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¿Qué es una trituradora de cono?
Una trituradora de cono es una máquina superimportante utilizada en la minería y la construcción. Está diseñada para romper grandes rocas, minerales y otros materiales en trozos más pequeños que son más fáciles de manejar. La máquina recibe su nombre de su forma cónica, que tiene un cono exterior fijo llamado "bowl liner" y un cono interior móvil conocido como "mantle". Las trituradoras de cono suelen utilizarse después de las trituradoras de mandíbula primarias, en la segunda, tercera y cuarta etapas de trituración. Descubra cómo las trituradoras de cono destacan en la trituración secundaria en ¿Qué es la trituración secundaria? Conocimientos básicos que debe saber. Son cruciales para reducir el material que se introduce en ellas al tamaño necesario y fabricar áridos de tamaño uniforme para todo tipo de usos. En minería, las trituradoras de cono son imprescindibles para procesar minerales en bruto y prepararlos para los siguientes pasos de la extracción de minerales. Son versátiles, eficientes y pueden manipular una gran cantidad de material, lo que las hace esenciales para garantizar que los circuitos de trituración y las operaciones de procesamiento de minerales funcionen al máximo.
Aplicaciones de las trituradoras de cono en minería y construcción
Las trituradoras de cono se utilizan mucho en diferentes industrias, como:
Minería: Se emplean para triturar y moler minerales en bruto, como piedra caliza, cobre, oro y hierro, y convertirlos en fragmentos más pequeños que puedan seguir procesándose. Las trituradoras de cono suelen emplearse en la segunda y tercera fase de trituración.
Construcción: Están muy implicadas en la producción de áridos de alta calidad utilizados en la construcción de hormigón, carreteras y otros proyectos de infraestructuras. Se emplean para triturar rocas duras, como cuarcita, granito y basalto, y convertirlas en grava, piedra triturada y partículas de arena de distintos tamaños.
Reciclado: Los materiales de desecho como el asfalto, los escombros de hormigón y los restos de demolición se trituran y descomponen en áridos reutilizables, lo que contribuye a unas prácticas de construcción más respetuosas con el medio ambiente.
Las trituradoras de cono son muy versátiles y pueden procesar distintos tamaños y tipos de materiales. Pueden utilizarse solas o como parte de una instalación de trituración y cribado más grande, en función de las necesidades de la operación.
Componentes principales de una trituradora de cono
Si desea manejar o cuidar una trituradora de cono, es muy importante que conozca las partes principales de la máquina. Al conocer el diagrama de la trituradora de cono, tendrá una mejor idea de cómo funciona el equipo, podrá detectar cualquier problema y realizar el mantenimiento necesario. Echemos un vistazo más de cerca a los componentes clave de una trituradora de cono.
| Componente | Ubicación | Propósito | Función |
|---|---|---|---|
| Cámara de trituración | Parte central de la trituradora | Casas el proceso de trituración | Se compone de la camisa de la cuba (cono exterior fijo) y el manto (cono interior móvil); determina la relación de reducción de tamaño y el rendimiento general. |
| Manto | Interior de la cámara de trituración | Realiza la acción de aplastamiento | Fabricado con materiales resistentes al desgaste; se mueve en una trayectoria circular para aplastar el material contra el cóncavo |
| Cóncavo (Bowl Liner) | Rodea el manto | Cono exterior fijo | Fabricado con materiales duraderos; proporciona una superficie contra la que el manto puede aplastar el material |
| Revestimientos | Montado sobre manto y cóncavo | Proteger los componentes principales del desgaste | Piezas de desgaste reemplazables diseñadas para absorber los impactos y la abrasión; necesitan sustituirse periódicamente para mantener un rendimiento óptimo. |
| Conjunto excéntrico | Conectado al eje principal | Genera el movimiento giratorio del manto | Consta de un casquillo excéntrico, un eje de piñón y un contraeje; gira para provocar el movimiento circular de aplastamiento del manto. |
| Anillo de ajuste (Bowl Adjustment Ring) | Montado en el conjunto de la cubeta | Controla el ajuste del lado cerrado (CSS) | Ajusta el CSS subiendo o bajando el conjunto de la cubeta; determina el tamaño del producto (más fino o más grueso). |
| Eje principal | Componente central de la trituradora | Sostiene el manto y transfiere el poder | Conecta el manto al conjunto excéntrico y soporta las fuerzas de aplastamiento |
| Gorra araña | Parte superior de la trituradora | Protege el cojinete de la araña | Cubre y sella el cojinete de la araña para evitar la contaminación |
| Sello antipolvo | Entre la tapa de la araña y la cubierta superior | Evita que el polvo y los finos entren en la trituradora | Sella el hueco entre la tapa de la araña y la carcasa superior para mantener limpio el entorno de trituración |
| Sistema de ajuste hidráulico/por muelle | Conectado al anillo de ajuste | Activa el ajuste CSS | Permite a los operarios ajustar el CSS aplicando presión hidráulica o tensión de muelle al anillo de ajuste |
Diagrama de la anatomía de una trituradora de cono
El diagrama de una trituradora de cono muestra las partes principales de la máquina. Entre ellas se incluyen la carcasa de trituración, el eje excéntrico, el anillo de ajuste y la carcasa inferior. El cuerpo inferior es de acero fundido recocido. Los dispositivos de seguridad protegen la trituradora.
La carcasa de trituración tiene un cono fijo (revestimiento de la cuba) y un cono móvil (cono o manto de trituración interior). Forman la cámara de trituración. El eje excéntrico es de aleación de acero al manganeso. Es accionado por el motor de la trituradora. Gira de una manera especial, haciendo que el manto se mueva hacia adelante y hacia atrás. Esto aplasta el material contra el revestimiento de la cuba.
El material entra por la abertura de alimentación superior. Se tritura y desciende por la cámara. Sale por la abertura de descarga inferior. El anillo de ajuste modifica el tamaño de la abertura de descarga. Para ello, modifica la distancia entre el manto y el revestimiento de la cuba. Esto determina el tamaño del producto final.
La forma y la estructura de la cámara de trituración son muy importantes. Controlan la eficacia de la trituración. También controlan la forma del producto. A medida que el manto se mueve, el material se comprime, se cizalla y se dobla. Esto lo rompe en trozos más pequeños. La posición de los conos y el diseño de la cámara afectan a la eficacia de la trituración y a la forma del producto.
Los dispositivos de seguridad evitan daños si la trituradora se sobrecarga. Entre ellos se encuentran los acumuladores hidráulicos o los muelles mecánicos. Permiten que el manto se aleje del revestimiento de la cuba. Esto protege las piezas. El cojinete escalonado, fabricado en acero forjado de alta calidad y recocido para aliviar la tensión, sostiene el eje principal. Está diseñado para soportar grandes esfuerzos. Técnicas especiales como el tratamiento térmico hacen que el cojinete de apoyo y otras piezas duren más.
Un motor eléctrico y un sistema de poleas de correa accionan la trituradora. Se conectan al eje excéntrico. La estructura de soporte puede tener muelles o cilindros hidráulicos. Mantienen las piezas alineadas y absorben las fuerzas de trituración. Las trituradoras de cono pueden alimentarse en distintas direcciones. A menudo se conectan a otras máquinas, como cintas transportadoras, para mover y procesar materiales.
Tipos de trituradoras de cono
Las trituradoras de cono son de varios tipos, cada uno de ellos diseñado para satisfacer aplicaciones de trituración y requisitos operativos específicos.
| Característica | Trituradoras de cono hidráulicas | Trituradoras de cono |
|---|---|---|
| Sistema de ajuste | El cilindro hidráulico montado en el eje principal permite un ajuste fácil y preciso de los parámetros de trituración | Se basa en un sistema de ajuste por muelle, en el que el eje principal se apoya en un gran muelle de compresión. |
| Protección contra sobrecargas | Incorpora un sistema hidráulico de liberación del tramp que permite que el manto se aleje del cóncavo durante la sobrecarga, evitando daños a los componentes. | Protección limitada contra sobrecargas; puede sufrir daños si entran objetos no triturables en la cámara de trituración. |
| Capacidad de trituración | Mayor capacidad gracias a una acción de trituración eficiente y a la posibilidad de manipular una gama más amplia de materiales de alimentación. | Menor capacidad que las trituradoras de cono hidráulicas; adecuada para materiales de alimentación consistentes |
| Tamaño del pienso | Puede manejar tamaños de alimentación más grandes, normalmente de hasta 300-400 mm | El tamaño de la alimentación suele limitarse a 200-300 mm |
| Tamaño del producto | Puede producir productos más finos gracias a su capacidad de ajuste preciso; el tamaño del producto puede oscilar entre 6 y 75 mm. | La gama de tamaños del producto suele ser de 10-100 mm; capacidad de ajuste limitada en comparación con las trituradoras de cono hidráulicas. |
| Eficacia | Mayor eficiencia y ahorro de energía gracias a una acción de trituración y un sistema hidráulico optimizados | Menor eficiencia que las trituradoras de cono hidráulicas; pueden requerir más energía para funcionar |
| Mantenimiento | Mantenimiento más complejo debido a la presencia de sistemas hidráulicos; sin embargo, los componentes hidráulicos ofrecen mayor protección contra el desgaste y los daños. | Mantenimiento más sencillo debido al menor número de componentes complejos; sin embargo, puede requerir un mantenimiento más frecuente debido al desgaste del muelle y otros componentes. |
| Adaptabilidad | Puede adaptarse fácilmente a los cambios en las características de la materia prima y los requisitos operativos; adecuado para una amplia gama de aplicaciones. | Menos adaptable a las variaciones del material de alimentación; adecuado para operaciones con características de alimentación constantes. |
| Coste inicial | Mayor coste inicial debido a los avanzados sistemas y componentes hidráulicos | Menor coste inicial en comparación con las trituradoras de cono hidráulicas gracias a un diseño más sencillo |
(Algunos tamaños de material e información sobre la capacidad de salida dependen de los distintos modelos)
Ejemplo de análisis: Principio de funcionamiento de las trituradoras de cono
En una mina de oro, el mineral en bruto se lleva primero de la mina a la planta de trituración. El mineral puede tener grandes cantos rodados de hasta 1 metro de diámetro. Inicialmente se introduce en una trituradora de mandíbulas primaria. Esta trituradora reduce los grandes bloques a unos 150-200 mm.
A continuación, el mineral triturado se traslada mediante una cinta transportadora a la fase de trituración secundaria. Aquí se utiliza una trituradora de cono. El mineral entra en el sistema de alimentación de la trituradora de cono, que suele tener una tolva y un distribuidor de alimentación. El distribuidor de alimentación garantiza un flujo uniforme y constante del material hacia la cámara de trituración. Maneja fácilmente los materiales gruesos.
Al entrar en la cámara de trituración, el mineral queda atrapado entre el revestimiento fijo de la cuba y el manto móvil. El eje excéntrico, accionado por el motor de la trituradora, hace que el manto se mueva en un movimiento circular de vaivén. Esto crea ciclos de compresión y liberación en el interior de la cámara.
Durante la compresión, el mineral se aplasta fuertemente entre el manto y los revestimientos de la cuba. Las partículas de mineral se pulverizan y reducen de tamaño a medida que el manto se hunde. Al soltarse, las partículas trituradas descienden aún más en la cámara a medida que el manto retrocede.
Las partículas de mineral siguen descendiendo por la cámara de trituración, entrando en contacto con huecos cada vez más pequeños entre el revestimiento de la cuba y el manto. Las partículas se hacen cada vez más pequeñas como resultado de la trituración y compresión continuas.
El tamaño final del producto triturado viene determinado por el ajuste del lado cerrado (CSS) de la trituradora de cono. Con la ayuda del mecanismo hidráulico o de resortes de la trituradora, se puede cambiar el CSS, el espacio más pequeño entre el manto y el revestimiento de la cuba en la parte inferior de la cámara. Los operadores pueden conseguir el tamaño de producto deseado configurando el CSS adecuadamente.
La trituradora de cono de este sistema de extracción de oro está configurada para producir material con un tamaño de partícula de 25-50 mm, ideal para la etapa de trituración terciaria. Las cintas transportadoras llevan el mineral triturado al circuito de trituración terciaria cuando cae por la parte inferior de la trituradora de cono. Normalmente, éste cuenta con otra trituradora de cono o un rodillo triturador de alta presión (HPGR).
Las partículas de mineral se reducen a unos 6-12 mm en la fase de trituración terciaria, ideal para la fase posterior de los molinos de bolas. A continuación, se utilizan otras técnicas de procesamiento, como la flotación, para concentrar los minerales que contienen oro.
El rendimiento de la trituradora de cono se controla y ajusta durante toda la operación de trituración. Para asegurarse de que la trituradora funciona eficazmente y genera el tamaño de producto requerido, se controlan de forma rutinaria parámetros críticos como la velocidad de alimentación, el consumo de energía y el desgaste de los revestimientos.
Más información sobre la mecánica de las trituradoras de cono en ¿Qué es una trituradora de cono y cómo funciona?
Rendimiento y optimización de trituradoras de cono
Ajuste del lado cerrado (CSS)
Para optimizar el rendimiento de la trituradora de cono, los operadores deben controlar y ajustar los siguientes parámetros:
Velocidad de la trituradora:
Velocidad de avance:
Selección del revestimiento:
Ajuste del lado cerrado (CSS):
1. Dependiendo del modelo de trituradora y de su aplicación prevista, el CSS suele oscilar entre 6 y 75 mm. Por ejemplo, una CSS de 12 mm sería adecuada para producir áridos finos, mientras que una CSS de 50 mm podría ser eficaz para triturar rocas de dureza media.
2. Una pequeña alteración de 2-3 mm en el CSS puede tener un impacto significativo en la distribución del tamaño del producto y en su capacidad.
Velocidad de la trituradora:
1. En general, las velocidades de las trituradoras de cono oscilan entre 600 y 1.000 RPM, dependiendo del tamaño y la marca.
2. Por ejemplo, al triturar roca dura, una trituradora de cono de 7 pies puede rendir mejor a 750 RPM.
3. Se puede conseguir un aumento de capacidad de 10-15% aumentando la velocidad en 50 RPM. Sin embargo, el producto puede contener más partículas finas como resultado.
3. Se puede conseguir un aumento de capacidad de 10-15% aumentando la velocidad en 50 RPM. Sin embargo, el producto puede contener más partículas finas como resultado.
Velocidad de avance:
1. Las velocidades de alimentación pueden variar considerablemente en función del tamaño de la trituradora, el material que se esté triturando y el rendimiento deseado.
2. Por ejemplo, la velocidad de alimentación de una trituradora de cono de 5,5 pies utilizada para procesar granito podría ser de 200-300 toneladas por hora.
3. Una sobrecarga 15% de la trituradora puede provocar una reducción de la capacidad 5-10% y acelerar el desgaste de los revestimientos y otros componentes.
Selección del revestimiento:
1. Según el grado de abrasividad del material, se dispone de camisas estándar, de alta resistencia y de ultra alta resistencia.
2. Por ejemplo, la trituración de arenisca extremadamente abrasiva requeriría camisas de alta resistencia con una vida útil de 500.000 toneladas, mientras que la piedra caliza menos abrasiva podría requerir camisas normales con una vida útil de 1.000.000 toneladas.
3. La elección del perfil adecuado de la manga (perfil bajo para una producción más fina, perfil alto para una producción más gruesa) puede ayudar a maximizar el rendimiento para determinados requisitos del producto.
Consejos de mantenimiento y resolución de problemas
Si desea que la trituradora de cono siga funcionando sin problemas y dure mucho tiempo, es muy importante realizar un mantenimiento periódico y solucionar los problemas rápidamente. Estos son algunos consejos clave que debe tener en cuenta:
– Antes de que los revestimientos cóncavos y el manto se desgasten demasiado, asegúrese de revisarlos y cambiarlos. Esto evita que otras piezas se estropeen y mantiene la eficiencia de trituración agradable y alta.
– Vigile el sistema de lubricación para asegurarse de que la trituradora tiene suficiente aceite lubricante. Utilizar el aceite adecuado reduce la fricción, evita que la trituradora se sobrecaliente y ayuda a que las piezas duren más.
– Cuando la trituradora esté en marcha, mantenga los oídos bien abiertos para detectar ruidos o vibraciones extraños. Podrían ser señales de problemas como piezas sueltas, cojinetes desgastados o cosas que no deberían estar en la cámara de trituración.
– No deje que se acumulen partículas finas y suciedad en el interior de la trituradora; manténgala limpia y ordenada. Si se acumula demasiado material, la trituradora puede perder eficacia y los revestimientos pueden desgastarse de forma irregular.
– Para que la trituradora funcione como una máquina bien engrasada y pueda hacer frente a cualquier cambio en el material que se introduce en ella, compruebe y ajuste periódicamente los parámetros de la trituradora, como el CSS y la velocidad.
Conclusión
En resumen, el diagrama de una trituradora de cono es una forma muy útil de ver y comprender las piezas principales y el funcionamiento de estas impresionantes máquinas trituradoras. Al conocer a fondo los entresijos de trituradora de cono y utilizando los mejores consejos y trucos para su funcionamiento y cuidado, los profesionales de la minería y la construcción pueden aprovechar todo el potencial de estas potentes máquinas. Esto puede conducir a una mejor producción, mayores beneficios y un rendimiento general de trituración totalmente insuperable.
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