“INSTITUTO CUMBRE DE CONDORES”

Corporación de Educación Municipal de Renca.

“Todo es posible a la acción”

Chancado.

Instituto Cumbre de Cóndores Poniente.

Alberto Brunel Pino

Ingeniero en Minas

Chancado Primario

CHANCADO PRIMARIO

1 ÍNDICE

1.-ÍNDICE............................................................................................................................................ 22.- INTRODUCCIÓN......................................................................................................................... 33.-CHANCADO.................................................................................................................................. 44.-COMPRESIÓN, IMPACTO, ABRASIÓN................................................................................. 55.-CHANCADORES PRIMARIOS................................................................................................. 5 5.1Chancador de Mandíbulas Blake de doble articulación: ................................................ 66.-CHANCADORES GIRATORIOS.............................................................................................. 77.-CHANCADORES SECUNDARIOS Y TERCIARIOS........................................................... 9 7.1-Chancadores de cono............................................................................................................ 9 7.2.-Chancadores de cono Symons...........................................................................................10 7.3.-Chancadora de cono cabeza corta.................................................................................... 118.-CONCLUSIÓN............................................................................................................................. 129.-BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................ 13

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CHANCADO PRIMARIO

2.-INTRODUCCIÓN

En la actualidad el desarrollo del país se basa en la industria minera, a nivel regional, esta se ve potenciada por el desarrollo de grandes proyectos mineros. En el proceso industrial minero las primeras etapas del proceso se desarrollan principalmente en la Conminución de tamaño, donde el 60% de la energía es utilizada en la reducción de tamaño. El chancado es el equipo principal en la reducción de tamaño en el sector minero, existiendo diversos tipos de chancados, dependiendo del tipo de etapa y del material. El presente informe presenta en forma generalizada los tipos de Chancadores que son utilizados en la minería.

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3.-CHANCADO

Dentro de la operación de una planta la etapa de chancado es la primera Operación que permite reducir el tamaño mecánicamente para preparar el mineral para las siguientes etapas de la operación y procesos al que son sometidos los minerales según sus características. Existen tres etapas de chancado, primario, secundario, terciario; los chancadoras de mandíbulas y giratorios para la primera etapa, giratorios de cabeza corta, estándar, conos Symons para las etapas secundarias y terciarias. Sin embargo no existe un circuito estandarizado aplicable a cualquier tipo de mineral. La mejor disposición de la instalación de chancado, en lo que se refiere al número de etapas, depende de diversas condiciones, tales como:

Capacidad de instalación para una misma granulometría del producto, capacidades mayores exigen mayor número de etapas

Características granulométricas de la alimentación y del producto, de las cuales resulta la razón de reducción total de la instalación

Características de los equipamientos definen, para cada etapa de chancado, la razón de reducción apropiada

Normalmente, no es aconsejable mantener stocks entre la mina y el chancado primario, por el alto costo que esto representa

La capacidad de chancado primario debe atender las exigencias de la operación de la mima lo que representa una considerable sobrecapacidad, motivada por las características discontinuas de la frecuencia de camiones en la alimentación

Las instalaciones de chancado subsecuentes deben ser dimensionadas para atender a los requisitos de la utilización del producto. Se debe tener un stock de regularización entre el chancado primario y las etapas siguientes, lo que permitirá que esas instalaciones tengan capacidad horaria menor que el chancado primario. Normalmente la capacidad del chancado primario es 50%mayor que la de las otras etapas.

En cada etapa se debe escoger equipos que tengan una abertura de laboca suficiente para recibir un producto de la etapa precedente. Comoregla general, se considera que el 80% de la alimentación debe pasaren 2/3 de la abertura de la boca.

Generalmente, la etapa de chancado se hace en circuito cerrado, para garantizar una característica más uniforme del producto.

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4.-COMPRESIÓN, IMPACTO, ABRASIÓN La fractura de los minerales en la Conminución puede producirse debido a la aplicación de los siguientes esfuerzos: Compresión, Impacto, Abrasión.

Compresión: La aplicación de estos esfuerzos es lenta se produce en máquinas de chancado en que existe una superficie fija y una móvil, las cuales dan origen a partículas finas y gruesas.

  Impacto: Es la aplicación de un esfuerzo en forma espontánea y de esa forma

la partícula absorbe más energía que la necesaria para romperse, Ejemplo: La molienda primaria y la secundaria.

  Abrasión: Produce gran cantidad de finos y generalmente no es deseable.

  5.-CHANCADORES PRIMARIOS

Los Chancadores primarios son máquinas de trabajo pesado, utilizadas para reducir la mena mineral tal como sale de la mina hasta un tamaño apropiado para el transporte y alimentación a los Chancadores secundarios.

Chancadores de mandíbula: La forma característica de esta clase de chancadores son dos placas (mandíbulas), formando un ángulo agudo entre ellas, que se abren y se cierran. El material alimentado dentro de las mandíbulas es alternativamente triturado y liberado para descender continuamente dentro de la cámara de trituración; cayendo finalmente por la abertura de descarga. Los chancadores de mandíbula se clasifican por el método de apoyar la mandíbula móvil.

Figura 1. Chancador de Mandíbula

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En el Chancador Blake la mandíbula está apoyada en la parte superior y de ese modo tiene una abertura de alimentación fija y una abertura de descarga variable. En el Chancador Dodge la mandíbula móvil está apoyada en la base, por lo tanto tiene una abertura de alimentación variable, y una abertura de descarga fija.

El chancador Dodge se usa solamente en trabajos de laboratorio, nunca se usa para trituración de grandes cargas ya que se obstruye fácilmente. La mandíbula móvil de la chancadora universal está apoyada en una posición intermedia y por lo tanto tiene una abertura de alimentación y descarga variable. Existen dos tipos de chancadores Blake: articulación doble y articulación simple

Figura 2. Movimiento de fractura

5.1.- Chancador de Mandíbulas Blake de doble articulación

En el modelo de articulación doble, el movimiento oscilatorio de la mandíbula móvil es efectuado por el movimiento vertical de la biela motriz (pitman). Esta se mueve hacia arriba y hacia abajo por la influencia de un excéntrico. La placa de la articulación posterior causa que la biela motriz se mueva hacia los lados a medida que ésta es empujada hacia arriba. Este movimiento es transferido a la placa de la articulación delantera y ésta a su vez, causa que la mandíbula móvil se aproxime a la mandíbula fija. Similarmente, el movimiento hacia abajo de la biela motriz permite que la mandíbula móvil se abra.

Figura 3. Movimiento de biela

Las dimensiones de los Chancadores de Mandíbulas son indicadas por el ancho de las placas y la abertura de alimentación. Por ejemplo un chancador de1830x1220 mm tiene un ancho de las placas de 1830 mm y una abertura en la alimentación de 1220 mm.

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6.-CHANCADORES GIRATORIOS

Consiste principalmente de una flecha o árbol con un elemento de molienda cónico de acero asentado en un casquillo excéntrico.

El árbol o flecha está suspendido de una "araña" y a medida que gira, normalmente entre 85 y 150 rev/min, se mueve siguiendo una trayectoria cónica dentro de la cámara de trituración fija, o coraza, debido a la acción giratoria excéntrica.

Al igual que en el chancador de mandíbula, el movimiento máximo de la cabeza ocurre cerca de la descarga. Esto tiende a mitigar el atoramiento debido a la acumulación de mineral en esta zona, siendo así una buena máquina de trituración por captura.

El árbol o flecha a su vez está libre para girar sobre su eje en el casquillo excéntrico, de manera que durante la trituración los trozos de mineral se comprimen entre la cabeza giratoria y la parte superior de los segmentos de la coraza y la acción abrasiva en dirección horizontal es despreciable. En cualquier sección transversal hay dos juegos de mandíbulas que abren y cierran como en los chancadores de mandíbula.

Los chancadores giratorios se consideran como un número infinitamente de chancadores de mandíbula, cada una de un ancho infinitamente pequeño. Debido a que los chancadores giratorio, a diferencia de los de mandíbula, trituran durante todo el ciclo tiene una capacidad mayor que un chancador de mandíbulas de la misma abertura de alimentación y comúnmente la prefieren las plantas que manejan producciones muy altas. En minas que tienen velocidades de chancado sobre 1000 ton cortas por hora se seleccionan siempre chancadoras giratorias.

Figura 4. Chancador Giratorio (Corte Vertical)

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  Las chancadoras giratorias grandes frecuentemente trabajan sin mecanismos de alimentación y se alimentan directamente por camiones Si la alimentación contiene demasiado finos se puede usar un harnero de para clasificarla alimentación sin embrago la tendencia moderna en las plantas de gran capacidad es trabajar sin harneros siempre y cuando el mineral lo permita. Esto reduce el costo de la instalación y reduce la altura desde la cual cae el mineral, minimizando así el daño a la “araña” de centrado.

El casco exterior de los chancadores es construido de acero fundido o placa de acero soldada. El casco de chancado está protegido con revestimientos o“cóncavas” de acero al manganeso o de fierro fundido blanco reforzado. Las cóncavas están respaldadas con algún material de relleno como metal blanco o zinc, el cual asegura un asiento uniforme contra la pared de acero.

La cabeza está protegida con un “manto” de acero al manganeso. El manto está respaldado con zinc o resina epóxica. El perfil vertical con frecuencia tiene forma de campana para ayudar al material que tiene tendencia al atorado.

El manguito excéntrico, el cual calza el árbol está hecho de acero fundido con revestimientos reemplazables de bronce.

Las dimensiones de los chancadores giratorios se especifican por la abertura de la boca y el diámetro del cuerpo de la cámara. Pueden triturar bloques con un tamaño superior a 1370 mm a una velocidad de 5000 t/h con una descarga de 200 mm. El consumo de energía llega en estos chancadores hasta 750 kW. La velocidad varía entre 85 y 150 RPM.

La Tabla presenta una lista de porcentaje de producto para distintos tipo de material que pasan a través de una abertura cuadrada igual al lado abierto del chancador, OSS. El porcentaje de producto cambia con el tipo de alimentación y representa condiciones nominales.

Tabla Porcentaje de producto que pasa a través de una abertura cuadrada igual al setting lado abierto del chancador (OSS)

La Tabla presenta la capacidad de producción en toneladas métricas por hora (y toneladas corta por hora) de los chancadores giratorios.

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7.-CHANCADORES SECUNDARIOS Y TERCIARIOS

Los chancadores secundarios y terciarios también operan con alimentación seca, el tamaño máximo de alimentación normalmente es menor de15 cm de diámetro y su propósito es reducir la mena mineral hasta un tamaño apropiado para la molienda. Los chancadores terciarias son del mismo diseño quelas secundarios, excepto porque tienen una descarga más reducida.

El chancado secundario se realiza en chancadores de cono, en algunas aplicaciones se usan los molinos de barras o rodillos.

7.1.-Chancadores de cono 

El chancador de cono es una giratoria modificada. La diferencia fundamental es que el árbol es más corto y no está suspendido, como el chancador giratorio, sino que esta soportado en un cojinete curvo localizado debajo de la cabeza giratoria o cono.

Figura 5. Diagrama funcional de chancadora de cono.

A diferencia del chancador giratorio, el cual se identifica por las dimensiones de la abertura de alimentación y el diámetro del manto, la de cono se designa por el diámetro de la parte inferior del cono. Se fabrican de 2 a 10 pies y tienen capacidades hasta de 1100 t/h con abertura de descarga de 19 mm.

La carrera de los chancadores de cono puede ser hasta cinco veces la de los primarios. También operan con velocidades mucho más altas. La acción de alta velocidad permite a las partículas fluir libremente a través del chancador y el amplio viaje de la cabeza (cono) crea una gran abertura entre ella y el tazón, cuando está en la posición completamente abierta. Esto permite a los finos triturados ser descargados rápidamente.

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La descarga rápida y las características de no-atoramiento de los chancadores de cono permiten una razón reducción de 3–7:1, y en algunos casos puede ser más alta.

7.2.-Chancadores de cono Symons 

Este es el tipo de chancadores de cono más utilizado en la industria minera. Se fabrica en dos formas: la estándar para trituración secundaria normal y la de cabeza corta para trituración fina o servicio terciario. Difieren principalmente en la forma de las cámaras de trituración.

La de cono estándar tiene revestimientos "escalonados" que permiten una alimentación más gruesa que en la de cabeza corta (Figura). Entregan un producto que varía de 0,5 a 6.0 cm.

En el chancador de cabeza corta el ángulo formado entre la cabeza y el revestimiento es mayor que el estándar, lo cual ayuda a evitar el atoramiento con material fino. También tiene una abertura de alimentación más estrecha y una sección paralela más grande en la descarga y entrega un producto de 0,3 a 2,0cm.

Figura 6. Chancadora de cono estándar.

7.3.-Chancadora de cono cabeza corta

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Figura 7. Revestimiento de las chancadoras de cono estándar y cabeza corta.

La sección paralela entre los revestimientos en la descarga es una característica de todas las trituradoras de cono que permite mantener un estrecho control sobre el tamaño del producto. El material que pasa a través de la zona paralela recibe más de un impacto de los miembros de la trituradora. El ajuste en el chancador de cono es, por lo tanto, la abertura mínima de descarga.

La placa de distribución sobre la parte superior del cono ayuda a centralizar la alimentación, distribuyéndola a una velocidad uniforme a toda la cámara de trituración. Una característica importante del chancador es que la tazase mantiene hacia abajo ya sea por un arreglo anular de resortes o por un mecanismo hidráulico. Esto hace que la taza ceda evitando de esta manera que los restos de piezas metálicas que entren a la cámara de trituración obstruyan la descarga. Si los resortes están continuamente trabajando, el material grueso escapa del chancador esto sucede con menas minerales muy duras.

Esta es una de las razones de por qué se trabaja en circuito cerrado en las etapas finales. La abertura del harnero seleccionado para el circuito cerrado debe ser un poco mayor que la abertura de descarga del chancador. Esto se hace para reducir la tendencia de las partículas muy duras, que son levemente más gruesas, que la abertura de la descarga del chancador, se acumulen en el circuito incrementando la presión en la garganta del chancador.

La abertura del chancador se puede modificar fácilmente haciendo girar la taza hacia arriba o hacia abajo por medio del ajuste hidráulico. Frecuentemente el ajuste se revisa en la práctica dejando caer pequeñas piezas de plomo dentro de la cámara de trituración y midiendo su diámetro después de salir.

8.-CONCLUSIÓN

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Mediante el presente informe podemos destacar los tipos de chancadores, sus usos y formas de trabajo, con el cual ejercen sus fuerzas de presión para la conminución del material. Los distintos tipos de procesos al cual está expuesto el mineral, y las distintas etapas de chancado, y parte de la mecánica ejercida por cada maquinaria mencionada en el presente documento. Podemos definir que la fuerza de impacto es fundamental para las siguientes etapas de molienda, y así mantener la fase de Conminución del mineral sin interrupciones.

La etapa de chancado primario es primordial, ya que es la que ejerce mayor fuerza de impacto, gasto energético y desgaste en sus elementos funcionales para así facilitar las siguientes fases del proceso de tratamiento del mineral.

9.-BIBLIOGRAFÍA

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CHANCADO PRIMARIO

Codelco Educa: https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/escolares_chancado_y_molienda.asp.

Universidad de la Serena: Belisario Gallardo, Etapas de Conminución de Mineral.

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