Trituración

La trituración es un proceso de reducción de materiales comprendido entre los tamaños de entrada de 1 metro a 1 centímetro (0,01m), diferenciándose en trituración primaria (de 1 m a 10 cm) y trituración secundaria (de 10 cm a 1 cm).
Las fuerzas utilizadas en la reducción de tamaño son: la compresión, el cizallamiento, la percusión o impacto y la atricción o abrasión.
Todos los aparatos de trituración deben de disponer de mecanismos o técnicas para hacer frente a los problemas que son:

• Un sistema o técnica antidesgaste.
• Un sistema de regulación de la granulometría del producto.
• Un mecanismo anti-intriturables que garantice la integridad de la máquina.

Aparatos que actúan por compresión

Trituradoras de mandíbulas de doble efecto o "Blake"

Una de las mandíbulas se mueve respecto a otra fija para triturar la roca, un motor mueve un excéntrico unido a una biela, que transmite la fuerza a la mandíbula por medio de dos tejas que son un eficiente multiplicador de fuerzas. Para garantizar el retroceso de la mandíbula móvil, está unida al bastidor por medio un vástago soportado por un muelle.

El sistema antidesgaste consiste en unas placas que recubren las mandíbulas y que pueden ser reversibles para aumentar su duración (la parte inferior sufre un mayor desgaste).

El sistema antiintriturables consiste en una teja debilitada, y en el momento en que entra un intriturable (tornillos, tuercas, piezas metálicas...) la teja debilitada se rompe retrocediendo la mandíbula móvil por efecto del muelle citado previamente.

El mecanismo de regulación del tamaño de salida permite mover el apoyo fijo de la segunda mandíbula para acercarla o alejarla a la fija. La boca de entrada es cuadrada o rectangular y la salida es rectangular (ranura), el ángulo de la placa móvil es de unos 26º con respecto a la vertical.

La regulación es la separación entre mandíbulas en la posición más separada y el recorrido es el trayecto que recorre la mandíbula móvil.

La razón de reducción de estas máquinas está entre 4 y 8. Son muy resistentes a la abrasión, no soporta materiales pegajosos ya que se hace una pasta a la salida impidiendo la salida del material.

Trituradoras de mandíbulas de simple efecto

Es una simplificación con respecto a las anteriores y es que un solo eje hace a la vez de articulación para el giro de la mandíbula y de excéntrica, por lo que la mandíbula es a la vez biela. El resto de sistemas son iguales a la Blake. Esta simplificación abarata la máquina, pero por el contrario debido al nuevo movimiento de elipse del extremo inferior de la mandíbula móvil aumenta el efecto de la abrasión.

Archivo:Http://www.monografias.com/trabajos69/trituracion-mineral/image002.jpg

Trituradoras giratorias primarias

Se pueden considerar en principio como la adaptación de las machacadoras de simple efecto con un eje de revolución en su esquema. Constan de una mandíbula fija con forma de tronco de cono invertido "cóncavo", en el interior del cual se mueve de forma excéntrica por medio de un eje otro tronco de cono que se denomina "nuez" o "cabeza". El eje se mueve por medio de un apoyo excéntrico, el eje y la nuez van montados locos de forma que en carga la nuez no gira, sino que tiene un simple movimiento de cabeceo, comprimiendo la roca contra la mandíbula fija en puntos sucesivos a lo largo de circunferencias sobre ella. Al mismo tiempo que se realiza la aproximación en un punto, en el puesto se realiza la salida de material .De modo que siendo en si discontinua aparece como continua externamente debido a la simetría de revolución de la máquina, regularizándose el trabajo del motor y pidiéndose eliminar los volantes de inercia.

El mecanismo de regulación consiste en esencia en subir o bajar la nuez respecto al cóncavo.

El mecanismo de seguridad consiste en un elemento de resistencia calculador que se rompe al sobrepasar un cierto esfuerzo.

La descarga es por gravedad (rampa inclinada) y sensible a la humedad. Estas trituradoras se designan por su apertura de boca que es la distancia radial desde el borde del cóncavo hasta la nuez y es un poco menor que la mitad del diámetro del cóncavo.

Trituradoras giratorias secundarias y conos

Para alimentaciones más finas se pueden utilizar máquinas más pequeñas, pudiendo funcionar con mayores velocidades, aunque con un descenso notable de la capacidad. Para aumentar la capacidad se realizaron nuevos diseños, siendo preciso variar el perfil del cóncavo y de la nuez que adoptan las formas correspondientes a un cono Symons. Son muy sensibles a la humedad, debido a que la roca no puede salir sin haber sido triturada al menos una vez en la zona paralela entre cóncavo y nuez, se asegura que una de las dimensiones del grano es igual o inferior a la abertura en esa posición cerrada (regulación). La nuez y el cóncavo van recubiertos de camisas de acero al manganeso.

El mecanismo de regulación de la abertura consiste en que el cóncavo va soportado en una pieza que está roscada sobre una parte de la estructura soporte y se puede variar de esta forma su posición relativa con respecto a la nuez. En una variante, hidroconos, el eje de la nuez va soportado en un pistón hidráulico y la regulación se efectúa mediante el movimiento de este pistón.

El mecanismo de seguridad en los Symons consiste en que la estructura que soporta al cóncavo está unida a la general por una corona de muelles, que cuando entra un intriturable pueden ceder bajo el esfuerzo permitiendo su evacuación, para después retornar a su posición original. En los hidroconos consiste en un balón o acumulador de gas situado en el circuito hidráulico.

Estas máquinas permiten buenas relaciones de reducción que pueden ser de 6 a 8 en trituración secundaria clásica o de 2 a 3 en trituraciones muy finas o moliendas gruesas y con una buena cubicidad. La alimentación debe ser uniforme, cribada y tener siempre la cámara llena. Existen dos tipos de conos: “Standard” y de “cabeza corta” y se pueden montar sobre diversos tipos de cámaras : fina, media, gruesa y extragruesa.

Trituradoras de cilindros

Cilindros lisos

Los más frecuentes son los de igual velocidad en ambos cilindros. Consisten en dos cilindros lisos enfrentados y separados una cierta distancia que giran en sentidos opuestos movidos por dos motores independientes. Los rodillos llevan una cierta distancia, que giran en sentidos opuestos movidos por dos motores independientes. Los rodillos llevan una camisa de acero al manganeso como protección al desgaste. Uno de los rodillos va montado sobre unos muelles que hacen de sistema de seguridad, el otro rodillo va montado sobre unos soportes o tornillos que permiten regular su posición respecto al anterior.

Los granos que caen entra los rodillos son rotos por compresión. Estas máquinas se pueden alimentar a tragante lleno o “en una capa” que produce muy pocos finos pero reduce la producción notablemente. Su relación de reducción normal es de 3 a 4, son muy robustas y sencillas pero se utilizan muy poco.

Rodillos dentados

Rodillo único y placa

Al girar el rodillo atrapa con sus picos la roca y la va desmenuzando obligándola a pasar por la separación entre rodillo y placa. Los dientes están sometidos a grandes esfuerzos y por ello solo es apta para rocas muy friables y no muy duras o materiales blandos.

Dos rodillos dentados

Es similar pero con otro rodillo en vez de placa, estando los dientes o picos situados de tal forma que se alteran y pueden actuar además de cómo picas, como tamiz haciendo pasar rápidamente todos los tamaños inferiores ya producidos.

Trituran por picado (tracción) al actuar los picos y por compresión en el momento de obligar a pasar a los trozos entre los rodillos. La selección se hace teniendo en cuenta el tamaño de grano máximo a triturar, estimándose el tamaño del rodillo. En todos estos aparatos la potencia se calcula por la fórmula de Bond.

Aparatos que actúan por impacto o percusión

Para triturar grandes trozos la energía cinética se produce en una gran masa metálica giratoria (rotor) que proyecta la roca contra una superficie fija causando su rotura. En los aparatos para finos se tiene una serie de masas no muy grandes no muy grandes (martillos), girando a gran velocidad y que chocan contra el grano produciendo su rotura. Son aparatos de concepción sencilla, ligeros y baratos y con relaciones de reducción altas. Debido a su forma de actuación se produce un intenso frotamiento e impacto originándose un desgaste muy alto.

Trituradoras de rotores de eje horizontal

Se suelen utilizar trituradores de uno o dos rotores, que consisten en tambores de acero recubiertos de placas de desgaste remplazables. Los rotores giran dentro de una carcasa que lleva una serie de placas o barrotes cuya posición puede ser en muchos casos, ajustada al valor requerido.

La regulación es la distancia mínima entre la parte exterior de las barras del rotor y las placas o barras de choque. Los trozos de roca que caen sobre el rotor son alcanzadas por las barras del rotor, que los lanzan contra las barras de choque donde se produce la rotura por impacto y los fragmentados vuelven a caer sobre el rotor para volver a ser lanzados. Se obtienen relaciones de reducción muy elevadas, de entre 30 y 40, debido a esto se requiere que el espacio dentro de la máquina sea muy amplio. Estas trituradoras se pueden utilizar con descarga libre por gravedad o cerrada por una rejilla, en descarga libre el único control del tamaño de grano se realiza por la variación de la regulación de los tornillos. Las placas o barras de choque van sujetas a la carcasa por muelles que les permiten ceder en caso de que entren intriturables.

En trituración secundaria el control de posición de las barras o placas debe ser mucho más cuidadoso. Otra variable que puede lograr un control de los tamaños, es el control de la velocidad del rotor que influye directamente en la energía cinética.

El desgaste es uno de los factores limitantes, las barras impulsoras se han diseñado para que mantengan al máximo su perfil frente al desgaste y a la vez o alternativamente también para que sean reversibles. Se construyen normalmente de aleaciones con cromo y molibdeno (que pueden ser más frágiles pero intriturables). Las placas de recubrimiento son modulares para permitir un fácil intercambio.

Trituradoras de rotores de eje vertical

La alimentación es por gravedad desde la parte superior y la evacuación del rotor es por fuerza centrífuga para ser lanzados los trozos contra las superficies de rotura. Los trozos son lanzados por el rotor contra las partes metálicas de la máquina en lo que se denomina trituración roca-metal. Debido al intenso roce con la placa o cubierta del disco lanzador y sus guías se produce una gran abrasión, más patente aún que en los tipos de eje horizontal, siendo por los demás el material producido de unas características similares a los de otro impactores. Efectúan un cierto trabajo de calibración directa. La relación de reducción es alta.

La verdadera importancia de los aparatos de eje vertical es que han dado lugar a otro tipo de máquinas en los que la trituración se hace roca contra roca, reduciendo así enormemente el desgaste de las parte metálicas, se acumula roca en unas repisas junto a la zona de impacto y es esta roca contra la que choca la lanzada por el rotor. La velocidad de lanzamiento ha de ser elevada (60-70 m/s) para conseguir relaciones de reducción razonables. Estas máquinas en trituración consumen una gran cantidad de energía, por lo que se las ha empleado más como correctores de forma de los granos que como trituradoras.

Trituradoras y molinos de martillos

Utilizan el mismo principio que los de impacto, pero están adaptadas para recibir y producir tamaños más finos sobre todo los que se denominan molinos de martillos. Constan de un rotor que lleva en su periferia una serie de masa o martillos que están articulados en su base al núcleo del rotor. Esta disposición permite a los martillos retroceder cuando impactan sobre un intriturable o un grano demasiado grande, evitando de esta forma su rotura. Estos aparatos toleran muy mal la presencia de abrasivos, la alimentación debe tener menos de 4 – 5 % de sílice en las trituradoras y de 2 % en los molinos.