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    Gua de Asis

    TrChanc

    encia Tcnica de EE en Sist

    atamientos de Materialesdo, Molienda, Agitacin y Seca

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    Sistemas de Tratamiento de Materiales

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    INDICE

    1. INTRODUCCIN ......................................................................................... 7

    2. OBJETIVO DE LA GUA ............................................................................... 8

    3. TIPOLOGA DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE MATERIALES ............ 9

    3.1 CHANCADO .............................................................................................. 93.2 MOLIENDA ............................................................................................. 103.3 AGITACIN ............................................................................................ 113.4 SECADO ................................................................................................ 12

    4. IDENTIFICACIN DE OPORTUNIDADES DE EFICIENCIA ENERGTICA ..... 15

    4.1 REGISTRO DEL SISTEMA ............................................................................. 154.2 MOTOR ELCTRICO ................................................................................... 154.3 SISTEMA DE TRATAMIENTO DE MATERIALES ...................................................... 15

    5. MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGTICA ................................................... 17

    5.1 PARA TODOS LOS SISTEMAS......................................................................... 175.1.1 De operacin ................................................................................. 175.1.2 De mantencin............................................................................... 175.1.3 De diseo ...................................................................................... 17

    5.2 CHANCADO ............................................................................................ 185.2.1 De Operacin ................................................................................. 185.2.2 De Mantencin ............................................................................... 185.2.3 De Diseo ..................................................................................... 18

    5.3 MOLIENDA ............................................................................................. 18

    5.3.1 De Operacin ................................................................................. 185.3.2 De Mantencin ............................................................................... 185.3.3 De Diseo ..................................................................................... 18

    5.4 AGITACIN ............................................................................................ 195.4.1 De Operacin ................................................................................. 195.4.2 De Mantencin ............................................................................... 195.4.3 De Diseo ..................................................................................... 19

    5.5 SECADO ................................................................................................ 195.5.1 De Operacin ................................................................................. 195.5.2 De Mantencin ............................................................................... 205.5.3 De Diseo ..................................................................................... 20

    5.6 POR NIVEL DE INVERSIN........................................................................... 20

    6. CASOS PRCTICOS .................................................................................. 236.1 MEDIDA 1:REDUCCIN DEL TAMAO DEL MOTOR EN UNA CHANCADORA PRIMARIA DEPIEDRA CALIZA................................................................................................. 236.2 MEDIDA 2:SEPARACIN DE PARTCULAS DE MATERIA PRIMA E INSTALACIN DE UNACHANCADORA DE MANDBULAS PARA PARTCULAS GRANDES PARA INCREMENTAR SU RENDIMIENTO 246.3 MEDIDA 3:REDUCCIN DE FUNCIONAMIENTO DE UNA CHANCADORA CNICA EN UNA PLANTADE TRATAMIENTO DE MATERIA PRIMA....................................................................... 266.4 MEDIDA 4:INCREMENTO DE LA ALTURA Y NGULO DEL ELEVADOR DE LA CMARA DEL MOLINODE SECADO DE CARBN ....................................................................................... 286.5 MEDIDA 5:MEJORA DEL PROCESO DE SECADO DE CARBN A TRAVS DEL AISLAMIENTO Y LAADICIN DE UN DUCTO DE AIRE CALIENTE .................................................................. 29

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    6.6 MEDIDA 6:RECUPERACIN DEL CALOR DE LOS GASES DE ESCAPE DE UN HORNO PARA RE-UTILIZARLO EN SECADO ....................................................................................... 346.7 MEDIDA 7:REVISAR HORARIOS PARA REDUCIR EL TIEMPO DE FUNCIONAMIENTO DE EQUIPOS.

    356.8 MEDIDA 8:INSTALAR CIERRES AUTOMTICOS.................................................... 36

    7. RELACIN DE TRMINOS TCNICOS ........................................................ 37

    8. BIBLIOGRAFIA ........................................................................................ 39

    9. ANEXOS ................................................................................................... 41

    9.1 DESCRIPCIN DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE MATERIALES........................... 419.1.1 Chancado ...................................................................................... 419.1.2 Molienda ....................................................................................... 509.1.3 Agitacin ....................................................................................... 719.1.4 Secado ......................................................................................... 77

    9.2 PROCEDIMIENTOS DE REDIMENSIONAMIENTO ..................................................... 89

    9.2.1 Chancado ...................................................................................... 899.2.2 Molienda ....................................................................................... 899.2.3 Agitacin ....................................................................................... 919.2.4 Secado ......................................................................................... 93

    9.3 PARTES DE UN AGITADOR ........................................................................... 959.4 .............................................................................................................. 969.5 PAUTAS PARA EL MONTAJE Y DESMONTAJE DE UN AGITADOR................................... 979.6 RECUPERADORES DE CALOR RECOMENDADOS PARA SECADORES ............................... 98

    9.6.1 Instalacin de un Lecho fluidificado con tubos trmicos ....................... 989.6.2 Instalacin de Sistemas Bi-Transfer .................................................. 999.6.3 Instalacin de Intercambiadores de Tubos de Aletas ......................... 1009.6.4 Instalacin de Bombas de Calor ..................................................... 100

    9.6.5 Instalacin de Secadores Regenerativos .......................................... 1019.6.6 Reconversin del proceso de Secado ............................................... 1029.7 CLCULO DEL NIVEL DE LLENADO DE UN MOLINO.............................................. 105

    9.7.1 Molino Cilndrico ........................................................................... 1059.7.2 Molino Cilndrico Cnico ................................................................. 107

    9.8 VALORES DEL NDICE DE TRABAJO DEL MINERAL............................................... 1109.9 CLCULO DE DENSIDAD DE LA CARGA EN MOLIENDA SAG ................................... 1109.10 CLCULO DE LA POTENCIA DE UN MOLINO ................................................... 1129.11 MTODO DE DIMENSIONAMIENTO DE MOLINOS DE BOLAS DE BOND .................... 114

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    INDICE DE FIGURAS

    FIGURA 1SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE MATERIALES A)CHANCADO, B)MOLIENDA, C)AGITACIN Y

    D)SECADO. ................................................................................................... 8FIGURA 2PREPARACIN DEL MATERIAL (ANTES DEL ARREGLO) ........................................... 25FIGURA 3PREPARACIN DEL MATERIAL (DESPUS DEL ARREGLO) ........................................ 25FIGURA 4VISTA AREA DE LA PLANTA DE COROMANDEL CEMENTS LTDA. ................................ 30FIGURA 5PROCESO DE MOLIENDA DE CARBN ANTES DE LA APLICACIN DE LAS MEDIDAS PROPUESTAS

    ................................................................................................................ 31FIGURA 6PROCESO DE MOLIENDA DE CARBN DESPUS DE LA APLICACIN DE LAS MEDIDAS

    PROPUESTAS................................................................................................. 31FIGURA 7VISTA EN CORTE DE UNA CHANCADORA DE MANDBULAS ........................................ 42FIGURA 8TIPOS DE CHANCADORAS DE MANDBULA .......................................................... 42FIGURA 9PARTES DE UNA CHANCADORA DE MANDBULA BLAKE DE DOBLE EFECTO ...................... 43FIGURA 10VISTA EN CORTE DE UN CHANCADOR GIRATORIO............................................... 44

    FIGURA

    11T

    IPOS DE CHANCADORAS GIRATORIAS........................................................... 44

    FIGURA 12GEOMETRA DE UN CHANCADOR GIRATORIO ..................................................... 45FIGURA 13VISTA EN CORTE DE UN CHANCADOR CNICO ................................................... 46FIGURA 14FUNCIONAMIENTO DE UN CHANCADOR DE RODILLOS LISOS. .................................. 47FIGURA 15FUNCIONAMIENTO DE UN CHANCADOR DE UN SOLO RODILLO DENTADO. ..................... 47FIGURA 16CHANCADORA DE IMPACTO ........................................................................ 48FIGURA 17ESQUEMA DE UN CHANCADOR DE MARTILLOS.................................................... 49FIGURA 18CHANCADOR DE MARTILLOS....................................................................... 49FIGURA 19PARTES DE UN MOLINO ............................................................................. 52FIGURA 20MOLINO DE BARRAS ................................................................................ 53FIGURA 21 MOLINO DE BARRAS DE DESCARGA PERIFRICA CENTRAL ..................................... 54FIGURA 22MOLINO DE BARRAS DE DESCARGA PERIFRICA EXTERNA...................................... 54FIGURA 23MOLINO DE BARRAS DE DESCARGA REBALSE .................................................... 55

    FIGURA 24MOLINO DE BOLAS.................................................................................. 55FIGURA 25MOLINO DE BOLAS EN OPERACIN ............................................................... 56FIGURA 26MOLINO DE RODILLOS ............................................................................. 57FIGURA 27MOLIENDA AG CON CHANCADO DE PEBBLES .................................................... 59FIGURA 28MOLIENDA AG CON MOLIENDA DE BOLAS EN SERIE ............................................ 59FIGURA 29MOVIMIENTOS DE LA CARGA EN UN MOLINO HORIZONTAL ..................................... 60FIGURA 30REPRESENTACIN DEL NIVEL DE LLENADO DE UN MOLINO HORIZONTAL ..................... 61FIGURA 31REPRESENTACIN DE H Y D EN UN MOLINO HORIZONTAL ..................................... 62FIGURA 32ESQUEMA DE NGULO DE LEVANTAMIENTO DE LA CARGA ...................................... 64FIGURA 33ESQUEMA DE LA ROTACIN DE UN MOLINO ...................................................... 65FIGURA 34DEMANDA DE POTENCIA DE UN MOLINO SEMIAUTGENO EN FUNCIN DEL LLENADO (J) PARA

    DISTINTOS NIVELES DE CARGA DE BOLAS (JB) .......................................................... 66FIGURA 35PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN AGITADOR ............................................ 71FIGURA 36COMPONENTES TPICOS DE UN TANQUE AGITADO............................................... 72FIGURA 37AGITADOR DE MOTOR ELCTRICO ................................................................ 72FIGURA 38AGITADOR DE MOTOR NEUMTICO ............................................................... 73FIGURA 39AGITADOR PORTTIL ............................................................................... 73FIGURA 40AGITADOR DE MONTAJE FIJO...................................................................... 74FIGURA 41AGITADOR DE MONTAJE LATERAL................................................................. 74FIGURA 42CAMPOS DE VELOCIDAD EN EL DEPSITO DE AGITACIN CON (A) AGITACIN AXIAL Y (B)

    AGITACIN RADIAL.......................................................................................... 75FIGURA 43TIPOS DE AGITADORES DE PALA .................................................................. 75FIGURA 44TIPOS DE AGITADORES DE TURBINA ............................................................. 76FIGURA 45TIPOS DE AGITADORES DE HLICE ............................................................... 77FIGURA 46FUNCIONAMIENTO DE UN SECADOR DE BANDEJAS O SECADOR DE ANAQUELES ............ 78

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    FIGURA 47SECADOR DE BAGAZO POR TRANSPORTE NEUMTICO ......................................... 78FIGURA 48DIAGRAMA ESQUEMTICO DE UN SECADOR ROTATORIO CON CALENTAMIENTO DIRECTO .. 79FIGURA 49DIAGRAMA ESQUEMTICO DE UN SECADOR POR ASPERSIN ................................. 80

    FIGURA 50SISTEMA DE SECADO A TRAVS DE UN SECADOR HORIZONTAL............................... 81FIGURA 51SECADOR VERTICAL ................................................................................ 81FIGURA 52SECADORES CONTINUOS DE TNEL: A)SECADOR DE CARRETILLAS CON FLUJO DE AIRE A

    CONTRACORRIENTE, B)SECADOR DE BANDA TRANSPORTADORA CON CIRCULACIN CRUZADA ... 82FIGURA 53PROCESO DE SECADO A TRAVS DE UN LECHO FLUIDIZADO .................................. 83FIGURA 54SECADOR DE BANDEJAS............................................................................ 84FIGURA 55SECADOR DE CILINDRO ............................................................................ 85FIGURA 56DIAGRAMA ESQUEMTICO DE UN SECADOR DE TAMBOR....................................... 85FIGURA 57SECADOR ROTATORIO DE TUBO DE VAPOR...................................................... 86FIGURA 58SECADOR POR CONGELACIN ..................................................................... 87FIGURA 59REPRESENTACIN ESQUEMTICA DE UN SECADOR ROTATORIO AL VACO CON ALIMENTACIN

    A CORRIENTE Y CONTRA-CORRIENTE. ..................................................................... 88FIGURA 60SECADOR DE BANDEJAS AL VACO ................................................................ 88

    FIGURA 61RECIPIENTE AGITADO MECNICAMENTE CON UN TUBO DE ASPIRACIN ..................... 91FIGURA 62DISCO CON ALETAS ................................................................................. 93FIGURA 63PARTES DE UN AGITADOR.......................................................................... 95FIGURA 64PARTES DEL MOTO-REDUCTOR DE UN AGITADOR .............................................. 96FIGURA 65FORMA CORRECTA DE COLOCAR EL V-RING...................................................... 97FIGURA 66SECADERO DE LECHO FLUIDIFICADO PARA RECUPERAR CALOR ................................ 98FIGURA 67UTILIZACIN DE TUBOS TRMICOS PARA RECUPERAR CALOR EN UN SECADERO DE LECHO

    FLUIDIFICADO ............................................................................................... 99FIGURA 68SISTEMA BI-TRANSFER CON FLUIDO TRMICO EN UN SECADERO CONTINUO................. 99FIGURA 69INTERCAMBIADOR DE TUBOS DE ALETAS.ESQUEMA DE DISPOSICIN EN UN SECADERO

    ROTATIVO .................................................................................................. 100FIGURA 70DISPOSICIN DE BOMBA DE CALOR PARA RECUPERAR CALOR DE VAHOS DE UN SECADERO

    .............................................................................................................. 100FIGURA 71SECADERO REGENERATIVO ...................................................................... 101FIGURA 72REPRESENTACIN DE LA CARGA DE UN MOLINO ............................................... 105FIGURA 73REPRESENTACIN DEL REA DEL SECTOR Y EL TRINGULO DE UN MOLINO ................ 105FIGURA 74REPRESENTACIN DE LA CARGA DE UN MOLINO CNICO ..................................... 107FIGURA 75NIVEL DE LLENADO DE UN MOLINO.............................................................. 108FIGURA 76COMPORTAMIENTO DE LA DENSIDAD APARENTE DE LA CARGA VERSUS EL NIVEL DE LLENADO

    .............................................................................................................. 111FIGURA 77CIRCUITO DE MOLIENDA ......................................................................... 114

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    INDICE DE TABLAS

    TABLA 1TIPOS DE CHANCADORAS ............................................................................... 9

    TABLA 2TIPOS DE MOLINOS .................................................................................... 10TABLA 3TIPOS DE AGITADORES................................................................................ 11TABLA 4TIPOS DE SECADORES ................................................................................. 12TABLA 5MEDIDAS DE EE PARA TODOS LOS SISTEMAS ...................................................... 21TABLA 6MEDIDAS DE EE PARA SISTEMAS DE CHANCADO .................................................. 21TABLA 7MEDIDAS DE EE PARA SISTEMAS DE MOLIENDA ................................................... 22TABLA 8MEDIDAS DE EE PARA SISTEMAS DE AGITACIN .................................................. 22TABLA 9MEDIDAS DE EE PARA SISTEMAS DE SECADO...................................................... 22TABLA 14FACTORES RELACIONADOS CON EL AISLAMIENTO DEL DUCTO DE AIRE CALIENTE ............ 33TABLA 15RESULTADOS DESPUS DEL AISLAMIENTO DEL DUCTO DE AIRE CALIENTE ..................... 34TABLA 16RESUMEN DE LOS RESULTADOS TRAS LA APLICACIN DE LAS MEDIDAS PROPUESTAS ....... 34TABLA 17RESULTADOS OBTENIDOS LUEGO DE IMPLEMENTAR LAS MEDIDAS PROPUESTAS .............. 35TABLA 16FUNCIN DE LLENADO EN FUNCIN DE LA ALTURA Y RADIO DEL MOLINO . ................... 106

    TABLA 17NIVEL DE LLENADO EN UN MOLINO SAG ........................................................ 108TABLA 18VALORES TPICOS DEL NDICE DE TRABAJO PARA DISTINTOS MATERIALES. ................ 110TABLA 19DENSIDAD APARENTE DE LA CARGA PARA DIFERENTES NIVELES DE LLENADO.............. 111

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    1. Introduccin1El tratamiento de materiales es, hoy en da, una etapa esencial en la industria de todo

    tipo. Para realizar los diferentes procesos que requiere una industria, previamentenecesita procesar la materia prima para as acondicionarla a sus requerimientos.

    Entre todos los procesos existentes para procesar la materia prima, esta Gua deAsistencia Tcnica se centra en 4 de ellos, que son: Chancado, Molienda, Agitacin ySecado.

    Los dos primeros forman parte de la conminucin, que consiste en reducir el tamaode las partculas de un material para su posterior procesamiento. El chancado ymolienda hacen a la vez de procesos complementarios, ya que stos se aplican paradistintos tamaos de partculas. Su aplicacin industrial viene desde tiempos antiguos,en los que se usaba molinos para moler granos y generar harina de cualquier cereal,

    hasta las industrias ms sofisticadas como son las del cemento, plsticos, qumicos,refrigeracin, etc.

    El siguiente proceso es el de Agitacin, que consiste en mezclar distintos tipos demateriales para su posterior procesado. La aplicacin a nivel industrial de la agitacinpuede observarse en las siguientes industrias: Productos qumicos refinados,agroqumicos y productos farmacuticos, Petroqumica, Biotecnologa, Procesamientode Polmeros, Pinturas, Cosmticos, Alimentacin, Agua potable y tratamiento deaguas residuales, pulpa y papel, procesamiento de minerales, etc.

    El ltimo proceso que presenta esta Gua de Asistencia Tcnica es el de Secado,proceso que consiste en disminuir el porcentaje de humedad de un material dado. Suaplicacin a nivel industrial se da en las siguientes industrias: Industria papelera,Agroalimentaria, Textil, Qumica, Cemento, Materiales de Construccin,Electrometalurgia, Minera, etc.

    1 "Estas guas pertenecen al proyecto de licitacin ID 5685-59-LE09, desarrolladas por Servicios deIngeniera Deuman Limitada".

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    2. Objetivo de la guaLa presente Gua de Asistencia Tcnica en Sistemas de Tratamiento de Materiales, ha

    sido elaborada con el fin de entregar a los usuarios los conceptos necesarios, tericos yprcticos para comprender los procesos a los que puede ser sometido todo tipo dematerial para posteriores usos, priorizando en el incremento de la eficiencia energticade los procesos relacionados como son: Chancado, Molienda, Agitacin y Secado,mediante la aplicacin de distintas medidas propuestas para el sector industrial.

    En la Figura 1 se muestra los distintos procesos que abarca la presente Gua deAsistencia Tcnica.

    Figura 1 Sistemas de Tratamiento de Materiales a) Chancado, b) Molienda, c) Agitacin yd) Secado.

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    3. Tipologa de los Sistemas de Tratamiento de Materiales

    En esta seccin se presenta un breve resumen de los tipos de equipos usados en cadaetapa de un sistema de tratamiento de materiales.

    3.1 Chancado

    En la Tabla 1 se muestran los tipos de chancadoras, para mayor detalle, ver laSeccin 9.1.

    Tabla 1 Tipos de Chancadoras

    Tipo Imagen

    Chancador de Mandbulas

    Chancador Giratorio

    Chancador Cnico

    Chancador de Rodillos

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    Chancador de Impacto

    Chancador de Martillos

    3.2 Molienda

    En la Tabla 2 se muestran los tipos de molinos, para mayor detalle ver Seccin9.1.2.

    Tabla 2 Tipos de Molinos

    Tipo Imagen

    Molino de Barras

    Molino de Bolas

    Molino de Rodillos

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    3.3 Agitacin

    En la Tabla 3 se muestran los tipos de agitadores, para mayor detalle ver Seccin9.1.3.

    Tabla 3 Tipos de Agitadores

    Tipo Imagen

    Por el tipo de Motor De motor elctrico De motor neumtico

    Por el tipo de Montaje Porttiles

    De Montaje fijo De Montaje lateral

    Por el tipo de flujo que

    generan De Flujo Axial De Flujo Radial

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    Por el tipo de Rodete De Palas De Turbina De Hlice

    3.4 Secado

    En la Tabla 4 se muestran los tipos de secadores, para mayor detalle ver Seccin9.1.4.

    Tabla 4 Tipos de Secadores

    Tipo ImagenSecadores Directos

    a. Continuos Secadores Bandeja Secadores de

    Transportador Neumtico Secadores Rotatorios Secadores por Aspersin Secadores Horizontales Secadores Verticales Secadores de Tnel Lecho Fluidizado

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    b. Por lotes

    Secadores por lotes decirculacin directa Secadores de bandejas y

    compartimientos

    Secadores Indirectos

    c. Continuos Secadores de cilindro Secadores de tambor Secadores de

    transportador de tornillo Secadores rotatorios de

    tubo de vapor Secadores de bandejas

    vibratorias

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    d. Por lotes Secadores de artesas

    agitadas Secadores por

    congelacin Secadores rotatorios al

    vaco Secadores de bandejas al

    vaco

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 15

    4. Identificacin de Oportunidades de Eficiencia EnergticaEn esta seccin se presenta el procedimiento general a tenerse en cuenta al momento

    de realizar un diagnostico o auto-diagnstico del sistema motriz con el objetivo deidentificar oportunidades de medidas de eficiencia energtica que se concreten enahorros efectivos en la correcta operacin de los sistemas.

    4.1 Registro del Sistema

    a. Registrar las caractersticas del sistema motriz y comparar con los datos de laplaca del fabricante.

    4.2 Motor Elctrico

    a. Verificar la operacin del motor elctrico en condiciones de operacin respecto de

    sus condiciones nominales. Tener en cuenta, especialmente, los siguientesparmetros elctricos: amperaje, voltaje de alimentacin y factor de potencia.b. Inspeccionar del tipo de arranque.c. Identificar fugas de corriente con el uso de un medidor de voltaje, detectando

    diferencias de potencial entre el neutro y tierra.d. Verificar el estado de los acoplamientos entre el motor elctrico y la carga

    impulsada (chancador, molino, agitador, ventilador del secador).e. Verificar si los sistemas funcionan en determinados momentos en vaco.f. Verificar que el motor elctrico se encuentre ventilado y lejos de fuentes de calor.

    4.3 Sistema de Tratamiento de Materiales

    a. Contrastar el nivel de produccin del sistema (chancado, molienda, agitacin osecado) durante la operacin, con respecto a su capacidad nominal.b. Verificar que el sistema se encuentre correctamente instalado de acuerdo a las

    recomendaciones del fabricante.c. Revisar si el sistema ha sufrido alguna modificacin en el tiempo y si sta ha sido

    considerada en el redimensionamiento del motor.d. Inspeccionar la limpieza del sistema en zonas que pueden perjudicar su correcto

    funcionamiento, zonas con lubricacin, dispositivos de control, etc.e. Verificar si el sistema tiene los sistemas de control necesarios para su

    funcionamiento, es decir, si detecta las partidas y detenciones, variaciones decarga o velocidad.

    f. Inspeccionar el tablero de control, dispositivos y automatismos con los que cuentael sistema.

    g. Inspeccionar los revestimientos en las chancadoras, su mal estado afecta en elrendimiento del sistema.

    h. Verificar la existencia de fugas en tuberas o ductos para el caso de un sistema desecado.

    i. Verificar el estado del sistema de transmisin (correas, cadenas, engranajes,reductores de velocidad, etc.)

    j. Verificar el nivel de lubricante en aquellos sistemas que lo emplean (chancado,molienda y agitacin).

    k. Verificar el estado del aislamiento trmico de los equipos en un sistema de secado(intercambiadores de calor, etc.)

    l. Verificar el estado de los filtros de los sistemas de lubricacin y demscomponentes.

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    m. Realizar las mediciones de consumo elctrico para establecer la lnea de base.n. Verificar el sub o sobre dimensionamiento del sistema, como por ejemplo las

    dimensiones de barras o bolas en los molinos, capacidad de produccin de

    chancadoras, dimensiones del tanque de agitacin, etc.o. Verificar que el zarandeo previo al chancado y/o molienda sea eficiente.p. Verificar la ausencia de remolinos en el tanque de agitacin.q. Verificar el estado de los quemadores para los sistemas de secado.

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    5. Medidas de Eficiencia EnergticaEn esta seccin, se proponen medidas para mejorar la eficiencia energtica de los

    sistemas de tratamiento de materiales. Al inicio se plantean medidas aplicables a todoslos sistemas, para posteriormente entrar en detalle a cada sistema.

    5.1 Para todos los sistemas5.1.1 De operacin

    a. Adquirir los equipos de acuerdo a los requerimientos de producin. El ahorro deenerga conseguido por esta medida oscila entre el 5% al 20%.

    b. Apagar los equipos cuando no se requiera que estn funcionando o estntrabajando en vaco ya que consumen energa innecesariamente. El ahorro deenerga conseguido por esta medida flucta entre un 10% a un 20%.

    c. Corregir la cada de tensin en los alimentadores del motor elctrico. Una tensin

    reducida en los terminales del motor genera un incremento de la corriente,sobrecalentamiento y disminucin de su eficiencia.d. Balancear la tensin de alimentacin en los motores trifsicos de corriente

    alterna, ya que mientras menor sea el desbalance, los motores operarn conmayor eficiencia.

    e. Utilizar arrancadores a tensin reducida en aquellos motores que realizan unnmero elevado de arranques. Con esta medida se evita un calentamientoexcesivo en los conductores y se lograr disminuir las prdidas durante laaceleracin.

    5.1.2 De mantencina. Verificar peridicamente la alineacin del motor con la carga impulsada. Una

    alineacin defectuosa puede incrementar las prdidas por rozamiento y en casoextremo ocasionar daos mayores en el motor y en la carga.

    b. Realizar limpiezas peridicas de todos los equipos, ya que la suciedad en ciertosequipos podra provocar fallas en su funcionamiento a largo plazo y unaprogresiva disminucin de su eficiencia.

    c. Verificar los parmetros de lubricacin, tales como presin y temperatura para nogenerar un incremento en las prdidas por friccin. Adems de realizar unaconstante limpieza del leo, las mallas o filtros y del radiador para evitarobstrucciones.

    d. Verificar el estado de la transmisin (correas, engranajes, reductores, etc.) paraevitar posibles paradas de emergencia y llevar un control de las prdidasexistentes por friccin.

    5.1.3 De diseoa. Reemplazar los motores sobredimensionados o verificar que estn correctamente

    dimensionados para as evitar gastos innecesarios de energa.b. Instalar un sistema de gestin para el control y correcta administracin de la

    energa entregada a cada equipo.c. Instalar variadores de frecuencia para poder regular la velocidad de giro del

    motor elctrico y as regular la energa consumida por ste.

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 18

    5.2 Chancado5.2.1 De Operacin

    a. Verificar que el chancador tenga una adecuada alimentacin, ya que una cargareducida podra hacer trabajar al chancador a un porcentaje de su capacidadnominal, implicando un gasto de energa innecesario.

    b. Verificar que el zarandeo previo a la alimentacin del chancador sea eladecuado en amplitud, velocidad de zarandeo, las mallas y el espesor de lacarnada. Con esto se evitara que la chancadora trabaje en perodos con bajacarga. Por otra parte si la carnada presenta un espesor mayor a lo establecido,la chancadora requerir mayor energa para procesar el material.

    5.2.2 De Mantencina. Verificar el desgaste de los revestimientos, ya que si esto no es controlado

    podra generar una mala operacin en la chancadora y disminuir surendimiento, lo que se reflejar en un mayor consumo de energa.

    5.2.3 De Diseoa. Verificar que el chancador trabaje dentro de los lmites de volumen, potencia y

    fuerza para los que fue diseado. De lo contrario el chancador podra estar subo sobre dimensionado, debiendo evaluarse la posibilidad de cambiarlo por unoque se adecue a las necesidades requeridas.

    b. Reemplazar el chancador por uno ms adecuado al proceso.

    5.3 Molienda

    5.3.1

    De Operacina. Verificar que el molino tenga una adecuada alimentacin, ya que una carga

    reducida podra hacer trabajar al molino a un porcentaje de su capacidadnominal, lo cual implicara un gasto de energa innecesario.

    b. Verificar que el zarandeo previo a la alimentacin del molino sea el adecuado aamplitud, velocidad de zarandeo, las mallas y el espesor de la carnada. Conesto se evitara que el molino trabaje en perodos con baja carga. Por otra partesi la carnada presenta un espesor mayor a lo establecido el molino requerirmayor energa para procesar el material.

    5.3.2 De Mantencina. Realizar la descarga del contenido del molino para una limpieza interna y as

    evitar acumulaciones de material en las paredes del molino, ya que esto podraocasionar una disminucin en su capacidad y por ende requerira ms tiempopara procesar, gastando as mayor energa.

    5.3.3 De Diseoa. Verificar que la carga sea la correcta en un molino de bolas para que el

    rendimiento de la molienda sea el adecuado. Esto se logra distribuyendo demanera adecuada las bolas, alternando los tamaos para una molienda eficientey econmica.

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 19

    b. Verificar la velocidad de operacin del molino de barras, ya que esto podrallevar a un desgaste excesivo de las barras y as disminuir el rendimiento de lamolienda, lo que incidir en un mayor consumo de energa.

    c. Reemplazar el molino por uno ms adecuado al proceso, de acuerdo a laantigedad del equipo.

    5.4 Agitacin5.4.1 De Operacin

    a. Inspeccionar el eje de agitacin y realizar su limpieza regularmente, ya que laacumulacin de material en el eje podra ocasionar que la agitacin no seauniforme. Adems, de requerir mayor energa para realizar el proceso por lapresencia de material acumulado en el eje.

    5.4.2 De Mantencina. Verificar el ajuste del sello mecnico (anillo V-ring), ya que un ajuste

    inadecuado podra ocasionar un rpido desgaste en la junta, aumentando lafriccin entre los componentes.

    5.4.3 De Diseoa. Verificar que la geometra del tanque de agitacin sea la correcta. Los tanques

    de agitacin deben tener un fondo redondeado, ya que si fueran rectos, el fluidono podra penetrar. Esto provocara una agitacin insuficiente, requirindosems tiempo de operacin para obtener un mezclado uniforme, con elconsiguiente gasto adicional de energa.

    b. Cuando se emplean agitadores de aspas para agitar fluidos de baja viscosidaden tanques sin deflectores, se generara un vrtice. La eficiencia del mezcladoen un sistema con vrtice es generalmente menor que la correspondiente sinvrtice, requiriendo ms tiempo de operacin para obtener un mezcladouniforme. Evitar la formacin de remolinos y vrtices en el tanque de agitacinmediante la instalacin de placas deflectoras o bafles, su ancho no debe sermayor que 1/12 del dimetro del tanque. Para lquidos de alta velocidad suresistencia natural a fluir amortiguar la formacin del vrtice, al grado que elancho de los bafles se reduce a 1/20 del dimetro del tanque. Para fluidosviscosos se recomienda colocar los deflectores a una distancia de la pared igualal ancho del deflector para evitar zonas estancadas detrs de estos.

    c. Usar agitadores sumergibles para mantener slidos en suspensin, re-suspensin, mezcla, circulacin del lquido o des-estratificacin, ya que estos

    ofrecen mayor flexibilidad y ahorros considerables de energa.

    5.5 Secado5.5.1 De Operacin

    a. Revolver, a intervalos predeterminados, el producto que se desea secar paraevitar la irregularidad en la humedad final del producto. Para esto se debedesconectar el ventilador y mover el producto con una pala, con lo cual selograr que el secado sea ms eficiente.

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 20

    5.5.2 De Mantencina. Verificar el estado de aislamientos de conductos y tuberas, para evitar prdidas

    excesivas de energa al medio ambiente. Esta medida puede lograr un ahorroen el consumo de combustible de un 0.5% hasta un 2%.

    5.5.3 De Diseoa. Instalar recuperadores de calor (ver Seccin 9.6), para as reutilizar el calor de

    los gases que salen del secador.b. Sustituir los secadores elctricos por otros que consuman combustibles

    alternativos. Esta medida debe realizarse despus de hacer un anlisiseconmico entre el precio del combustible y el precio de la energa elctrica.

    c. Instalar equipos que optimicen la combustin.

    5.6 Por Nivel de Inversin

    Las medidas de EE presentadas anteriormente se pueden dividir, a su vez, segnel nivel de inversin. Tal como se puede apreciar en la Tabla 5, se tienen lasmedidas sin inversin o baja inversin, medidas de mediana inversin y medidasde alta inversin. El criterio usado para efectuar esta clasificacin fue elsiguiente:

    Medidas Sin Inversin o de Baja Inversin

    Comnmente llamadas de "housekeeping", estas medidas estn relacionadas conlos modos operativos, seguimiento y control, y pueden representar

    aproximadamente hasta el 15% del costo del sistema.

    Medidas de Mediana Inversin

    Comnmente llamadas de "retrofitting", estas medidas generalmente tienen untiempo de retorno cercano a un ao o un costo aproximado entre el 16 y 85% delcosto del sistema.

    Medidas de Alta Inversin

    Estas medidas se refieren a cambios de tecnologas o procesos con largos tiempode retorno y representan un costo aproximado mayor al 86% del costo del

    sistema.

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    Tabla 5 Medidas de EE para todos los Sistemas

    Nivel de Inversin Medida

    Apagar los equipos cuando trabajen en vaco.Corregir cadas de tensin en los alimentadores.Balancear la tensin de alimentacin en motores trifsicosAC.Programar los procedimientos para que sean oportunos.Verificar la alineacin y el estado de la transmisin delmotor con la carga impulsada.Realizar limpiezas peridicas de todos los equipos.

    Verificar los parmetros de lubricacin.Mediana Inversin Instalar un sistema de gestin para el control de energa.

    Instalar variadores de frecuencia.Alta Inversin Reemplazar los motores sobredimensionados por motores

    adecuados.

    Tabla 6 Medidas de EE para Sistemas de Chancado

    Nivel de Inversin MedidaNinguna o BajaInversin

    Verificar que la alimentacin sea adecuada.

    Verificar que el zarandeo previo sea suficiente para la carga.

    Verificar el desgaste de los revestimientos.

    Verificar el estado de la Transmisin.

    Mediana Inversin Verificar que el chancador trabaje dentro de los lmites devolumen, potencia y fuerza para los que fue diseado.

    Alta Inversin Reemplazar el chancador por uno ms adecuado al proceso.

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    Tabla 7 Medidas de EE para Sistemas de Molienda

    Nivel de Inversin Medida

    Ninguna o BajaInversin

    Verificar que la alimentacin sea adecuada.Verificar que el zarandeo previo sea el suficiente para lacarga.Verificar que la carga de molino sea la correcta.

    Verificar la velocidad de operacin del molino.Realizar la descarga del contenido del molino para limpiarlointernamente.

    Mediana InversinAlternar los tamaos de las bolas para los molinos de bolas.Cambiar las barras del molino a tiempo, para evitar sobretrabajo y gasto de energa.

    Alta Inversin Reemplazar el molino por uno ms adecuado al proceso.

    Tabla 8 Medidas de EE para Sistemas de Agitacin

    Nivel de Inversin Medida

    Ninguna o BajaInversin

    Inspeccionar el eje de agitacin y limpiarlo regularmente.

    Verificar el ajuste del sello mecnico (anillo V-ring).

    Verificar que la geometra del tanque sea la correcta.

    Mediana Inversin Instalar placas deflectoras o bafles para evitar la formacinde remolinos y vrtices, evitando gasto excesivo de energa.

    Alta Inversin

    Usar agitadores sumergibles para mantener slidos en

    suspensin, re-suspensin, mezcla, circulacin del lquido odes-estratificacin.

    Tabla 9 Medidas de EE para Sistemas de Secado

    Nivel de Inversin Medida

    Ninguna o Baja Inversin

    Permitir que los productos ingresen al secador lo mscaliente posible y realizar un adecuado control de lahumedad del aire durante el proceso.Revolver el producto que se desea secar para evitarirregularidades en la humedad final del producto.Verificar el estado de aislamientos de conductos y tuberas.

    Mediana InversinInstalar equipos que optimicen la combustin, evitando gastoinnecesario de energa. Adems, adecuar el flujo de aire(caudal) del secado a los requerimientos del proceso

    Alta InversinSustituir los secadores elctricos por otros que consumancombustibles alternativos.Instalar recuperadores de calor.

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    6. Casos PrcticosA continuacin, se presenta la estimacin del ahorro de energa mediante distintos

    ejemplos de aplicacin. El valor del costo de energa, para el clculo del valoreconmico asociado a dicho consumo, se obtuvo mediante la metodologa del clculodel precio monmico de la energa para una planta tipo. Este valor ser utilizado entodos los ejemplos de la presente gua y su valor es 64 $/kWh.

    6.1 Medida 1: Reduccin del Tamao del Motor en una Chancadora Primariade Piedra Caliza

    Coromandel Cementos Ltd., es un fabricante de cemento OPC (Ordinary PortlandCement) al sur de India, que actualmente produce alrededor de 460 toneladaspor da de cemento OPC.

    La piedra caliza llega desde la cantera en la mina por volquetes en forma debloques y piedras de alrededor de 300 mm de tamao. Estas son sometidas auna reduccin de tamao primaria por una chancadora primaria (de martillos)operando a una capacidad de 50 60 TPH2 (nominal 100 TPH). El tamao deentrada especificado a la chancadora es de (-) 300 mm. El motor principal de lachancadora primaria de piedra caliza de 220 KW fue reemplazado por otro motorde 165 KW con el fin de reducir el consumo de potencia. Esta medida resultoen un beneficio monetario anual de USD 2354 por ao y la inversin de USD2326 fue recuperada en menos de un ao.

    Observaciones:

    Reduccin del consumo de la chancadora de piedra caliza por la operacin con unmotor de menor tamao.

    Antes de la Modificacin:

    Capacidad del Motor Principal de la Chancadora Primaria de Piedra Caliza:220 KW.

    Consumo correspondiente de Potencia por la Chancadora: 118 KW.

    Despus de la Modificacin:

    Capacidad del Motor Principal de la Chancadora Primaria de Piedra Caliza:165 KW Variacin en consumo correspondiente de potencia por la chancadora:

    8 KW.

    2Toneladas por Hora

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 24

    Los resultados del cambio del motor se reflejan en la Tabla :

    Tabla 10 Resultados de la reduccin del tamao del motor de una

    chancadora primaria

    Reduccin del Tamao del Motor en una Chancadora Primaria

    En India En Chile Unidades

    Potencia del chancador Wchr 118 118 KW

    Potencia reducida del chancador Wchr 110 110 KW

    Costo de energa elctrica c 42.89 64 $/kWh

    Tiempo de operacin t 3410 3410 h

    Inversin I 1224210 1224210 $

    Ahorro anual A 1169973.728 1745920 $

    Tiempo de Recuperacin tr 12.56 8.41 meses

    Fuente: Energy Efficiency Guide for Industry in Asia, Cases Studies

    6.2 Medida 2: Separacin de Partculas de Materia Prima e Instalacin deuna Chancadora de Mandbulas para partculas grandes para incrementarsu rendimiento

    Lanka Tiles una fbrica de cermica a base de baldosas en Sri Lanka. Seobservaron picos regulares en el consumo de electricidad combinados coninterferencias regulares del chancador de mandbulas con partculas de gran

    tamao. Para resolver este problema, las partculas grandes se rompen enpequeas partculas antes de entrar en la tolva de material y una trituradora demandbula adicional fue instalada para reducir an ms el tamao de laspartculas. Estas modificaciones costaron USD 5.000. El consumo de energaespecfica se redujo de $693.6 a $450.8 por tonelada de producto, lo queequivale a 36.000 kWh USD 3.600 para el ao 2004. El perodo de recuperacinfue de 14 meses. Las emisiones de gases de efecto invernadero se redujeron a 7toneladas de CO2 al ao. Adems, el rendimiento de materiales aument de 3 a5,5 toneladas por hora y por lo tanto se aument la produccin de baldosas.

    Observaciones:

    El equipo observ peaks regulares en el consumo de energa del sistema dechancado y un bajo rendimiento de material de 3 toneladas por hora. A causa dela investigacin se encontr atascos frecuentes de partculas de gran tamao enlos chancadores de mandbulas.

    Opciones:

    Las siguientes opciones fueron seleccionadas e implementadas despus de lafinalizacin de un anlisis de factibilidad financiera y tcnica:

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    La segregacin de partculas de material de gran tamao y ruptura enpedazos ms pequeos antes de la alimentacin en la tolva de material.

    La instalacin de una chancadora de mandbulas adicional para romper las

    partculas grandes en pedazos ms pequeos.

    En la Figura 2 se muestra la preparacin del material antes de la instalacin de lachancadora de mandbulas, y en la Figura 3 despus de su instalacin.

    Figura 2 Preparacin del Material (Antes del Arreglo)

    Fuente: Lanka Tiles Limited. Separation of Large Raw Material Particles and Installationof Additional Jaw Crusher for Large Particles to Increase Crusher throughput. Energy

    Efficiency Guide for Industry in Asia.

    Figura 3 Preparacin del Material (Despus del Arreglo)

    Fuente: Lanka Tiles Limited. Separation of Large Raw Material Particles and Installationof Additional Jaw Crusher for Large Particles to Increase Crusher throughput. Energy

    Efficiency Guide for Industry in Asia.

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 26

    Resultados:

    Como resultado de las modificaciones, el rendimiento del material se increment

    y el consumo especfico de energa se redujo:

    Antes Despus

    Rendimiento del Material (ton/h) 3 5.5

    Costo especfico de electricidad ($/ton producto) 693.6 450.8

    Beneficios Econmicos:

    Inversin: US$ 5.000 Ahorro de Costos Anuales: US$ 3.600 (de ahorro de energa, excluyendo

    incrementos en la produccin) Periodo de Recuperacin: 14 meses.

    Otros Beneficios:

    Reduccin del ruido debido a la entrada de partculas de menor tamao ala chancadora, contribuyendo a un mejor entorno de trabajo.

    El equipo identific que la segregacin de partculas podra tambin serimplementado en el nivel de alimentacin del proceso.

    6.3 Medida 3: Reduccin de Funcionamiento de una Chancadora Cnica enuna Planta de Tratamiento de Materia Prima

    Rashtriya Ispat Nigam Limited (RINL) es la entidad corporativa deVisakhapatnam Steel Plant. La planta de acero se encuentra a 26 km al sur de laciudad de Visakhapatnam. La planta tiene capacidad para producir 2.656 MMT3(millones de toneladas) por ao de acero para la venta, de los cuales 2,410 MMTes acero terminado.

    El mineral de hierro es trado por volquetes y cargado en dos grandes bunkersque mantienen un llenado simultneamente. Los trozos de hierro se obtienen enextraas formas y tamaos y deben estar preparados para adaptarse a lasexigencias de los altos hornos. Por lo tanto, el mineral necesita ser chancadopara tener el tamao adecuado. Los dos bunkers proveen de trozos de mineral atres chancadoras de cono para la reduccin del tamao necesario. De los tres

    trituradoras de cono, normalmente se necesita dos en operacin y uno en espera.

    Sin embargo, es necesario mantener los tres trituradoras de cono en laoperacin, principalmente porque el proceso de llenado es un proceso aleatorio ylas condiciones de llenado son tambin imprevisibles. Muy a menudo sucede que,mientras un bunker est lleno, el otro puede estar slo medio o vaco. Teniendoen cuenta esta caracterstica impredecible, las tres trituradoras de cono semantienen operativas, para garantizar que el chancado de la materia prima seacuidadoso, incluso en situaciones en que un bunker puede estar vaco. Sinembargo, en este escenario, el funcionamiento de una trituradora de cono es en

    3Millones de Toneladas

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    exceso. Para la carga dada, dos trituradoras de cono son ms que suficientes(cada una se carga a menos de 50%). As, para el perodo de chancado unachancadora extra (la tercera) de cono est operando en vaco y consumiendo

    electricidad.

    Observaciones:

    Numero de Chancadoras de Cono disponibles: 3 Numero de Chancadoras de Cono en operacin: 3 Chancadoras de Cono cargadas: 2 (cualquiera de las 3) Chancadoras operando en vaco: 1 Carga de las chancadoras: aproximadamente 50% cada una. Potencia nominal de cada motor de las chancadoras: 200 KW. Potencia de entrada actual del motor de cada una de las chancadoras

    (promedio): 100 KW.

    Horas de operacin de la planta de chancado de materia prima: 16hrs/da.

    Opciones:

    Una simple modificacin fue incorporada a la lgica en el controladorprogramable (ya forma parte del paquete) mediante la adicin de relsperifricos de bajo costo. Por ello, slo dos chancadoras de cono (de las tres)podan operar y la tercera se mantena en espera, as se ahorr energa elctrica.

    Resultados:

    Beneficios Econmicos: Inversin: Insignificante. Ahorro de Costos Anuales: $ (=480000 kWh x $23.12) Periodo de Recuperacin: De inmediato.

    Beneficios Ambientales:

    Ahorro anual de electricidad: 480.000 kWh (1600 kWh/da x 300das/ao)

    Mediante la interfaz con el PLC y apagado de una chancadora decono se redujo el consumo de potencia en: 100 KW

    Ahorro de energa por da: 1600 kWh/da (100 KW x 16 horas) Das de operacin por ao: 300 das/ao.

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    En la Tabla se muestra un resumen de los beneficios obtenidos, adems de losresultados luego de aplicar el caso en Chile.

    Tabla 11 Resultados luego de reducir el funcionamiento de unaChancadora Cnica

    Reduccin de Funcionamiento de una Chancadora CnicaEn India En Chile Unidades

    Potencia de la chancadora aquitar

    Wch 100 100 KW

    Horas por da en operacin h 16 16 hr/daTiempo de Operacin t 300 300 DasCosto de Energa c 23.12 64 $/kwhInversin I 0 0 $

    Ahorro anual A 11097611.52 30720000 $Tiempo de Recuperacin tr De Inmediato

    DeInmediato meses

    Fuente: Energy Efficiency Guide for Industry in Asia, Cases Studies

    6.4 Medida 4: Incremento de la altura y ngulo del elevador de la cmara delmolino de secado de carbn

    Coromandel Cements Ltd, una pequea productora de cemento en el Sur deIndia, ver Figura 4, actualmente produce alrededor de 460 toneladas por da deOPC (Ordinary Portland Cement). Los planes para modificar y expandir su planta

    y capacidad de equipos son graduales y se dividen en 2 fases. La primera fase demodificaciones que fue planeada y que se est desarrollando comprende lainstalacin de torres de acondicionamiento de gas y un precipitadorelectroesttico, lo que resultara en un menor consumo energtico. En la segundafase, la modificacin del pre-calcinador, ciclones y molinos de cemento llevara lacapacidad de la planta hasta 900 TPD4.

    Como parte del diseo existente para facilitar el secado del carbn en la cmaradel molino de secado, estn provistos de elevadores, sobre todo durante loscuatro meses de lluvia (el molino de carbn es usado para la molienda decarbn). Estos elevadores estn soldados por placas a la superficie interna de lacmara del molino de secado y dispuestas a lo largo de una porcin fija paralevantar el carbn desde el fondo y arrojarlo para que caigan como un aerosol

    cuando estos alcanzan la parte superior durante la rotacin del molino. Estoselevadores se incrementaron en altura, inclinacin y nmero para garantizar laelevacin de grandes cantidades de carbn. El aumento en el ngulo garantizque la pulverizacin del carbn sea desde el punto ms alto en la rotacin delmolino. Esto result en un secado ms rpido y una mejor eficiencia del molinode carbn. Y as, el ahorro de energa anual (cuatro meses agregados) es de20,003 kWh/ao con una reduccin de emisin de gases de efecto invernaderode 17.8 toneladas de CO2 /ao. La inversin fue insignificante y toda lamodificacin se hizo haciendo uso de recursos propios de la empresa.

    4Toneladas por Da.

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    Hubo reserva inicial por parte del departamento de produccin durante laejecucin de esta medida, ya que teman un aumento de la carga muerta (elpeso total del molino de carbn podra incrementarse debido a que se estaba

    agregando ms elevadores) adems de largos tiempos de inactividad y prdidasde produccin. Gradualmente, sin embargo, toda la produccin y el equipoaseguraron una exitosa implementacin. Esto fue gratificante para eldepartamento de operaciones, quienes siempre encontraron como un reto seguirel ritmo de la demanda del horno de carbn durante los molestos meses delluvia.

    Los principales beneficios de esta medida se aprecian en la Tabla .

    Tabla 12 Beneficios Econmicos obtenidos tras la aplicacin de lamedida propuesta

    Incremento de la altura e inclinacin del elevador de la cmara del molino desecado de carbnEn India En Chile Unidades

    Disminucin de la Produccin P 0.3 0.3 TPHConsumo de Energa E 25 25 kWh/tonTiempo de Operacin t 2667 2667 hrs/aoCosto de Energa c 41.32 64 $/kwhInversin I 0 0 $Ahorro anual A 826503.3 1280160 $Tiempo de Recuperacin tr De Inmediato De Inmediato De Inmediato

    Fuente: Energy Efficiency Guide for Industry in Asia, Cases Studies6.5 Medida 5: Mejora del proceso de secado de carbn a travs del

    aislamiento y la adicin de un ducto de aire caliente

    Coromandel Cements Ltda., una pequea productora de cemento en el Sur deIndia, ver Figura 4, ha previsto un ducto adicional de aire caliente desde el hornode carbn hasta la parte inferior de la alimentacin del molino de carbn y elaislamiento de los ductos de aire caliente que se encuentren desnudos.

    Los planes para modificar y expandir su planta y capacidad de equipos songraduales y se dividen en 2 fases. La primera fase de modificaciones que fueplaneada y que se est desarrollando son: la instalacin de torres deacondicionamiento de gas y un precipitador electroesttico, lo que resultara enun menor consumo energtico. En la segunda fase, la modificacin del pre-calcinador, ciclones y molinos de cemento llevara la capacidad de la planta hasta900 TPD.

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    Figura 4 Vista Area de la Planta de Coromandel Cements Ltda.

    Se observ que la eficiencia de molienda se reduce con el incremento de lahumedad que afecta el flujo del carbn. Adems, la eficiencia del molino decarbn se ve afectada por el ingreso de aire fro. Las opciones para resolver esteproblema incluan el suministro de nuevos conductos de gases calientes decombustin provenientes del horno de carbn para ayudar al secado de carbn,mientras cae por la tabla de alimentacin al molino (ver Figura 6). Tambinayuda a crear una zona de mayor presin, reduciendo la abertura en la tabla dealimentacin, lo que ayuda a minimizar la entrada de aire frio en el molino decarbn, resultando en una reduccin del consumo de combustible del horno.Adems de lo anterior, el conducto de gas caliente del horno hacia el molino decarbn, fue aislado por hojas de lana mineral para una mejor operacin del hornoy reduccin del consumo de combustible. Esta medida ha resultado en 214 x 106Kcal/ao de ahorro equivalente a 48 toneladas de carbn anuales con un valor de

    USD 2.218. La modificacin entera fue diseada con recursos y capacidadesinternas con ninguna inversin adicional.

    Observaciones:

    El aire caliente proveniente de la combustin en el horno fue suministrado almolino para el secado del carbn posterior a la molienda, lo que dio lugar agraves problemas con el flujo del carbn debido a la humedad, especialmentedurante la temporada de lluvias.

    El rendimiento de los molinos de carbn se vio afectado debido a la entrada deaire fro que ocurre a partir de las aberturas cerca de la tabla de alimentacin enla tolva de alimentacin de carbn. Se hicieron las siguientes observaciones:

    Altas prdidas de calor en ductos desnudos de transporte de gases calientes. Frecuente sofocacin de la entrada del molino de carbn en la tabla de

    alimentacin debido a la humedad, ver Figura 5. Ingreso de aire fro en el molino de carbn a travs de grandes huecos.

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 31

    Figura 5 Proceso de Molienda de Carbn antes de la aplicacin de las medidaspropuestas

    Fuente: Improved Drying of Coal through Insulation and Additional Hot Air Duct fromthe Coal Mill Furnace. Energy Efficiency Guide for Industry in Asia.

    Luego de las observaciones, se implementaron tres medidas:

    Provisin de ductos adicionales de gas caliente desde la combustin decarbn en el horno para secar el carbn mientras va cayendo en la tabla dealimentacin.

    La reduccin de las aperturas para minimizar el ingreso de aire fro al molino

    de carbn ha generado como consecuencia un menor consumo decombustible en el horno. El ducto de gas caliente desde el horno hacia el molino de carbn fue aislado

    para una mejor operacin del horno de carbn y una reduccin del consumode combustible en el horno.

    Figura 6 Proceso de Molienda de Carbn despus de la aplicacin de las medidaspropuestas

    Fuente: Improved Drying of Coal through Insulation and Additional Hot Air Duct fromthe Coal Mill Furnace. Energy Efficiency Guide for Industry in Asia.

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 32

    Resultados:

    Medida 1: Provisin de un ducto adicional de aire caliente

    Con un rendimiento del carbn de 7 toneladas por hora y con la provisin delducto adicional de aire caliente, result en una reduccin del porcentaje dehumedad en 0.2% con un total de reduccin de humedad de 14 kg/hr, lo queredunda en un ahorro de energa de 35 000 Kcal/hr.

    En la Tabla se presenta un resumen de los resultados obtenidos tras laimplementacin de esta medida:

    Tabla 13 Resultados despus de la provisin de un ducto adicionalde aire caliente

    Mejora de Secado de Carbn a travs del aislamiento y adicin de un ducto de aire calientedesde el horno de carbnMedida 1: Provisin de un Ducto Adicional de aire caliente

    En India En Chile UnidadesReduccin de Humedad %h 0.2 0.2 %Produccin de Carbn rc 7 7 ton/hrReduccin de Humedad total h 14 14 kg/hrPoder Calorfico Agua Pcagua 2500 2500 KJ/KgTiempo de Operacin t 4000 4000 hrs/aoAhorro de Energa Trmica Anual Et 140000000 140000000 KJPoder Calorfico Carbn Pccarbon 18840 18840 KJ/KgAhorro de Carbn Anual Wc1 7.431 7.431 TonPrecio del Carbn c 2430.00 57780 $/tonAhorro anual A1 18057.325 429363.0573 $Inversin I1 Ninguna Ninguna $Tiempo de Recuperacin tr1 Inmediato Inmediato meses

    Fuente: Energy Efficiency Guide for Industry in Asia, Cases Studies

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 33

    Medida 2: Aislamiento del ducto de aire caliente

    En la Tabla 10 se muestran los factores relacionados con el aislamiento del ducto

    de aire caliente antes y despus de aplicar las medidas propuestas:

    Tabla 10 Factores Relacionados con el Aislamiento del ducto de aire caliente

    Parmetro Antes DespusTasa de produccin de Clinker5 440 ton/da 450 ton/darea de la superficie expuesta delducto caliente

    21.03 m2 23.81 m2

    Temperatura promedio de lasuperficie desnuda 219 C 123 C

    Temperatura Ambiente 30 C 30 CPrdidas por Radiacin 5.74 KJ/Kg Clinker 2.09 KJ/Kg ClinkerPrdidas por Conveccin 2.64 KJ/Kg Clinker 1.29 KJ/Kg Clinker

    Prdidas Totales (Radiacin +Conveccin) 8.38 KJ/Kg Clinker 3.38 KJ/Kg Clinker

    Fuente: Energy Efficiency Guide for Industry in Asia, Cases Studies

    Las prdidas fueron calculadas con las siguientes ecuaciones:

    (1) . (2) . .

    Donde:

    : Prdidas por Radiacin (KJ/Kg) : Prdidas por Conveccin (KJ/Kg) : Temperatura de la Superficie del ducto (K) : Temperatura ambiental (K)

    : rea de la superficie desnuda del ducto (m2

    )

    5Caliza cocida, principal materia prima de la que se obtiene el cemento.

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 34

    En la Tabla 11 se aprecia un resumen de los resultados obtenidos tras laimplementacin de esta medida:

    Tabla 11 Resultados despus del aislamiento del ducto de aire caliente

    Mejora de Secado de Carbn a travs del aislamiento y adicin de un ducto de airecaliente desde el horno de carbn

    Medida 2: Aislamiento del ducto de Aire Caliente

    En India En Chile UnidadesPrdidas de Calor antes Pa 8.38 8.38 KJ/Kg ClinkerPrdidas de Calor despus Pd 3.38 3.38 KJ/Kg ClinkerReduccin de Prdidas P 5 5 KJ/Kg ClinkerProduccin de Clinker rcc 450 450 ton Clinker/daTiempo de Operacin t 336 336 das/aoReduccin Anual de Prdidas P 756000000 756000000 KJ

    Poder Calorfico Carbn Pccarbon 18840 18840 KJ/KgAhorro de Carbn Anual Wc2 40.127 40.127 tonPrecio del Carbn c 2430 57780 $/tonAhorro anual A2 97509.554 2318560.510 $Inversin I2 Ninguna Ninguna $Tiempo de Recuperacin tr2 Inmediato Inmediato meses

    Fuente: Energy Efficiency Guide for Industry in Asia, Cases Studies

    A manera de resumen, se presenta la Tabla 12 donde se aprecia el ahorro anualobtenido tras la aplicacin de todas las medidas propuestas.

    Tabla 12 Resumen de los Resultados tras la aplicacin de las medidas propuestas

    Resultado Total con las 2 medidas

    En India En Chile UnidadesAhorro anual A 115566.879 2747923.567 $Inversin I Ninguna Ninguna $Tiempo de Recuperacin tr Inmediato Inmediato meses

    Fuente: Energy Efficiency Guide for Industry in Asia, Cases Studies

    6.6 Medida 6: Recuperacin del Calor de los gases de escape de un hornopara re-utilizarlo en secado

    Bengal Fine Ceramics Ltda. (BFCL) es un productor de vajilla de cermica detamao medio en Bhagalpur, cerca de Dhaka, Bangladesh. El calor de los gasesde escape de los hornos es usado parcialmente para el secado de loza verde,pero la mayora es descargado a la atmosfera, resultando en una prdidasignificativa de calor. Como la temperatura de los gases de escape ventilados esalta, la empresa decidi instalar una tubera para recuperar el calor del escape deuno de los hornos y usar este calor en un secador nuevo instalado en el procesode secado de loza verde.

    Los costos de inversin fueron de USD 833, y los ahorros anuales fueron deUSD 1.874 y el tiempo de recuperacin fue de aproximadamente 5 meses.

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 35

    Adems, se obtuvo un ahorro de gas natural para el secado de 19,800 m 3 porao, lo que equivale a una reduccin de 43 toneladas en las emisiones de CO2.

    Cuando la compaa instal un sistema de recuperacin de calor total, varios delos quemadores del secador de loza verde pudieron ser sacados de operacin,resultando en un ahorro significativo de gas natural y en los costos. Una elevadainversin y la necesidad de parar el proceso de produccin son actualmente lasbarreras para aplicar esta opcin.

    Resultados:

    En la Tabla 13 se observa un resumen de los resultados obtenidos tras laimplementacin de las medidas propuestas:

    Tabla 13 Resultados obtenidos luego de implementar las medidas propuestas

    Recuperacin del Calor de los gases de escape de un horno para re-utilizarloen secado

    En India En Chile UnidadesAhorro de Gas Natural G 5 5 m3/hrDas de operacin d 330 330 das/aoTiempo de Operacin t 12 12 hr/daVolumen de Gas Natural ahorrado V 19800 19800 m3Precio del Gas Natural Pgas 51.099 70.490 $/m3Ahorros Anuales A 1011760.2 1395702 $Inversin I 430142 430142 $Tiempo de Recuperacin tr1 5.1 3.7 meses

    Fuente: Energy Efficiency Guide for Industry in Asia, Cases Studies

    6.7 Medida 7: Revisar horarios para reducir el tiempo de funcionamiento deequipos.

    Un recipiente tiene un agitador que puede tener una capacidad mxima de 2000 kg. dematerial, sin embargo solo 1000 kg. son mezclados. Si el requerimiento de materialmezclado es fijo, y el tiempo de mezcla para 1000 kg. es igual a de el tiempo paramezclar 2000 kg.

    Considerando un establecimiento con requerimientos de 10000 kg./da de materialmezclado. El tiempo de mezcla para 2000 kg. es una hora mientras para 1000 kg. es

    45 minutos. La mezcladora tiene un motor de 10 kW. El establecimiento opera 250das al ao.

    Tiempo anual de mezcla para 2000 kg. = (10000 kg/da / 2000 kg.) x 250 das /ao x1h

    Tiempo anual de mezcla para 2000 kg.= 1250 h/ao

    Tiempo anual de mezcla para 1000 kg. = (10000 kg./da / 1000 kg.) x 250 das /ao x0.75h

    Tiempo anual de mezcla para 1000 kg.= 1875 h/ao

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 36

    kWh./ao12500=kg.2000pararequeridaanualPotencia10kWxh/ao1250=kg.2000pararequeridaanualPotencia

    kWh./ao18750=kg1000pararequeridaanualPotencia10kWxh/ao1875=kg1000pararequeridaanualPotencia

    kWh./ao6250=anualpotenciadeAhorros12500-18750=anualpotenciadeAhorros

    Asumiendo el costo de la energa: $ 64.00/kWh (0.1216 US$/kWh)

    US$/ao760=anualeconmicoAhorro

    US$/kWh.0.1216xkWh./ao6250=anualeconmicoAhorro

    6.8 Medida 8: Instalar cierres automticos

    En una instalacin un agitador elctrico de 10 kW. de potencia opera cuando el tanquede mezcla est vaco. El agitador opera 16 h/dia, 50 semanas/ao. El tanque demezcla est vaco 8 h/da de lunes a viernes y 24 h/da los fines de semana.

    h/anual5600=operacindehorasTotal

    50x7x16=operacindehorasTotal

    Reduccin de horas de funcionamiento del agitador

    Reduccin = (16-8) x 5 x 50 + (16-0) x 2x 50

    Reduccin= 2000 (lunes a viernes) + 1600 (fin de semana)

    h3600Reduccin =

    kWh/anual36000=potenciadeAhorroskW.10xl3600h/anua=potenciadeAhorros

    US$/anual)(4377.6.00/anual$2,304,000=econmicosAhorros

    US$/kWh.0.1216xkWh./anual36000=econmicosAhorros

    El costo de instalar controladores de nivel y de cierre automtico: $1,052,632.00(US$2000.00) 6

    meses6=simpleretornodeTiempoUS$4377.6

    2000US$=simpleretornodeTiempo

    6Materials Handling and On-site transportation equipment. Pg 30

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 37

    7. Relacin de Trminos Tcnicos Agitacin: Proceso por el cual se fuerza a un fluido por medios mecnicos para

    que adquiera un movimiento circulatorio en el interior de un recipiente.

    Conminucin: Proceso a travs del cual se produce una reduccin de tamaode las partculas de mineral, mediante trituracin y/o molienda, con el fin de:liberar las especies diseminadas, facilitar el manejo de los slidos y obtener unmaterial de tamao apropiado y controlado.

    Desecacin: Consiste en eliminar total o parcialmente los lquidos que loimpregnan. Aunque normalmente se refiere al agua, es extensible a otroslquidos, como alcohol y ter.

    F80: Este trmino representa el tamao pasante de la alimentacin (feed), por

    lo general se trabaja con el 80% acumulado pasante.

    Fluidizacin: Proceso por el cual una corriente ascendente de fluido se utilizapara suspender partculas slidas.

    Ganga: Suele ser una fraccin de silicatos o de otros minerales sin interseconmico. Es la materia rocosa que acompaa a la mena.

    Gravedad Especfica del Mineral (): La gravedad especfica de un mineralse define como la razn entre el peso del material y el peso de una cantidadigual de agua.

    ndice de Trabajo del Mineral (): Constante adimensional. Esta constantedepende de tipo de material (resistencia a la conminucin) y del equipo deconminucin utilizado. Este parmetro nos representa la dureza del material yla eficiencia mecnica del equipo. Se determina a travs de ensayos delaboratorio, que son especficos para cada etapa (chancado, molienda debarras, molienda de bolas). Para mayor informacin sobre valores de ver elAnexo

    Lama: Impurezas presentes en el mineral.

    Mena: Mineral del que se puede extraer un elemento, un metal por lo general,por contenerlo en cantidad suficiente como para ser aprovechado. As, se diceque un mineral es mena de un metal cuando mediante minera es posible

    extraer ese mineral de un yacimiento y luego mediante metalurgia obtener elmetal de ese mineral.

    Molienda: Operacin de reduccin de tamao de rocas y minerales de manerasimilar a la trituracin. Los productos salidos de molienda son ms pequeos yde formas ms regular que los salidos de la trituracin. Se utilizafundamentalmente en la fabricacin de cemento Portland y en la construccinde minerales ferrosos y no ferrosos. En cada uno de estos casos, se procesanen el mundo, alrededor de 2000 millones de toneladas por ao.

    P80: Este trmino representa el tamao pasante del producto (product), por logeneral se trabaja con el 80% acumulado pasante.

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    Porosidad: Propiedad de un material definido como la relacin entre la masade agua absorbida por un material luego de ser sumergido en agua y la masadel material seco.

    Pulpa: En minera se entiende por pulpa, a la mezcla del mineral, el cual se vaa reducir de tamao, con una solucin de agua y cal.

    Relacin de Reduccin (RR): Este parmetro sirve para medir el resultado dela conminucin. Est definido como la relacin entre el tamao de laalimentacin y el tamao del producto final. Por ejemplo, durante unaoperacin de molienda fina se puede lograr un RR de 10:1 y en las trituradorasprimarias solo se alcanza un RR de 8:1.

    Tamao Pebbles: Este trmino se utiliza para hacer referencia a un tamaotan pequeo como para seguir siendo un medio de moliendo pero muy grandecomo para ser fracturado por otras rocas.

    Trituracin: Proceso de reduccin de materiales comprendido entre lostamaos de entrada de 1 metro a 1 centmetro (0.01 m), diferencindose entrituracin primaria (de 1 m a 10 cm) y trituracin secundaria (de 10 cm a 1cm) y en algunos casos hasta trituracin terciaria.

    Vaho: Vapor que despiden los cuerpos en determinadas circunstancias.

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 39

    8. Bibliografia[1] Alcal E., Flores A. y Beltrn A. s. f. Manual de Entrenamiento en

    Concentracin de Minerales. Proyecto Capacitacin de Mineros en EscuelaMinera Chinpujio(cap. 2, pp. 6-25), Servicio Nacional de Geologa y Tcnicode Minas SERGEOTECMIN, La Paz, Bolivia.

    [2] Centro de Despacho Econmico de Carga / Sistema Interconectado CentralCDEC-SIC. Estadsticas de Operacin 1999/2008.

    [3] Coromandel Cements Limited. Reduction of Motor Size in Limestone PrimaryCrusher. Energy Efficiency Guide for Industry in Asia. (pp. 1-2)

    [4] E. Paul, V. Atlemo-Obeng, S. Kresta. Handbook of Industrial Mixing Scienceand Practice (cap. 10 pgs. 577-578).

    [5] E. Vsquez. Manual de Mantenimiento Preventivo del rea de Preparacin dela Fbrica de Alimentos KERN de Guatemala. Trabajo de Graduacin -Universidad de San Carlos de Guatemala.

    [6] Holcim Bulacan Plant. Improvement of Power Factor at Crusher throughReduction of Medium Voltage and Load-based Regulation of CapacitorOperation. Energy Efficiency Guide for Industry in Asia. (pp. 1-2)

    [7] HP Operating Guidelines. VII Seminario Reunsa-Metso Operacin,Mantenimiento y Reparacin de Chancadoras Nordberg Serie HP(pp. 2-24)

    [8] HP Periodic Maintenance. VII Seminario Reunsa-Metso Operacin,Mantenimiento y Reparacin de Chancadoras Nordberg Serie HP(pp. 2-39)

    [9] L. Alfonso, G. Molina. Manual de Eficiencia Energtica Trmica en la Industria(cap. 4 pgs. 240-272), Manuales de Eficiencia Energtica CADEM.

    [10]Lanka Tiles Limited. Separation of Large Raw Material Particles and Installationof Additional Jaw Crusher for Large Particles to Increase Crusher throughput.Energy Efficiency Guide for Industry in Asia. (pp. 1-3)

    [11]M. Calva. Comparacin de Eficiencia Energtica entre Sistemas de SecadoHorizontal y Vertical (cap. 2 pgs. 31-60) D.F. Mxico.

    [12]M. Snchez, J. Cahuac. Mezclado de Liquido de Baja o Moderada Viscosidad.Instituto Tecnolgico Superior de Calkini en el Estado de Campeche.

    [13]METROGAS S.A. Listado de Tipos de Gas y Servicios Afines prestados porMETROGAS S.A. Tarifas para Gas Natural Tarifado Industrial.

    [14]Molienda s. f. Apuntes de Clase del Curso: Industrias I. (cap. 3, pp. 8-13),Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina.

    [15]Rashtriya Ispat Nigam Limited. Reduction of Running Cone Crushers at RawMaterial Handing Plant. Energy Efficiency Guide for Industry in Asia. (pp. 1-2)

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 40

    [16]SIGA Consultores S.A. Diagnostico y Propuestas de Uso Eficiente de la Energaen la Pequea y Mediana Minera. (pp. 56-57). Ministerio de Minera, Santiago,Chile.

    [17]Tapia J. s. f. Elementos y Tcnicas de Chancado.Apuntes de Clase del Curso:Preparacin Mecnica de Minerales. (cap. 5: Elementos y Tcnicas deChancado), Universidad Arturo Prat, Iquique, Chile.

    [18]Tapia J. s. f. Mtodo de Dimensionamiento de Molinos de Bolas de Bond. Apuntes de Clase del Curso: Preparacin Mecnica de Minerales. (pp. 1-4),Universidad Arturo Prat, Iquique, Chile.

    [19]Tapia J. s. f. Teora y Tcnicas de Molienda. Apuntes de Clase del Curso:Preparacin Mecnica de Minerales. (cap. 6: Teora y Tcnicas de Molienda),Universidad Arturo Prat, Iquique, Chile.

    [20]Trituracin s. f. Apuntes de Clase del Curso: Industrias I. (cap. 2, p. 17),Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina.

    [21]Coromandel Cements Limited. Improved Drying of Coal through Insulation andAdditional Hot Air Duct from the Coal Mill Furnace. Energy Efficiency Guide forIndustry in Asia. (pp. 1-3)

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    9. Anexos9.1 Descripcin de los Sistemas de Tratamiento de Materiales

    9.1.1

    Chancado

    El termino chancado se aplica a las reducciones subsecuentes de tamao hastaalrededor de 25mm., considerndose las reducciones a tamao ms finoscomo molienda.

    Tanto el chancado como la molienda pueden subdividirse an ms en etapasprimarias, secundarias, terciarias, y a veces hasta cuaternaria. Como estasetapas se relacionan con la maquinaria que se emplea, los lmites de lasdivisiones entre etapas no son rgidos, y en cualquier operacin dada puedenno requerirse todas estas etapas.

    La decisin en cuanto a qu tipo de chancador utilizar, depender del tipo dematerial y aplicacin que se quiera dar al material. Las chancadoras sonclasificadas de acuerdo al tamao del material tratado, con subdivisiones encada tamao y de acuerdo a las formas de aplicacin de fuerzas. En general,el chancado puede dividirse en chancado grueso y fino:

    Chancado Grueso : Chancador primario. Chancado Fino : Chancador secundario, terciario, cuaternario, etc.

    El chancador primario fractura el material de alimentacin proveniente de lamina, desde 60" hasta bajo 8" 6" de producto. El chancador secundario tomael producto del chancador primario y lo reduce, en una pasada hasta 3" 2"de producto. El chancador terciario toma el producto del chancador secundario

    o chancadoras intermedios y reduce el material hasta 1/2" 3/8".

    Entre los tipos de chancadoras conocidas, estn los siguientes:

    9.1.1.1 Chancadora de MandbulasConsta de dos placas de hierro instaladas de tal manera que una de ellas semantiene fija y la otra tiene un movimiento de vaivn de acercamiento yalejamiento a la placa fija, durante el cual se logra fragmentar el materialque entra al espacio comprendido entre las dos placas (cmara detrituracin). El nombre de estas trituradoras viene del hecho de que laubicacin y el movimiento de las placas se asemeja a las mandbulas de un

    animal, por eso, la placa fija suele llamarse mandbula fija y la otra placa,mandbula mvil. En la Figura 7 se tiene una vista en corte de este tipo dechancadora.

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    Sistemas de Tratamiento

    Gua de Asistencia Tcnica d

    Figur

    Las chancadorla ubicacinChancadoras d

    Fuente: Manua

    En la prctica,patentada enmodificaciones

    El tamao deabertura de a(width), medid

    En la Figura 9tipo Blake de

    El movimientmovimiento vque est artiriostras7 por lpunto de apodelantera arti

    7Pieza que se coloca atravesada

    de Materiales

    EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales

    a 7 Vista en corte de una chancadora de m

    as de mandbulas se subdividen en tres tiel punto de balanceo de la mandbulae mandbulas tipo Blake, Dodge y Universa

    Figura 8 Tipos de chancadoras de mandb

    l de Entrenamiento en Concentracin de Mi

    la chancadora ms empleado es la de t1858 por E. W. Blake y desde entonce.

    stas chancadoras se designa indicando lalimentacin (gap) y el ancho de la bocas en pulgadas o milmetros.

    se muestra las partes ms importantesoble efecto (double toggle).

    de vaivn de la mandbula mvil esrtical (ascendente y descendente) de unulada a un eje excntrico por su partea parte inferior, estando la riostra traseo ubicado en la parte trasera de la mulada a la parte inferior de la mandbul

    en un armazn para que no ceda hacia los lados.

    Pg. 42

    andbulas

    pos, en funcin demvil, que son:l (ver Figura 8).

    ula

    nerales.

    ipo Blake, que fueha sufrido varias

    dimensiones de laa de alimentacin

    e una chancadora

    accionado por elbiela (pitman) la

    superior y a dosra articulada a unquina y la riostra

    la mvil, en estas

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    condiciones, esta ltima pieza tiene un recorrido (amplitud de golpe) desdeun punto de mxima abertura de descarga (open side setting) hasta unpunto de mnima abertura de descarga (close setting).

    Figura 9 Partes de una chancadora de mandbula Blake de doble efecto

    Debido a este movimiento de vaivn de la mandbula mvil, las partculasque entran al espacio comprendido entre ambas mandbulas se fragmentandebido, principalmente, a las fuerzas de compresin.

    Estas mquinas trabajan en condiciones extremadamente duras y por tantoson de construccin robusta. El marco o bastidor principal est hecho de

    hierro fundido o acero, las chancadoras grandes, pueden estar construidasen partes y unidas a travs de pernos. Las mandbulas estn hechas deacero fundido y estn recubiertos por placas (forros o soleras),reemplazables de acero al manganeso u otras aleaciones, fijadas a lasmandbulas travs de pernos. La superficie de estos forros puede ser lisa,corrugada o acanalada longitudinalmente, esta ltima es bastante utilizadapara tratar materiales duros. Las otras paredes internas de la cmara detrituracin tambin pueden estar revestidas de forros de acero almanganeso, para evitar el desgaste de ellas. El ngulo formado entre lasmandbulas, normalmente es menor a 26, a objeto de aprisionar a laspartculas y no dejar que estas resbalen a la parte superior.

    9.1.1.2 Chancador GiratorioBsicamente consiste en un eje vertical largo articulado por la partesuperior a un punto (spider) y por la parte inferior a un excntrico. Este ejelleva consigo un cono triturador. Todo este conjunto se halla ubicado dentrodel cncavo o cono fijo exterior. El conjunto, eje y cono triturador se hallasuspendido del spider y puede girar libremente (85 150 rpm), de maneraque en su movimiento rotatorio va aprisionando a las partculas que entrana la cmara de trituracin (espacio comprendido entre el cono triturador yel cncavo) fragmentndolas continuamente por compresin. La accin deesta chancadora puede compararse con la accin de varias chancadoras de

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    mandbulas colocadas en crculo. En la Figura 10 se muestra una vista encorte de un chancador giratorio.

    Figura 10 Vista en corte de un chancador giratorio

    A continuacin, en la Figura 11 se muestra esquemticamente los tipos dechancadoras giratorias:

    Figura 11 Tipos de chancadoras giratorias

    Fuente: Manual de Entrenamiento en Concentracin de Minerales.

    El tamao de estas mquinas se designa por las dimensiones de lasabertura de alimentacin (gap) y el dimetro de la cabeza (Head diameter).

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 45

    Figura 12 Geometra de un chancador giratorio

    Fuente: Manual de Entrenamiento en Concentracin de Minerales.

    El perfil vertical del cono triturador tiene forma de una campana. Todas laschancadoras tienen un mecanismo de seguridad o proteccin, para el casoen que el material ms duro entre a la cmara de trituracin y dae algunapieza del mismo. Este mecanismo consiste en una vlvula que cede cuandoexiste un sobre-esfuerzo, haciendo que el conjunto, eje y cono trituradordescienda permitiendo la descarga del material duro (generalmenteherramientas o piezas de hierro). Este mismo mecanismo permite laregulacin de la abertura de descarga del triturador.

    El tamao de estas trituradoras puede variar desde 760 x 1400 mm a21326 x 3300 mm, con capacidades de hasta 3000 Toneladas por Hora(TPH); la relacin de reduccin (RR, ver Relacin de Trminos Tcnicos)

    promedio es de 8:1.

    9.1.1.3 Chancador CnicoLa trituradora cnica, es una trituradora giratoria modificada. La diferenciaprincipal es que el eje y cono triturador no estn suspendidos del spider,sino que estn soportados por un descanso universal ubicado por debajo,tal como puede observarse en la Figura 13. Adems, como ya no esnecesario una gran abertura de alimentacin el cono exterior ya no esabierto en la parte superior. El ngulo entre las superficies de trituracin esel mismo para ambas trituradoras, esto proporciona a las trituradorascnicas una mayor capacidad.

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    Gua de Asistencia Tcnica de EE en Sistemas de Tratamiento de Materiales Pg. 46

    Figura 13 Vista en corte de un chancador cnico

    Donde:

    A : Cuerpo Superior.B : Cuerpo Principal.C : Mun de Asiento (Head Center).

    D : Forro Mvil (Mantle).E : Forro Fijo (Bowl liner).F : Eje Principal (Main Shaft).G : Polea Conducida.H : Chumacera de Contra-eje.I : Corona Cnica.J : Pin de ataque cnico.K : Zona de lubricacin.

    El tipo de chancador o trituradora cnica ms conocida es la Symons, lacual se fabrica en dos formas:

    Trituradora cnica Symons Standard, normalmente en el chancadosecundario.

    Trituradora cnica Symons de cabeza corta, utilizada en la trituracin fina oterciaria.

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    9.1.1.4 Chancador de RodillosEstas trituradoras siguen siendo utilizadas en algunas plantas, aunque en

    otras han sido reemplazadas por las cnicas. El modo de operacin es muysimple. Consiste en dos rodillos horizontales que giran en direccionesopuestas. El eje de uno de ellos est sujeto a un sistema de resortes quepermite la ampliacin de la apertura de descarga en caso de ingreso departculas duras. La superficie de ambos rodillos est cubierta por forroscilndricos de acero al manganeso, para evitar el excesivo desgastelocalizado. La superficie puede ser lisa, para trituracin fina y corrugada odentada para trituracin gruesa. A continuacin en la Figura 14 se muestrael funcionamiento de un chancador de rodillos lisos.

    Figura 14 Funcionamiento de un chancador de rodillos lisos.

    Este tipo de chancadoras, tambin pueden ser de un solo rodillo tal como semuestra en la Figura 15, En estos casos el rodillo suele ser dentado y noliso como el caso anterior.

    Figura 15Funcionamiento de un Chancador de un