Curso Bsico Sobre Manejo de Materiales en la Industria Minera

Por Miguel M. Morales Consultor mmorales@polimin.com 09 852 9124

ndiceSeccin 1.0 Cintas Transportadoras--------------------------------2.0 Polines------------------------------------------------------3.0 Poleas-------------------------------------------------------4.0 Raspadores de Cintas Transportadoras------------------5.0 Faldones y Guarderas----------------------------------------6.0 Detectores de Metales---------------------------------------7.0 Separadores Magnticos -------------------------------------8.0 Alimentadores Vibratorios-------------------------------------9.0 Beltfeeders-------------------------------------------------------10.0 Puntos de Traspaso de Materiales------------------------1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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PrologoEste curso est diseado especialmente, para darle los conocimientos generales y bsicos sobre manejo de materiales en una planta de chancado, a cualquier persona, sin importar: su nivel educacional , cargo que ocupa en la actualidad , o nivel envolvimiento en manejo de materiales en planta. El material didctico est preparado de tal manera, que le permite al lector obtener, en muy poco tiempo, obtener un nivel alto de conocimientos sobre el manejo de materiales en la industria minera; ya que utilizan conceptos de instruccin plenamente probados, como son: 1- Destacar en negro aquellos tems que el lector debe aprender. 2- Uso extenso de ilustraciones para facilitar el aprendizaje, por parte del lector. 3- Repeticin de aquellos conceptos e tems, que le van a ser necesario y tiles al lector recordar despus del curso. Toda la informacin, que se presenta en este curso , han sido recolectada de libros especializados en el tema, manuales de: la CEMA ( Conveyors Equipment Manufacturers Association , la VSMA ( Vibrating Screen Manufacturers Association ), libros especializados sobre el proceso de conminucin ( Muhlar Jurgenssen , Manuales de las empresas Nordberg y Allis Chalmers, Flexco, Eriez Magnetics, FMC-Syntron, etc. ) publicaciones de la Chemical Society y otras publicaciones, como el EMJ ( Engineering Mining Journal ). Y adems incorpora conocimientos adquiridos en terreno por el autor a travs de los aos. Entre los tema que son tratados en este manual se encuentran: diseo de puntos de traspaso de materiales, cintas transportadoras, separadores magnticos, detectores de metales, poleas, polines , cintas transportadoras, alimentadores vibratorios , y otro tipos de equipos, utilizados en plantes de chancado. Este curso debe ser complementado con una serie charlas y presentaciones, a los lectores de ste, de modo de reforzar todos los conocimiento adquiridos por el lector y contestar cualquier tipo de pregunta, que ste tenga sobre los temas presentados en este material didctico. Nota: Este manuscrito est cubierto por derechos de autor y por lo cual se solicita que su contenido no sea reproducido en ninguna forma.

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Seccin 1 Cintas Transportadoras

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Cintas Transportadoras 1.0 Introduccin. El propsito de esta seccin, es el de familiarizar en general a los usuarios de cintas transportadoras, sobre las caractersticas bsicas de las cintas transportadoras y los factores que hay que considerar durante el proceso de seleccin de estas. Y debido a que existen un gran nmero de programas computacionales sobre los clculos para el dimensionamiento de estas, no se proceder a entrar en este tipo de detalle; y adems cada fabricante de cintas tiene sus designaciones propias, lo cual hace el tema de seleccin de la cinta, an ms confuso y complicado, por lo cual lo mejor es trabajar con fabricantes miembros de la CEMA ( Conveyors Manufacturers Association) y basarse en las recomendaciones de ellos para la aplicacin. Normalmente la seleccin de la cinta transportadora a utilizar, no es solamente basada en factores tcnicos, pues los factores econmicos juegan un papel muy significativo en la decisin, sobre el tipo de correa a adquirir, y esto normalmente complica la situacin para los operadores. 2.0 Factores a considerar. El primer paso que se debe tomar para poder determinar la cinta que es ms adecuada para una aplicacin en particular, es la recoleccin de datos, y entre esta se encuentra, la siguiente: a- Informacin sobre el producto a transportar, como : 1-Densidad aparente. 2-Tamao mximo de partcula. 3-Presencia de aceites o productos qumicos. 4-Temperatura del producto. 5-Caractersticas del producto, sobre todo si es fino, tiene cantos cortantes, o es abrasivo. 6- Consideraciones medio ambientales, como gases que pueden afectar los componentes de la correa. bcdeCantidad de material que va a ser transportado por hora. Ancho de la cinta. Velocidad de operacin de la cinta. Perfil del conveyor, como : 1- Largo total de la correa transportadora . 2- Inclinacin o declive. 6

3- Ubicacin y radios, de todas la curvas verticales. f- Caractersticas de la unidad de motriz y del conveyor. 1- Nmero de poleas de transmisin de potencia, y si tiene dos poleas, hay que estudiar la distribucin de la potencia de los motores, entre las poleas motrices primaria y secundaria. 2- ngulo de envoltura en las poleas motrices. 3- Tipo de recubrimiento ( lagging ) sobre las poleas. 4- Tipo de sistema de partida, que se va a utilizar. 5- Dimetro de las poleas. 6- Tensin de la cinta. g- Sistema de tensin que se va a utilizar, incluyendo el tipo de tensionador y ubicacin de este. h- Tipo de polines, incluyendo: 1- Angulo de los polines. 2- Espaciamiento entre polines. 3- Dimetro de los rodillos. 4- Clasificacin CEMA. i- Sistema de carguo de la cinta, si es utilizando chutes o si es por cada libre. Y adems hay que obtener informacin sobre el largo de las guarderas en los puntos de transferencia. j- Temperatura ambiental, mxima y mnima. k- Tipo de empalmes que se van a utilizar, si van a ser del tipo vulcanizado en caliente o si se van a utilizar, empalmes mecnicos. 3.0 Componentes de las cintas transportadoras. En general, una cinta transportadora, tiene tres elementos: la cubierta superior, la carcasa o ncleo, y la cubierta inferior. La principal funcin de las cubiertas es la de proteger al ncleo contra daos por impacto o contra elementos dainos que puede haber en el medio ambiente Y el ncleo es el componente que : 1-Soporta las tensiones necesarias para poner y mantener en movimiento a la cinta, con esta ltima completamente cargada. 2-Absorbe la energa de los impactos de material sobre la cinta al estos ser depositados, durante el carguo de material sobre esta. 3-Suministra la estabilidad necesaria, para facilitar el alineamiento de la correa y adems da el apoyo necesario soportar el peso de la carga sobre los polines de apoyo.

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Un cuarto componente, son las dos cubiertas para los lados de la cinta, los cuales protegen el ncleo contra la entrada de materiales, como lquidos, que pueden causar el desprendimiento de los componentes del ncleo. En la figura N 1 , pueden apreciar los componentes principales de una cinta transportadora.

Figura N 1 Componentes de una Cinta Transportadora. El ncleo que aparece en la figura N 1 est constituido de capas de tela o material sinttico, pero este tambin puede estar compuesto de cables de acero. Las cubiertas son normalmente hechas de goma, o compuestos parecidos a la goma, los cuales son producidos mezclando goma y elastmeros junto con otros productos qumicos, para que estas tengan ciertas propiedades deseadas para la aplicacin en la que va a ser utilizada. Por definicin, un elastmero, es una sustancia elstica parecida a la goma, que requiere ser sometida a un tratamiento trmico, para que el componente que ha sido construido con ste, retenga, su forma. Es importante hacer notar, que la goma, tiene una tendencia a siempre tratar de retornar a su forma original ( es como si la goma tuviera memoria ), y para prevenir esto, la pieza es sometida a un tratamiento trmico ( como si el calor le borrara la memoria a la goma). La cubierta superior, es normalmente ms gruesa que las otras cubiertas de la cinta; ya que esta es la que recibe el material y adems recibe los impactos, que este y otros objetos, como fierros, barras, palos y otros, le imparten a esta. Y adems de recibir el material, la cubierta superior protege al ncleo, contra daos, que le puedan impartir el material o los objetos antes mencionados.

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Hay ocasiones, en las cuales por razones especificas, el espesor de la cubierta superior y la inferior son iguales, y esto es bsicamente dictado por las caractersticas de la aplicacin. Y la aplicacin, tambin dicta, las caractersticas que debe tener el material que se utiliza en las cubiertas. Debido al gran nmero de compuestos, que son utilizados para las cubiertas de las cintas, y los nombres que cada fabricante le da a cada uno de sus materiales, es virtualmente imposible mencionar estos sin confundir al lector. Y por lo cual, dejamos que el lector se contacte con los diferentes proveedores, y de ellos obtenga la informacin sobre los tipos de compuestos que estn disponibles en el mercado local; siendo lo importante, no el tipo de compuesto, sino las caractersticas de este en trminos de resistencia a la abrasin y a las condiciones ambientales bajo las cuales va a estar expuesta la cinta. El ncleo o carcasa, puede ser de dos tipos, uno siendo hecho de cables de acero, y el otro de capas de lonas de algodn o otros textiles, ya sean naturales o sintticos. Y en ambos casos el material que se utiliza para la construccin del ncleo debe ser flexible, para poder acoplarse al contorno de la polea. Una variante es la construccin de ncleos, con cables de acero reforzadas con telas hechas de material sinttico. Y bsicamente, el uso de esta combinacin es dictada por las caractersticas mecnicas del conveyor y de la aplicacin. En las figura N2 se muestra una correa, con ncleo compuesto por capas de telas entre las cuales hay planchas de goma.

Figura N2 Cinta Transportadora del Tipo Conocido como Reduced Ply, con Ncleo Hecho con Lonas de Telas Sintticas.

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El la figura N2, se observa que hay capas de goma entre las telas, pero tambin existe un tipo de construccin en el cual todas las capas de tela estn ubicadas una sobre la otra, como aparece en la ilustracin N1; y este tipo es conocido como el tipo multiple plys o de capas mltiples, el cual se parece al sistema de capas de tela que es utilizado en la construccin de neumticos. En la figura N3 se puede apreciar el ncleo de cables de acero, los cuales estn rodeados de goma, el cual es el tipo ms simples de los muchos que son fabricados. Y como ha sido mencionado con anterioridad, en muchos casos se utilizan capas de tela, entre la goma y los cables de acero.

Figura N 3 Cinta Construida con Ncleo de Cables de Acero. Las cintas con carcasa de cables de acero, son principalmente en la industria minera, en aplicaciones donde se tienen transportan grandes volmenes de mineral o se tienen conveyors, que miden varios kilmetros. Y tambin son utilizados en instalaciones portuarias donde se manejan minerales, como el carbn. 4.0 Seleccin del tipo de cubierta. Tan importante, como la seleccin del tipo de carcasa a utilizar, tambin es importante la seleccin del tipo de cubierta a utilizar, ya que esta es la que recibe el material y recibe el impacto que ste le imparte. El sistema de clasificacin de cubiertas, que se utiliza hoy da, es el de la RMA (Rubber Manufacturers Association ), el cual es el siguiente:

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RMA Grade 1 Recomendado para servicio pesado, materiales gruesos y pesados, donde se requiere alta resistencia a la abrasin y baja resistencia al aceite. RMA Grade 2 Recomendado para servicios medianos, donde se requiere buena resistencia a la abrasin y a los impactos, y baja resistencia al aceite. RMA Grade 3 Recomendado para servicios livianos, donde se requiere baja resistencia a la abrasin y a los impactos, y resistencia muy limitada al aceite. RMA High Temperature - Indicados para trabajar hasta con materiales con una temperatura de 150 F, ( 65.5 C ). Oil & Chemical Duty - Resistentes al aceite y derivados del petrleo, productos qumicos y productos corrosivos. El espesor de la cubierta superior, es mejor que lo recomienden los fabricantes de las cintas, ya que ellos cuentan con bancos de data muy extensos, los cuales estn basados en experiencias de terreno con sus cintas. Normalmente en la industria minera se utiliza, el tipo RMA Grade 1, el cual no solamente tiene una gran resistencia a la abrasin, sino que tambin es resistente a los cortes, que las rocas con cantos afilados, pueden causar. 5.0 Tipos de empalmes. Existen dos tipos de empalmes, el tipo vulcanizado en caliente o en fro, y el tipo de empalme mecnico utilizando grampas metlicas; siendo el ms popular el tipo de empalme vulcanizado, ya que este adems de ser ms fuerte, tambin tiene mayor duracin, pero significa mayor tiempo de detencin .Otra ventaja de los empalmes vulcanizados, es que este es completamente liso, lo cual es ideal cuando se utilizan raspadores de correas detrs de la polea de cabeza. Algunas de las desventajas de los empalmes vulcanizados son: su costo, la necesidad de tener una correa con varios metros adicionales para facilitar el proceso de empalme, y toman mucho ms tiempo realizarlos, adems de ser costosos; ya que hay que tener equipos especiales para realizarlos. Es importante resaltar, que para llevar a cabo, con xito, una vulcanizacin, es necesario , que estas sean llevadas a cabo, bajo condiciones de humedad y polvo muy controladas; y adems de contar con un gran nmero de herramientas especiales y costosas, el personal que lleva a cabo estos empalmes debe contar con gran experiencia . En trminos de horas , dependiendo del tipo de empalme que se lleva a cabo, estos pueden variar entre 6 y 24 horas.

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Los empalmes mecnicos, ofrecen la ventaja que son: fciles y rpidos de realizar, no se requiere tener tantos metros adicionales como en el caso de los empalmes vulcanizados, no se requiere maquinaria grande o difcil de mover, solo se necesitan herramientas de mano . Y adems este tipo de empalme es mucho menos costoso, que el empalme vulcanizado. En las figuras N 4 y N 5, se muestran los dos tipos de empalmes.

Figura N 4 Tpico Empalme Mecnico.

Figura N 5 Empalme Vulcanizado de Una Cinta con Ncleo de Cables de Acero. Los empalmes mecnicos tienen las siguientes desventajas: dejan las capas de lona expuestas al medio ambiente y al entrar humedad estas tienden a abrirse,

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quedan aberturas pequeas entre los empalmes por donde se filtran y caen partculas finas y estas caen sobre la cubierta inferior de la parte de la cinta que retorna al punto de carguo, y adems este tipo de empalme tiene menor resistencia mecnica. Los empalmes mecnicos, no se pueden utilizar en correas con ncleos de cables de acero. Pero son utilizados para realizar empalmes rpidos, en correas con ncleos de capas mltiples o de capas reducidas, donde el realizar empalmes vulcanizados se pueden postergar por varios das o semanas. Es necesario resaltar, que en los ltimos aos, los empalmes mecnicos se han vuelto muy populares, debido a las necesidad de minimizar las horas de detencin de las correas transportadoras. Y adems la empresa Flexco ha desarrollado una serie de mejoras a los sistemas de empalme mecnico, que ha hecho , que estos sean ms: eficientes , duraderos y fciles de llevar a cabo. Los empalmes mecnicos pueden ser llevados a cabo en un periodo , que dependiendo del tipo de empalme , que se utiliza , y el nivel de expertizage del personal, pueden tomar entre 45 y 90 minutos. Y por otro lado, hay que tener presente, que los empalmes mecnicos pueden durar muchos meses, si son monitoreados adecuadamente. Una gran ventaja de los empalmes mecnicos, es que estos estn a plena vista y pueden ser pueden ser monitoreados fcilmente, que es algo que no es factible con los empalmes vulcanizados. Y por otro lado, los empalmes mecnicos de hoy da , no afectara operacin de los raspadores, poleas, o de los polines; y debido a que los hay hechos de acero inox. y acero manganeso, estos no interfieren con la operacin de los electroimanes suspendidos. 6.0 Cuidado de las cintas transportadoras. Las cintas transportadoras, debido a su simpleza, requieren poca mantencin preventiva y bsicamente hay que mantener estas adecuadamente tensadas y encentradas. Y bsicamente la duracin de estas, depende en gran parte de los siguientes factores: 1- Proteccin de la correa contra perforaciones por barras, tubos, puntas de pala, y otros objetos metlicos grandes. 2- Proteccin contra dao ocasionado por rocas de gran porte con cantos afilados. 3- Mtodo de carguo de la cinta. Los tubos, barras, brocas y otros objetos metlicos largos, tienden a linearse en la direccin de flujo de la correa, y al llegar a los puntos de transferencia, tienden a 13

caer de forma vertical sobre la cinta transportadora, que pasa debajo del punto de transferencia, perforando sta ltima. Para prevenir la perforacin de las cintas, por los objetos antes mencionados, normalmente se utilizan electroimanes suspendidos, antes del primer punto de traspaso, de modo de que estos objetos, que normalmente son hechos de fierro comn , puedan ser retirados. Contra las perforaciones que son causadas por rocas grandes de gran porte, con cantos afilados, que caen desde gran altura, se utilizan chutes con grizzlys; los cuales permiten que el material menor a las aberturas del grizzly pase por las aberturas y forme una cama de material fino, sobre la cual caen las rocas de gran porte, y estas no hacen contacto con la cara de la cinta. En la figura N 6 se puede apreciar un chute de traspaso con seccin de grizzly, que adems de permitir que las partculas finas pasen entre las barras, tambin rompe el impacto de las partculas gruesas. Y como se puede apreciar, se forma una cama de mineral sobre la correa , y es sobre esta cama, que caen as partculas gruesas.

Figura N 6 Chute con Grizzly para Formar una Cama de Mineral Fino para Amortiguar el Impacto de Rocas Gruesas. Una vez que el material es depositado sobre la cinta, el dao que este puede ocasionarle a esta es mnimo, ya que este no se mueve lo suficiente para causarle dao a la cubierta superior de esta. Pero el mayor dao a la cubierta de una cinta ocurre cuando el material cae sobre esta, y es por eso que el diseo adecuado de los chutes de traspaso es fundamental para alargar la vida de una cinta transportadora.

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7.0 Carguo de las Cintas Transportadoras y su Impacto en la Vida til. Las siguientes condiciones de carguo resultan en el desgaste MXIMO en una cinta transportadora : 1- Cargar el material sobre la cinta desde un ngulo de 90, de forma transversal en relacin a la direccin de flujo de la cinta. 2- Cargar el material sobre la cinta a un ngulo mayor a 8, en relacin al plano horizontal, o sea colocar el material sobre una correa inclinada ms de 8 grados. 3- La altura de cada libre del material sobre la correa, es equivalente a una cada mayor a 48 pulgadas ( 1.2 metros ). 4- El material que es cargado sobre la correa, no tiene velocidad en la direccin de flujo de la correa, o tiene velocidad negativa , o sea en contra a la direccin de flujo de la correa. Las siguientes condiciones de carguo resultan en el desgaste tpico en una cinta transportadora: 1- Cargar el material en la misma direccin de flujo de la cinta. 2- El rea sobre la cual el material es depositado est en un plano horizontal, o no est inclinada ms de 8 grados. 3- Los chutes de carguo a la correa estn adecuadamente diseados, y tienen faldones para encentrar el material sobre la cinta. 4- La altura de cada libre del material sobre la correa, es inferior al equivalente a una cada de 48 pulgadas ( 1.2 metros ). Cumplir con todas las condiciones estipuladas en el prrafo anterior, y adems cumplir con las siguientes condiciones de carguo, resultan en el desgaste mnimo en una cinta transportadora: 1- Asegurar que el material, al ser colocado sobre la cinta, tenga una velocidad igual o aproximadamente igual a la velocidad de la cinta. 2- La altura de cada libre del material es inferior, a una cada equivalente a 3 pies (0.9 mts. ). 3- El chute sobre el cual se desliza el material ha sido adecuadamente diseado, y en el punto, sobre el cual cae el material sobre la cinta, se han colocado polines de impacto para amortiguar la cada del mineral sobre la cinta. 15

4- Se han tomado medida para colocar el material fino antes del material grueso, de manera de formar una cama de material sobre el cual cae el material ms grueso. Ver figura N 6. Existen condiciones y materiales que afectan la cubierta superior de una cinta transportadora, como pueden ser materiales calientes sobre 150 F ( 65.5 C ) , aceite, lquido hidrulico, etc. Y por lo cual se recomienda contactar a los fabricantes de las cintas, para determinar las resistencias que las cintas, que ellos fabrican, tiene a condiciones de temperatura, o presencia de aceites. Materiales como los siguientes no afectan las cubiertas tipo RMA Grade 1,2, y 3 : 12345cido sulfrico. Acetona. Azufre seco. Alcohol etlico . Fertilizantes.

El mayor problema que existe con la cubierta superior de las cintas transportadoras, es el desgaste que esta sufre , no solamente durante el carguo de material, sino que disparejo por el desgaste disparejo causado por los polines de retorno cuando a estos se les forma un queque de material hmedo que se ha secado. Y otra fuente de desgaste disparejo, es cuando se alojan partculas gruesas entre las guarderas, causando un corte como una raya longitudinal sobre la cubierta superior. Es comn que la cubierta superior sea recuperada un gran nmero de veces, ya que mientras el ncleo est en buen estado, se puede decir que la cinta est operable. Y durante este proceso de recuperacin se aplica una cubierta superior nueva, o se reparan aquellas secciones que han sufrido desgaste disparejo. El desgaste de la capa inferior de una cinta, es normalmente mnimo; y la mayor fuente de desgaste de esta, es causado por los derrames de material sobre la superficie de esta , el cual se aloja entre la polea de cola y la capa inferior de la cinta. Y es por esta razn. que antes de la polea de cola, se coloca un raspador de correa tipo arado, para remover cualquier material que se ha depositado sobre la cubierta inferior. 8.0 Seguridad. Como las cintas transportadoras forman parte de un conveyor, el tema de seguridad va a ser discutido aparte, en la seccin sobre los conveyors; pero de todas maneras hay varios detalles que deben ser destacados. Cuando se soldan componentes sobre o cerca una cinta transportadora, siempre se deben tomar las siguientes medidas:

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a- Evitar que chispas o cabos de soldadura caigan sobre la cinta. b- Cubrir la cinta con trapos bien mojados o con algn material que sea resistente al fuego o sean retardantes del fuego. c- Tener a mano extintores de incendio, del tipo con dixido de carbono. d- Tener radios a mano, de modo de poder avisar inmediatamente, en caso de incendios. Antes de intervenir la cinta, para ser empalmada, se debe proceder a la sala de mando, para informarle, que hay personal trabajando sobre la correa. Y adems , se deben poner avisos sobre los botones de partida de la correa, y colocar tarjetas o candados en los interruptores. El personal, que va a intervenir una cinta transportadora, para empalmarla, deben tener puestos todos los implementos de seguridad, que le fueron dados por la empresa, como son : lentes de seguridad, casco, guantes, protectores de odos, etc. Y siempre debe haber un radio disponible, y sintonizado en la frecuencia de la sala de mando, de modo de poder avisar rpidamente, en caso de accidentes Despus de realizar mantencin sobre la cinta, siempre hay que cerciorase, que no hay personas , ni herramientas, sobre la cinta; y hay que avisar a la sala de mando, sobre la intencin de poner el conveyor en operacin. Mientras la cinta est en operacin, los operadores deben tener cuidado de no tocar la cinta con las manos , o dejar, que artculos de vestimenta o implementos de trabajo hagan contacto con la cinta. Todas las guarderas, del sistema de transmisin de potencia deben estar colocadas, antes poner la cinta en operacin. Y todas la cubiertas de los chutes , deben estar cerradas. 9.0 Mantencin . La mantencin, de las cintas transportadoras, es bastante limitada, ya que stas, siempre y cuando estn bien diseadas y operadas, son muy duraderas y libres de mantencin. Bsicamente, la mantencin de las cintas est limitada a realizar empalmes, cuando existen roturas y recubrir la capa superior, cuando sta se ha gastado. Y lo que si es necesario realizar todos los das, es observar la operacin de la cinta e inspeccionar esta, de modo de detectar roturas, tempranamente, antes de que estas se conviertan en problemas mayores. Durante, la inspeccin diaria de las cintas, se deben observar los siguientes tem: a- Centramiento y tensin de la cinta. 17

b- Operacin de los raspadores de las cintas, y ver el desgaste de las paletas, de estos. c- Operacin de las guarderas , y alojamiento de partculas entre las guarderas y las cintas. d- Chutes y puntos de traspaso de material. e- Observar las poleas y el recubrimiento de estas. f- Espesor del manto de material sobre la cinta, y ver si hay segregacin de carga. g- Revisar el sistema de transmisin de potencia. h- Ver si hay desgaste de la cubierta superior e inferior, de la cinta. i- Ver que los sistemas de monitoreo de roturas de la cinta( rip detectors ) , estn operativos. Y adems hay que ver que todos los pull chords, estn en su lugar y estn operativos.

Bsicamente la duracin de una cinta transportadora, depende del nivel de mantencin preventiva que se realiza, y del monitoreo continuo de stas. Y bsicamente, lo que hay que hacer es entrenar al personal, a observar las cintas, mientras caminan por la planta; y reportar cualquier anomala, que le salten a la vista.

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Seccin 2 Polines

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Introduccin. Los polines cumplen varias funciones en el sistema de transporte de minerales, como son las siguientes: 1- Le dan apoyo adecuado a la correa transportadora. 2- Apoyan la carga que es transportada por la correa. 3- Protegen la correa transportadora, al amortiguar los impactos que esta recibe cuando cae mineral sobre esta. 4- Ayudan a mantener la correa transportadora encentrada. 1.0 Componentes de una Estacin de Polines o Rodillos. Una estacin de polines consiste de los siguientes componentes: a) Uno o ms rodillos o polines. b) Un marco de montaje para los polines c) Una base de montaje para montar la estacin en la estructura del conveyor.

Figura 1 Tpica Estacin de Polines de Carga y Componentes de los Polines

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Normalmente los marcos son fabricados de acero al carbono y pintados con varias capas de pintura anti corrosiva. Y en el caso de los polines que llevan carga, estos son instalados de forma horizontal sobre el conveyor ; mientras que en caso de los polines de retorno, estos son colocados, de forma horizontal y en la parte inferior de la estructura del conveyor. Comnmente las estaciones de polines se sujetan a la estructura del conveyor, por va de pernos con tuerca y arandelas de presin. Y estos deben ser apretados a mano y de acuerdo con las instrucciones del fabricante. 2.0 Componentes de los Polines o Rodillos. Los polines o rodillos consisten de los siguientes componentes: A) Un eje de acero. B) Una carcaza para el rodillo o poln. C) Un par de rodamientos anti friccin. D) Sellos contra la entrada de polvo y humedad Los rodamientos de los polines, pueden ser del tipo con bolas o esferas , o del tipo con rodillos. Y normalmente, los polines en que se utilizan rodamientos con bolas estn lubricados de por vida, mientras los que utilizan rodamientos con rodillos, requieren ser lubricados peridicamente. La tendencia en la industria minera es hacia los polines con rodamientos con bolas y lubricados por vida, a pesar del mayor costo de estos. Y normalmente, los polines tipo Heavy Duty tienen ejes con mayor dimetro que los Medium Duty y Light Duty. La carcaza de los polines es normalmente pintada con pintura epxica, pero estas tambin pueden ser pintadas con poliuretano en spray o pueden ser recubiertas con goma u otro material anti abrasivo. Y los polines recubiertos con goma, pueden tener una duracin entre 4 y 8 veces mayor, que los rodillos sin recubrir. Cuando se transportan minerales hmedos y pegajosos, se debe considerar utilizar polines de retorno con los rodillos recubiertos de goma. Y adems, se debe considerar el uso de polines recubiertos, en todas aquellas reas donde puede haber derrames de mineral. En el caso de que el material que se transporta sea corrosivo, como es el caso del mineral aglomerado, se debe considerar recubrir los rodillos con goma o neopreno, y adems se debe considerar el uso de pinturas especiales para proteger el marco de la estacin de polines contra la corrosin. 3.0 Normas sobre Polines La asociacin internacional que establece las normas para polines y correas transportadoras, es la CEMA ( Conveyors Equipment Manufacturers Association ) . Y esta asociacin ha desarrollado ha clasificado los polines en las siguientes clases, segn las condiciones de trabajo y dimetros.. 21

Sistema de Clasificacin de Polines de la CEMA Clasificacin Dimetro del Descripcin Rodillo A4 4 pulgadas. Light Duty A5 5 pulgadas Light Duty B4 4 pulgadas Light Duty B5 5 pulgadas Light Duty C4 4 pulgadas Medium Duty C5 5 pulgadas Medium Duty C6 6 pulgadas Medium Duty D5 5 pulgadas Medium Duty D6 6 pulgadas Medium Duty E6 6 pulgadas Heavy Duty E7 7 pulgadas Heavy Duty La CEMA ha establecido una serie de normas y especificaciones sobre polines, entre las que se encuentra una vida til mnima de los rodamientos de 30,000 horas para la serie B y C, y 60,000 horas para la serie D y E, para polines de igual ancho, girando a 500 RPM. Y adems la CEMA ha establecido, parmetros mnimos para los polines en lo que se refiere a la cantidad de carga que cada clasificacin de polines debera ser capaz de soportar. En el libro, sobre conveyors, editado por la CEMA se puede encontrar todo tipo de normas sobre polines de todos los tipos, y adems se pueden encontrar todo tipo de formula para realizar clculos de polines y correas transportadoras. Pero, ya que hoy da todas las formulas de la CEMA se encuentran desarrolladas en programas computacionales, se recomienda el uso de estos para realizar los clculos de polines, reductores, motores, y correas. Uno de los problemas que existe con las tablas preparadas por la CEMA es que los valores estn expresados en el sistema ingls y no en el sistema mtrico, y por lo cual no es fcil trabajar con ellas y requiere hacer conversiones. Y es por sta razn, que recomendamos utilizar programas computacionales, basados en los datos y normas de la CEMA, pero ya convertidos al sistema mtrico. 4.0 Instalacin de Polines en los Conveyors. Las estaciones de polines, son muy fciles de montar en los conveyors, ya que normalmente estas vienen pre armadas y slo es cuestin de montar estas correctamente sobre el conveyor. Y bsicamente hay que cerciorarse que la estacin de polines est: 1- Montada en lnea con el resto de las estaciones. 2- Montada de forma transversal a la correa, y adems debe estar a escuadra y paralela a las otras estaciones. 3- Los polines estn nivelados. ( la tolerancia es +/- 2mm. )

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4- Todos los pernos estn adecuadamente apretados segn las instrucciones del fabricante. 5.0 Tipos de Polines Tal como fue mencionado anteriormente, los polines cumplen una serie de funciones en los conveyors adems de llevar carga, y por lo cual se han desarrollado una serie de polines especiales para diferentes condiciones de trabajo y para cumplir con diferentes necesidades durante el proceso de transporte del mineral. Es comn, ver en un conveyor una serie de polines de diferentes tipos, colocados en diferentes puntos de la correa transportadora, y cada uno de estos cumpliendo con una funcin diferente en el sistema de transporte. Y como se puede apreciar en la figura N 2, cada tipo de poln tiene su aplicacin y su ubicacin especifica en la correa, como es el caso de los polines tipo centradores de correa, los cuales se deben utilizar en el rea del medio de la correa y no hacia los extremos de la correa como son errneamente utilizados. Y se puede ver el caso de los polines de impacto, los cuales se utilizan en conjuntos y siempre complementando a un chute, y no por si solos .

Figura N 2 Conveyor Tpico y Ubicacin de Cada Tipo de Poln. Los polines se pueden clasificar en ocho ( 8 ) tipos diferentes, que son los siguientes: 1- Polines de Carga o de Transporte.- Los cuales consisten en un juego de rodillos que apoya la parte de la correa transportadora que lleva el mineral. Y normalmente, estos polines consisten de un rodillo horizontal y dos rodillos inclinados, siendo lo ms comn que todos los rodillos sean del mismo ancho.

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En las figuras 2 y 3, aparecen dos tipos de polines de carga, uno es del tipo horizontal ( tambin conocido como polines planos ( flat idlers ), para correas planas, y el otro es del tipo angular, y con los tres rodillos del mismo largo. El ngulo de los rodillos afecta la cantidad de mineral que puede ser transportada, y mientras mayor es el ngulo, mayor es la capacidad de transporte de la correa.

Figura 2 Poln de Carga Tipo Horizontal.

Figura 3 Poln de Carga o Transporte Inclinados. Los polines, de carga tipo horizontal, son comnmente utilizados en correas alimentadoras ( beltfeeders) , mientras que los polines de carga inclinados son utilizados en todo de conveyor de alta capacidad o alta velocidad. Los polines de carga inclinados, normalmente tienen los rodillos laterales inclinados a: 20, 35, o 45 grados , siendo los ms comunes los de 35 grados. En la figura 4 se puede apreciar una estacin de polines , que tiene dos rodillos de un ancho y un rodillo de otro ancho. Y este tipo de poln es conocido como picking idlers , porque originalmente se utilizaba en secciones del conveyor donde se haca seleccin a mano del mineral que se iba a chancar fino.

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Hoy da los picking idlers se utilizan en secciones donde por necesidades de la aplicacin se necesita aplanar la seccin de la correa transportadora, como es el caso cuando se colocan electroimanes suspendidos y atravesados sobre las correas transportadoras.

Figura 4 Estacin de Polines de Carga, Tipo Picking Idlers. Normalmente Utilizados Electroimanes en las Secciones de los Conveyors Debajo de Suspendidos 2- Polines de Retorno- Estos apoyan la parte de la seccin de la correa que ya est retornado al punto de carga de la correa. Y normalmente estos polines consisten de un rodillo horizontal, como aparecen la figura N 5 , pero tambin los hay con dos polines en forma de V. Los polines de retorno, deben ser cuidadosamente seleccionados para la aplicacin para la que van a ser utilizados, ya que sobre estos polines pasa el lado sucio de la correa transportadora, la cual normalmente est sucia con mineral fino adherido y adems normalmente est hmeda; resultando en problemas de abrasin y de corrosin en estos polines.

Figura 5 Poln de Retorno Tipo Centrador Automtico de Correa. Como se Apreciar Puede Pivotear Automticamente. Los rodillos de los polines de retorno tienden a gastarse ms rpidamente por abrasin, que los polines que llevan carga. Y esto se debe a que sobre los rodillos de estos polines pasa la parte de la correa que lleva la carga, y siempre se queda algn mineral fino adherido a la cara de la correa transportadora.

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Es comn, que durante el proceso de seleccin de los polines a utilizar, se le pone ms cuidado a la seleccin de los polines de transporte, que a los polines de retorno. Sin embargo la seleccin de los polines de retorno, es mucho ms crtica; ya que estos estn sujetos a condiciones de trabajo mucho ms severas que los polines de carga, debido a que los polines de retorno hacen contacto con el lado sucio de la correa transportadora, resultando en desgaste prematuro de estos, ya sea por abrasin o por corrosin. Normalmente, mineral fino se acumula sobre la superficie del rodillo de los polines de retorno, formado un queque grueso de material, el cual es disparejo y tiende a ser menos gruesos en los extremos de los rodillos. Y este queque tiende a crecer de tamao, aumentando el dimetro efectivo del rodillo; lo que hace que ste que este gire a una velocidad menor que la de la correa transportadora, resultando en que haya cierto patinaje en estos. Pero el mayor problema, es que el queque de mineral es sumamente abrasivo, y por lo cual causa desgaste prematuro y disparejo de la cubierta superior de la correa transportadora. El uso de raspadores de correas, no solo reduce o elimina la acumulacin de mineral fino debajo del conveyor, sino que previene o reduce la formacin de un queque de mineral sobre el rodillo de los polines de retorno

Figura 6 Tabla Referencial de Distancia entre Polines de Transporte y Polines de Retorno En la figura 6, se puede apreciar una tabla referencial sobre el espaciamiento entre polines de transporte, y adems entre polines de retorno, la cual est basada en el ancho de la correa y la densidad aparente del material. Pero deseamos recalcar que sta es solamente referencial, y por lo cual se debe considerar realizar todos los clculos pertinentes para llegar al espaciamiento ms adecuado para la aplicacin.

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En el libro de especificaciones de la CEMA aparecen todas las tablas y formulas, con las cuales se puede calcular el espaciamiento ms adecuado para una aplicacin en particular. 3- Polines de Impacto- Los cuales se instalan en los puntos de carga de la correa y absorben el impacto del mineral, cuando ste cae sobre la correa. Y normalmente estos polines son fabricados de un material resiliente, que absorba o amortige el impacto y rpidamente pueda volver a su forma original. Y este tipo de poln se puede apreciar en la figura N 7.

Figura 7 Poln Para Absorber Impactos Los polines de impacto, normalmente consisten de una serie de discos de goma relativamente blanda ( 40- 45 Shore A) , separados por discos chicos o espaciadores, y ambos estn montados sobre un rodillo de fierro, el cual tiene su eje y rodamientos como un poln normal. Bsicamente los polines de impacto cumplen con la funcin de proteger la correa contra daos que rocas gruesas, pesadas y con cantos cortantes, pueden causar a la correa transportadora, y esta funcin es conseguida por los polines al ceder y amortiguar el impacto del mineral al caer sobre la correa . Como se puede apreciar en la figura N 8 , los polines de impacto son instalados muy cerca uno de otros. Y para evitar derrames de mineral en estos puntos de carga de la correa transportadora, siempre se debe considerar el uso de guarderas de goma sobre la seccin de la correa transportadora que va sobre estos polines.

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Figura N 8 Instalacin Tpica de Polines de Impacto. Es importante hacer notar que el uso de polines de impacto, no es un substituto al uso de chutes en los puntos de carga de las correas transportadoras. La vida til de los polines de impacto, debido a las condiciones severas bajo las que trabajan, es muy similar a la vida til de los polines de retorno. 4- Polines de alineamiento- Polines especiales los cuales tienen un dispositivo en sus extremos, como se puede apreciar en la figura N 9, los cuales controlan es desplazamiento lateral de la correa y la mantienen alineada. Y este tipo de polines se pueden utilizar en la seccin de transporte de la correa, al igual que en la seccin de retorno de sta. Los polines de alineamiento o centradores de correa, pueden ser instalados un poco ms alto que los polines de carga, y de esta manera se consigue obtener un mejor encentramiento de la correa, pero tambin la vida til de este poln va a ser menor.

Figura N9 Polines con Guas Centradoras de Correa Transportadora

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Los polines tipo centradores de correa, no son una cura definitiva a los problemas de encentramiento que puede tener una correa, y solamente corrigen pequeas desviaciones que ocurren de forma transiente en las correas. Los polines centradores, nunca deben ser instalados a menos de 50 pies ( 15.2 metros ) de las poleas del conveyor. Y es importante hacer notar, que si los bordes de la correa , roza frecuentemente con los rodillos de alineamiento de los polines centradores, es muy probable que el revestimiento de los bordes de la correa se gaste. 5- Polines de transicin- Los cuales se instalan en la zonas cercanas a las poleas, y el ngulo de estos polines se puede ajustar para facilitar la transicin de la correa entre los polines de carga y las poleas. Los polines de transicin ms comunes son los que tienen el, ngulo de los polines ajustable, y como se puede apreciar en la figura N 10 , a los cuales se le puede ajustar el ngulo de inclinacin cada 5 grados.

Figura 10 Polines de Transicin con ngulo ajustable Otra alternativa, para obtener una transicin adecuada entre el ltimo poln de transporte y la polea, es mostrada en la figura N 11. Y en este caso se muestra la transicin entre polines de 45 y la polea, pero en el caso de que utilicen polines de 35, entonces la transicin se hara con un poln de 35 y otro de 20 grados.

Figura 11 Transicin Utilizando Polines Inclinados Normales

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En el libro de la CEMA, aparecen una serie de tablas, que permite determinar la distancia a respetar entre el ltimo poln y la polea; y todos estas tablas toman en consideracin tem como: el ancho de la correa, el tipo de correa, el porcentaje de llenado de la correa, etc. 6- Polines de discos.- Estos son polines especiales, como los que aparecen en la figura N12 , los cuales son utilizados cuando se transportan material hmedos o pegajosos, y previenen que el material se adhiera al los rodillos de los polines.

Figura N 12 Polines de Retorno con Discos. Utilizados en Aplicaciones en que los Materiales estn Hmedos Los discos normalmente son de goma, pero tambin pueden ser hechos de otros materiales resistentes a la abrasin, incluyendo cermica. 7Polines autolimpiantes - Especialmente utilizados cuando se transportan minerales hmedos y pegajosos, y se utilizan en la seccin de retorno de la correa. Con una geometra en espiral, estos polines retiran el mineral hmedo que se puede haber adherido a la correa transportadora. Y estos polines se pueden apreciar en la figura N12.

Errneamente, a estos polines se le atribuyen la cualidad de limpiar la cara de la correa transportadora, pero en realidad este no es el caso, pero estos solamente se mantienen limpios y no ayudan a limpiar la correa transportadora.

Figura N 13 Polines de Retorno Tipo Auto-Limpiante

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8- Polines de Retorno Alineantes de la Cinta Transportadora. Al igual que hay polines de carga, que estn diseados para alinear la cinta, como el que aparece en la figura N 9, tambin hay polines de retorno que sirven para mantener alineada la correa durante su retorno hacia la polea de cola. Estos polines son muy simples de instalar y operar, y los hay de muchos tipos estilos y configuraciones, algunos muy parecidos a los que aparecen en la figura N 9, pero invertidos. Otros polines de este tipo son muy simples como el que aparece en la figura N 14.

Figura N 14 Poln de Retorno Tipo Centrador de Cinta Transportadora Hoy da los ms utilizados son los de rodillo dividido o rodillo partido , como los que aparecen en la Figura N 15.

Figura N 15 Polines de Retorno Centradores de la Cinta 9- Duracin de los Polines. Un factor muy importante para todos los usuarios, es la vida de los polines, y esta est afectada por un gran nmero de factores, como son : abcdeTipo de rodamientos. Tipo de sellos de los rodamientos. Espesor de la carcaza del poln. Ambiente de trabajo. Factores de carga.

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f- Velocidad de la cinta. g- Densidad de la carga. h- Mantencin del conveyor. CEMA basa todos sus especificaciones de vida til en los que llaman " Vida Util " o " BU " ( useful life ), que es el punto estadstico en el cual el 90 % de los polines estn operativos, sin un aumento en torque o ruido. Y esta vida est basada en que el poln no opera a ms de 500 pies por minuto ( 152,4 metros / minuto ). Bsicamente, como referencia, polines tipo A y B, tienen un a vida de 30.000 horas, mientras, que los con rating de C y D, tienen un BU de 60.000 horas, y los del tipo CEMA " E", tienen un BU de 90.000 horas. Es necesario resaltar , que el dimensionamiento de los polines, es parte del diseo de una cinta transportadora, y hay que cerciorarse que los polines no excedan una velocidad de 500 pies por minuto ( 152,4 m / minuto. , y que todos los factores de carga y ambiente son considerados en el diseo del conveyor. 10- Mantencin de los polines. Hoy da todos los polines son sellados, y no requieren que los rodamientos sean lubricados peridicamente; lo cual ha facilitado el trabajo de los mantenedores. Pero por otro lado, esto ha sido una causa de problemas; ya que los mantenedores y operadores se han despreocupado de observar la operacin de las cintas transportadoras, y cerciorarse que estas estn alineadas y operando adecuadamente. Bsicamente, el no tener que realizarle mantencin a los polines, ha causado que se pierda esa primera lnea de deteccin de problemas por parte de los operadores. De todas maneras, es importante que se observe el comportamiento de los polines, sobre todo, ver si hay acumulacin de material sobre su superficie. Y si este es el caso, esta acumulacin debe ser removida peridicamente; ya que no removerla va a reducir la vida til del poln.

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Seccin 3 Poleas

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1.0 Introduccin. Debido a los desarrollos que ha habido en los ltimos 25 aos, en el rea de correas transportadoras, ms anchas, de alta velocidad, con refuerzos de cables de acero y materiales textiles de resistencia alta, y tonelajes altos a transportar; las poleas han sido divididas en dos categoras, poleas tipo Standard y poleas de diseo especial para una aplicacin en particular( engineered type pulleys). Las poleas ms comnmente utilizadas son las poleas tipo Standard las cuales son construidas en un gran nmero de dimetros y anchos, y normalmente se construyen de acuerdo a las normas de la CEMA ( Conveyors Equipment Manufacturers Association ) y la ANSI ( American National Standards Institute ). Y es por esta razn, que antes de adquirir una polea o un conveyor completo, se le debe especificar al fabricante las normas que regiran para las poleas, que formaran parte del suministro. 2.0 Componentes de una Polea Bsicamente una polea consiste de un tubo de acero con un disco soldado en cada extremo, a los cuales tienen un agujero en su centro y se les acoplan unos anillos de compresin y bujes a los cuales se les acopla el eje de la polea. En la figura N 1 se puede apreciar una polea tpica, completa con eje, y en la figura N 2 se puede apreciar la construccin de una polea tpica, con refuerzo central por dentro..

Figura N 1 Polea Tpica Completa con Eje

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Figura N 2 Interior de una Polea Los ejes de las poleas son hechos de acero con alto contenido de carbn, normalmente acero tipo 1045 , y son torneados de acuerdo a dimensiones y normas preestablecidas para una polea de un dimetro especfico. 3.0 Tipos de Polea Standard. Existen dos tipos de poleas Standard, las que son las cilndricas y las tipo con aletas ( winged type pulleys ) , y cada una de estas tiene sus aplicaciones particulares. Pero en la minera, las poleas ms comnmente utilizadas son las del tipo cilndrico. En las figuras N 3 y N 4 se pueden apreciar poleas con aletas.

Figura N 3 Polea con Aletas

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Figura N 4 Polea con Aletas, Vista Interna. Las poleas con aletas son utilizadas cuando se transporta material que est relativamente hmedo o es pegajoso y cuando hay derrame de material sobre la cara de la correa que no transporta material. Bsicamente las poleas con aletas son poleas auto-limpiantes, con muy poca superficie a la cual no se les adhiere material. Y debido a que a estas poleas no se les adhiere material hmedo, no se experimentan problemas de formacin de queque , des-encentramiento de la correa transportadora, y desgaste prematuro de la cara inferior de la cinta transportadora. 4.0 Tipos de Cara de las Poleas Standard. La parte tubular de las poleas es conocida como la cara de las poleas, y normalmente cuando se adquiere una polea, siempre se especifica el dimetro y el ancho de la cara ( face width ). Y la cara de las poleas puede ser de tres tipos: a) Plana.- La cual es la ms frecuentemente utilizada en aplicaciones mineras, y esta se puede apreciar en la figura N 5.

Figura 5 Polea con Cara Plana

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b) Con Corona Curveada - La cual se utiliza para mantener la correa transportadora encentrada, pero no deben ser utilizadas en correas que tienen carcasas con cables de acero. Y esta se puede apreciar en la figura N 6.

Figura N 6 Polea con Cara Curveada o Tipo Corona c) Con Corona Curveada con Borde - La cuales asisten a mantener las correas encentradas, pero su aplicacin debe estar limitada a correas con carcazas de lona y de baja tensin. Y esta se puede ver en la figura N 7.

Figura N 7 Polea con Cara Curveada y Borde 5.0 Advertencia Sobre las Poleas Tipo Standard. Tal como lo dice su nombre, las poleas tipo Standard, son para uso general. Y por lo cual no deben ser utilizadas en aplicaciones, que involucran conveyors de alta velocidad y cintas con ncleos de acero.

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Para aquellas aplicaciones, que involucran cintas con ncleos de acero o que operan a velocidades altas, se recomienda que se utilicen poleas 6.0 Poleas Especiales o Engineered Type Pulleys. La necesidad de poleas especialmente diseadas y calculadas para un conveyor especfico, surge debido a las demandas fuera de lo comn , que han surgido con el uso de: conveyors de alta velocidad, anchos de correas sobre 72 pulgadas, cintas en ncleos de acero que operan a velocidades alta y que estn sometidas a tensiones altas. Debido a las demandas mecnicas que se les hace a estas poleas, la construccin de estas requiere mucho ms cuidado y adems requiere el uso de materiales de mejor calidad y resistencia mecnica. Debido a que el diseo de estas poleas es especial, el usuario debe darle al fabricante la siguiente informacin , para que este ltimo pueda realizar todos los clculos necesarios. a- Dimetro de la polea. b- Ancho total de la cara. c- Especificar si la cara va a ser plana o con corona. d- Ubicacin de la polea en el sistema ( cabeza, cola, tensora, etc.) e- Tipo de tensionador de la correa. f- Tipo de correa que se va a utilizar. g- Tipo de lagging que se desea utilizar. h- Condiciones ambientales ( temperatura, ambiente corrosivo, humedad, etc.) i- Potencia de los motores. j- Informacin sobre los reductores. k-Caractersticas del eje. l- Caractersticas de la aplicacin y del material que va a ser manejado por la polea. Es necesario resaltar, que debido a los materiales y procedimientos, que deben ser utilizados y seguidos, para construir estas poleas, los costos de estas no son bajos. 7.0 Recubrimientos de las Poleas. Normalmente las poleas son recubiertas con tela, goma, u otros materiales, principalmente con el objetivo de aumentar el coeficiente de friccin entre la cinta y la polea. Y adems, el uso de recubrimientos sobre las poleas, permite reducir el desgaste de la superficie de la polea.

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El recubrimiento de las poleas, es tambin conocido como , lagging, debido a su origen norteamericano. Pero en este manual utilizaremos el trmino recubrimiento, ya que este nombre es ms comn. El espesor de los recubrimientos puede variar desde unas milsimas de pulgada, hasta ms de una pulgada ( 25,4 mm. ) Y estos pueden ser de hechos de materiales, como : goma, poliuretano, telas con resinas epxicas, etc. Los recubrimientos ms comunes son los de goma, la cual es vulcanizada , en caliente, sobre la superficie de la polea. Y los revestimientos de lonas con resinas epxicas, son utilizados para aplicaciones, donde no abunda el polvo, o se transportan materiales abrasivos. En los ltimos aos, se ha comenzado a utilizar revestimientos hechos de poliuretano; ya que estos pueden ser aplicados en forma de spray. Y tambin se han comenzado a utilizar revestimientos, seccionados , los cuales consisten de barras que se pueden fcilmente entre rieles, que han sido soldados a la superficie de la polea. Este tipo de revestimiento se puede observar en la Figura N 8, y la gran ventaja de este tipo de revestimiento, es que no requiere que la polea sea retirada, para hacerle un cambio de revestimiento. La dureza de los recubrimientos en la polea de cabeza, vara entre 55 y 65 , Shore A. Y la dureza de los recubrimientos de las otras poleas , como las poleas tensoras y de cola, puede ser mucho ms blanda. Debido a que las poleas tienden a patinar, si el ambiente es hmedo o cae agua sobre estas, los revestimientos tienden a tener ranuras, por las cuales el agua se puede deslizar y no afectar, el contacto entre la polea y la superficie de la cinta transportadora. Existen varios tipo de ranuras, como se pueden apreciar en las figuras nmero 8 y 9, pero la ms comn es el tipo de ranura conocido como Espinazo de Pescado, o Herringbone , como se puede apreciar en la figura N 9.

Figura N 8 Revestimiento de Polea, Tipo Seccionado Con Diseo Tipo Cruzado o Criss Cross

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Figura N 9 Revestimiento Vulcanizado a la Polea Tipo Espinazo de Pescado o Herringbone Bsicamente las ranuras, en el revestimiento de las poleas, cumplen la misma funcin que las ranuras en los neumticos de un auto, que es la de soltar el agua y evitar el efecto de hidroplano, que podra ocurrir, si estas no estuvieran. 8.0 Ejes de las Poleas. Normalmente, las poleas son suministradas por los fabricantes , con su eje y rodamientos, por lo cual no es necesario tocar estos puntos. Pero de todas maneras es necesario resaltar que los ejes son hechos de acero tipo 1018, el cual es adecuado para ejes, los cuales son normalmente torneados, de acuerdo con las normas y dimensiones de la CEMA. En caso de que un eje se rompa, por una u otra razn, en lugar de soldarlo, lo mejor es reemplazarlo con uno nuevo, hecho de acero tipo 1018 y con dimensiones exactas al cual fue retirado de la polea. La experiencia, ha sido que los ejes que han sido soldados, tienden a quebrarse al poco tiempo. 9.0 Mantencin . Las poleas requieren muy poca mantencin, y bsicamente esta est limitada a los siguientes tem: a- Cambio de los revestimientos de la polea, slo cuando este est lo suficientemente gastado. b- Revisar los pernos que sujetan la polea, y cerciorarse que estos estn torqueados, dentro de la recomendaciones del fabricante. Y cerciorarse que la chaveta, tambin est bien apretada . c- Lubricar los rodamientos tipo descanso, sobre los cuales est montada la correa. d- Cerciorarse que la polea est correctamente alineada y nivelada. 40

10.0

Seguridad Industrial.

Aunque las poleas parecen ser un equipo muy inofensivo, estas han demostrado ser una de las fuentes principales de accidentes en las plantas , y estos accidentes son atribuibles a la negligencia de los operadores, que se ponen a trabajar cerca de las poleas, con el conveyor an en operacin. Y muchas veces, los operadores se descuidan, y meten las manos entre la polea y la cinta; siendo no fuera de lo comn que la mano le sea pillada entre estos componentes, lo cual , con mucha suerte, resulta en fractura de los huesos de la mano y/o el brazo. Antes de realizar algn trabajo en las inmediaciones de las poleas, es necesario que el conveyor sea detenido para realizar cualquier mantencin en ste; sobretodo hoy da, en que las cintas operan a velocidades por encima de los 2,7 metros /segundo.

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Seccin 4 Raspadores de Cintas Transportadoras

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1.0 Introduccin. Es comn que los materiales que son transportados en cintas transportadoras, contengan cierta cantidad de material fino, el cual normalmente tiene un contenido de humedad mayor al contenido total del producto que es transportado. Y debido al hecho de que el material fino tiende filtrarse entre las partculas gruesas y se sienta sobre la cubierta superior de la cinta, ste tiende a adherirse a la cinta. Los problemas surgen cuando el material grueso es descargado, y la cinta comienza su retorno hacia el punto de carguo , ya que el material que se adherido a la superficie de la cinta comienza a desprenderse por gravedad, y se deposita sobre las estructuras del conveyor o cae al piso debajo del conveyor , causando problemas de aseo. Pero el problema no se detiene aqu, pues a medida que la cinta comienza a hacer contacto sobre los polines de retorno, el material hmedo comienza a adherirse a estos, formando un queque de material sobre estos. Los problemas que la adhesin de partculas finas hmedas le traen a los polines de retorno, ya han sido discutidos en la seccin sobre polines, por lo cual referimos al lector a esa seccin de este manual, para obtener mayores detalles sobre estos. El uso de raspadores de correas es una de las pocas alternativas que existen para limpiar la cara de la cubierta superior de una cinta transportadora. Y aunque, en muchos casos los raspadores no son 100 % efectivos y en la opinin de muchos operadores, los raspadores no funcionan; algo es mejor que nada y su uso por lo menos reduce los problemas que la adhesin de partculas finas y hmedas le causa a los polines de retorno. Los raspadores de cintas transportadoras, son clasificados en dos grupos: raspadores para la parte externa de las cintas, que es donde el material se acumula por adhesin, y raspadores de la cubierta inferior de cinta, sobre la cual se deposita material debido a derrames durante el carguo de la cinta. En esta seccin se van a discutir ambas situaciones, pero en esta seccin se van a discutir los raspadores de la cubierta externa de la cinta, ya que esta es sobre la cual se deposita la mayor cantidad de material y la que ms problemas causa. 2.0 Ubicacin de los Raspadores. Los raspadores deben ser ubicados debajo de las cintas transportadoras, y deben ser colocados de tal manera, que el material fino que es raspado por estos caiga sobre el chute de descarga y no se pierda este material. Tpicamente, los raspadores son colocados inmediatamente despus que esta deja de hacer contacto con la polea de cabeza, pero cada da es ms comn ver la instalacin una estacin de raspadores sobre el rea de la correa seguido por otra estacin de raspadores en el rea detrs de la polea de cabeza.

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En la figura N 1, se puede apreciar una instalacin tpica, en la cual slo hay una estacin de raspadores, ubicada detrs de la polea de cabeza.

Figura N 1 Instalacin Tpica de Raspadores de Cintas Transportadoras. 3.0 Componentes Bsicos de los Raspadores. Los raspadores de cintas transportadoras son tan simples, que en muchas operaciones mineras, los operadores construyen estos utilizando pedazos de cintas transportadoras usadas; lo cual no es una buena prctica, ya que entre las telas del ncleo de esta cinta , utilizada como raspador, se alojan pequeos pedazos de material y estos, al hacer contacto con la cinta en movimiento tienden a desgastar a esta. Bsicamente un raspador de cinta, consiste de un componente raspador ( scraping component ) el cual hace contacto con la cinta en movimiento, una estructura o barra de montaje sobre la cual va montada el componente raspador , y un componente aplicador de presin, que permite que el componente raspador mantenga contacto con la superficie de la cinta. Originalmente el componente raspador era hecho de goma maciza blanda, pero hoy da estos son hechos de una gran variedad de materiales, que varan desde poliuretano hasta metales, y la decisin sobre el tipo de componente de raspado a utilizar lo dicta la aplicacin. En el caso de materiales que contienen cido sulfrico, no se pueden utilizar raspadores de poliuretano, ya que ste se ablanda al hacer contacto con el cido; y en caso de necesitar utilizar raspadores de metal, estos tendran que ser hechos de acero inoxidable 316. Normalmente, el componente aplacador de presin consiste de un resorte o un contrapeso. Y comnmente el marco es construido de acero al carbono, pero en algunos casos donde hay cido sulfrico, se utiliza acero inoxidable 316.

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4.0 Tipos de Raspadores. Debido al aumento que ha habido en la necesidad de utilizar raspadores de cintas transportadoras, hoy da existen , no solamente un gran nmero de fabricantes de estos equipos, sino que tambin una gran variedad de tipos y modelos de raspadores. Y estos varan significativamente en diseo, aplicacin y precio. Bsicamente existen tres tipos de raspadores: 1- Raspadores para raspar la cubierta superior de las cintas. 2- Raspadores para raspar la cubierta inferior de las cintas, tambin conocidos como raspadores de cola, debido a su ubicacin tpica, antes de la polea de cola de un conveyor. 3- Raspadores de poleas tensoras. 5.0 Raspadores de la Cubierta Superior de la Cinta. Los raspadores, de la cubierta superior de la cinta, pueden ser catalogados en dos tipos: 1- Estticos- Los cuales se colocan debajo de la cinta, y raspan el material a medida que esta se desplaza sobre las paletas del raspador. 2- Motorizados- Los cuales son accionados por un motor, y el raspador gira al mismo tiempo en que la cinta se desplaza sobre este. El tipo de raspador ms comnmente utilizado son los del tipo esttico debido a su menor costo, y su simpleza de operacin, y estos se pueden dividir en los siguientes tipos: a- Sencillos - Consistentes de una barra o paleta recta , la cual cubre el ancho de la cinta, como aparece en la Fig. N 2.

Figura N 2 Raspador Esttico con Contrapeso Aplacador de Presin Los raspadores sencillos, pueden ser simples, con solo una barra o paleta, y tambin pueden ser dobles, consistentes de dos barras o paletas, una paralela a la otra, pero ambas cubren el ancho de la cinta.

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b- Seccionados- Los cuales se asemejan a los raspadores sencillos, pero en vez de tener una barra o paleta cubriendo el ancho de la cinta, la barra de estos est compuesta por varias secciones, como aparece en la figura N 3.

Figura N 3 Raspador Tipo Seccionado Consistente de Dos Secciones Aspadoras c- Articulados- Los cuales consisten de una serie de paletas cortas , las cuales se tiene unos brazos cortos los cuales estn conectados a resortes , los que le permiten a las paletas aplicar presin sobre la superficie de la cinta. Y normalmente las paletas estn montadas de forma sobre-impuesta una entre la otra, de modo de asegurar, que el ancho total de la cinta es raspado. En la figura N 4 , se puede apreciar un raspador del tipo articulado.

Figura N 4 Raspador Tipo Articulado Uno de los problemas con los raspadores articulados, es que los resortes tienden a vencerse, o daarse cuando les cae material hmedo; por lo cual estos deben ser revisados frecuentemente. Los raspadores motorizados consisten de una serie de paletas montadas sobre un eje o una escobilla cilndrica, las cuales rotan al ser accionadas por un motor. En las figuras 5 y 6 se pueden apreciar ambos tipos de raspadores motorizados.

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Figura N 5 Raspador Tipo Escobilla Rotatoria

Figura N 6 Raspador Tipo Paleta Rotatoria Los raspadores que utilizan una escobilla , pueden ser de alta velocidad o de baja velocidad, y en ambos casos, tienen un sistema aplacador de presin para que las escobillas siempre estn en contacto con la superficie de la cinta. Y como norma, la velocidad de giro , de estas paletas y escobillas, es contra la direccin de flujo de la correa. Los raspadores del tipo escobillas de baja velocidad normalmente rotan a una velocidad perifrica entre 400 ( 121.9 mts. ) y 600 ( 182.9 mts. ) pies por minuto, y debido a esta velocidad baja, se minimiza el desgaste de las escobillas. Y este tipo de raspador es principalmente utilizado en aplicaciones en las cuales se manejan materiales granulares secos. Los raspadores del tipo escobilla de alta velocidad, se utilizan principalmente en aplicaciones, en las cuales el material granular hmedo, y estos alcanzan velocidades perifricas entre 1.000 ( 304.8 mts) y 1.500 ( 457.2 mts. ) pies por minuto; lo cual previene que las partculas fina se adhieran a las escobillas.

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Los raspadores motorizados, del tipo paleta, las paletas estn montadas de forma paralela sobre un eje rotatorio, y son estas paletas las cuales al hacer contacto con la cinta transportadora, desalojan el material que est adherido a la superficie de la cinta. Y al igual, que en el caso de los raspadores del tipo escobilla cilndrica, estos pueden ser de baja o alta velocidad. Las versiones de baja velocidad, normalmente opera a 1000 ( 304.8 mts. ) pies por minuto, mientras que la versiones de alta velocidad, normalmente operan hasta 1400 ( 426.7 mts. ) pies por minuto. Y los de baja velocidad pueden utilizados para raspar materiales secos al igual que hmedos, mientras los de alta velocidad, son principalmente utilizados para raspar materiales hmedos o pegajosos. 6.0 Raspadores de la Cubierta Inferior de la Cinta . ( Raspadores de Cola). Debido a derrames de material en los puntos de carguo, sobre la cubierta inferior de las cintas transportadoras cae material, el cual normalmente se adhiere a la polea de cola del conveyor, formndose un queque de material; lo cual puede traer problemas de desalineamiento de la cinta, adems de causar desgaste prematuro de esta capa de la cinta. Para prevenir el problema antes mencionado, se colocan raspadores sobre la cubierta inferior de la cinta, antes de la polea de cola. Y estos raspadores son muy simples, ya se sientan sobre la cinta, como se puede apreciar en la figura N 7, y esperan que el material llegue a ellos, simplemente barriendo ste hacia los lados.

Figura N 7 Raspador Tipo Arado para Limpiar la Cubierta Inferior de las Cintas Transportadoras El tipo ms comn es el que aparece en la figura N 7, tambin conocido como tipo arado , el cual tiene las barras hechas de goma suave, y muy fciles de reemplazar.

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7.0 Raspadores de Polea Tensoras Aunque no son utilizados frecuentemente, tambin se fabrican raspadores para raspar la superficie de las poleas tensoras de un conveyor, con el objetivo de que a estas se le adhiera material que eventualmente contribuya a desgastar prematuramente la cubierta superior de la cinta. En la figura N 8 se puede apreciar, un raspador de polea tensoras, y como se puede ver, ste es muy simple, utilizando una barra a todo el ancho de la polea.

Figura N 8 Raspador de Polea Tensionadora

Figura N 8 Raspador de Polea Tensionadora 8.0 Advertencia Debido a que los raspadores de correa aplican presin sobre la cinta transportadora, para raspar el material que se ha adherido a esta, y al aplicar presin le aplican cierta resistencia al conveyor; es comn que cuando se realiza el clculo de potencia de un conveyor se considere un factor de potencia adicional. Y es por esta razn, que antes de instalar un raspador de cinta transportadora, se contacte al fabricante, para que l indique la resistencia que su raspador le aade al conveyor; y de esta manera se puede determinar si se tiene suficiente potencia instalada, para aadir un raspador al sistema de transporte. Lo ideal es que cuando se disea el conveyor, se considere el uso de raspadores de cintas, de modo que el conveyor sea compensado por la potencia adicional que se requiere para el raspador. Y hoy da , en todos los programas computacionales para disear y calcular conveyors, consideran el uso de raspadores de cintas en el clculo de potencia.

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9.0 Mantencin . Como se ha podido apreciar, los raspadores de correas, que utilizan hojas, son accesorios muy simples, con muy pocos componentes que reemplazar. Y la mantencin de estos est limitada a los siguientes: a- Mantener la tensin o presin, de las hojas sobre la cinta. b- Cambiar las hojas, a medida que estas se desgastan. En el caso de los raspadores, que utilizan escobillas o paletas rotatorias, bsicamente, la mantencin es muy similar, mantener la tensin de las escobillas sobre la cinta transportadora, y cambiar estas a medida que estas se desgastan. Y por supuesto, hay que cerciorarse que el motor no se sobrecalienten.

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Seccin 5 Faldones y Guarderas

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1.0 Introduccin. En los puntos de transferencia y de carguo de las cintas transportadoras, se hace necesario el uso de faldones para retener el material sobre la cinta desde el momento que el material deja atrs el chute y llega a la misma velocidad de la cinta. Y como resultado el uso de faldones previene que ocurran derrames en las zonas de carguo y transferencia , al igual que ayudan a encentrar el material sobre la cinta. Normalmente los faldones son extensiones de los laterales de los chutes de transferencia, y estos se extienden de forma paralela uno del otro por varios metros a lo largo de la cinta. Y estos, tpicamente son hechos de acero, aunque en algunos casos se ha utilizado madera, debido a que esta ltima puede causar menos dao a una cinta. Junto con los faldones, es comn el uso de guarderas de goma para prevenir la fuga de material por los espacios entre el faldn y la cinta. En la figura N1 se puede apreciar un chute de transferencia con sus guarderas correspondientes, y adems se pueden apreciar los polines de impacto en la zona de carguo de material, tal como ha sido recomendado en captulos anteriores.

Figura N 1 Chute con Faldones 2.0 Diseo de Faldones. Los faldones son normalmente soldados a las paredes laterales de los chutes, aunque hay casos en los cuales se utilizan flanges y pernos para sujetar estos, y cuando se utiliza esta ltima alternativa, entre los flanges se colocan planchas de goma para que acten como una junta o empaquetadura.

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En las zonas de carguo de material sobre las cintas, se tiende a generar mucho polvo, causado por las turbulencias que ocurren al material depositarse sobre la cinta. Y por esta razn, al igual que se utilizan chutes con cubierta, tambin los faldones pueden ser cubiertos y provistos con compuertas de acceso o mirillas. Los faldones nunca deben llegar directamente hasta la cinta transportadora, y es por esta razn que se utilizan guarderas de goma, como aparecen mostradas en la figura N 2.

Figura N2 Faldones con Guarderas de Goma. Las guarderas , normalmente son hechas de goma con dureza mnima entre 60 y 100 Shore A, y estas son sujetadas a los faldones por va de abrazaderas o por planchas de acero con pernos. Y la altura de estas se puede ajustar, para asegurar que haya un buen sello entre la cinta y el faldn. Hoy da existen un gran nmero de modelos de guarderas, algunas son bloques de 30 cm. de largo y otras son secciones de un metro de largo, las cuales son ms difciles de mantener ajustadas. Pero lo importante es que haya un buen sello entre la cinta y la guardera. El espacio mnimo entre los faldones y la cinta, no debe ser menos de 1 pulgada ( 25.4 mm ).Y como se puede apreciar en la figura N 2, existe un espacio entre el faldn y la cinta transportadora, siendo el propsito de este espacio, prevenir que la cinta haga contacto con la superficie de metal del faldn, causndole dao a la cinta. Para prevenir que entre el faldn y la cinta se alojen piedras grandes que le puedan causar dao a la cinta, Y por lo cual se recomienda que la distancia entre el faldn y la cinta aumente en la direccin de flujo de la cinta, como aparece en la figura N 3.

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Figura N 3 Espacio entre Faldn y Cinta Utilizando el sistema descrito en la figura N 3, si alguna partcula gruesa se aloja entre el faldn y la cinta, esta es desalojada por la cinta a medida que esta se desplaza hacia adelante. En aplicaciones donde se maneja una mezcla de partculas gruesas y finas, es comn que los faldones no queden paralelos uno del otro, sino que se abran hacia los lados y en la direccin de flujo de la cinta, de modo de evitar que partculas gruesas se alojen entre la cinta y el faldn. Y en la figura N 4, se muestra el tipo de diseo antes mencionado.3 a 5 grados de divergencia

Figura N 4. Diseo de Faldones a Utilizar Cuando hay Presencia de Partculas muy Gruesas. En aplicaciones donde se utiliza un conveyor con una cinta transportadora plana, o sea con slo un poln horizontal, entonces se deben utilizar faldones con guarderas a todo el largo del conveyor, como es el caso de los beltfeeders.

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3.0 Espacio entre los Faldones. El espacio entre un faldn y el otro no debe exceder 2/3 del ancho de la cinta, o sea en el caso de una cinta de 36 ( 914 .0 .mm ) el espacio entre faldones no debe exceder 24 ( 609.6 mm ), prefiriendo que el espacio entra faldones sea de del ancho de la cinta. Y la excepcin es en el caso de conveyors planos, donde se trata que las guarderas estn lo ms cercano posible a los bordes de la cinta; y lo mismo ocurre cuando se manejan productos hmedos en forma de queque, como los concentrados de minerales despus de los filtros, donde se pueden utilizar los faldones espaciados lo ms cercano posible a los bordes de la cinta. 4.0 Largo de los Faldones. Cuando el material es cargado en la direccin de flujo de la cinta, el largo del faldn es una funcin de la diferencia entre la velocidad de carguo del material ( en el momento en que este llega a la cinta ) y la velocidad de la cinta En casos en los cuales la diferencia es pequea, el largo de los faldones se puede calcular a razn de 2 pies ( 60 cm. ) por cada 100 pies ( 30.5 mts ) por minuto de velocidad de la cinta. Y el largo de los faldones nunca debe ser menos de 3 pies ( 914 mm.); y los faldones, como se puede apreciar en la figura N 1, siempre deben terminar sobre un poln , en lugar de entre polines. 5.0 Altura de los Faldones. La altura de los faldones debe ser la suficiente para retener el volumen de material entre estos cuando ste es cargado o depositado sobre la cinta. Y ms adelante, se muestra una tabla en la cual aparece la altura recomendada para los faldones , dependiendo de las caractersticas de la cinta, el tamao del material, y el tipo de polines.

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Tabla N 1 Altura de los Faldones de Acuerdo con el Tamao de Partcula 6.0 Guarderas. Tal como se ha mencionado con anterioridad, para prevenir la filtracin de partculas finas entre los faldones y la cinta transportadora, se utilizan guarderas de goma blanda, las cuales se extienden todo el largo de los faldones. Y estas guarderas son sujetadas por abrazaderas o pernos, lo que permite ajustar la altura de estas guarderas, de modo de que estas descansen suavemente sobre la cinta; pero se debe tener cuidado de no presionar las guarderas demasiado contra la cinta, para as minimizar la friccin que estas imparten Las guarderas pueden ser instaladas de forma vertical o inclinadas, de modo de tener un buen sello entre la guardera y la cinta; y normalmente las guarderas inclinadas forman un mejor sello, que las verticales. Siempre que se utilizan guarderas se deben tomar las siguientes precauciones: 1- Nunca utilizar pedazos de cinta transportadora en lugar de guarderas de goma maciza, ya que partculas finas se pueden alojar entre las

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fibras de las telas y causar ranuras sobre la superficie de la cinta transportadora. 2- No forzar las guarderas contra la superficie de la cinta, ya que esto puede causar ranuras en la superficie de la cinta. 3- Evitar aplicar demasiada presin con las guarderas a la cinta transportadora, ya que esto le pone mayores demandas de potencia al sistema. Cuando se hacen los clculos de potencia de un conveyor, siempre se debe tomar en consideracin el nmero de puntos de carguo de la cinta, y el largo de las guarderas en estos puntos; ya que estas le aplican presin a la cinta y por lo cual se necesita mayor potencia para operar la cinta. Y por otro lado hay que recordar, que cuando el material hace contacto con las paredes de los faldones , tambin se genera friccin, lo cual le impone mayores necesidades de potencia al conjunto de transporte. 7.0 Cubiertas para los Faldones. Debido a que en los puntos de traspaso siempre se genera polvo, es comn la instalacin de cubiertas sobre los faldones para prevenir que el polvo salga a la atmsfera. Pero se debe tener cuidado cuando se instalan las cubiertas, de modo de dejar suficiente espacio para el material salir y no atorarse entre la cubierta y la superficie de la cinta. 8.0 Faldones para Puntos de Carguo Intermedios. Es comn que una cinta transportadora sea cargada en ms de un punto, y por lo cual se deben tomar consideraciones especiales, cuando esta situacin ocurre. Debido a que la cinta llega cargada con material a un punto de carguo intermedio, es importante que se tome en consideracin el ancho de la carga y la altura de esta antes de llegar a este punto, para as dejar suficiente espacio para que este material entre, sin restricciones, al punto de carguo intermedio. Es tpico que en los puntos de carguo intermedios, no se utilicen guarderas de goma a lo largo de los faldones, ya que el material que la cinta transporta, forma un sello entre la parte superior de los faldones y la cinta transportadora. En los puntos de carguo intermedio, es muy difcil evitar que salga polvo a la atmsfera al igual que evitar que ocurran derrames de material; por lo cual es comn, que si los puntos de carguo intermedio estn cerca uno del otro, entonces los faldones se extienden desde un punto de carguo hasta el otro y as evitar derrames.

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Seccin 6 Detectores de Metales

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1.0 Introduccin. Debido a que, no todas las partculas de chatarra que se encuentran con el mineral no son de fierro, se hace necesario tener un equipo que permita la deteccin de stas, para su eventual remocin. Y para cumplir con esta primera funcin se utilizan los detectores de metales. Los detectores de metales, tal como su nombre lo dice, solamente detectan las partculas de metal, pero no las remueven, y por lo cual, el uso de estos equipos requiere una remocin manual del pedazo de chatarra detectado o de un sistema de remocin automtica. Antes de proceder a ahondar sobre el tema de los detectores de metales, es necesario resaltar, que estos son un complemento a los electroimanes suspendidos, y no un substituto de estos. Sin electroimn suspendido antes de un detector de metales, el nmero de detecciones sera tal, que la cinta transportadora estara detenida, a lo mnimo, cada 10 0 15 minutos 2.0 Componentes y Mtodo de Operacin de un Detector de Metales. Los detectores de metales son equipos electrnicos, muy simples, como se puede apreciar en la figura N 1 y adems son equipos fciles de instalar y operar. Pero como todo equipo electrnico son muy sensibles a la vibracin, a los impactos y a interferencias elctricas. Bsicamente todos los detectores de metales son muy similares y operan de forma muy similar; ya que casi todos los modelos en existencia para la mayora de los fabricantes fueron diseados por la misma persona.

Figura 1 Detector de Metales Tpico. El detector de metales tpico consta de los siguientes componentes: abUn marco de montaje con amortiguadores de vibracin. Una bobina transmisora. 59

cde-

Una bobina receptora Un panel de control con procesador de seales. Un sistema de aviso de deteccin, como una luz o una alarma sonora. fUn marcador de metales detectados, o un sistema de remocin automtica de los metales detectados.

La bobina transmisora se ubica en la parte superior del marco de montaje y esta opera sobre el mineral que pasa por la correa. La misin de esta bobina es la de generar una seal oscilante. Y la bobina receptora, que se encuentra ubicada en la parte inferior del detector, recibe continuamente las seales de la bobina transmisora . Cuando ocurre una interrupcin en la seal enviada por la bobina transmisora, esta interrupcin es detectada , y automticamente se activa el sistema de alarma del detector. Bsicamente las interrupciones son causadas por partculas, que son altamente metalizadas y adems son buenas conductoras de la electricidad. Mientras ms grande es la partcula metlica, mayor es la interrupcin que causa , y ms fciles son de detectar. Y por otro lado, mientras mayor es la conductividad elctrica del metal de la partcula, ms fciles son de detectar, por ejemplo: siendo iguales en tamao y forma, es ms fcil detectar una partcula de cobre, que una de acero inoxidable. Es necesario resaltar, que la forma de la partculas tambin afecta la facilidad con la que estas pueden ser detectadas. Las esferas y piezas cilndricas, son las ms difciles de detectar, mientras los cubos y piezas irregulares, son muy fciles de detectar. El sistema de alarma del detector de metales, una vez activado procede a activar los componentes que se han incorporado al sistema, que pueden ser los siguientes: a- Activar un interruptor que detiene a la correa y transportadora y simultneamente hace sonar una alarma para avisarle al operador que la correa ha sido detenida por el detector. Y entonces, el operador va a la correa transportadora y remueve el pedazo de metal que fue detectado. Es comn que se utilice un marcador para marcar el rea en la correa donde se detect el pedazo de metal . Y ste marcador puede ser una tinta a base de agua o puede ser un barra de metal blando o madera, con una bandera o pedazo de trapo que brille en la oscuridad. La tinta tiene el problema que esta tiende a congelarse con los cambios de temperatura y requiere que se le agregue un anticongelante ( normalmente un poco de alcohol de madera o anti congelante para radiadores). Y es por esta razn que el uso de un marcador , como las banderas, es ms comn.

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b- Activar un sistema de rechazo, que sin detener la correa transportadora, permite la remocin de las partculas de metal que fueron detectadas. Y entre los sistemas de rechazo se encuentran los sistemas que aparecen en las ilustracin N 2 .

Figura N 2 Sistema de Rechazo con Conveyor Corto Reversible. El sistema que aparece en la ilustracin N 2, se activa cuando una partcula de metal es detectada y el panel de control enva una seal a la correa de traspaso; de modo que esta se detenga momentneamente y cambie de direccin para que cuando la partcula de metal llegue a esta correa , esta caiga al chute de rechazos. Y despus de un tiempo predeterminado, la correa vuelva a correr en la direccin de flujo original. En la prctica, los resultados con el sistema anteriormente descrito no han sido muy satisfactorios y las prdidas de material son abundantes, por lo cual este sistema no es muy utilizado por las faenas mineras. Debido a los problemas que ha habido con los sistemas automticos de rechazo de chatarra metlica , el sistema ms comn es el de detener la correa y retirar la chatarra manualmente. Pero el gran problema con este sistema, es la necesidad de detener la correa transportadora, lo que significa tener que detener todo el sistema de manejo de materiales antes de la correa, lo cual puede significar una reduccin de produccin significativa. Normalmente, cuando el detector detiene la correa, se prende una alarma sonora de modo de indicarle al operador que la correa ha sido detenida por el detector de metales.

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Un gran problema , que surge con los detectores de metales que detienen la correa, es que si las detenciones de la correa son frecuentes, ms de dos veces por hora, los motores de las correas tienden a sobre-calentarse, y hasta se pueden quemar las bobinas de stos. 3.0 Accesorios necesario en todo sistema detector de metales. La experiencia ha demostrado, que todo detector de metales debe venir equipado con tres componentes, que son crticos para la operacin, pero que los fabricantes los ofrecen como componentes opcionales. Y estos componentes son los siguientes: a- Clip detectors. b- Detector de barras largas . c- Parachoques para la bobina transmisora. 3.1 Clip Detectors Debido al auge que han ido tomando el uso de empalmes metlicos en las cintas transportadoras, y debido a que estos empalmes son detectados por los detectores de metales, todo detector de metales debe ser pedido con un detector de empalmes metlicos, tambin conocido como un clip detector. Los detectores de empalmes metlicos son instalados alrededor de 20 metros antes del detector de metales, y estos detectan el empalme y permiten que el detector no detecte los empalmes mecnicos cuando estos pasan por el detector de metales, previniendo que la cinta transportadora sea detenida innecesariamente. En la figura N 3, se puede apreciar, el esquema tpico, de un sistema que integra un detector de empalmes mecnico y un detector de metales .

Figura N 3 Esquema Tpico de un Detector de Metales Con Detector de Empalmes Mecnicos

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Si no se tiene un detector de empalmes metlicos, antes de un detector de metales, entonces no se pueden utilizar este tipo de empalmes en la cinta transportadora; ya que cada vez que el empalme pasa por el detector de metales, la cinta sera detenida por ste. 3.2 Detector de Barras Largas Adems de los detectores de empalmes mecnicos, tambin se debe considerar, que el detector venga provisto de un detector de barras largas ( long bar detector ), ya que las barras largas, brocas, y tubos tienden a alinearse en la direccin de flujo de la cinta, y esto hace que sea muy difcil detectar este tipo de chatarra. Y es por esta razn que siempre se debe considerar la adquisicin de un detector de barras largas, cuando se adquiere un detector de metales. Es necesario resaltar, que en la minera la presencia de barras largas es muy comn, principalmente brocas, tubos y pedazos de cadena de construccin. Y como estas barras tienden a alinearse en la direccin de flujo de la cinta transportadora, y tienden a caer de forma vertical, resultan en ser el causante de la mayora de las perforaciones que le ocurren a en las cintas transportadoras. Principalmente estas perforaciones ocurren en los puntos de traspaso de mineral. Es comn , que cuando una barra perfora una cinta transportadora, la barra se aloje contra los polines de impacto y sea retenida por estos, lo cual resulta en un corte a todo lo largo de la cinta. Y no es fuera de lo comn , que ocurran cortes de 100 0 200 metros de largo. 3.1 Parachoque Protector de la Bobina Transmisora. En una operacin minera, por una razn u otra, es comn que las cintas transportadoras se sobrecarguen , y el espesor del manto de carga aumenta a tal nivel , que sta hace impacto con la bobina transmisora del detector de metales. Y como es de esperar, la bobina al recibir un impacto directo, se puede quebrar o daar. Para evitar que un aumento significativo, en el espesor de la carga sobre la cinta, es que los fabricantes de detectores de metales, han desarrollado un sistema, como el que aparece en la figura N 4, el cual consiste en montar un parachoque de goma blanda a la bobina transmisora. Y est montada en un balancn o pivote, de modo que si el parachoque es impactado, entonces la bobina se desplaza hacia atrs, y no es impactada por la carga. Una vez que la sobrecarga disminuye, la bobina transmisora retorna a su posicin original.

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Figura N 4

Sistema de Parachoque para Proteger la Bobina Transmisora Aunque los fabricantes de detectores de metales, consideran el conjunto de parachoques como un accesorio opcional, desde nuestro punto de vista, este componente debe formar parte integral de todos los detectores de metales; pues es un hecho que siempre va a haber la posibilidad , de que una cinta transportadora se sobrecargue. 4.0 Problemas con Detectores de Metales. Adems del problema de impacto por sobrecargas en las cintas transportadoras, que ya fue mencionado, existen otros problemas, que aquejan a los detectores de metales. Y entre estos se encuentran los siguientes : 1- Detecciones falsas. 2- Presencia, de minerales altamente metalizados , en la carga. 3- Uso de empalmes mecnicos, sin incorporar un detector de clip, o empalmes. 4- Sobre calibracin del sistema de deteccin. 5- Cables de conexin sueltos o soldados. En los prrafos siguientes , procederemos a describir cada una de estas fuentes de problemas. 4.1 Detecciones Falsas. 64

Es muy comn que un detector de metales active el sistema de alarma, y cuando el operador va a retirar el supuesto pedazo de metal , que fue detectado, ste no se encuentre. Y esto es lo que es conocido como detecciones falsas. Entre las causas de detecciones falsas, se encuentran : a- Vibracin excesiva del detector o de la caja de control. Y es por esto, que los detectores de metales deben ser montados sobre bases que estn provistas de amortiguadores aislantes de la vibracin ( tambin conocidas como shock mounts ). b- Seales de radio transmisores porttiles, que son operados en la cercana de un detector de metales. c- Seales generadas por algn cable elctrico , que est partido o hace contacto intermitente, y que est ubicado en la cercana de un detector . d- Alguna persona que pas muy cerca de un detector, portando alguna herramienta grande o algn pedazo grande de metal. e- Pedazos de basura, como papel alusa, cajetillas de cigarros con envoltura de papel de aluminio. Como se puede ver una gran parte de las detecciones falsas se pueden prevenir, y es bsicamente cuestin de informar y entrenar al personal sobre estas. 4.2 Presencia de Minerales Altamente Metalizados. La presencia de minerales altamente metalizados, como es el caso del cobre nativo la magnetita , otros minerales de fierro, con leyes superiores al 10 % de Fe, debido a su alta conductividad de la corriente elctrica, son fcilmente detectados por el detector.