El cribado mecánico , a menudo llamado simplemente cribado , es la práctica de tomar material mineral granulado o triturado y separarlo en múltiples grados según el tamaño de las partículas .
Esta práctica ocurre en una variedad de industrias como la minería y el procesamiento de minerales , la agricultura, la farmacéutica, la alimentaria, la del plástico y la del reciclaje.
Un método para separar partículas sólidas únicamente según su tamaño se llama cribado.
El cribado se divide en dos categorías generales: cribado en seco y cribado en húmedo. A partir de estas categorías, el cribado separa un flujo de material en grados, estos grados luego se procesan adicionalmente hasta obtener un producto intermedio o un producto terminado. Además, las máquinas se pueden clasificar en cribas móviles y cribas estáticas, así como según si las cribas son horizontales o inclinadas.
La industria minera y de procesamiento de minerales utiliza el cribado para una variedad de aplicaciones de procesamiento. Por ejemplo, después de extraer los minerales, el material se transporta a una trituradora primaria. Antes de triturar las rocas grandes, se quitan las piedras con un agitador con una criba protectora de 0,25 pulgadas (6,4 mm) de espesor. Más abajo, después de triturar, el material puede pasar a través de cribas con aberturas o ranuras que continúan haciéndose más pequeñas. Finalmente, el cribado se utiliza para realizar una separación final para producir productos vendibles según un grado o rango de tamaño.
Una máquina de criba consta de un accionamiento que induce la vibración, un medio de criba que provoca la separación de partículas y una plataforma que sostiene el medio de criba y el accionamiento y es el modo de transporte de la vibración.
Hay factores físicos que hacen que la detección sea práctica. Por ejemplo, la vibración, la fuerza g , la densidad del lecho y la forma del material facilitan la velocidad o el corte. Las fuerzas electrostáticas también pueden obstaculizar la eficiencia de la criba en la forma de atracción de agua, lo que provoca que se pegue o se obstruya, o el material muy seco genera una carga que hace que se atraiga hacia la propia criba.
Como ocurre con cualquier proceso industrial existe un grupo de términos que identifican y definen qué es el cribado. Términos como cegamiento, contaminación, frecuencia, amplitud y otros describen las características básicas del cribado y esas características, a su vez, dan forma al método general de cribado seco o húmedo.
Además, la forma en que se hace vibrar una plataforma diferencia las cribas. Los diferentes tipos de movimiento tienen sus ventajas y desventajas. Además, los tipos de medios también tienen diferentes propiedades que conllevan ventajas y desventajas.
Finalmente, existen cuestiones y problemas asociados con la detección. El desgarro, la contaminación, el cegamiento y la humedad de la pantalla afectan la eficiencia del cribado.
Como cualquier entidad mecánica y física, existe terminología científica, industrial y profana. La siguiente es una lista parcial de términos asociados con el cribado mecánico.
Hay varios tipos de equipos de cribado mecánico que provocan segregación. Estos tipos se basan en el movimiento de la máquina a través de su motor.
Una mejora en las cribas vibratorias, lineales y vibratorias, una criba de tambor utiliza una acción elíptica que ayuda a cribar incluso material muy fino. Como ocurre con el lavado de oro, las partículas finas tienden a permanecer hacia el centro y las más grandes hacia el exterior. Permite la segregación y descarga la superficie de la pantalla para que pueda hacer su trabajo de manera efectiva. Con la adición de múltiples plataformas y plataformas de limpieza de bolas, incluso los productos difíciles se pueden cribar a alta capacidad hasta separaciones muy finas. [8]
El equipo vibratorio de tiro circular es un agitador o una serie de agitadores en cuanto a dónde el accionamiento hace que se mueva toda la estructura. La estructura se extiende hasta un alcance o longitud máxima y luego se contrae hasta un estado base. Un patrón de resortes está situado debajo de la estructura donde hay vibración y absorción de impactos a medida que la estructura regresa al estado base.
Este tipo de equipo se utiliza para partículas muy grandes, tamaños que van desde el tamaño de un guijarro hasta el tamaño de un material de canto rodado. También está diseñado para salidas de alto volumen. Como separador, este agitador permitirá que el material de gran tamaño pase y caiga en una trituradora como una trituradora de cono, una trituradora de mandíbulas o un molino de martillos. El material que pasa por la criba pasa por alto la trituradora y se transporta y combina con el material triturado.
Además, este equipo se utiliza en procesos de lavado, ya que el material pasa por debajo de las barras rociadoras, el material más fino y el material extraño se lavan a través de la criba. Este es un ejemplo de cribado húmedo.
El equipo de criba vibratoria de alta frecuencia es un agitador cuyo marco es fijo y el accionamiento hace vibrar sólo la tela de la criba. Los equipos de vibración de alta frecuencia son para partículas que se encuentran en este rango de tamaño de partícula de 1/8 de pulgada (3 mm) hasta una malla +150. Las cribas vibratorias tradicionales tienen dificultades para realizar separaciones en tamaños como 44 micrones. Al mismo tiempo, otros tamices de alta energía, como la tecnología de cribado avanzada de Elcan Industries, permiten separaciones mucho más finas, de hasta 10 um y 5 um, respectivamente.
Estos agitadores suelen realizar un corte secundario para su posterior procesamiento o realizar un corte del producto terminado.
Estos agitadores generalmente se colocan en un ángulo pronunciado con respecto al plano horizontal. Los ángulos varían de 25 a 45 grados con respecto al plano horizontal.
Este tipo de equipo tiene un accionamiento excéntrico o pesas que hacen que el agitador se desplace en una trayectoria orbital. El material rueda sobre la criba y cae con la inducción de la gravedad y los cambios de dirección. Las bolas y bandejas de goma proporcionan un medio mecánico adicional para provocar la caída del material. Las bolas también proporcionan una acción de lanzamiento para que el material encuentre una ranura abierta por donde caer.
El agitador se coloca en un ángulo poco profundo con respecto al plano horizontal. Por lo general, no más de 2 a 5 grados con respecto al plano horizontal.
Este tipo de agitadores se utilizan para cortes muy limpios. Generalmente, un corte final de material no contendrá ningún exceso de tamaño ni contaminación fina.
Estos agitadores están diseñados para ofrecer la más alta calidad posible a costa de una tasa de alimentación reducida.
Las cribas Trommel tienen un tambor giratorio en un ángulo poco profundo con paneles de criba alrededor del diámetro del tambor. El material de alimentación siempre se encuentra en el fondo del tambor y, a medida que el tambor gira, siempre entra en contacto con la malla limpia. El tamaño superior viaja hasta el final del tambor ya que no pasa a través de la criba, mientras que el tamaño inferior pasa a través de la criba hacia un coladero situado debajo.
Hay muchas formas de instalar medios de criba en una plataforma de caja de criba (plataforma agitadora). Además, el tipo de sistema de fijación influye en las dimensiones del soporte.
La tela de criba tensada suele tener 4 pies de ancho o largo de la máquina de criba, dependiendo de si la plataforma está tensada lateralmente o por los extremos. La tela de malla para plataformas tensadas se puede fabricar con ganchos y se fijan con rieles de abrazadera atornillados a ambos lados de la caja de malla. Cuando se aprietan los pernos del riel de sujeción, la tela se tensa o incluso se estira en el caso de algunos tipos de medios de malla autolimpiantes. Para garantizar que el centro de la tela no golpee repetidamente la plataforma debido al agitador vibratorio y que la tela permanezca tensa, se colocan barras de soporte a diferentes alturas en la plataforma para crear una curva de corona de gancho a gancho en la tela. [9] La tela de malla tensada está disponible en varios materiales: acero inoxidable, acero con alto contenido de carbono y alambres de acero templado con aceite, así como caucho o poliuretano moldeado y mallas híbridas (una tela de malla autolimpiante hecha de caucho o poliuretano y alambres metálicos). .
Comúnmente, los equipos de cribado de tipo vibratorio emplean marcos de tamiz circulares rígidos a los que se une una malla de alambre tejido. Los métodos convencionales de producción de cribas de malla tensadas han dado paso en los últimos años a la unión, mediante la cual la malla ya no está tensa ni atrapada entre el cuerpo del marco del tamiz y el anillo de sujeción; en cambio, los avances en las tecnologías adhesivas modernas han permitido a la industria adoptar adhesivos estructurales de alta resistencia para unir mallas tensadas directamente a los marcos. [10]
Los medios de pantalla modulares suelen tener 1 pie de largo por 1 o 2 pies de largo [11] (4 pies de largo para ISEPREN WS 85 [12] ) paneles de caucho o poliuretano reforzados con acero. Se instalan sobre una plataforma plana (sin corona) que normalmente tiene una superficie mayor que una plataforma tensada. Este diseño de superficie más grande compensa el hecho de que los medios de malla modulares de caucho y poliuretano ofrecen menos área abierta que la tela metálica. A lo largo de los años, se han desarrollado numerosas formas de fijar paneles modulares a los largueros (vigas) de la plataforma de la pantalla. [13] Algunos de estos sistemas de fijación han sido o están actualmente patentados. [14] Los medios de malla autolimpiantes también están disponibles en este sistema modular. [15]
Existen varios tipos de medios de criba fabricados con diferentes tipos de material que utilizan los dos tipos comunes de sistemas de fijación de medios de criba, tensados y modulares.
La tela metálica tejida, normalmente producida a partir de acero inoxidable, se emplea comúnmente como medio de filtración para tamizar en una amplia gama de industrias. Tejidas normalmente con un tejido tafetán, o un tejido de sarga para las mallas más ligeras, las aberturas se pueden producir desde unas pocas micras hacia arriba (por ejemplo, 25 micras), empleando alambres con diámetros tan pequeños como 25 micras. Un tejido de sarga permite tejer una malla cuando el diámetro del alambre es demasiado grueso en proporción a la abertura. Otros tejidos, menos comunes, como el holandés/holandés, permiten la producción de mallas más resistentes y/o con aberturas más pequeñas.
Hoy en día, la tela metálica se teje según estrictos estándares internacionales, por ejemplo, ISO1944:1999, [16] que dicta una tolerancia aceptable con respecto al número nominal de malla y las imperfecciones. El recuento nominal de malla, al que generalmente se define malla, es una medida del número de aberturas por pulgada lineal, determinado contando el número de aberturas desde el centro de un alambre hasta el centro de otro alambre a una pulgada lineal de distancia. [17] Por ejemplo, una malla de 2 tejida con un alambre de 1,6 mm de diámetro tiene una abertura de 11,1 mm (consulte la imagen a continuación de una malla de 2 con un rizado intermedio). La fórmula para calcular la apertura de una malla, con un número de malla y un diámetro de alambre conocidos, es la siguiente:
donde a = apertura, b = número de malla y c = diámetro del alambre.
Se pueden realizar otros cálculos con respecto a la tela metálica/malla tejida, incluida la determinación del peso y del área abierta. [18] Es de destacar que los diámetros de los cables a menudo se denominan por su calibre de cable estándar (swg); por ejemplo, un cable de 1,6 mm es de 16 swg.
Tradicionalmente, la tela de criba se hacía con alambres de metal tejidos con un telar. [19] [20] [21] Hoy en día, las telas tejidas todavía se utilizan ampliamente principalmente porque son menos costosas que otros tipos de medios de pantalla. A lo largo de los años se han desarrollado diferentes técnicas de tejido; ya sea para aumentar el porcentaje de área abierta o aumentar la vida útil. La tela tejida con abertura ranurada [22] se utiliza cuando la forma del producto no es una prioridad y donde los usuarios necesitan un mayor porcentaje de área abierta. La tela tejida con superficie plana [23] se utiliza cuando el consumidor desea aumentar la vida útil. En el alambre tejido normal, los rizos (nudillos de los alambres tejidos) se desgastan más rápido que el resto de la tela, lo que provoca una rotura prematura. En el alambre tejido de superficie plana, la tela se desgasta igualmente hasta que se desgasta la mitad del diámetro del alambre, lo que resulta en una vida útil más larga. Desafortunadamente, la tela metálica tejida con parte superior plana no se usa ampliamente debido a la falta de rizos que provoca una reducción pronunciada de los finos que pasan, lo que resulta en un desgaste prematuro de las trituradoras.
En una planta de trituración y cribado, las placas perforadas o perforadas [24] se utilizan principalmente en cribas vibratorias revendedoras, después de que los productos crudos pasan por barras grizzly. [25] Probablemente instaladas en una plataforma tensada, las placas perforadoras ofrecen una excelente vida útil para aplicaciones de alto impacto y alto flujo de material.
Los medios de pantalla sintéticos se utilizan cuando la vida útil es un problema. Los grandes productores, como minas o grandes canteras, los utilizan para reducir la frecuencia de tener que detener la planta para el mantenimiento de la plataforma de criba. El caucho también se utiliza como material de cribado de alto impacto muy resistente que se utiliza en la plataforma superior de una criba revendedora. Para competir con la fabricación de medios de malla de caucho, los fabricantes de poliuretano desarrollaron medios de malla con menor dureza Shore. Para competir con los medios de malla autolimpiantes que todavía están disponibles principalmente en tela tensada, los fabricantes de medios de malla sintéticos también desarrollaron paneles de malla de membrana, paneles de apertura ranurados y paneles de apertura de diamante. Debido al ángulo de desmoldeo de 7 grados, los usuarios de medios de malla de poliuretano pueden experimentar cambios de granulometría del producto durante la vida útil del panel. [26]
El medio de malla autolimpiante fue diseñado inicialmente para resolver problemas de obstrucción, obstrucción y pegado de la tela de malla. La idea era colocar alambres engarzados uno al lado del otro sobre una superficie plana, creando aberturas y luego, de alguna manera, manteniéndolos juntos sobre las barras de soporte (barras de corona o barras de refuerzo). Esto permitiría que los cables vibraran libremente entre las barras de soporte, evitando que la tela se cegue, se obstruya y se pegue. Inicialmente, los alambres longitudinales ondulados sobre tela autolimpiante se unían sobre barras de soporte con alambre tejido. [27] En los años 50, algunos fabricantes comenzaron a cubrir los alambres transversales tejidos con calafateo o goma para evitar el desgaste prematuro de los engarces (nudillos de los alambres tejidos). Uno de los productos pioneros en esta categoría fue ONDAP GOMME del fabricante francés Giron. [28] A mediados de los años 90, Major Wire Industries Ltd., un fabricante de Quebec, desarrolló una tela de malla autolimpiante “híbrida” llamada Flex-Mat, sin alambres transversales tejidos. [29] En este producto, los alambres longitudinales ondulados se mantienen en su lugar mediante tiras de poliuretano. En lugar de bloquear (impedir) la vibración sobre las barras de soporte debido a los alambres transversales tejidos, las tiras de poliuretano reducen la vibración de los alambres longitudinales sobre las barras de soporte, permitiendo así la vibración de un gancho a otro. [30] Major Wire rápidamente comenzó a promocionar este producto como una criba de alto rendimiento que ayudaba a los productores a cribar más material dentro de las especificaciones por menos costo y no simplemente como una solución para problemas. [31] Afirmaron que los alambres vibratorios independientes ayudaron a producir más producto en comparación con una tela metálica tejida con la misma apertura (apertura) y diámetro de alambre. Este mayor rendimiento sería un resultado directo de la mayor frecuencia de vibración de cada alambre independiente de la tela de la criba (calculada en hercios ) en comparación con la vibración del agitador (calculada en RPM ), acelerando la estratificación del lecho de material. Otro beneficio que ayudó al aumento del rendimiento es que los medios de criba autolimpiantes híbridos ofrecieron un mejor porcentaje de área abierta que los medios de criba de alambre tejido. Debido a su superficie plana (sin nudillos), los medios de malla híbridos autolimpiantes pueden usar un diámetro de alambre más pequeño para la misma apertura que el alambre tejido y aun así duran tanto tiempo, lo que resulta en un mayor porcentaje de apertura.
