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Ing. Edward Vásquez, M.Sc.

BUENAVENTURA INGENIEROS S.A.

TRUJILLO, JUNIO-2013 2 INTRODUCCION

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¿Métrica? • Fuentes alemanas, Goodyear.

¿Unidades estándar de EE.UU. ? • CEMA, Goodyear.

¿Otras unidades? • Conti Technik, otras.

UNIDADES

Título BIBLIOGRAFIA

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Manual GoodYear.

CEMA.

Libro ContiTechnik.

Diapositivas.

Textos varios. • Manuales de fabricantes de fajas. • Manuales de fabricantes de transportadoras. • Manuales de fabricantes de componentes.

Título

1. Uso de Fajas en Minería.

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Una de las herramientas mas eficientes para

transporte de material

Título USOS EN INDUSTRIA MINERA - VENTAJAS

Costo unitario de transporte muy bajo: •Mucho mas bajo que transporte en los camiones

$/t/km.

Puede ser usado en pendientes largos: •Camiones: 10%; Fajas: 30%, rieles: 4%.

Transporte continuo (ventajas varias): •Tasas de transporte grandes.

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Título DESVENTAJAS

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Requiere material bien fragmentado; no sirve para

transporte de rocas grandes.

• Tamaño máximo de gruesos menos de 1/3 de

ancho de la faja.

• ¿Costo de chancado?.

No hay mucho flexibilidad.

• Punto de carga y descarga fijo.

Costo de capital largo.

Título Otros usos en Minería

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Sirve bien para transporte de material chancado: •Canteras, plantas de procesamiento.

También para pendientes grandes (cortas distancias

de tranporte): •Tajos abiertos profundos, plantas de procesamiento.

Transporte contínuo con ventajas relacionadas a este

modo de operación.

2. Propiedades de los Materiales

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SIEMPRE empieza con investigación de propiedades de material

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

Propiedades del Material !! Controlan eficiencia de transporte

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

Características Importantes del Material

Densidad.

Angulo de reposo y reposo dinámico.

Tamaño de material y contenido de gruesos.

Abrasividad.

Generación de polvo.

Cohesión y compactación.

Propiedades químicas ….

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

Densidad

Material in-situ (bank) y esponjado

•¡Que es esponjamiento!!

"¡Cuidado: mineros usan densidad in-situ

frecuentamente!

La diferencia entre los dos:

•Factor de esponjamiento.

•Resulta que el volumen de material tranportado es más

grande que lo in-situ (bank).

La densidad puede cambiarse durante el transporte:

•Tranporte sobre fajas transportadoras.

3. Tasa de Transporte

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¿Qué puede hacer una correa por tí?

…o qué correa necesitas para hacer tu trabajo!!

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

¿ tasa de transporte?

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

Actualizando : Propiedades del Material

Densidad

•Correa transporta volumen.

•Tasa de Transporte definida como tonelaje.

•Diseño de la correa debe considerar la densidad

aparente del material.

Angulo de reposo dinámico

•Comparación con el ángulo de reposo (estático)

•¿Valores típicos?

Capacidad de transportar gruesos.

Otras propiedades.

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

Tasa de transporte ( carga)

Una función de:

1.Sección transversal sobre la faja.

2.Velocidad de la faja.

TROUGHING

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

Sección Transversal del material

Propiedades de la faja: • Ancho de la faja. • Angulo de perfil de la faja.

Propiedades del material: • Angulo de reposo dinámico. • Consistencia del material.

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

Ancho de Faja & Tamaño del Material

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

Velocidad de la Faja Vs. Su Operación

Mientras mayor la velocidad:

• Más difícil es la operación.

• Se requieren controles más sofisiticados.

• Requerimientos de mantención mayores.

Mientras es menor la velocidad:

• Más fácil el control de la faja.

• Aplicación menos exigente.

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

Velocidad de la Faja Vs. Su Operación

Rangos de velocidades de las fajas. •Lento: 1 m/s. •Rápido: 5 m/s.

Ventajas, problemas, aplicaciones: •Velocidades bajas de las fajas. •Velocidades altas de las fajas.

Unidades: m/s ó fpm.

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

Velocidad de la Faja Vs. Su Operación

• Capacidad de transporte depende de la

velocidad de la faja y de la sección transversal

del material.

• Sección transversal del material depende del

ancho y ángulo de perfil de la faja, y del

ángulo de reposo dinámico.

• Siempre diseñar una faja para la tasa “peak”

4. Fricción de Impulso

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Fricción, ángulo de envoltura, pretención.

Título

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El Principio de la Fricción de Impulso

La fuerza es transmitida desde la

polea motriz a la faja o viceversa.

El mecanismo para transmitir la

fuerza, es la fricción

Para que la fricción exista la faja

se debe empujar contra la

polea.

Este "empuje" es proporcionado por

la pretensión de la faja.

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

El Principio de la Fricción de Impulso

Fricción de acoplamiento:

T1 / T2 < e μα

T2,T1 - fuerzas en la faja en la polea.

e - base del logaritmo natural, sin dimensión.

μ - coeficiente de fricción entre la correa y

la polea impulsora, sin dimensión.

α - ángulo con que la faja envuelve la polea

impulsora (ángulo de la envoltura), radianes.

Si ocurre que:

T1 / T2 > e μα

La faja se deslizará en la polea sin transmitir

ninguna fuerza

Conclusión:

•Hay un límite en cuánto fuerza se puede

transferir para un valor de μ, α y T1 dado.

La fuerza que tira la faja se limita por:

• Fricción faja-polea.

• Angulo con que la faja envuelve la polea impulsora.

• Pretensión de la faja.

La longitud máxima de transporte (vuelo) es limitada

Maximizar la fuerza que tira la faja:

• Asegure la alta fricción de la faja-polea, μ.

• Asegure un suficiente ángulo de envoltura, α.

• Proporcione una fuerza suficiente de compensación, T1.

5. Estimado de la Potencia del Motor

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Fricción, ángulo de envoltura, pretención.

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

Energía

La impulsión del transportador necesita tener suficiente energía para :

• Mover el transportador y sus piezas.

• Mover el material horizontalmente.

• Mover el material verticalmente

• Fajas.

Polines.

Motores.

Equipos de limpieza.

Chutes (transfer).

Otros.

Una estimación exacta de la tensión en la correa se

basa en la cuantificación de “unidades de resistencia” (“unit

resistances”) El libro CEMA provee de toda la información. Información similar se puede obtener de Goodyear

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

Principales componentes

- Polea cabeza/cola

- Polines de carga

- Polines de retorno

- Polines de impacto

-Polines de guía

-Tensor de gravedad/ tornillo

-Limpiadores

-Otros

Título

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Tensor de Gravedad

-Polines de carga

-Polines de retorno

-Polines de impacto

-Polines de guía

-Otros

Provee a la faja de la pretensión requerida a lo largo de

toda la faja: Para prevenir deslizamientos en las poleas.

Debe compensar los cambios en el largo de la faja:

• Estiramientos, temperatura ….

Tensor Fijo (rigido)

•Screw (tensor a

tornillo), hidráulico.

•Pretensión limitada

durante el arranque

y el frenado.

Título

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Para transporte eficiente uno

tiene que conocer propiedades

del material

APLICACIONES – AMPLIACION SMEB

Título APLICACIONES EN UNCIRCUITO DE CHANCADO

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Título CHANCADO PRIMARIO - Doble Roll CRUSHER

Flexibilidad de abertura

y tamaño de producto

Esta chancadora cuenta con dos

rodillos, de los cuales uno de ellos se

encuentra fijo y el otro flotante

soportado por cilindros hidráulicos.

La abertura entre los rodillos puede

ajustarse para optimizar el tamaño de

salida del producto, gracias a esta

tecnología el producto puede

mantenerse constante en caso de

desgaste.

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Título UCS (Mpa)................................114.8

Índice de abrasión..................... 0.062

Tamaño material descarga .. 150 mm

Densidad material descarga 1.90 t/m³

Humedad del material..............10%

Temperatura máxima...............14.6°C

Temperatura mínima..................-7°C

Chancadora de rodillos: SANDVIK CR 810 – 12 – 20 Semi-móvil. Capacidad del sistema: 1500 tph Apron feeder :1x150 kW (velocidad variable – VDF)

Unidad Híbrida CR810/12-20: 2x200 kW

Faja transportadora 1x 220 KW (velocidad variable – VDF)

Material a ser procesado: Pb-Zn (plomo-zinc)

Tamaño del material (ROM) máx. entrada al chancador: … 600 mm

Densidad del material entrada al chancador...........................2,20 t/m³

CHANCADOR PRIMARIO SANDVIK CR 810 – 12 – 20

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Título CHANCADO PRIMARIO

Con el propósito de eliminar los trozos de mineral mayores a los aceptados por la boca de la chancadora, seinstalará un rompedor de rocas hidráulico. Sobre la chancadora de rodillos primario (CR 810-12-20) se ubicará un apron feeder, con una inclinación de 18. Bajo la chancadora de rodillos, en la descarga, se considera una faja ancha que permite la descarga de la trituradora primaria y recoger los derrames del apron feeder.

Aquí se inicia otro de los grandes problemas del proyecto, con material con alto contenido de arcillas.

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Título TRANSPORTE DE MATERIAL - PROBLEMAS

• Atoros , derrames, material que no cae centrado en la correa.

• Alturas de caída de material excesivas.

• Control de velocidades para evitar desgastes prematuros

en los puntos de impacto del material.

• Desgaste prematuro de las planchas de recubrimiento y cubiertas de cintas.

• Cajas de piedra ineficientes.

• Accesos para mantenimiento inexistentes o de acceso difícil al personal.

• Ángulos de inclinación no adecuados para el tipo de material transportado

• Diseños no adecuados para facilidad de desmontaje al tener que retirar la polea

de cabeza ó instalación de la cinta.

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Título TRANSPORTE DE MATERIAL

Es decir, es un material que absorbe agua y la atracción entre

sus partículas actúa para producir una masa que se mantiene unida y se

deforma plásticamente .

El Método de Elementos Discretos (DEM): simula el comportamiento

mecánico de un medio formado por un conjunto de partículas las cuales

interaccionan entre si a través de sus puntos de contacto.

Método de Elementos Discretos (DEM)

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La presencia de un alto

contenido de arcillas

(20% - 30%) hace que

este mineral sea

altamente cohesivo.

Título TRANSPORTE DE MATERIAL

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Título

FOTO / IMAGEN

TRANSPORTE DE MATERIAL SOBRE TERRENO

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Título PLANTA DE LAVADO – CHANCADO SECUNDARIO- TERCIARIO

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Título PLANTA DE LAVADO – CHANCADO SECUNDARIO

Tambor lavador o Scrubber.

Zarandas banana

Zarandas de alta frecuencia.

Ciclones para deslamado.

Clarificación de los finos. 39

Título PLANTA DE LAVADO

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Tambor lavador o Scrubber.

Zarandas banana

Título CHANCADO TERCIARIO Y ZARANDA TERCIARIA

Chancadora secundaria de rodillos SANDVIK CR 810 – 08 – 30 41

Título CHANCADO PRIMARIO Y SECUNDARIO

CHANCADORA SECUNDARIA DE RODILLOS CR 810 – 08 – 30 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

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Título CHANCADO TERCIARIO - HPGR

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Título CHANCADO TERCIARIO - HPGR

Las prensas de rodillos abrasivos de alta presión (HPGR) se introdujeron como una nueva tecnología de molienda en 1984. Desde entonces, se instalaron con éxito en un amplio numero de plantas en todo el mundo, principalmente para cemento y piedra caliza.

Recientemente, las HPGR también se aplicaron en plantas de procesamiento mineral, en su mayor parte para el tratamiento de minerales de hierro y diamantes.

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Título CHANCADO TERCIARIO - HPGR

Beneficios de la molienda de alta presión Las prensas de rodillos abrasivos de alta presion (HPGR) ofrecen diversos beneficios a la industria minera, tales como: • Bajo consumo de energía, 0,8-3 kWh/t • Capacidad de procesar minerales húmedos, hasta un 10% • Requisitos de bajo mantenimiento • Requisitos de espacio reducido • Bajo nivel de vibraciones y ruido • Alta disponibilidad, >95% • Extensa vida útil de la superficie de desgaste, 4000-36000 horas

Reducción del índice de Trabajo de Bond correspondiente al material prensado. 45

Título Conminución entre partículas:

contactos de puntos múltiples por partículas sobre una partícula

Principio de operación Contrariamente a los rodillos convencio-nales para triturado, las partículas se rompen por compresión en un lecho de partículas relleno, que llega hasta los 300 Mpa. Es un proceso que excede la resistencia de compresión del material de alimentación. Este lecho de partículas se crea por presión entre dos rodillos de rotación opuesta.

CHANCADO TERCIARIO - HPGR

La esencia del proceso consiste en evitar el triturado de partículas individuales y realizar una molienda por compresión del material en el lecho de partículas. El triturado de partículas individuales puede incrementar el desgaste de la superficie del rodillo a través de altas cargas concentradas y cortes, y puede provocar daños a la superficie autógena de desgaste.

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Título

Principios de conminución: conminución de alta presión y proceso de rotura entre rodillos

Principio de operación El proceso de rotura se puede contemplar en dos etapas diferentes: 1. En la primera etapa, el material que ingresa al espacio ubicado entre los rodillos se somete a una aceleración para alcanzar la velocidad de rodillo periférica. Como resultado del estrechamiento entre los rodillos, el material se compacta en forma gradual y las piezas y partículas mas grandes se someten a un proceso de triturado previo. Además, se manifiesta un cierto grado de reordenamiento de partículas, que llenan los huecos presentes entre partículas.

CHANCADO TERCIARIO - HPGR

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Título 2. El material sometido a un triturado previo ingresa a una zona de compactación.

Esta zona involucra un espacio entre los rodillos definida por un sector que posee un ángulo de aproximadamente 7°. En esta zona de compresión se aplica la presión. La fuerza de presión actúa principalmente sobre todas las partículas que atraviesan la zona de compresión, a través de contactos de puntos múltiples entre las partículas en el lecho de compresión.

CHANCADO TERCIARIO - HPGR

Esto da como resultado la desintegración de la mayor parte de las partículas. Durante el proceso, se generan micro fisuras dentro de las partículas, y esto da como resultado el debilitamiento de dichas partículas para la siguiente etapa de molienda. 48

GRACIAS

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