Las trituradoras son activos fundamentales en el proceso de trituración, cuyo objetivo es reducir la granulometría del material para evitar la sobrecarga de la etapa de molienda, que es la que más energía consume en el procesamiento del mineral. Esta reducción contribuye a una trituración y lixiviación más eficaces.
El proceso de trituración se divide en tres etapas principales: primaria, secundaria y terciaria. En la etapa primaria, se utiliza maquinaria pesada para reducir el tamaño del material procedente de las minas (bloques de 1000 a 500 mm a 300-100 mm). Así, el material se transforma en partículas adecuadas para su transporte en cintas transportadoras y para alimentar la trituradora secundaria (que reduce los bloques de 300 – 100 mm a 100 – 38 mm), el molino semiautógeno (SAG) o para formar la pila de almacenamiento para la lixiviación.
En la trituración terciaria, en una planta típica, se obtiene el producto listo para la molienda, la siguiente etapa del proceso (que produce áridos de 12 mm de media). En casos de trituración para un producto muy fino, puede ser necesario realizar una trituración cuaternaria.
Estos activos suelen presentar diversos modos de falla, desde los más comunes, que implican:
- Problemas de lubricación
- Rodamientos y engranajes defectuosos
- Problemas causados por desalineación, desequilibrio o bases inestables, ejes torcidos o deformados, holguras mecánicas, etc.
También hay fallas más específicas, como:
- Desgaste o deformación de las placas de la cámara de trituración
- Obstrucciones
- Atasco
Conoce los principales tipos de trituradoras y sus respectivos modos de falla:
Tipos de trituradoras
Trituradora de rodillos
La familia de trituradoras de rodillos trabaja generalmente a baja velocidad. Algunos de los modelos más conocidos son el High Pressure Grinding Rolls (HPGR) y el Low Speed Sizer.
El HPGR utiliza dos rodillos giratorios que giran en direcciones opuestas. El sistema de cilindros hidráulicos de la trituradora aplica una alta presión que favorece la conminución (reducción del grano) del material al pasar por los rodillos. Es ideal para procesar diamantes y oro, ya que la trituración no los daña y facilita la lixiviación. Se utiliza incluso para minerales de hierro, sustituyendo al molino SAG.
El Low Speed Sizer se recomienda para materiales arcillosos o pegajosos. Consta de dos rodillos dentados rodeados por una cámara de trituración. El sistema tiene un torque elevado y una velocidad baja, por lo que genera pocos finos. Por otro lado, tiene un bajo índice de reducción.
El Low Speed Sizer se recomienda para materiales arcillosos o pegajosos. Consta de dos rodillos dentados rodeados por una cámara de trituración. El sistema tiene un torque elevado y una velocidad baja, por lo que genera pocos finos. Por otro lado, tiene un bajo índice de reducción.Debido a la composición mecánica de esta trituradora, los principales modos de falla suelen estar asociados al fuerte desgaste que sufren los dientes por abrasión. Además, puede producirse la rotura del eje excéntrico, principalmente debido al intento de triturar materiales no triturables.
Lee aquí un caso de detección anticipada de problemas del eje excéntrico en Vale: Monitoreo de la Trituradora HP 400 y de la vida útil del activo
Trituradora de mandíbulas
La mandíbula móvil se desplaza y comprime los fragmentos contra la mandíbula fija, aplastándolos. Los fragmentos se desplazan durante el movimiento hasta que vuelven a ser comprimidos en la siguiente interacción.
Hay dos tipos de trituradora de mandíbulas: de un solo eje o de dos ejes. En la trituradora de un solo eje, el movimiento de la placa móvil se produce de forma circular, por lo que es más compacta y tiene mayor capacidad. En una trituradora de doble eje, el movimiento es abierto y cerrado.
La elección entre un tipo u otro de trituradora suele estar vinculada al mineral que se va a procesar. Se recomienda el uso de trituradoras de dos ejes cuando se trabaja con cuarzo, granito silíceo, minerales silíceos e itabiritas.
Entre las posibles fallas figuran el desgaste de las mandíbulas (que suele ser más pronunciado en las trituradoras de un solo eje) y el atasco. Este problema se produce cuando el caudal de salida no coincide con el volumen de entrada, por lo que existe un valor crítico de caudal.
Trituradora giratoria
La trituradora giratoria puede utilizarse tanto para trituración primaria como secundaria. Su principal ventaja radica en su flexibilidad de uso, ya que permite recibir el material directamente de los camiones, sin necesidad de escalpadora ni alimentador. Esto la hace ideal para operaciones que requieren rapidez y eficacia.
La trituradora giratoria también es conocida por su alta capacidad de producción y sus bajos requisitos de mantenimiento. Esto se debe a su robustez y a la sencillez de su diseño. Algunas de sus posibles aplicaciones son:
- Trituración de mineral
- Trituración de rocas
- Trituración de áridos
- Trituración de materiales reciclados
Se compone de un elemento móvil (cono) y un elemento fijo (manto). El cono gira excéntricamente alrededor de un eje, acercándose y alejándose de las paredes del manto en un movimiento circular recesivo. A diferencia de la trituradora de mandíbulas, la trituradora giratoria debe trabajar con la cámara de trituración al 100% y no corre el riesgo de atascarse.
Uno de los principales modos de falla de este tipo de trituradoras es la obstrucción de la cámara de trituración por matacos. Esta obstrucción se produce principalmente debido a la deformación de las placas cóncavas de la trituradora, causada por los grandes bloques de mineral o roca estéril (matacos) presentes en las capas del suelo. Estos pueden formarse naturalmente o por la fragmentación de rocas y causar daños en los equipos de carga y transporte.
Trituradora de impacto
La trituradora de impacto utiliza la fuerza del impacto para reducir el tamaño del material. Esta reducción se produce tanto a través de los impactos como por la abrasión causada por el contacto con la carcasa o las barras de impacto.
La alta velocidad de funcionamiento de la trituradora de impacto la hace equivalente a dos o tres etapas de las trituradoras tradicionales. Esto significa que puede reducir el material más rápida y eficazmente, pero con un mayor desgaste abrasivo.
Los fragmentos generados por la trituradora de impacto son más finos que los obtenidos por las trituradoras de mandíbulas y giratorias. Esto la hace ideal para procesos en los que la generación de finos no es un problema y la producción de productos cúbicos no es necesaria.
Así, las principales indicaciones de uso son la trituración de fosfato, caliza, bauxita, minerales arcillosos, barita y carbón.
En esas trituradoras, los principales modos de falla son:
- Fallas de las piezas de repuesto
- Abrasión de las piezas de desgaste
- Fallas mecánicas causadas por material no triturable que ingresa al equipo
Trituradora de cono
La trituradora de cono funciona según el mismo principio que la trituradora giratoria. La diferencia radica en las largas superficies paralelas del manto y del cono, que garantizan un mayor tiempo de retención de las partículas, proporcionando un control más preciso de la granulometría del producto final.
Estos activos trabajan en la trituración secundaria y se denominan «standards». Por su parte, los modelos que realizan la trituración terciaria se denominan de «short head», que aprovechan mejor el volumen de la cámara.
La versatilidad de la trituradora de cono permite fragmentar materiales de diferentes tamaños, desde gruesos a finos, lo que hace posible variar la distribución granulométrica del producto triturado. Y, al igual que las trituradoras giratorias, las trituradoras cónicas también deben trabajar al 100% de su capacidad, lo que garantiza un proceso eficiente y evita que el equipo se atasque.
¿Cómo evitar fallas en trituradoras?
La parada no planificada de un activo puede tener diversas causas y suele indicar que la máquina tiene un problema desde hace algún tiempo. En el caso de las trituradoras, es esencial detectar esta falla desde el principio, ya que estas máquinas se consideran muy críticas para el proceso de producción.
Para ello, es esencial un monitoreo continuo. Esto puede hacerse instalando sensores de vibración y temperatura, así como a través de rutas de inspección. Esta combinación permite detectar problemas en una fase temprana, ya sea analizando variaciones anormales de vibración o temperatura, o identificando visualmente fugas de aceite, por ejemplo.
Dynamox ofrece una solución completa para el monitoreo en línea y continuo de los activos. Ya se ha evitado una parada imprevista de una trituradora al detectar que los tornillos del cárter estaban dañados. El análisis de vibraciones señaló esta falla y el técnico, al realizar la inspección, confirmó el problema. Este diagnóstico permitió programar el mantenimiento correctivo y evitó pérdidas en la línea de producción.
¿Quieres saber cómo se realizó este diagnóstico? Lee: Los sensores identifican la rotura de pernos en una trituradora