Trituradoras Mandibulas II

TRITURADORAS MANDIBULAS II Título: Subtítulo Fecha de realización: Grupo: Tema: Código:

TRITURACION TRITURADORA DE MANDIBULAS - 2 12/12/2013 DISEÑO Y SELECCION DE MAQUINAS MAQUINAS MINERAS DIS-MIN-TRI-02-02

INDICE 1 TRITURADORA DE MANDIBULAS 1.1 ANALISIS DINAMICO 1.2 VELOCIDAD DE OPERACION 1.3 CAPACIDAD DE PRODUCCION 1.4 POTENCIA 1.5 BIBLIOGRAFIA ANEXO 1 Fecha Autor 12/12/2013 Ing. Juan C. Miranda Rios

Observaciones Documento Base

Rev.01 Rev.02

TRITURACION 1 TRITURADORA DE MANDIBULAS 1.1 ANALISIS DINAMICO Tomemos como base del análisis, el siguiente sistema idealizado con respecto a las fuerzas que actúan dentro de la cámara de trituración.

Figura 1 – Análisis de Fuerzas Aplicando las condiciones de equilibrio estático:

Aplicando relaciones trigonométricas:

Utilizando las identidades para ángulos duplos:

De las ecuaciones (3) y (4):

Por otro lado tenemos:

De las ecuaciones (1) y (9)

De las ecuaciones (2), (9) y (10)

Resolviendo (8) y (11)

Resolviendo (8) y (12)

Igualando (13) y (14)

Resolviendo y aplicando las relaciones (5), (6) y (7), llegamos a:

Graficando la ecuación (13) o (14), de acuerdo con el resultado obtenido en la ecuación (15), obtenemos:

Figura 2 – Relación T vs  De acuerdo con los resultados obtenidos podemos indicar:  Se pueden evidenciar dos áreas bien definidas dentro de la grafica, una cuando el ángulo es inferior a la relación µ = tg (/2) (AREA1) y la otra cuando el ángulo es mayor (AREA2).  Dentro del AREA1, sucede que independiente de la fuerza de compresión (T) que se aplique y el ángulo existente entre las mordazas, el material no sufrirá deslizamiento ni escapara fuera de la cámara de trituración.  Dentro del AREA2, ocurre el caso contrario, nos indica el valor máximo que puede alcanzar la fuerza de compresión (T) antes de que ocurra deslizamiento. Cuanto mayor es el ángulo entre mordazas, menor es la fuerza (T) que puede aplicarse. 

La relación µ = tg (/2), nos indica el valor límite máximo de ángulo que puede existir entre las mordazas independiente de la fuerza de compresión aplicada.  Mas allá de la relación µ = tg (/2), la fuerza de compresión decae exponencialmente, siendo que con el aumento del ángulo, menor es la fuerza de compresión requerida para romper el equilibrio estático y en consecuencia ocurra deslizamiento del material. Los coeficientes de rozamiento de los minerales con respecto al acero están comprendidos entre µ = 0.2 y 0.3, que corresponden a ángulos entre mordazas máximos comprendidos entre 22 y 33 grados.

1.2 VELOCIDAD DE OPERACION La velocidad de operación, definida por el número de vueltas del eje de transmisión, determina el número de impactos que recibirá la roca en un determinado lapso de tiempo y en consecuencia el valor del flujo de material a través de la cámara de triturado. Pero este valor también estará condicionado a la dimensión de la abertura de salida en la garganta de la trituradora y el tamaño del área de alimentación. Una fórmula práctica para la determinación de la velocidad óptima de operación del triturador de mandíbulas viene definido por:

Donde:

nop = velocidad angular (RPM) G = Dimensión de la boca del triturador (gape) – m

1.3 CAPACIDAD DE PRODUCCION La capacidad de una trituradora se puede obtener através de las siguientes expresiones, que no son las únicas pero sí las más conocidas y empleadas: Ecuación de Taggart:

Donde: T = Capacidad de la trituradora (Ton-cortas/h) L = Longitud de la mandíbula (pulg.) OSS = Abertura de Cierre Máximo (pulg.) Considerando condiciones de operación como: dureza, humedad, rugosidad. La fórmula se convierte en:

Donde: TR = Capacidad corregida de la trituradora (Ton-cortas/h) KC = Factor de Dureza, puede varias entre 0.65 a 1.0 Material Caliza Dolomita Pizarra Andesita Granito, grano grueso

KC 1.0 1.0 0.9 0.9 0.9

Material Granito, grano fino Cuarzita Gabro Riolita Basalto

KC 0.8 0.8 0.8 0.8 0.75

Para una operación normal de dureza media KC = 0.90 Km = Factor de Humedad, tiene un mínimo efecto en trituradoras primarias y puede ser omitido. Sin embargo, cuando existe la presencia de arcilla y el contenido de humedad es mayor al 6% se reduce el rendimiento de la maquina, sobre todo si su operación es secundaria o terciaria. Para trituradora primarias Km = 1 Para trituradora secundaria y terciaria Km = 0.75

KT = Factor de arreglo de alimentación. Aplicado en la forma en que la trituradora es alimentada Para alimentación continua manual KT = 1 Para alimentación continua mecánica KT = 0.75 a 0.85

1.4 POTENCIA La potencia aproximada que consume una maquina de trituración por mandíbulas, puede ser calculado a través del uso del Índice de Trabajo de Bond para máquinas trituradoras, la cual estará dado por:

Donde: W = Consumo Específico de Energía, Kwh/ton molida. F80 = Tamaño 80% pasante en la alimentación, µm. o 2/3 de la abertura de alimentación P80 = Tamaño 80% pasante en el producto, µm. Wi = Índice de Trabajo de Bond, indicador de la Tenacidad del mineral, Kwh/ton. (Valores teóricos del índice se indican en el anexo 1) Cuando se desconoce la curva granulométrica del material, el tamaño en la cual el 80% de la alimentación pasa, puede ser determinado en base a los siguientes criterios: El valor de F80 es aproximadamente igual a 0.7 veces el tamaño de partícula más grande y asumiendo que el tamaño de partícula mas grande es igual a 0.9 veces la boca de la alimentación, tendremos:

Donde: G = Dimensión de la boca del triturador (gape) – m Para determinar P80 se considera que la partícula más grande en la descarga ocurrirá cuando la máquina se halle en la posición de Abertura de Cierre Máximo y tendrá un valor de 0.7 veces la dimensión de la partícula, es decir:

Donde: CSS = Close side set – Abertura de cierre mínimo – m OSS = Open side set – Abertura de cierre máximo – m R = OSS – CSS = Recorrido de la mandíbula - m La potencia total en kW, será determinado por:

Donde: Pot = Potencia Total Requerida, kW

Q = Flujo o capacidad de operación de la trituradora, ton/h f = Factor de corrección por ubicación en el proceso 0.75 para trituración primaria 1.00 para trituración secundaria La potencia en el motor estará dado por:

Donde: Potm = Potencia del motor  = Rendimiento del motor

1.5 BIBLIOGRAFIA http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion12.CEMENTOS.TrituracionMateriasPrimas. pdf SME Mining Engineering Handbook – 2nd Edition Volume 1 http://ocw.bib.upct.es/pluginfile.php/5545/mod_resource/content/1/Tema_3__Reduccion_de_Tamano-Trituracion.pdf http://apmine.files.wordpress.com/2010/12/informe.pdf http://es.scribd.com/doc/30156577/Chapter-4-Jaw-Crusher ANEXO 1 VALORES DEL INDICE DE BOND Material Andesita Arcilla Arcilla cocida Arenisca Arena de sílice Azulejo Baritina Basalto Bauxita Caliza Caliza para cemento Carbón Carburo de silicio Cianita Clinker de cemento Coque Coque, petróleo Coral Cuarzo Cuarcita Diorita

Wi 22.13 7.10 1.43 11.53 16.46 15.53 6.24 20.41 9.45 11.61 10.18 11.37 26.17 18.87 13.49 20.70 73.80 10.16 12.77 12.18 19.40

Material Hidróxido de potasio Limonita Magnesita quemada Materia prima p/cemento Mica Mineral de cobre Mineral de Cromo Mineral de espodumeno Mineral de estaño Mineral de hierro Mineral de manganeso Mineral de molibdeno Mineral de níquel Mineral de oro Mineral de Pirita Mineral de pirrotita Mineral de plata Mineral de plomo Mineral de potasa Mineral de Rutilo Mineral de titanio

Wi 8.23 13.11 16.80 10.57 134.50 13.13 9.60 13.70 10.81 15.44 12.46 12.97 11.80 14.83 8.90 9.58 17.30 11.40 8.88 12.12 11.88

Dolomita Escoria Escoria de fundición Esmeril Esquisto Esquistos Bituminoso Feldespato Ferrocromo Ferromanganeso Ferrosilicio Fertilizantes fosfatados Fluorita Galena Gabro Gneis Grafito Granate Granito Grava Hematita Hematita especular

11.31 15.76 12.16 58.18 16.40 18.10 11.67 8.87 7.77 12.83 13.03 9.76 10.19 18.45 20.13 45.03 12.37 14.39 25.17 12.68 15.40

Mineral de uranio Mineral de Zinc Mineral de zinc-plomo Oolitos Limonita Magnetita Pedernal Pizarra Pumice Roca de Yeso Roca fosfatada Sienita Silicato de sodio Sílice Sintetizado Taconita Trapp Vidrio Promedio todos los minerales

17.93 12.42 11.30 11.33 8.45 10.21 26.16 13.83 11.93 8.16 10.13 14.90 13.00 13.53 8.77 14.87 21.10 3.08 13.81