Un alimentador que opera sin contratiempos sigue dependiendo de variables de entrada que pueden medirse con precisión. Cuatro características del material determinan qué tipo de alimentador es el adecuado para su circuito, y en qué punto del mismo debe ubicarse. Acertar en estos aspectos durante la fase de especificación es lo que marca la diferencia entre un alimentador que garantiza una operación fiable y uno que se convierte en un motivo recurrente de conversaciones sobre mantenimiento.
¿Te perdiste la primera parte? Lee primero «Selección del alimentador: la decisión que define todo su circuito» para conocer los argumentos de por qué esta decisión tiene más peso del que habitualmente se le atribuye.
Las cuatro variables que determinan la selección del alimentador
El tipo de alimentador no se puede determinar sin antes conocer las características del material. Estas cuatro variables son parámetros obligatorios en el proceso de especificación.
1. Tamaño de alimentación
La primera variable a determinar es el tamaño máximo del material de alimentación. Esto determina qué tipo de alimentador es capaz de manipular físicamente el material sin sufrir daños en el punto de alimentación. Cada alimentador de AMPCO Minerals está diseñado para un rango determinado de tamaño de alimentación. Cualquier dimensión fuera de ese rango, incluso marginal, genera un esfuerzo estructural en el punto de alimentación desde el primer día de operación. En una aplicación de alimentación primaria donde el material todo uno (ROM) llega en tamaños variables, confirmar el tamaño máximo del material con datos reales de voladura y carga, y no con estimaciones teóricas, es un primer paso fundamental.
2. Contenido de humedad y arcilla
Esta es la variable que más suele subestimarse y la que genera las consecuencias más dramáticas cuando ocurre. Por encima de ciertos umbrales, el material deja de fluir libremente: se compacta, forma puentes y se adhiere. Los alimentadores vibratorios dependen del tiro y la frecuencia para mover el material, mecanismos que se vuelven menos efectivos a medida que aumentan la humedad y la arcilla. En niveles lo suficientemente altos, dejan de funcionar por completo.
El fallo se manifiesta como un alimentador que parece estar en funcionamiento pero no realiza la alimentación: el material permanece inmóvil sobre la bandeja, retenido por su propia cohesión. Los operadores suelen aumentar la velocidad o la amplitud, lo que provoca daños en el equipo o simplemente genera una vibración mayor que el material absorbe sin desplazarse. La solución adecuada no es ajustar los parámetros a valores más altos, sino utilizar un tipo de alimentador diferente.
Precisamente para esto se ha diseñado el alimentador de barras rotativas o el alimentador tipo Wobbler. Su acción de barras giratorias a baja velocidad resulta eficaz para disgregar y transportar materiales cohesivos que resultarían problemáticos para un alimentador vibratorio. Si el contenido de humedad y arcilla es un factor relevante en el material de alimentación, debe incluirse en la discusión sobre las especificaciones del equipo.
3. Abrasividad
El material abrasivo desgasta las superficies de los alimentadores a ritmos que varían considerablemente según el tipo de alimentador y las especificaciones de construcción. Un alimentador de orugas o placas emplea bandejas de alta resistencia diseñadas para soportar entornos de mineral abrasivo. El revestimiento de un alimentador vibratorio de bandeja es configurable, mientras que la banda de un alimentador de cinta se selecciona según las características del material que transportará. Especificar un alimentador de construcción estándar para una aplicación de alta abrasividad genera costos de mantenimiento más elevados de lo planificado desde el primer período de operación.
4. Densidad aparente y condiciones de flujo variable (picos de carga)
La densidad aparente determina el dimensionamiento del alimentador y la potencia instalada. Un material más pesado requiere una máquina de mayor tamaño físico y un par motor con torque más elevado para transportar el mismo tonelaje que un material ligero. Dimensionar la unidad para un tipo de material y procesar otro diferente implica operar fuera de los parámetros de diseño establecidos. Las condiciones de flujo variable o picos de carga son igualmente importantes. Un punto de alimentación primaria que recibe material de voladura (ROM) directamente de un camión experimenta cargas instantáneas máximas muy superiores al rendimiento promedio. Tanto la estructura del alimentador como el sistema de accionamiento deben diseñarse para soportar los picos de carga máxima, no la tasa promedio.
La caracterización del material es la base para seleccionar el alimentador adecuado. Las mismas variables que determinan la elección de la trituradora y la criba, tamaño de alimentación, contenido de humedad y arcilla, abrasividad y densidad aparente, son las que determinan qué alimentador es el adecuado para cada aplicación.
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Ubicación en el circuito: El lugar donde esté ubicado el alimentador determina sus exigencias
Las características del material definen el tipo de alimentador, mientras que su ubicación en el circuito determina las exigencias operativas. Ambos factores son necesarios para una especificación correcta.
Alimentación primaria
Los puntos de alimentación primaria reciben material «tal cual se extrae de la mina» (ROM) directamente de las operaciones de voladura o extracción. El tamaño del material de alimentación es grande y muy variable, y las cargas repentinas son impredecibles. Esta es la posición más exigente del circuito para un alimentador.
Los alimentadores de orugas son la herramienta principal para esta aplicación. Su construcción de servicio pesado absorbe las cargas de impacto y la variabilidad del material que los alimentadores convencionales no pueden soportar. Los alimentadores de barrotes o Grizzly cumplen la misma función en esa posición pero añaden un precribado, desviando el material bajo tamaño antes de la trituradora para protegerla de cargas innecesarias.
Donde el material de alimentación es moderadamente húmedo o pegajoso, el alimentador de orugas gestiona bien esas condiciones. Para materiales muy arcillosos, con alto contenido de humedad o propensos a obstrucciones, el alimentador tipo Wobbler reemplaza al alimentador de barrotes o tipo Grizzly, transportando material cohesivo que haría perder rendimiento a los alimentadores vibratorios convencionales, al tiempo que elimina los finos antes de la trituradora en la misma unidad.
En aplicaciones donde las cargas pico son elevadas y el material es húmedo o pegajoso, a menudo se combinan un alimentador de orugas y un alimentador tipo Wobbler: alimentador de orugas absorbe el impacto en el punto de alimentación y regula el flujo, mientras que el Wobbler realiza el precribado y la eliminación de finos antes de que el material llegue a la trituradora.
Posiciones secundaria y terciaria
Aguas abajo de la trituradora primaria, el material ya se encuentra clasificado por tamaño, el flujo de alimentación es más constante y la absorción de cargas pico resulta menos crítica. La precisión en la tasa de alimentación se convierte en el requisito principal. Los alimentadores de bandeja son ideales para esta etapa: son compactos, regulables mediante variador de frecuencia (VFD) y adecuados para material granular y de tamaño mediano, tanto en configuraciones apoyadas sobre piso como suspendidas. Por su parte, los alimentadores de cinta responden a aplicaciones donde el flujo volumétrico continuo y estable tiene prioridad sobre la compacidad del equipo.
Aplicaciones de alimentación de cribas
Una criba funciona con la máxima eficiencia cuando recibe un flujo de material constante y uniforme que se distribuye por todo el ancho de la superficie de cribado. Una alimentación irregular o a saltos provoca una carga concentrada en una parte de la superficie, reduce la eficiencia de separación y acelera el desgaste localizado. El alimentador situado antes de la criba debe proporcionar no solo el caudal adecuado, sino también la distribución correcta; un matiz que suele pasarse por alto en la fase de selección.
Resumen de la gama de alimentadores de AMPCO Minerals
Cinco tipos de alimentadores cubren las aplicaciones habituales en el procesamiento de minerales y las operaciones con áridos. No son intercambiables. La siguiente tabla compara el tamaño máximo de alimentación, la capacidad y la ventaja principal de cada alimentador de AMPCO Minerals.
| Alimentador | Uso ideal | Tamaño máx. de alimentación | Capacidad máx. | Ventaja principal |
|---|---|---|---|---|
| Alimentador de orugas o apron | Alimentación primaria pesada; material todo uno (ROM) y pegajoso | 1.100 mm / 43 in | 2.700 mtph / 2.976 stph | Absorbe picos de carga (surge); gestiona flujos viscosos |
| Alimentador tipo Wobbler | Alimentación primaria húmeda, pegajosa y rica en arcilla con precribado | 1.400 mm / 55 in | 1.542 mtph / 1.700 stph | Barras autolimpiantes; combina alimentación y precribado |
| Alimentador de parrilla o Grizzly | Alimentación a trituradora primaria con precribado | 1.300 mm / 51 in | 1.250 mtph / 1.378 stph | Desvía finos antes de la trituradora |
| Alimentador de bandeja | Material de tamaño mediano a chico; posiciones secundaria y terciaria | 500 mm / 20 in | 960 mtph / 1.058 stph | Bajo nivel de ruido; regulable por VFD; múltiples opciones de montaje |
| Alimentador de cinta | Tasa de alimentación controlada para materiales de tamaño mediano a chico | A medida (Custom) | A medida (Custom) | Flujo continuo y constante; arranca bajo plena carga |
Alimentador de orugas: Alimentación primaria de servicio pesado
El alimentador de oruga está diseñado para las aplicaciones de alimentación primaria más exigentes: material ROM de gran tamaño, cargas punta elevadas, minerales abrasivos y materiales pegajosos o viscosos que obstruirían alimentadores más ligeros. Sus robustas placas de acero superpuestas absorben impactos de gran magnitud y eliminan el derrame de material a lo largo de todo el recorrido. La cadena y los rodillos de soporte, sellados de por vida, reducen las necesidades de mantenimiento rutinario. Un variador de frecuencia permite a los ingenieros y operadores de la planta controlar la velocidad de alimentación de manera precisa y continua. Está disponible en diversas longitudes, con capacidades de 450 a 2700 t/h y tamaños máximos de alimentación de 400 a 1100 mm.
Alimentador Wobble: Materiales humedos, pegajosos y altos en arcilla.
Cuando el material de alimentación presenta un alto contenido de humedad o arcilla, el alimentador Wobbler sustituye o complementa al alimentador de parrilla o Grizzly. Su mecanismo de barras giratorias a baja velocidad transporta materiales cohesivos, que llegarían a bloquear un alimentador vibratorio, sin generar las cargas de vibración de alta frecuencia que estos últimos transmiten a las estructuras de soporte. Las funciones de alimentación, precribado y eliminación de finos se realizan en una sola unidad. La separación entre rodillos oscila entre 60 y 100 mm en todos los modelos; la elección del modelo adecuado depende del tamaño del material de alimentación y de los requisitos de capacidad de procesamiento. La capacidad de la gama varía entre 227 y 1.542 toneladas métricas por hora (tm/h), admitiendo tamaños de alimentación máximos de hasta 1.400 mm. Hay cuatro modelos disponibles.
Alimentador de parrilla o grizzly: Alimentación a trituradora primaria con precribado
El alimentador de parrilla o grizzly alimenta la trituradora primaria y clasifica previamente el material en una sola unidad. La sección de barras de parrilla permite que el material de menor tamaño se desvíe por completo de la trituradora, lo que reduce el desgaste en las superficies de trituración y protege el equipo de cargas innecesarias. Un variador de frecuencia mantiene la carga óptima de la trituradora. La separación entre barras es configurable de 70 a 160 mm; el tipo de barra (barras fundidas, barras fabricadas o dedos/dientes) se especifica según las características del material.
Existe la opción de incorporar una sección de cribado debajo de la parrilla grizzly, según los requisitos de su aplicación específica. En plantas de áridos, esta sección elimina los finos naturales y la suciedad del flujo de derivación antes de que puedan contaminar el árido triturado limpio más adelante en el circuito. En circuitos de trituración, elimina los finos antes de la trituradora secundaria, reduciendo así la carga de precribado que de otro modo sería necesaria en etapas posteriores. La sección de cribado inferior es una opción instalada de fábrica. Hay dieciséis modelos disponibles, con capacidades de hasta 1.250 t/h y tamaños máximos de alimentación de hasta 1.300 mm.
Alimentador de bandeja: materiales granulares y de tamaño mediano a pequeño
El alimentador de bandeja proporciona una alimentación continua y uniforme para materiales granulares y de tamaño mediano en circuitos secundarios y terciarios. Está disponible en configuraciones de montaje en suelo o suspendidas, y ofrece un diseño de descarga totalmente abierta para una alimentación uniforme o una opción de descarga cónica (una configuración especializada diseñada para suministrar una alimentación uniforme y centrada directamente a las trituradoras). Es compatible con VFD para un control ajustable de la tasa de alimentación. Se utilizan contrapesos regulables para incrementar el tiro mediante energía cinética, los cuales se ajustan según las exigencias del material y el rendimiento requerido. Hay diez modelos disponibles, con capacidades de hasta 960 mtph y tamaños máximos de alimentación de hasta 500 mm.
Alimentador de cinta: Flujo volumétrico controlado
Cuando la prioridad es un flujo volumétrico constante y la absorción de variaciones de carga (picos de flujo) es menos crítica, el alimentador de banda proporciona un flujo de material continuo y uniforme. Diseñado a medida para cada aplicación, los aspectos del diseño, como la tolva, las especificaciones de la banda, la disposición de los rodillos y la configuración del accionamiento, se definen en función del material, el caudal objetivo y la geometría de la instalación. Disponible en configuraciones planas e inclinadas, con capacidad de arrancar a plena carga.
Elegir el alimentador adecuado representa la mitad de la ecuación. La otra mitad consiste en identificar cuándo un alimentador existente está perjudicando el funcionamiento del circuito; a menudo, este problema se manifiesta bajo la apariencia de una avería en la trituradora o la criba, o bien como un problema de mantenimiento. La tercera parte aborda los errores de diagnóstico más frecuentes y explica cómo AMPCO Minerals enfoca la selección del alimentador como parte del diseño integral del circuito.
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