M- Fundamentos de chancado 2° y 3° APANDINA

7/21/2019 M- Fundamentos de chancado 2 y 3 APANDINA

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FUNDAMENTOS DE CHANCADOSECUNDARIO Y TERCIARIO

MODULO DE APRENDIZAJE PARA EL PARTICIPANTECODELCO DIVISION ANDINA

PROGRAMA APRENDICES 2012


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ndice

C!"#$%& I''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''11' C&nce!#&( )ene*%e( de *ed$cci+n , -ne.& de -#e*i%e('''''''''''''''''''''''''''''1

1'1' O/.e#i&'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''11'2' P*e!*ci+n -ecnic de -ine*%e('''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''11'' Li/e*ci+n'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''11'3' Red$cci+n de #-4&'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''21'5' Se!*ci+n !&* #-4&('''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''1'6' H*ned&''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''1'7' C%(i8icci+n'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''61'9' Ci*c$i#&( de c:ncd& ;/ie*#&< ce**d&='''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''61'>' An%i(i( )*n$%&-?#*ic&''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''71'10' C$* )*n$%&-?#*ic'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''>1'11' R@+n de *ed$cci+n'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''11

1'12' C*) ci*c$%n#e'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''121'1' Mne.& de -#e*i%e(''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''1

C!"#$%& II'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''162' C:ncd& de -ine*%e(''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''16

2'1' O/.e#i&'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''162'2' F$nd-en#& de c:ncd&''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''162'' C&n&ce* e% -#e*i%'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''172'3' P*&!iedde( de % -#e*i''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''192'5' C%(i8icci+n de %( !*&!iedde( de %&( -#e*i%e(''''''''''''''''''''''''''''''''''''1>

2'5'1' P*&!iedde( 8"(ic('''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''1>2'5'2' P*&!iedde( -ecnic(''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''1>2'5'' De8&*-ci+n de %&( M#e*i%e('''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''212'5'3' P*&!iedde( Re%#i( % De8&*-ci+n''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''22

2'6' Re%ci+n E(8$e*@& De8&*-ci+n''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''22'7' P&(#$%d& de Ri##in)e*''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''232'9' P&(#$%d& de Bic''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''232'>' P&(#$%d& de &nd''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''252'10' Te&*" de &nd'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''25

C!"#$%& III''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''29' An%i(i( de% !*&ce(& de c:ncd&''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''29

'1' O/.e#i&'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''29

'2' I-!&*#nci de% c:ncd& en %&( *e($%#d&('''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''29'' De(c*i!ci+n de % !%n# de c:ncd&''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''2>'3' C:ncd&* !*i-*i&'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''1'5' H*ne*&( (ec$nd*i&('''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''2'6' C:ncd&*e( Sec$nd*i&('''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''2'7' H*ne*&( #e*ci*i&('''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''9' C:ncd&*e( #e*ci*i&(''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''>' Fi%&(&8" de O!e*ci+n''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''3

'>'1' In#*&d$cci+n'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''3'>'2' O!e*ci+n en %"ne de -in!%n#''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''5'>'' Fc#&*e( de di(!&ni/i%idd ;$#i%i@ci+n e8ec#i= , di(e4&''''''''''''''''''''6

'>'3' V*i/i%idd en %( c*c#e*"(#ic( de% -ine*%'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''7'>'5' V*ici&ne( en e% ($-ini(#*& & de-nd de -ine*%'''''''''''''''''''''''''''''9'>'6' P$# )ene*% !* e% c-/i& de% #i!& de -ine*%''''''''''''''''''''''''''''''''''9


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PROCESO Y OPERACIN DE CHANCADO

'10' Line-ien#&( Gene*%e( de O!e*ci+n'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''>


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C!"#$%& I

1' C&nce!#&( )ene*%e( de *ed$cci+n , -ne.& de -#e*i%e(

1'1' O/.e#i&Identificar conceptos bsicos de chancado y manejo de materiales.

1'' P*e!*ci+n -ecnic de -ine*%e(La preparacin mecnica de minerales regula el tamao de la mena ya que es unproceso de separacin fsica de los granos de los minerales valiosos de losminerales de ganga, para as producir una porcin enriquecida concentrado, quecontiene la mayor parte de los minerales valiosos, y una descarga o colascompuestos predominantemente de los minerales de ganga. La separacin de losminerales valiosos de la ganga se realia por medio de la reduccin de tamao oconminucin lo cual implica la trituracin hasta un tamao de partcula tal que elproducto de la trituracin sea una mecla de partculas de mineral y de gangarelativamente limpias.

1'3' Li/e*ci+n

!igura "#$% Liberacin de partcula antes y despu&s de la conminucin

'no de los principales objetivos de la conminucin es permitir la liberacin odesprendimiento de los minerales valiosos para separarlos de los minerales deganga asociados en el tamao de partcula ms grueso posible. (i se logra dichopropsito, entonces no solamente se ahorra energa por la reduccin de la cantidadde finos que se produce, sino que cualquier etapa de separacin siguiente se facilita,resultando ms econmica la operacin.

)l grado de liberacin se refiere al porcentaje de mineral que e*iste como partculaslibres en la mena en relacin al contenido total.

1'5' Red$cci+n de #-4&

Las primeras etapas de conminucin que se realian para facilitar el manejo delmaterial proveniente de la mina es la etapa de chancado para separar el mineral de

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la ganga. )l chancado se realia con material seco y el mecanismo de reduccin detamao es la compresin o impacto.

+ebido a que estas son etapas que consumen grandes cantidades de energa, lafilosofa en la aplicacin de cada etapa, es moler lo mnimo necesario. La abla "#$muestra los rangos de tamao de aplicacin de cada una de las etapas.

abla "- $% angos de tamaos de aplicacin en cada etapa

E#! S$/e#! Rn)& T-4& E$i!&C:ncd&; 100 c-0'5 c- =

P*i-*i&

Sec$nd*i&

Te*ci*i&

100 c-10 c-

10 c-1c- ;39=

1c-0'5c- ;913=

C:ncd&* deMnd"/$% &Gi*#&*i&

C:ncd&* C&n&E(#nd*

C:ncd&* C&n&C/e@ C&*#

)l proceso de reduccin de tamao normalmente se lleva a cabo en varias etapas,ya que el tamao de colpa /rocas grandes0 que es generado por la tronadura es tangrande, que no permite que estas sean reducidas de tamao con una sola etapa dereduccin. )s com1n que para llegar al tamao de partcula deseado, se necesitantres o cuatro etapas de reduccin o chancado.

)l n1mero de etapas de reduccin que es necesario utiliar depende de lascaractersticas de la durea, abrasividad y caractersticas de fractura del mineral. 2adems tambi&n depende de la granulometra y geometra del producto que sedesea obtener.

3ara reducir de tamao a las partculas e*isten varios m&todos, entre los que seencuentran los siguientes%

a0 4ompresin

b0 Impacto

c0 5brasin

d0 4ombinacin de los antes mencionados

)n la minera metlica los equipos de reduccin ms utiliados, son aquellos quebsicamente comprimen las partculas contra una superficie rgida adems de entresi mismas6 y estos son conocidos como chancadores por compresin. Loschancadores por compresin se caracterian por generar un producto con un rangogranulom&trico relativamente estrecho y no generar una cantidad apreciable departculas ultra finas /menores a 788 mallas yler0. )ntre este tipo de chancadores,se encuentran los chancadores% giratorios, de mandbula, de cono, y de rodillos6

siendo los tres primeros los ms usados.

1'6' Se!*ci+n !&* #-4&(

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)s la operacin en la que se produce la separacin de un sistema particulado, deuna cierta distribucin granulom&trica, en dos fracciones, una con una distribucinen que prevalecen los tamaos mayores y otra en la que prevalecen los tamaos

menores.)l principio utiliado para producir la separacin depende de la magnitud de lostamaos de las partculas que componen el sistema. 4uando se trata de tamaosgruesos la separacin se produce por impedimento fsico de una superficie provistade aberturas, la que retiene sobre ella aquellas partculas con tamaos mayores quesu abertura6 en este caso la operacin se denomina harneado. 4uando los tamaosde la distribucin son relativamente pequeos, la separacin se realia haciendo usode principios hidrodinmicos /sedimentacin0 y la operacin recibe el nombre declasificacin.

"o e*iste un tamao de partcula que represente una frontera entre la aplicacin de

estos dos principios, sino que ms bien &sta queda definida principalmente por laeficiencia de los equipos y la magnitud y naturalea de la operacin.

)*iste una gran variedad de propsitos que justifican una separacin por tamaos,los principales, en la industria minera son%

3revenir la entrada de finos a las etapas de reduccin de tamao, se evita laproduccin de lamas y se aumenta la capacidad y eficiencia del proceso.

3revenir que los gruesos pasen a la siguiente etapa, en circuito cerrado enoperaciones de reduccin de tamao.

3reparar un material de rango de tamaos ms estrecho para aumentar la

eficiencia de otras operaciones en el procesamiento de minerales% flotacin,concentracin gravitacional, etc.

1'7' H*ned&

La operacin de separar partculas, en forma mecnica, y en base a su tamao sedenomina harneo.

)s una operacin de amplio uso industrial, presentando una gran variedad deequipos. (e realia normalmente sobre materiales gruesos, perdiendo eficienciarpidamente con la disminucin del tamao de la partcula.

)n forma simple un harnero es una superficie con una multiplicidad de aberturas deuna cierta dimensin. +e tal forma que, al pasar un sistema particulado sobre ellaretendr las partculas con tamaos mayores que la abertura, dejando pasar las detamao menor. )stas superficies estn constituidas por barras paralelas, placasperforadas o mallas de alambre.

)l material retenido se denomina 9sobre:tamao9 ;gruesos< /oversie0 y el materialque pasa se denomina 9bajo:tamao9 ;finos< /undersie0. )n el caso que e*istandos superficies separadoras, el tamao de la partcula que pasa la primera superficiey queda retenida en la segunda se denomina 9intermedio9 /middling0

La eficiencia de una operacin de harneo est relacionada ntimamente con sucapacidad. 5s, un flujo de alimentacin bajo permitir un mayor tiempo deresidencia del material en el harnero, lo que contribuir a una separacin msperfecta.

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)n la prctica, el factor econmico lleva a operar con flujos relativamente altos, loque reduce el tiempo de residencia y aumenta el espesor de la cama de material quefluye sobre el harnero, y a trav&s de la cual deben moviliarse las partculas finas

hacia la superficie del harnero. )l efecto neto es una reduccin en la eficiencia.3ara una capacidad dada, la eficiencia de la operacin de harneo depende de laprobabilidad que tiene la partcula de pasar a trav&s del harnero una ve que haalcanado su superficie. )sta probabilidad est dada por el producto del n1mero deveces que la partcula choca con la superficie multiplicado por la probabilidad depaso en cada uno de los choques.

+entro de las variables que condicionan esta probabilidad est%

amao de la partcula.

!orma de la partcula. 5bertura disponible.

)nfrentar la superficie.

)l efecto de la forma de la partcula es muy importante en el 9tamao crtico9 ya queeste corresponde a un tamao muy cercano al tamao de las aberturas. Laprobabilidad de que ests partculas sean clasificadas como sobretamao obajotamao depender principalmente de que la partcula se presenta a la aberturaen la orientacin adecuada.

!igura "#7% 5trapamiento de partculas de tamao crtico en las aberturasdel harnero

3or otra parte, e*isten varios factores que afectan la probabilidad de paso de lapartcula a trav&s de la malla%

E% n)$%& de !*&i-ci+n de % !*#"c$% % ($!e*8icie% =ientras ms

perpendicular sea esta apro*imacin, mayor ser la probabilidad de paso.O*ien#ci+n de % !*#"c$%3ara partculas de forma irregular siempre e*istir unaorientacin en que &sta presentar una seccin transversal mnima, lo que aumentala probabilidad de paso.

L 8*cci+n de *e %i/*e de % ($!e*8icie )sta fraccin de rea decrece aldisminuir el tamao de la abertura.

N#$*%e@ de% -#e*i%)s otro factor muy importante, pues la eficiencia se reducedrsticamente cuando e*iste una alta fraccin de partculas con tamaos cercanos ala abertura, ya que esta situacin favorece el bloqueo de la malla reduci&ndose

significativamente el rea libre.

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H$-edd , !*e(enci de *ci%%(5mbas producen aglomeracin de partculas ybloqueo de las aberturas. )l harneo debe realiarse preferentemente con materialessecos o con pulpas, pero nunca con materiales con alta humedad. )l harneo de

pulpas es ms eficiente que en seco, pues el agua lava las partculas gruesas ylimpia la superficie del harnero6 sin embargo, el costo de secado de los productoshace que se prefiera la operacin en seco.

)n el marcado e*isten varios tipos de harneros, a continuacin se muestra cuatrotipos de harneros seg1n su inclinacin.

!igura "#>% ipos de harnero seg1n su inclinacin

1'9' C%(i8icci+n

)l campo de la clasificacin comprende aquellas operaciones de separacin portamaos que utilian como principio de separacin la velocidad de sedimentacin.)ntendi&ndose por velocidad de sedimentacin, la velocidad relativa entre un fluido yun slido que se produce por la accin de un campo de fueras e*terno como elgravitatorio o uno centrfugo.

1'>' Ci*c$i#&( de c:ncd& ;/ie*#&< ce**d&=Los circuitos abiertos de chancado son principalmente utiliados cuando no sedesea una gran e*actitud de tamao en el producto. 3ero cuando se desea producirun producto muy e*acto en t&rminos de tamao m*imo, entonces se utilia lo quese conoce como un circuito cerrado6 en el cual el material que es producido por elchancador es pasado por un harnero vibratorio, y el sobre tamao de este esretornado al chancador para ser procesado por este una ve ms.

4uando se utilia un harnero vibratorio antes del chancador, se dice que elchancador est operando en circuito abierto, pues ning1n material que es chancadoes retornado a este. )l propsito de utiliar harneros en circuitos abiertos de

chancado, es para sacar antes del chancador todas aquellas partculas que sonmenores al tamao del setting del chancador y que no necesitan ser reducidas detamao. 2 al eliminar las partculas antes mencionadas no solo de consigue

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procesar ms mineral por la planta, sino que tambi&n se consigue evitar lossiguientes problemas%

a0 ?enerar partculas finas y ultra finas.

b0 +esgaste innecesario de los revestimientos del chancador

c0 4analiaciones de material, que causan desgaste disparejo de losrevestimientos

d0 )mpaquetamiento de finos dentro del chancador, que causan paradasinnecesarias de estos para desatorarlos

4uando se trabaja un chancador en circuito cerrado, la capacidad de chancado sereduce debido a que la carga que es retornada al chancador ocupa un espacio quenormalmente sera ocupado por carga fresca. )n la !igura @ se muestra un esquemade circuito cerrado y abierto.

!igura "#@% )squema de un circuito abierto y cerrado

1'10' An%i(i( )*n$%&-?#*ic&)l anlisis granulom&trico se usa para evaluar y controlar las operaciones deconminucin y clasificacin. )l anlisis se realia por tamiado en el laboratorio,mediante procedimientos estndar, sobre muestras tomadas en la planta.

5plicaciones tpicas de los conceptos de anlisis granulom&trico son%

4onocimiento e interpretacin del anlisis granulom&trico de laalimentacin a la aglomeracin /producto final del chancado0 y correlacincon los resultados

4omparacin de la entrada y la salida del tambor, para ver la conminucin

que se produce por la reaccin del cido y el refino sobre el mineral/chancado qumico0

(iguiendo procedimientos estndares, la muestra se seca y luego se reduce de pesomediante m&todos de laboratorio manuales /cono y cuarteo o con cortador Aones0 oautomatiados, hasta obtener el peso adecuado para el anlisis granulom&trico. Lasfracciones de tamao mayor, digamos sobre una pulgada, se separan previamenteen forma manual o en tamices de mayor superficie y el resto, hasta un lmite inferioren el orden de >B Cm, se clasifica en forma mecnica en tamices estndar de D< o$7


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!igura "#F% oap yler y tami

Las series de fracciones y tamices estndar usados en forma habitual son% yler,5(= e I(G, y es conveniente seleccionar una serie dada y luego mantenerla, paraun mejor control a trav&s del tiempo. )l tamao de la abertura se e*presa enpulgadas, milmetros o mallas /mesh0. La unidad malla o mesh es definida como el

n1mero de aberturas en una pulgada lineal para un espesor estndar de alambre. Labase de la serie es la malla 788, equivalente a B@ Cm, com1n a las tres series. /Eer!igura H0

!igura "#H% epresentacin de la abertura de una malla

5 continuacin se muestra la serie yler, que es la ms tradicional y obedece a unaprogresin geom&trica con ran ra cuadrada de dos. /Eer abla "# 70 Las seriesI(G y 5(= son muy semejantes a la yler, con diferencias a nivel de las fraccionesde mm o algunos micrones.

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abla "#7% =edidas de mallas utiliadas en el anlisis granulom&trico

)l tamao de las partculas que pasan una malla, pero quedan retenidas en lasiguiente, se puede calcular como una media geom&trica o la media aritm&tica entrelas aberturas nominales de ambas mallas, para caracteriar el tamao de laspartculas en el intervalo.

2

1

==1di;Kdi;;=)e&-e#*ic&;d! +=

2

==1di;di;=*i#-?#ic&;d! ++=

dp% +imetro promedio.

di% 5bertura de la malla./di$0% 5bertura de la malla siguiente, en la columna de tamices.

La progresin geom&trica cuya ran es la ra cuarta de dos comprende las mallasya indicadas y las mallas intermedias 7.F:>.F:F:B:J:$7:$H:7@:>7:@7:D8:$$F:$B8:7F8y >7F mesh, siendo estas dos 1ltimas, equivalentes a H7 mm y @@ mm, de usofrecuente para el anlisis granulom&trico de las fracciones bajo 788 mesh.

)l resultado del anlisis es el peso parcial sobre cada malla y el peso del materialbajo la malla inferior de la serie de tamices en que se hio el anlisis. )l resultado sepuede e*presar en pesos acumulados sobre o bajo cada malla y presentarse enforma grfica usando una escala normal en las ordenadas y una escala logartmica

en las abscisas6 con lneas apro*imadamente rectas para las distribucionesgranulom&tricas tpicas.

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1'11' C$* )*n$%&-?#*ic

odo material p&treo, en estado natural o producto de trituracin aparece endiferentes dimetros de partculas. (i se organian estos tamaos y los porcentajesque pasan entre dos mallas del tamao que nos interesa conocer habremosconstruido una curva granulom&trica.

!igura "#B% 4urva ?ranulom&trica

abla "#>% abla de anlisis granulom&trico, base para la realiacin de una curva granulom&trica

)*isten funciones estadsticas que relacionan y modelan el comportamientogranulom&trico de un sistema particulado, el optar por una u otra se justificare*clusivamente por el grado de ajuste de la curva obtenida, entre &stas podemosdistinguir.

F*cci+n *e#enid !*ci% 3robabilidad de encontrar, partculas que pasan unamalla pero quedan retenidas en la malla siguiente, es decir, la fraccin de partculascomprendidas entre el tamao de la malla que atraviesan de abertura di y lasiguiente malla en que quedan retenidas de abertura /di$0.

8;= -i-#

f/*0% !raccin retenida parcial.

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mi% =asa de partculas que pasan una malla pero quedan retenidas en la mallasiguiente.mt% =asa total de la muestra a tamiaje.

F*cci+n *e#enid c$-$%d !raccin de partculas mayores a la malla * deabertura di. 3robabilidad de encontrar partculas mayores a un tamao di.

R;= 8;=/*0% !raccin retenida acumulada sobre la malla *.

F*cci+n c$-$%d !(n#e 3robabilidad de encontrar, partculas menores a untamao di. !raccin de partculas menores a la malla * de abertura di.

R;= F;= 1!/*0% !raccin acumulada pasante sobre la malla *.

La curva nos indica en el eje horiontal las aberturas de diferentes mallas enpulgadas, mm /milmetros0 o en Km /micrones0 y en el eje vertical el que pasa.3odemos construir diversos cuadros derivados de la misma curva granulom&trica,dependiendo de los intervalos que nos interese conocer.

3or ejemplo, en la !igura D, se muestran dos curvas granulom&tricas /5 y M0, lacurva /50 representa la distribucin de tamaos de un material en la salida productode una etapa de conminucin, mientras que la curva /M0 representa la alimentacin adicha etapa. )l ndice 3D8indica que el D8 del material analiado est bajo un

tamao de partcula de $H mm, mientras que !D8indica que el D8 del material estbajo @88 mm /roca de tronadura0.

3or tanto el 3D8nos indica que el D8 de la cantidad de un mineral estar bajo untamao ;*< dado por la curva. )l 3D8y el !D8tienen unidades de longitud.

!igura "#D% )jemplo de dos tpicas curvas de anlisis granulom&trico

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A


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;)n la prctica se busca obtener una curva lo ms pronunciada posible, ya que estoindica una buena etapa de separacin y conminucin indica que una partcula es fracturada en tres partes. =ientras mayorsea la ran de reduccin se necesitar una mayor cantidad de etapas deconminucin.

La ran de reduccin es el cuociente entre el 3 D8y el !D8. (i hacemos referencia ala grafica H, el ndice ser N @88O$H N 7F.

1'1' C*) ci*c$%n#e

)n las operaciones de conminucin en circuito cerrado, se incorpora el concepto decarga circulante, normalmente e*presada en , que corresponde al peso de la cargaque recircula en relacin a la carga fresca. 4argas circulantes tpicas son ladescarga del material grueso de los ciclones /underfloP0 que retorna al molino y elsobretamao de los harneros terciarios /oversie0 que retorna a su alimentacindespu&s de haber pasado por los chancadores terciarios, que es nuestro caso.

)jemplo% 3ara las condiciones y parmetros de diseo, el balance del circuitoterciario cerrado de la planta de chancado operando a la capacidad nominal enestado estacionario, es%

5limentacin fresca a los harneros% >,$8J tOh(obretamao de los harneros terciarios% 7,>H> tOh5limentacin a los harneros terciarios F,@B7 tOhMajotamao de los harneros terciarios >,$8J tOh4arga circulante N /7,>H> O >,$8J0 Q /$880 >D.B

La carga determina en forma directa el n1mero de chancadores terciarios enoperacin y marginalmente el n1mero de harneros terciarios en operacin. +e igualmodo, es un dato importante en la evaluacin de la operacin de la planta y unaherramienta para manejar la granulometra del producto final.

3ara aberturas dadas en las mallas de los harneros, los parmetros fundamentalesque determinan la carga circulante son las caractersticas del mineral y la aberturade los chancadores primarios, secundarios y terciarios. La abertura de los harneroses un factor relevante6 pero, para una planta dada es valor constante, ya que sucambio es una decisin que debe ser avalada por estudios previos. )n formaespecfica, las caractersticas del mineral y la abertura de los chancadores primariosy secundarios se refleja en la granulometra de la carga fresca alimentada a losharneros terciarios, en la cual es relevante el bajo la malla de corte de estosharneros.

La abertura /setting0 de los chancadores terciarios influye en forma principal en lacarga circulante y en la calidad del producto%

'n 4(( /closed side setting0 ms cerrado disminuye la carga circulante,aumenta el contenido de finos en el producto y disminuye el costo de transportede la carga circulante.

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'n 4(( /closed side setting0 ms abierto aumenta la carga circulante, disminuyeel contenido de finos en el producto y podra disminuir el costo de trituracin enel chancado terciario.

4omo la operacin normal es con un n1mero entero de chancadores ms unafraccin de chancador, el valor de esta fraccin puede influir en la decisin decontrol de la carga circulante.

)n otras palabras, el control de la carga circulante est relacionada por factoresoperacionales, de costos y en especial en aspectos relacionados con lasnecesidades de la li*iviacin en pilas.

'na estimacin rpida y permanente de la carga circulante es el cociente entre lacarga medida en el pesmetro de la correa de alimentacin a los chancadoresterciarios y la carga fresca, medida en los pesmetros de las correas alimentadorasa los harneros secundario o en la correa de producto final que alimenta al silo. (i

bien hay un desfase en la medicin de los diferentes pesmetros, el promedio de untiempo raonable o la observacin de la tendencia es suficiente para apreciar elcomportamiento de esta variable.

)n las plantas de chancado se realian en forma peridica muestreos y anlisisgranulom&trico en las diferentes correas de la planta /una ve a la semana, en formabisemanal o una ve al mes, dependiendo de la variabilidad de la operacin0 y estasmediciones son la oportunidad de verificar la carga circulante.

1'13' Mne.& de -#e*i%e(

Los valores de los minerales o rocas son llevados a su ptimo punto en las etapasdel proceso de reduccin de tamao, control de tamao, enriquecimiento ymejoramiento.

)ntendemos por manejo de materiales a las tecnologas o sub operaciones quehacen avanar un proceso con un mnimo de inconvenientes, tanto en la capacidadcomo en el flujo. +entro de estas tecnologas estn%

4arga y descarga

5lmacenaje

5limentacin

ransporte

La finalidad del manejo de materiales es transformar una operacin discontinua encontinua.

(in una preparacin adecuada para el manejo de materiales ning1n sistema deproceso funcionara. +istintas etapas de procesos podran estar en diferentesubicaciones, podran tener varias condiciones de alimentacin, y estar en distintosciclos de turnos.

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!igura "#J% 5lgunos componentes de la operacin de manejo de materiales

+entro de los principales componentes de manejo de materiales en una operacinde reduccin de tamao estn% los acopios /stocR pile0, buones, silos, correastransportadoras, stacRer, etc.

!igura "#$8% +iferentes tipos de apilamiento en una operacin industrial

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!igura "#$$% 4orrea rotopala /componente de manejo de material0

!igura "#$7% )jemplos de alimentadores utiliados en procesos industriales.

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C!"#$%& II

2' C:ncd& de -ine*%e(

2'1' O/.e#i&Identificar fundamentos del proceso de chancado

2'' F$nd-en#& de c:ncd&

)l objetivo del chancado es la reduccin del tamao de las rocas y, seg1n esto, laprimera pregunta que surge es por qu& la accin no se hace de una sola ve. )sdecir, que un equipo tome un troo de material y lo convierta en arena en un solopaso.

+esafortunadamente, los ingenieros y e*pertos en chancado no han podido

desarrollar a1n una mquina capa de realiar el proceso de una sola ve paratodos los tipos de materiales. 3or esto, en la mayora de las aplicaciones, sonnecesarias varias etapas de fragmentacin y ms de un equipo.

)l hecho que e*ista chancado y molienda y no slo uno de ellos, responde a dosmotivos muy claros% factibilidad t&cnica y econmica. )*iste un lmite para el cual loschancadores son eficientes y, pasado &ste, realian muy poco trabajo encomparacin con la energa consumida. 3ara este caso e*isten otras mquinas querealian la reduccin de material con un rendimiento mucho mayor% los molinos.

4uando un chancador comiena a funcionar, su rendimiento va de acuerdo a lareduccin entre la abertura de alimentacin y la abertura de descarga. 5 medida que

el material pasa por la cmara de chancado con el fin de ser reducido y el equipo noconsigue tal objetivo, se diminuye la abertura del equipo de manera tal de alcanartal necesidad. 4uando un equipo chancador con su abertura ms pequea nopresenta la posibilidad de reducir, ser necesario otro equipo con el cual alcanar lagranulometra deseada. +e aqu que e*ista chancado primario, secundario, terciarioy cuaternario.

)l proceso sigue hasta que se llega a un punto en el cual no se alcana el tamaodeseado y donde los tamaos necesarios slo se logran por medio de la molienda.

4abe destacar que si se insiste en la utiliacin de una determinada mquina esposible que se logre reducir el tamao hasta lo deseado, pero econmicamente noes viable.

3or este motivo es necesaria la e*istencia de dos procesos% chancado y molienda,los que juntos logran el objetivo de la conminucin, el material con un tamao yforma dados, adems de la liberacin de la especie 1til.

)*isten varios tipos de chancadores, cada uno de los cuales tiene un trabajoespecfico, ya sea en la fragmentacin de grandes bolones /chancadores giratorios,de mandbulas e impactadores0 o en la fragmentacin de material de tamaointermedio /chancadores de cono y chancador de rodillos0, o en la fragmentacin detamaos pequeos y con forma c1bica /chancadores de rodillos, chancadores de

martillos e impactadores de eje vertical, E(I0.4ada uno de estos equipos tiene un campo especfico, lo que no implicanecesariamente que no pueda realiar otra funcin ms que la que le corresponde.

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odo chancador, sin embargo, se puede utiliar en los casos en que e*istancondiciones para ello. )sto es importante ya que si bien un chancador puede

fragmentar todo tipo de roca, esta fragmentacin tiene que efectuarse en formaeconmica.

Gtro de los factores que influyen en la imposibilidad de realiar el chancado de unasola ve es la compactacin o atasque de material. 'na medida de la compactacindel material es la diferencia entre la densidad real y la densidad aparente delmaterial. =ientras mayor es esta diferencia, menor es la compactacin.

(i comparamos un troo de roca con una muestra de material chancado o productode una tronada, encontraremos que la roca slida es de mucha mayor densidad. Losespacios o Sbolsones de aire en el material tronado hacen que esta densidadaparente sea menor.

2'3' C&n&ce* e% -#e*i%

La cantidad de etapas necesarias para la fragmentacin total del material dependerde dos aspectos% el tamao del producto requerido y su relacin con el tamao dealimentacin6 y la durea o resistencia a la fragmentacin del material.

Lo primero es muy importante ya que si el tamao de producto es muy cercano altamao de alimentacin, lo ms probable es que se requiera pocas etapas defragmentacin6 mas si e*iste gran diferencia entre &stos y se requiere una granran de reduccin para el proceso, estaremos limitados a la ran de reduccin delos equipos de chancado.

Lo que se debe hacer en definitiva es elegir el tipo de mquinas que permitaconseguir la reduccin requerida y ubicarlas en una cadena de tal manera que juntasproporcionen esta disminucin de tamao.

)n tanto, la resistencia a la fragmentacin es fundamental ya que afecta la ran dereduccin por un lado y, por otro, definir qu& tipo de mquina se puede utiliar.

'n material con bajo ndice de trabajo es fcilmente fragmentable, por lo que laran de reduccin del chancador es alta, disminuy&ndose las etapas necesarias defragmentacin de la planta de chancado. 3or el contrario, si un material tiene unndice de trabajo alto ser imposible utiliar una abertura de salida muy estrecha,

para no producir sobrecargas, con lo que se necesita mayor cantidad de etapas defragmentacin para alcanar el tamao de producto deseado.

+e lo anterior se puede inferir que la resistencia a la fragmentacin es una propiedadmuy importante del material a tratar y es fundamental determinarla.

especto del consumo especfico de energa, a manera de ejemplo6 losinvestigadores ose y (ullivan, demostraron que en las etapas de chancado y mo:lienda convencional, la energa mecnica transferida a las partculas de un mineralsupera entre $88 a $.888 veces el consumo terico de energa requerida para crearnuevas superficies, es decir, menos del $ del total de la energa entregada al

equipo de conminucin, es efectivamente empleada en la fragmentacin de laspartculas. )n general, se ha logrado establecer que gran parte de la energamecnica suministrada a un proceso de conminucin, se consume en vencer

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resistencias nocivas de diversos tipos, tales como%

$.: +eformaciones elsticas de las partculas antes de romperse

7.: +eformaciones plsticas de las partculas, que originan posteriormentela fragmentacin de las mismas>.: !riccin entre las partculas.@ : Eencer la inercia de las pieas de la mquina.F.: +eformaciones elsticas de la mquina.H.: 3roduccin de ruido, calor y vibraciones de la instalacinB.- ?eneracin de electricidad.D.: oce entre partculas y pieas de la mquina.J.: 3&rdidas de eficiencia en la transmisin de la energa el&ctrica y

mecnica.

La breve discusin anterior, pone en relieve la necesidad de establecer correlacionesconfiables entre la energa especfica /TPh.Oton0 consumida en un proceso deconminucin y la correspondiente reduccin de tamao alcanada en dicho proceso,a objeto de determinar la eficiencia energ&tica de los respectivos equipos, facilitar suapropiada eleccin y proyectar su correcto dimensionamiento a escala industrial. )neste sentido.

2'5' P*&!iedde( de % -#e*i

La materia est constituida por mol&culas y &stas a su ve por tomos. )stoselementos se unen mediante enlaces fuertes /enlaces inicos, covalentes, metlicos,etc&tera0 y d&biles /fueras de Ean der Uals y puentes de hidrgeno0.

La materia puede estar en estado slido, lquido y gaseoso6 en estado slido hayrigide en la posicin de las partculas mientras que los fluidos permitendesplaamientos entre sus elementos. )l estado de la materia influye en laspropiedades de los materiales /densidad, cohesin, etc&tera0. )n funcin de laposicin de las mol&culas pueden estar en estado cristalino, forma regular, o enestado amorfo, posicin aleatoria de las partculas.)n los materiales cristalinos nos encontramos con planos de distintocomportamiento, mientras que los materiales amorfos al tener una posicin aleatoriahace que su disposicin en el espacio sea homog&nea6 la mayor parte de losmateriales de construccin son amorfos.

2'6' C%(i8icci+n de %( !*&!iedde( de %&( -#e*i%e(

2'6'1' P*&!iedde( 8"(ic(

C&:e(i+n !uera que ocasiona la unin entre las partculas del material, estrelacionada con las fueras atmicas.

P&*&(idd elacin entre el volumen de poros y el volumen total.

H&$edd amao total de los huecos entre el volumen del conjunto.

A/(&*ci+n 3orcentaje de agua absorbida e*presada en tanto por ciento de el peso

de la materia seca6 depende de la porosidad y de las condiciones, ya que no todoslos poros son accesibles. La absorcin m*ima se obtiene en laboratorio medianteebullicin o haciendo el vaco.

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C&e8icien#e de (#$*ci+n )s el volumen absorbido en condiciones normalesdividido por el volumen absorbido en condiciones de laboratorio. Influye en el

comportamiento del material frente agresiones qumicas y agentes e*teriores sobretodo en materiales granulares.

Pe*-e/i%idd !acilidad que tiene un material para ser atravesado por un fluidocuando act1a una presin diferencial a ambos lados del material.

ndice de !&*&( 3roporcin entre el volumen total de poros y el volumen total dematerial.

C!i%*idd )s la mayor o menor facilidad que tiene un lquido de ascender odisminuir a lo largo de un poro accesible. Las condiciones geom&tricas de los porosinfluyen en la capilaridad de un dimetro determinado y no sufren ensanchamientosbruscos.

S&%$/i%idd )s la cantidad m*ima de soluto /material0 que puede e*istir en unvolumen dado de disolvente en unas condiciones determinadas de temperatura.Fin$* )s importante en los conglomerantes. (e refiere al mayor o menor grado defragmentacin del material. 5ntiguamente se meda mediante el tanto por ciento enpeso que quedaba en unos tamices, hoy se utilia el concepto de superficieespecfica que es el rea de la superficie correspondiente con la unidad de masa delmaterial.

2'6'2' P*&!iedde( -ecnic(

Re(i(#enci *$* ;#*cci+n< c&-!*e(i+n= La resistencia a rotura de un materiales la oposicin que presenta el material a ser roto por la accin de esfuerosmecnicos e*teriores.

T*cci+n 3or ejemplo, tenemos una piea prismtica de un material sometido ensus e*tremos a dos fueras iguales y opuestas. La piea est en equilibrio.(uponemos una seccin de la piea y tambi&n que el material no tiene cohesin,luego se romper. Lo que mantiene rgida a la piea a pesar de tener dos fuerasopuestas, es la cohesin, que son fueras intermoleculares. )stas fueras seoponen a las fueras de traccin /dos fueras iguales y opuestas situadas en el ejede la piea0. (i la fuera crece y es mayor que las fueras de cohesin se produce la

ruptura del material, es el valor m*imo que es capa de aguantar el material.(i ahora quitamos una parte de la piea, para que siga en equilibrio habra queintroducir unas fueras equivalentes a la fuera que tenamos antes al otro lado de lapiea.

)stas fueras son muy numerosas, si en este conjunto de fueras consideramos unelemento que tenga una unidad de rea, la resultante de las fueras que act1andentro de ese elemento de rea unidad son las fueras de tensin a la que estsometida la piea. 4uando act1a la traccin aparecen unas fueras de tensin,cuando la traccin es mayor que las fueras de tensin se produce la ruptura6 alvalor lmite de la tensin a la cual se rompe la piea es la resistencia de traccin.

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F F F FCOMPRESIN TRACCIN

!igura "#$>% Ilustracin que muestra hacia donde se ejerce la fuera sobre el cuerpo durante lacompresin y la traccin

C&-!*e(i+n )jemplo, dos fueras iguales y opuestas a lo largo del eje de simetra.enemos unas tensiones y un valor lmite de tensin que es el valor limite de laresistencia a comprensin. Los materiales p&treos tienen una mayor comprensin ymenor traccin.

Los metales son iso:resistentes /igual compresin de traccin0. )n el hormign o enlos materiales p&treos a esfueros de comprensin la rotura viene dada en forma degrietas que se producen paralelas al eje de actuacin de las fueras, tambi&naparecen conjunto de tracciones que son perpendiculares a las compresionesprincipales. Gtras veces el material rompe por grietas inclinadas que correspondenal m*imo esfuero cortante, grietas inclinadas relacionadas al esfuero principal.

Re(i(#enci c&*#d$* )s similar al anterior. 5 ambos lados de una seccintenemos esfueros que act1an con sentido contrario. La piea est sometida a unesfuero de cialladura.

F F

F F

!igura "#$@% Ilustracin que muestra hacia donde se ejerce la fuera sobre el cuerpo durante laresistencia o cortadura

Los materiales se mantienen unidos /partculas0 a trav&s de las fueras de cohesin.)stas son paralelas a la superficie. (i consideramos un elemento de rea unidadtenemos unas fueras interiores derivadas de la cohesin, la resultante es la tensincortante. La resistencia a cortadura del material viene definida por la m*ima tensin

constante que puede soportar el material. )n los metales es del orden del F8 porciento de la tensin cortante.

Re(i(#enci 8%ei+n )n una seccin del material se introducen unos esfueros detraccin que alargan la fibra del material y en otra seccin de la piea se introducenunos esfueros de compresiones. )n la parte de la traccin se produce unalargamiento mientras que en la parte de la compresin se produce un acortamiento.)n la parte media est la fibra neutra que ni se alarga ni se acorta. )n consecuencia,cuando supera la capacidad de cohesin se produce la ruptura del material.

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TRACCI N

COMPRESIN

!igura "#$F% Ilustracin que muestra hacia donde se ejerce la fuera sobre el cuerpo durante laresistencia a la fle*in, se ejerce compresin y traccin.

D$*e@ )s la capacidad que tiene un material para oponerse a ser deformado en susuperficie por la accin fsica de otro. +epende de las caractersticas del material/tomos, mol&culas0. La durea es mayor cuando mayores son las fueras decohesin de los tomos.

D$*e@ % *%%d& =ide la resistencia a ser rallado por otros, se mide respecto a

unos patrones que forman la escala.D$*e@ !ene#*ci+n esistencia de un material a ser penetrado en su superficiepor la accin de otro, depende del tipo y forma /cnica, cilndrica, etc&tera0.

D$*e@ e%(#ic 4omportamiento del material a ser sometido a un impacto de otromaterial que choca con &l. (e mide por la accin de una barrena fijada, midiendo eltiempo que tarda en hacer una huella definida.

Re(i(#enci /*(i+n esistencia que presenta un material a ser desgastado porfrotamiento con otro material o por estar sometido a impactos de otros materiales.

2'6'' De8&*-ci+n de %&( M#e*i%e(

De8&*-/i%idd 4apacidad de los materiales a cambiar de forma, antes de laruptura, frente a los agentes e*ternos.

De8&*-ci+n5largamiento o acortamiento unitario de un material por los agentesque act1an sobre &l, es adimensional. 3odemos establecer una relacin entre losesfueros a los que est sometido el material y las deformaciones /curva tensin:deformacin0. 3ara dimensionar un material tendremos que saber las tensionesinternas y para eso necesitamos la historia de sus deformaciones /sobre todo enmateriales no metlicos0.

E%(#icidd )studia los materiales como entes que cumplen la ley de VooRe.

Tie-!& de *e%.ci+n )s el tiempo que transcurre desde que un material alcanauna tensin interior inicial hasta que alcana el valor de esa tensin dividida por eln1mero e. 'n lquido perfecto tiene como tiempo de relajacin 8, mientras que unslido perfecto tiene como tiempo de relajacin infinito. La deformacin se haestudiado por "ePton. Los materiales de construccin se pueden agrupar enelsticos, viscosos y plsticos.

C$e*!&( e%(#ic&( 4uando la accin de agentes e*teriores que provocandeformacin cesa tambi&n cesa la deformacin y vuelve al estado primitivo.

C$e*!&( ide%e( e%(#ic&( 3ueden ser de dos tipos dependiendo de si siguen la

ley de VooRe /VooReanos, no VooReanos0. Los no VooReanos utilian el conceptode mdulo de elasticidad tangente o secante.

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2'6'3' P*&!iedde( Re%#i( % De8&*-ci+n

D$c#i%idd 4apacidad de un material de sufrir deformaciones por esfueros de

compresin.F*)i%idd )s la mayor o menor facilidad del material a romperse sin haber sufridocasi deformacin. 'n cuerpo frgil no se ha de confundir con un cuerpo d&bil. 3orejemplo, los hormigones de gran resistencia son ms frgiles que otros /menosfle*ibles0. )n algunos casos se usan materiales no frgiles, ya que &stos no nosindican el problema, sino que se produce la ruptura. (i es material fle*ible /no frgil0se ver una fle*in, luego nos va a indicar la ruptura.

Tencidd 4apacidad de un material para absorber un trabajo como consecuenciade su deformacin antes de llegar a la ruptura. 5l haber deformaciones plsticas yelsticas, e*isten tenacidades plsticas y elsticas.

Tencidd #% Tencidd !%(#ic Tencidd e%(#ic

Tencidd e%(#ic rabajo que es capa de absorber el material en el tramoelstico.

Tencidd !%(#ic rabajo que es capa de absorber el material en el tramoplstico.

Re(i%ienci )s la energa absorbida /energa del choque0 antes de la rupturacuando hablamos de choque o impacto. (i la medimos en TgOm y la dividiremos porla seccin de rotura en milmetros cuadrados es lo que llamamos resiliencia. Losmateriales frgiles sern poco tenaces al tener poca deformacin.

E(8$e*@&( de 8#i) ;e(8$e*@&( *e!e#id&(= 4uando un material est bajo unesfuero repetitivo el material rompe bajo ese esfuero aunque este disminuya frentea la fatiga.

2'7' Re%ci+n E(8$e*@& De8&*-ci+n

)n la !igura $H se observa que los esfueros unitarios y las deformaciones unitariasson proporcionales hasta el punto /a0, al continuar cargando ms all del punto /b0 ladeformacin aumenta rpidamente en relacin con el esfuero /b:c0 ms all delpunto /c0 el esfuero y la deformacin crecen sin ning1n tipo de proporcin hastallegar al punto /d0 ms all de dicho punto el esfuero unitario disminuye y ladeformacin unitaria crece hasta la rotura de la roca.

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!igura "#$H% ?rfico de relacin de esfuero unitario versus deformacin unitaria

Rn)& e%(#ic& & @&n e%(#ic)n esta ona el material se deforma bajo la accindel esfuero y al retirar el esfuero el material recupera sus dimensiones originalessin que quede ninguna deformacin /desde 8 hasta a0.

Rn)& !%(#ic& & @&n !%(#ic )s la ona donde los esfueros no sonproporcionales a las deformaciones, un material cargado que se encuentra en estaona al retirar el esfuero queda con una deformacin permanente.

E(8$e*@& de 8%$enci & !$n#& ceden#e)n este punto el material desarrolla unmarcado incremento de la deformacin sin aumentar el esfuero. )n la !igura $H elpunto cedente esta determinado por las ordenadas de /b y c0, de los cuales b es el

punto cedente superior y c el punto cedente inferior.E(8$e*@& %#i-& )s el mayor esfuero basado en el are original que puededesarrollar un material as que es la m*ima ordenada de un diagrama)sfueroO+eformacin. )n la !igura $H el esfuero 1ltimo esta determinado por laordenada del punto d.

E(8$e*@& de *$*)s el esfuero en un material basado en el rea original en elinstante en que se rompe. )s la 1ltima ordenada del diagrama representado por elpunto e.

E(8$e*@& d-i(i/%e)s el m*imo esfuero al que puede ser sometido un material

con cierto grado de seguridad.

Fc#&* de (e)$*iddelacin entre el esfuero 1ltimo y el esfuero admisible.

D$c#iidd)s la habilidad de un material para deformarse plsticamente ante lafractura bajo esfuero de traccin.

M%e/i%idd )s el mismo concepto de ductividad pero bajo un efecto decompresin.

F*)i%idd5usencia de eductividad.

2'9' P&(#$%d& de Ri##in)e*4ronolgicamente, fue Eon ittinger, en $DHB, quien por primera ve postul unarelacin entre la energa especfica consumida /)Omasa0 y el incremento de

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superficie especfica generado en las partculas durante la conminucin.

)l postulado de ittinger /3rimera Ley de la 4onminucin0 establece lo siguiente% ;La

energa especfica consumida en la reduccin de tamao de un slido esdirectamente proporcional a la nueva superficie especfica creada


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corte empleada en el clasificador, para circuitos cerrados deconminucinOclasificacin0, debiendo ser determinado e*perimentalmente /a escalaestndar de laboratorio0 para cada aplicacin requerida.

+urante el desarrollo de su ercera eora de la 4onminucin, !red Mond considerque no e*istan rocas ideales ni iguales en forma, y que la energa consumida eraproporcional a la longitud de las nuevas grietas creadas. La correlacin empricaefectuada por !. Mond, de varios miles de pruebas estndar de laboratorio con datosoperacionales de 3lanta, le permiti ganar ventaja con respecto a la controversiaTicR:ittinger, haciendo que su teora funcionara tanto para chancado como=olienda, con un error promedio de estimacin del W 78 para la mayora de loscasos estudiados por el autor.

2'11' Te&*" de &nd

Mond bas su ercera Ley de la conminucin en tres principios fundamentales, losque a su ve se basan en mecanismos observados durante la reduccin de tamaode las partculas. +ichos principios son%

= P*i-e* P*inci!i&+ado que una partcula de tamao finito ha debido obtenersepor fractura de una partcula de tamao mayor, todas ellas han debido consumir unacierta cantidad de energa para llegar al tamao actual. (e puede considerar,entonces, que todo sistema de partculas tiene un cierto ;registro energ&tico< o nivelde energa, correspondiente a toda la energa consumida para llevar las partculas altamao sealado.

(olamente una partcula de tamao infinito tendra un registro energ&tico igual a4ero /valor de referencia inicial usado por Mond, en el desarrollo de su ercera Leyde la 4onminucin0.

C&n($-& de Ene*)" Re)i(#*& de Ene*)" Re)i(#*& de Ene*)" de% P*&d$c#&A%i-en#ci+n

/= Se)$nd& P*inci!i& )l consumo de energa para la reduccin de tamao esproporcional ala longitud de las nuevas grietas producidas.

4omo la longitud e*terior de una grieta es proporcional a la ra cuadrada de susuperficie, se puede concluir que la energa consumida es proporcional a ladiferencia entre la ra cuadrada de la superficie especfica obtenida despu&s yantes de la conminucin.

+e acuerdo a lo estipulado por Mond, el parmetro U$ /ndice de trabajo0 es unafuncin del material, del equipo de conminucin y de las condiciones de operacin.3or esta ran, para ser 1til debe determinarse bajo condiciones e*perimentalesestndar de laboratorio.

c= Te*ce* P*inci!i&% La falla ms d&bil del material determina el esfuero de rupturapero la energa total consumida est controlada por la distribucin de fallas en todorango de tamaos involucrado, correspondiendo al promedio de ellas.

La Ley de Mond seala que ;la energa consumida para establecer el tamao D8

de un material es inversamente proporcional a la ra cuadrada de este tamao,defini&ndose el tamao D8 como la abertura del tami /en micrones0 que dejapasar el D8 en peso de las partculas>,7D,7>,$D,$>,D y >7,7@,7@,7$,$B,$>.

!igura "#$D% Varnero (chencR +oble +ecR pico, con aislamiento de vibraciones hacia la estructura

soportante o fundaciones

'6' C:ncd&*e( Sec$nd*i&(

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4hancador de 4ono tipo 4abea (tandard, con motor el&ctrico principal de $,888 hp,sistema de lubricacin y sistema hidrulico6 este 1ltimo para regular la abertura delchancador mediante el giro del cuerpo con los cncavos /conocido como la tuerca0,

absorber impactos en caso de entrada de materiales inchancables y liberar lacmara de chancado de bloqueos por carga o materiales inchancables.

Incluye bomba hidrulica de F8 hp para sistema de posicionamiento, dos bombas delubricacin de >8 hp /una en espera0, dos calentadores de aceite de @ RU, dosenfriadores de aceite, sistema de sello de polvo.

!igura "#$J% 4hancador de 4ono tipo cabea estndar

'7' H*ne*&( #e*ci*i&(

ipo Manana /multi:inclinacin0, $7 ft * 7D ft, decR simple. 5bertura malla de $D mm* F8 mm en la entrada de mineral y luego $D mm * $D mm. Eelocidad del harneroJJB rpm y amplitud del harnero de D.$ mm. 'n /$0 motor de BF hp. 4apacidad dediseo% $,7J8 tOh. Incluye sistema de deteccin de mal funcionamiento,encapsulamiento para disminuir las emisiones de polvo y sistema de aislamiento devibraciones hacia las fundaciones. Inclinaciones, grados >>, 7J, 7F, 7$, $B, $>, J.

!igura "#78% 4uerpo de Varnero (chencR ipo Manana (aliendo de la !brica en 5ustralia

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'9' C:ncd&*e( #e*ci*i&(

4hancador de 4ono tipo 4abea 4orta, con motor el&ctrico principal de $,888 hp,sistema de lubricacin y sistema hidrulico6 este 1ltimo para regular la abertura delchancador mediante el giro del cuerpo con los cncavos /conocido como la tuerca0,absorber impactos en caso de entrada de materiales inchancables y liberar lacmara de chancado de bloqueos por carga o materiales inchancables. Incluyebomba hidrulica de F8 hp para sistema de posicionamiento, dos bombas delubricacin de >8 hp /una en espera0, dos calentadores de aceite de @ RU, dosenfriadores de aceite, sistema de sello de polvo.

!igura "#7$% 4hancadores de 4ono =)(G ipo =3, estndar o cabea corta

'>' Fi%&(&8" de O!e*ci+n

''1' In#*&d$cci+n

La planta de chancado de (pence difiere de otras plantas en que trabajar en

campaas alternadas con mineral o*idado o sulfurado y en que no tiene un acopiode mineral grueso entre el chancado primario y el secundario. La operacin encampaas no tiene efectos significativos, porque el diseo ha considerado lafle*ibilidad necesaria para realiar el cambio del tipo de mineral en un breve tiempo,en relacin a la duracin de las campaas. La ine*istencia del acopio de mineralsignifica que desde la mina hasta el apilamiento la operacin es en lnea, lo quee*ige una operacin muy coordinada entre mina y planta, y ser el tema principalanaliado en esta seccin del manual.

)l primer aspecto a tener en cuenta es que la mina por programa operar ysuministrar mineral a la planta slo 7$ horas en un da normal y la planta podra

operar las 7@ horas. Las tres horas de diferencia provienen de las detenciones portronadura, colaciones y cambios de turno en la mina y son compensadas en partepor las capacidades de almacenamiento en la planta de chancado y en el silo.

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omando en cuenta estos hechos, la operacin de la planta de chancado debeconsiderar algunos aspectos claves, tales como%

estricciones y e*igencias relacionadas con la operacin en lnea mina:planta6entre ellas, que las variaciones en el suministro desde la mina y en lascaractersticas del mineral /granulometra y durea del mineral0, se reflejan enforma casi inmediata en la planta de chancado.

)s necesario manejar en forma eficiente las capacidades de almacenamiento demineral, para dar una mayor continuidad y estabilidad operacional a la planta6 enespecial, compensar las variaciones momentneas y las detencionesprogramadas en el suministro de mineral en un ciclo de 7@ horas de operacin.

''2' O!e*ci+n en %"ne de -in!%n#

4uando e*iste acopio de mineral grueso, se independia la operacin mina:chancado primario de la operacin del chancado secundario:terciario y a menudo laoperacin del chancado primario se asigna a la mina, para que e*ista unaresponsabilidad 1nica de mantener mineral en forma permanente en el acopio degruesos y haya una mayor preocupacin en la mina por la calidad del productoalimentado al chancador primario.

(in acopio de gruesos las condiciones operacionales ms relevantes relacionadascon la operacin de lnea de la mina y la planta de chancado:aglomeracin:apilamiento son%

La mina debe suministrar mineral en forma continua y estable, de acuerdo a lademanda de la planta, por lo cual la autoriacin de descarga a los camionesest controlada por dicha demanda. 3or otra parte, la planta de chancadotambi&n debe trabajar en la forma ms continua y estable posible, para noentorpecer el flujo de camiones de la mina y, eventualmente, llegar a paraliar lae*traccin del mineral.

)s necesario tener una operacin muy coordinada mina:planta. 3or esta ran, laestacin de despacho de camiones se ha integrado al edificio de la (ala de4ontrol del Xrea (eca y hay una sola descarga de camiones en la tolva derecepcin del chancado primario, lo que obliga a la descarga secuencial de

camiones. +entro de mrgenes raonables, un uso eficiente de la capacidad de las tolvas y

silos de la planta permite absorber las diferencias puntuales y la de un ciclonormal de 7@ horas entre mina y planta. 4omo el criterio de diseo supuso unsuministro de 7$ hOd de mineral, los esfueros que se hagan en mantener lacontinuidad de la operacin durante esas > horas de detencin irn en directobeneficio de la operacin global.

5dems, hay algunas condiciones que son recomendables aun si e*istiera el acopiode gruesos, a las cuales se debe prestar gran atencin%

3ara conseguir una operacin sin sobresaltos, se debe mantener un inventarioadelantado de mineral en pilas, para que las contingencias mayores no lleguen a

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afectar la operacin de LYO(YO)U y, por consiguiente, la produccin final decobre. 'na unidad de irrigacin supera la capacidad de un acopio tpico de grantamao.

(e debe prestar especial atencin a no perder la distancia y la holgura de tiempode seguridad entre la rotopala y el apilador, para que el retiro de los ripios nollegue a se causa de detencin de la planta.

(e debe cuidar que la utiliacin efectiva acumulada de las instalaciones est&siempre en un valor al menos igual y en lo posible mayor que la considerada enel diseo, con lo cual se crea una holgura e*tra para las contingencias.

''' Fc#&*e( de di(!&ni/i%idd ;$#i%i@ci+n e8ec#i= , di(e4&

La disponibilidad /utiliacin efectiva0 promedio de diseo para la planta de

chancado es HB de las 7@ horas /$H.8D hOd0 y la utiliacin promedio de diseopara aglomeracin:apilamiento es BF /$D hOd0. )l factor general de diseo es $.$F.

La utiliacin de HB de la planta de chancado aparenta ser baja, pero estcondicionada por las slo 7$ horas programadas para el suministro desde la mina yequivale a un BH.H de las 7$ horas base disponibles. 5 aglomeracin:apilamientose ha asignado una disponibilidad ms alta que al chancado, atendiendo el efectocompensador del silo.

La aplicacin de un HB de disponibilidad para el diseo significa que la planta dechancado es de mayor tamao que lo habitual para plantas de la misma capacidaddiaria y proporciona oportunidades futuras implcitas en el buen manejo de los

factores de utiliacin y factores de diseo del proyecto.)n una operacin en lnea, la utiliacin es el producto de las utiliaciones parcialesde cada eslabn de la cadena de produccin6 sin embargo, si dos o ms eslabonesse detienen en forma simultnea, slo se contabilia el tiempo de la detencin dems duracin, de aqu la importancia de hacer coincidir las detenciones de lasdiversas instalaciones, tanto como sea posible. La necesidad de coordinacin aplicaen forma especial a las mantenciones o reparaciones mayores y a las detencionesmayores por causas operacionales.

La necesidad de absorber contingencias menores y variaciones puntuales en elritmo de alimentacin desde la mina e*ige un mantenimiento de alta calidad, con una

disponibilidad electro:mecnica combinada para toda la lnea mina:apilamiento/programada y por imprevistos0 superior a un J8. )sto deja un mnimo de un $Fde holgura para cubrir contratiempos o demoras tpicas operacionales, como serinterrupciones menores de suministro de mineral /que necesariamente sernsuperiores a la prctica en plantas que tienen acopio de gruesos0 y eventuales faltasde capacidad de recepcin en el silo, por fallas aguas abajo.

La utiliacin efectiva es un promedio6 por lo tanto, e*istirn das en que la plantaestar en condiciones de operar en forma continua y la mina alimentarla a lacapacidad horaria nominal de la planta durante sus 7$ horas programadas. )n otraspalabras, las F8,888 tOd nominales de la planta se obtienen como promedio devalores diarios que sern ser muy bajos durante las reparaciones generales ocontingencias mayores y llegarn hasta m*imos puntuales en los alrededores deHF,888 tOd, a la capacidad nominal.

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''3' V*i/i%idd en %( c*c#e*"(#ic( de% -ine*%

3ara los parmetros del criterio de diseo, la planta de chancado operar a lacapacidad nominal con todos sus chancadores y harneros6 sin embargo, la variacinde la granulometra del mineral alimentado a la planta afectar el tonelaje efectivoalimentado a los chancadores secundarios y al de carga circulante. (iendo lacapacidad de los chancadores de tipo volum&trica, las variaciones de durea noafectan en forma significativa los flujos, sino slo la demanda de potencia.

)fecto de la variacin de la granulometra del mineral en el chancado secundario.

La prctica indica que, durante los primeros aos el mineral tiende a ser ms finoque el criterio de diseo, por lo cual la proporcin de mineral en el sobretamao delos harneros secundario disminuye. )sta es una situacin favorable, pero puedellevar a una alimentacin inestable a los chancadores secundarios6 por lo cual,

como compensacin se puede instalar mallas de menor abertura en las bandejasinferiores en los harneros secundarios y operar ms cerrados los chancadoressecundarios.

)fecto de la variacin de la granulometra del mineral en la carga circulante.

'n mineral ms fino que el considerado para el diseo significa que una proporcinmayor de la carga fresca pasa de inmediato a producto final en los harnerosterciarios, disminuyendo la carga circulante.

3ara una abertura dada en los chancadores terciarios, la carga circulante determinael n1mero efectivo de chancadores terciarios en operacin, n1mero que se auto:regula por la condicin de alimentacin atollada /choRe feeding0.

3or otra parte, la carga circulante afecta, pero en menor grado, la tasa dealimentacin a cada harnero terciario, dado que las variaciones de carga circulanteson un valor marginal en la alimentacin a los harneros /carga fresca ms cargacirculante0. )n este caso, la decisin sobre el n1mero de harneros terciarios enoperacin puede ser tomada por los operadores, siguiendo pautas pre:establecidaso se puede establecer un algoritmo de control automtico basado en la e*periencia.

''5' V*ici&ne( en e% ($-ini(#*& & de-nd de -ine*%

La operacin sin acopio de mineral grueso genera una fuerte dependencia recprocaentre las operaciones de la mina y de la planta. La operacin en lnea de mina:

chancado:aglomeracin:apilamiento requiere de una cultura de trabajo coordinado,tendiente a establecer desde un comieno procedimientos y prcticas operacionalesdirigidas a que la mina alimente a la planta a un ritmo continuo seg1n la demanda dela planta y la planta opere en forma estable para evitar paraliaciones de la mina, osometerla a e*igencias puntuales e*ageradas.

(obre la base de los programas mensuales, se generan programas de produccinde ms corto plao, que se ajustan en forma permanente para un horionte dealgunos das y son confirmados diariamente. )s fundamental la coordinacin entrelos jefes de turno para mantener una operacin estable y continua y evitar, tantocomo sea posible, las detenciones mina:planta de chancado por silo lleno o las

detenciones de aglomeracin:apilamiento por silo vaco.Las desviaciones puntuales o momentneas en el ritmo de alimentacin desde lamina son absorbidas por las tolvas de la planta de chancado y, en especial, por el

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silo de alimentacin al aglomerador6 sin embargo, como promedio del turno o delda, necesariamente debe e*istir un balance entre la alimentacin al aglomerador yel suministro desde la mina y vice:versa.

3or estas consideraciones, los conceptos principales para la operacin normal son%

5l inicio de cada turno, los Aefes de urno de =ina y 3lanta deben coordinar elprograma de produccin.

+urante el turno se debe ajustar el programa al desarrollo real de lasoperaciones6 lo cual implica una estrecha interaccin entre el operador de laplanta y el despachador de camiones.

Las variaciones en el suministro de deben manejar con la capacidad decompensacin de las tolvas y el silo y, en casos eventuales, ajustar el ritmo dealimentacin al chancado o a la aglomeracin, tratando de no afectar la

continuidad de operacin en la mina o de la planta. Las plantas de chancado y la de aglomeracin:apilamiento operan en forma

independiente, pero muy coordinada, para mantener el balance global mina:planta. )l elemento articulador de ambas operaciones es el silo de mineral fino.

)n particular, se debe considerar y prever las detenciones programadas de lamina por cambios de turno, colaciones y tronadura y los atrasos momentneos delos camiones mina.

''6' P$# )ene*% !* e% c-/i& de% #i!& de -ine*%

Las pilas de *idos y de sulfuros tienen cada una un puente y su apiladorindependiente. )l mineral del aglomerador es recibido por la correa overland de laspilas de *idos y lo transfiere a su propio apilador o, alternativamente, a la correaoverland de sulfuros que alimenta a su propio apilador. )l cambio del tipo de minerala chancar /*ido a sulfuro y vice:versa0, debe considerar el cambio de frente detrabajo en la mina y la lnea completa en la planta, incluyendo el apilador que quedafuera de servicio y el que se incorpora a la operacin.

3rogramado el cambio de mineral, se debe ir bajando el inventario de mineral enforma previa, llevando las tolvas y el silo en su nivel mnimo. Eaciadas las correasdel sistema de apilamiento se realia el cambio de operacin desde las pilas de*idos a las de sulfuros o vice:versa. )n operacin normal, seg1n sea el nivel deinventario en el circuito, esta maniobra puede requerir entre 7 y @ horas /para unperodo de entre @8 y $H8 das operando con un tipo de mineral dado0.

'10' Line-ien#&( Gene*%e( de O!e*ci+n

)l programa normal de operacin ser el correspondiente a las capacidadeshorarias nominales y las desviaciones puntuales se compensarn con lascapacidades de almacenamiento y la capacidad de recuperacin de lasinstalaciones /dada por su factor de diseo o catch:up capacity0.

)s una buena prctica que la operacin de aglomeracin:apilamiento sea

continua y estable, con una alimentacin basada en el promedio del programadiario /horas de operacin y tonelaje0 y ajustes suaves por las interrupciones ovariaciones en el suministro de mineral en un ciclo diario.

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)s recomendable mantener un nivel de operacin en el silo con un inventario enel orden de 7O> de sus >,888 t de capacidad viva /7,888 t0, de tal modo que encaso de falta de suministro de mineral o alguna detencin en el chancado:

aglomeracin:apilamiento siga operando y, por otra parte, se disponga de unacapacidad libre que permita recibir un aumento momentneo raonable en laproduccin desde el chancado.

Las tolvas de la planta de chancado tienen como funcin primordial regular laoperacin del circuito terciario y manejar desbalances momentneos en la plantade chancado6 sin embargo, es recomendable mantener un inventario de mineralque complemente la capacidad de almacenamiento del silo. 'n valor raonablees operar a 7O> de las >,H88 t de capacidad viva /7,@88 t0, de tal modo que encaso de falta de suministro de mineral se tenga un respaldo adicional paraalimentar la aglomeracin y, por otra parte, se disponga de una capacidad libre

que permita recibir un aumento momentneo raonable en el suministro desde lamina.

La capacidad viva de $,788 t de la tolva de compensacin del chancado primarioes un respaldo para absorber las variaciones puntuales en el ritmo de descargade los camiones y mantener una alimentacin estable hacia el chancadosecundario. (e debe conservar una capacidad libre de seguridad, en el orden de>88 t, para que en caso de una detencin de emergencia de los alimentadoresbajo la tolva de compensacin se pueda recibir el mineral contenido en la tolva derecepcin y en el chancador sin detener el chancador. )l nivel operacional tpicoser con un inventario de entre H88 y J88 t vivas.

La tolva de recepcin de los camiones mina debe ser usada slo como elementode transferencia entre el camin y el chancador y no como un elementoalmacenador. La autoriacin de descarga de un camin ser dada por el sistemade control de la planta, o manualmente por el operador, y e*presada mediante elencendido en verde del semforo. La orden de descarga estar controlada por elnivel en la tolva de compensacin, pero la lu verde se encender slo si hay uncamin esperando y se ha iniciado en forma previa la operacin del sistema desupresin de polvo.

+ada la filosofa V()4 del proyecto, es condicin necesaria para la operacin delchancado primario que el colector de polvo de la tolva de compensacin, el

sistema de supresin de polvo en general y el de la tolva de recepcin enparticular est&n operativos.

La lgica normal de operacin del chancado primario y secundario est basadaen la alimentacin estable de mineral hacia los harneros secundarios, medianteun tonelaje por hora definido por el operador, y una descarga de los camiones enbase al nivel de la tolva de compensacin.

3ara un setting dado, el n1mero promedio de chancadores terciarios enoperacin depende en lo principal del tonelaje de carga circulante, ya que enoperacin choRe feeding cada chancador opera a su m*ima capacidad para lascondiciones de mineral y setting. )l n1mero de chancadores en operacin se

auto:regula por el sistema de control de la alimentacin atollada /choRe feeding0y, para generar una secuencia ordenada de entrada de cada equipo amantenimiento general, se acostumbra a definir en el sistema de control las

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prioridades en que operarn los chancadores. La secuencia asignada a loschancadores debe tender a evitar tener fuera de servicio en forma simultnea doschancadores contiguos de los tres centrales.

)l n1mero de harneros terciarios necesarios en operacin depende del tonelajehorario en su alimentacin, el cual es la suma de la carga fresca y la circulante, ypor lo tanto, las variaciones en el flujo de carga circulante tiene un efecto menorque en los chancadores terciarios. "ormalmente, se debera operar entre cuatro ycinco harneros.

(e debe usar un n1mero de harneros tales que su alimentacin individual est&dentro del rango de mejor eficiencia de los harneros6 sin embargo, desviacionesrespecto a este valor no son crticas. (e debe evitar tener fuera de servicio en formasimultnea dos harneros contiguos de los tres centrales.

La lgica de control del tripper de alimentacin a la tolva de los harnerosterciarios debe considerar una distribucin equilibrada hacia cada uno de losharneros en servicio. )s factible usar una descarga continua del tripper o unacarga con detencin en cada posicin de los alimentadores de descarga de latolva, o una combinacin, operando por ejemplo en forma continua en formanormal y pasando a la forma puntual cuando se desee compensar en caso quese hayan generado diferencias relevantes entre las posiciones.

La lgica de control del tripper de alimentacin a la tolva de los chancadores esms compleja, por cuanto el tonelaje alimentado a cada posicin depende de lasvariaciones en la carga circulante, de las prioridades de operacin de loschancadores, de la auto:regulacin de la alimentacin choRe feeding a loschancadores, y de no tener fuera de servicio dos chancadores contiguoscentrales.

(i bien tambi&n se dispondr de las opciones de descarga continua del tripper o unacarga con detencin en cada posicin de los alimentadores de descarga de la tolva6la ms recomendable es esta 1ltima. )l tripper dar preferencia a mantener la cargaen los chancadores de acuerdo a las prioridades que se les haya asignado y lacondicin de nivel en las distintas posiciones de las tolvas.

M- Fundamentos de chancado 2° y 3° APANDINA

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