Tema 6 - Cribado

BLOQUE 2: OPERACIONES DE PREPARACIN. TEMA 6: SELECCIN POR TAMAOS. CRIBADO.

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TEMA 6: CLASIFICACIN DIRECTA. CRIBADO

66..11.. CCllaassiiffiiccaacciinn ppoorr TTaammaaooss.. IInnttrroodduucccciinn..

El cribado se define como una operacin de

clasificacin por tamao de fragmentos de dimensiones y

formas variadas, obligndolos a enfrentarse a una

superficie con aberturas (superficie de cribado) que

permitir el paso de aquellos granos con dimensiones

inferiores al tamao de la abertura (pasante) y reteniendo o

rechazando aquellos otros con un tamao superior a la

dimensin de la abertura (rechazo).

Funcin del Cribado:

Separar los fragmentos ms gruesos contenidos en una mezcla, con el fin de eliminarlos o para

enviarlos a una nueva etapa de fragmentacin, de

aquellos otros con las dimensiones requeridas.

Para realizar un deslamado (eliminacin de arcillas o constituyentes de naturaleza coloidal).

Para la obtencin de un producto que cumpla unas especificaciones tcnicas (p.e.: plantas de ridos).

Necesidad de una granulometra determinada en operaciones de control o en trabajos de

investigacin (operaciones de laboratorio).


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Necesidad de obtener un tamao determinado para que nuestros procesos de concentracin posteriores

operen de forma adecuada.

El cribado puede servir tambin para la eliminacin de agua (agotado).

Fig. 6.1: Esquema de una operacin de clasificacin por tamaos en una

criba de varias bandejas (Cortesa de Svedala).


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66..22.. DDeeffiinniicciioonneess..

Rechazo: Est constituido por aquel porcentaje de las

partculas que se depositan sobre una criba que son

superiores al tamao de clasificacin (dimensin de las

aberturas de la superficie de cribado).

Pasante: Est constituido por aquel porcentaje de las

partculas que se depositan sobre una criba que son

inferiores al tamao de clasificacin (dimensin de las

aberturas de la superficie de cribado).

Semitamao: Aquel porcentaje de alimentacin a una

criba formado por las partculas que son inferiores al valor

mitad del tamao de clasificacin.

Desclasificados: Porcentaje o masa de partculas finas

que no atraviesan la criba y se van con la fraccin gruesa

(rechazo).

Todo-Uno: Es la mezcla antes de su clasificacin.


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Lmina de caucho amortiguadora

Cara lateral del bastidor

Empernado

Nervios rgidos

Bastidor de la criba

reforzado

Superficie de cribado

Placa de proteccin lateral

Chapa perforada con perfiles

Amortiguadores

Fig. 6.2: Elementos principales de una criba inclinada de escalpado

(Cortesa Svedala).


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66..33.. TTeerrmmiinnoollooggaa..

Trminos empleados en las operaciones de cribado:

Escalpado:Es aquella operacin de cribado en la que

se eliminan aquellos fragmentos grandes que pueden

suponer un peligro u obstculo para las operaciones

siguientes.

Precribado: Es una operacin de separacin en la que

la fraccin fina con el tamao adecuado se evita que entre

a la etapa siguiente de trituracin o machaqueo.

Calibrado: Es una operacin de clasificacin para

calibres superiores a 100 mm. Se emplearn parrillas fijas

o dinmicas.

Cribado: Es una operacin de clasificacin sobre

tamaos entre 150 m y 100 mm. Se emplearn trmeles,

cribas de sacudidas o cribas vibrantes.

Tamizado: Es una operacin de clasificacin sobre

tamaos entre 40 m y 150 m. Se utilizan cribas rotativas

o tamices vibrantes.

Recribado: Es una nueve operacin de clasificacin

en la que se quiere mejorar la eliminacin de la fraccin

fina (operaciones de eliminado de impurezas).


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Agotado: Es una operacin de eliminacin del

excedente lquido (normalmente agua) de las mezclas

slido-lquidas que se manejan por va hmeda.

Fig. 6.3: Criba vibrante inclinada de 3 bandejas (Cortesa

Svedala).

Bandeja de caucho

Mallado de alambre

Vibrador


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66..44.. SSuuppeerrffiicciieess ddee CCrriibbaaddoo..

La forma y los materiales con los que se construyen

las superficies de cribado son muy variados y en funcin

de ellos se pueden clasificar en las siguientes:

Parrillas de barras:

Estas parrillas estn formadas por barras, perfiles o

rales, dispuestos de forma paralela y con la separacin

adecuada a la clasificacin que se persigue.

La mxima longitud de las barras est dispuesta en el

sentido del flujo del material. La seccin de las barras se

va estrechando hacia el final de la criba, con lo que se

tiene una divergencia entre las mismas a fin de obtener

elevadas eficiencias.

Las secciones de las barras suelen ser de formas

trapezoidales semejantes a las secciones triangulares y

dispuestas de forma invertida para evitar atascos.

Se fabrican de acero. Para trabajos duros y de alta

abrasividad se emplean barras de acero al manganeso o

aleados con cromo.


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Fig. 6.4: Grizzly de escalpado estndar

(Cortesa Svedala).

Fig. 6.5: Criba de barrotes de perfil cuadrado (Cortesa

Svedala).


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Fig. 6.6: Criba de barrotes en forma de ral (Cortesa de Roxon).

Fig. 6.7: Criba vibrante primaria de dos bandejas (Cortesa Roher).

Barrotes


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Chapas perforadas:

Se emplean en aquellas situaciones donde la superficie

de cribado debe ser capaz de resistir tamaos de material

importantes, dando una mayor vida de servicio que con el

uso de mallas metlicas.

Presentan menor superficie libre que las mallas

metlicas pero mayor precisin de cribado y menores

problemas de cegamiento.

Las perforaciones efectuadas en las chapas pueden ser

de diferentes formas y tamaos (redondas, cuadradas,

rectangulares con esquinas redondas o cuadradas,

hexagonales, etc.).

Las perforaciones se disponen de forma paralela o al

tresbolillo y/o inclinadas con respecto a la direccin del

flujo de material.

Las chapas se construyen de acero o de material

antidesgaste con espesores que van desde los 6 hasta los

20 mm.


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Fig. 6.8: Criba inclinada de dos bandejas

(Cortesa Svedala).

Chapa perforada

Fig. 6.9: Criba vibrante de chapa perforada

(Cortesa Svedala).


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Mallas metlicas:

Las mallas metlicas o telas metlicas estn formadas

por un conjunto de alambres tejidos de forma que las

aberturas que proporcionan son cuadradas o rectangulares.

La luz de la abertura puede estar comprendida entre 40

y 100 m. El tejido es variado y debe evitar las

deformaciones de las mallas bajo la accin de las

vibraciones y los impactos de los granos de material.

En funcin del tipo de mallado nos encontramos con:

Mallas Cuadradas Onduladas

Cribado de materiales que no se colmatan. Gran precisin y rendimiento (productos secos). Luz de mallas desde 230 m hasta 25 mm Fabricadas en acero inoxidable o acero de alta

resistencia.

Mallas Cuadradas Planas

Forman una superficie plana. Cribado de materiales pesados. Resisten los golpes violentos. Luz de mallas desde 12.5 mm hasta 125 mm. Fabricadas en acero.


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Mallas Rectangulares Ondulares

Se emplean en le cribado de materiales planos o lajosos.

Segn la disposicin del la abertura rectangular en relacin a la direccin del flujo de material se

facilitar o se impedir el paso de los materiales

de naturaleza lajosa.

Adecuadas para la clasificacin de materiales redondeados o cbicos.

Luz de malla de 1.25 mm hasta 40 mm. Se fabrican en acero de alta resistencia y en acero

inoxidable.

Mallas rectangulares Planas

Son similares a las anteriores, diferencindose en la superficie plana.

Se clasifican segn el grosor de los alambres. Se fabrican en acero de alta resistencia y en acero

inoxidable.

Existen otros diseos de mallas anticolmatado:

Recta. Onda. Doble Onda. Recta y Onda.


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En el mercado existen mallas de poliuretano

adecuadas para el manejo de materiales de alta

abrasividad.

Tienen buenas propiedades antiadherentes y se

fabrican con aberturas cuadradas, rectangulares y

rectangulares con esquinas redondeadas.

Fig. 6.10: Criba vibrante inclinada de mallas metlicas (Cortesa de Roher).


-6/15-

66..55.. EEqquuiippooss IInndduussttrriiaalleess ddee CCrriibbaaddoo..

Podemos realizar la siguiente clasificacin de equipos:

Cribas Estticas Cribas Dinmicas

Parrillas Trommels

Rejillas

Rectas Rodillos o Discos

Curvas

De sacudidas

u

Oscilantes

Vaivn

Resonancia

Vibrantes

Lineal

Circular

Elptico

Giratorias


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Cribas Estticas

Parrillas

Consisten en barras de acero de seccin rectangular o

trapezoidal (ver parrillas de barras) dispuestas en el

sentido de la corriente del material.

Las parrillas se emplean en el cribado grueso o

escalpado de rocas o minerales todo-uno.

La separacin de los barrotes vara desde 25 mm hasta

250 mm o superior.

Se disponen con inclinaciones de 30 (carbn) o de 45

(rocas y minerales).

Tienen el inconveniente de su facilidad de cegamiento

debido al acuamiento de los bloques sobre los barrotes.

Rejillas Curvas

Consisten en unas rejillas estticas, generalmente de

seccin triangular, dispuestas transversalmente al sentido

de flujo de la mezcla slido-lquida, la cual se introduce

tangencialmente.


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Se utilizan en las etapas de molienda o para cribados

finos por va hmeda (minerales de hierro, cobre, arena,

cemento, etc.).

El rango de separacin depende del tipo de equipo y

vara entre las 45 m y los 2.36 mm.

La alimentacin puede contener un porcentaje de

slidos en torno al 40 %.

El tamao de corte viene a ser aproximadamente la

mitad de la dimensin de separacin entre las rejillas. El

porcentaje de huecos en la rejilla oscila entre el 17 y el 40

%.

Fig. 6.11: Criba curva DSM (Cortesa de Dorr-Oliver).


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La capacidad de este tipo de cribas viene dada por la

siguiente expresin:

VSQDSM 200 (6.1)

Siendo:

QDSM = Capacidad, m3/h.

S = Superficie libre, en m2. V = Velocidad de la alimentacin, en m/s.

Donde V=(2hg)1/2.

Fig. 6.12: Principio de funcionamiento de una criba curva DSM

(Cortesa Dorr-Oliver).

Rechazo

Alimentacin

Pasante

Perfil de la

rejilla

Pulpa


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Cribas Dinmicas

Rodillos o Discos

Este tipo de equipos consiste en parrillas mviles de

rodillos acanalados de seccin cilndrica o elptica o bien

formados por discos. Dispuestos sus ejes transversalmente

al flujo de material.

Todos los rodillos o discos giran en el mismo sentido,

favoreciendo que el material sea transportado sobre ellos y

permitiendo el paso de los finos entre las separaciones que

presentan.

Se emplean como precribadores de las trituradoras

primarias, dando unos resultados buenos ante productos

hmedos y pegajosos.

Sin embargo el corte que proporcionan no es

demasiado fino (entre 100 y 500 mm). Un equipo de este

grupo es la criba de rodillos ROSS.


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Fig. 6.13: Parrilla de dos rodillos (cortesa de F.L.Smidth).

Rodillos

Criba de rodillos

Fig. 6.14: Criba de rodillos (cortesa Aubema).


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Trommels

Los trommels son tambores cilndricos constituidos

por una armadura cilndrica perforada o por paneles de

malla ensamblados, por los que pasarn aquellos granos de

dimensiones inferiores.

El rechazo es transportado a travs de su interior hasta

salir por el extremo del equipo. El movimiento del

material se lo proporciona el giro y la inclinacin del

tambor (en algunos trommels se dispone de un resalte

concntrico que facilita el transporte del material).

Fig. 6.15: Detalle de la criba de rodillos de la figura anterior

(Cortesa Aubema).


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Aunque han sido ampliamente sustituidos por las

cribas vibratorias, an conservan en minera un pequeo

campo de aplicacin como es en el tratamiento de ridos

para la obtencin de arenas libres de finos y tambin a la

salida del producto de molinos de bolas o barras.

Cribas de Sacudidas o Vaivn

Tenemos las cribas de Sacudidas o Vaivn y las cribas

de Impactos.

Criba de Sacudidas o Vaivn:

Este tipo de criba funciona horizontal o con una ligera

pendiente del 2 al 8 %.

Fig. 6.16: Trommel (Cortesa de Skega).


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El bastidor est soportado por unos balancines

inclinados accionados por un mecanismo de biela y

manivela.

El ritmo de las oscilaciones puede alcanzar las 400

r.p.m. con un recorrido de 20 mm o bien 60 r.p.m. con un

recorrido de 120 mm.

El material es movido sobre la criba basndose en

impulsos violentos de avance y retroceso. Por lo que

transmitirn esfuerzos importantes a las fundaciones.

Criba de Impactos:

Es una tecnologa que se encuentra entre las cribas de

sacudidas y las cribas de movimiento vibratorio.

La superficie de cribado se dispone con pendientes

ms fuertes de 30 a 40 y est montada sobre unos

soportes elsticos.

El mecanismo que produce la vibracin consta de una

serie de levas que animan de movimiento a unos pesos o

masas que golpean sobre el bastidor o en diferentes puntos

de la superficie de cribado.

Estas mquinas pueden ser de gran longitud y el

consumo de energa es pequeo. Pero son sensibles a las

variaciones en el volumen de la carga y, tanto el

mantenimiento como la inversin son caros.


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Actualmente este tipo de cribas (de vaivn y de

impactos) han cedido su puesto a las cribas vibrantes de

una forma generalizada.

Cribas Vibratorias

Es el grupo de cribas ms importante, debido al

nmero de equipos que hay operando en las diferentes

etapas de la industria de procesos minerales.

En funcin de la pendiente de la superficie de cribado

y del tipo de vibracin, se clasifican en tres grupos que son

los siguientes:

Cribas de vibracin lineal y pendiente media

Cribas de vibracin circular y pendiente media.

Cribas de vibracin elptica o rectilnea y horizontales o ligeramente inclinadas.


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a b c

d e

Fig. 6.17: Diferentes formas de producir la vibracin.


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Tipo de

Vibrador Caractersticas Aplicaciones

a

Tipo de polea desbalanceada. Un eje

concntrico con contrapesos ajustables y dos

cojinetes. El movimiento de excentricidad

circular produce una vibracin oscilante. La

carrera puede variarse ajustando los contrapesos.

Frecuencias: 500-2500 r.p.m.; carrera < 10 mm.

Se emplean

normalmente en cribas para

trabajos ligeros.

b

Tipo de eje excntrico. Un eje excntrico

con contrapesos ajustables y 2 cojinetes.

(Normalmente se conocen con el nombre de de 2 cojinetes). El movimiento de excentricidad circular produce vibracin. La carrera se

modifica actuando sobre los contrapesos.

Frecuencia: 25-500 r.p.m. Carrera: 15-30 mm.

Se emplean en cribas

vibratorias inclinadas para

trabajos pesados y ligeros.

c

Modelo reciprocante o de 4 cojinetes. Dos ejes, excntricos o contrapesados, los cuales

giran en sentido opuesto uno con respecto al otro,

y en fase para producir un movimiento positivo

en lnea recta. La carrera puede inclinarse

haciendo trabajar los ejes ligeramente desfasados.


vibratorias horizontales y en

algunos transportadores.

d

Modelo de carrera positiva o de 4 cojinetes. Un eje con doble excentricidad y 2 juegos de cojinetes; un juego sostiene al bastidor

de la criba y el otro al eje. Produce un

movimiento positivo que no es amortiguado por

la carga existente sobre la cubierta de la criba. El

eje est situado por lo general en el centro de

gravedad de la caja de la criba. La carrera puede

variarse cambiando el eje. (no dispone de

contrapesos)


vibratorias inclinadas para

trabajos pesados ya que son

muy resistentes a las

elevadas cargas de material.

e

Vibrador Electromagntico. Proporciona

frecuencias de oscilacin muy altas (1500-7200

r.p.m.)

Se emplea en cribas con

pendientes muy inclinadas

para separaciones de tamaos

relativamente finos.

Tabla 6.1: Tipos de Vibrador (Ver fig. 6.17).


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a b

c d

gf

Fig. 6.18: Diferentes posiciones del vibrador y su efecto en la criba.


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Montaje del

Vibrador Caractersticas Aplicaciones

a

El vibrador est montado en el centro de los

laterales del bastidor. Va a crear un movimiento

circular. La rotacin del vibrador puede ser

tambin en el sentido de la corriente o a

contracorriente. En el primer caso se tiene mayor

capacidad y menor eficiencia. En el segundo caso

sucede lo contrario.

Se emplean normalmente en

cribas inclinadas para trabajos

pesados.

b

Montaje superior y rotacin en el sentido de

flujo del material.. Crea un movimiento elptico

sobre los extremos de la criba y circular en la

parte central.. Este tipo de rotacin facilita el

movimiento del material a travs de la superficie

de cribado, aumentando la capacidad pero

disminuyendo la eficiencia.

Se emplean en cribados

gruesos cuando se requieren altas

capacidades de tratamiento.

c

Vibrador reciprocante inclinado. El vibrador

se encuentra instalado arriba (o abajo) del

bastidor, con el eje ligeramente inclinado. El

movimiento neto es en lnea recta para mover el

material sobre la superficie de cribado.


horizontales para separacin

precisa del material por tamaos

(separacin de tamaos medios),

eliminacin de agua (agotado),

recuperacin de medio (SMD) y

en situaciones con limitacin de

espacio vertical..

d

Montaje superior y rotacin en contra del

sentido de flujo del material. Al igual que el

montaje b va a producir en la criba un movimiento elptico en los extremos y circular en

el centro. Esta disposicin permite mantener el

material ms tiempo sobre la superficie de

cribado, aumentando la eficiencia y dando mayor

espesor de capa. Sin embargo se reduce la

capacidad de cribado.

Se emplea cuando se exige

una clasificacin altamente

eficiente.

f

Vibrador reciprocante desfasado. El vibrador

va instalado arriba (o abajo) del bastidor. Se

obtiene en lnea ajustando un excntrico de

manera que gue al otro. El desfase determina el

ngulo de inclinacin de la fuerza en lnea recta.

Idem. al tipo c.

g

Vibracin en resonancia. Por medio de un

eje motrz excntrico, las montaduras de la criba

vibran entre amortiguadores de caucho a una

frecuencia resonante. Consumo de energa

reducido.

Cribas horizontales.

Tabla 6.2: Tipos de montaje de los vibradores.


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Cribas de vibracin Lineal:

Las caractersticas generales de este tipo de criba son

las siguientes:

Vibracin perpendicular a la superficie de cribado. Inclinacin: 35-45. Vibracin: 700-3500 r.p.m. Carrera: 1-3 mm. Campo de aplicacin: cribados finos (80 m-4 mm)

y medios (3-25 mm).

Un equipo caracterstico de este grupo es la criba

Mogensen (criba de probabilidad), la cual consta de una

serie de tamices o mallas de diferentes aberturas y

dispuestos en pendientes crecientes.

Debido a la pendiente de las superficies, tenemos que

la luz de malla puede variar entre 2 y 10 veces el tamao

de separacin que se persigue.

La bandeja inferior es la que realmente proporciona el

corte, las otras producen una adecuada dispersin del

producto.

Proporcionan altas capacidades y cortes entre 0.1 y

100 mm.


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Para una misma capacidad poseen un menor tamao y

peso frente a otros tipos de criba.

Criba Mogensen

Fig. 6.19: Esquema de una criba Mogensen.

Producto

Alimentacin


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Otro equipo con nombre propio que algunos autores

encuadran en este grupo es la criba electromagntica

Hummer.

Consiste en una criba de malla metlica y unida

fuertemente al cuadro metlico que forma parte del

bastidor. La tela es vibrada a travs de un balancn que

sujeta a la tela en su centro y el cual est animado de

movimiento por medio de un sistema electromagntico.

Fig. 6.20: Criba Hummer.

Bastidor

Tela

Electroimn


-6/32-

Cribas de vibracin Circular:


las siguientes:

Vibracin perpendicular a la superficie de cribado. Inclinacin: 15-25. Vibracin: 650-3000 r.p.m. Carrera: 2-15 mm. Campo de aplicacin: cribados con tamaos de corte

desde 0.3-120 mm hasta 200-300 mm.

Bastidor o cajn

Malla

Muelles

Cojinetes

Contrapeso

Polea deaccionamiento

Fig. 6.21: Criba de vibracin circular de 2 cojinetes.


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Cribas de vibracin Elptica:


las siguientes:

Vibracin con componentes de avance. Inclinacin: 0-10. Campo de aplicacin: cribados con tamaos de corte

inferiores a 40-50 mm (excepcionalmente podrn

clasificar a tamaos comprendidos entre 60-80 mm

pero con inclinaciones de 8-10).

Malla

Cojinetes

Muelles

Polea

ContrapesoEje excntrico

Fig. 6.22: Criba de vibracin elptica. de 4 cojinetes.


-6/34-

66..66.. PPrriinncciippaalleess FFaaccttoorreess ddeell CCrriibbaaddoo..

En el cribado existen una serie de factores que nos

van a determinar que esta operacin se produzca de una

manera ms o menos rpida; es decir, la velocidad con la

que las partculas de dimensiones adecuadas son capaces

de atravesar la superficie de cribado.

Los principales factores son:

Dimensin de la malla.

Forma de las aberturas.

Dimensin relativa entre las partculas y la malla.

ngulo de ataque de las partculas.

Humedad.

Espesor de la capa de material.

Movimiento de la criba.

A continuacin pasamos a desarrollar cada uno de los

factores anteriores.


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1. Dimensin de la Malla:

Anotando que la dimensin de la abertura de malla

viene representada por a. Se tiene que el nmero de mallas (hilos) por unidad de superficie de una criba es

inversamente proporcional al cuadrado de dicha

dimensin, o sea a2.

Por otro lado, el peso del material o granos que pasan

a travs de la malla correspondiente es proporcional al

cubo de la abertura de malla, a3.

Por lo tanto se deduce de lo anterior que la capacidad

de una criba, definindose como el peso de material que

pasa a travs de la malla por unidad de tiempo y por

unidad de superficie de cribado, es aproximadamente:

aa

ap

2

3

(6.2)

Donde:

p = Peso del material

a = Abertura de malla.

La capacidad de una criba se expresa en ton/m2 por hora

y por milmetro de abertura de malla.


-6/36-

2. Forma de las Aberturas:

La malla de referencia es siempre la malla cuadrada de

dimensin a. Sin embargo, hemos visto que la forma de las aberturas puede ser diferente a la cuadrada: aberturas

circulares (chapas perforadas), alargadas (chapas

perforadas y telas metlicas), etc.

Las aberturas alargadas se pueden tomar como

aberturas rectangulares.

La conversin de stas formas a la abertura cuadrada

de referencia se realiza con los factores siguientes:

rrectangulacuadrada aa 1.1

cuadradaesfera aa 25.1

El empleo de mallas rectangulares proporciona una

mayor superficie libre, lo que da lugar a un incremento de

arectangular 1.1arectangular

aesfera acuadrada.


-6/37-

la capacidad de tratamiento por unidad de superficie frente

a las de abertura cuadrada.

3. Dimensin relativa de partcula y abertura:

La probabilidad P de que una partcula esfrica de dimetro d, la cual cae perpendicularmente a la superficie de cribado, pase a travs de la malla sin tener en

cuenta la posibilidad que rebote sobre los hilos del

mallado es:

2

2

2

2

2

2

)(

)(

)(

)(

ba

a

a

da

ba

daP ( 6.3)

Siendo:

a = Dimensin de la malla cuadrada.

b = Dimetro de los hilos del mallado.

d = Dimetro de la partcula esfrica.

a+b

a-d

a

d Hilos o alambres

Abertura de malla


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El primer trmino de la expresin 6.3, representa la

dimensin relativa de la esfera y la dimensin de la

abertura de malla. El segundo trmino de dicha expresin

representa la proporcin de abertura de la superficie de

cribado ( ).

Para el clculo de la capacidad de cribado no se tiene

en cuenta aquella proporcin de material cuyo tamao es

inferior a 0.5a (mitad de la malla), ya que en la prctica este porcentaje pasa en cuanto cae sobre la criba, siempre

que su proporcin no sea demasiado elevada.

Para dicho clculo se tendr en cuenta nicamente

aquellos tamaos de dimensin crtica, es decir, los

comprendidos entre 0.5a y 1.5a.

4. ngulo de ataque de las partculas:

El ngulo de ataque de las partculas o lo que es lo

mismo, la inclinacin de la criba, tiene una gran influencia

sobre la probabilidad de que las partculas pasen a travs

de la superficie de cribado.

A medida que la inclinacin de la criba aumenta, la

abertura efectiva disminuye y con ello el tamao de corte

para una misma abertura de malla a.


-6/39-

A partir de ngulos mayores de 30, esta influencia se

incrementa considerablemente y tambin con grandes

relaciones de d/a, donde por tanto disminuir la

probabilidad de paso.

Como ejemplo, se puede decir que el corte de una

criba de malla cuadrada a, e inclinada 30 es de 0.85a.

5. Humedad:

Este factor es de suma importancia en las operaciones

de cribado, pues los materiales completamente secos o

completamente hmedos son relativamente fciles de

cribar. Pero con un porcentaje de humedad superficial en

torno al 1%, el cribado se hace de forma dificultosa.

30

a

0.85a

Fig. 6.23: Influencia de la inclinacin de la criba.


-6/40-

La humedad superficial da lugar a fuerzas de

capilaridad entre las partculas que las mantiene unidas;

producindose fenmenos de cegamiento sobre las telas, o

aglomeracin de partculas dando lugar a la formacin de

mantos.

Por lo tanto, bajos porcentajes de humedad, conlleva

una reduccin en la capacidad del cribado y por supuesto,

en su eficacia.

6. Espesor de la capa de material:

Se sabe que este factor tambin influye en la velocidad

de cribado ptima, existiendo un espesor ptimo que

garantiza la mxima rapidez de la operacin y una elevada

eficacia.

El espesor ptimo influye de la siguiente manera:

- Se favorece el fenmeno de estratificacin de las partculas (cribas vibratorias).

- Disminucin de los rebotes sobre los hilos. - Aprovechamiento de la superficie de cribado. - Aumento de la capacidad de cribado.

Como indicacin, el espesor no debe exceder de 4

veces la dimensin de la abertura para material con una

densidad aparente de 1.6 ton/m3.


-6/41-

7. Movimiento de la criba:

El movimiento de la criba va a aumentar la

probabilidad de que las partculas con un tamao inferior a

de la dimensin de malla, pasen.

Este movimiento lo que pretende es presentar el mayor

nmero de veces la abertura a las partculas aumentado de

esta forma la eficacia de cribado.

Hay que seleccionar de forma adecuada la amplitud y

la frecuencia de vibracin. A medida que el tamao de

abertura aumenta la frecuencia de vibracin debe

disminuir y la amplitud debe aumentar.

66..77.. RReennddiimmiieennttoo yy EEffiiccaacciiaa ddeell CCrriibbaaddoo..

A partir de los datos de los ensayos granulomtricos,

logrados en el laboratorio, vamos a conocer el

rendimiento de cribado (E) que una criba obtiene.

Este rendimiento se va a calcular a partir de los

porcentajes de material cuyo tamao es igual o menor a la

dimensin de corte de la malla (m).


-6/42-

Vamos a definir A, P, R, como los tonelajes totales de

material en la alimentacin, en el pasante y en rechazo

respectivamente y pueden expresarse en ton/h.

Por otro lado tenemos a, p, r, que representan los

porcentajes (%) de material en la alimentacin, en el

pasante y en el rechazo respectivamente, con una

dimensin inferior a la abertura de malla, la cual

condiciona el tamao de corte.

El balance de masas de una criba cumple que:

A (ton/h) = P (ton/h) + R (ton/h)

y en funcin de los tamaos menores de m:

Aa (ton/h) = Pp (ton/h) + Rr (ton/h)

Abertura de malla (m)

A (ton/h); a (%)

P(ton/h); p (%)

R(ton/h); r (%) Criba

Fig. 6.24: Esquema del balance de masa de una criba.


-6/43-

Por otra parte el Rendimiento de Cribado es:

cribaladenalimentaciladeparteformanqueFinos

mallaladetravsapasanqueFinosE

La expresin matemtica es:

)100(;100)100(

)(100100

)(

)(100

p

ra

ra

rpa

rap

aA

pPE

(6.4)

Es recomendable calcular el rendimiento sobre aquella

fraccin granulomtrica comprendida entre 0.5m y m

(dimensiones crticas). Para esta fraccin, el margen del

rendimiento estar comprendido entre el 60% y el 90%.

Otro parmetro que nos mide el rendimiento del

cribado es la Eficacia de cribado (e), y nos indica la

cantidad de finos (< m ) que se han obtenido en el rechazo.

La expresin que nos proporciona este valor es la

siguiente:

e = 100 - r (6.5)

Para cribados finos es preferible la utilizacin de las

denominadas Curvas de Particin.


-6/44-

66..88.. DDiimmeennssiioonnaaddoo ddee llaa SSuuppeerrffiicciiee ddee CCrriibbaaddoo..

Existen numerosos procedimientos de clculo para

obtener la superficie de cribado (E.C. Blanc, Mular

Bhappu,etc.), pero todos ellos se reducen una expresin

como la siguiente:

)()(

)(

icribado

fcorreccindeFactoresBbsicaCapacidad

TcribarnecesitasequeTonelajeS

(6.6)

Donde:

S = Superficie de cribado necesaria, m2. T = Tonelaje que se necesita cribar, ton/h.

(de alimentacin o de paso)

B = Capacidad bsica o especfica, ton/m2h. (de alimentacin o de paso)

fi = Factores de correccin adimensionales.


-6/45-

Para tanteos preliminares se puede emplear la

expresin de Testut que nos facilita un valor aproximado

de la capacidad de la criba por m2 de superficie:

6.04.1 mC rtestut (6.7)

Teniendo que:

C = Capacidad por m2 de superficie, ton/h.

r = Densidad real del producto a cribar.

= Proporcin de tamaos crticos

(0.5m y 1.5m).

m = Dimensin de la abertura de malla, mm.

Las condiciones de validez para la expresin 6.7, son

las siguientes:

- Rendimiento de cribado: 90 % (0.5m-m).

- Proporcin de la abertura de malla cuadrada ( ): 0.5.

- Malla entre 0.5 y 250 mm. - La proporcin de tamaos crticos superior a 0.15. - Tratamiento de productos poco hmedos y

pegadizos.


-6/46-

Volviendo a la expresin 6.6, vamos a desarrollar un

mtodo de clculo de superficies de cribado que pertenece

a Juan Luis Bouso, y que se basa en la capacidad bsica

sobre material pasante, la expresin quedara de la

siguiente forma:

si

pf

fB

TS

(6.8)

En la expresin anterior los parmetros que

intervienen son:

S = Superficie de cribado que necesitamos, m2. Tp = Tonelaje terico que deber pasar la criba, t/h. B = Capacidad bsica pasante, t/m2h. fi = Factores de correccin. fop = Factor de servicio.

A continuacin vamos a describir cada uno de estos

parmetros y la obtencin de su valor.

Capacidad Bsica o Especfica, (B).

Los valores de la capacidad bsica han sido obtenidos

de forma separada para materiales naturales

(redondeados), materiales triturados (cbicos) y para

carbn.


-6/47-

Las condiciones bajo las que se ha obtenido esta

capacidad son:

- Densidad aparente del producto: 1.6 t/m3. - Malla de alambre de acero. - Area libre de la malla: 50 %. - Posicin de la malla: Primera. - Inclinacin de la criba: 20 - El rechazo del producto de alimentacin: 25 %. - Porcentaje de partculas inferiores a 0.5m en el

producto de la alimentacin: 40 %.

- Rendimiento de cribado: 94 %.

Cpacidad Bsica B (ton/m2.h)

Luz de malla

(mm)

Tipo de Producto

Carbn Cbico Redondeado

0.50

0.80

1.00

1.25

2.0

4.0

5.6

6.3

8.0

10.0

12.5

16.0

20.0

25.0

31.5

40.0

50.0

63.0

80.0

100.0

120.0

2.0

2.6

2.8

3.1

4.0

6.0

7.5

8.1

9.4

10.8

12.5

14.3

16.5

19.5

22.5

26.0

29.3

33.0

36.8

42.0

47.3

2.7

3.4

3.7

4.1

5.3

8.0

10.0

10.8

12.5

14.4

16.6

19.0

22.0

26.0

30.0

34.7

39.0

44.0

49.0

56.0

63.0

3.5

4.4

4.9

5.5

7.1

10.5

13.0

14.0

16.0

18.6

21.5

25.1

29.0

33.4

37.9

42.5

47.4

52.0

57.0

63.0

68.0

Tabla 6.3: Capacidad Bsica (B)


-6/48-

Factores de Correccin, ( fi ).

La capacidad bsica ha sido calculada bajo unas

condiciones muy concretas; como ya hemos visto, pero

por lo general estas condiciones sern diferentes a las

establecidas en el clculo de B.

De lo anterior surge la necesidad de aplicar unos

factores a la capacidad especfica o bsica (B) que nos

permitan obtener un valor de la capacidad que se ajuste a

nuestras condiciones de operacin (distintas de las

tericas), dicha capacidad obtenida se la conoce con el

nombre de capacidad corregida (Bc) y los factores los

desarrollamos a continuacin.

1. Factor de densidad especfica aparente, a ( fd ):

Para valores de densidad aparente distintos a 1.6 t/m3,

el factor de densidad ser:

6.1

adf (6.9)


-6/49-

2. Factor de Rechazo ( fr ):

El valor de la capacidad bsica, est calculado para

unas condiciones de alimentacin en las que el contenido

de partculas que estn por encima de la dimensin de

abertura de malla (m), es decir el rechazo, constituye un

25 %.

En condiciones de cribado diferentes a este valor,

habr que aplicar un coeficiente que corrija dicho efecto.

El valor de este coeficiente de rechazo para algunos

porcentajes de rechazo, se obtiene de la tabla siguiente:

Porcentaje de Rechazo (R)

(%) Factor de Rechazo (fa)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1.10

1.08

1.06

1.04

1.02

1.00

0.98

0.96

0.94

0.92

0.90

Tabla 6.4: Factor de Rechazo.


-6/50-

3. Factor de Semitamao ( fs ):

El valor de la capacidad bsica, est calculado para

unas condiciones de alimentacin en las que el contenido

de partculas que son inferiores a 0.5m (dimensin de

abertura de malla), es decir el semitamao, constituye un

40 %.

En condiciones de cribado diferentes a este valor,


El valor de este coeficiente de semitamao se obtiene de la

tabla siguiente:

Porcentaje de Semitamao

(%)

Factor de Semitamao

(fs)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

0.50

0.55

0.60

0.65

0.72

0.77

0.85

0.92

1.00

1.10

1.20

1.30

1.45

1.60

1.75

1.95

2.20

2.55

3.00

3.65

Tabla 6.5: Factor de Semitamao.


-6/51-

4. Factor de Rendimiento, E ( fe ):

El valor de la capacidad bsica, est calculado para un

rendimiento o eficiencia (E) del 94 %.

Para cribados con un rendimiento distinto a este valor


Los valores de este coeficiente de eficiencia para

algunos valores de rendimiento usuales son los siguientes:

Rendimiento (E)

(%) Factor de Eficiencia (fe)

98

96

94

92

90

85

80

0.60

0.85

1.00

1.05

1.12

1.26

1.41

5. Factor de Cribado en Seco ( fh ):

Este factor se emplea para cribados secos o con una

humedad (H) inferior al 9 %, siendo su valor:

Humedad % Factor de correccin (fh)

3

3 H 6

6 H 9

H 9

1.00

0.85

0.75

No se aplica (Se debe cribar en hmedo)

Tabla 6.6: Factor de Rendimiento.

Tabla 6.7: Factor de cribado en seco.


-6/52-

6. Factor de Cribado por Va Hmeda ( fa ):

Para cribados por va hmeda (empleo de difusores de

agua) hay que introducir un nuevo factor de correccin

cuyo valor depender de la dimensin de la abertura de

malla (m):

Luz de malla (m)

mm

Factor de cribado en hmedo

(fa)

< 0.5

1.0

1.25

2.0

4.0

5.6

6.3

8.0

10.0

11.2

12.5

14.0

16.0

20.0

22.4

31.5

40

50

1.00

1.42

1.70

2.20

2.50

2.35

2.25

2.00

1.42

1.35

1.30

1.25

1.20

1.15

1.13

1.06

1.03

1.00

El empleo de agua en las cribas incrementa la

capacidad de cribado en los tamaos intermedios.

El consumo de agua viene a ser de 1 a 1.5 m3/t.aliment.

Tabla 6.8: Factor de cribado por va hmeda.


-6/53-

La tabla 6.9 ofrece el valor del caudal medio que

proporciona un difusor en funcin de la presin de trabajo:

Dimetro del

difusor (mm)

Caudal (m3/h)

50

kPa

100

kPa

150

kPa

200

kPa

300

kPa

400

kPa

4

5

7

9

0.42

0.48

1.08

1.50

0.72

0.84

1.38

2.46

1.02

1.14

1.74

2.88

1.20

1.26

1.98

3.00

1.50

1.56

2.46

3.12

1.74

2.34

3.00

3.24

7. Factor de Abertura de Malla ( fm ):

Este factor va a depender del tipo de abertura que

posea la malla (cuadrada, rectangular y redonda) tomando

como valor los que se presentan en la tabla 6.10:

Tipo de Abertura Factor de abertura (fm)

Cuadrada 1.0

0.8

1.15

1.20

1.25

Redonda

Rectangular l = largo

a = ancho

2 < l/a < 3

3 < l/a < 6

l/a > 6

Tabla 6.9: Caudales de los difusores.

Tabla 6.10: Factor de abertura de malla.


-6/54-

8. Factor de Lajosidad ( fl ):

Se consideran lajas aquellas partculas cuya longitud

es 3 veces cualquiera de las otras dos dimensiones, alto y

ancho.

La presencia de lajas puede hacer disminuir la

capacidad de la criba es por ello que se debe conocer el

porcentaje de lajas que forman parte de la alimentacin y

aplicar el factor de correccin correspondiente:

% Lajas Factor de correccin ( fl )

< 5

10

20

30

40

50

60

70

80

1.00

0.95

0.85

0.80

0.75

0.70

0.65

0.60

0.55

9. Factor de Posicin del Pao ( fp ):

Las telas o paos inferiores no aprovechan toda su

superficie til en la operacin de cribado debido a las

trayectorias de las partculas, por ello habr que introducir

un factor de correccin que tenga en cuenta la posicin

relativa de la superficie de cribado:

Tabla 6.11: Factor de lajas.


-6/55-

Pao situado en el primer piso: 1.0 Pao situado en el segundo piso: 0.9 Pao situado en el tercer piso: 0.8 Pao situado en el cuarto piso: 0.7

10. Factor de Inclinacin ( fi ):

El clculo de la capacidad bsica se ha realizado con la

hiptesis de una criba inclinada a 20 (inclinacin normal),

debiendo introducirse un factor de correccin para

inclinaciones menores (cribados finos).

Cribas inclinadas (20): 1.00 Cribas inclinadas (15): 0.96 Cribas inclinadas (10): 0.94 Cribas inclinadas (5): 0.87 Cribas horizontales: 0.83

11. Factor de Area Libre ( fo ):

La capacidad bsica (B) ha sido calculada para una

malla de alambre de acero de modelo medio y una rea

libre del 50 %. Por lo que cualquier cribado en el que

estos parmetros difieran, ser necesario introducir el

factor de correccin de Area Libre correspondiente.

fp

fi


-6/56-

El grosor del alambre nos va a indicar el modelo de

criba, existiendo bsicamente tres modelos: ligero, medio

y pesado. Ha medida que aumenta el grosor del alambre

disminuye el rea libre y por el contrario la malla de

cribado se convierte en ms resistente.

El Area Libre representa la superficie til de cribado,

sin tener en cuenta la superficie ocupada por los alambres.

Por lo tanto, a medida que aumenta el rea libre, lo hace

en la misma medida la capacidad.

El factor que corrige el efecto del rea libre se obtiene

de la siguiente tabla:

Superficie Libre

% Factor ( fo )

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

Nota: El porcentaje de rea libre habr que consultarlo

en los catlogos que proporcionan los fabricantes.

La malla tambin puede ser de poliuretano (PU).

Tabla 6.12: Factor de rea libre.


-6/57-

Factor de Servicio, ( fop )

Como la operacin de cribado no va a ser perfecta. Se

incrementa el valor de la superficie de cribado en un 20 %

para operaciones normales ( fop = 1.20) y en un 40 % para

operaciones dificultosas ( fop = 1.40).

Anchura de la superficie de cribado, ( Am )

La criba debe tener una anchura mnima,

independientemente del valor que obtengamos de la

superficie necesaria, para que el espesor de capa no sea

elevado y permita un cribado adecuado.

La tabla 6.13 proporciona la anchura mnima en

funcin del tonelaje mximo de material que va a recibir la

superficie de cribado:

Anchura de criba

mm

Tonelaje de

Alimentacin

( ton/h )

600

900

1200

1500

1800

2100

2400

75

175

275

350

500

650

750

Tabla 6.13


-6/58-

La anchura mnima tambin puede calcularse con la

siguiente expresin:

d

mfm

RTA 116 (6.10)

En la expresin 6.10 tenemos que:

- Am = Anchura mnima, en mm.

- T = Tonelaje de alimentacin que recibe la criba en t/h.

- R = Porcentaje de rechazo, en tanto por uno.

- m = Luz de la malla, en mm.

- fd = Factor de densidad.


-6/59-

66..99.. DDeetteerrmmiinnaacciinn ddee llaa CCaarrggaa CCiirrccuullaannttee,, CC..CC..

Cribado Previo a la Fragmentacin:

Esta disposicin es normal en operaciones de

trituracin:

Sea:

a: % del producto de alimentacin m.

t: % de la carga circulante (T) m.

E: Rendimiento de cribado, en tanto por uno.

Criba

Triturador

Pasante (P)

Alimentacin (A)

Rechazo (R)

Triturado (T)


-6/60-

La carga circulante (C.C.) viene dada por:

100..A

TCC (6.11)

Analizando el diagrama anterior se observa que sobre

la superficie de cribado se deposita un tonelaje igual a:

E

Pcribalasobre (6.12)

Expresin que debe ser igual a:

100100

tTaAcribalasobre (6.13)

En el equilibrio (a los 5-10 min. de cribado) se cumple

que:

A = P

R = T Por lo que igualando 6.12 y 6.13:

100100

tTaA

E

A (6.14)


-6/61-

Despejando T (material recirculante) de la ecuacin

6.14 nos queda:

t

a

EART

100

100

1 (6.15)

Cribado Posterior a la Molienda:

Esta disposicin es normal en operaciones de

molienda con el empleo de cribas o clasificadores

mecnicos:

Criba

Triturador

Pasante (P)

Alimentacin (A)

Rechazo (R)

Triturado (T)

(R)


-6/62-

Sea:

m: Abertura de malla cuadrada.

t: % del material triturado m.

E: Rendimiento de cribado, en tanto por uno.

La Carga circulante (C.C.) nos la da la ecuacin

6.16:

100..A

RCC (6.16)

Obtencin del valor de R (Rechazo de la criba):

El material que caer sobre la criba viene dado por:

E

Pcribalasobre (6.17)

o tambin se puede poner como (ver diagrama):

100

tARcribalasobre (6.18)

En el equilibrio se debe cumplir:

A = P

A + R = T

T = P + R


-6/63-

Igualando 6.17 y 6.18 y sustituyendo P por A nos

queda:

At

E

AR

100

(6.19)

La expresin 6.19 la podemos expresar tambin como:

1

1001

1

tE

AR (6.20)

t: viene expresado en %.

Esta disposicin nos obliga a escoger un equipo de

trituracin o molienda mayor que con la disposicin

anterior, para unas condiciones de operacin similares.

Por el contrario la superficie de cribado que se

necesitar ser menor que con la disposicin anterior, para

unas condiciones iguales.

Tema 6 - Cribado

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