Servicios Auxiliares Mineros- Tema 05

Ing. Benjamn Manual Ramos Aranda

Marzo del 2014

SERVICIOS AUXILIARES

MINEROS

UNIDAD I - TRANSPORTE MINERO

TEMA N 5 TRANSPORTE CONTINUO FAJA TRANSPORTADORA.

TRANSPORTE POR FAJA TRANSPORTADORA

Analiza la aplicacin del transporte de mineral por Faja (cinta) transportadora.

Aplicar clculos de eficiencia del sistema.

PROPOSITO DE CLASE:

Ver video Cinta transportadora 3 min.


INTRODUCCIN HISTRICA

Una de las primeras menciones que aparece en la

literatura tcnica es la de Oliver Evans, de Filadelfia,

que indica en 1795, en la Miller`s Guide, la existencia

de una banda continua de cuero acoplada a dos

tambores.


INTRODUCCIN HISTRICA

Fue en 1860 cuando se puso en servicio una de las

primeras fajas transportadoras en minera, cuyo

diseador fue Lopatine, y que se utiliz en una

explotacin de aluviones aurferos en Siberia. El

sistema inclua las partes esenciales de una faja: banda

sin fin, tambores de accionamiento y reenvo,

transmisin, bastidores y rodillos.

La banda estaba formada por piezas de madera unidas

por una tela, que constitua la parte dbil del sistema.


INTRODUCCIN

En la actualidad, el procesamiento de un producto

industrial, agroindustrial, agrcola y minero estn

sujetos a diferentes movimientos, ya sean en sentido

vertical, horizontal e inclinados.

Para cumplir este objetivo, son utilizados equipos con

el nombre de Fajas, Cintas, Correa o Banda

Transportadoras.


INTRODUCCIN

Las Fajas Transportadoras, vienen desempeando

un rol muy importante en los diferentes procesos

industriales y esta se debe a varias razones entre

las que destacamos; las grandes distancias a las

que se efecta el transporte, su facilidad de

adaptacin al terreno, su gran capacidad de

transporte, la posibilidad de transporte diversos

materiales (minerales, vegetales, combustibles,

fertilizantes, materiales empleados en la

construccin etc.)


DEFINICIN Y CARACTERSTICAS

La funcin de una faja transportadora es la de

transportar de forma continua de materiales a granel

homogneos o mezclados, a distancias que pueden

oscilar entre algunos metros y decenas de kilmetros.


DEFINICIN Y CARACTERSTICAS

Las superficies, superior (de ida) e inferior (de retorno)

de la banda, descansan sobre una serie de rodillos

soportados por estructuras metlicas (estaciones). En

los dos extremos del transportador, la banda se enrolla

en tambores, uno de los cuales, acoplado a un rgano

motor, transmite el movimiento.

El rgano portador de este transportador es la cinta o

correa de goma (jebe) reforzado, que se pone en

movimiento por el tambor motriz.

El carguo de la faja se efecta a travs de una tolva.

FAJA TRANSPORTADORA


Uno de los componentes principales del transportador

es la banda (faja) de goma (jebe), que ejerce una doble

funcin:

1. Contener el material transportado.

2. Trasmitir la fuerza necesaria para transportar la carga.

COMPONENTES Y SU DENOMINACIN

Banda transportadora.


La Banda al cumplir la funcin de transportar, est

sometida a la accin de las siguientes influencias:

1. De las fuerzas longitudinales, que producen alargamientos.


Constitucin de la Banda.


2. Del peso del material entre las ternas de rodillos portantes, que producen flexiones locales, tanto en

el sentido longitudinal como en el transversal, y

ello a consecuencia de la adaptacin de la banda a

la terna de rodillos.

3. De los impactos del material sobre la cara superior de la banda, que producen erosiones sobre la

misma.




Para soportar adecuadamente las influencias

anteriores, la banda est formada por dos

componentes bsicos:

1. El tejido o Carcasa, que transmite los esfuerzos.

2. Los recubrimientos, que soportan los impactos y erosiones.



TEJIDO O CARCASA

RECUBIMIENTO




1. Tejido o Carcasa.

Los tejidos empleados en la actualidad, son los siguientes.




2. Recubrimientos.

La goma es el elemento bsico de los recubrimientos; tomando en consideracin las propiedades mecnicas de resistencia, alargamiento y abrasin, las Normas DIN 22102 y 22131, han establecido las categoras W, X, Y, Z, las cuales se indican en la Tabla 4.



Cabezal motriz

Puede ser de tipo tradicional o con moto-tambor.

1.- Tradicional

Est compuesto por un grupo de mando constituido

sucesivamente: por un tambor motriz de dimetro

apropiado a la carga en la banda y por un tambor de

inflexin. El movimiento lo proporciona un moto

reductor del tipo pendular o de ejes ortogonales o

paralelos, stos ltimos acoplados por medio de una

junta al tambor motriz.



Cabezal motriz

2.- Moto-tambor

En esta configuracin el motor, el reductor y los

cojinetes forman una unidad integrada y protegida en el

interior del tambor de arrastre de la banda; se eliminan

as todas las voluminosas partes exteriores de los

cabezales motrices tradicionales. Actualmente se

fabrican moto-tambores con un dimetro de hasta 1000

mm y una potencia mxima de 250 kW, con un

rendimiento que puede alcanzar incluso el 97%.



Tambor motriz

La envoltura se reviste normalmente de goma, de un

espesor adecuado a la potencia a transmitir.

El dimetro de los tambores est dimensionado en base

a la clase de resistencia de la banda y a la presin

especfica que acta en la misma.



Contra-tambores

La envoltura no necesita revestimiento, a no ser en

casos particulares; el dimetro normalmente es

inferior al previsto para el tambor motriz.



Tambores de desviacin y de inflexin.

Se emplean para aumentar el ngulo de

abrazamiento de la banda. Adems, se utilizan

tambin para todas las desviaciones necesarias en

presencia de dispositivos de tensin mediante

contrapeso, descargadores mviles, etc.



Rodillos

Sostienen la banda y tienen que garantizar el

deslizamiento libre y regular bajo carga. Son los

elementos ms importantes de la banda

transportadora y representan una parte considerable

de su valor global. El funcionamiento correcto de los

rodillos es fundamental para garantizar la eficacia y

la economa de empleo de la instalacin.



Rodillos



Funciones De Los Rodillos

Las funciones a cumplir son principalmente tres:

1. Soportar la banda y el material a transportar

por la misma en el ramal superior, y soportar la

banda en el ramal inferior; los rodillos del ramal

superior situados en la zona de carga, deben

soportar adems el impacto producido por la

cada del material.




2. Contribuir al centrado de la banda, por razones

diversas la banda esta sometida a diferentes

fuerzas que tienden a decentarla de su posicin

recta ideal. El centrado de la misma se logra en

parte mediante la adecuada disposicin de los rodillos, tanto portantes como de retorno.




3. Ayudar a la limpieza de la banda ,aunque la banda

es limpiada por los rascadores, cuando el material es

pegajoso pueden quedar adheridos restos del

mismo, que al entrar en contacto con los rodillos

inferiores pueden originar desvos de la misma; para

facilitar el desprendimiento de este material se

emplean rodillos con discos de goma (rodillos

autolimpiadores).



Tipos De Rodillos

Los ms utilizados son:

Rodillos de Alineacin , sirven para alinear la banda dentro de la propia instalacin.

Rodillos de Impacto ; recubiertos de discos de goma para absorber los golpes provocados por la

cada de bloques en las tolvas de recepcin.



Tipos De Rodillos

Rodillos de Retorno ; los cuales estn formados con discos de goma.



Tipos De Rodillos

Rodillo cilndrico ; con la superficie exterior lisa, tal como la obtenida mediante el empleo de tubos

de acero; es el ms empleado.

Rodillo cilndrico con aros de goma ; son adecuados para soportar los fuertes impactos del

material en las zonas de carga, mientras que si se

montan en los rodillos de retorno, deben ser

adecuados para facilitar la limpieza de la banda.



Tensores

La tensin necesaria para que se adhiera la banda al

tambor motriz se mantiene mediante un dispositivo

de tensin, que puede ser del tipo de tornillo, de

contrapeso o con cabrestante motorizado.

El contrapeso determina una tensin constante en la

banda, independientemente de las condiciones de

funcionamiento. Su peso se dimensiona en el lmite

mnimo necesario para garantizar el arrastre de la

banda, a fin de evitar esfuerzos intiles.



Tolvas de carga.

La tolva de recogida y el tobogn de carga estn

dimensionados a fin de absorber, sin causar atascos ni

daos a la banda, las variaciones instantneas de la

capacidad de carga y eventuales acumulaciones.

El tobogn tendr que responder a las exigencias de

cada del material, segn la trayectorias calculadas en

base a la velocidad de transporte, al tamao, al peso

especfico del material transportado y a sus

caractersticas fsico-qumicas (humedad,

corrosividad, etc.).



Dispositivos de limpieza.

Los dispositivos adoptados son diferentes. Los ms

difundidos, por la sencillez de su aplicacin, son los de

cuchillas raspadoras, montadas en soportes elsticos de

goma.

Estos dispositivos reducen las intervenciones de

mantenimiento en las fajas que transportan minerales

hmedos y particularmente pegajosos y permiten obtener

la mxima productividad.



Bastidores.

Los bastidores son estructuras metlicas que

constituyen el soporte de la banda transportadora y

dems elementos de la instalacin entre el punto de

alimentacin y el de descarga del material.

Se compone de los rodillos, ramales superiores e

inferior y de la propia estructura soporte.

Los bastidores son el componente ms sencillo de

las cintas, y su funcin es soportar las cargas del

material, banda, rodillos y las posibles cubiertas de

proteccin contra el viento.



Cubierta de las fajas transportadoras .

La cubierta de las cintas transportadoras es de

fundamental importancia cuando es necesario

proteger el material transportado contra factores

atmosfricos y garantizar la funcionalidad de la

instalacin

FAJA TRANSPORTADORA



CRITERIOS DE DISEO

La eleccin del sistema de transporte ptimo, su

correcto diseo, su utilizacin racional, dependen

del conocimiento de las caractersticas

constructivas y del comportamiento bajo carga de

todos los componentes del propio sistema.


CRITERIOS DE DISEO

Los factores principales que influyen en el

dimensionado de una cinta transportadora son:

La capacidad de transporte requerida,

La granulometra,

Las caractersticas fisicoqumicas del material a transportar y,

El perfil altimtrico del recorrido.

MANTENIMIENTO DE LA FAJA TRANSPORTADORA


Empleos de las Cintas Transportadoras.

El empleo de las Cintas Transportadoras es muy diverso entre las

cuales podemos destacar los siguientes:

Las industrias extractivas (minas subterrneas y a cielo abierto, canteras).

Las Industrias Siderrgicas (parques de carbn y minerales).

Instalaciones portuarias de almacenamiento, carga y descarga de barcos.

Centrales Trmicas ( parques de almacenamiento y transporte a quemadores de carbn, as como la evacuacin de las cenizas

producidas)

Agroindustrias azucareras (Transporte de bagazo, cachaza).

Industria Automotriz.

Industria Qumico - Farmacutica.

VENTAJAS DEL TRANSPORTE POR FAJA TRANSPORTADORA

Se adapta a una gran variedad de materiales. Exige poca energa. Puede transportar a grandes distancias. Puede trabajar con gradientes positivas y

negativas de hasta 30% sin prdida de

eficiencia.

Es posible el empleo de velocidades altas (mas de 5 m/seg) debido al empleo de fajas

reforzadas con alambre o tejido de acero.

Son instalados normalmente sobre el piso, siendo suficiente cimentaciones livianas y un

mnimo de soporte estructural.

VENTAJAS DEL TRANSPORTE POR FAJA TRANSPORTADORA

Son instalados normalmente sobre el piso, siendo suficiente cimentaciones livianas y un

mnimo de soporte estructural.

Puede atravesar carreteras, lneas frreas, ros y otros obstculos, mediante soportes livianos

tipo puente,

Pueden transportar hasta 20,000 TM/hora, usando fajas de anchos mayores a 2.10 m (83

pulgadas.

El costo de operacin y mantenimiento es menor que para los volquetes, requiere de

mano de obra menos especializada.

Resumamos

EFICIENCIA DEL TRANSPORTE POR FAJA TRANSPORTADORA

CALCULO DE PRODUCTIVIDAD DE LA FAJA

Capacidad de transporte de la faja (Q)

Q = a * h *fc * fi * d * v * k ; TM/hora

Donde:

a = Ancho de la faja, generalmente es menor en 5 cm a

cada lado; m.

h = Altura media del mineral; m.

fc = Factor de compensacin por esponjamiento,

granulacin, ngulo de reposo del mineral: 0.7 0.8 0.9



fi = Factor de inclinacin de rodillos superiores:

1.00 para rodillos horizontales

1.02 para rodillos 10 de inclinacin




d = Densidad del material

k = Constante en funcin de la gradiente de la

cinta:

0.3 horizontal

0.27 de 5 a 10

0.25 10



v = Velocidad; m/hora

Velocidades de uso corriente para materiales:

Ancho de Cinta

mm

Liviano

m/s

Mediano

m/s

Pesado

m/s

400 2,00 2,00 1,50

600 2,50 2,50 2,25

800 3,00 2,75 2,50

1000 3,50 3,00 2,75

1200 3,50 3,00 3,00

1400 4,00 3,25 3,00

1500 4,00 3,25 3,00


Densidad de algunos minerales


EJERCICIO:

Se tiene trabajando una faja transportadora en una mina

subterrnea con los siguientes datos:

Ancho de la faja 800 mm.

Altura promedio del mineral 400 mm.

Factor de esponjamiento de 0.7

Los rodillos superiores tienen una inclinacin de 25 grados

El mineral que se transporta contiene sulfuros de plomo y

plata y cuarzo de ganga y su densidad es de 3.2 gr./cm3

La faja es horizontal.

DESARROLLO:


Ancho de la faja 800 mm. = 80 cm 10 cm = 70 cm = 0.7 m. (ancho real).

Altura promedio del mineral 400 mm. = 0.4 m.

Factor de esponjamiento de 0.7 = fc

Los rodillos superiores tienen una inclinacin de 25 grados,

fi = 1.04

El mineral que se transporta contiene sulfuros de plomo y

plata y cuarzo de ganga y su densidad es de 3.2 gr./cm3

Velocidad 2.5 m/seg por ancho de 800mm y material pesado =

9,000 m/hora

DESARROLLO:


Q = a * h *fc * fi * d * v * k

Remplazando valores en la frmula:

Q = 0.7 m * 0.4 m *0.7 * 1.04 * 3.2 * 9,000 m/hora *0.3

Q = 1,761.18 TM/hora

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