El uso de medios de molienda altamente resistentes al desgaste (como bolas de fundición con alto contenido en cromo, bolas con contenido ultraalto en cromo, bolas de acero aleado de nuevo tipo o bolas cerámicas compuestas) tiene un multidimensional repercusiones en las operaciones de molienda, pero no es “todo ventajas y nada de inconvenientes”. La lógica fundamental radica en reajustar la estabilidad del proceso de molienda mediante la reducción de la velocidad de degradación de las dimensiones geométricas de los medios de molienda.

Los efectos concretos pueden analizarse desde los cuatro aspectos siguientes:

1. Estabiliza el proceso de molienda y aumenta el rendimiento (efecto principal)

Los medios de molienda habituales (como las bolas con bajo contenido en cromo o las bolas de acero forjado) se desgastan rápidamente. Tras un periodo de funcionamiento, el diámetro medio de la bola disminuye considerablemente.

• Fuerza de impacto reducida: Un diámetro menor de la bola reduce la masa (m) de cada bola, lo que disminuye la energía cinética de impacto (E=1/2 *mv2) y reduciendo el efecto triturador de “un solo golpe” sobre las partículas gruesas.
• Interrupción de la gradación: La gradación, en principio racional, de “bolas grandes para el material grueso y bolas pequeñas para la molienda fina” se ve alterada a medida que avanza el desgaste, lo que da lugar a una capacidad de trituración insuficiente en el compartimento de trituración gruesa y a una baja eficiencia de molienda en el compartimento de molienda fina.

Efecto de las bolas de alta resistencia al desgaste: Su tasa de consumo mensual es extremadamente baja (normalmente ≤0,1%–0,3%), lo que les permite mantener el diámetro y la gradación originales de la bola durante meses o incluso hasta un año. Esto significa que la fábrica funciona de forma constante en su “estado mecánico óptimo” previsto inicialmente, lo que evita directamente la tendencia a una disminución gradual de la producción a medida que se prolonga el tiempo de funcionamiento. El efecto de aumento de la producción suele situarse en el rango de 5%–10%.

2. Reduce el consumo específico de energía por tonelada de producto (beneficio económico)

Aunque la corriente principal del motor viene determinada principalmente por el volumen de carga, la estabilidad de gradación que proporcionan las bolas de alta resistencia al desgaste evita el círculo vicioso de “una disminución del rendimiento que provoca un aumento pasivo del consumo específico de energía”.”

• Reduce el trabajo de fricción ineficaz: Las bolas de molienda normales, al desgastarse (y perder su forma esférica), aumentan la fricción por deslizamiento entre las propias bolas y entre estas y los revestimientos, lo que genera calor inútil. Las bolas de alta resistencia al desgaste cuentan con una capa superficial densa y endurecida que mantiene la esfericidad a largo plazo, lo que reduce el coeficiente de fricción y, por lo tanto, permite convertir una mayor parte de la potencia de entrada en trabajo efectivo de “impacto y molienda”.
• Un análisis contable exhaustivo muestra que, con el mismo nivel de producción, el consumo específico de energía por tonelada de cemento o polvo mineral suele poder reducirse en 1–3 kWh/t.

3. Mejora la calidad del producto final (reduce la contaminación por hierro y optimiza la distribución granulométrica)

• Menor contaminación por hierro: La esencia del desgaste de los medios de molienda radica en la mezcla de “partículas finas de acero” con el material. Las bolas de alta resistencia al desgaste (especialmente las fabricadas con materiales con alto contenido en cromo o cerámicos) presentan un desprendimiento de metal significativamente menor, lo cual es especialmente importante para la producción de cemento blanco, esmaltes cerámicos o polvos ultrafinos sensibles al contenido en hierro, mejorando así de forma efectiva la pureza del producto.
• Distribución granulométrica refinada: Dado que la gradación se mantiene estable, el compartimento de molienda fina conserva siempre una cantidad suficiente de medios de molienda de tamaño pequeño, lo que permite capturar y moler eficazmente las partículas finas. Esto da lugar a un “contenido de finos” más concentrado en el producto final y a una superficie específica más estable.

4. Reduce la frecuencia de mantenimiento y los costes generales (ventaja para la gestión)

• Prolonga los ciclos de recubrimiento y rellenado: Las bolas normales pueden requerir una recarga y un reacondicionamiento cada 1 o 2 meses. Las bolas de alta resistencia al desgaste pueden alargar los ciclos de inspección y recarga hasta 6 a 12 meses, lo que reduce considerablemente las pérdidas derivadas del tiempo de inactividad.
• Reduce la carga sobre el revestimiento: La cantidad de residuos y bolas rotas que se generan debido al desgaste de los medios de molienda se reduce considerablemente, lo que disminuye el riesgo de abrasión del revestimiento y, de forma indirecta, prolonga su vida útil.

⚠️ Posibles inconvenientes que hay que tener en cuenta (ventajas e inconvenientes)

1. Una inversión inicial considerablemente mayor: El precio unitario de las bolas de alta resistencia al desgaste (como las bolas con alto contenido en cromo) suele ser entre 1,5 y 2 veces el de las bolas normales con bajo contenido en cromo, lo que supone una presión considerable sobre los presupuestos iniciales de adquisición.
2. Riesgo de “efecto contraproducente” debido a una dureza elevada: Una dureza elevada (HRC ≥58) va acompañada de una mayor fragilidad. Si el molino funciona en condiciones adversas (por ejemplo, grandes fluctuaciones en el tamaño de las partículas de alimentación o una velocidad excesiva), las bolas de alta resistencia al desgaste pueden sufrir rotura anómala (bolas rotas). Las bolas rotas pueden obstruir las ranuras de la rejilla del diafragma, lo que provoca una ventilación deficiente, un molido excesivo en el interior del molino y, en consecuencia, una grave disminución del rendimiento.
3. Diferencias de densidad: Si medios de molienda cerámicos Se seleccionan (densidad aproximada de 3,6-3,8 g/cm³), y su masa es mucho menor que la de las bolas de acero (7,8 g/cm³). Con el mismo volumen de llenado, el peso de la carga del molino disminuye significativamente, lo que da lugar a una fuerza de impacto insuficiente y a una reducción sustancial de la producción. Por lo tanto, cuando se utilizan medios cerámicos de alta resistencia al desgaste, es necesario aumentar la velocidad de llenado o aumentar adecuadamente la velocidad del molino, y, por lo general, solo son aptos para la etapa de molienda fina.

Resumen de recomendaciones

• Bolas de acero de alta resistencia al desgaste (bolas con alto contenido en cromo/forjadas): ¿Tienes el máxima aplicabilidad. En el caso de los compartimentos de molienda gruesa de materias primas para cemento, clinker y escoria, aportan una ventaja indudable. Sin embargo, es necesario un control estricto del proceso de fundición para evitar la rotura de las bolas.
• Bolas cerámicas de alta resistencia al desgaste: ¿Son adecuados? solo para el compartimento de molienda fina (o molienda ultrafina). Deben combinarse con modificaciones técnicas como “aumentar la velocidad” o “aumentar la tasa de llenado”; de lo contrario, “ahorrarás en bolas de acero, pero perderás en rendimiento”.”