diseño de MOLINO DE BOLAS
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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD PROFESIONAL “AZCAPOTZALCO” DISEÑO PRÁCTICO DE UN MOLINO DE BOLAS T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO MECÁNICO PRESENTA: Alcántara Valladares Juan Ramón MÉXICO, D.F. 2008
Transcript of diseño de MOLINO DE BOLAS
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL “AZCAPOTZALCO”
DISEÑO PRÁCTICO
DE UN
MOLINO DE BOLAS
T E S I S
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO MECÁNICO
PRESENTA:
Alcántara Valladares Juan Ramón
MÉXICO, D.F. 2008
Agradecimientos.
Esta tesis esta dedicada a mis padres, a quienes agradezco de todo corazón por su
amor, cariño y comprensión. En todo momento los llevo conmigo.
Agradezco a mis hermanos por la compañía y el apoyo que me brindan. Se que
cuento con ellos siempre.
Agradezco a dios por llenar mi vida de dicha y bendiciones.
Agradezco haber encontrado el amor y compartir mi existencia con ella, Sandra.
Agradezco a los amigos por su confianza y lealtad.
Agradezco a mi país por que espera lo mejor de mí.
Agradezco a mis profesores por su disposición y ayuda brindada.
Índice
Temas
Justificación.
Introducción.
Páginas
I.1 Fundamento teórico
I.1.1 Molinos 1
I.1.2 Movimiento de la carga en molinos 1-2
I.1.3 Partes principales de un molino 2-3
I.1.4 Factores que afectan la eficiencia de molienda 3
I.1.5 Volumen de llenado del molino 3-4
I.1.6 Circuitos de molienda y clasificación 4-5
I.1.7 Circuito cerrado de molienda y clasificación 5-6
I.2 Molino de bolas 6-9
I.2.1 Operación. 9-12
I.2.2 Eficiencias del molino 12-13
I.2.3 Parámetros del molino 13-14
I.2.4 Selección del molino 14
I.2.5 Capacidad y consumo de energía 14-15
I.2.6 Motor y transmisión 15
I.3 Funcionamiento de equipos patentados 15
I.3.1 Molino de bolas Allis-Chalmers. 15
I.3.2 Tipo rebosamiento 16
I.3.3 Molinos de varios compartimientos. 16
I.3.4 Molinos de tubo y Kennedy Van Saun 16-17
I.3.5 Molino de bolas Marcy. 17
I.3.6 Molino Koppers Co. Inc. 17-18
I.3.7 Molino Hardinge. 18
I.3.8 Molinos autógenos de volteo. 18
I.3.9 Molino Aerofall. 19
I.3.10 Molino Rockcyl. 19
I.3.11 Molino Rockpeb. 19
I.3.12 Molinos no rotatorios de bolas o cuentas perforadas. 19-20
I.3.13 Molino Sweco de dispersión. 20
I.3.14 Molino Attritor. 20-21
I.3.15 Molino Koppers. 21
I.3.16 Molino Bureau. 21
I.3.17 Molino Vibratorio. 21-22
I.3.18 Molino Vibracron. 22-23
I.3.18.1 Funcionamiento. 23-24
I.4 Métodos de molienda. 24
I.4.1 Molienda planetaria de bolas. 24-25
I.4.2 Clasificadores en seco. 25-26
I.4.3 Las aletas rotatorias. 26
I.5 Clasificadores. 27
I.5.1 Funcionamiento. 27-28
I.5.2 Clasificadores en húmedo. 28-30
Temas Páginas
I.6 Molinos de martillos. 30 I.6.1 Molinos de martillos sin clasificadores de aire internos. 31
I.6.2 Molinos Fitz. 32
I.6.3 Molinos de martillos con clasificadores de aire internos 32-33
I.7 Pilverizadores. 33
I.7.1 Mikro-Pulverizers. 33
I.7.2 Pulverizador de doble criba Blue Streak. 34
I.7.3 Pulverizador Atrita. 34
I.7.4 Pulverizador Aero. 34
I.7.5 Pulverizador Automatic. 34-36
I.7.6 Clasificador-pulverizador Hurricane Bauer. 36
I.7.8 Mikro-Atomizer. 36-37
I.7.9 Pulverizador Mikro-ACM. 38-39
I.7.10 Pulvocron (Strong Scott Mfg. Co.). 39-40
I.7.11 El pulverizador B & W Tipo E. 40-41
I.7.12 Pulverizador Bradley. 41
I.7.13 Pulverizador MBF. 41
I.8 Desintegradores 42
I.8.1 Desintegrador 42
I.8.2 Desintegradores Rietz. 42
I.8.3 Desintegradores en ángulo. 42
I.8.4 Datos técnicos de desintegradores en Rietz. 43
I.8.5 Molinos Turbo-Pulverizers y Turbo. 43
I.9 Molinos de clavijas. 43
I.10 Molinos de impacto. 43
I.10.1 Molinos Kollopex. 43-44
I.10.2 Molinos de impacto Entoleter. 44
I.11 Molinos de anillo y rodillo. 44-45 I.11.1 Molinos de anillo y rodillo sin clasificación interna. 45
I.11.2 Molinos de anillo y rodillo con clasificación interna por tamices. 45-46
I.11.3 Molinos de anillo y rodillo con clasificación interna por aire. 46
I.11.4 Molino de anillo y rodillo Raymond. 46
I.11.5 Molino Raymond de anillo y rodillo con clasificación interna por aire. 46-47
I.11.6 Molino de anillo y rodillo Williams. 47
I.12 Molinos de taza. 47
I.13 Molinos de frotamiento por discos. 47-48 I.13.1 Molino de fricción. 48
I.13.2 Molino de dos discos. 48-49
I.13.3 Trituradora Frigidisc. 50
I.13.4 Molinos de piedra o muelas de asperón. 50
I.13.5 Molinos de piedra o de muelas para "molienda de pintura". 50
I.14 Molinos de dispersiones y coloides. 51 I.14.1 Molinos de coloides para dispersión y emulsificación. 51
I.14.2 Molino Morehouse. 52
I.14.3 Molino Premier. 52
I.14.4 Molino Charlotte. 52-53
I.14.6 Molino Gaulin. 53
I.14.7 Molino Manton-Gaulin. 53
Temas Páginas
I.15 Molinos hidráulicos o de chorro. 54 I.15.1 Molino Micronizer. 54-55
I.15.2 Pulverizador de chorro. 56
I.15.3 Molino Jet-O-Mizer. 56
I.15.4 Molino de aire Trost de la Colt Industries. 56
I.15.5 Pulverizador de chorro Majac. 57
II.1 Diseño del molino de bolas. 58
II.1.1 Cálculo de capacidad. 58-59
II.1.3 Selección del reductor de velocidad. 59
II.1.4 Expresión de Dawn para dimensionamiento del molino. 59
II.1.5 Cálculo de velocidad del molino. 59-60
II.1.6 Volumen de carga y peso de la bola. 60-62
II.1.7 Velocidad crítica de rotación. 62
II.1.8 Cantidad y tipo de cuerpos moledores distribuidos en la cámara de molienda. 63
II.1.9 Consideraciones de llenado. 63-64
III.1 Diseño de la transmisión del molino de bolas. 65
III.1.1 Cálculo de engranes rectos. 65-68
III.1.2 Cálculo de la geometría de los engranes. 68-71
III.2 Cálculo de la flecha. 71-72
III.2.1 Calculando por criterio de ASME. 73
IV.2.2 Análisis por Soderberg. 73
III.2.3 Deformación angular 74
IV.2.4 Deformación lateral. 74
III.3 Selección de los cojinetes de bolas para la flecha diseñada. 75
III.4 Selección de acoplamientos. 76
III.4.1 Determinación del par nominal y los factores de servicio F1, F2 y F3 entre el
motor y reductor.
76-77
III.4.2 Determinación del par nominal y los factores de servicio F1, F2 y F3 entre el
reductor y el eje motriz.
77-78
IV.1 Mantenimiento. 79
IV.1.1 Concepto de Mantenimiento. 79
IV.2 Clasificación del Mantenimiento. 80
IV.2.1 Mantenimiento Correctivo. 80
IV.2.2 Mantenimiento Correctivo o a la Rotura. 80
IV.2.3 Mantenimiento Proactivo. 80
IV.2.3.1Mantenimiento Preventivo 80-81
IV.2.3.2Mantenimiento predictivo 81 IV.3 El mantenimiento propuesto es preventivo. 81-82
IV.3.1 Tipos de estándares. 82
IV.3.2 Estándares de mantenimiento. 82
IV.3.3 Procedimientos del trabajo de mantenimiento. 82
IV.3.3.1 Estándares del trabajo de mantenimiento. 82
IV.3.3.2 Planes de mantenimiento. 82-83
IV.3.4 Plan de mantenimiento anual. 83
Temas Páginas
IV.3.5 Planes de mantenimiento mensual. 83-84
IV.3.6 Planes para proyectos mayores de mantenimiento. 84
IV.4 Administración de proyectos. 84-85
IV.4.1 Conservación y uso de los registros de mantenimiento. 85-86
IV.4.2 Precauciones. 86
IV.4.3 Control de partes de repuesto. 86
IV.4.3.1 El método de cantidad fija es el más común para partes de
repuesto.
87-88
IV.4.3.2 Los métodos para estimar el presupuesto de mantenimiento más
común.
88-89
IV.5 Actividades de reducción de costos de la compañía. 89-90
IV.6 Control de lubricación. 90
IV.6.1 Métodos de pérdida total. 90
IV.6.2 Métodos auto contenidos. 91
IV.7 Mantenimiento predicativo y técnicas de diagnóstico. 91
IV.7.1 Técnicas de diagnóstico. 91-92
IV.7.2 El mantenimiento predictivo y sus fines. 92
IV.7.3 Técnicas aplicadas para el diagnóstico de la máquina. 92
IV.8 Planeación del mantenimiento anual para el molino de bolas. 93
Glosario.
Conclusiones.
Anexos.
Bibliografía.
Justificación.
El objetivo principal de este trabajo, es la descripción teórica de los principales
equipos de molienda existentes en la industria, así como sus partes y funcionamiento,
además de enfocarnos en el diseño de la transmisión del molino de bolas para la
obtención de grava, con el fin de eficientar el equipo realizando un diseño adecuado de
los elementos que componen el mismo.
Además de mencionar el mantenimiento que se debe de realizar para preservar
en óptimas condiciones el molino, evitando perdidas en la producción.
De esta manera, se espera que este trabajo sirva como un manual de consulta,
para aplicar los conocimientos básicos que aquí se dan en forma clara, ordenada y
concisa para la ayuda de futuras generaciones.
Introducción.
Molienda.
La molienda es una operación unitaria, que reduce el volumen promedio de las
partículas de una muestra sólida. La reducción se lleva a cabo dividiendo o fraccionando
la muestra por medios mecánicos hasta el tamaño deseado. Los métodos de reducción
más empleados en las máquinas de molienda son compresión, impacto, frotamiento de
cizalla y cortado.
Las principales clases de máquinas para molienda son:
A) Trituradores (Gruesos y Finos).
1. Triturador de Quijadas.
2. Triturador Giratorio.
3. Triturador de Rodillos.
B) Molinos (Intermedios y Finos).
1. Molino de Martillos.
2. Molino de Rodillos de Compresión.
a) Molino de Tazón.
b) Molino de Rodillos.
3. Molinos de Fricción.
4. Molinos Revolvedores.
a) Molinos de Barras.
b) Molinos de Bolas.
c) Molinos de Tubo.
C) Molinos Ultra finos.
1. Molinos de Martillos con Clasificación Interna.
2. Molinos de Flujo Energético.
3. Molinos Agitadores.
D) Molinos Cortadores y Cortadores de Cuchillas.
La operación de molienda se realiza en varias etapas:
La primera etapa consiste en fraccionar sólidos de gran tamaño. Para ello se
utilizan los trituradores o molinos primarios. Los más utilizados son: el de martillos,
muy común en la industria cementera, y el de mandíbulas.
Los trituradores de quijadas o molinos de mandíbulas, se dividen en tres grupos
principales: Blake, Dodge y excéntricos. La alimentación se recibe entre las mandíbulas
que forman una "V". Una de las mandíbulas es fija, y la otra tiene un movimiento
alternativo en un plano horizontal. Está seccionado por una excéntrica, de modo que
aplica un gran esfuerzo de compresión sobre los trozos atrapados en las mandíbulas.
La posición inclinada de la quijada móvil determina una obstrucción al material
por triturarse cuanto más abajo se encuentre éste, de tal forma que el material se va
acercando a la boca donde es triturado. La abertura de la boca puede ser regulada y con
esto poder tener variaciones en la granulometría obtenida de este triturador.
La segunda etapa sirve para reducir el tamaño con más control, manejándose
tamaños intermedios y finos. Para esta etapa el molino más empleado en la industria es
el molino de bolas.
El molino de bolas o de guijarros lleva a cabo la mayor parte de la reducción por
impacto. Cuando éste gira sobre su propio eje, provoca que las bolas caigan en cascada
desde la altura máxima del molino. Esta acción causa un golpeteo sobre el material a
moler; además de un buen mezclado del material. De esta manera la molienda es
uniforme.
El molino de bolas a escala industrial trabaja con flujo continuo teniendo dos
cámaras en su interior; la primera contiene bolas grandes de dos a tres pulgadas de
diámetro, mientras la segunda tendrá bolas de 1 a 1 1/2 pulgadas. Estos molinos
generalmente trabajan en circuito cerrado.
Tamizado.
La separación de materiales sólidos por su tamaño es importante para la
producción de diferentes productos por ejemplo. Arenas sílicas. Además de lo anterior,
se utiliza para el análisis granulométrico de los productos de los molinos para observar
la eficiencia de éstos y para control de molienda de diversos productos o materias
primas, entre otras como: cemento, caliza, arcilla.
El tamiz consiste de una superficie con perforaciones uniformes por donde
pasará parte del material y el resto será retenido por él. Para llevar a cabo el tamizado es
requisito que exista vibración para permitir que el material más fino traspase el tamiz.
De un tamiz o malla se obtienen dos fracciones, los gruesos y los finos: la
nomenclatura es la siguiente, para la malla 100, + 100 indica los gruesos y -100 indica
los finos. Si de un producto se requieren N fracciones ó clasificaciones, se requerirán N-
1 tamices.
Los tipos de tamices que vibran rápidamente con pequeñas amplitudes se les
llaman "Tamices Vibratorios". Las vibraciones pueden ser generadas mecánica o
eléctricamente. Las vibraciones mecánicas usualmente son transmitidas por excéntricos
de alta velocidad hacia la cubierta de la unidad, y de ahí hacia los tamices. El rango de
vibraciones es aproximadamente 1800 a 3600 vibraciones por minuto.
El tamaño de partícula es especificado por la medida reportada en malla por la
que pasa o bien por la que queda retenida, así se puede tener el perfil de distribución de
los gránulos en el tamizador de manera gráfica. La forma gráfica es generalmente la
más usada y existen muchos métodos en los que se realiza una presentación
semilogarítmica, la cual es particularmente informativa.
CAPITULO
I
Fundamento teórico
1
I.1 Fundamento teórico.
I.1.1 Molinos.
La molienda es la última etapa del proceso de conminución, en esta etapa las
partículas se reducen de tamaño por una combinación de impacto y abrasión, ya sea en
seco o como una suspensión en agua, también llamado pulpa. La molienda se realiza en
molinos de forma cilíndrica que giran alrededor de su eje horizontal y que contienen
una carga de cuerpos sueltos de molienda conocidos como “medios de molienda”, los
cuales están libres para moverse a medida que el molino gira produciendo la
conminución de las partículas de mena.
En el proceso de molienda partículas de 5 a 250 mm son reducidas en tamaño a
10 - 300 micrones, aproximadamente, dependiendo del tipo de operación que se realice.
El propósito de la operación de molienda es ejercer un control estrecho en el
tamaño del producto y, por esta razón frecuentemente se dice que una molienda correcta
es la clave de una buena recuperación de la especie útil.
Por supuesto, una sub-molienda de la mena resultará en un producto que es
demasiado grueso, con un grado de liberación demasiado bajo para separación
económica obteniéndose una recuperación y una razón de enriquecimiento bajo en la
etapa de concentración. Sobre-molienda innecesaria reduce el tamaño de partícula del
constituyente mayoritario, generalmente la ganga y puede reducir el tamaño de partícula
del componente minoritario, generalmente el mineral valioso, bajo el tamaño requerido
para la separación más eficiente. Además se pierde mucha energía, que es cara, en el
proceso. Es importante destacar que la molienda es la operación más intensiva en
energía del procesamiento del mineral.
I.1.2 Movimiento de la carga en molinos.
Una característica distintiva de los molinos rotatorios es el uso de cuerpos de
molienda que son grandes y pesados con relación a las partículas de mena pero
pequeñas con relación al volumen del molino, y que ocupan menos de la mitad del
volumen del molino.
Cuando el molino gira, los medios de molienda son elevados en el lado
ascendente del molino hasta que se logra una situación de equilibrio dinámico donde los
cuerpos de molienda caen en cascada y en catarata sobre la superficie libre de los otros
cuerpos, alrededor de una zona muerta donde ocurre poco movimiento hasta el “pie” de
la carga del molino, como se ilustra en la figura No. 2. Se pueden distinguir tres tipos de
movimiento de los medios de molienda en un molino rotatorio: a) rotación alrededor de
su propio eje, b) caída en cascada, donde los medios bajan rodando por la superficie de
los otros cuerpos y c) caída en catarata que corresponde a la caída libre de los medios de
molienda sobre el “pie” de la carga.
La magnitud del elevamiento que sufren los medios de molienda depende de la
velocidad de rotación del molino y del tipo de revestimiento del molino. A velocidades
relativamente bajas o con revestimientos lisos, los medios de molienda tienden a rodar
hacia el pie del molino y la conminución que ocurre es principalmente abrasiva.
2
Esta caída en cascada produce molienda más fina, con gran producción de polvo
y aumento del desgaste del revestimiento. A velocidades mayores los cuerpos de
molienda son proyectados sobre la carga para describir una serie de parábolas antes de
aterrizar en el “pie” de la carga. Esta caída en catarata produce conminución por
impacto y un producto más grueso con menos desgaste del revestimiento.
La velocidad crítica del molino, es la velocidad mínima a la cual la capa exterior
de medios de molienda se adhiere a la superficie interior del cilindro debido a la fuerza
centrífuga. A esta velocidad, la fuerza centrífuga es justo balanceada por el peso de los
medios de molienda. Normalmente el rango de trabajo es entre 70 a 80% de la
velocidad crítica.
Estructuralmente, cada tipo de molino consiste de un casco cilíndrico, con
revestimientos renovables y una carga de medios de molienda. El tambor es soportado
en muñones huecos fijos a las paredes laterales de modo que puede girar en torno a su
eje. El diámetro del molino, determina la presión que puede ejercer el medio en las
partículas de mena y, en general, mientras mayor es el tamaño de la alimentación mayor
necesita ser el diámetro. La longitud del molino, junto con el diámetro, determina el
volumen y por consiguiente la capacidad del molino.
La mena normalmente se alimenta continuamente al molino a través del muñón
de un extremo, y el producto molido sale por el otro muñón.
I.1.3 Partes principales de un molino.
Casco: El casco del molino está diseñado para soportar impactos y carga
pesada, y está construido de placas de acero forjadas y soldadas. Tiene perforaciones
para sacar los pernos que sostienen el revestimiento o forros. Para conectar las cabezas
de los muñones tiene grandes bridas de acero generalmente soldados a los extremos de
las placas del casco, los cuales tienen perforaciones para apernarse a la cabeza.
Extremos: Los extremos del molino, o cabezas de los muñones pueden ser de
fierro fundido gris o nodular para diámetros menores de 1 m. Cabezas más grandes se
construyen de acero fundido, el cual es relativamente liviano y puede soldarse. Las
cabezas son nervadas para reforzarlas.
Revestimientos: Las caras de trabajo internas del molino consisten de
revestimientos renovables que deben soportar impacto, ser resistentes a la abrasión y
promover el movimiento más favorable de la carga. Los extremos de los molinos de
barras tienen revestimientos planos de forma ligeramente cónica para inducir el
centrado y acción rectilínea de las barras. Generalmente están hechas de acero al
manganeso o acero al cromo-molibdeno, con alta resistencia al impacto, también los
hay de goma. Los extremos de los molinos de bolas generalmente tienen nervaduras
para levantar la carga con la rotación del molino. Ellos impiden deslizamiento excesivo
y aumentan la vida del revestimiento. Generalmente están hechos de fierro fundido
blanco aleado con níquel, Ni-duro, y otros materiales resistentes a la abrasión, como
goma. Los revestimientos de los muñones son diseñados para cada aplicación y pueden
ser cónicos, planos y con espirales de avance o retardo.
3
Los revestimientos del molino son de un costo importante en la operación del
molino y constantemente se está tratando de prolongar su vida. En algunas operaciones
serán reemplazados los revestimientos y elevadores por goma. Se ha encontrado que
esos son más durables, más fáciles y rápidos de instalar y su uso resulta en una
significativa reducción del nivel de ruido. Sin embargo se ha informado que producen
un aumento en el desgaste de medios de molienda comparados con los revestimientos
Ni-duro. Los revestimientos de goma también pueden tener dificultades en procesos que
requieren temperaturas mayores que 80ºC.
I.1.4 Factores que afectan la eficiencia de molienda.
Varios factores afectan la eficiencia del molino de bolas. La densidad de la
pulpa de alimentación debería ser lo más alta posible, pero garantizado un flujo fácil a
través del molino. Es esencial que las bolas estén cubiertas con una capa de mena; una
pulpa demasiado diluida aumenta el contacto metal-metal, aumentando el consumo de
acero y disminuyendo la eficiencia. El rango de operación normal de los molinos de
bolas es entre 65 a 80% de sólidos en peso, dependiendo de la mena. La viscosidad de la
pulpa aumenta con la fineza de las partículas, por lo tanto, los circuitos de molienda fina
pueden necesitar densidad de pulpa menor.
La eficiencia de la molienda depende del área superficial del medio de molienda.
Luego las bolas deberían ser lo más pequeñas posibles y la carga debería ser distribuida
de modo tal que las bolas más grandes sean justo lo suficientemente pesadas para moler
la partícula más grande y más dura de la alimentación. Una carga balanceada consistirá
de un amplio rango de tamaños de bolas y las bolas nuevas agregadas al molino
generalmente son del tamaño más grande requerido. Las bolas muy pequeñas dejan el
molino junto con la mena molida y pueden separarse haciendo pasar la descarga por
harneros.
I.1.5 Volumen de llenado del molino,
El volumen o nivel de la carga de bolas está relacionado con la dureza del
mineral y tonelaje de alimentación que puede tratar el molino para un mismo grado de
molienda. Por ejemplo, un aumento del tonelaje a tratar involucra un menor tiempo de
residencia, lo que se compensa con una mayor carga de bolas, a fin de aumentar la
probabilidad de contacto entre bolas y mineral. Lo mismo sucede frente a un mineral
que presenta una mayor dureza.
4
La carga de bolas de expresa usualmente como un porcentaje del volumen del molino
que es ocupado por las bolas. El cálculo de la fracción o nivel de llenado para un molino
en forma cilíndrica puede hacerse una vez que se conoce la altura desde la superficie de
la carga hasta el tope del molino. Denominamos h a esa altura y D al diámetro interno
del molino, tal como lo muestra la figura No. 1:
L
DH
h
fig. No. 1 diagrama DH, h y L
El volumen del molino ocupado por la carga está dado por el área del segmento
achurado multiplicado por el largo interno del molino y la relación matemática con la
que se determina él % de llenado de bolas es:
D
h126113bolas carga %
h = espacio disponible sin carga de bolas.
D = Diámetro del molino.
ecuación. No. 1
Normalmente los molinos con descarga por rebalse operan con un volumen
aparente de 40 a 42 % del volumen total del molino, realizando cargas periódicas y
controladas de bolas para recuperar aquellas gastadas durante la operación de molienda.
I.1.6 Circuitos de molienda y clasificación.
Los circuitos de molienda se utilizan para reducir el tamaño de las partículas de
mena al tamaño requerido para su beneficio.
5
La mayoría de las menas sulfuradas se muelen en circuitos húmedos usando una
o más etapas de molienda para obtener la liberación de los minerales necesarios para
producir un concentrado final que cumpla con los criterios deseados. Las ventajas de
molienda húmeda son:
1. - Menor consumo de energía por tonelada de producto.
2. - Mayor capacidad por unidad de volumen.
3. - Posibilita el uso de harneado en húmedo o clasificación mecánica,
centrifuga para controlar bien el tamaño del producto.
4. - Elimina el problema de polvo, criterio ambiental.
5. - Hace posible el uso de métodos simples de manejo y transporte de pulpas
tales como bombas, cañerías y canaletas.
Los hidrociclones son el equipo de clasificación usado en circuitos modernos de
molienda húmeda.
I.1.7 Circuito cerrado de molienda y clasificación.
La molienda en circuito cerrado es la más común en circuitos de molienda para
el procesamiento de minerales. Este tipo de circuito consiste de uno o más molinos y
clasificadores y producirá en forma eficiente un producto con un tamaño máximo
controlado y con un mínimo de material sobremolido.
El material molido que descarga el molino es separado por el clasificador en una
fracción fina y una gruesa. El tamaño de la separación es controlada por las condiciones
operacionales del hidrociclón.
En la operación en circuito cerrado no se intenta alcanzar toda la reducción de
tamaño en una pasada por el molino. Por el contrario el énfasis se concentra en tratar de
sacar el material del circuito tan pronto alcanza el tamaño requerido.
El material retornado al molino por el clasificador se conoce como carga
circulante y su peso se expresa como porcentaje del peso de la alimentación nueva al
circuito.
La molienda en circuito cerrado disminuye el tiempo de residencia de las
partículas en cada paso por el molino y también la proporción de material fino en el
molino comparado con molienda en circuito abierto. La sobremolienda del material se
trata de evitar en general para minimizar la producción de partículas excesivamente
finas que frecuentemente interfieren con los procesos de recuperación del metal.
La figura No. 2 ilustra un circuito cerrado convencional en el que la descarga del
molino se clasifica y separa en una porción de material fino (rebalse) que corresponde al
producto del circuito y otra porción de material grueso (descarga) que es la carga
circulante retornada al molino.
6
Alimentación
Fresca
Molino
Descarga
Rebalse
Agua
Drene
fig. No. 2. Circuito cerrado convencional.
I.2 Molino de bolas.
Los molinos de bolas, de piedras, de varillas, de tubo y de compartimientos
tienen una capa cónica o cilíndrica que gira sobre un eje horizontal, y se cargan con un
medio de molienda, por ejemplo, bolas de acero, pedernal o porcelana, o bien, con
varillas de acero. El molino de bolas difiere del de tubo en que es de longitud más corta
y, por regla general, dicha longitud no es muy distinta a su diámetro, de acuerdo con la
fig. No. 3. La alimentación a los molinos de bola puede ser de 2.5 a 4 cm (1 a 1 1/2 in)
para materiales muy frágiles, aunque por lo general el tamaño máximo es de 1.3 cm (1/2
in). La mayor parte de los molinos de bolas operan con una razón de reducción de 20 a
200:1. El tamaño usual de las bolas más grandes es de 13 cm (5 in) de diámetro.
fig. No. 3, Molino de bolas continuo, tipo rejilla, marca Marcy.
7
El molino de tubo es largo en comparación con su diámetro, utiliza bolas de
mayor tamaño y da un producto más fino. El molino de compartimientos que es una
combinación de los dos tipos anteriores, consiste en un cilindro dividido en una o más
secciones por medio de divisiones perforadas; la molienda preliminar se realiza en uno
de los extremos y la de acabado, en el extremo de descarga. Estos molinos tienen una
razón de longitud a diámetro superior a 2 y operan con una razón de reducción hasta de
600:1. Los molinos de varillas o vástago generan un producto granular más uniforme
que otros molinos giratorios, reduciendo al mínimo con ello el porcentaje de finos que
en ocasiones constituyen una desventaja.
El molino de piedras, es un molino de tubo con piedras de pedernal o cerámica
como medio de molienda, que pueden estar recubiertos con capas cerámicas u otros
materiales no metálicos. El molino de piedra y roca es de tipo autógeno en el que el
medio consiste en grumos de mayor tamaño que tienen un cribado preliminar en una
etapa precedente del diagrama de flujo de molienda.
El molino de bolas y el de piedras son fáciles de operar y sus aplicaciones son
muy variadas. Se tiene una capa de acero cilíndrica, sólo de este material o recubierta
con piedras, que contiene una carga de bolas de acero o piedras que giran
horizontalmente en torno a su eje, y la reducción del tamaño o pulverización se realiza
por medio del volteo de las bolas o de las piedras sobre la materia, que queda entre
ellas. Los molinos operan en húmedo o en seco, ya sea por lotes, en circuito abierto o en
circuito cerrado con clasificadores de tamaño
El tipo común de molino por lotes consta de una cubierta cilíndrica de acero con
cabezas de acero brindadas. Se tienen aberturas por las que se carga y descarga el medio
de trituración y el material de proceso. La longitud del molino es igual al diámetro o
menor que éste. La abertura de descarga se localiza generalmente en el lado opuesto de
la abertura de carga y, cuando se trata de moliendas en húmedo, cuenta casi siempre con
una válvula. Por lo común, se proporcionan uno o más orificios para liberar cualquier
presión desarrollada dentro del molino, introducir un gas inerte o abastecer la presión
necesaria para auxiliar la descarga del molino. Durante la molienda en seco, el material
se descarga hacia una campana por medio de una rejilla, que está por arriba de la
abertura de paso mientras gira el molino. La maquinaria cuenta con chaquetas para
calentamiento y enfriamiento.
El material se alimenta y descarga a través de muñones huecos en extremos
opuestos de los molinos continuos. Según la fig. No.3. Se puede usar un tamiz, rejilla o
diafragma que queda inmediatamente dentro del extremo de descarga con el fin de
regular el nivel de lechada en la molienda en húmedo y controlar con ello el tiempo de
retención. En el caso de los molinos con barrido de aire, se deben tomar medidas para
hacer soplar el aire por un extremo y separar el material molido en una suspensión con
aire, en el mismo o en el otro extremo.
Los molinos de bolas tienen usualmente recubrimientos que se reemplazan
cuando se desgastan. Estos recubrimientos pueden tener una acción desviadora debido a
una forma ondulada o porque cuentan con inserciones de elevadores que ajustan la
carga de la bola con la cubierta y evitan la pérdida de velocidad por deslizamiento. En la
fig. No. 4. Se ilustran las formas usuales de recubrimientos. En molinos de
recubrimientos lisos ocurren problemas especiales de funcionamiento debido al
8
deslizamiento errático de la carga sobre la pared. A velocidades bajas, la carga puede
agitarse de un lado a otro sin sufrir un verdadero volteo y, a velocidades más altas, se
generan oscilaciones durante el volteo. Así pues, el uso de los elevadores evita este
fenómeno. El consumo de energía en un molino liso depende de una manera compleja
de las condiciones de operación, como la viscosidad del material alimentado, en tanto
que es más predecible en un molino con elevadores.
Las bolas para molienda pueden ser de acero forjado, acero fundido o hierro
colado. El tratamiento térmico a que son sometidas las bolas de acero forjado suele
proporcionar una característica óptima de desgaste. La dureza de las bolas varía
considerablemente: las bolas suaves tienen una dureza Brinell entre 350 y 450 y las
bolas duras tienen una dureza que supera el valor de 700.
fig. No. 4, Tipo de revestimiento de molino de bolas
Los resultados más seguros de las pruebas de desgaste indican que las matrices
de martensita o bainita a baja temperatura con austenita contenida, presentan la mejor
resistencia al desgaste de las aleaciones de acero.
Se ha difundido el empleo de recubrimiento de bloques de hule para molinos de
bolas de gran tamaño. El desgaste y el rendimiento de la producción son similares a los
que se obtienen con recubrimientos de acero, pero la mano de obra para su re
emplazamiento es menor debido a la mayor facilidad con que se manejan.
Con frecuencia, los molinos de piedras están recubiertos con materiales no
metálicos cuando la contaminación con hierro puede dañar al producto, como el
pigmento blanco o cemento. En tiempos pasados, el bloque de (sílice) o de porcelana
constituían recubrimientos muy utilizados. Se ha demostrado que los medios de bolas y
recubrimientos de sílice tienen un mejor desgaste que otros materiales no metálicos. La
mayor densidad de los medios de sílice aumenta la capacidad de producción y mejora el
consumo de energía de un molino determinado.
Las capacidades de los molinos de piedras son, por lo general, del 30 al 50% de
la capacidad de un molino de bolas del mismo tamaño con medios de molienda de acero
y recubrimientos; esto depende directamente de la densidad de los medios.
9
Los molinos de menor tamaño, hasta capacidades aproximadas de 0.19 m3 (50
galones), se fabrican en una sola pieza con cubierta. La U.S. Stoneware Co. fabrica
estas unidades en cerámica resistente al desgaste reforzada con Burundum y también
fabrica unidades grandes de tres piezas, dentro de una cubierta protectora de metal y con
capacidades hasta de 0.8 m3 (210 galones). Paúl O. Abbe Inc. publica un manual sobre
molienda, en molino de piedras.
I.2.1 Operación.
Se dice que los medios de molienda efectúan movimientos de cascada y catarata.
El primero de ellos se aplica al rodado de bolas o piedras de la parte superior hacia la
base del montón, y el segundo al lanzamiento de bolas por el aire hasta la punta del
montón. La acción de las bolas se ha estudiado y analizado desde este punto de vista
Estos desarrollos matemáticos rigurosos se basan en hipótesis especulativas
sobre la forma de la masa de bola.
Los factores principales que determinan el tamaño de las bolas de molienda son
la finura del material que se está pulverizando y el costo de mantenimiento para la carga
de las bolas. Cualquier material grueso alimentado requiere una bola mayor que una
alimentación fina; se ha propuesto la relación: KXpb
2DP donde DP es el diámetro de
la bola, y XP es el tamaño de las partículas de alimentación más gruesas, dándose ambas
dimensiones en cm (in); y K es la constante de molibilidad que varía de 140 cm (55 in)
en el caso de la lidita a 90 cm (35 in) para la dolomita.
La necesidad de una distribución de alimentación calculada según el tamaño de
la bola es una cuestión que no se ha aclarado aún por completo; sin embargo, se han
propuesto métodos para calcular una carga de bolas racionada.
El tamaño óptimo recomendado para el vástago y las bolas es:
D
ρ
Kn
EXD s
r
tp
b
ecuación. No. 2
Donde Db = diámetro del vástago o de la bola, cm (in); D = diámetro del molino,
m (ft); tE es el índice de trabajo del material alimentado; nr es la velocidad, por ciento
de la velocidad crítica; ρs es la gravedad específica del material alimentado; K = 214
para vástagos y 143 para bolas. La constante K tiene un valor de 300 para los vástagos y
200 para las bolas, cuando Db y D se expresan en pulgadas y pies, respectivamente. Esta
fórmula da resultados razonables para molinos con tamaño de producción, pero no así
con los de laboratorio. La razón entre los tamaños recomendados de bola y varilla es
1:23.
10
En el molino de varillas o vástago origina una carga graduada de las mismas
debido al desgaste. Por ejemplo, el diámetro del vástago puede variar de 10 a 2.5 cm (4
a 1 in). Por lo común, se acostumbra conformar una nueva carga de vástagos en función
de la usada, y esto ha dado buenos resultados.
El criterio que se sigue para comparar la acción de las bolas en molinos de
varios tamaños se basa en el concepto de la velocidad crítica. Se trata de la velocidad
teórica a la que la fuerza centrífuga ejercida sobre una bola en contacto con la cubierta
del molino, a la altura de su trayectoria, es igual a la fuerza ejercida sobre ella debido a
la gravedad:
D
42.3Nc Sistema métrico
D
76.6Nc Sistema ingles
ecuación. No. 3
Donde Nc es la velocidad crítica en rpm, y D es el diámetro del molino m (ft),
para un diámetro de bola que resulta pequeño con respecto al diámetro del molino. El
numerador de la expresión anterior es 76.6 cuando D se expresa en pies.
Las velocidades reales de los molinos varían de 65 a 80% de su valor crítico.
Podría generalizarse que se necesita del 65 al 70% para la molienda fina en húmedo en
suspensión viscosa, 70 a 75% para moliendas finas en húmedo, en suspensiones de baja
viscosidad y para moliendas en seco de partículas grandes con tamaños del orden de 1.3
cm (1/2 in). Las velocidades pueden incrementarse en un 5% del valor crítico cuando se
trata de molinos sin desviadores, para compensar alguna falla.
Circuitos de molinos de volteo. Los molinos de volteo o tambor pueden
funcionar en un circuito cerrado normal, o bien, en un arreglo inverso, en donde la
alimentación pasa por el clasificador antes de entrar al molino. Estos arreglos se utilizan
también con molinos de compartimientos, en donde el material se clasifica por aire
entre las etapas de molienda, en los compartimientos del mismo molino.
Cargas de material y bolas. La carga del medio de molienda, se expresa en
función del porcentaje del volumen del molino ocupado por el medio de molienda; por
ejemplo, un volumen masivo de bolas que ocupan la mitad del molino es
aproximadamente una carga de bolas del 50%. El espacio vacío de un volumen masivo
estático de bolas es aproximadamente el 41%. Puesto que el medio se expande
conforme gira el molino, el volumen real de funcionamiento se desconoce.
Hay relaciones sencillas que gobiernan la cantidad de bolas y espacios vacíos en
un molino. El peso de las bolas = mbb Vερ , en donde ρb - densidad promedio de las
bolas, g/cm3 (Ib/ft
3); εb - fracción de llenado aparente de las bolas y Vm = volumen del
molino = ?t02 L/4. Las bolas de acero tienen una densidad aproximada a 4.8 g/cm3 (300
Ib/ft3); las piedras representan 1.68 g/cm3 (100 Ib/ft
3) y las bolas de alúmina, 2.4 g/cm
3
(150 Ib/ft3).
11
La cantidad de material que se tiene en un molino se expresa convenientemente
como la relación entre su volumen y el de los espacios vacíos dentro de la carga de
bolas. Esta expresión se conoce como razón del material a espacio vacío. Si el material
sólido y el medio de suspensión (agua, aire, entre otros.) llenan exactamente los huecos
de bola, la razón M/V es 1. Las cargas de los medios de molienda varían de 20 a 50% en
la práctica y en general, las razones M/V se aproximan a 1.
La concentración de sólidos en la lechada de un molino de piedras debe ser lo
suficientemente grande para dar una viscosidad de lechada de por lo menos 0.2 Pa • s
(200 centipoises) para asegurar su mejor eficiencia; pero es probable que esto requiera
ajustar la carga a las paredes del molino liso utilizado. La carga de material en molinos
continuos no se puede ajustar de manera directa, sino que se determina indirectamente
según las condiciones de operación. Existe una razón de carga tratada máxima que
depende de la forma del molino, las características de flujo de la alimentación, la
velocidad del molino, el tipo de material alimentado y la disposición de descarga.
Alimentación y descarga. Los esquemas de alimentación y descarga de los
molinos de bolas y varillas dependen de su modo de operación. En la fig. No. 5 se
muestran varios mecanismos de alimentación y descarga.
fig. No. 5, Sistemas de descarga de un molino de bolas continúo para moliendas por
vía húmeda
Los dosificadores alimentadores de molino unidos al muñón de alimentación del
molino cónico y utilizado para pasar la alimentación al molino sin derramamiento, son
de varios tipos. Por lo general, se utiliza un canal de alimentación para la molienda en
seco que consiste en un canal inclinado, unido a la orilla extrema del muñón por donde
pasa el material antes de llegar al molino. Un dosificador de tornillo sinfín, que tiene
una sección corta de transportador de tomillo que se extiende parcialmente dentro de la
12
abertura de la alimentación y transporta el material dentro del molino, puede ser
utilizado también cuando se trate de molienda en seco. Para moliendas en húmedo,
existen varios dosificadores distintos; el dosificador de pala que va unido y gira con el
muñón del molino que se introduce en una caja estacionaria para recoger el material y
transportarlo hasta el molino; un dosificador de tambor sujeto al muñón de alimentación
y que gira con éste, con una abertura central por la que se introduce el material y un
deflector interno o elevador para hacer pasar el material por el muñón al interior del
molino; o una combinación de tambor y dosificador de pala, en donde la nueva carga de
material que llega al molino se introduce a través de la abertura central del tambor al
mismo tiempo que la pala recoge el material de tamaño grande que se devuelve de un
clasificador a la caja de pala que queda abajo de la línea central del molino. El
dosificador del molino debe ser capaz de manejar cualquier cantidad de material que el
molino pueda tratar y, además, una carga circulante que llega a ser del orden de 1000%
del nuevo índice de alimentación.
Los molinos de descarga por rejilla o parrilla permiten controlar el nivel de
pulpa para obtener una gran carga circulante. En un caso específico se obtuvo un
aumento del 18% en la capacidad debido a la conversión de un molino de rebosamiento
a un molino de descarga por rejilla, a pesar de que se registró una pérdida del 10% del
volumen de molino debido al cambio. La principal razón fue eliminar los finos del
molino debido a la razón de recirculación incrementada. Las rejillas o parrillas dejaron
pasar la cantidad suficiente de pulpa para mantener la carga circulante en un nivel
equivalente a 400%.
I.2.2 Eficiencias del molino.
Los factores de control que se sabe regulan la eficiencia de molienda de
minerales, en molinos cilíndricos son como sigue:
1. - La velocidad del molino afecta la capacidad, al igual que el desgaste del
recubrimiento y de las bolas, en una proporción directa hasta del 85% de la
velocidad crítica.
2. - La carga de bolas equivalente al 50% del volumen del molino, da la
capacidad máxima.
3. - Las bolas de tamaño mínimo capaces de moler el material alimentado, dan
una eficiencia máxima.
4. - Los recubrimientos ranurados de tipo ondulado son los preferidos entre los
usuarios.
5. - La eficiencia del clasificador se hace más importante en moliendas de varias
etapas.
6. - Las cargas circulantes de mayor tamaño tienden a aumentar la producción y
reducir la cantidad de material fino no deseable.
13
7. - La descarga de nivel bajo o rejilla incrementa la capacidad de molienda en
comparación con la descarga central o por rebosamiento, aunque el desgaste del
revestimiento, la rejilla y los medios es mayor.
8. Las razones de sólidos a líquidos en el molino deben estudiarse basándose en
la densidad del mineral y la relación volumétrica.
I.2.3 Parámetros del molino
Las pruebas experimentales representadas en un artículo de Coghill y De Vaney,
han hecho que los autores lleguen a las siguientes conclusiones:
1. En la molienda de bolas por lotes y por vía húmeda, con cargas de minerales
de 90 a 160 kg (200 a 350 Ib), se necesitaron aproximadamente 35 kg (75 Ib) de mineral
para llenar los intersticios de las bolas en reposo y con velocidades del 30 al 80% de la
crítica, la velocidad baja dio el mismo tipo de molienda que la alta. Las cargas grandes
de minerales dieron una molienda un poco más selectiva de partículas gruesas que las
cargas más ligeras. Se obtuvieron mejores capacidades con cargas ligeras y eficiencias
un poco mayores con cargas grandes de minerales.
2. - Algunas de las características de molienda en seco en molinos de bolas por
lotes fueron diferentes a las que se obtuvieron en moliendas en húmedo. En el trabajo en
seco, la eficiencia y la capacidad mejoraron con cargas ligeras de minerales. Se
redujeron los requisitos de potencia al disminuir la cantidad de mineral dentro del
molino y en la molienda en húmedo aumentó al disminuir dicha cantidad. En moliendas
en seco, la velocidad elevada fue más eficiente que la velocidad baja.
3. - Al comparar la molienda en húmedo y en seco, las pruebas por pares se
realizaron, de tal manera que todas las variables establecidas fueron idénticas, excepto
la consistencia de la pulpa (húmeda o seca). Con un peso intermedio de carga de
mineral, la molienda selectiva resultó del mismo grado; con cargas grandes de
minerales, la molienda en húmedo fue más selectiva, y con cargas ligeras, la molienda
en seco resultó más selectiva.
4. - Al comparar la molienda húmeda y seca en molinos de bolas y circuito
abierto, la que se hizo en húmedo dio un 39% más de capacidad y un 26% más de-
eficiencia.
5. - El volumen reducido de bolas no fue satisfactorio en el tipo de molinos de
rebosamiento o inundación en seco, porque se desarrollaba un exceso de mineral dentro
del molino. Cuando se logró prevenir el desarrollo excesivo de mineral simulando un
molino de nivel bajo de pulpa, el volumen de bolas pequeño dio buenos resultados.
6. - Con un 60% de sólidos, las piedras del mismo tamaño que las bolas
efectuaron la misma clase de trabajo que estas últimas cuando se molió dolomita; pero
no se logró una molienda efectiva en el caso de la lidita. Las piedras dieron
aproximadamente el 35% de la capacidad y el 81% de la eficiencia que caracterizó a las
bolas.
14
7. - Para minerales duros y de dureza intermedia, los tetraedros no dieron buenos
resultados como medio para la molienda gruesa.
8. - Las bolas muy duras (níquel duro) resultaron mejores que las bolas
ordinarias, sobre todo cuando se trataba de minerales de extremada dureza.
9. - La eficiencia de las bolas desgastadas y desechadas, fue aproximadamente
11% menor que la de las bolas esféricas nuevas.
10. - Un molino de bolas tan pequeño como de 48 por 91 cm (19 por 36 in)
logró duplicar el trabajo de un molino tamaño planta. Los ensayos llevaron a la
conclusión de que, si cada una de las variedades de los molinos, grandes o pequeños, se
prueba en las mismas condiciones y si se aplica una unidad de trabajo por unidad de
mineral, el efecto (molienda o trituración) será el mismo, según indican los productos;
dicho de otra manera, se mantendrá la misma relación entre causa y efecto.
I.2.4 Selección del molino.
La selección de la unidad de molienda entre un molino de bolas o de vástago, se
basa en los experimentos del molino piloto con escalamiento presuponiendo que la
producción es proporcional al consumo de energía. Cuando no se pueden realizar
experimentos piloto, el rendimiento se basa en datos publicados para tipos del material
similares, expresados en función de la molibilidad o de los requisitos de. Los métodos
más recientes para determinar los tamaños de los molinos y especificar las condiciones
de operación para un funcionamiento óptimo en circuito, se basan en soluciones de
computadora de las ecuaciones de molienda, aplicando valores de las funciones de
velocidad y rompimiento determinados a través de ensayos piloto y de escala.
El molino de bolas es adecuado para materiales finos y gruesos, moliendas en
húmedo o en seco, en circuito cerrado con clasificadores, cribas o separadores de aire.
Se encuentra en diferentes clases de descarga, por ejemplo, de diafragma (rejas) o
rebosamiento.
La selección entre la molienda en seco y en vía húmeda la suele indicar el uso
final del producto. Cuando el material puede ser molido en vía húmeda o seca, el
consumo de energía, desgaste del recubrimiento y los costos de capital determinan el
diseño. El consumo de los medios de molienda y el desgaste del recubrimiento por
tonelada de producto es más bajo para un sistema de molienda en seco. A pesar de esto,
el consumo de energía para un sistema de molienda en seco es aproximadamente 30%
mayor que para la molienda en vía húmeda y requiere el empleo de un colector de
polvos.
I.2.5 Capacidad y consumo de energía.
Un método para determinar el tamaño adecuado del molino se basa en la
observación de que el volumen de molienda depende de la cantidad de energía
consumida, suponiendo que existe una práctica de operación aceptable comparable en
cada caso. La energía aplicada a un molino de bolas se determina primordialmente de
acuerdo con el tamaño del mismo y la carga de las bolas. Algunas observaciones
15
teóricas demuestran que la potencia neta requerida para impulsar un molino de bolas es
proporcional a D2.5
, pero este exponente puede ser usado sin ninguna modificación para
comparar dos molinos, sólo cuando las condiciones de operación son idénticas. La
potencia neta necesaria para impulsar un molino de bolas resultó ser:
2
2.5E1.64D1K11.64LE
ecuación. No. 4
Donde L es la longitud interna del molino, m (ft); D es el diámetro interno
medio del molino, m (ft); E2 es la potencia neta utilizada en un molino de laboratorio de
0.6 por 0.6 m (2 por 2 ft), en condiciones similares de operación, y K es 0.9 para
molinos con longitudes menores de 1.5m(5 ft) y 0.85 para molinos mayores de 1.5m.
Esta fórmula puede utilizarse para aumentar a escala de experimentos de molienda en
unidades piloto en las que varíe el diámetro y la longitud del molino, pero el tamaño de
las bolas y la carga de las mismas como fracción del volumen del molino permanecen
sin alteraciones. Este procedimiento ha proporcionado resultados dignos de confianza.
I.2.6 Motor y transmisión.
El consumo de energía de los molinos de bolas y varillas es básicamente
constante y depende en forma principal del diámetro y carga de las bolas. En esta
circunstancia, el equipo más adecuado es el motor síncrono. Los grandes molinos de
bolas son impulsados ahora con motores hasta de 7500 kW (10 000 hp). Estos requisitos
tan grandes de energía hacen que la selección de los sistemas de transmisión y
engranaje sea extremadamente grande la transmisión de los grandes momentos de
torsión desde el piñón a los engranes del molino llega a ser un problema no muy
confiable y su costo es prohibitivo. Los grandes molinos son impulsados por un arreglo
de piñón múltiple con reguladores de carga.
I.3 Funcionamiento de equipos patentados.
I.3.1 Molino de bolas Allis-Chalmers.
Los molinos de bolas con descarga de reja Allis-Chalmers proporcionan
productos finamente pulverizados, de malla 28 a 325, partiendo de un tamaño de
material alimentado de aproximadamente 1.3 cm ( /2 in). Los diámetros varían de 2.7 a
4.9 m (9 a 16 ft), las longitudes de 2.4 a 7.3 m (8 a 24 ft), y la potencia de 110 a 2500
kW (150 a 3300 hp). Se recomienda generalmente para las siguientes aplicaciones:
molienda en húmedo y en seco en circuito cerrado con clasificador para prevenir
excesos, logrando una molienda más o menos gruesa con tamaño máximo de producto
alrededor de la malla 48, aproximadamente. El producto de trituradora más fino con
tamaños máximos dentro del intervalo de 0.6 a 1 cm (1/4 a 3/8 in) constituye un
material de alimentación excelente para molinos de diafragma de nivel bajo, que podrán
manejar material de alimentación hasta de 2.5 cm (1 in) si están provistos con
revestimientos de capa extragruesa y una descarga de diámetro amplio. Para molinos de
diafragma de nivel intermedio, el material alimentado de mayor tamaño debe ser del
orden de 0.3 a 0.6 cm (1/8 a 1/4 in). Ambos molinos vienen en presentaciones tanto de
nivel bajo como de nivel intermedio.
16
I.3.2 Tipo rebosamiento
El molino tipo rebosamiento o inundación se recomienda casi siempre para las
siguientes aplicaciones: molienda húmeda en circuito cerrado con clasificador para
evitar la trituración excesiva, y obtener una molienda fina en donde el tamaño máximo
del producto no sea mayor que la malla 65. El producto de un molino de vástago u otro
tipo de alimentación en la gama de malla 8 o más constituye una excelente alimentación
para molinos de bolas. El material alimentado es casi siempre de malla 8 o menor, los
diámetros varían de 2.7 a 4.9 m (9 a 16 ft), las longitudes de 2.4 a 7.3 m (8 a 24 ft) y la
potencia de 22 a 1200 kW(300al600hp).
I.3.3 Molinos de varios compartimientos.
Los molinos de varios compartimientos ofrecen una molienda de material grueso
hasta lograr el producto acabado en una sola operación, ya sea en húmedo o en seco. El
compartimiento primario de molienda cuenta con bolas o vástagos grandes para la
trituración, mientras que uno o más compartimientos secundarios tienen medios más
pequeños para una molienda más fina. Los diámetros varían de 1.5 a 4.9 m (5 a 16ft),
las longitudes ascienden a 16m (52ft) y la potencia a 3300 kW (4400 hp) con
transmisión Twinducer. Los molinos de piedras dan productos finamente divididos que
deben estar libres de contaminación de hierro. Se emplean con mucha frecuencia para
triturar arena vítrea, arenas de alto grado para polvos de lavado, y aplicaciones en las
industrias del talco o las cerámicas. La carga de molienda consiste en pequeñas piedras
de pedernal. Los diámetros van de 0.9 a 2.7 m (3 a 9 ft), las longitudes de 1.8 a 8.5 m (6
a 28 ft). Los molinos de vástago Allis-Chalmers dan un producto de malla de 6 a 35 con
una cantidad mínima de finos. Puesto que el molino de vástago utiliza un tamaño de
ranura de dosificación de 2.5 cm (1 in), ha reemplazado la última etapa de trituración en
muchas plantas. El tipo de descarga periférica central se emplea profusamente para
producir conglomerados de especificación fina, mezclas crudas de ladrillo y gránulos
para techos. Los molinos de vástago construidos por Allis-Chalmers son del tipo
periférico de extremo o central y vienen en las clases de rebosamiento para aplicaciones
de moliendas en húmedo. La longitud de los molinos de vástago o varilla debe ser al
menos 1.25 veces mayor que el diámetro de trabajo. El intervalo de diámetros es de 2.7
a 4.3 m (9 a 14 ft); las longitudes de 3.7 a 5.5 m (12 a 18 ft); y la potencia de 335 a 1040
kW (450 a 1400 hp) con transmisión directa; 930 a 3300 kW (1250 a 4440 hp) con
transmisión Twinducer.
I.3.4 Molinos de tubo y Kennedy Van Saun
Los molinos de tubo y Kennedy Van Saun son de una construcción tal que
permite funcionar a una capacidad mayor que la nominal en cada aplicación de
molienda, ya sea húmeda o seca. Existen tamaños de 1.8 a 4.9 m (6 a 16 ft) de diámetro
y 2.4 a 10 m (8 a 33 ft) de longitud para molinos de descarga mecánica; para molinos de
rebosamiento en fase húmeda, de 1.5 a 4.5 m (5 a 15 ft) de diámetro y 2.1 a 7.6 m (7 a
25 ft) de longitud. Estos molinos son accionados por motores de 37 a 4500 kW (50 a
6000 hp).
17
Los sistemas de molienda Kennedy con barrido de aire y elevador activado con
aire, se utilizan con mucha frecuencia para pulverizar carbón para plantas generadoras
de energía, para encender hornos para cemento y hornos metalúrgicos, así como para la
molienda de fosfatos y otros minerales. Estos sistemas muelen y secan simultáneamente
los materiales en circuito cerrado con separadores de aire no mecánicos para la
alimentación y el encendido de hornos de calcinación. Este sistema se puede ajustar
para producir y mantener del 38 al 90% de material que pasa por una malla 200,
controlando los extremos fino y grueso. En el caso de sistemas de encendido es factible
usar el combustible más barato obtenible, por ejemplo, con un alto contenido de
cenizas, humedad, poca molibilidad y bajo poder calorífico. El desgaste y el
mantenimiento son reducidos y el material extraño no puede dañar al sistema.
Los molinos de vástago Kennedy se construyen en tamaños que van de 0.9 por
1.8 a 4 por 6.1 m (3 por 6 a 13 por 20 ft), tanto para molienda en húmedo como en seco.
Dado que los molinos de vástago o varilla evitan la-formación de huecos, tienen
una utilidad especial para reducir materiales húmedos o pegajosos. Por lo común, se
emplean para producir materiales comprendidos en el intervalo de mallas del 6 al 20,
aun cuando se obtienen con facilidad productos más finos y más gruesos. Sirven para
moler minerales, escorias de cemento y muchos otros materiales.
I.3.5 Molino de bolas Marcy.
Ver (fig. No. 3) Es, tradicionalmente, un molino de descarga por reja que se
emplea para obtener una gran velocidad de carga tratada para una gran carga circulante
en la molienda húmeda y seca de minerales. Los datos que aparecen en la tabla 1 no
deben utilizarse para efectuar su diseño, sino simplemente como orientación. El diseño
del molino deberá basarse en experimentos pilotos u otras técnicas que se mencionaron
con anterioridad.
I.3.6 Molino Koppers Co. Inc.
El molino cónico es similar al cilíndrico en el hecho de que consta de un tambor
rotatorio que gira en torno a su eje horizontal y opera de manera muy semejante; pero,
contrariamente a lo que sucede con el cilíndrico, tiene extremos cónicos en lugar de
rectos.
18
tabla. No. 1. Rendimiento ilustrativo de un molino Marcy de bolas
Tamaño,
ft
Carga
de lasa
bolas,
toneladas
hp
Por
corrida
Velocidad
del
molino
rpm
Capacidad, toneladas/24h (basada en mineral de dureza intermedia)
Tamiz
No. 8
Tamiz
No. 20
Tamiz
No. 35
Tamiz
No. 48
Tamiz
No. 65
Tamiz
No. 80
Tamiz
No.100
Tamiz
No.150
Tamiz
No.200
20 %
-200
35 %
-200
50 %
-200
60 %
-200
70 %
-200
80 %
-200
85 %
-200
93 %
-200
97 %
-200
3 x 2
4 x 3
5 x 4
6 x 4 ½
7 x 5
8 x 5
9 x 7
10 x 10
12 x 12
0.85
2.73
5.25
8.90
13.10
20.2
30.0
56.50
90.5
5– 7
20- 24
44- 50
85- 95
135-150
220-245
345-380
700-750
1260-
1345
35
30
27
24
22 ½
21
20
18
16.4
19
80
180
375
640
1100
1800
3680
7125
15
64
145
300
510
885
1450
2960
5725
12
53
120
250
425
735
1200
2450
4750
10
45
102
210
360
625
1020
2100
4070
8
36
82
170
290
500
815
1700
3290
6 ½
28
63
135
225
390
635
1325
2570
5
22
51
105
180
310
505
1050
2035
4
18
41
85
145
250
410
850
1650
3
14
32
66
113
195
315
655
1275
I.3.7 Molino Hardinge.
Los molinos Hardinge para moliendas por vía húmeda cuentan con
combinaciones de descarga como la que se ilustra en la fig. No. 5 para niveles de pulpa
alto, intermedio o bajo, cuyo uso depende del problema específico que se esté
estudiando. Para moliendas en seco se acostumbra utilizar una rejilla vertical con
elevadores de descarga de pulpa de bajo nivel.
Los molinos Hardinge se encuentran disponibles en tamaños de 0.9 a 4.3 m (3 a
14 ft) de diámetro con longitudes de 1 a 2 veces el tamaño del diámetro. Este tipo de
molinos se utilizan para la molienda en vía húmeda de arenisca, cuarcita y granitos y la
molienda en vía seca de abrasivos y coque.
I.3.8 Molinos autógenos de volteo.
El principio del molino de bolas se ha utilizado en algunos casos en que el
material alimentado que viene en trozos gruesos sirve como medio de molienda
mientras se va triturando. El molino en cascada (Koppers Co,. Inc.) es del tipo autógeno
para operaciones en húmedo o en seco. Se construye con diámetros hasta de 11 m (36
ft) y la razón de longitud a diámetro para todos los tamaños es de 1 a 3. Se acostumbra
usar una velocidad relativamente baja para promover la acción de cascada y evitar la
segregación de los trozos grandes en el centro del molino. Cuenta con una rejilla por la
que se descarga a través de una criba de trómel en el muñón de descarga. Esta última
efectúa una tarea de cribado preliminar para separar los trozos de mayor tamaño que se
transportan al extremo de la entrada de material del molino. El material de alimentación
puede ser el mismo de la mina, tal y como se extrae de ella, o bien el producto de una
trituradora primaria, tomando las precauciones necesarias en la combinación de
depósito y dosificador para asegurar una distribución de tamaño uniforme que sea
constante.
19
I.3.9 Molino Aerofall.
El molino Aerofall (Aerofall Milis Ltd.) es de tipo autógeno para
procesamientos en seco con una forma similar a la del molino en cascada. Tiene barrido
de aire y, por ende, no requiere una rejilla de descarga; pero sí necesita un sistema de
control de aire y un ciclón. El material proveniente directamente de la excavación de la
mina se reduce en circuito cerrado hasta obtener los tamaños de productos finales. Los
molinos autógenos eliminan el desgaste de los medios de bolas, aun que con frecuencia
se incluye un 5% de carga de bolas grandes. Sus relaciones pequeñas de longitud a
diámetro hace que sean apropiados para cargas circulantes muy elevadas en operaciones
de circuito cerrado.
I.3.10 Molino Rockcyl.
Los molinos Rockcyl de la Allis-Chalmers se utilizan para moliendas autógenas
ya sea en seco o en húmedo.
Los molinos Rockcyl con razones de longitud a diámetro de 1 a 3,
aproximadamente, eliminan todas las etapas de trituración excepto la primaria, toda la
molienda en molino de vástago y el total o parte de las etapas de la molienda con bolas
en un diagrama de flujo convencional.
La molienda intermedia de rocas reduce al tamaño deseado el producto de
dimensiones menores a 2 cm (3/4 in) proveniente de operaciones de trituración en
circuito cerrado. La roca clasificada por tamaños que sale de la trituradora primaria
sirve como el medio. Los molinos Rockcyl que tienen razones de longitud a diámetro de
1 a 2, aproximadamente, se emplean para la molienda intermedia de rocas.
La molienda secundaria de rocas es la reducción al tamaño deseado del producto
de un molino de vástago o de un molino primario de rocas, utilizando medios
clasificados por tamaños, ya sea de una etapa de trituración o de un molino primario.
Este proceso recibe a menudo el nombre de molienda de piedras y roca.
I.3.11 Molino Rockpeb.
Los molinos Rockpeb (piedras y rocas) que tienen razones de longitud a
diámetro de 2 a 1, aproximadamente, se utilizan para moliendas secundarias de roca.
Puesto que los elevadores Rockcyl se desgastan con mayor rapidez que las placas
recubiertas, las barras de dichos elevadores se diseñan de tal modo que puedan quitarse
y reemplazarse con facilidad. El dispositivo cuenta con un conducto alimentador de
diámetro amplio que asegura el flujo libre de material alimentado al molino, que pasa a
través del cojinete del muñón de longitud corta.
I.3.12 Molinos no rotatorios de bolas o cuentas perforadas.
Entre éstos se incluyen los de tipo agitado y vibratorio. En el primer caso se
tiene una rueda de paletas central o armadura de propulsor que agita a los medios a
velocidades que van de 100 a 1500 rpm. En el segundo, se imparte un movimiento
excéntrico, ya sea a una armadura o a la cubierta, a frecuencias que ascienden hasta
1800 por min. Los medios oscilan en uno o más planos y, por lo común, giran en forma
20
muy lenta. Los molinos agitados utilizan medios de magnitudes del orden de 0.6 cm (l/4
de in) o menores, mientras que los vibratorios emplean medios de mayor tamaño para la
misma energía de entrada. Los molinos vibratorios pueden moler en seco, pero la mayor
parte de los agitados están restringidos a la molienda en húmedo. Los sólidos varían del
25 al 70%, dependiendo del tamaño del material alimentado y la reología. La carga de
los medios varía de tres a seis veces la masa de la carga mojada. Contrariamente a lo
que sucede con los molinos de bolas rotatorios, en éstos se produce cierta
sedimentación.
Aunque las aplicaciones llegan a tener cierta duplicidad, el equipo vibratorio se
emplea casi siempre para operaciones de molienda de material duro (ZrSiO4, SiO2,
TiO2, Al2O3, entre otros), mientras que los molinos agitados se emplean comúnmente
para la dispersión y molienda de materiales suaves (tinturas, arcillas, CaCOs, entre
otros). Los molinos agitados se denominan también molinos de arena cuando se utiliza
arena Ottawa como medio.
La contaminación y el desgaste del cuerpo de la trituradora se reducen al
mínimo en ambos tipos utilizando recubrimientos resilientes.
I.3.13 Molino Sweco de dispersión.
Molinos agitados. El molino Sweco de dispersión (Sweco, Inc.) tiene armaduras
o marcos radiales en contrarrotación que sirven para mover el medio de molienda en
una cámara vibratoria. El DM-70 de gran extensión tiene un volumen de trabajo de 0.65
m3 (23 ft3) y un motor de 30 kW (40 hp). Es posible tener recirculación mediante una
bomba externa.
I.3.14 Molino Attritor.
En el caso del Attritor (Unión Process, Inc.) se tiene una sola armadura sujeta a
un eje que hace girar varios brazos radiales largos (véase la fig. No. 6). Estos molinos
están disponibles en los tipos por lotes, continuo y de circulación. La molienda
propiamente dicha está afectada por el acercamiento y alejamiento continuo, aunque
irregular, del medio en torno a los brazos. No obstante, se suprimen el movimiento de
grupo y el impacto de pared. Véase la tabla. No. 2.
21
fig. No. 6, El Attritor. (Union Process Inc.)
I.3.15 Molino Koppers.
Los molinos Koppers de torre están disponibles en varios tamaños para las
diversas aplicaciones de molienda en vía húmeda. La masa alimentada junto con bolas
de acero se mueve hacia abajo hasta alcanzar el extremo del molino. La fricción ocurre
entre la alimentación, las bolas y el agitador de tornillo.
tabla. No. 2 Característica de los desmenuzadores Atrritor.
Designación Capacidad,
gal
Capacidad en
líquido, gal
Potencia del motor,
Hp
1-S-WC
15-S-WC
30-S-WC
100-S-WC
200-S-WC
1 ½
20
43
113
245
¾
10-12
20-25
50-60
125-160
2
15
20
50
100
I.3.16 Molino Bureau.
El molino Bureau de Mines (U.S. Patent 3 075 710) consta de una armadura
vertical cilíndrica con aspas en una configuración de jaula de ardilla, que gira muy cerca
del interior de una cubierta paralela que tiene también aspas. La acción de la molienda
ocurre predominantemente en la cercanía de las aspas que imparten también un
movimiento vibratorio al sistema durante su paso.
I.3.17 Molino vibratorio.
Los molinos Vibro-Energy (Sweco, Inc.) y Podmore-Boulton son trituradoras
montadas en pedestal, que se cargan por la parte superior, que vibran por medio de un
motor montado en la base y que tiene funcionamiento excéntrico. La cámara de
trituración tiene un soporte de resortes para reducir al mínimo la vibración del piso
(véase la fig. No. 7).
22
La trituración se lleva a cabo por medio de la vibración tridimensional a una
frecuencia aproximada de 20 Hz de los medios contenidos, que generalmente son
esferas o cilindros de alúmina. En la tabla. No. 3 se especifican algunas características
adicionales.
fig. No. 7 Molino Vibro-Energy
tabla. No. 3. Características de los molinos vibratorios Sweco.
Designación Capacidad Carga usual,
Lb
Motor,
hp
Diámetro del
molino, in
M-18
M-45
M-60
M-80
DM-1
DM-3
DM-10
DM-20
DM-70
2.6 gal
20 gal
70 gal
182 gal
0.125 ft3
0.5 ft3
3 ft3
6.5 ft3
23 ft3
5-20
50-200
200-1000
500-2000
3-5
20-60
100-400
200-800
900-3000
¼
5
10
40
1/3
1 ¼
5
10
40
18
45
60
80
24
30
45
60
95
I.3.18 Molino Vibracron.
Los molinos Vibracron (Bepex Corporation) se encuentran disponibles en tipos
de tubo sencillo o múltiple, para la molienda en vías húmedas y seca. La alimentación al
molino puede alcanzar valores hasta de 5 cm (2 in) de diámetro.
La compañía Allis-Chalmers fabrica otro molino con vibraciones inducidas
horizontalmente. En este caso se tienen tres cilindros paralelos que contienen la carga
23
(centro) y levas excéntricas (al exterior) impulsadas por dos motores independientes
pero interconectados, que operan a 1200 RPM. El molino se carga por la parte superior
a través de una puerta flexible. En la tabla 4 se indican otros datos adicionales.
tabla. No. 4 Características de los molinos vibratorios Allis-Chalmers.
Designación Capacidad
gal
Altura,
in
Longitud,
in
Anchura,
in
Total de hp
del motor
1518-D
3034-D
3640-D
4248-D
14
100
176
286
39
68
76
80
70
116
125
159
53
87
104
117
15
100
150
250
I.3.18.1 Funcionamiento.
El diámetro de los medios de molienda debe ser, de preferencia, 10 veces el del
material alimentado, sin exceder 100 veces el diámetro del mismo. Para obtener una
mayor eficiencia cuando se reduce el tamaño en varios órdenes de magnitud, conviene
utilizar varias etapas con diámetros de medio distintos. Al continuarse el trabajo de
trituración fina, los factores geológicos alteran la razón de la carga y se encontrará que
la potencia necesaria puede aumentar.
Como lo indica la tabla. No. 5, existen muchos medios de molienda disponibles.
Los tamaños varían de aproximadamente 1.3 cm ( /2 in) hasta una malla de 325.
Aunque no se cuenta con datos definitivos sobre la forma y la molienda de los
medios, las esferas y los cilindros generan menos impurezas debido al frotamiento que
las partículas irregulares. Los datos asociados con la molienda de bolas indican que las
esferas son la forma más eficaz.
tabla. No. 5 Medios de molienda
Material Nombres industriales y/o
Nombres comerciales
Formas disponibles
Óxido de aluminio
Carburo de silicio
Dióxido de silicio
Óxido de circonio
Silicato de circonio
Vidrio templado
Poliamida
Divinilbenceno
Polifluoroetileno
Alúmina, corindón
Carborundum
Sílice, arena
Zirconia, Zircoa
Circón
Ceramida
Nylon
DVB
Teflón
E,C,I
C,I
I
E,C,I
E,C,I
E
E,C
E,C
C
Los molinos agitados y vibratorios tienen ventajas especiales cuando se trata de
la molienda de finos, ya que producen tamaños de partículas de 1 μm y más finos. No se
necesita por lo común el gran impacto de los molinos de bolas convencionales, sino más
bien una gran cantidad de impactos de baja energía que requieren: 1) medios de
molienda pequeños y 2) altos niveles de vibración o velocidades de rotación.
24
En la fig. No. 8 se ilustra un mejoramiento de eficiencia usual logrado para la
molienda de circón a nivel de fracciones de μm. Aunque cada máquina tiene sus
características peculiares y requisitos de tiempo para diversas clases de molienda, en la
fig. No. 9 se presentan algunos resultados comunes que se obtuvieron con varios
materiales en condiciones óptimas.
fig. No. 8, Comparación de la energía entre molinos de bolas convencionales y
vibratorios, contra la finura del producto
fig. No. 9, Rendimiento típico de un molino vibratorio
I.4 Métodos de molienda.
I.4.1 Molienda planetaria de bolas.
Este es un método que aumenta la fuerza gravitacional que actúa sobre las bolas
en un molino de este tipo. Por ejemplo, los metales refractarios y los carburos se pueden
moler 1 a 2.6 m en un lapso de 5 a 20 minutos, en un aparato capaz de aplicar una
fuerza centrífuga de 10 a 50 g. Los molinos tipo planetario Pulverit son fabricados por
la compañia Geoscience Inc.
25
Los molinos planetarios de bolas de alta velocidad pueden utilizarse para
efectuar pruebas rápidas de simulación de molienda de materiales en molinos de bola.
El tamaño de los molinos de alta velocidad puede ser menor que el tamaño de los
molinos de bolas de igual capacidad.
Clasificadores de partículas por tamaño que se utilizan con molinos de
trituración.
En los molinos de bolas o de tubo pueden funcionar en circuito cerrado con
clasificadores de aire externos, con o sin barrido o arrastre de aire. Si se utiliza esta
última operación, se acostumbra colocar un separador de ciclón entre el molino y el
clasificador. Asimismo, otras clases de maquinarias de molienda funcionan en circuito
cerrado con clasificadores externos de tamaño. Sin embargo, muchos tipos de
trituradoras tienen arrastre de aire y están tan íntimamente conectados con sus
clasificadores, que estos últimos se denominan clasificadores internos.
I.4.2 Clasificadores en seco.
Las cribas en seco se utilizan primordialmente en circuitos de trituradoras, ya
que son más eficaces a niveles de malla 4, aunque en ocasiones se emplean hasta de
malla 35. Por ejemplo, se pueden citar las cribas Hummer (W.S. Tyler, Inc.) o las Rotex
(Orvill-Simpson, Co.) y el separador Vibro-Energy (Sweco, Inc.).
La mayor parte de los circuitos de molienda en seco utilizan clasificadores de
aire. Hay varias clases, pero todos ellos emplean los principios del arrastre por aire y la
inercia de las partículas, que dependen del tamaño de las mismas. El tipo más simple de
clasificador de aire es el elutriador, de los cuales un ejemplo es el clasificador de tipo de
expansión Kennedy Van Saun. El clasificador Zig-Zag (AIpineAmerican Co.) es un
elutriador a contracorriente de varios elementos. La eficacia de la separación aumenta
con la cantidad de elementos y estos dispositivos son eficaces en la gama de mallas 30-
80.
Otro tipo de clasificador dirige una corriente de aire a través de la corriente de
partículas que se desean clasificar. Como ejemplo de éste se puede citar el clasificador
de flujo radial (Kennedy Van Saun Corp.) que se caracteriza por tener elementos
ajustables que controlan el flujo y la clasificación. Uno de los desarrollos adicionales
basados en este principio es el clasificador Vari-Mesh (Kennedy Van Saun Corp.). que
controla la clasificación por medio de desviadores de flujo ajustables. Un cambio en la
dirección de flujo de aire es el principio de operación del clasificador superfino de flujo
inverso (Koppers Co. Inc.) ilustrado en la fig. No. 10.
26
fig. No. 10, Separador centrifugo Gayco
I.4.3 Las aletas rotatorias.
Son los elementos principales de varios tipos de clasificadores. Las aletas
establecen un movimiento centrífugo que tiende a lanzar hacia el exterior las partículas
más gruesas. Por ejemplo, está el Mikro-Atomizer , en el que un ventilador externo
obliga al aire a circular hacia adentro pasando a través de las aletas y arrastrando los
finos. El movimiento centrífugo devuelve las partículas más gruesas hasta los martillos.
Las aletas del clasificador tipo zumbador o de aletas perforadas que se muestran en el
molino Raymond de lado alto tienen un efecto centrífugo similar que lanza a las
partículas gruesas contra la pared de la cámara, en donde la menor velocidad de aire de
la capa límite les permite volver a caer dentro de la zona de molienda.
Las aletas del rotor constituyen también un elemento de varios clasificadores
externos que se emplean en la molienda seca en circuito cerrado. Éstos se denominan
generalmente separadores o clasificadores mecánicos de aire. Como ejemplo se citarán
el clasificador Whirl-wind (Sturtevant Mili Co.), el separador centrífugo Gayco
(Universal Road Machinery Co., véase la Fig. No. 10) y el separador tipo zumbador
(Raymond División of Combustión Engineering Inc.). El material alimentado penetra en
estos dispositivos a través de un canal colocado en la parte superior, y se distribuye
entre dos placas giratorias de alimentación. Las partículas gruesas caen en un cono
interno, en tanto que los finos deben pasar al interior a través de las aletas del rotor para
moverse en sentido ascendente sobre la placa superior. El ventilador que se encuentra
en la parte superior de la unidad hace circular el aire y los finos hacia afuera y abajo
entre el cono central y una cubierta cónica exterior, hasta que pasa hacia adentro
atravesando un conjunto de aspas fijas, cruzando por el material grueso descendente
para ascender una vez más y elutriar dicho material grueso. Por esto se dice que estos
clasificadores utilizan varios principios de separación.
27
I.5 Clasificadores.
Algunos clasificadores mecánicos de aire están diseñados de tal manera que el
producto fino debe pasar radialmente hacia el interior, a través de las aletas del rotor, en
lugar de seguir un movimiento espiral a través de ellas como sucede con las aletas del
llamado tipo zumbador. Por ejemplo, se tiene el separador Mikron (Pulverízing
Machinery Co.) y el clasificador Majac que va unido al molino de chorro Majac.
Existen varios clasificadores mecánicos de aire que están diseñados para
funcionar al nivel superfino de 10 a 90 μm. Dos de éstos son el clasificador espiral de
aire Mikroplex MPVI (AlpineAmerican Corp.) y el clasificador que es parte integrante
del clasificador pulverizador Hurricane (Bauer Bros. Co.) descrito en la sección de
"Molinos de martillos". Otro es el clasificador Donaidson. Cuando los clasificadores
mecánicos de aire son parte integrante de un molino, las paletas rotatorias, el ventilador
de aire y los elementos de molienda pueden montarse sobre el mismo eje o en diferentes
ejes con unidades motrices independientes. La primera configuración permite una
mayor simplicidad mecánica y a menudo una trayectoria de flujo de aire más sencilla.
Las unidades motrices por separado permiten ajustar en forma independiente las
velocidades del separador y el molino, por lo que proporcionan un servicio más variado
y a menudo son más eficaces en la tarea de clasificación. A continuación se dan muchos
ejemplos de este tipo de combinaciones. Además, el clasificador puede estar totalmente
separado e ir conectado al molino en circuito cerrado por medio de conductos. En la fig.
No. 11 se ilustra un ejemplo. El aire de arrastre penetra al molino de bolas Hardinge y
sale de él por el mismo extremo, mientras que el material recirculado grueso y el
material alimentado entran por el otro. El producto fino es arrastrado por la corriente de
aire y se extrae por la parte superior del clasificador hasta llevarlo al ciclón, en donde se
separa el producto del aire. En el sistema de clasificación por aire se mantiene una
presión negativa para evitar la formación de polvo.
I.5.1 Funcionamiento.
Cada tipo de clasificador presenta una variedad de tamaños que puede separar,
aunque tales intervalos se pueden ampliar por medio de cambios del diseño que
sacrifican la capacidad. Los clasificadores tipo deflector sin elementos giratorios llegan
a dar un producto del 85% que pasa por un tamiz 250 μm aunque es más común que
éste sea del 95% en mallas inferiores a 74 μm. Los clasificadores mecánicos de aire con
elementos giratorios permiten obtener productos del 85% a través de una malla 250 μm,
hasta finuras del 99.9% a través de una malla 44 μm. Un solo clasificador tipo
zumbador está diseñado para funcionar dentro de límites de finuras de cerca de 95% por
malla 74 μm, en tanto que el separador doble clasificador tipo zumbador se debe utilizar
cuando se necesitan productos de mayor finura, en la gama de 99.9% o superior a ésta,
pasando por una malla 44 μm. El tamaño de los clasificadores mecánicos de aire varía
de 1 a 7 m (3 a 24 ft) de diámetro, con necesidades de potencia de 2 a 450 kW (3 a 600
hp). Los tipos superfino pueden dar un producto del 98% a través de 10 μm.
28
fig. No. 11, Molino cónico Hardinge con clasificador de aire de corriente inversa.
Las curvas de eficiencia de separación usuales de los clasificadores de aire en
función del tamaño de la partícula . La cantidad del tamaño máximo de los finos puede
ser muy baja, pero se tiene casi siempre de 10 a 30% de finos en el producto más
grueso. Además, la separación en el tamaño de corte es casi siempre una curva gradual.
Sin embargo, rara vez se dispone de datos de esta índole que se necesitan para evaluar el
funcionamiento de los molinos en circuito cerrado. Para consulta de un método de
prueba, véase la sección que trata sobre las características de los clasificadores de
tamaño.
I.5.2 Clasificadores en húmedo.
La molienda por vía húmeda en circuito cerrado es la regla en lo que respecta a
operaciones a gran escala, debido a su mayor producción y economía. El clasificador en
húmedo más sencillo es el depósito de asentamiento que se construye de tal modo que
los finos no tienen tiempo para asentarse, y son arrastrados en tanto que el producto más
grueso se dirige al punto de descarga central. Por ejemplo, se tiene el hidroclasificador
Hardinge y el espesador Dorr. Cuando se desean hacer clasificaciones a un nivel de
tamaño de µm, uno de los aparatos eficaces es la centrífuga continua del tipo de la
supercentrífuga Sharpless o la centrífuga Bird. La separación no está muy bien definida
en los sedimentadores y el gran espacio necesario representa una desventaja.
29
En las fig. No. 12 y 13 se muestran circuitos típicos que utilizan estos
clasificadores en plantas de procesamiento de cemento y minerales. Los hidrociclones
se han convertido en los clasificadores de vía húmeda más populares en las operaciones
de minerales, debido a su diseño compacto y a lo económico de su funcionamiento. El
control se ve afectado por la alimentación a velocidad constante desde un sumidero o
una sentina en la que el nivel de líquidos se mantiene haciendo variar la cantidad de
agua dosificada conforme cambia la velocidad de alimentación de la lechada (véase la
fig. No. 14).
fig. No. 12, Sistema de molienda en húmedo de una sola etapa y en circuito
cerrado
fig. No. 13, Sistema de molienda en húmedo de dos etapas y en circuito cerrado
fig. No. 14, Molienda en húmedo en circuito cerrado, con ciclón líquido/ sólido
30
En la década de 1930 se hicieron varios intentos para utilizar cribas o pantallas
para moliendas en circuito cerrado y por la vía húmeda, pero los costos de operación
eran prohibitivos. En épocas recientes se han desarrollado cribas prácticas para circuitos
de molienda. La primera de ellas fue la criba Dutch State Mines, que tiene una malla
vibradora colocada en un plano curvo e inclinado, sobre la que fluye la lechada diluida
antes de atravesarla.
El uso de telas de hule para criba resuelve los problemas de tapado [Wessel,
Aufbereit-Tech., 8(2), 53-62; (5), 167-80; (8), 417-428 (1967), Michel, Min. Mag.
(London), ejemplar del resumen anual (5), 189-193,207 (1968)]. Se emplea una capa
superior de hule perforado con pequeñas ranuras para tamaños de partícula de 0.2 a 2.5
mm, que está sostenida por una capa inferior con orificios más gruesos. La velocidad de
vibración es de 2500 a 3000 ciclos/min y la ventaja de estas pantallas o cribas es que se
logra una separación considerablemente más bien definida y se devuelven al molino
cantidades más pequeñas de finos. La separación en criba es bastante menos que
perfecta, aunque no se tienen muchos datos publicados aún.
I.6 Molinos de martillos.
Estos molinos que sirven para pulverizar y desintegrar funcionan a altas
velocidades. El eje del rotor puede ser vertical u horizontal, aunque predomina esta
última modalidad. El eje sostiene a los martillos, llamados a veces agitadores, y pueden
ser elementos en forma de T, de estribo, barras o anillos fijos o pivotados al eje o a los
discos fijos que van sobre el eje. El rotor funciona dentro de un recipiente que contiene
placas o revestimientos de molienda. El espacio abierto que se conserva entre los
revestimientos y el rotor es importante con respecto a la finura del producto. La acción
de molienda resulta de los impactos y la fricción entre los grumos o partículas del
material alimentado, la cubierta y los elementos de la molienda. La finura del producto
se regula cambiando la velocidad del rotor, la velocidad de alimentación o la abertura
entre los martillos y la placa de molienda, así como cambiando la cantidad y el tipo de
martillos utilizados y el tamaño de las aberturas de descarga.
La descarga por criba o rejilla de un molino de martillo sirve como clasificador
interno, pero su área limitada no permite un aprovechamiento eficaz cuando se
requieren aberturas pequeñas. Para satisfacer las especificaciones críticas del tamaño
máximo en la gama intermedia, el molino de martillos puede operarse en circuito
cerrado con cribas exteriores de mayor área que la que podría emplearse dentro del
molino propiamente dicho. En tal caso, la criba de descarga de éste cuenta con aberturas
mayores para retener el material de tamaño excesivo dentro de la zona de molienda.
El molino de martillos se fabrica en gran número de tipos y tamaños y se utiliza
en una mayor variedad de materiales suaves, que cualquier otra clase de maquinaria. La
materia prima que se le alimenta debe ser del tipo no abrasivo con durezas de 1.5 o
menos. El molino es capaz de recibir material de alimentación de 2 cm (3/4 de in),
dependiendo del tamaño de la garganta de dosificación, y de reducirlo a un producto
sustancialmente capaz en su totalidad de atravesar una malla No. 200. Para producir
materiales dentro de la gama de tamaños finos, puede operarse en combinación con
clasificadores de aire exteriores como el que se ilustra en la fig. No. 11. Hay varias
máquinas que tienen clasificadores de aire internos.
31
I.6.1 Molinos de martillos sin clasificadores de aire internos.
El Mikro-Pulverizer (Fig. No. 15) (PulverizingMachinery Co.) es un molino de
martillos de alimentación controlada sellada, abertura angosta y alta velocidad que se
emplea para gran variedad de materiales no abrasivos, entre cuyas principales
aplicaciones están azúcares, negro de humo, compuestos químicos, productos
farmacéuticos, plásticos, materias primas de tinturas, colores secos y cosméticos. En la
tabla. No. 6 se proporcionan datos sobre varios aspectos de su funcionamiento. Las
velocidades, tipos de martillo, dispositivos de alimentación, las variedades de
armazones y las perforaciones de las cribas o pantallas pueden alterarse para satisfacer
las aplicaciones, en particular, obteniendo con ello finuras y características de molienda
que cubren una gran variedad de posibilidades. Algunas de las moliendas llegan a tener
una finura del 99.9% con un tamiz de malla 325. El material alimentado debe reducirse
casi siempre a 4 cm (1 1/2 in) o más fino. Si el material de alimentación es mayor, quizá
se requiera una trituradora auxiliar, de preferencia como unidad independiente, debido a
que es difícil sincronizarlos dado que la trituradora se caracteriza por tener capacidades
más grandes que el pulverizador. El acoplamiento adecuado se logra mediante una
regulación cuidadosa de las velocidades relativas de la trituradora y el tornillo o
tornillos de alimentación.
En ocasiones se acostumbra emplear un revestimiento reemplazable para la
cubierta del bastidor del molino en la forma de multitud de cortes, cuyo objeto es
promover el rompimiento directo de las partículas que los martillos rotatorios lanzan
contra la pared. Las puntas de los martillos pueden estar provistas de inserciones de
carburo de tungsteno para darles mayor resistencia al desgaste, o bien, con puntas de
Hastellite. Se puede añadir un alimentador inyector de aire para proyectar las partículas
del material directamente frente a las puntas del martillo con el fin de proporcionar un
golpe más directo e incrementar con ello la eficiencia del molino. La alimentación
húmeda puede cargarse con dosificadores de tornillo o bombas, cuando se trate de
molienda por vía húmeda.
fig. No. 15, Molino de martillo Mokro-Pulverizer
Existe un sistema de molienda criogénico, para la molienda de materiales
resilientes y sensibles al calor. Consiste en un preenfriador y una unidad de
alimentación en la que se rocía nitrógeno líquido al material que se va a moler. El
material se somete a un tratamiento de quebrado a una temperatura de –200°C antes de
la molienda.
32
I.6.2 Molinos Fitz.
Los molinos Fitz (Fitzpatrick Co.) consisten en varias series de molinos de
martillos en configuraciones que se adaptan a una gran variedad de aplicaciones para el
procesamiento de alimentos. Hay molinos de martillos y criba de alta velocidad con
martillos planos para producir impacto, y martillos angostos o cortantes para materiales
plásticos o fibrosos resistentes. También se producen molinos giratorios largos de
diámetro pequeño para el procesamiento de pastas, así como masticadores dentados de
dos ejes. Hay también trozadores y desmenuzadores dentados de un solo rodillo, con
cuchillos fijos.
La compañía Prater Industries, Inc. fabrica molinos con cribas y martillos
angostos de vaivén para semillas oleaginosas y materiales fibrosos.
I.6.3 Molinos de martillos con clasificadores de aire internos
El pulverizador lmp (Raymond División, Combustión Engineering Inc.) es un
molino de martillos con arrastre o barrido de aire, como se observa en la fig. No. 16.
Esta máquina se fabrica en muchos tamaños, en donde el más pequeño tiene una hilera
de martillos que requieren 7.5 kW (10 hp), hasta el de mayor tamaño, con seis hileras de
martillos y un requisito de potencia de 150 kW (200 hp) para impulsarlos. Las máquinas
están equipadas con una tolva, debajo de la cual se tiene un alimentador de estrella,
activado por un mecanismo de trinquete y engranaje.
En uno de los ejes del extremo del martillo está un ventilador y entre éste y los
martillos se encuentra el separador tipo zumbador, que consiste en dos o más aletas
delgadas cuyas puntas describen una leve curva para conformarse al bastidor que las
contiene. La distancia entre las aletas y la cubierta se regula moviendo el separador tipo
zumbador a lo largo del eje. Conforme éste se desplaza hacia los martillos, el producto
resultante es más grueso. El producto clasificado pasa por el ventilador y se sopla hasta
el recolector de ciclón, de donde se descarga en depósitos o recipientes. El aire retoma
al pulverizador, con lo que se completa el ciclo.
Es necesario desalojar una cantidad pequeña de aire excedente en dirección
hacia un colector final de polvo. Si se tiene un cuidado apropiado durante la
alimentación del material y el manejo del producto, se obtendrá un funcionamiento
relativamente libre de polvo.
Estas unidades Imp son excelentes como dispositivos de secado y se emplean
profusamente para llevar a cabo simultáneamente tareas de secado, pulverización y
clasificación.
33
fig. No. 16, Clasificación por aire con aleta perforada tipo zumbador, en
combinación con un molino Raymond Imp.
I.7 Pilverizadores.
I.7.1 Mikro-Pulverizers.
Se fabrican en cinco tamaños, como se indica en la tabla No. 6. El tamaño más
pequeño es el llamado Bantam, que se emplea profusamente en laboratorios para
realizar trabajos de investigación y de tipo piloto. Los resultados se extrapolan y
traducen aloque podrá esperarse en unidades de producción de escala completa.
tabla. No. 6, Rendimiento de Mikro-Pulverizer.
Tamaño
Diámetro
Del rotor,
in
Máx. rpm hp
Capacidaes prom. en lb/h
Azucar 6X Lechada
acuosa de
arcilla y
grafito
Pigmentos y
colores
(secos)
Bantam
1
2
3
4
5
8
12
18
24
16 000
9 000
6 000
4 600
3 450
¾-1
3-5
7 ½-15
20-40
40-100
75-100
350-550
800-1500
2000-4500
4000-9000
75-100
550
750-1600
4800
7000
70-90
300-500
800-2000
2500-4500
4500-7000
I.7.2 Pulverizador de doble criba Blue Streak.
El pulverizador de doble criba Blue Streak (Prater Industries, Inc.) se utiliza para
moler resinas, sales químicas, desechos de plásticos, productos alimenticios y materiales
similares, hasta obtener un polvo granular uniforme con una finura de malla 30 o 40. El
material de alimentación entra por extremos opuestos al rotor y pasa por tres etapas de
reducción de tamaño por medio de martillos de tamaño descendente. Dos pantallas o
cribas perforadas cubren más del 70% del área del tambor por las que pasa el producto
para la clasificación final del tamaño.
34
I.7.3 Pulverizador Atrita.
El pulverizador Atrita (RileyStoker Corp.) para carbón se presenta en diversos
tipos simples dúplex. Las capacidades varían de 3400 a 25 000 kg/h (7500 a 54 000
Ib/h). Esta clase de pulverizador utiliza una serie de martillos oscilantes pivotados a la
rueda del rotor, alrededor de la cual se encuentra una rejilla estacionaria, separando una
sección de tal modo que el material extraño se expulsa. Después de pasar por esta
primera etapa, el carbón se conduce por medio de una cometida de aire hasta la segunda
etapa, que consiste en hileras de clavijas fijas y movimiento alternante en donde se
efectúa la mayor parte de la pulverización. Al salir de esta etapa, el carbón atraviesa un
expeledor de varias aletas en forma de cuchara, sostenidas por el eje principal, en donde
las partículas más pesadas se lanzan una vez más al compartimiento de pulverización,
permitiendo tan sólo el paso de las partículas más finas que penetran por la entrada del
ventilador y son arrastradas hasta el homo. Se puede introducir aire caliente a la
máquina para secar el carbón, y una temperatura de 150°C seca al carbón con un 8% de
humedad hasta aproximadamente 1%.
I.7.4 Pulverizador Aero.
El pulverizador Aero (Foster Wheeler Corp.) se emplea para carbón, alquitrán y
coque, arrastrando el material molido directamente hasta el horno. La máquina
propiamente dicha se divide en dos o tres cámaras cilindricas de pulverización. El aire
primario se admite en el extremo de alimentación del material y entre la última cámara
y el ventilador. El eje horizontal tiene discos que sujetan los martillos, y se tiene un
grupo en cada cámara. El carbón se pulveriza por impacto y fricción. Los desviadores
anulares de diámetros crecientes ubicados entre las cámaras retienen las partículas hasta
que se hallan reducidas al tamaño apropiado para después descargarlas a la cámara final
en suspensión con la corriente de aire. Se introducen gases calientes para secar el
combustible pulverizado. El material refractario, por ejemplo, desechos de hierro, se
suprime en la primera cámara de pulverización y se separa por medio de un receptáculo
para desechos de hierro.
I.7.5 Pulverizador Automatic.
El pulverizador Automatic (Raymond División) es una máquina tipo martillo
equipada con un clasificador de aire de muchas paletas que funciona al vacío o del tipo
de doble clasificador tipo zumbador. Tiene un eje horizontal en el que van montados
uno o más discos con martillos, un alimentador de estrella con mecanismo de trinquete
y engrane recibe la materia prima proveniente de un depósito de material y la deja caer
en la cámara de pulverización sobre la que está montado el clasificador de aire. El aire
entra a la cámara de pulverización por la parte posterior y arrastra el material
pulverizado. Las partículas que tienen la finura adecuada se soplan hasta el ciclón, del
cual se descargan hacia los depósitos o recipientes, mientras que el material de tamaño
excesivo se devuelve al pulverizador a través de la válvula inferior del cono interno. En
la puerta de la cámara de pulverización va montado un lanzador o expulsador
automático, cuya función consiste en separar el material resistente contenido en la
alimentación, como la arena y la grava de la arcilla. Las impurezas del material del
tamaño excesivo se acumulan en la cámara de molienda hasta que se recogen por medio
de martillos que giran con extrema rapidez y se lanzan por la ranura de la puerta hacia la
cámara de expulsión, en donde, finalmente, son rechazadas, haciéndolas pasar por la
35
válvula de charnela. El regulador de tiro ubicado en la parte superior de la sección de
expulsión se ajusta de tal modo que admite aire de la atmósfera que penetra al
pulverizador a través de la ranura en la puerta. En su trayectoria a lo largo de la sección
de expulsión, el aire limpia el material rechazado y arrastra las partículas finas
nuevamente al interior de la cámara de pulverización.
Los componentes rotatorios del molino vertical Raymond están montados en el
eje vertical y son el elemento de molienda, el clasificador tipo zumbador doble y el
ventilador, que se muestran en la fig. No. 17. La velocidad de la punta de los martillos
asciende a 7600 m/min (25 000 ft/min), de modo que resulta muy eficaz para lograr una
molienda más fina que el molino Imp, cuya velocidad de punta es 6400 m/min (21 000
ft/min). El molino vertical, tiene también un clasificador más eficiente
fig. No. 17, Molino vertical Raymond. (Raymond Division, Combustión Engineeering
Inc.)
El doble clasificador tipo zumbador, devuelve las partículas más voluminosas a
lo largo de las paredes del molino hasta el elemento de trituración. La corriente de aire
arrastra el producto fino haciéndolo pasar por el ventilador y atravesando la abertura de
descarga. Las partículas finas se separan de la corriente del aire promedio de un colector
de ciclón, conduciéndolas a un recipiente adecuado. El aire que descarga el ciclón
retoma a la máquina en cualquier proporción deseada o se conduce a un colector de
bolsas de tela.
36
Las máquinas se fabrican con rotores cuyos diámetros varían entre 45.7 y 88.9
cm (18 y 35 in), impulsados por motores de 15 y 110 kW (20 y 150 hp),
respectivamente. Los molinos más grandes, se conectan directamente a un motor
vertical. La velocidad normal del rotor para el molino vertical Raymond de 45.7 cm (18
in) es de 6000 rpm y 3600 rpm para la máquina de 88.9 cm (35 in).
El campo de aplicación del molino vertical Raymond, es en la producción de
materiales cuyos límites de tamaño van desde 99%, pasando por una malla de 44 μm
hasta un 99% menor que 15 μm, dependiendo del estado de agregación del material
alimentado. Se puede alcanzar un índice de producción de 227 kg/h (500 Ib/h) con un
compuesto químico en una máquina de 45,7 cm (18 in), que consume 13.4 kW (18 hp)
cuando el producto es sustancialmente menor a 15 μm. En una operación con talco en
una máquina de 88.9 cm (35 in) que necesita 110 kW (150 hp) para su funcionamiento,
se obtiene una producción de 320 kg/h (700 Ib/h). Si la producción es de 2250 kg/h
(5000 Ib/h), una muestra de producto deja una traza de talco en un tamiz de malla 325.
I.7.6 Clasificador-pulverizador Hurricane Bauer.
El clasificador-pulverizador Hurricane Bauer, es un molino de martillos con un
clasificador tipo zumbador o aleta perforada montado sobre un eje común. La velocidad
de extremo o punta es 6700 m/min (20 000 ft/min). El clasificador es eficaz para
tamaños de partícula abajo de 10 μm, y el molino tiene muchas aplicaciones en la
industria del asbesto y para la molienda de caolín. Se fabrica en dos tamaños que
requieren desde 45 a 93 kW (60 hasta 125 hp).
I.7.8 Mikro-Atomizer.
El Mikro-Atomizer (Mikropul Corporation) es una unidad de clasificación
interna por sí sola, como se observa en la fig. No. 18, y posee un eje rotor horizontal
sobre el que van montados los martillos, las ruedas del clasificador y las del ventilador.
El material se introduce a la unidad por medio de un mecanismo de alimentación por
tornillo y entra en contacto con los martillos en forma de T y se divide en dos corrientes
que describen un movimiento circular en espiral a cualquiera de los lados de los
martillos, conforme se efectúa la molienda entre los martillos de alta velocidad y un
revestimiento principal arrugado. El aire se impulsa por la unidad por medio de las
aletas del ventilador. El producto fino se transporta a través del clasificador y los
ventiladores, pasando por las salidas del producto que convergen casi siempre en un
solo conducto y, a partir de ese punto, pasan directamente al filtro separador de polvo o
bien a un ciclón o una combinación de ciclón y filtro de bolsa. Los factores que
contribuyen a la obtención de partículas del orden más fino son: la más alta velocidad
que desarrolla el rotor del clasificador, así como la del ventilador, el hecho de utilizar
aspas más largas en la rueda del separador y un menor diámetro en la rueda del
ventilador, y se emplean diversas combinaciones de dichos factores para obtener
variaciones en los resultados.
37
fig. No. 18, Principio de operación del Mikro-Atomizers.
[Ind. Eng. Chem., 38, 672(1946).]
Los Mikro-Atomizers se fabrican en tres tamaños, y en la tabla. No. 7 se
especifican sus características. Las dimensiones del material de alimentación se limitan
a 1.9 cm (μ4 in) y menores. En la tabla No. 8 se señalan los resultados de
funcionamiento del Mikro-Atomizer No. 6 para varios productos; en otros tamaños se
obtienen finuras similares. El Mikro-Atomizer se emplea también para moler cacao con
un contenido de manteca de cacao que va del 12 a 23%, pero que requiere refrigeración
cuando se trata de obtener un producto que pase en un 99.5% por una malla 100 y
97.5% por una malla 200.
tabla. No. 7, Características de operación de Mikro-Atomizer
No. De
maquina
Diám. Del
rotor, in
Máx. rpm del
rotor hp
Capacidad
relativa
5
6
8
8
12
24
14 000
7 000
3 450
5
20
75
1
4
18
tabla. No. 8, Rendimiento del Mikro-Atomizer No. 6
Material Tamaño de partícula, m Velocidad de
producción, lb/h Prom. Máx
Azucar
Cloruro de polivinilo
Carbonato de calcio
Carbonato de níquel
Óxido de plomo
Colores secos
19
10-12
5
2.5-5
2
4
40
20-30
25
10-20
5
15
500
125
600
300-650
1250
500
38
I.7.9 Pulverizador Mikro-ACM.
El pulverizador Mikro-ACM (fig. No. 19) es un molino de clavijas en donde el
material alimentado se hace pasar por clavijas rotatorias y se recircula a través de un
clasificador de aspas adyacente. El material que se va a moler se introduce a una tolva
por medio de un mecanismo de alimentación de tomillo hasta el rotor de clavijas, en
donde se produce el rompimiento del material. Las partículas se arrastran mediante una
corriente de aire que penetra por debajo del rotor de clavija y ascienden entre la pared
interna y el anillo de cubierta con desviadores que reducen el remolino del aire. A
continuación las partículas se desvían hacia el interior por medio de un anillo dispersor
de aire hacia un clasificador de rotor de aspas. El rotor se impulsa por separado
mediante un control de velocidades que se ajusta independientemente de la velocidad
del rotor de clavijas. Las partículas aceptables pasan hacia arriba por la abertura de
descarga y se recogen en un colector. Las partículas de tamaño excesivo se arrastran
hacia abajo debido a la corriente de aire que circula en el interior y se devuelven al rotor
de clavijas para su reducción subsecuente. El flujo constante de aire a través del ACM
mantiene una temperatura razonablemente baja que hace que sea una maquinaria ideal
para manejar materiales sensibles al calor. En la tabla. No. 9 se dan las capacidades
típicas. Este molino se construye en cuatro tamaños: del modelo 10 al modelo 60.
fig. No. 19, Corte transversal del pulverizador Mikro-ACM, ilustrando el flujo de aire y
material. (Pulverizing Machinery Co.)
39
tabla. No. 9, Resultado de ensayos en el Mikro Pulverizar ACM Modelo 10
Material Finura Salida lb/h
Fosfato de amonio
Apatita
Calcita
Material de tintura (negro)
Goma
Grafito
Sulfato de potasio
Resinas
Resinas (termofijas)
Resinas (ultrarresistentes)
Goma laca
98.8% pasa por malla 200
86.7% pasa por malla 350
63.6% pasa por malla 350
25 m máx. menor que 10 m prom.
25 m máx. menor que 5 m prom.
9 m máx. menor que 2 m prom.
95.9% pasa por malla 200
34.8% pasa por malla 200
99.82% pasa por malla 300
92.8% pasa por malla 350
80.6% pasa por malla 350
25 m máx. menor que 10 m prom.
15 m máx. menor que 2-4 m prom.
97.6% pasa por malla 300
99.1% pasa por malla 200
665
665
862
67
210
360
32
68.5
110
685
1 070
140
52
29.5
77.5
I.7.10 Pulvocron (Strong Scott Mfg. Co.).
El Pulvocron (Strong Scott Mfg. Co.), emplea una o más placas batidoras en
cuya periferia van sujetos martillos rígidos de metal duro. Se impulsa dentro de una
carcasa con espacios libres de apenas unas cuantas fracciones de pulgada, cuya periferia
se corta casi siempre en forma de Ver (fig. No. 20). El anillo de molienda se enfría con
líquido que está en contacto directo con su periferia y el material alimentado entra
alrededor del eje propulsor y el desmoronamiento inicial se realiza mediante las placas
quebrantadoras del primer disco. Luego sigue una trayectoria perimetral con un
componente axial hasta llegar a la cámara de clasificación, en donde se tiene un rotor
con aletas que se impulsa y controla de manera independiente. El volumen de aire
arrastra las partículas finas hacia el interior a una abertura de descarga axial, mientras
que las partículas más gruesas se mantienen en el exterior gracias a la fuerza centrífuga.
Éstas se descargan en la línea de retomo de los desechos, junto con parte del aire y
vuelven a la zona de baja presión cerca del eje de la entrada. En la tabla. No. 10 se
especifican los datos de rendimiento de este molino.
fig. No. 20, El Pulvocron. (Strong Scout Mfg. Co.)
40
tabla. No. 10, Rendimiento del Pulvocron de 20 in
Material Análisis de partículas, en
peso
Capacidad,
lb/h hp
Sacarosa
Cloruro de sodio
Urea formaldehído y
compuestos de melamina para
moldeado
Paraformaldehído
Caseína
Harina de maíz
Escamas de soya
Esteroles
Lactosa
Alúmina hidratada
Canela
97.5% menos malla 325
99.4% menos malla 100
99.95% menos malla 325
99.2% menos malla 80
99.7% menos malla 325
99% menos malla 80
88% meno malla 200
95% menos malla 200
100% menos 5
98.5% menos malla 200
99% menos malla 325
99.7% menos malla 60
1800
3600
160
1600
1300
560
800
2000
700
1200
700
1000
60
50
45
45
40
50
35
60
60
40
30
50
I.7.11 El pulverizador B & W Tipo E.
Consiste en una sola hilera de bolas que funcionan entre un anillo rotatorio en la
base y otro estacionario en la parte superior (fig. No.21). Cuenta con resortes de ajuste
externo que aplican presión al anillo superior para conferirle la carga necesaria con el
fin de lograr un pulverizador adecuado. Cuando está operando en húmedo, el carbón
mojado se admite dentro de la hilera de bolas y se alimenta a través de los elementos de
molienda por medio de la fuerza centrífuga. El pulverizador Tipo E es particularmente
apropiado para la ignición directa de hornos rotatorios e industriales, en los que se
requiere un control riguroso de la temperatura y son esenciales periodos prolongados de
operación continua. Se construye en 17 tamaños con capacidades que ascienden a 12.6
Mg/h (14 ton/h) o más.
41
fig. No.21, Pulverizador B & W, Tipo E. (Badcock & Wilcox Co.)
I.7.12 Pulverizador Bradley.
Los molinos neumáticos Hércules de Bradley (del tipo de barrido por aire) de la
Bradley Pulverizer Co., son molinos de pulverización centrífugos del tipo anillo-rodillo,
que pueden ajustarse con "dos o tres rodillos. Este equipo es adecuado para la
pulverización de muchos materiales que originan un producto tan grueso como 98% en
malla menos 20 hasta una finura de 99.5% en malla menos 325. Esta finura del producto
se obtiene con un solo peso del material por el molino. El tamaño del producto
pulverizado puede variar ajustando el selector de finura, montado en la parte superior
del molino. El intervalo de capacidades de este equipo de molienda es de 225 kg/h (500
Ib/h) a 45 Mg/h (50 ton/h).
I.7.13 Pulverizador MBF.
El pulverizador MBF (Foster Wheeler Corp.), para molienda de carbón, también
cuenta con tres rodillos de molienda unidos por pivotes al depósito de molienda. Estos
pulverizadores se utilizan comúnmente en la industria de servicios y las capacidades
disponibles son hasta de 80 Mg/h (90 ton/h).
42
I.8 Desintegradores
I.8.1 Desintegrador.
Consta de un rotor que gira dentro de un receptáculo con una pantalla o criba de
360°C, cubriendo todo su contorno. El eje rotatorio es casi siempre vertical y el rotor
incluye varios martillos diseñados para girar, con separaciones más o menos pequeñas
en comparación con el interior de la criba cilíndrica que encierra la cámara de
desintegración. Por lo común, los martillos están rígidamente fijos en el eje, colocados
en orificios, sujetos con pasadores o bien soldados; pero cuando es conveniente, se
utilizan martillos de vaivén.
I.8.2 Desintegradores Rietz.
Los desintegradores Rietz, (Fig. No. 22) se encuentran en tres tipos. Los
desintegradores en línea (serie RI) se diseñan para instalarlos en la línea de producción
y su función no impide el flujo del proceso. Su aplicación primaria es en el mezclado,
desmoronamiento y disolución de fluidos, suspensiones y pastas y la molienda y
separación de sólidos muy fibrosos.
fig. No. 22, Desintegrador Rietz
I.8.3 Desintegradores en ángulo.
Los desintegradores en ángulo (serie RA y RP) se utilizan para el procesamiento
fino de productos alimenticios y para la dispersión y homogenización fina en las
industrias alimenticia y química. Los desintegradores verticales (serie RD) se utilizan
para la pulverización en seco, molienda en fase húmeda para producir suspensiones o
pastas, fragmentación, desfibrilación y procesamiento de frutas y verduras suaves para
la obtención de pulpas finas.
43
I.8.4 Datos técnicos de desintegradores en Rietz.
Los desintegradores Rietz cuentan normalmente con diámetros de rotor que van
de 10 a 60 cm (4 a 24 in), con velocidades de rotación que producen velocidades en la
punta de los martillos que varían de 300 a 6700 m/min (1000 a 22000 ft/min) y
potencialmente entre 0.4 a 150 kW (μ2 a 200 hp). Sin embargo, existen también
velocidades superiores y potencias de mayor nivel. Se tienen modelos de varios
materiales de construcción, así como modelos sumamente sanitarios, de fácil limpieza o
para trabajos industriales pesados .
I.8.5 Molinos Turbo-Pulverizers y Turbo.
Los molinos Turbo-Pulverizers y Turbo (Pallmann Pulverizer Co.) combinan la
acción de los molinos de martillos y de fricción, y tienen una aplicación especial en la
molienda de materiales plásticos que se suavizarían en las condiciones cálidas de los
molinos de alta energía.
I.9 Molinos de clavijas.
En contraste con los martillos periféricos de tipo rígido u oscilante, se tiene una
clase de molinos de alta velocidad que cuentan con quebrantadores de clavijas, dentro
del circuito de molienda. Estos pueden estar sobre un rotor cor- clavijas de estator entre
hileras circulantes de clavijas que van sobre el disco del rotor, o bien, están montados en
rotores que funcionan en direcciones opuestas, asegurando con ello un mayor
diferencial de velocidad. Véase también el pulverizador Mikro-ACM que se describe
más adelante.
I.10 Molinos de impacto.
I.10.1 Molinos Kollopex.
Los molinos Kollopex (AlpineAmerican Corp.) son molinos de impacto de alta
velocidad con un disco estacionario y uno sin perno rotatorio. Los molinos se operan sin
un cedazo y por lo mismo pueden usarse con materiales que tienden a bloquear otros
sistemas (véase fig. No. 23). La cámara amplia Contraplex es un molino similar, donde
los dos discos son giratorios. Este equipo es adecuado para la molienda de materiales
que tienden a formar depósitos o precipitados y para productos grasosos sensibles a la
temperatura. Estos molinos se emplean en la molienda de alimentos, pesticidas,
pigmentos y minerales suaves; molienda húmeda de suspensiones de PVC y la
trituración de semillas de cacao, entre otros. Existe disponible el modelo de laboratorio.
44
fig. No. 23, Molino Alpine Kolloplex. (Alpine American Corp.)
I.10.2 Molinos de impacto Entoleter.
Los molinos de impacto Entoleter (Entoleter, Inc.) son máquinas de eje vertical
en las que el material de alimentación, al llegar al eje, es obligado a moverse en forma
rotatoria y se lanza hacia el exterior a partir del rotor, para chocar contra un anillo
externo. Se ha encontrado que las estructuras de clavijas son eficaces y, en éstas, las
clavijas que van sobre el rotor realizan la tarea primaria de ruptura, mientras que el
anillo externo de clavijas realiza la reducción subsecuente. Se dispone de una gama
amplia de velocidades, en donde las más altas son para pulverizaciones finas. Estos
molinos trituran una gran variedad de sustancias de flujo libre o semilibre, hasta llegar a
tamaños controlados predeterminados. Entre éstos están los plásticos, hule, asbesto a
fibra, granos y harina, carbón, arcillas, escorias y sales. En algunos casos se requiere la
clasificación externa del material para devolver el de tamaño excesivo una vez más al
molino. Los materiales plásticos se fragilizan por medio de nitrógeno líquido u otros
refrigerantes apropiados para reducir su elasticidad. Para las velocidades más elevadas,
las clavijas del estator se montan sobre un anillo que se mueve en sentido inverso al del
rotor central. Los molinos se caracterizan por una potencia baja, calentamiento reducido
y gran capacidad.
I.11 Molinos de anillo y rodillo.
Los molinos de anillo y rodillo (fig. No. 24) vienen equipados con rodillos que
operan en contra de anillos de molienda. La molienda se efectúa entre las superficies de
los elementos de trituración, es decir entre el anillo y los rodillos. La presión se aplica
por medio de fuertes resortes o a través de la fuerza centrífuga que ejercen los rodillos
sobre el anillo. Puede hacerse que el anillo o los rodillos sean estacionarios, o que el
primero esté en posición vertical u horizontal. Este tipo de molinos se denomina
también de anillo y rollo, de rodillos o de velocidad intermedia. Los molinos de bola y
anillo y los de taza o tazón son del tipo de anillos y rodillo.
Es preciso hacer una distinción entre los molinos de anillo y rodillo y los de
rodillo. Los molinos de rodillo se emplean en la industria de las pinturas y se describen
en la subsección "Molinos de frotamiento por discos", y los molinos de rodillo para
harina se describen en la subsección "Cereales y otros productos vegetales".
45
fig. No. 24, Molino Raymond de lado alto con clasificador Whizzer interno.
I.11.1 Molinos de anillo y rodillo sin clasificación interna.
El molino Sturtevant tiene un anillo cóncavo vertical de molienda y se utiliza
para materiales no metálicos, particularmente la roca fosfórica. Un molino No. 1 con
clasificador exterior de aire muele de 1.8 a 3.6 Mg/h (2 a 4 ton/h) de piedra caliza o roca
fosfórica al 90% que atraviesa una malla No. 80. El molino Kent Maxecon se emplea
para bauxita, coque, piedra caliza, magnesita y roca fosfórica. El anillo giratorio de
molienda tiene un eje horizontal y el material alimentado cae sucesivamente a través de
varias muescas o cortaduras. La construcción abierta reduce al mínimo la
contaminación al cambiar de un material a otro. La capacidad en circuito cerrado con
criba externa o clasificador de aire es de 3.6 Mg/h (4 ton/h) de roca fosfórica para
acidulación o 9.1 Mg/h (10 ton/h) de piedra caliza para usos agrícolas.
I.11.2 Molinos de anillo y rodillo con clasificación interna por tamices.
La acción de molienda del molino Hércules (Bradley Pulverizer Co.) consiste en
que los tres rodillos se encuentran girando alrededor y contra de un troquel para crear
una presión de molienda de aproximadamente 100 MPa (15 000 Ibf/in2 ). Esto puede
46
producir una piedra caliza o roca fosfórica en un tamaño de malla menos 20, cuando la
alimentación es de menos 5 cm (-2 in). El material se descarga de la cámara de
molienda a través de una criba. La capacidad de este equipo es relativamente alta y llega
a tener valores entre 23 y 45 Mg/h (25 a 50 ton/h) de piedra caliza seca de dureza
promedio. Es posible alcanzar otros tamaños de producto cambiando la abertura de la
criba o tamiz.
I.11.3 Molinos de anillo y rodillo con clasificación interna por aire.
Los pulverizadores Babcock & Wilcox, Tipo B, serie 100, constan de una sola
hilera de bolas que operan entre un anillo inferior estacionario y un anillo superior
giratorio. Los Tipos B, series 200 y 300, están diseñados con varias hileras de bolas
para asegurar una máxima capacidad en el espacio ocupado. El pulverizador serie 200
tiene dos hileras de bolas, una sobre la otra. El anillo superior y el inferior son
estacionarios y cuentan con un anillo intermedio que es el que gira. Se tienen resortes
externamente ajustables que son los que cargan los elementos de molienda a la presión
requerida. Los pulverizadores de la serie 300 incluyen una tercera hilera de bolas para
incrementar más aún la capacidad factible.
I.11.4 Molino de anillo y rodillo Raymond.
El molino de anillo y rodillo Raymond (fig. No. 24) es del tipo de clasificación
interna por aire. La base del molino cuenta con un anillo de molienda que está
rígidamente fijo a ella y descansa en el plano horizontal. Debajo del anillo de molienda
están las aberturas tangenciales de aire por las que éste penetra a la cámara de molienda.
Cuenta además con un eje vertical impulsado desde la parte inferior que sujeta los
muñones de rodillo. Los rodillos de la base giran sobre sus propios cojinetes, al mismo
tiempo que se desplazan en torno al anillo. La fuerza centrífuga obliga a los rodillos
pivotantes a oprimirse contra el anillo. La materia prima proveniente del alimentador
cae entre los rodillos y el anillo, en donde es triturado. Tanto el movimiento centrí fugo
del aire como el de la reja mueven el material grueso hacia la línea de presión. El aire
arrastra los finos y los transporta hacia arriba, partiendo de la zona de molienda,
haciendo cierta clasificación en este punto. También se monta un clasificador de aire
por encima de la zona de molienda para regresar el material de tamaño excesivo.
El método de clasificación utilizado con los molinos Raymond depende de la
finura deseada. Si se necesita un producto de finura intermedia (hasta de 85 o 90% a
través de una malla No. 100), se emplea un clasificador de aire de un solo cono, que
consiste en una cubierta que rodea a los elementos de molienda y tiene una salida en la
parte superior por la que se descarga el producto terminado, lo que se conoce como
molino de lado bajo. En el caso de productos más finos y cuando se requieren cambios
frecuentes en la finura, se utiliza el clasificador tipo Whizzer. Este tipo de molino es
conocido como molino de lado alto (fig. No. 24).
I.11.5 Molino Raymond de anillo y rodillo con clasificación interna por aire.
El molino Raymond de anillo y rodillo con clasificación interna por aire se
emplea para la molienda de finos en grandes capacidades de casi todos los minerales
metálicos más suaves. Los materiales con una dureza de la escala de Mohs hasta 5,
inclusive, se manejan económicamente en estas unidades. Los materiales naturales
47
usuales que se tratan incluyen baritas, bauxita, arcilla, yeso, magnesita, roca fosfórica,
pigmentos de óxido de hierro, azufre, talco, grafito y una multitud de materiales
similares. Muchos de los pigmentos elaboradores y gran variedad de compuestos
químicos se pulverizan a finuras extraordinarias en este tipo de unidades. Entre estos
materiales se incluyen fosfato de calcio, fosfato de sodio, insecticidas orgánicos,
almidón de maíz pulverizado y muchos otros materiales similares. Cuando estos
molinos funcionan en forma adecuada en succión, son completamente automáticos y
quedan libres de polvo. Se fabrican en seis tamaños básicos con potencias conectadas
que van de 28 a 500 kW (40 a 700 hp) y las capacidades varían de 0.5 a 450 Mg/h (0.5 a
50 ton/h) dependiendo de la naturaleza del material y la finura exacta de la molienda.
I.11.6 Molino de anillo y rodillo Williams.
El molino de anillo y rodillo Williams (Williams Palent Crusher & Pulverizer
Co.) se puede adquirir con un clasificador interno del tipo de aletas rotatorias (el
clasificador Spinner de aire), o bien con un clasificador de doble cono.
I.12 Molinos de taza.
En el molino de taza Raymond, los muñones que sujetan los rodillos de
molienda son estacionarios en tanto que el anillo de molienda es el que gira. La presión
de molienda se produce por medio de resortes que se ajustan para conferir la presión
necesaria, y la distancia entre los rodillos y el anillo se ajusta a cualquier abertura
predeterminada. Los rodillos no tocan el anillo, de manera que no existe ningún
contacto de metal a metal entre las superficies de molienda. La materia prima
proveniente del alimentador cae dentro de la taza o tazón en donde, debido a la fuerza
centrífuga de rotación, se ve forzada a concentrarse en la periferia entre el anillo y los
rodillos, en donde se pulveriza. La acción de los rodillos ahusados sobre el ángulo del
anillo hace que el material pulverizado ascienda y salga de la cámara de molienda. El
aire con el material pulverizado pasa a un clasificador tipo doble cono, en donde el
producto fino se separa y las partículas de mayor tamaño caen nuevamente a la taza
donde se mezclan con la materia prima recién recibida. Este molino se diseñó
especialmente para pulverizar carbón para el encendido directo de calderas. Asimismo,
su uso se ha difundido mucho para el encendido de hornos industriales de diversos
tipos. Los desechos de hierro y otros materiales duros extraños se expulsan por lo
general del molino en forma automática a través de una boquilla.
I.13 Molinos de frotamiento por discos.
El molino de discos o fricción es un equivalente moderno de los antiguos
molinos de piedra. Las piedras se sustituyen por discos de acero en los que se montan
placas de molienda intercambiables ya sea metálicas o abrasivas, que giran a
velocidades mucho mayores, permitiendo con ello una gama más amplia de
aplicaciones. Estas máquinas tienen un lugar especial en la molienda de materiales
orgánicos resistentes, como la pulpa de madera y granos de maíz. La molienda se lleva a
cabo entre las placas que pueden operar en plano vertical u horizontal; uno o los dos
discos giran y, cuando los dos lo hacen, la rotación se efectúa en direcciones opuestas.
El conjunto, que comprende un eje, los discos y las placas de trituración, se denomina
impulsor. El material de alimentación entra por un canal cerca del eje, pasa entre las
placas de molienda y se descarga en la periferia de los discos. Las placas de molienda se
48
sujetan a los discos por medio de pernos y la distancia entre ellas es ajustable.
I.13.1 Molino de fricción.
El molino de fricción Sprout-WaIdron (fig. No. 25) se produce en modelos de
uno o dos impulsores con discos de 48 a 122 cm (12 a 48 in) de diámetro y cuyas
potencias ascienden a 1100 kW (1500 hp). El uso de una variedad de placas y
construcciones de cubierta hace que estas unidades tengan aplicaciones de lo más
variado, yendo de granulación a pulverización y desmenuzamiento. El modelo de un
solo impulsor con placas, que cuenta con hileras circulares concéntricas de dientes
realzados en la malla de la placa giratoria, oponiéndose a los que se encuentran en la
placa estacionaria, actúa de una manera muy semejante al molino de martillos, y los
dientes actúan como los martillos fijos, sirviendo para aplicaciones de la índole antes
citada.
fig. No. 25, Molino de frotamiento de doble impulsor.
(Sprout, Waldron Companies.)
I.13.2 Molino de dos discos.
Los molinos de dos discos (Bauer Bros. Co.), se emplean para la molienda de
sustancias fibrosas y no fibrosas, el esponjado de materiales fibrosos, el mezclado
intensivo de polvos finos y la hidratación de materiales celulares. Se fabrican en tres
tamaños con diámetros de disco que van de 61 a 91 cm (24 a 36 in) y potencias de 37 a
150 kW (50 a 200 hp).
En general, los molinos de un solo impulsor se usan para los mismos fines que
los de dos impulsores, excepto que reciben una materia prima más gruesa, su gama de
reducción para un material dado es más limitada y ofrecen, correspondientemente,
salidas superiores con un gasto menor de potencia. Además, hay varias aplicaciones
singulares que caracterizan a estas unidades, por ejemplo, el esponjamiento o mullido
de la pulpa en hojas proveniente de rodillos continuos para las que los medios de
entrada al molino de doble impulsor no son apropiados. Se puede utilizar la misma
variedad de tipos de placas en los molinos de uno o dos impulsores. Aunque las placas
de dientes cortantes se utilizan en ciertas aplicaciones para simular la acción del molino
de martillo, en general se aplican casi siempre a tareas especializadas de rompimiento,
desgarramiento o quebrantamiento controlado, como sucede al descascarar la materia
prima. Los datos de rendimiento incluidos en la tabla. No. 11 ejemplifican las
aplicaciones del molino de frotamiento.
49
tabla. No. 11, Rendimiento de los molinos de frotamiento por discos
Material Detalles de reducción de
tamaño
Unidad Capacidad,
lb/h
hp
Celulosa alcalina
Asbesto
Bagazo
Recortes de bronce
Cera de Carnauba
Residuos de hierro fundido
Virutas de hierro fundido
Cáscaras de coco
Mazorcas de maíz
Aceite de semilla de
algodón y disolvente
Mica
Tortas de semillas
oleaginosas (hidráulica)
Residuos de semillas
oleaginosas(prensa de
tornillo)
Residuos de semillas
oleaginosas (disolvente)
Trapos
Ramio
Sulfato de sodio
Lamina de pulpa de sulfito
Polvo de madera
Resina de madera
Desfibrado por frotación
Mullido y desfibrado
Desfibrado
De 1/8 in a tamiz No. 100
De tamiz No. 4 a 65%
tamiz No. 60
De ¼ in a tamiz No.100
De ¼ in a tamiz No. 100
De 2 x 2 x ¼ in a tamiz
5/100
De tamiz 5/100 a 43%
tamiz No. 200
De 1 in a tamiz No. 10
Separación de aceites de
productos de tamiz 10/200
De 4x4x¼ in a tamiz 3/60
De 80/60 a 75% tamiz
60/200
De ½ in a tamiz No. 16
De 1 in a tamiz No. 16
De ¼ in a tamiz No. 16
Desfibrado para materia
prima del papel
Desfibrado
De tamiz 35/200 a tamiz
80/325
Mullido para la acetilación
De tamiz 10/50 a 35%
tamiz No. 100
De 4 in máx a 45% tamiz
No. 100
B
C
B
A
D
A
E
B
D
F
B
B
D
F
F
F
B
B
B
C
D
B
4 860
2 500
1 826
50
1 800
100
500
1 560
337
1 500
2 400
2 800
510
15 000
25 000
35 000
1 440
820
11 880
1 500
130
7 200
5
50
5
10
20
10
50
17
20
150
30
6
7.5
100
100
100
11
10
10
50
15
15
A-Molino de 8 in de un solo impulsor D-Molino de 20 in de dos impulsores
B-Molino de 24 in de un solo impulsor E-Molino de 24 in de dos impulsores
C-Molino de 36 in de un solo impulsor F-Molino de 36 in de dos impulsores
50
I.13.3 Trituradora Frigidisc.
La trituradora Frigidisc (Young Machinery Co.), es un molino del tipo de
fricción por discos de un solo impulsor y de fabricación resistente que se construyó para
ser empleada en la industria de la recuperación del hule. Este molino es apropiado para
materiales que deben molerse con un mínimo de aumento de temperatura, por ejemplo,
a la reutilización de desechos de llantas, caucho sintético y otros materiales de
naturaleza dura y elástica. Los dos discos de molienda, uno estacionario y otro móvil, se
enfrían por medio de un líquido circulante para poder ejercer en ellos una presión
elevada.
I.13.4 Molinos de piedra o muelas de asperón.
Los molinos de piedra o muelas de asperón, son del tipo de fricción que cuenta
con piedras duras circulares que sirven como medios de trituración, y son en general
muelas francesas, estadounidenses o tipo Esopo, aunque también se utilizan
combinaciones de piedras de esmeril, muelas francesas y Esopo, o polvo de piedra y
rocas esmeriles. Los molinos de piedras se siguen utilizando para la molienda de ciertos
cereales y granos. El material de alimentación entra al molino a través de un hueco
central de una de las piedras y se distribuye entre las caras de éstas en donde se va
triturando al mismo tiempo que se desplaza hacia la periferia.
I.13.5 Molinos de piedra o de muelas para "molienda de pintura".
Los molinos de piedra o de muelas para "molienda de pintura", se han visto
sustituidos por el molino de rodillos (fig. No. 26). Estos últimos constan de dos a cinco
rodillos lisos, llamados a veces rollos, que funcionan a velocidades diferenciales. Se
acostumbra alimentar una pasta entre los dos primeros, que son de velocidad baja, y se
descarga después del último rodillo, de alta velocidad, por medio de una hoja raspadora.
La pasta pasa de la superficie de un rodillo a la del siguiente debido a la velocidad
diferencial que aplica también un esfuerzo cortante a la película del material que pasa
por ellos. La técnica del molino de rodillos y su funcionamiento fueron estudiados por
Hummel [J. Oil Colour ChemAssoc., 270-277 (junio, 1950)] y Krekel [Chem. Ing.
Tech., 38(3), 229 (1966)] hizo una exposición del desmenuzamiento de conglomerados
en este tipo de molino.
fig. No. 26, Molino de rodillos para la molienda de pintura.
51
I.14 Molinos de dispersiones y coloides.
La situación de la molienda cambia cuando, en vez de desmenuzar partículas
individuales, es preciso romper grumos o conglomerados unidos por fuerzas más o
menos leves. Por ejemplo, está la reducción de pigmentos para incorporarlos a
vehículos líquidos en la elaboración de pinturas. Otras estructuras comparativamente
débiles pueden reducirse de esta misma manera. Los purés, las pastas alimenticias, las
pulpas y sustancias de esta índole se procesan en este tipo de molino. La dispersión se
asocia también con la formación de emulsiones que son básicamente sistemas de dos
fluidos. Las mieles, salsas, leche, ungüentos, cremas, lociones, asfalto y las emulsiones
de pintura y agua pertenecen a esta categoría. Hay una clase especial de molinos que se
utiliza para operaciones de dispersión y de tipo coloidal, y operan basándose en el
principio de esfuerzo cortante del fluido a alta velocidad. Aunque son una clase especial
de trituradoras, no realizan en realidad un trabajo de molienda propiamente dicho, y su
función consiste en separar los conglomerados o bien, en el caso de las emulsiones,
cortar las fases de los fluidos a fin de producir gotitas dispersas de tamaño diminuto, del
orden de 1 μm.
Un análisis matemático realizado basándose en el funcionamiento de Kady y
otros molinos de coloides, coincide perfectamente bien con los resultados
experimentales [Turner y McCarfhy, Am. fnst. Chem. Eng. J., 12(4), 784 (1966)].
Zimmerman y Lavine [CostEng., 12(1), 4-8 (1967)] describieron varios modelos del
molino Kady citando tanto sus capacidades como sus costos. Los requisitos de energía
difieren tanto entre los materiales de que se trate, que con frecuencia se emplean otros
dispositivos para alcanzar el mismo fin. Entre éstos están los agitadores de alta
velocidad, las mezcladoras de turbina, los molinos de piedras, los vibratorios, así como
las muelas o piedras de molino, discos, martillos y rodillos. En algunos casos se han
utilizado dispositivos sónicos y se han obtenido buenos resultados.
I.14.1 Molinos de coloides para dispersión y emulsificación.
Los molinos de coloides que se utilizan para la dispersión o la emulsificación, se
clasifican en cuatro grupos principales: de martillos o turbina, discos de superficie lisa,
discos de superficie rugosa o áspera y los dispositivos de válvula u orificio. El principio
de su funcionamiento es crear una corriente de fluido de alta velocidad en la que se
ejerzan fuerzas cortantes extraordinarias dentro del fluido, que sirven para dividir las
partículas. A menudo se recurre al uso de auxiliares químicos en forma de agentes de
dispersión, que son de gran utilidad.
La concentración de energía en los molinos de esta clase es alta, y se tiene una
cantidad considerable de calentamiento, efecto que se reduce casi siempre mediante el
uso de una chaqueta o cubierta enfriada por agua. En otros casos, como sucede cuando
las emulsiones se calientan, la cubierta sirve para efectuar dicho calentamiento.
52
I.14.2 Molino Morehouse.
El molino Morehouse (Morehouse Industries, Inc.), es del tipo de disco de alta
velocidad (fig. No. 27). La fase no dispersa se alimenta en la parte superior y atraviesa
por los discos convergentes, en donde se lanza hacia el exterior en dirección de la
periferia. Conforme las partículas de mayor tamaño se dividen y la dispersión se hace
más fina, la corriente se somete a una energía mayor aún entre la zona más angosta del
espaciamiento del disco para completar la desintegración y asegurar la inexistencia
esencial de partículas de gran tamaño.
fig. No. 27, Molino de coloides modelo M. (Morehouse Industries, Inc.)
I.14.3 Molino Premier.
En el molino Premier (Premier Mili Corp.), el rotor tiene la forma de un cono
truncado. Las superficies son lisas y se pueden hacer ajustes del espacio libre desde 25
μm (0.001 in) hasta dimensiones mayores. El molino tiene una chaqueta cubierta para
regular la temperatura y se encuentran en construcciones de tipo líquido y conexión
directa con rotores de 15 a 38 cm (6 a 15 in). Estos molinos operan a 3600 rpm con
capacidades que ascienden a 5.7 m /h (1500 gal/h), y potencias hasta de 75 kW (100
hp). Las partes móviles se fabrican con la aleación In-var, que no se expande lo
suficiente para cambiar la abertura de molienda si se produce un calentamiento
excesivo. El rotor se recubre con Stellite o carburo de silicio para asegurar una mayor
resistencia al desgaste. Para operaciones en plantas piloto, el molino Premier se produce
con rotores de 7.5 y 10 cm (3 a 4 in). Esos molinos tienen transmisión de banda y
funcionan entre 7200 y 17 000 rpm con capacidades de 0.02 a 0.6 m3 /h (5 a 150 gal/h).
I.14.4 Molino Charlotte.
El molino Charlotte (ChemiolloidCorp.) se basa también en la rotación a alta
velocidad, en donde el fluido corre entre un rotor cónico ranurado o estriado y un
estator cónico correspondiente que va también ranurado. El espacio libre entre ambos se
regula por medio de un dispositivo de ajuste calibrado que se maneja desde el exterior.
53
Las corrientes en remolino que se forman en las ranuras someten al producto
tanto a un esfuerzo cortante hidráulico como de impacto. Todos los modelos funcionan
a 3600 rpm y se producen en los siguientes tamaños (Ver tabla No. 12):
tabla. No. 12, Potencias y capacidades del Molino Charlotte.
Potencia Capacidad
kW hp I/min gal/h
2
5
15
37
56
93
3
7
20
50
75
125
1.3-3.2
3.2-6.3
6.3-25
25-63
63-315
190-440
20-50
50-100
100-400
400-1000
1000-5000
3000-7000
I.14.5 Molino modelo W-10.
El modelo W-10 de laboratorio funciona a 0.75 kW (1 hp) y tiene una capacidad
de 4 a 190 L/h (1 a 50 gal/h). Estos molinos se producen con varios materiales,
incluyendo acero inoxidable, níquel, monel, bronce y hierro colado. Hay un modelo ND
especial diseñado para la elaboración de mayonesa y aceites para ensalada. También
hay modelos sanitarios para el procesamiento de materias alimenticias.
El dispersor-homogeneizador. Tri-Homo. Tiene una cabeza de estator y un rotor
de alta velocidad para el que se dispone de varios diseños de ranuras, así como los tipos
liso y abrasivo.
I.14.6 Molino Gaulin.
El molino Gaulin para coloides, tiene un rotor liso en forma de disco. El material
de alimentación se lanza inicialmente hacia afuera a lo largo del disco y luego en tomo
al borde y hacia adentro, generando una acción de dos etapas. EÍ ajuste de la abertura en
el rotor y la cubierta puede reducirse a magnitudes del orden de 25 µm (0.001 in). El
rotor se fabrica de acero inoxidable y funciona a 3600 rpm y este molino tiene una
chaqueta para controlar la temperatura.
I.14.7 Molino Manton-Gaulin.
El molino Manton-Gaulin, utiliza una válvula y un impactor. En este dispositivo,
la suspensión gruesa se bombea por un orificio angosto para aumentar su velocidad a
niveles cercanos a la sónica. Esto produce fuerzas cortantes poderosas que reciben un
mayor impulso conforme la corriente de alta velocidad choca contra un anillo de
impacto en donde cambia de dirección. Esta operación finaliza mediante un alto orden
de turbulencia que se convierte en trabajo de dispersión.
54
I.15 Molinos hidráulicos o de chorro.
Los molinos hidráulicos se clasifican según la naturaleza de la acción de
molienda que desempeñan. En una de sus clases, la energía del fluido se obtiene en
corrientes finas de alta velocidad con cierto ángulo en tomo a una porción, o en toda la
periferia de una cámara trituradora y clasificadora. En este grupo están el Micronizer, el
pulverizador de chorro, el Reductionizer, el Jet-0-Mizer, y algunos otros de estructura
similar. En la otra clase, corrientes del fluido arrastran las partículas a alta velocidad
hacia una cámara en donde se tienen dos corrientes que chocan entre sí. Los molinos
Donaldson y algunos otros pertenecen a esta categoría. Ya sea que las partículas sean
conducidas por el chorro o se intercepten con chorros en ángulo mientras se desplazan
alrededor de la cámara de molienda y clasificación, se registra gran liberación de
energía y se obtiene un alto orden de turbulencia que hace que éstas se desmenucen
entre sí y se subdividan. No todas las partículas se muelen por completo, de manera que
es necesario llevar a cabo una operación de clasificación para devolver las de mayor
tamaño a fin de realizar una reducción subsecuente. La mayor parte de estos molinos
emplean la energía de la corriente de fluido en movimiento para efectuar una
clasificación centrífuga. El molino Donaldson difiere en que utiliza un clasificador
mecánico de aire.
I.15.1 Molino Micronizer.
El Micronizer (Sturtevant Mili Co.) consta de una cámara de molienda circular
de poca profundidad en donde el material que se va a pulverizar se somete a la acción
de varios chorros de fluidos gaseosos que salen de orificios espaciados en torno a la
periferia de la cámara, como se observa en la fig. No. 28. El gas rotatorio debe
descargarse en el centro, arrastrando con él los finos, en tanto que las partículas de
mayor tamaño se lanzan hacia la pared en donde se someten a una reducción posterior
por impacto de las partículas contenidas en los chorros aplicados. La salida de la cámara
de molienda conduce directamente a un recolector centrífugo del producto. Se han
efectuado estudios fotográficos y matemáticos del funcionamiento de esos molinos
[Rumpf,Chem.Ing. 7ec/f.,32(3), 129-135; (5), 335-342(1960); traducciones A.T.S.
668GJ, 844GJ].
Los molinos Micronizer se construyen en nueve tamaños estándar cuyos
diámetros van de 5 a 107 cm (2 a 42 in), con capacidades de 250 g/h a 1.8 Mg/h (Ib/h a
2 ton/h).
El tamaño del material de alimentación debe ser menor que 1 cm (3/8 in). El
índice de producción, el consumo de fluidos y las cifras correspondientes a la finura son
como se indican en la tabla. No.13.
55
tabla. No.13, Rendimiento de un Micronizer.
Alimentación
Consumo de
fluido, g fluido/g
sólidos
Material
Tamaño prom.
del producto,
m
Tamaño,
No. de
tamiz
Velocidad,
lb/h Aire Vapor
Grafito de Ceilán
Criolita
Piedra caliza
Talco duro
Gel de sílice
Talco suave
Barita
Carbón bituminoso
Resina copal
Mineral de wolframita
Azufre
2
3
3.5
3.5
5.5
6.5
3.5
2
5
5.5
3.5
3
60
80
20
8
20
40
10
2
10
3
200
900
1000
1000
500
1800
1800
1300
600
800
1300
…
…
…
…
…
…
…
…
7.5
5.6
3.5
8.5
4.0
4.0
4.0
3.5
2.5
2.2
1.2
fig. No. 28, Molino hidráulico (de chorro) Micronizer.
56
I.15.2 Pulverizador de chorro.
El pulverizador de chorro (Jet Pulverizer Co.), es otro molino de bandeja poco
profunda, con chorro en ángulo, y pertenece al tipo de clasificación radial hacia adentro,
como el Micronizer.
I.15.3 Molino Jet-O-Mizer.
El Jet-0-Mizer (Fluid Energy Processing and Equipment Co.) es una máquina
que pertenece al grupo de molinos que utiliza un toro elongado y hueco que se coloca
en posición vertical. El principio de operación es semejante al del Micronizer, en donde
el material de alimentación entra tangencialmente a la corriente que fluye en remolino y
los materiales finos salen por el centro.
I.15.4 Molino de aire Trost de la Colt Industries.
Se encuentran disponibles en cinco tamaños (fig. No. 29). El más pequeño (Gem
T) es una unidad de investigación y puede emplearse para estudios de molienda fina.
Las capacidades de los molinos de este tipo son de 1 a 2300 kg/h (2 a 5000 Ib/h). La
velocidad de flujo de aire varía de 0.2 a 28 m3/min (7.0 a 1000 ft
3/min). Es posible la
encapsulación de partículas mediante la inyección de material de recubrimiento en la
alimentación.
fig. No. 29, Molino de chorro Trost. (Colt Industries.)
57
I.15.5 Pulverizador de chorro Majac.
El pulverizador de chorro Majac (Donaldson Company, Inc.) pertenece también
al tipo de chorro opuesto, aunque su clasificador es mecánico (fig. No. 30). Se
acostumbra emplear un alimentador de tornillo o de otro tipo para descargar el material
que se va a pulverizar en la zona de impacto o dentro del clasificador, dependiendo de la
materia prima de que se trate. El fluido y el polvo de los chorros pasan al clasificador
mecánico que se localiza arriba. El material de tamaño excesivo fluye en sentido
descendente pasando por un espacio anular y actuando en contra del aire de elutriación,
atravesando dos brazos descendentes hasta las boquillas, en donde se acelera por medio
de corrientes de fluido opuestas de alta velocidad que chocan entre sí. La finura se
controla primordialmente por la velocidad del clasificador y la cantidad de aire del
ventilador que se emite al clasificador; pero se pueden obtener otros efectos variando la
presión de la boquilla, la distancia entre las bocas de la bóveda del conducto eyector del
chorro y la posición del disco del clasificador. Estos pulverizadores se fabrican en 30
tamaños, operan con cantidades de aire comprimido que van de 0.6 a 13.0 m3/min (20 a
4500 ft3/min) aproximadamente. En la mayor parte de las aplicaciones, los aspectos
económicos del empleo de esta clase de pulverizador de chorro son atractivos dentro de
la gama del 98% a través de una malla 200 o más fina; además, cuando se requieren
productos más finos, esta clase de equipo ofrece mayores ventajas.
fig. No. 30, Pulverizador de chorro Majac. (Donaldson Company, Inc.)
CAPITULO
II
Diseño del molino de bolas
58
II.1 Diseño del molino de bolas.
II.1.1 Cálculo de capacidad.
Datos básicos:
Tamaño de planta: 15,674Toneladas de grava por año.
Capacidad del molino: Considerando 330 días por Año tenemos:
tons/día5.74días 330
tons15,674
tons/día.47.5 Se le da un 10% de producción extra, esto nos da lo siguiente:
añopor grava de Toneladas 17,242.5 330días x tons/día52.25
tons/día52.254.7547.5
tons4.7547.5x.1010% x 47.5
El tiempo de trabajo del molino será de 20 horas diarias. Por lo que tenemos:
año al horas 6600horas 20 x días 330
Moliendabilidad de la piedra = 20KWh/t. Este dato se tomo como referencia del
consumo total de la energía eléctrica por otros molinos semejantes en la industria.
II.1.2 Cálculo de potencia del motor.
KW 52.25 tons/hora2.6125h/t x KW 20 molino delmotor del Potencia
De donde: Usando un F.S.=1.3410
Potencia del motor = 52.25 x 1.3410 = 70 HP
Este valor se toma para determinar el tipo de motor utilizado, por lo que
utilizaremos un motor con los siguientes datos de placa:
Marca: ABB
Modelo: M3000 Hierro Fundido
Código del Producto: 3GBP283 220ASG
Potencia = 75 hp = 55kW
Rpm = 1150
Torque = 531 Nm
Momento de Inercia: J = 2.2
Peso: W = 650 Kg.
Factor de Potencia = 0.84
Eficiencia: al 100% = 94.6
Nivel de Ruido: 66dB
tons/hora6125.26600
17,242.5 molino del Producción
59
Alimentación: Trifásico
440-480 v
60 Hz
Ver anexo I
II.1.3 Selección del reductor de velocidad.
Posteriormente utilizaremos un reductor de velocidad el cual alimentara a toda la
transmisión con los siguientes datos de placa:
Potencia de entrada 75 hp
Velocidad de salida 152 RPM
Potencia de salida 70 hp
De la marca: R.A.I.S.A.
Modelo GS-254 con salida izquierda.
Ver anexo II
II.1.4 Expresión de Dawn para dimensionamiento del molino.
Usando la expresión DAWN: KW netos = 0.284 DAWN
En donde KW netos es la potencia solamente requerida por el molino, sin tomar
en cuenta perdidas en el motor y en la transmisión.
En donde:
D = Es el diámetro del molino, adentro del emplacado (m).
A = Es (1.073 - J); J = Es la fracción de carga del volumen del Molino
W = Es el peso de la bola en toneladas
N = Es la velocidad del Molino en rpm.
Esta expresión es empírica y se ha desarrollado con el paso de los años.
Sustituyendo estos valores en la formula o expresión se tiene:
KW netos = 0.284 D (1.073 – J) WN.
Para obtener las dimensiones del molino, todos los parámetros deben ser
expresados en términos de “D”.
II.1.5 Cálculo de velocidad del molino.
La velocidad del molino normalmente se calcula como un porcentaje de la
velocidad critica (Nc), la cual se define como la velocidad en la que la carga de bola
empieza a centrifugar.
60
La velocidad crítica se puede calcular como una función del diámetro del
molino.
El rango normal de la velocidad del molino varia entre 70 y 80 % de la
velocidad critica por lo que tomando la expresión.
D
31.65 Nc 75%N
La forma del molino de bolas se expresa en términos de la relación longitud a
diámetro L/D, usando la longitud efectiva del molino y el diámetro dentro del
emplacado para efecto del cálculo, por lo que tomaremos una relación de 2.35:1.
II.1.6 Volumen de carga y peso de la bola.
El volumen de carga depende hasta cierto punto del tipo de molino. El cálculo se
basa en determinar el tamaño del molino y el volumen de carga necesario parta usar la
potencia requerida de modo de obtener la meta de producción.
Para encontrar el tamaño del molino se debe seleccionar un valor para el
volumen de carga (J). Para este tipo de molino un valor del 28% es aceptable. Se ha
encontrado en la práctica que con más de 30% se pierde eficiencia.
El peso de la bola se relaciona con el % de volumen de carga.
Peso de la bola = W = volumen del molino x J x densidad de la bola
La densidad convencional usada para la bola es de 4.48 tons/m3
En este caso:
4.48 x 0.28 x D x 2.35 x D4
πW 2
3D 2.315W
Toneladas
Los KW netos es la potencia a la entrada del molino y se calcula a partir de la
potencia a la entrada del motor incluyendo perdidas en el motor y transmisión.
Si este dato no se tiene disponible, un factor seguro para convertir potencia de
alto (gross) a neto es de 0.9.
De donde:
KW. 50.355 0.746 x 75 x 0.9 netosKW
D
42.2Nc
61
Por lo tanto:
D
65.31D 0.28)2.315-(1.073 D 0.284 netosKW 3
Sustituyendo el valor KW netos en esta expresión tenemos:
3.5D 16.538 KW 50.355
En donde:
044.316.538
50.355 D3.5
El diámetro entre paredes es de 1.5m. Dejando 65mm. Como espesor del
emplacado en cada pared.
Para obtener la longitud del molino de la relación L/D = 2.35 despejamos a L y
tenemos lo siguiente:
m. 3.2195 1.37 x 2.35 L
: tenemosD de valor el dosustituyen D x 2.35 L
RPM 27.04 N
Por lo que:
37.1
65.31 x1.370.28)2.315-(1.073 x1.370.284 netosKW 3
molino. elen consumida neta energía la es netosKW 49.66 netosKW
Usaremos un 5% de los KW netos correspondientes a causa de pérdidas en el
motor, cojinetes, reductor, en general:
emplacado. Entre 1.37m.3.044 D
3.044D
: terminosambos a sacando 3.044; D
1/3.5
3.53.5x1/3.5
3.53.5
04.2737.1
65.31
D
31.65 N
62
49.66 x .05 = 2.483 KW
De donde KW bruto = 49.66 + 2.483 = 52.143 KW = 69.92 HP = 70 HP, lo cual
concuerda con el cálculo.
II.1.7 Velocidad crítica de rotación.
Es aquella en que la fuerza centrífuga anula la influencia que la gravedad opera
sobre las bolas que caen y, por lo tanto no prestan ningún servicio de molienda.
La velocidad crítica está dada por la formula D
Kn , en donde D = diámetro
libre del molino, para este caso D = 1.37 m.
K = 76.6 cuando está expresado en pies y 42.3 cuando está en m.
Entonces tenemos que:
rpm 36.151.17
42.3
1.37
42.3n
Este es el valor de la velocidad de rotación crítica en rpm, en el cual las bolas no
realizan ningún trabajo útil.
El movimiento de las bolas tiene una considerable influencia de molienda, si el
molino gira muy rápido las bolas pueden elevarse muy alto y entonces cuando caen
pueden no pegar en la carga del molino sino caer sobre las placas del blindaje libres,
disipando así innecesariamente la energía, alternativamente, el impacto puede ser
excesivo, originando una sobre molienda con la consiguiente compactación y
reaglomeración del material ya molido. Para mayores velocidades las bolas pueden
centrifugarse y cesar por lo tanto a la molienda.
Para saber la velocidad real óptima del molino en rpm que práctica se aplica de
modo general, está comprendida entre el 45 - 80 % de la velocidad crítica, para nuestro
diseño se tomara el 48 % entonces tenemos que la velocidad real óptima de nuestro
molino es:
rpm 17.5 0.48 x 36.15 óptima real Velocidad
0.5 x crítica vel. óptima real Velocidad
La cual es equivalente a la velocidad de diseño del molino en rpm.
63
II.1.8 Cantidad y tipo de cuerpos moledores distribuidos en la cámara de
molienda.
Se usaran bolas de acero en los siguientes diámetros y cantidades según datos
establecidos por la compañía ALLIS (MINERAL SYSTEMS), cuyos diseños y datos
tabulados de cantidades de bolas y características. Siguiendo las dimensiones de sus
diferentes molinos, y tomando el más parecido que es el modelo M.B.32. Se obtienen
las siguientes características para las bolas:
Tamaño de bola
(mm.)
Cantidad requerida
(Toneladas)
90 0.98
80 1.83
60 1.887
50 1.3
Cantidad total requerida = 6 Tons.
II.1.9 Consideraciones de llenado.
Según L. Lewenson el llenado óptimo de los molinos debe ser tal que h = 0.16D
Para nuestro caso D = 1.37 m. m 0.21 1.37 x 0.16 h
Grado de llenado de bolas en el molino:
Es la relación entre el volumen del apilamiento de las bolas y el volumen de
trabajo o volumen libre del molino. El grado de llenado para bolas de acero, varía entre
28% al 45%. Por debajo del 28% de llenado, los cuerpos moledores se deslizan sobre el
h
64
blindaje del molino, por encima del 45% de llenado se originan dificultades en las
trayectorias de caída de los cuerpos moledores.
bola de Densidad
(tons.) bola totalCarga bola lapor ocupadoVolumen
molino del libreVolúmen
bola lapor ocupadoVolumen llenado de Grado
Densidad bolas grandes: 4.3 tons/m3
Carga total = 6 tons.
Sustituyendo valores en:
% 29 100 x 0.29 llenado de grado %
0.29 4.73
1.4 llenado de Grado
:que tenemosllenado de grado elen valoresestos doSustituyen
m 4.73 3.21 x 1.37x 4
libreVolumen
:que tenemoslibre volumen elen valoresdoSustituyen
m. 3.21 L Longitud
m. 1.37 D Diámetro
:sabemos Como
L D4
libreVolumen
m 1.44.3
6 bola ocupadoVolumen
32
2
3
CAPITULO
III
Diseño de la transmisión del
molino de bolas
65
III.1 Diseño de la transmisión del molino de bolas
En este capitulo se tratara sobre el cálculo de la transmisión, la cual forma la
base del éxito del molino de bolas para desarrollar un optimo y eficaz desempeño en la
maquinaria.
III.1.1 Cálculo de engranes rectos.
Datos de la maquina:
Velocidad del motor 1150 RPM
Potencia de salida 75 hp
Datos del reductor:
Potencia de entrada 75 hp
Velocidad de salida 152 RPM
Potencia de salida 70 hp
hp 70.5 a es RPM 17.5XX
1528.66
Proponiendo paso diametral igual a 1.5
Proponiendo distancia entre centros 58 plg
Calculando número de dientes totales:
Dientes 1741.5582N
2CPN
Calculando número de dientes del piñón:
8.617.5
152
N
NRv
dientes 1818.6
174
1Rv
Nn
maquina
motor
p
Calculando número de dientes del engrane:
dientes 15618174nNn pe
Definiendo la relación de velocidad real:
8.618
156
n
nRv
p
e
66
Calculando el diámetro de paso:
plg 1041.5
156
P
nDp
plg 121.5
18
P
nDp
e
e
p
p
Comprobando distancia entre centros:
plg 582
12104
2
DpDpC
pe
Factor de forma:
Factor de forma del piñón de 18 dientes
Y = 0.308
Factor de forma del engrane de 156 dientes
Y = 0.4586
Defiendo materiales del piñón y engrane:
Pieza Material So BHN
Piñón ASTM 35 12,000 212
Engrane ASTM 50 15,000 223
Determinando el elemento más débil:
psi 68790.458615,000YS Engrane
psi 36960.30812,000YS Piñón
o
o
Calculando velocidad lineal:
rpm 477.5212
15212π
12
n D πv
Calculando carga transmitida:
lb 4872.047477.52
70.533000
v
n33000ft
67
Calculando carga dinámica para un tallado comercial:
lb 8749.544872.0471600
477.52600ft
600
v600fd
Factor de concentración de esfuerzo:
Kf = 1.7 ( Para una machacadora de piedra)
Calculando ancho de cara:
6.0360.30812000
1.51.78749.54
yS
P kf fsb
o
Comprobando el ancho de cara:
8.336.0365.33
1.5
12.56.036
1.5
8
P
12.5b
P
8
Cumple con la condición
Calculo por desgaste.
Calculando Fd:
Fs > N Fs Fd
1.41836168.9441
8749.54
Fd
FsNFs
lb 6168.9441Fd
4872.047586.036477.520.05
4872.047586.036477.520.054872.047Fd
ftbc0.05v
ftbC0.05vFtFd
21
21
Calculo de la fuerza límite de desgaste Fw:
psi 74800Ses
1000021240010000-BHN 400Ses
68
94.261k
1029
2
1.4
0.34274800k
Ep
1
Eg
1
1.4
sen20Sesk
6
2
2
1.7931
15618
1562Q
NgNp
2NgQ
Fd Fw
212242.41311.793194.2616.03612Fw
DPkQFw
Por lo que el cálculo es satisfactorio.
III.1.2 Cálculo de la geometría de los engranes.
Para el Piñón:
d = 12 plg.
N = 18 dientes
Especificaciones de dientes AGMA de profundidad total.
Angulo de presión = 20° o 25 °
Altura de la cabeza a = 0.6661.5
1.000
Pd
1.000
Altura de la raíz b = 0.8331.5
1.250
Pd
1.250
Profundidad de trabajo = 1.3331.5
2.000
Pd
2.000
2.09418
π(12)
N
πdPc
1.512
18
d
NPd
# asegún tabl fino Paso 20Pd
69
Profundidad total = 1.51.5
2.250
Pd
2.250
Espesor circular del diente = 1.0471.5
1.571
Pd
1.571
Radio del filete – cremallera básica = 0.21.5
0.300
Pd
0.300
Holgura básica mínima = 0.1661.5
0.250
Pd
0.250
Ancho mínimo en la cresta superior = 0.1661.5
0.250
Pd
0.250
Holgura (dientes rasurados o rectificados) = 0.2331.5
0.350
Pd
0.350
Altura total del diente = 1.490.8330.666ba
0.1670.6660.833abc
Altura de trabajo = 1.33"0.1670.8330.666cba
Diámetro exterior 13.332"2(0.666)122adpDop
dp = 121.5
18
Pd
N
Paso base Pb = Pc cos = 2.094 (cos 20°) = 1.96”
Para el Engrane:
d = 104 plg.
N = 156 dientes
Paso circular
2.094156
π(104)
N
πdPc
Paso diametral
1.5104
156
d
NPd
70
# asegún tabl fino Paso 20Pd
Especificaciones de dientes AGMA de profundidad total.
Angulo de presión = 20° o 25 °
Altura de la cabeza a = 0.6661.5
1.000
Pd
1.000
Altura de la raíz b = 0.8331.5
1.250
Pd
1.250
Profundidad de trabajo = 1.3331.5
2.000
Pd
2.000
Profundidad total = 1.51.5
2.250
Pd
2.250
Espesor circular del diente = 1.0471.5
1.571
Pd
1.571
Radio del filete – cremallera básica = 0.21.5
0.300
Pd
0.300
Holgura básica mínima = 0.1661.5
0.250
Pd
0.250
Ancho mínimo en la cresta superior = 0.1661.5
0.250
Pd
0.250
Holgura (dientes rasurados o rectificados) = 0.2331.5
0.350
Pd
0.350
Altura total del diente = 1.490.8330.666ba
0.1670.6660.833abc
Altura de trabajo = 1.33"0.1670.8330.666cba
Diámetro exterior 105.33"2(0.666)1042adpDop
dp = 1041.5
156
Pd
N
Paso base Pb = Pc cos = 2.094 (cos 20°) = 1.96”
71
Para el Piñón y el Engrane:
Radio de paso.
522
104
2
dprp
62
12
2
dprg
Distancia nominal entre centros
58"652rgrpc
Razón de contacto
senφ Ccosφ (rgap)(rgcosφ (rpap)(rpZ 2222
)20(sen 58))20 (cos (60.666)(6)20 (cos (520.666)(52Z 2222
Z = 3.366”
2.2441.5
3.366
Pb
Zmp
III.2 Cálculo de la flecha.
Datos:
Potencia = 70 hp
N = 152 RPM
Piñón 20°
Utilizando un material ASTM A148-58
Su = 50 KSI
Sy= 80 KSI
Según las condiciones ASME
= 14400 PSI
= 10800 PSI
Momento de torsión:
plglb 29013.15152
63000(70)
n
63000NMt
72
21 TT
lb 4835.526
29013.15
r
MtFt
rFtMt
FdMt
3TT
3T
T
21
2
1
10983.66lb9861.984835.52FFtF
9861.98lb190.942417.767253.28F
190.94lb849.34N9.8186.58w
86.58kg101.117800Vρm
m101.110.1534
0.304πb
4
πdV
gmw
WTTF
7253.283(2417.76)T
2417.76lb2
4835.52T
T3T4835.52
TT4835.52
TTFt
)rT(TMt
222
NT
2
T
NT
2
E
32
22
21N
1
2
22
21
21
21
Analizando como viga.
Plano Vertical 66.10983
lb 49252
10983.66
2
FRR T
BA
plglb 04126M f 11” 11”
5492
5492
60412
73
III.2.1 Calculando por criterio de ASME.
Suponiendo Kf = Kt = 1.2
Utilizando un material ASTM A148-58
Sy = 80 KSI
Su = 50 KSI
Según las condiciones ASME
= 14400 PSI
= 10800 PSI
"4"36.3d
1.229013.151.20412610800π
16d
KMKMπδ
16d
3
1
22
3
1
2
tt
2
ff
IV.2.2 Análisis por Soderberg.
ASTM A148-58
Sy = 80 KSI
Su = 50 KSI
Sn = 35 KSI
N = 3
Cs = 0.9
Cr = 0.75
Cm = 0.8
Sn’ = 18900 PSI
Kt = 1.6 cuñero deslizable
0.9163"5.390.170.17dr
0.17d
r
8.085"5.391.51.5dD
1.5d
D
5.5" 5.39"d
1050
29013.15
4
3
18900
604121.6
π
332d
Su
Mt
4
3
Sn´
KtMf
π
32Nd
3
1
2
3
2
3
1
22
74
III.2.3 Deformación angular.
/pie1θ
)10(1.049419.481014.5
2229013.15θ
1014.52
1029
2
EG
PSI1029200GPaE
419.48in32
8.085π
32
πDJ
GJ
MtLθ
4
6
66
6
4
44
IV.2.4 Deformación lateral.
plg4.17x10)(201.06)(48)(29x10
(22)(10983.66)Δmax
201.0664
π(8)I
64
πDI
48EI
PlΔmax
4
6
3
4
4
3
75
III.3 Selección de los cojinetes de bolas para la flecha diseñada.
Datos:
N 158594.79(24429.63)(273.6)Fr
3K
R(B)Fr
Mr 273.6RPM 27360000052)000)(60)(1 (30(h)(60)(n) B
trabajode reales horas 000 30
RPM 152 n
"2
15 d
lb 5492R
24429.63N lb 5492R
3
1
K
1
2
1
Dos cojinetes de bolas de una hilera radiales rígidas con:
Número de cojinete: 6328
Perforación = 140 mm = 5.51181 in
Velocidad limitante = 2000 rpm
Clasificación de carga dinámica = 44000 lb
Clasificación de carga estática = 50000 lb
Ver Anexo III
76
III.4 Selección de acoplamientos.
Datos:
Diámetro del eje del motor = dp = 2.875” = 73.025 mm
Diámetro del eje del reductor = dm = 2.250” = 57.15 mm
Diámetro del eje = de = 5.5” = 139.7 mm
Velocidad del motor = 1150 rpm
Potencia del motor = 75 HP = 55 KW
Velocidad del reductor = 152 rpm
Potencia del reductor = 70 HP = 51.3 KW
III.4.1 Determinación del par nominal y los factores de servicio F1, F2 y F3
entre el motor y reductor.
25.1F3
3.1F2
5.2F1
:servicio de factores los ndoselecciona
KNm 0.46 Tn
Nm 9549 1150
55 Tn
Nm 9549 x n
Pn Tn
Ver Anexo IV
Se calcula el par máximo
KNm 2.32 Tm
KNm 1.25)1.3(2.5 0.46 Tm
F3 x F2 x F1Tn x Tm
Se selecciona un acoplamiento tipo PM 6
Lo cual cumple las condiciones:
Tkm = 6 KNm
Tm Tkm
2.32 6 KNm
n Velocidad máxima del acoplamiento
77
1150 4480 rpm
dmin dp dmax
50 73.02 85
dmin dm dmax
50 57.15 85
III.4.2 Determinación del par nominal y los factores de servicio F1, F2 y F3
entre el reductor y el eje motriz.
25.1F3
3.1F2
5.2F1
:servicio de factores los ndoselecciona
KNm 3.22 Tn
Nm 9549 152
51.3 Tn
Nm 9549 x n
Pn Tn
Ver Anexo IV
Se calcula el par máximo
KNm 16.26 Tm
KNm 1.25)1.3(2.5 3.22 Tm
F3 x F2 x F1Tn x Tm
Se selecciona un acoplamiento tipo PM 27
Lo cual cumple las condiciones:
Tkm = 27 KNm
Tm Tkm
16.26 27 KNm
n Velocidad máxima del acoplamiento
152 2650 rpm
78
dmin dm dmax
92 57.15 143
dmin de dmax
92 139.7 143
CAPITULO
IV
Mantenimiento
79
IV.1 Mantenimiento.
Las maquinas, equipos e instalaciones que permiten el funcionamiento de una
empresa, requieren de un mantenimiento constante para no prestar averías inesperadas.
Sin un mantenimiento optimo, los equipos tarde o temprano presentaran fallas,
reduciendo sustancialmente su vida útil y afectando la productividad de la empresa.
Así como las instalaciones, maquinaria y equipos requieren de alguien que los
opere, también se necesitan de alguien que los repare y mantenga operando. Cuando
mas automatizada sea una instalación, menos personal de operación se requerirá. Sin
embargo, el número de elementos susceptibles de fallar aumentara. Con un buen
sistema de mantenimiento será mas difícil que un equipo pare inesperadamente por
fallas, y al mismo tiempo se contara con un sistema que permita optimizar los recursos
de la empresa.
IV.1.1 Concepto de Mantenimiento.
Conjunto de acciones oportunas, continuas y permanentes dirigidas a prever y
asegurar el funcionamiento normal, la eficiencia y la buena apariencia de sistemas,
edificios, equipos y accesorios.
En estas definiciones, están contenidos términos que debemos analizar:
Acciones: son efectos de hacer algo. Las acciones más importantes de
mantenimiento son: planificación, programación, ejecución, supervisión y
control.
Continuas: que duran o se hacen sin interrupciones.
Permanentes: de duración firme y constante, perseverantes.
Para poder garantizar la disponibilidad operacional de sistemas, edificios,
instalaciones, equipos y accesorios, el mantenimiento debe ser ejecutado de
manera continua y permanente a través de planes que contengan fines, metas
y objetivos precisos y claramente definidos.
Prever: significar ver con anticipación. Conocer, conjeturar lo que ha de
suceder. Con una buena planificación y programas oportunos de inspecciones
rutinarias, el ingeniero de mantenimiento esta en capacidad de detectar los
síntomas que nos indican, muchas veces con bastante anticipación, que los
equipos están próximos a fallar y que, en consecuencia, debe abocarse a
corregir las desviaciones antes que se conviertan en problemas de mayor
trascendencia.
Asegurar: establecer, fijar sólidamente, preservar de daños a las personas o
cosas.
Normal: lo que por su naturaleza, forma o magnitud, se ajusta a ciertas
normas fijadas de antemano.
80
IV.2 Clasificación del Mantenimiento.
El mantenimiento de equipos y/o instalaciones en una empresa puede efectuarse
antes o después de que aparezca una falla en su funcionamiento. Un buen programa de
mantenimiento debe funcionar de forma eficiente y efectiva para poder ser el
fundamento de altos niveles de confiabilidad en la operación de los sistemas.
De acuerdo con lo anterior, el mantenimiento se clasifica en dos grandes grupos:
Mantenimiento Correctivo (se corrigen fallas después de que estas se
presentan).
Mantenimiento Proactivo (se previenen las fallas efectuando el
mantenimiento antes de que estas se presenten). Aquí se incluye el
Mantenimiento Preventivo y el Mantenimiento Predictivo.
IV.2.1 Mantenimiento Correctivo.
Comprende las actividades de todo tipo encaminadas a tratar de eliminar la
necesidad de mantenimiento; corrigiendo las fallas de una manera integral a mediano
plazo. Las acciones mas comunes que se realizan son; modificación de elementos de
maquinas, modificación de alternativas de proceso, cambios de especificaciones,
ampliaciones, revisión de elementos básicos de mantenimiento y conservación, etc. Este
tipo de actividades es ejecutado por el personal de la organización de mantenimiento y/o
por entes foráneos, dependiendo de la magnitud, costos, especialización necesaria, etc.,
su intervención tiene que ser planificada y programada en el tiempo para que su ataque
evite paradas injustificadas.
IV.2.2 Mantenimiento Correctivo o a la Rotura.
Consiste en el reacondicionamiento o sustitución de partes en un equipo una vez
que han fallado, es la reparación de la falla (falla funcional), ocurre de urgencia o
emergencia.
IV.2.3 Mantenimiento Proactivo.
El objetivo del mantenimiento proactivo consiste en evitar paros inesperados de
los equipos como consecuencia de algunas fallas que, sin mantenimiento, seguramente
se presentaran. Esto se realiza a través del monitoreo del deterioro del equipo o sus
partes.
Para poder delimitar el trabajo realizado dentro del mantenimiento proactivo,
este se divide en dos:
IV.2.3.1 Mantenimiento Preventivo: Es referido al mantenimiento basado
en el uso (periodo de tiempo de uso). Algunos de los trabajos más frecuentes del
81
mantenimiento preventivo son: lubricación, limpieza y reemplazo de partes. La
principal desventaja de utilizar este tipo de mantenimiento es que en ocasiones se
requiere interrumpir la operación de los equipos en intervalos establecidos para efectuar
su mantenimiento.
IV.2.3.2 Mantenimiento predictivo: Este mantenimiento esta basado en la
condición y su función principal es medir una o varias condiciones físicas del equipo
(temperatura, vibración, ruido, análisis de lubricantes y corrosión) a fin de predecir y
evitar fallas desde su fase inicial
Para establecer un programa de mantenimiento es necesario conocer el proceso
operativo o de producción, las características de los equipos, maquinaria e instalaciones,
así como las condiciones a las cuales se someterán.
IV.3 El mantenimiento propuesto es preventivo.
El mantenimiento preventivo es una inspección periódica para detectar
condiciones que pudieran causar descomposturas, paros de producción o pérdida en
detrimento de la función combinada con mantenimiento para controlar, eliminar o evitar
tales condiciones en sus primeras etapas. En otras palabras el mantenimiento preventivo
es rápida detección y tratamiento de las anormalidades del equipo antes de que causen
defectos o pérdidas. Es medicina preventiva para el equipo.
El mantenimiento preventivo consiste en dos actividades básicas; inspección
periódica y restauración planeada del deterioro basadas en los resultados de
inspecciones. La rutina de mantenimiento diario se considera como mantenimiento
preventivo.
Aquí se analiza las actividades planeadas de plazo intermedio y largo
conducidas por el departamento de mantenimiento: seleccionando estándares de
mantenimiento, preparando y ejecutando planes de mantenimiento, manteniendo los
registros de mantenimiento, actividades de restauración. Cubre los subsistemas como
control de partes, control de lubricación y control del presupuesto de mantenimiento.
Estandarización de las actividades de mantenimiento. Las actividades de
mantenimiento deben ser estandarizadas por varias razones:
Las actividades diversas de mantenimiento no pueden ser ejecutadas
efectivamente si cada quién las lleva como a el le gusta.
Las técnicas y destrezas de mantenimiento llevan largo tiempo para ser
ejecutadas adecuadamente.
El trabajo de mantenimiento es menos efectivo que el de producción pues es
menos repetitivo.
La estandarización dirige estos problemas incorporando manuales. Tales
documentos permiten que un gran número de trabajadores, incluyendo los nuevos,
hagan el trabajo que previamente fue hecho por trabajadores con experiencia. Esta
capacidad de entrenar e involucrar muchos individuos en el trabajo de mantenimiento es
82
clave para desarrollar un programa eficiente de mantenimiento. Los estándares se deben
revisar al menos una vez al año.
IV.3.1 Tipos de estándares.
Estándares de desempeño del equipo o especificaciones del equipo. Indican
como el equipo debe ser operado, incluye las principales dimensiones, capacidad y
desempeño, precisión, funciones, mecanismos, los materiales con que están hechas sus
partes principales, cantidad de energía eléctrica, vapor o agua necesaria para la
operación, etc.
Estándar para la obtención de materiales para el equipo. Cubre la calidad para
materiales y partes, son basados en el diseño del equipo y en el estándar de desempeño.
Estándar para la inspección de materiales del equipo. provee métodos de prueba
e inspección para determinar los materiales y partes usadas en el equipo.
Estándar de aceptación y corrida de prueba. Indica la aceptación y pruebas de
operación a ser desempeñadas en el equipo que ha sido instalado, modificado o
reparado.
IV.3.2 Estándares de mantenimiento.
A. Estándares de mantenimiento del equipo. Indica métodos para medir el
deterioro del equipo, detención de deterioro y restauración de equipo.
Estándares de inspección. Son técnicas para medir o determinar el deterioro.
Especifica el área y objetos a ser inspeccionado, los intervalos de inspección, métodos,
instrumentos de medición, criterio de evaluación, acción correctiva a tomar, etc. Incluye
dibujos ilustrativos y fotografías.
Estándares de servicio. Especifican como dar servicio de rutina hecho con
herramientas de mano. Incluyen guías y métodos para diferentes tipos de servicio, tal
como limpieza, lubricación, ajuste y partes de reemplazo.
Estándares de reparación. Especifica condiciones y métodos para el trabajo de
reparación. Los estándares de reparación usualmente incluyen métodos de reparación y
horas de trabajo.
IV.3.3 Procedimientos del trabajo de mantenimiento.
Son procedimientos y métodos de trabajo, tiempos para inspección, servicio,
reparación y otros tipos de trabajo de mantenimiento
IV.3.3.1 Estándares del trabajo de mantenimiento.
Estos estándares son preparados para el trabajo que se desempeña
frecuentemente. Son de mucha ayuda en medir la eficiencia de la cuadrilla de
mantenimiento, estimar las horas de trabajo disponible y capacidad de reserva, entrenar
nuevos trabajadores, programar trabajo, etc.
IV.3.3.2 Planes de mantenimiento.
El mantenimiento periódico y rutinario debe ser bien planeado y ser razonable.
Debe estar basado en las condiciones reales del equipo tomando en consideración las
83
prioridades y recursos presentes y futuros y construirlo en pasos para asegurar que los
recursos necesarios estén disponibles para cuando se necesite.
Los planes de mantenimiento son clasificados por período o por proyecto.
IV.3.4 Plan de mantenimiento anual.
Se designa para asegurar la confiabilidad del equipo por largo plazo. Para
preparar planes de mantenimiento anual:
A. Determine que trabajo es requerido. Puede incluir;
Regulaciones estatutorias. Seguridad, control de la polución, etc.
Estándares de mantenimiento del equipo. Trabajo determinado para los
requerimientos del control de precisión y los resultados de las medidas de
deterioro.
Registros de descomposturas. Trabajo de mantenimiento requerido para
prevenir la recurrencia de descomposturas.
Plan anual del año anterior. Trabajo pendiente debido a cambios en el
programa.
Ordenes de trabajo recibidas del taller. Trabajo necesario basado en registros
de anormalidades.
B. Seleccione el trabajo a ser hecho. Categorice el trabajo en orden de
importancia, enfoquese en lo importante.
C. Tentativamente calcule los intervalos de mantenimiento. Haga pruebas de
estimación del alcance de vida del equipo, componente por componente, parte por parte
y decida los intervalos de mantenimiento, preferentemente usando los intervalos de
descomposturas.
D. Estime la lista de trabajo y los costos y tiempos de mantenimiento. Use los
planes de producción anual y las metas de desempeño del equipo para estimar el
número de días caídos y el tiempo requerido para el trabajo de mantenimiento y
confírmelo contra el presupuesto.
E. Cheque la obtención y colocación del trabajo. Confirme el arreglo para
materiales y las piezas de repuesto difíciles de conseguir, y para el trabajo hecho por
contratistas y manufactureros de fuera. Determine si el personal calificado es requerido.
IV.3.5 Planes de mantenimiento mensual.
Son planes de acción para hacer el trabajo requerido por el plan de
mantenimiento anual.
A. Priorice el trabajo. Para mejores resultados ponga el trabajo en el siguiente
orden de prioridad.
Trabajo mensual indicado por el plan anual de mantenimiento.
Trabajo indicado por un análisis de registros de descomposturas e inspección.
84
Trabajo indicado por la inspección diaria y mejoras requeridas por el
departamento de producción.
Cambios en los planes de distribución e instalación de plantillas y
herramientas.
Planes para mejorar la calidad y seguridad del producto.
Otro trabajo deberá incluirse en el plan como; órdenes de trabajo de varios
departamentos, rescate de piezas reusables, preparaciones para el trabajo de
mantenimiento y limpieza.
B. Estime la mano de obra y costos. Una vez que los detalles del trabajo han sido
determinados, estime las horas-hombre y costos.
C. Balance las cargas de trabajo y prepare listas de trabajo. Para nivelar la carga
de trabajo en el mes, divida el trabajo en semanas, empezando con el trabajo que ha de
ser hecho en días designados o durante paros.
IV.3.6 Planes para proyectos mayores de mantenimiento.
Son trabajos grandes como reparaciones periódicas o trabajo de cambio, que
requiere apagar el equipo por un determinado período. Son costosos y consumen mucho
tiempo, así que el objetivo más importante es reducir su duración. El plan es necesario
para materiales, fuerza de trabajo, movilización y subcontratos.
El trabajo consiste en una serie de trabajos pequeños, los procedimientos
detallados deben ser preparados para cada trabajo, Para facilitar el control del progreso
use PERT o CPM.
IV.4 Administración de proyectos.
Típicamente los proyectos consisten de exámenes periódicos y mantenimiento
preventivo para mantener al equipo en un desempeño consistente, así como para
construcciones nuevas o expansión de las existentes, reemplazo, reconstrucción, etc.
Administración del proyecto significa ejecutar el trabajo en la forma planeada y de la
forma más efectiva respecto al costo. Para administrar proyectos de este tipo, cuatro
puntos claves son necesarios para la ejecución de planes de mantenimiento mensuales y
proyectos mayores:
A. Identifique problemas. Identifique los problemas que podrían sobresalir. Las
siguientes limitaciones deben ser consideradas:
Los días y paros determinados por los planes de producción para
mantenimiento.
Capacidad y hombres disponibles para mantenimiento.
Presupuestos y metas de mantenimiento.
Capacidades y nivel de destrezas.
Sí el trabajo será hecho en días de trabajo o días festivos.
Sí el trabajo es sub-contratado.
85
Sí las partes de repuesto críticas pueden ser enviadas e inspeccionadas cuando
se necesite.
B. Confirme los detalles administrativos. Las razones más comunes para que los
planes no se cumplan son el olvido de órdenes, retrasos en la expedición, insuficiente
expedición, etc. Confirme el trabajo subcontratado por adelantado y tenga cuidado con
el equipo de mantenimiento.
C. Implementando el proyecto de mantenimiento. Reúna a los representantes de
cada departamento involucrado para monitorear el progreso del proyecto e identificar
problemas y dirija reuniones para discutir las acciones correctivas.
D. Control del progreso. Asegure que el trabajo proceda de acuerdo al programa.
Los siguientes puntos clave deben ser observados:
Estime las horas-hombre requeridas y acumule la carga de trabajo individual.
Identifique la diferencia entre las horas-hombre reales y estimadas, use los
datos para estimaciones futuras.
Confirme y siga los arreglos administrativos.
Asigne trabajos de acuerdo a las destrezas individuales de los trabajadores.
Para grupos de dos o tres mezcle el nivel de destrezas para fomentar el
aprendizaje.
Para evitar el ocio en las descomposturas planee trabajos de mejora o trabajo
que pueda hacerse en ese tiempo.
Analice otros requerimientos para mantener a los trabajadores en orden y
tome acciones apropiadas.
IV.4.1 Conservación y uso de los registros de mantenimiento.
Documentar los resultados de mantenimiento es una importante actividad de
mantenimiento, la calidad del mantenimiento de la fábrica es revelada por estos
registros. Cada quién debe entender el propósito de la conservación de registros, porqué
son mantenidos, qué está siendo controlado y como se deben de usar. Hay una gran
variedad de tipos de registros en mantenimiento que evitan que sean generalizados, los
siguientes son los tipos de registros mismamente requeridos en TPM.
Registros de mantenimiento de rutina. Son importantes los registros de los
trabajadores enfocados a prevenir el deterioro y mantenimiento de las
condiciones básicas.
Registros de inspección periódica. Es importante el criterio seguido para
indicar el desgaste permisible antes de reparar.
Registro de los reportes de mantenimiento. Se requiere los utilizados para
reparar y dar servicio para restaurar el equipo a su condición original.
Registros de mejoras. Aquellas modificaciones para aumentar la confiabilidad
del equipo, identifica equipo que se descompone frecuentemente y las formas
consideradas para prevenir su recurrencia.
86
Análisis de MTBF (Mean Time Between Failures). Los análisis de MTBF
clarifican al clasificar las ocurrencias de descomposturas.
Bitácora del equipo. Se deben mantener por la vida del equipo incluyendo,
fechas, localización, detalle y costos para las descomposturas que se
repararon, el mantenimiento periódico y mejoras, así como nombres,
modelos, tamaños y números de partes y manufactureros.
Registro de los costos de mantenimiento. Incluye mano de obra, material,
costos de sub-contratos, etc. Estos costos son totalizados normalmente en el
sistema de contabilidad de la empresa.
IV.4.2 Precauciones.
Las siguientes precauciones deben ser tomadas al mantener registros de
mantenimiento:
Clarifique el quién, qué, cuando, donde, porqué y como. Quién es el que llena
las formas, qué debería registrarse, cuando se debe llenar la forma, en que
lugar se llenarán, porqué deben ser llenadas y como deben ser llenadas.
Registre las descomposturas. Describa condiciones en la descompostura tan
detalladas como sea posible. Identifique condiciones anormales que
condujeron a la descompostura. Ilustre con diagramas o dibujos, indique la
localización y descripción a través de dibujos o diagramas que hacen el
reporte más fácil de entender.
Computarice los registros de mantenimiento. La deducción y análisis de los
registros de mantenimiento toma muchas horas, el uso apropiado de
computadores reduce las horas-hombre y hace más accesible los datos.
IV.4.3 Control de partes de repuesto.
El control de partes tiene tres propósitos:
Promover la confiabilidad del equipo y extender su período de vida a través
de la compra, fabricación y almacenaje de partes.
Asegurar que las partes de repuesto necesarias estén disponibles cuando se
necesiten y así minimizar los paros por descomposturas o para
mantenimiento.
Reducir inventarios, costos de ordenar y aceptación, y reducir costos de
almacenamiento.
La clasificación es el primer paso en administración y control, primero verifique
el estado actual del inventario. Los materiales de operación incluyen; herramientas de
medición y materiales consumibles. Los materiales de mantenimiento pueden incluir
materiales necesarios y no (partes quebradas, equipo viejo, etc.), los materiales
necesarios incluyen: equipo de repuesto para reemplazo regular, partes de repuesto para
descomposturas, reservas de almacén, partes reusables reconstruidas por el
departamento, herramientas de mantenimiento.
87
Las partes de repuesto deben ser clasificadas como partes prioritarias y como
comunes, las prioritarias son las partes más importantes del equipo más importante, las
partes comunes deben ser suministradas automáticamente y deben ser repuestas por la
colocación de una orden.
Los métodos para ordenar partes de repuesto pueden ser ampliamente
clasificados, las órdenes individuales son órdenes para partes que son ordenadas solo
cuando se necesitan. Los inventarios permanentes son materiales que se mantienen
continuamente y hay varios métodos para reponer los inventarios cuando llegan a un
nivel cierto, por ejemplo; método de punto de reorden, doble caja, por paquete, lote,
cantidad fija, intervalo fijo, etc. existen también algunos métodos basados en contratos
con proveedores como; envió parcial basado en el método de precio unitario, sistema de
depósito.
Para seleccionar un método para inventario permanente, considere cada artículo
y el tamaño de la pieza para ver si es posible, estimar que cantidad debería ser usada. Sí
la estimación es posible la parte debe ser tratada como inventario permanente, para
ordenarlo más eficientemente. Sí el uso de una parte de repuesto no puede ser estimada
no se debe tratar como inventario permanente, puede resultar en inventarios costosos, la
decisión debe tomarse en función de las pérdidas debidas a detenciones. Las partes de
repuesto con las siguientes características deben designarse en el inventario permanente;
Partes que deben estar disponibles en el evento de una descompostura.
Partes que deben ser compradas tres o cuatro veces al año.
Partes que es probable que fallen entre períodos de mantenimiento.
Partes de repuesto reparadas para reparaciones de emergencia.
Partes con tiempo de envío más largo que los intervalos de servicio
planeados.
IV.4.3.1 El método de cantidad fija es el más común para partes de repuesto.
Control del presupuesto de mantenimiento y reducción de costos. Los
presupuestos de equipo son generalmente clasificados y controlados de acuerdo al
propósito del gasto o tipo de trabajo, ya sea como egreso de capital o como costo
corriente o como gasto del período. Los costos corrientes son desembolsos que son
tratados como costo de mantener y restaurar el equipo. Los costos de mantenimiento
son tratados como costos corrientes desde un punto contable e identificado en categorías
como, material, mano de obra, otros (sub-contratos).
Para ayudar al control del presupuesto de mantenimiento deben ser clasificados
como sigue para tener control efectivo de datos:
A. Clasificación por propósito.
Costos de mantenimiento rutinario. Incluye mano de obra y material para las
actividades que evitan el deterioro, limpieza, lubricación, inspección, ajuste.
Costos de inspección del equipo. Incluye mano de obra y material de las
inspecciones para descubrir anormalidades y determinar si el equipo está
defectuoso o no.
88
Costos de reparación. Incluye mano de obra y materiales para las
reparaciones que restauran el equipo a su condición original.
B. Clasificación por método de mantenimiento.
Costos de mantenimiento preventivo (PM).
Costos de arreglo de descomposturas (BM).
Costos de mejora de mantenimiento (MI).
C. Clasificación por elementos constituyentes.
Costos de material de mantenimiento.
Costos de mano de obra.
Costos de sub-contratos.
D. Otros métodos de clasificación.
Escala de trabajo.
Tipo de trabajo.
IV.4.3.2 Los métodos para estimar el presupuesto de mantenimiento más
común son:
Estimado basado en los egresos actuales. Como los costos de mantenimiento
no aumentan o disminuyen en proporción con la producción, pueden ser
estimados en la base de los egresos del año pasado. Los cambios en la
producción influye ligeramente por lo que se hacen algunos ajustes.
Método de la tasa de costo de reparación. Aquí el costo del equipo es
multiplicado por el porcentaje del costo de mantenimiento calculado de los
últimos desembolsos.
Método del costo unitario. Los costos son correlacionados con cantidades de
producción, tiempos de operación, electricidad y otras variables.
Calculándose esa relación normalmente por regresión lineal.
Método de base cero. El presupuesto es calculado justificando cada elemento
o equipo en el plan anual y calculando la cantidad de mano de obra y material
necesario.
Para propósito de impuestos los egresos para capital fijo debe ser
diferenciado, así como los sub-contratos, instalaciones, reparaciones mayores,
etc.
El control del presupuesto de mantenimiento, significa controlar las
actividades de mantenimiento para el período en el que el presupuesto sea
ejecutado.
Para que el control sea efectivo considere los siguientes puntos:
89
Verifique que cada uno cuide la necesidad de controlar el presupuesto.
Monitoree los desembolsos de mantenimiento.
Trate efectivamente los problemas.
Reduciendo los costos de mantenimiento. Cada compañía puede reducir sus
costos de mantenimiento. Las prioridades son diferentes para las diferentes
industrias y tipos de industria, pero varios puntos generales pueden ser
observados:
Revise los intervalos periódicos de mantenimiento. Es importante introducir
técnicas de diagnóstico de equipo y cambiar poco a poco, a los métodos
basados en las condiciones.
Cambie de los contratos exteriores de mantenimiento preventivo al servicio
interno. El mantenimiento sub.-contratado debe ser gradualmente hecho por
personal de la empresa para que la ejecución sea más pronta.
Revise las partes de repuesto. Reduzca el número de artículos en el inventario
permanente e incremente el número de artículos de compra planeada.
Use el equipo ocioso efectivamente. Intente conservar los recursos
considerando sí el equipo puede ser reconstruido.
Reduzca el uso de energía y recursos. Una vuelta a la planta normalmente
revela desperdicio de energía (vapor, agua, luces prendidas, etc.)
Elimine pérdidas en los equipos. Maximizando la eficiencia, introduzca TPM.
IV.5 Actividades de reducción de costos de la compañía.
Los costos de mantenimiento son difíciles de reducir a pesar de los esfuerzos
diarios del personal de mantenimiento. Se logra reducción de costos cuando otro
personal indirecto es involucrado. Esas actividades de grupos a lo ancho de la compañía
pueden ser organizadas de la siguiente manera:
Forme un grupo en proyecto. Combine los departamentos de mantenimiento,
ingeniería, y producción con compras y contabilidad.
Identifique los costos corrientes de mantenimiento. Examine los egresos del
año anterior, establezca cuanto egresa cada departamento en cada artículo de
equipo, que clase de trabajo se hace y por quién.
Establezca metas. Seleccione mejoras después de examinar los costos de
mantenimiento para la fábrica total.
Prepare planes progresivos. Muestre metas y quién es el responsable de su
cumplimiento.
Seleccione equipo prioritario. Prepare un análisis de pareto para cada artículo
o equipo desde la perspectiva de los costos y defina importancias.
Seleccione artículos de costo prioritario. De los tipos y usos de costos,
determine el orden preparando análisis de pareto.
90
Lleve medidas de las mejoras para cada artículo. Analice las fuentes de los
costos de mantenimiento y prepare planes de mejora para bloquearlos, tome
acciones apropiadas.
Mida resultados y siga adelante. Evalúe cada paso del proceso.
IV.6 Control de lubricación.
El control de la lubricación incrementa la eficacia del costo del equipo
levantando la productividad y reduciendo los costos de mantenimiento. El control es
generalmente dividido en control de los materiales lubricantes y control de las técnicas
usadas.
Los lubricantes que se usan en la mayoría de los equipos pueden ser
categorizados dependiendo de su uso en:
Aceites lubricantes. Estos pueden ser aceites lubricantes en general
(mineral,vegetal, animal) y aceites de corte (para reducir la fricción entre
herramientas y equipo maquinado).
Grasas. Son aceites lubricantes mezclados con jabón o agentes inorgánicos
haciéndolos semisólidos o semilíquidos.
Lubricantes sólidos. La mayoría son usados en conjunción con grasas,
ejemplo, grafito, disulfuro de molibdeno.
Métodos de lubricación. Estos pueden ser clasificados en desechables o de
pérdida total, y auto contenido.
IV.6.1 Métodos de pérdida total.
Lubricación manual. El aceite se agrega a intervalos cortos, es para equipo
con poco movimiento.
Alimentador con mirilla. El aceite es alimentado de un recipiente transparente
por una válvula.
Sifón tipo mecha. Se usa para baja viscosidad y el suministro varía con el
nivel de aceite.
Lubricante forzado mecánicamente. El suministro es controlado por la acción
de un émbolo con un tornillo de ajuste.
Felpa. provee lubricante de la reserva suavemente y actúa como filtro.
Atomizador. Inyecta gota a gota en una corriente de aire presurizada
atomizándola.
91
IV.6.2 Métodos auto contenidos.
Mechero con alimentación desde el fondo. Protege el equipo del polvo,
filtrando el aceite.
Anillo. El aceite es usado por largos períodos de tiempo, algunas veces se usa
cadena en lugar de anillo.
Baño. se usa por largos períodos en engranes y mecanismos de transmisión.
Circulante por presión. Suministra aceite a muchos puntos en equipos
grandes.
Puntos clave para la inspección diaria.
Control del nivel del lubricante. Seleccione el nivel apropiado que pueda ser
mantenido.
Cheque la temperatura del lubricante. Con el aumento de la temperatura se
reduce la fricción y aumenta el deterioro. asegure que la temperatura no
llegue más allá de lo especificado.
Controle el rango de lubricación. Aplicar la cantidad correcta, mucho
significa problema, menos es insuficiente.
IV.7 Mantenimiento predicativo y técnicas de diagnóstico.
Las metodologías de mantenimiento conocidas como mantenimiento predicativo
y mantenimiento basado en las condiciones, están ganando atención como reemplazos
confiables del mantenimiento periódico y reexaminación.
Los métodos constituyen un nuevo tipo de mantenimiento preventivo que usa
medición moderna y técnicas de señal de proceso para diagnosticar la condición del
equipo durante operación y determinar cuando se requiere mantenimiento. Para
permanecer competitivas las compañías deben cambiar del mantenimiento periódico al
predictivo, en el equipo que es caro en reparación o que causa serias pérdidas si se
descompone.
IV.7.1 Técnicas de diagnóstico.
Los intervalos para el mantenimiento periódico convencional y reexaminación
son usualmente decididos determinando el máximo tiempo de operación de las
estadísticas de descomposturas y de la inspección visual y ha sido sujeto de largos
errores experimentales. La reexaminación y los intervalos de mantenimiento deben ser
derivados científicamente, basados en una exacta comprensión de las condiciones de la
máquina. La tecnología de diagnóstico mide la tensión en el equipo y sus mal funciones,
deterioro, fuerza, desempeño, y otras propiedades sin desmantelarlo. Es una tecnología
para monitorear cambios continuos.
Los tipos de descomposturas a las cuales el mantenimiento predictivo es
aplicable, está limitado a esos equipos a los cuales los cambios, en los parámetros
seleccionados previamente son usados para proyectar descomposturas. No es apropiado
cuando no hay medio de detectar mal funciones por adelantado, tampoco es apropiado
92
cuando los costos del monitoreo sean más altos que los costos de reparación o que las
pérdidas de producción.
IV.7.2 El mantenimiento predictivo y sus fines:
Reducir descomposturas y accidentes causados por el equipo.
Incrementar los tiempos de producción y operación.
Reducir los costos y tiempos de mantenimiento.
Incrementar la calidad de los servicios y productos.
IV.7.3 Técnicas aplicadas para el diagnóstico de la máquina:
Métodos térmicos. Incluyen el uso de pintura térmica para dar al equipo una
termografía visible de los calentamientos.
Monitoreo del lubricante. Monitorea color, oxidación, y partículas de metal
contenidos en un análisis espectro químico.
Detección de fugas. Fugas de vasos de presión se detectan con ultrasonido o
gases halógenos.
Detección de fisuras. Son detectados usando un flujo magnético, resistencia
eléctrica, ondas ultrasónicas o radiación.
Monitoreo de vibración. Choque y pulso son usados en maquinaria con partes
movibles.
Monitoreo del ruido. Varios tipos de detectores monitorean a través del ruido
que genera.
Monitoreo de la corrosión. Las emisiones acústicas y otros métodos son
usados para monitorear la condición de los metales.
Los más usuales son el monitoreo térmico, monitoreo del lubricante y vibración,
son extremadamente importantes, son una forma rápida en la detección de
malfuncionamientos.
93
IV.8 Planeación del mantenimiento anual para el molino de bolas.
A) Se determina el trabajo requerido mediante técnicas aplicadas para el
diagnostico de la máquina, las cuales son de forma rápida y en ocasiones pueden
realizarse algunas de ellas sin necesidad de detener el funcionamiento de la misma:
Monitoreo del lubricante. El cual debe de ser el adecuado en rodamientos de
la transmisión y del molino, lubricación adecuada en flecha y reductor de
velocidad.
Detección de fugas.
Detección de fisuras. Detectados usando un flujo magnético, resistencia
eléctrica, ondas ultrasónicas o radiación. Entre las placas del molino y sus
elementos de transmisión.
Monitoreo de vibración. Determinar si existe una vibración excesiva y los
motivos de la misma, así como detectar si es causada por factores externos.
Monitoreo del ruido. Ruido excesivo en la transmisión debido a un
alineamiento erróneo entre los elementos móviles del molino.
Monitoreo de la corrosión. Mediante una inspección superficial de las placas
que componen la carcasa del molino se determina la existencia de corrosión,
así como la falta de pintura y abolladuras.
B) Una vez determinadas dichas fallas y su origen se debe de elaborar una
lista de estas y de los elementos o materiales que se deben de sustituir para así
posteriormente solicitar el material requerido para su compostura sustitución.
C) Se debe de elaborar una bitácora de las tareas a realizar y el tiempo
requerido en un orden congruente y de manera que no afecte ni retrase el tiempo
estimado de reparación.
D) Se inicia la reparación, haciendo el paro del molino y supervisando el
trabajo realizado en el tiempo estimado, para evitar perdidas en la producción.
Glosario.
Pulpa.
Cualquier material vegetal reducido al estado de pasta.
Harneado.
Es la centrifugación de los materiales, es decir una clasificación mecánica producida por el
movimiento del molino.
Hidrociclones.
Se utilizan principalmente para remover arenas y otras partículas sólidas del agua. La
operación y el mantenimiento son muy simples dado que no hay partes móviles o mallas.
Rebalse.
Tipo de descarga, la cual actúa por medio de un sobre llenado de materia.
Descarga.
Desalojamiento de la carga que se encuentra alojada dentro del recinto de molienda.
Piedras de pedernal.
Sustancia mineral más o menos dura que no es terrosa ni de aspecto metálico.
Lidita.
Roca estratificada de alto contenido en sílice. Formación en el fondo marino generalmente
en aguas profundas y/o aguas frías por lodos silícicos. Contienen una gran cantidad de
microfósiles como radiolarios.
Dolomita.
La dolomita, también conocida como caliza de magnesio, es un carbonato doble de calcio y
magnesio, su fórmula química es CaMg (CO3)2, fue descubierto en 1788/1789 por el
geólogo y Mineralogista francés Déodat de Dolomieu, y en cuyo honor se le da el nombre
de Dolomita al mineral. Por lo general este mineral reacciona levemente al aplicársele ácido
clorhídrico diluido al 5% pero en forma distinta que el carbonato de calcio puro. La
dolomita es más que una simple variante de caliza, contiene el 30.41% de CaO, 21.86% de
MgO y el 47.73% de CO2, en su forma más pura. Normalmente se presenta en cristales
romboédricos y por lo general estos cristales son de hábito deformado, muy aplastados,
curvos en forma de silla de montar o en formas masivas, compactas o bien en forma de
pequeñas geodas (en dolomías). A menudo se encuentra como masas granulares.
Clasificador.
Medio por el cual se puede separar de manera ordenada o clasificada los componentes.
Rebosamiento.
Fuga incontrolada de pequeñas cantidades de matera.
Tetraedros.
Cuerpo sólido terminado por cuatro planos o caras.
Diafragma.
Separación que interrumpe la comunicación entre dos partes de un aparato o de una
máquina.
Muelas.
Formas físicas que reducen un cuerpo solidó en polvo o en pequeñas partículas por presión
o fricción.
Grumos.
Porción de un líquido que se solidifica o se coagula.
Conglomerados.
Masa formada por fragmentos de pequeñas rocas o sustancias minerales unidos por un
cemento.
Emulsiones.
Concentración de una solución expresada en número de moles disueltos por litro de
disolución.
Coloidal.
Estado de un cuerpo cuyas partículas se mezclan con un fluido sin lograr la disolución.
Conclusiones.
Durante el diseño y la investigación para la realización del presente trabajo se
desarrollo de manera concisa y ordenada el estudio de los diferentes equipos que existen en
la industria para la molienda de grava encontrando a el molino de bolas como la mejor
opción para la fabricación de 15,674 Toneladas de grava por año calculando las
dimensiones del molino, el grado de llenado, el consumo de energía eléctrica y las
capacidades de producción que tendrá.
También se redujo de manera significativa cualquier desgaste ocasionado durante la
trasmisión de movimiento, tomando en consideración diferentes aspectos básicos en el
cálculo de engranes, ejes, rodamientos, acoplamientos, selección del motor eléctrico y el
reductor de velocidad. Poniendo en práctica los conocimientos adquiridos y detallando los
procedimientos de cálculo.
ANEXO I
Motores trifásicos jaula de ardilla, alta eficiencia, totalmente cerrados
Totalmente cerrados con ventilación exterior
Montaje: Horizontal (F1)
Aislamiento Clase F
Dise.o Nema B según Norma MG-1
33oC temp. ambiente a una altitud de
2300msnm
40oC temp. ambiente a una altitud de 1000
msnm
Motores a prueba de explosión para
atmósferas de
División 1, Clase 1, Grupo D - Clase 2,
Grupos F&G
Para otra clasificación, favor
de consultarnos.
Factor de Servicio:
1.0 Motores RGZZESD
1.15 Motores RGZE y
RGZESD
1.25 Motores RGZE y
RGZESD
Armazones 143T a 256T en
2 y 4 Polos
Descripción Modelo
Potencia
en
HP
Velocidad
en
RPM
Tensión
a 60 Hz
en Volts
Tamaño
Armazón
NEMA
RGZE
Uso general
Catálogo
Spiridon
RGZESD
Servicio
pesado
No. de parte
RGZZESD
A prueba de
explosión
Catálogo
Spiridon
50
60
75
100
125
150
3600
1800
1150
900
3600
1800
1150
900
3600
1800
1150
900
3600
1800
1150
900
3600
1800
1150
900
3600
1800
1150
900
220/440 220/440
220/440
220/440
220/440
220/440
220/440 220/440
220/440
220/440 220/440
440
220/440 220/440
220/440
460 460
460
460 460
460
460 460
460
326TS 326T
365T
404T
364TS
364T
404T 405T
365TS
365T 405T
444T
405TS 405T
444T
445T 444TS
444T
445T 447T
445TS
445T 447T
447T
1LA03262FE72 1LA03264FE71
1LA03656FE71
*
1LA03642FE72
1LA03644FE71
1LA04046FE71 *
1LA03652FE72
1LA03654FE71 1LA04056FE71
*
1LA04052FE72 1LA04054FE71
*
* 1LA04442FE82
1LA04444FE81
* *
*
1LA04454FE81 *
*
1LA03262SE72* 1LA03264SE71*
1LA03656SE71*
1LA04048SE71*
1LA03642SE72*
1LA03644SE71*
1LA04046SE71* 1LA04058SE71*
1LA03652SE72*
1LA03654SE71* 1LA04056SE71*
1LA04448SE81*
1LA04052SE72* 1LA04054SE71*
1LA04446SE81*
1LA04458SE81* 1LA04442SE82*
1LA04444SE81*
1LA04456SE81* 1LA04478SE81*
1LA04452SE82*
1LA04454SE81* 1LA04476SE81*
1LA04478HE81*
* *
*
*
*
*
* *
*
* *
*
* *
*
* *
*
* *
*
* *
*
Lista de partes para motores trifásicos cerrados de alta eficiencia.
Notas técnicas. Lista de partes
1. Escudo soporte de rodamiento, lado accionamiento (“A”).
2. Arandela de presión.
3. Rodamiento de bolas lado (“A”)
4. Eje con paquete rotor y cu.a espiga
5. Carcasa con paquete estator bobinado.
6. Rodamiento de bolas lado “B”
7. Escudo soporte de rodamiento, lado ventilador (“B”).
8. Ventilador de plástico.
9. Capuchón de lámina.
10. Tapa caja de conexiones.
11. Empaque tapa-base caja de conexiones.
12. Base caja de conexiones.
14. Empaque base caja de conex-carcasa.
15. Placa de características.
16. Cancamo.
17. Tapón para rosca cáncamo.
18. Escudo soporte de rodamiento, con brida “C” o “D”.
19. Tapa balero interior lado ventilador (“B”).
20. Tornillo de tierra.
aula de ardilla, alta eficiencia, tot
fig. No. 31, despiece de un motor trifásico cerrado de alta eficiencia
Dimensiones de motores horizontales en pulgadas.
NEMA S ES C D E 2F BA N-W O P H AB 143T
145T 182T
184T
213T 215T
254T
256T 284T
286T
284TS
286TS
324T
326T 324TS
326TS
364T 365T
364TS
365TS 404T
405T 404TS
.188
.188
.250
.250
.313
.313
.375
.375
.500
.500
.375
.375
.500
.500
.500
.500
.625
.625
.500
.500
.750
.750
.500
1.38
1.38 1.75
1.75
2.38 2.38
2.88
2.88 3.25
3.25
1.88
1.88
3.88
3.88 2
2
4.25 4.25
2
2 5.63
5.63 2.75
12.2
13.3 14.2
15.2
18.0 19.1
22.3
24.1 28.8
28.8
27.5
27.5
32.0
32.0 30.0
30.0
34.2 34.2
32.1
32.1 39.5
39.5 36.5
3.50
3.50 4.50
4.50
5.25 5.25
6.25
6.25 7
7
7
7
8
8 8
8
9 9
9
9 10
10 10
2.75
2.75 3.75
3.75
4.25 4.25
5
5 5.50
5.50
5.50
5.50
6.25
6.25 6.25
6.25
7 7
7
7 8
8 8
4
5 4.50
5.50
5.50 7
8.25
10 9.50
11
9.50
11
10.50
12 10.50
12
11.25 12.25
11.25
12.25 12.25
13.75 12.25
2.25
2.25 2.75
2.75
3.50 3.50
4.25
4.25 4.75
4.75
4.75
4.75
5.25
5.25 5.25
5.25
5.88 5.88
5.88
5.88 6.625
6.625 6.625
2.25
2.25 2.75
2.75
3.38 3.38
4
4 4.63
4.63
3.25
3.25
5.25
5.25 3.75
3.75
5.88 5.88
3.75
3.75 7.25
7.25 4.25
6.93
6.93 8.86
8.86
10.62 1062
12.62
12.62 14.19
14.19
14.19
14.19
15.94
15.94 15.94
15.94
17.81 17.81
17.81
17.81 19.90
19.90 19.90
7.7
4.7 9.7
9.7
11.2 11.2
13.4
13.4 15.5
15.5
15.5
15.5
17.1
17.1 17.1
17.1
18.5 18.5
18.5
18.5 19.6
19.6 19.6
.13
.13
.13
.13
.13
.13
.13
.13
.13
.13
.13
.13
.13
.13
.13
.13
.38
.38
.38
.38
.13
.13
.13
6.46
6.46 7.36
7.36
9.02 9.02
9.92
9.92 12.94
12.94
12.94
12.94
15.75
15.75 15.75
15.75
17.69 17.69
17.69
17.69 17.50
17.50 17.50
fig. No. 32, dimensionamiento de un motor trifásico cerrado de alta eficiencia
ANEXO II
GS-254 GSA-254 y GSV-254
Reducción
nominal
Descripción de la
capacidad
Velocidad de entrada
1750 1150 870
5
Pot. Entrada HP
Pot. Salida HP
Par Salida Kg-cm
Vel. Salida RPM
108
103
21926
350
91.2
86.9
26888
230
79.5
76
28965
174
7.5
Pot. Entrada HP
Pot. Salida HP
Par Salida Kg-cm
Vel. Salida RPM
89.1
85.5
25965
233
75
70
32658
152
65
62
37389
116
0
Pot. Entrada HP
Pot. Salida HP
Par Salida Kg-cm
Vel. Salida RPM
75
70
28734
175
62.6
59.2
36351
115
54.6
51.7
42000
87
15
Pot. Entrada HP
Pot. Salida HP
Par Salida Kg-cm
Vel. Salida RPM
56.4
52.3
31965
117
46.7
43.2
40043
77
40.9
37.8
46257
58
20
Pot. Entrada HP
Pot. Salida HP
Par Salida Kg-cm
Vel. Salida RPM
43.5
39.4
33696
88
36.1
32.4
42121
58
31.7
28.3
48583
44
25
Pot. Entrada HP
Pot. Salida HP
Par Salida Kg-cm
Vel. Salida RPM
36.9
32.9
33581
70
30
26.6
41197
46
26.9
23.6
48583
35
30
Pot. Entrada HP
Pot. Salida HP
Par Salida Kg-cm
Vel. Salida RPM
31.7
28.1
34504
58
26.2
22.9
42698
38
23.2
20.2
49852
29
40
Pot. Entrada HP
Pot. Salida HP
Par Salida Kg-cm
Vel. Salida RPM
23.7
20.1
33466
44
19.8
16.5
41774
29
17.6
14.4
48468
22
50
Pot. Entrada HP
Pot. Salida HP
Par Salida Kg-cm
Vel. Salida RPM
19
15.5
32312
35
15.8
12.7
40159
23
14.1
11.2
46621
17
MODELO PESO CAP MAT
127 89 2 Fundición
Fo.Fo.
152 114 3 Fundición
Fo.Fo.
178 162 5.5 Fundición
Fo.Fo.
203 238 6 Fundición
Fo.Fo.
228 325 8 Estructurado (Fierro)
254 415 10 Estructurado (Fierro)
305 650 12 Estructurado (Fierro)
fig. No. 33, vista lateral del reductor de velocidad
MODELO A B C D E () F (Cuñero) G H U W V
127 18 15/32
469.11
9 11/16
246.06
8 25/32
223.04
2 19/32
65.88
1.375
34.93
5/16x5/32x2-1/4 9 ½
241.30
12
304.80
15 ½
393.70
16 7/16
417.51
1 ½
38.10
152 20 7/16
519.11
10 ½
266.70
9 15/16
252.41
2 ¾
69.85
1.500
38.10
3/8x3/16x2-3/16 10 7/16
265.11
14 ¼
361.95
17 ¾
450.85
18 5/8
473.08
1 9/16
39.69
178 22 5/8
574.68
11 1/8
282.58
11 ½
292.10
3 ¼
82.55
1.625
41.28
3/8x3/16x3 12
304.80
15 ½
393.70
19 5/8
498.48
21 3/16
538.16
1 ¼
31.75
203 25 1/8
638.18
12 ½
317.50
12 5/8
320.68
3 9/16
90.49
1.875
47.63
1/2x1/4x3-1/8 13 ½
342.90
17 ½
444.50
22
558.80
23 5/8
600.08
1 ¾
44.45
228 28 9/16
725.49
14 5/16
363.54
14 ¼
361.95
4 ¼
107.95
2.125
53.98
1/2x1/4x3-7/8 15 ½
393.70
19 ½
495.30
24 ½
622.30
25
635.00
1 7/8
47.63
254 30 7/16
773.11
14
15/16
379.41
15 ½
393.70
4 3/8
111.13
2.250
57.15
1/2x1/4x3-5/8 17 ½
444.50
21/3/4
552.45
27 3/8
695.33
28 ¾
730.25
2
50.80
305 34 ¾
882.65
16 ¾
425.45
18
457.20
5 ½
139.70
2.500
63.50
5/8x5/16x4-1/2 21
533.40
25 ¼
641.35
31 ½
800.10
32
812.80
2 ¼
57.15
Nota: Las dimensiones están dadas en pulgadas (superior) y milímetros (inferior), la capacidad se entiende en litros y el peso en kilogramos.
fig. No. 34, dimensionamiento del reductor de velocidad
ANEXO III
NUMERO
DE
COJINET
E
DIMENSIONES LÍMITE DIMENSIONES DE
CHAVETA CIRCULAR
in
H S t
RADIO DE
FILETE
MÁXIMO
Flecha y
carcaza
in
PESO
APROX
.
lb
VELOCIDAD
LIMITANTE
rpm
CLASIFICACIO
N
DE CARGA
DINAMICA
lb
CLASIFICACIO
N
DE CARGA
ESTATICA
lb
Perforación Diámetro exterior Ancho
mm in mm in mm in
6300
6301
6302
6303
6304
6305
6306
6307
6308
6309
6310
6311
6312
6313
6314
6315
6316
6317
6318
6319
6320
6321
6322
6324
6326
6328
6330
10
12
15
17
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
105
110
120
130
140
150
.3937
.4724
.5906
.6693
.7874
.9843
1.1811
1.3780
1.5748
1.7717
1.9685
2.1654
2.3622
2.5591
2.7559
2.9528
3.1496
3.3465
3.5433
3.7402
3.9370
4.1338
4.3307
4.7244
5.1181
5.5118
5.9055
35
37
42
47
52
62
72
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
215
225
240
260
280
300
320
1.3780
1.4567
1.6535
1.8504
2.0472
2.4409
2.8346
3.1496
3.5433
3.9370
4.3307
4.7244
5.1181
5.5118
5.9055
6.2992
6.6929
7.0866
7.4803
7.8740
8.4646
8.8582
9.4488
10.2362
11.0236
11.8110
12.5984
11
12
13
14
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
41
43
45
47
49
50
55
58
62
65
.4331
.4724
.5118
.5512
.5906
.6693
.7480
.8268
.9055
.9843
1.0630
1.1417
1.2205
1.2992
1.3780
1.4567
1.5354
1.6142
1.6929
1.7717
1.8504
1.9291
1.9685
2.1654
2.2835
2.4409
2.5590
.125
.125
.125
.141
.141
.195
.195
.195
.226
.226
.226
.271
.271
.304
.304
.304
.346
.346
.346
.346
-
-
-
-
-
-
-
1.562
1.625
1.821
2.074
2.276
2.665
3.091
3.406
3.799
4.193
4.587
5.104
5.498
5.892
6.286
6.679
7.198
7.593
7.986
8.380
-
-
-
-
-
-
-
.044
.044
.044
.044
.044
.067
.067
.067
.097
.097
.097
.111
.111
.111
.111
.111
.122
.122
.122
.122
-
-
-
-
-
-
-
.025
.040
.040
.040
.040
.040
.040
.060
.060
.060
.080
.080
.080
.080
.080
.080
.080
.100
.100
.100
.100
.100
.100
.100
.12
.12
.12
.13
.15
.20
.25
.34
.58
.83
1.07
1.41
1.95
2.50
3.30
3.81
4.64
5.68
6.60
9.53
11.00
11.60
13.38
16.34
17.8
21.0
32.3
40.1
48.1
57.8
22000
20000
18000
16000
14000
11000
9500
8500
7500
6700
6000
5300
5000
4500
4300
4000
3800
3400
3400
3200
3000
2800
2600
2400
2200
2000
1900
1400
1700
1930
2320
3000
3800
5000
5700
7350
9150
10600
12900
14000
16000
18000
19300
21200
21600
23200
24500
28500
30500
32500
36000
39000
44000
49000
850
1040
1200
1460
1930
2550
3400
4000
5300
6700
8150
10000
10800
12500
14000
16300
18000
18600
20000
22400
27000
30000
32500
38000
43000
50000
60000
ANEXO IV
M Á Q U I N A A C C I O N A D A
E J E M P L O S
MOTOR
ELÉCTRICO
MOTORES DIESEL Y DE
GASOLINA
4 A 6
CILINDROS
1 A 3
CILINDROS
Funcionamiento uniforme, con masas
pequeñas a acelerar.
Bombas hidráulicas y centrífugas,
generadores eléctricos, ventiladores,
máquinas herramientas, agitadores para
líquidos, cintas transportadoras.
1.0-1.2 1.5 2.0
Funcionamiento uniforme, con masas
medianas a acelerar.
Máquinas para el plegado de chapa
metálica, máquinas para el trabajo de
madera, molinos, máquinas textiles,
mezcladoras.
1.5 1.8 2.5
Con masas medianas a acelerar y un
funcionamiento irregular.
Hornos rotativos, máquinas de imprimir y
de colorear, alternadores, trituradoras,
devanadoras, máquinas de hilar, bombas
para líquidos viscosos, transportadores
por cadenas.
1.8 2.0 2.8
Con masas medianas a acelerar,
funcionamiento irregular y choques.
Mezcladoras para hormigón, martillos
mecánicos, vagones de tracción por cable,
molinos papeleros, bombas de hélice,
devanadoras de cable, laminadoras para
caucho.
2.0 2.5 3.0
Masas muy grandes a acelerar,
funcionamiento irregular y fuertes
choques.
Excavadoras, molinos de martillos, bombas
de embolo con volante, prensas,
máquinas rotativas para perforaciones,
cizallas, prensas de forja, prensas de
estampación.
2.2 2.8 3.5
Masas muy grandes a acelerar,
funcionamiento irregular y choques muy
fuertes.
Compresores y bombas de embolo sin
volante, laminadoras pesadas, máquinas
para la soldadura, prensas para ladrillos,
machacadoras de piedras.
2.5 3.0 3.8
Periodo de Funcionamiento horas/día
Mas de
hasta
2
2
12
12
24
Factor F2 1 1.15 1.3
Arranques por hora
Mas de
hasta
10
10
40
40
120
120
200
200
Cambios por
hora
1 1.25 1.75 2.5 3
kW / rpm 1.2
5
1.89 2.83 4.19 6.28 9.43 13.6
2
18.8
6
28.
29
41.9
1
62.
86
PAR NOMINAL TKN
(kNm) 3.2 4.8 7.2
10.6
7
15.9
9 24.0
34.6
7 48.0
72.
0
106.
67
15
9.9
9
PAR MÁXIMO TKmax
(kNm)
12.
0 18.0 27.0 40.0 60.0 90.0
130.
0
180.
0
270
.0
400.
0
60
0.0
PAR VIBRATORIO
TKW (kNm) (2) 1.0 1.5 2.25
3.33
4 5.0 7.5
10.8
33 15.0
22.
5 29.0
42.
75
CALOR DISIPADO
PERMISIBLE A 130 150 180 220 260 300 340 375 440 490
56
5
TEMP. AMBIENTE
30°C PKW (W)
VELOCIDAD
MÁXIMA (rpm)
345
0 2975
265
0
238
0
205
0
183
0 1600
146
0
126
0
109
0
97
5
RIGIDEZ
TORSIONAL
DINÁMICA (3)
(MNm/rad)
@ 0.25 TKN SM
60
0.0
53 0.08 0.12 0.18 0.27
0.61
3
0.88
5
1.22
6
1.8
39
2.72
4
4.0
87
SM 70
0.072
0.109 0.163 0.24
1 0.362 0.895 1.293 1.79
2.685
3.978
5.967
SM 80
0.1 0.149 0.224 0.32
2 0.498 0.747 1.079
1.493
2.24 3.31
9 4.9
8
@ 0.50 TKN SM 60
0.088
0.132 0.198 0.29
3 0.44 0.791 1.143
1.582
2.373
3.516
5.273
SM 70
0.104
0.155 0.233 0.34
5 0.52 1.05 1.517 2.1 3.15
4.667
7
SM 80
0.159
0.239 0.358 0.53 0.796 1.193 1.724 2.38
7 3.58
5.304
7.956
@ 0.75 TKN SM 60
0.168
0.251 0.377 0.55
9 0.84 1.154 1.667
2.308
3.462
5.129
7.693
SM 70
0.162
0.243 0.364 0.53
9 0.809 1.317 1.902
2.634
3.951
5.853
8.78
SM 80
0.214
0.321 0.481 0.71
3 1.069 1.603 2.316
3.207
4.81 7.12
6 10.
689
@ 1.0 TKN SM 60
0.285
0.427 0.641 0.94
8 1.424 1.91 2.759 3.82 5.73
8.489
12.733
SM 70
0.256
0.385 0.577 0.85
5 1.282 1.85 2.672 3.7 5.55
8.222
12.333
Sm 80
0.328
0.491 0.737 1.09
2 1.638 2.457 3.549
4.913
7.37 10.919
16.378
RIGIDEZ RADIAL (N/mm)
SM 60
2619
3000 3433 3914 4497 5132 5798 6464 739
8 8438
9657
@ SIN CARGA SM 70
3742
4286 4905 5592 6425 7333 8284 9236 10570
12050
13798
SM 80
6138
7030 8044 9170 1053
8 1202
5 13586
15147
17335
19770
22628
RIGIDEZ RADIAL (N/mm)
SM 60
9510
10900
12470
14215
16300
18640
21000 2348
0 26870
30650
35070
@ TKN SM 70
9056
10374
11870
13530
15550
17745
20048 2235
0 25580
29176
33390
SM 80
9132
10460
11968
13644
15678
17892
20214 2253
5 25790
29410
33666
kW / rpm 0.0
45
0.0
7
0.1
4
0.3
2
0.6
3
0.8
4
1.2
5
1.8
9
2.8
3
4.1
9
6.2
8
9.4
3
13
.6
2
PAR MÁXIMO
TKmax (kNm) 0.4
3
0.6
7 1.3 3.0 6.0 8.0
12.
0
18.
0
27.
0
40.
0
60.
0
90.
0
13
0.
0
PAR VIBRATORIO
TKW (kNm) (2)
0.0
54
0.0
84
0.1
63
0.3
75
0.7
5 1.0 1.5
2.2
5
3.3
75 5.0 7.5
11.
25
16
.2
5
CALOR DISIPADO
PERMISIBLE A
26
6
32
2 365
45
8
56
4
56
2
67
0
79
8 870
10
18
11
59
12
09
13
69
TEMP. AMBIENTE
30°C PKW (W)
VELOCIDAD
MÁXIMA (rpm)
72
00
63
00
540
0
45
00
44
80
38
60
34
50
29
75
265
0
23
80
20
50
18
30
16
00
RIGIDEZ
TORSIONAL
DINÁMICA (3)
(MNm/rad)
à 0.25 TKN SM 60
0.003
0.005
0.012
0.029
0.073
0.097
0.146
0.218
0.328
0.485
0.728
1.092
1.577
SM 70
0.005
0.008
0.018
0.043
0.104
0.138
0.207
0.311
0.466
0.691
1.036
1.554
2.245
SM 80
0.009
0.013
0.030
0.072
0.134
0.179
0.269
0.403
0.605
0.896
1.344
2.016
2.912
à 0.50 TKN SM 60
0.005
0.008
0.019
0.046
0.104
0.138
0.207
0.311
0.466
0.691
1.036
1.554
2.245
SM 70
0.007
0.010
0.025
0.058
0.139
0.185
0.277
0.416
0.624
0.924
1.386
2.079
3.003
SM 80
0.010
0.015
0.036
0.086
0.181
0.241
0.361
0.542
0.813
1.204
1.806
2.709
3.913
à 0.75 TKN SM 60
0.008
0.012
0.029
0.069
0.154
0.205
0.308
0.462
0.693
1.027
1.540
2.310
3.337
ANEXO IV
Datos Técnicos del PM - Bloques Especiales Redondos PM 12 - PM 600
Acoplamientos PM Tabla de Dimensiones Tipo PM-MM
TIPO DE
MOTOR
60
2
60
3
60
4
60
6
60
8
61
0
61
2
614 61
6
61
8
62
0
62
2
62
4
cv
7 10 15 25 35 50 75 100
15
0
20
0
27
5
37
5
50
0
rpm
80
0
72
5
65
0
57
5
52
5
50
0
47
5 460
45
0
41
0
39
0
36
0
34
0
A
16
1.9
18
7.3
18
7.3
21
5.9
26
0.3
26
0
33
8 338
39
2
44
0
44
0
44
0
49
0
B
15
3
17
2
17
2
19
6
21
9
23
7
28
1.5
281
.5
31
8
33
6.5
33
6.5
39
2.5
46
6
C 1 2 2 2 3 3 3.5 3.5 4 4.5 4.5 4.5 5
D1 51 54 54 64 70 86
10
9 109
12
5
14
3
14
3
14
3
16
2
F
14
6
17
1.4
17
1.4
19
6.8
23
5
24
0
31
2 312
36
0
40
7
40
7
40
7
45
8
G
13
3
15
7
15
7
18
1
21
4.3
22
2
28
0 280
32
0
36
7
36
7
36
7
41
8
H
13.
5
15.
3
15.
3
18.
7
18.
9
18.
5
18.
5
18.
5 21 21 21 21 21
K
10
2
12
1
12
1
13
3
17
1
17
8
19
0 216
24
1
25
4
30
5
30
5
30
5
DIMENSIO
NES K1 83 95 95
14
6
14
6
17
1
22
2 222
28
6
28
6
28
6
28
6
28
6
(mm) L 44.
45
50.
80
50.
80
63.
50
76.
20
82.
55
92.
07
107
.95
11
7.4
7
12
7.0
0
14
9.2
2
15
8.7
5
17
7.
80
L1 76.
2
88.
9
88.
9
10
1.6
12
3.8
12
7
15
8.7
158
.7
18
1
20
3.2
22
8.6
22
8.6
22
8.
6
M 70 83 83 95
11
1
11
1
12
4 124
13
7
14
9
16
8
17
8
23
2
N 31 33 33 35 35 37 45 45 52 40 51 67 67
P
10
1
11
6
11
6
13
0
14
6
14
8
16
9 169
18
9
18
9
21
9
24
5
29
9
V
20
3
25
4
25
4
33
0
33
0
40
6
48
3 483
58
4
58
4
58
4
58
4
58
4
W 36 39 39 46 60 81 10
2 102
11
8
13
4
13
4
15
2.7
15
2.
7
MÍN.
Y 22 27 27 38 49 50 72 72 80 92 92 92
10
5
MÁX.
Y 41 51 51 64 73 85
10
9 109
12
5
14
3
14
3
14
3
16
2
Z 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5
fig. No. 35, dimensionamiento del acoplamiento PM
ANEXO V
Normas:
ASTM (American Society for Testing and Materials)
AGMA (American Gear Manufacturing Association)
ASME (American Society Mechanical Engineers)
AISI (American Iron and Steel Institute)
ANSI (American National Standards Institute)
NEMA (National Electrical Manufacturers Association)
SAE (Society of Automotive Engineers)
Clasificación y usos de las normas dentro del diseño:
AGMA para engranes.
ASME para flechas, rodamientos, chumaceras, cojinetes.
ASTM, ANSI, AISI para materiales.
NEMA para motores y circuitos eléctricos
Bibliografía.
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Catálogo de acoplamientos, (2008). http://www.renold.com
Catalogo de reductores de velocidad RAISA, (2007). http://www.raisa-slp.com.mx
Máquinas y equipos para la minería, (2007). http://www.tecmaqsrl.com
Trituradores, (2008). http://www.itescam.edu.mx
