Estructura específicamente diseñada

p u b l i r r e p o r t a j e
Estructura específicamente diseñada
para Aplicación de Rodillos de Molienda de Alta Presión
(HPGR) en el Procesamiento de Minerales
Por James Pownell, Gerente Global de Producto HPGr.
Los molinos con rodillos de alta presión (HPGR, por su
sigla en inglés) han recorrido un largo camino desde
sus inicios en que la industria del cemento usaba
prensas y trituradores hidráulicos de rodillo (HRP y
HRC respectivamente por sus siglas en inglés).
Una de las áreas de investigación donde se ha concentrado la atención es la relacionada con el material de la
superficie del rodillo. Tradicionalmente, las superficies
de los rodillos para aplicación en cemento eran suaves y duras, ambas características muy apropiadas,
tanto desde el punto de vista del desgaste como de
la producción. Sin embargo, dadas las propiedades
abrasivas y de deslizamiento de los minerales metálicos comparados con el cemento, este tipo de rodillos
no satisfarían los requerimientos de vida útil o el nivel
de producción deseados en las aplicaciones en rocas
duras o minerales.
La vida útil de las superficies duras de los rodillos en
la industria del cemento es generalmente de más de
12.000 horas con reparaciones de soldadura realizadas en terreno (sin necesidad de retirar el módulo
del rodillo). En el uso con minerales, en cambio, la
productividad fue de tres semanas de operación seguidas de una semana para reparaciones.
Así, este excesivo tiempo improductivo motivó el
desarrollo de una superficie provista de barras de
carburo al tungsteno para ser usada en la industria
de los minerales. Tanto la vida útil como los niveles
de producción mejoraron. Sin embargo, aun cuando
esta nueva tecnología revolucionó el desarrollo de las
superficies de los rodillos para las aplicaciones en la
industria de los minerales, en términos económicos
los revestimientos de barras no se justificaban en el
proceso del cemento.
Incluso con la mejora en la vida útil y la tecnología
de la superficie de los rodillos, cuando se usan en
aplicaciones donde se procesan minerales altamente
abrasivos, las mangas de revestimiento duran entre
nueve y doce meses en promedio y luego deben ser
reemplazadas. Eso difiere mucho de lo que ocurre en
las aplicaciones en el proceso del cemento en el que
los rodillos a menudo son reparados en terreno y no
requieren reemplazos frecuentes. Dada las características de los rodillos con revestimientos de barras, no es
posible realizar este tipo de reparaciones en terreno.
Las superficies de desgaste de los rodillos utilizados
en los procesos de minerales requieren un reemplazo
más frecuente que lo que se observa en las plantas
de cemento. Esto también significa que es necesario
comprar un conjunto modular de rodillos adicional.
Los conjuntos modulares de rodillos pueden significar
hasta el 35% del costo del equipo dependiendo del
grado del carburo al tungsteno y el porcentaje de
cobertura. Los recambios de las superficies de los
rodillos pueden tomar aproximadamente entre 24 y
60 horas dependiendo de la ubicación de la faena, las
herramientas, planificación, existencia de repuestos y
los recursos de mano de obra calificada disponibles.
Este tiempo de inactividad tiene un gran impacto en
la producción.
Los costos de fabricación aumentaron significativamente con este avance de tecnología debido al
alto precio de las barras de carburo al tungsteno.
En promedio esto equivale a un 12% y hasta 15%
del costo del equipo, que se debe comparar con la
industria del cemento donde su costo representa
entre un 3% y 6% solamente.
Considerando todos estos aspectos, los ingenieros
de FLSmidth volvieron a revisar el diseño del bastidor del HPGR siempre con el objetivo de desarrollar
una configuración que asegure la obtención de un
producto mineral de óptimas características. Ellos
no sólo se abocaron a la situación impuesta por el
tiempo necesario para el cambio de rodillos, sino
también al diseño efectivo del bastidor y los requerimientos de acero.
El nuevo diseño permite una mayor capacidad de
mantención de las superficies del rodillo.
El rodillo tradicional de FLSmidth para aplicación en la
industria del cemento conocido como HRP L-gable
con disposición de secciones en forma de L ha demostrado su eficiencia en términos del tiempo requerido
para el cambio de rodillos si se compara con otros
sistemas existentes en el mercado. Este sistema de
características únicas permite levantar los rodillos para
sacarlos del equipo sin tener que extraer la estructura
superior o incorporar una plataforma de trabajo.
La mayor reducción de las piezas fundidas de la estructura hace posible acudir a proveedores locales
específicos para su reemplazo. Así entonces se reducen los plazos de entrega y se permite al cliente tener
una mejor vista general del proceso de adquisición de
sus equipos sin necesidad de recurrir a embarques
internacionales. También se evita incurrir en costos
relacionados con embarques e impuestos.
Las secciones en L incorporan una viga de presión
sobre el lado vertical y en una porción de la estructura
superior. También utiliza un sistema de pasadores que
reduce de manera importante el tiempo requerido
para el reemplazo, si se compara con las estructuras
convencionales que van apernadas.
Sin embargo, dado que los tamaños de las plantas han
aumentado como consecuencia de la reducción de
los grados de los minerales, se están implementando
flujos de proceso que sean todavía más eficientes y
ocupen menos espacio.
Las áreas alrededor de los HPGPR son más compactas, las canaletas de descarga y los transportadores
son menos retráctiles que en el pasado. Con esto
en consideración, la ingeniería de FLSmidth creó el
Bastidor Expreso de FLSmidth que ha sido diseñado
y construido para permitir un rápido reemplazo de las
superficies de los rodillos en las aplicaciones utilizadas
en la industria de los minerales.
Este bastidor específicamente diseñado ha sido optimizado para ser aplicado en forma funcional en
el proceso de minerales. En el diseño del Bastidor
Expreso las secciones en L han sido retiradas y el
sistema de pasadores ha sido desplazado hacia adelante para que la caja de cojinetes actúe como la viga
de presión vertical.
La eliminación de esta sección en L junto con la reducción del tamaño de la caja de cojinetes ha reducido
drásticamente los requerimientos de espacio y acero.
Además, este innovador adelanto ofrece un nuevo
diseño de estructura con pasadores cónicos. La
eliminación de los manguitos cónicos crea mayor
espacio libre para insertar y sacar los pasadores.
Como resultado de este nuevo diseño, los tamaños
y configuraciones de las cajas de cojinetes también
han sido reducidos. Se utiliza un sistema de elevación de cuñas para soportar el peso del eje y la caja
de cojinetes de manera que se permita una rápida
extracción y reemplazo del pasador. Esto a su vez
reduce la huella de carbono porque se usa menor
cantidad de materias primas y además el peso para
el embarque y transporte es inferior.
FLSmidth se siente muy orgulloso de incluir el Bastidor Expreso como parte de su oferta estándar de
HPRG para uso en la industria del procesamiento
de minerales.
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