccin del flujo. Variacin del paso
entre 0.5 y 1.5 dimetros. El tamao de las
articulas debe ser menor que el paso mas
pequeo. No es adecuado para slidos
abrasivos. Pueden ser totalmente cerradas, y
as se utilizan cuando el derrame y el
desprendimiento de polvo constituyen un
problema.
5 - 300
Mesa circular giratoria. El faldn se elevaarriba de la mes a en forma de helicoidal. Los
salidos salen forzados de la boquilla,
removidos por una rastra fija. Se limita a
partculas pequeas. El derrame es escaso.
15 600
La fuente de vibracin o puede ser mecnica,
electromecnica o electromagntica, se
utiliza con abertura redonda, cuadrada o de
ranura corta. No se utiliza con slidos
cohesivos. Es posible ejercer control preciso
de la alimentacin. Puede comunicarse con
una criba.
Proporciona extraccin uniforme a lo largo
de la abertura de ranuela. Puede usarse con
abertura de ranura larga
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200 - 1900
Extrae de un punto a la vez, pero puede
usarse con aberturas de rango largo. Se usaen pilas de almacenamiento de mineral
grueso de gran volumen.
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CAPITULO II
CARACTERIZACION DEL TAMAO DE PARTICULAS
2.1 OBJETIVO.
Al concluir el estudio del presente captulo, usted estar capacitado en la toma de muestraspara diferentes fines por diversos mtodos, efectuar anlisis granulomtricos para evaluacin deoperaciones unitarias de reduccin de tamao, as como a partir de los datos de laboratoriorepresentar el anlisis granulomtrico mediante modelos matemticos.
2.2 INTRODUCCION.
La evaluacin de las caractersticas de las partculas de mineral es muy vital en el
Procesamiento de Minerales, donde tiene mucho que ver con la forma y tamao y este proceso dereduccin de tamao tiene como finalidad liberar los diferentes minerales valiosos de los novaliosos.
El anlisis de tamao de partcula en una Planta Concentradora debe realizarse empleandomtodos que sean exactos y seguros y como normalmente las partculas procedentes de los diversosproductos de las operaciones de reduccin de tamao tienen una gama de caractersticas, lo cualhace imposible lograr una descripcin precisa de tales productos, por ende, ser necesario tener encuenta, lo siguiente:
El tamao de partcula. El ta