1-trituracion y molienda

Una empresa desea triturar 158940.4 tnmet/año de Hierro de una mena de magnetita con Ley metal del 20%. Se desea obtener material de tamaños entre 2” y 1” y menor a 1”. Se sabe que la empresa trabaja 365 días al año, las 24hs del día. El tamaño máximo del material que es extraído de la mena es de 34”. Aquel material triturado, que atraviese la zaranda de 1” será sometido a un proceso de molienda para obtener un material <300 micrones. Se dispone de un molino de bolas. La molienda es húmeda y la descarga es por rebalse. Se pide: • Dimensionar el equipo de trituración • Realizar el análisis granulométrico y el esquema completo de la Instalación • Dimensionar el molino e indicar la potencia del motor

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Problema:

Datos trituración:

• 158940.4 tnmet/año de Hierro

• Ley metal del 20%

• tamaños entre 2” y 1” y menor a 1”

• 365 días-24hs/día

• Tamaño máximo de entrada: 34”

• Tamaño máximo de salida: 2”

• Material duro

• 1 tnmet=1,1023 us-ton

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Resolución:

• Ley metal=𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑙

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑒𝑛𝑎

• ∑grado trituración=𝑇𝑎𝑚𝑎ñ𝑜 𝑚á𝑥.𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎

𝑇𝑎𝑚𝑎ñ𝑜 𝑚á𝑥.𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎

• Resolviendo, Q =100 𝑡𝑛.𝑚𝑒𝑛𝑎

ℎ𝑜𝑟𝑎

• 𝑄∗ = caudal que recibe la tituradora cónica.

• Suposición: 𝑄∗ = 0,9. 𝑄

• 𝑄∗ = 90 tn mena/hora.

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Orden de prioridades:

• Menor trit. Cónica

• Menor trit. Mandíbula.

• Manto más económico.

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Gráfico pág. 8

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Gráfico pág.9

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Gráfica pág.10

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Gráfico pág. 11

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Elección de trit. cónica

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Gráfico pág.5

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Gráfico pág. 6

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Elección trit. Mandíbulas:

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Verificación hipótesis:

En este caso, exactamente el 10% del material que sale de la trituradora es menor a 2” por lo que se verifica la hipótesis inicial.

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Verificación hipótesis:

De no verificarse la hipótesis, no “dibujar”; Redimensionar!

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Equipo de trituración:

• Trit cónica→ 48 S @𝐶: 11/4"

MANTO: EXTRA COURSE

• Trit. Mandíbulas: 20x36 @𝐶: 5“ ALA: 11/4"

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Molienda: Caudal a moler (de curvas)

Qm=0,05.Q + 0,4.Q* = 41 tn/h

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Tabla Pag. 12 – Work Index

Molienda:

Determinación de potencia en función de tamaños de entrada y salida

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Como determino el tamaño de entrada del 80%?

Al tener dos etapas de trituración debo resolver por

iteración

Molienda:

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

1° Iteración: Supongo un tamaño del 80% y verificar cuanto entrega cada trituradora. Ej: Empecemos suponiendo linealidad, es decir 0,8 . 1’

Q1 =0,03.Q + 0,36.Q*

Q1 =35,4 tn/h

Fracción 1 = 35,4/41= 86%

Se debe elegir un tamaño menor

Molienda:

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

2° Iteración: Tomaremos 0,75. 1’

Q2 =0,02.Q + 0,34.Q*

Q2 =32,6 tn/h

Fracción 2 = 32,6/41= 79,5%

OK. Como potencia de entrada al molino tomaremos tamaño 3/4’’ -Tolerancia 2%

Molienda: Determinación de potencia en función de tamaños de entrada y salida – Diagrama Pag. 12

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Ojo con la escala logarítmica!

Molienda: Potencia:

N = Qm.(Psalida – Pentrada)

N = 41 tn/h.(17 HP.h/tn – 0,9 HP.h/tn)

N = 660 HP

N = a.b.c.L = 660 HP

a = factor de diámetro

b = factor de carga

c = factor de velocidad

L = longitud del molino

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Molienda – Determinación de

factores – Cuadros Pag. 13:

Cotas de cociente N/D:

60≤N/D≤80 , N en HP; D en ft

Se toman tres valores:

D = N/80 = 8,25ft = 8ft

D = N/70 = 9,42ft =9,5ft

D = N/60 = 11ft

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

a1 = 32 a2 = 49,6 a3 = 71,1

Factor b:

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

De no indicarse lo contrario, se toma carga standard 40%

b = 5,02

Molienda – Determinación de

factores – Cuadros Pag. 13:

Factor c: Para bolas se toman: 65%, 70% y 75%.

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

c1 = 0,149 c2 = 0,1657 c3 = 0,1838

Molienda – Determinación de

factores – Cuadros Pag. 13:

Molienda – Dimensionamiento:

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Armar la tabla:

Se debe verificar la relación 1,2 ≤ L/D ≤ 1,6

L= N/(a.b.c) 65% 70% 75%

8ft 27,574 24,795 22,353

9,5ft 17,790 15,997 14,422

11ft 12,410 11,160 10,061

Solo una longitud verifica. Criterios de elección: 1) Menor Velocidad critica 2) Menor Diámetro Se toma:

D = 9,5 ft L = 14,5 ft

Potencia del motor: N = L.a.b.c N = 665 HP Verifica N/D y L/D - OK

Molienda – Otros casos:

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Como determino el tamaño de entrada del 80%?

Molienda – Otros casos:

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Caso 1: Dato: “Se sabe que el tamaño máximo del 80% del material a moler es 1’’ ”

Molienda – Otros casos:

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Caso 2: Dato: “Se molera el material proveniente de la trituradora X que pase por la zaranda de 1’’ ”

Molienda – Otros casos:

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Caso 3: Ejemplo del ejercicio

Molienda – Otros casos:

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

Caso 4: “Se molera el material que pasa

por zaranda de ¾’’ “

Caso con menos datos, por lo que se realizará una aproximación pobre: Se linealiza la curva granulométrica, es decir se toma: Tamaño del 80% = 0,8 * Tamaño del 100%

Industrias I – 2° C 2015 Universidad de Buenos Aires Trituración y molienda Facultad de Ingeniería

¡Muchas gracias por su atención! Aztiria, Mariano Klein, Agustin