Prolongación de la vida útil de los revestimientos de trituradoras de cono

En el entorno financiero actual, la base de costos es una consideración importante para cuidar de una empresa de explotación de canteras eficaz, así como los costos de desgaste asociados con las trituradoras de cono pueden ser un centro de gastos significativo. Este documento describe una técnica para disminuir los costos de desgaste mediante el recubrimiento duro de revestimientos de 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 funcionan alimentando roca por 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, a saber, el manto y los cóncavos. A medida que la piedra cae a través de la cámara obstruida, se logra el aplastamiento cuando el movimiento del manto hace que las presiones compresivas y abrasivas actúen sobre la piedra y el revestimiento del plato, lo que hace 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 requerida por las obligaciones de aplastamiento). Dependiendo de la roca que se tritura, la porción de manganeso en los revestimientos puede diferir de alrededor del 12 % al 23 %. Se debe tener cuidado durante la elección, ya que el manganeso inadecuado no protegerá el revestimiento, mientras que el exceso puede provocar que el revestimiento se vuelva quebradizo, causando fallas no por desgaste sino por fractura. En cualquier caso, el costo del manganeso puede ser considerable pero, como se mostrará en este documento, se puede reducir.

Con el uso continuado, la estructura cristalina del acero al manganeso cambia y se vuelve más densa. Esto ocurre cuando la piedra que se tritura se fuerza contra el revestimiento y hace que se "endurezca por trabajo". 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: abertura de entrada pequeña

Una vez más, la selección depende del producto requerido y de 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 su propia trituradora como en otras marcas, tal es el nivel de competencia.

Selección de trituradoras

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 obtenido, depende de la cámara seleccionada. Además, la configuración del lado cerrado (el espacio donde se logra el máximo aplastamiento) afecta tanto el desgaste como el producto producido. Por ejemplo, si se utiliza una unidad estándar en lugar de una cabeza corta, se produce una reducción del producto fino, lo que da como resultado una recirculación y, por lo tanto, un mayor desgaste.

Las características de los principales tipos de cámara son:

Estándar: ángulo menos profundo que un cabezal corto con una cara de trituración más larga. Adecuado para tamaños de alimentación más grandes, generalmente +100 mm, con una amplia curva de clasificación de alimentación. Adecuado para usar como chancador secundario pero, si se introduce una alimentación más pequeña, puede volverse susceptible a taponamientos/obstrucciones.

Shorthead: ángulo más pronunciado que un estándar con una cara de trituración más corta. Adecuada para tamaños de alimentación más pequeños, generalmente –100 mm, con una curva graduada de alimentación corta. Adecuado para su uso como chancador terciario, pero no aceptará un tamaño de alimentación grande debido a su apertura de alimentación más pequeña.

Revestimiento duro

Para evitar el desgaste del revestimiento durante el período inicial de endurecimiento por trabajo, los contratistas especializados pueden recubrir los revestimientos con una superficie protectora. Este proceso debe llevarse a cabo 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 usan compuesto de respaldo, ya que el material de respaldo compensa dichas irregularidades. Para aplicar la capa protectora, el revestimiento se coloca en una plataforma giratoria y se precalienta con cuidado. 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 conjunto 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 desaparezca, pero en ese momento el manganeso debería haberse endurecido por trabajo hasta su dureza máxima de alrededor de 60 Rockwell.

En las pruebas realizadas en la cantera de cuarcita, 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 medio hasta el fondo, con otros 3 mm cerca del fondo (es decir, un espesor total de 3 mm donde piedra entra en la trituradora, 6 mm donde el aplastamiento es aparente y 9 mm en el punto de descarga). El desgaste no fue tan grande en el revestimiento del tazón, por lo que se trató con un solo espesor de 3 mm en toda su superficie. La piedra procesada 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, se colocan revestimientos de manganeso fundidos en bruto en el conjunto del cabezal y se hacen 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 después de una exposición mínima, causando 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 exigidas por COSHH), sino que también reducirá el uso de grúas o cabrestantes aéreos, lo que reducirá aún más la frecuencia de situaciones potencialmente peligrosas. Algunas trituradoras de cono no usan respaldo, sino que tienen revestimientos mecanizados y moldeados con precisión. Se ha llevado a cabo trabajo para reducir el desgaste de estos, pero no se analiza en este documento.

Una de las fuentes más comunes de desgaste es el contenido de sílice de la piedra triturada.

La roca con un bajo contenido de sílice, por ejemplo, piedra caliza de buena calidad, normalmente no genera altos costos de desgaste, mientras que la roca que contiene un alto componente de sílice, por ejemplo, arenisca, arena y grava, etc., invariablemente sí lo hace. 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, instaladores y el tiempo de inactividad asociado.

Mr. Nick Sun     [email protected]