Trituradoras móviles
El concepto de unidad móvil de trituración no es nada nuevo para los profesionales de la minería. Sin embargo, su uso se ha generalizado en los últimos años debido a los avances en áreas relacionadas de la ingeniería. En comparación con los sistemas fijos, que dependen del transporte en camiones todoterreno, las trituradoras móviles presentan ventajas significativas, entre las que destacan [1]:
- Reducción de costes;
- Reducción de la mano de obra necesaria para la operación;
- Menor consumo de combustible;
- Disminución de los niveles de emisión deCO2.
Con vistas a una producción de mineral competitiva, combinada con soluciones más sostenibles y modernas y sin el uso de camiones todoterreno para transportar los materiales, uno de los clientes de Kot quería aumentar la capacidad nominal y de diseño de una de sus unidades móviles de trituración de 9.500 a 10.500 y de 11.500 a 12.600 toneladas por hora, respectivamente. Este sistema puede verse en la figura 1.
Figura 1: Vista general del sistema móvil de trituración en cuestión. [2]
Con el cambio de las capacidades de producción nominal y de diseño, la variación del caudal másico y de la velocidad de funcionamiento de los transportadores de las máquinas repercute directamente en el comportamiento del material en las tolvas de recepción y descarga de las máquinas de la mina.
Kot ha sido responsable de varios proyectos sobre este sistema móvil de trituración. El objetivo de este artículo es analizar la verificación del alimentador de recepción y de un vertedero intermedio de transferencia de mineral de la unidad, mediante simulaciones por el método de los elementos discretos (DEM). simulaciones por el método de los elementos discretos (DEM).
Modelización tridimensional
Al comenzar el trabajo, la primera fase de desarrollo del análisis de elementos discretos consistió en elaborar modelos tridimensionales del alimentador y del conducto intermedio de transferencia de material.
Al tratarse de modelos de superficies de flujo de material, no se han modelizado detalles como puertas y ventanas de inspección y otros dispositivos auxiliares. Por lo general, estos componentes no se tienen en cuenta en el análisis, ya que no influyen significativamente en el flujo de material en la estructura.
Las figuras 2 y 3 muestran algunos de los modelos producidos.
Figura 2: Modelo tridimensional del alimentador. [2]
Figura 3: Modelo tridimensional de la patada intermedia. [2]
Análisis
A continuación se muestran algunos de los principales análisis realizados mediante el método de los elementos discretos para la planta móvil de trituración.
- Material
Kot recibió pruebas de caracterización del material transportado y calibró el modelo de material en función de sus características.
El objetivo de la caracterización es identificar las propiedades del material que son parámetros de entrada para las simulaciones en el software específico de análisis DEM (propiedades de interacción partícula-partícula y partícula-pared del vertedero). Las pruebas también ayudan a comprender el flujo de la corriente de mineral.
- Alimentador
La figura 4 muestra la vista general y el plano central del modelo DEM generado para el alimentador.
Figura 4: Vista general a la izquierda y plano central a la derecha del modelo DEM del alimentador. [2]
El análisis DEM del alimentador indicó las velocidades de operación del equipo para algunas de las diferentes condiciones de material que son procesadas por el equipo, y se indica un tipo de operación adecuado para cada variación de material manejado.
En consecuencia, los valores obtenidos se ajustan a la propuesta de repotenciación de la unidad móvil de trituración y sirven de referencia para la explotación del equipo.
- Patada intermedia
La figura 5 muestra el análisis de colmatación del vertedero intermedio de la unidad móvil de trituración.
Figura 5: Análisis de la obstrucción del vertedero intermedio. [2]
Las simulaciones con el diseño repotenciado mostraron que el vertedero no podía albergar la mayor capacidad de los transportadores para las condiciones de funcionamiento, ya que se detectaron problemas relacionados con el atasco. Por tanto, se rediseñó el componente.
En cuanto a las cargas en la mesa de impacto, se comprobó que los rodillos de esta zona pueden funcionar con la nueva capacidad. Además, el análisis indicó que la placa identificada como deflector no recibe impactos del flujo de material.
Simulaciones frente a condiciones reales
La capilarización de las técnicas computacionales ha llevado tanto al perfeccionamiento de las metodologías para su ejecución como a la aceptación de los resultados obtenidos mediante ellas. Sin embargo, aún hoy, los resultados simulados que retratan visualmente las condiciones reales de funcionamiento siguen siendo muy apreciados por ingenieros y gestores.
A este respecto, el vídeo 1 muestra una comparación de imágenes del funcionamiento del alimentador de la unidad móvil de trituración en cuestión con el resultado de su análisis DEM.
Vídeo 1: Comparación entre las condiciones de funcionamiento y el resultado de la simulación DEM del alimentador. [2]
Conclusión
Las simulaciones por ordenador pueden complementarse con la información recogida sobre el terreno durante la operación y respaldarse mediante la comparación con condiciones reales que presenten grandes similitudes.
En general, Kot puede ayudar con análisis informáticos y estudios de campo. La empresa puede trabajar en diversos sectores industriales, desde la pasta de papel hasta la minería, aportando soluciones adaptadas a sus necesidades. Consulte a nuestro equipo para más información.
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Referencias:
[1] DEAN, M. et al. Selection and planning of fully mobile in-pit crusher and conveyor systems for deep open pit metalliferous applications. En: AusIMM 2015 3rd International Future Mining Conference, Sídney, NSW, Australia. 2015. p. 4-6.
[2] Colección Kot
