Determinación de la velocidad de funcionamiento de un laminador de tubos Básicamente, consiste en encontrar un equilibrio: Por un lado, los medios de molienda (como las bolas de acero) deben elevarse lo suficiente como para caer con la máxima fuerza de impacto y así lograr la trituración; por otro lado, la velocidad no debe ser tan alta que los medios salgan disparados contra la carcasa y pierdan su acción de molienda.

Este proceso suele constar de tres pasos: En primer lugar, se calcula la “velocidad crítica”; a continuación, se determina la “velocidad óptima teórica”; y, por último, se realiza el ajuste en función de las condiciones reales de funcionamiento.

📖 Paso 1: Comprender la “velocidad crítica” (n₀)

Esta es la base para determinar la velocidad de funcionamiento. La velocidad crítica se define como la velocidad límite a la que la capa más externa de los medios de molienda gira junto con la carcasa del molino sin caerse. Si la velocidad de funcionamiento alcanza o supera este valor, la acción de trituración se detiene.

La fórmula teórica es:
n₀ = 42,4 / √D₀

Dónde:

• n₀ = velocidad crítica (r/min)
• D₀ = diámetro interior efectivo del molino (m), es decir, el diámetro interior de la carcasa menos el doble del espesor del revestimiento

Nota: Esta fórmula se deriva de supuestos idealizados y sirve como referencia teórica; no es totalmente precisa.

⚙️ Paso 2: Cálculo de la “velocidad óptima teórica” (n)

Esta es la velocidad a la que los medios de molienda alcanzan el mejor efecto de trituración. Suele expresarse como un porcentaje de la velocidad crítica, y este porcentaje se denomina “índice de rotación” (ψ).

n = ψ × n₀

En cuanto al valor óptimo de la velocidad de rotación ψ, existen varias opiniones mayoritarias:

• En función de la fuerza máxima de impacto: Para alcanzar el máximo altura de caída (es decir, el trabajo de trituración de máximo impacto) para los medios de molienda más externos, ψ ≈ 76%.
• Según la eficiencia global (la teoría de la contracción de capas): Teniendo en cuenta la distribución de la masa de toda la carga, se cree que ψ ≈ 88% ofrece una mayor eficiencia.
• Teniendo en cuenta tanto el consumo de energía como el de acero: Para ahorrar energía y reducir el desgaste, una gama de ψ = 65% ~ 76% Por lo general, se considera más económico.

En resumen, ψ = 65% ~ 85% Es un rango ampliamente aceptado. Para la selección práctica, consulte la siguiente tabla:

🔧 Paso 3: Determinación de la velocidad final en función de las condiciones reales de funcionamiento

Los cálculos teóricos sirven de punto de partida, pero la velocidad final debe ajustarse en función de las condiciones reales:

• Consulta las fórmulas empíricas: Para determinados molinos específicos, existen fórmulas empíricas del sector. Por ejemplo, para los molinos de bolas intermitentes en húmedo:
  n = 21,2 / √D (r/min)
• Llevar a cabo una optimización experimental: Este es el método más fiable. Ajusta ligeramente la velocidad en torno al valor teórico y observa los cambios en el rendimiento del molino, la calidad del producto y el consumo energético para identificar el “velocidad de funcionamiento óptima” para sus condiciones específicas. Por ejemplo, en un estudio de caso se logró aumentar la producción al incrementar ligeramente la velocidad de un molino de Φ1,8 m × 6,4 m.
• Ten en cuenta otros factores mecánicos: El ajuste final de la velocidad también está limitado por factores mecánicos, como la relación de transmisión.

En resumen, el procedimiento para determinar la velocidad de funcionamiento de un laminador de tubos es el siguiente: calcular la velocidad crítica → elegir una velocidad de rotación de entre 65% y 85% como punto de partida en función de las condiciones → ajustar con precisión durante la producción real.

Tabla 2.12: Velocidad crítica, velocidad óptima teórica y velocidad de funcionamiento de los laminadores de tubos más comunes