Revestimientos para los extremos de las tolvas de los molinos

Un ejemplo de revestimientos para los extremos de los conductos de alimentación de un molino de bolas Se muestra en la figura 5-80. Si se observa desde la carga estática del molino hacia la abertura del muñón de alimentación, toda la disposición se asemeja a un ojo, y el contorno del anillo de revestimiento más interno forma una línea similar a un “delineador de ojos”. Aunque el punto de mayor desgaste en los revestimientos del extremo de alimentación está relacionado con la carga del molino, la zona situada alrededor de la altura de la superficie de la carga suele sufrir el desgaste más rápido, que generalmente se produce cerca de esta zona del “delineador de ojos”. Para mitigar el desgaste acelerado de los revestimientos del extremo de alimentación (nota: en los molinos SAG/AG, cuando se utilizan materiales similares, los revestimientos del extremo de alimentación suelen desgastarse más rápidamente, seguidos de las placas de la rejilla; los revestimientos de la carcasa pueden tener un desgaste comparable al de las placas de rejilla, pero por lo general se desgastan más lentamente, y los elevadores de pulpa suelen tener la vida útil más larga. En el diseño de los revestimientos, debe tenerse en cuenta el ciclo de sustitución, y la práctica habitual consiste en hacer que la vida útil de los componentes de larga duración sea un múltiplo entero del ciclo más corto); se emplean barras elevadoras para alterar la trayectoria original del material, reduciendo así el desgaste de las placas base y prolongando la vida útil de los revestimientos.

Figura 5-80 Revestimientos del extremo de alimentación de un molino 1641

En cuanto al diseño, las barras de elevación de los revestimientos del extremo de alimentación deben reforzarse. En los molinos de gran tamaño, donde se suelen utilizar revestimientos de una sola pieza, las barras de elevación deben extenderse hasta el borde de la abertura central, a diferencia de las que se encuentran en las placas de rejilla. Estas barras de elevación reducen el desgaste causado por la fricción directa entre la carga del molino y las placas base. Recientemente, se ha observado una tendencia a utilizar barras de elevación más grandes y altas con el fin de prolongar la vida útil de las placas de base. En el caso de los molinos que funcionan en una sola dirección, es necesario ajustar la posición de las barras de elevación para que las situadas en los revestimientos del extremo de alimentación protejan de forma más eficaz las zonas de mayor desgaste. Otra tendencia es que las barras elevadoras de los revestimientos del extremo de alimentación ya no son rectangulares, sino que presentan un cierto ángulo de cara, similar al de las barras elevadoras de los revestimientos de la carcasa, e incorporan arcos de transición tanto en la cabeza como en la raíz de los elevadores. Este diseño tiene como objetivo evitar que las bolas de acero salgan disparadas e impacten contra los revestimientos de la carcasa cerca del extremo de alimentación, lo que aceleraría su desgaste.

Los aspectos mecánicos que deben tenerse en cuenta a la hora de diseñar los revestimientos del extremo de alimentación son los siguientes:

(1) Asegúrese de que cada pieza del revestimiento del extremo de alimentación encaje bien con el extremo cónico de alimentación del molino. Para ello, se pueden añadir almohadillas de goma, de modo que el revestimiento se asiente correctamente sobre la carcasa del extremo de alimentación del molino. Un mal ajuste puede provocar la rotura de los pernos y la fractura de la placa base.

(2) Evitar que los componentes del revestimiento reciban el impacto directo de las bolas de acero que se desplazan radialmente; por ejemplo, los extremos expuestos, las secciones que sobresalen localmente y los orificios para pernos excesivamente grandes que están sometidos continuamente al impacto de la carga de bolas en cascada, lo que puede provocar la aparición de grietas.

(3) Evita mezclar revestimientos nuevos y viejos. En esos casos, los revestimientos nuevos sobresaldrán y quedarán constantemente expuestos al impacto de las bolas.

(4) Es preferible que las principales zonas de desgaste se sitúen en el mismo anillo de camisas, de modo que estas puedan sustituirse juntas, como un conjunto.

(5) Los revestimientos del extremo de alimentación deben sustituirse al mismo tiempo que los revestimientos de la carcasa siempre que sea posible, para evitar que los nuevos revestimientos del extremo de alimentación provoquen un desgaste acelerado de los antiguos revestimientos de la carcasa.

Como se muestra en la figura 5-81, para hacer frente al hecho de que los revestimientos del extremo de alimentación situados alrededor del anillo —correspondientes al nivel de carga del molino— son los que sufren un desgaste más rápido, y para minimizar el número de revestimientos que hay que sustituir, se requiere un diseño especial para esta zona de alto desgaste. Tal y como se ilustra en la figura 5-82, este diseño especial incluye:

(1) Fabricar la zona de mayor desgaste como una pieza de revestimiento independiente (el revestimiento gris que aparece en el centro de la figura 5-82).

(2) Aumentar tanto la altura como el grosor de las barras de elevación en esta zona.

Figura 5-81 Revestimientos del extremo de alimentación desgastados

Sin embargo, las dos soluciones técnicas mencionadas aumentarán el peso de los revestimientos y, en consecuencia, será necesario ajustar el valor de referencia de la carga del molino. Por lo tanto, en algunos casos, estas dos opciones pueden resultar limitadas, ya que una reducción de la carga del molino tiene un impacto negativo en el rendimiento del mismo. Una solución alternativa consiste en cambiar el material de los revestimientos, que debe seleccionarse de modo que pueda soportar el impacto de bolas de acero de gran tamaño (90-140 mm) o de grandes trozos de mineral (350-400 mm), sin dejar de ser económicamente viable. Sin embargo, en los molinos SAG/AG las fuerzas de impacto suelen ser muy elevadas, y los materiales convencionales de alta dureza y resistentes al desgaste no son adecuados para tales condiciones. Un enfoque técnico consiste en insertar insertos de hierro fundido blanco de alto rendimiento y resistentes al desgaste (con alto contenido en cromo) en las barras de elevación de los revestimientos en esta zona de alto desgaste, tal y como se muestra en la figura 5-83(a).

Figura 5-82 Revestimiento del extremo de alimentación con la zona de desgaste aislada y elevada

Normalmente, un revestimiento fabricado íntegramente con hierro fundido blanco resulta demasiado frágil y no es adecuado para este entorno; sin embargo, el material convencional que rodea al hierro fundido blanco lo protege de los daños por impacto. Por lo tanto, esta combinación de materiales de doble aleación proporciona tanto resistencia al desgaste como resistencia al impacto, lo que prolonga considerablemente la vida útil del revestimiento. La figura 5-83(b) compara el estado de desgaste de este revestimiento con el de un revestimiento convencional, lo que muestra que la tasa de desgaste del revestimiento fabricado con esta combinación de doble aleación en la zona de alto desgaste se reduce significativamente.

Figura 5-83 Revestimientos resistentes al desgaste del extremo de alimentación
(a) Zona de alto desgaste con insertos de hierro blanco;
(b) Revestimiento del extremo de alimentación convencional desgastado y revestimiento del extremo de alimentación desgastado con insertos resistentes al desgaste.