En el entorno financiero actual, la base de costos es una consideración importante para cuidar de una empresa de extracción efectiva, así como los precios de desgaste asociados con las trituradoras de cono pueden ser un centro de gastos significativo. Este documento describe una técnica para disminuir los precios de desgaste mediante el endurecimiento de los revestimientos de las trituradoras. Aunque este proceso no es nuevo en el mercado de las canteras, no es el estándar, ya que hay varios escépticos que lo han probado en el pasado con amargos recuerdos. Sin embargo, el proceso se ha desarrollado en los últimos años y puede funcionar bien en las aplicaciones adecuadas.
Las trituradoras de cono operan al introducir roca en la parte superior de la cámara de la trituradora. La cámara está revestida con componentes de desgaste, piezas de desgaste de la trituradora de cono es decir, el manto y los cóncavos. A medida que la piedra cae a través de la cámara ahogada, el aplastamiento se logra cuando el movimiento del manto hace que las presiones compresivas y abrasivas actúen sobre la piedra y también sobre el revestimiento del plato, provocando que la roca se dañe.
Los revestimientos se fabrican con acero al manganeso en lugar de acero normal, ya que el material de manganeso brinda seguridad contra la abrasión (el acero normal generalmente tiene una tolerancia de uso más baja que la que requieren las obligaciones de aplastamiento). Dependiendo de la roca que se esté triturando, la porción de manganeso en los revestimientos puede variar entre un 12% y un 23%. Se debe tener cuidado durante la elección, ya que el manganeso inadecuado no salvaguardará el revestimiento, mientras que el exceso puede provocar fragilidad en el revestimiento, provocando fallas no por desgaste sino con fracturas. En cualquier caso, el costo del manganeso puede ser considerable, pero, como mostrará este artículo, se puede reducir.
Con el uso continuo, la estructura cristalina del acero al manganeso cambia y se vuelve más densa. Esto ocurre cuando la piedra que se está triturando se fuerza contra el revestimiento, lo que hace que se "endurezca". El manganeso 'verde' comienza alrededor de 25 Rockwell (250 Brinell) y puede alcanzar una dureza de aproximadamente 60 Rockwell (660 Brinell) después de un período de endurecimiento por trabajo.
Selección de revestimiento
Al seleccionar una trituradora, el revestimiento del tazón también varía en tipo:
- Grueso: amplia apertura de entrada
- Medio: apertura de entrada media
- Fino: pequeña apertura de entrada
Una vez más, la selección depende del producto requerido y la materia prima. La consulta con los fabricantes es esencial, algunos de los cuales proporcionarán instalaciones de diseño por computadora y ofrecerán servicios de análisis de desgaste tanto en sus propias marcas como en otras de trituradoras, tal es el nivel de competencia.
Selección de trituradora
La selección correcta de la cámara de trituración es crucial al instalar una trituradora de cono. La relación de reducción, que a su vez determina el producto producido, depende de la cámara seleccionada. Además, el fraguado del lado cerrado (el espacio donde se alcanza el aplastamiento máximo) afecta tanto al desgaste como al producto producido. Por ejemplo, si se usa una unidad estándar en lugar de una cabeza corta, se produce una reducción en el producto fino, lo que resulta en recirculación y, por lo tanto, más desgaste.
Las características de los principales tipos de cámara son:
Estándar: ángulo menos profundo que un shorthead con una cara aplastante más larga. Adecuado para tamaños de alimentación más grandes, generalmente + 100 mm, con una curva de clasificación de alimentación amplia. Adecuado para su uso como triturador secundario pero, si se introduce un alimento más pequeño, puede volverse susceptible a empaquetaduras / bloqueos.
Shorthead: ángulo más pronunciado que un estándar con una cara de trituración más corta. Adecuado para tamaños de alimentación más pequeños, generalmente –100 mm, con una curva de clasificación de alimentación corta. Adecuado para su uso como trituradora terciaria, pero no acepta grandes cantidades de alimento debido a su menor apertura de alimentación.
Recubrimiento Duro
Para evitar el desgaste del revestimiento durante el período inicial de endurecimiento, los contratistas especializados pueden recubrir los revestimientos con una superficie protectora. Este proceso debe realizarse con mucho cuidado porque los revestimientos de manganeso pueden deformarse y / o encogerse durante el proceso, provocando un mal ajuste en la trituradora. Las pequeñas distorsiones generalmente no son un problema en las trituradoras que utilizan compuesto de respaldo, ya que el material de respaldo compensa dichas irregularidades. Para aplicar la capa protectora, el revestimiento se coloca en un plato giratorio y se precalienta cuidadosamente. Un cordón de carburo de cromo de 3 mm de espesor se suelda al revestimiento a medida que gira la mesa. Las áreas que requieren tratamiento están determinadas por el patrón de desgaste en un juego normal de revestimientos y experimentando con los patrones de desgaste resultantes en los revestimientos tratados. El revestimiento duro puede dar a los revestimientos una capa protectora de hasta 62 Rockwell hasta que se desgasta, pero en ese momento el manganeso debería haberse endurecido a su máxima dureza de alrededor de 60 Rockwell.
En las pruebas realizadas en Quartzite Quarry, el manto de una trituradora Nordberg estándar de 3 pies tenía un espesor de 3 mm de revestimiento duro aplicado de arriba a abajo, superpuesto con otros 3 mm desde el centro hasta la parte inferior, con otros 3 mm cerca de la parte inferior (es decir, un espesor total de 3 mm donde la piedra entra en la trituradora, 6 mm donde el aplastamiento es evidente y 9 mm en el punto de descarga). El desgaste del revestimiento de la taza no fue tan grave, por lo que se trató con un solo grosor de 3 mm en toda su superficie. La piedra que se estaba procesando era una cuarcita con un contenido de sílice del 85%, un PSV de 65 y un AAV de 2.
Implicaciones para la salud y la seguridad
En la mayoría de las trituradoras de cono, los revestimientos de manganeso fundidos en bruto se colocan en el conjunto del cabezal y son cóncavos utilizando un material epoxi comúnmente conocido como respaldo de la trituradora. Se sabe que la exposición a este material de respaldo da como resultado casos de sensibilización, una condición que puede llevar a que las personas tengan reacciones alérgicas violentas tras una mínima exposición, lo que puede causar una posible insuficiencia respiratoria. Cualquier reducción en los cambios de piezas de desgaste no solo reducirá la exposición a los compuestos de respaldo (una mejora en las condiciones de trabajo de los empleados requerida por COSHH), sino que también reducirá el uso de grúas o cabrestantes aéreos, reduciendo así aún más la frecuencia de situaciones potencialmente peligrosas. Algunas trituradoras de cono no usan respaldo sino que tienen revestimientos mecanizados y fundidos con precisión. Se han realizado trabajos para reducir el desgaste de estos, pero no se tratan en este documento.
Una de las fuentes más comunes de desgaste es el contenido de sílice de la piedra que se tritura.
Las rocas con un bajo contenido de sílice, por ejemplo, piedra caliza de buena calidad, normalmente no dan lugar a altos costos de desgaste, mientras que las rocas que contienen un alto componente de sílice, por ejemplo, arenisca, arena y grava, etc., invariablemente lo hacen. El problema generalmente se encuentra tan pronto como se colocan los revestimientos, y el manganeso se desgasta antes de que tenga la oportunidad de endurecerse. Los costos de desgaste resultantes pueden ser considerables, ya que generalmente están involucrados nuevos revestimientos, grúas, montadores y el tiempo de inactividad asociado.