Calculo y diseño de un molino de barras para procesar 50 T/n hora por mineral de cobre

Abstract

El presente trabajo está enmarcado dentro del área del Diseño de Máquinas, en este caso se trata del di seño de un Molino de Barras para beneficio de minerales. El mineral por tratar es el cobre, por el gran número de plantas mineras que actualmente lo procesan y porque existen grandes proyectos para ampliaciones, modernizaciones y explotaciones nuevas, algunos de los cuales ya se están implementando, de lo que se deduce por consiguiente un inmenso mercado potencial para nuestro molino. El tonelaje por procesar me lo asignó el Asesor del área de Diseño Mecánico de la Universidad, con el propósito de que sea un tonelaje, para el cual aún no se haya fabricado en el país un molino que cubra esa capacidad. En el Capítulo de Introducción, se describe como antecedentes del tema, generalidades sobre molienda minera y molinos rotatorios, explicando concisamente el porqué de la molienda y el objeto del diseño particular que se les da a los mecanismos que actúan en las diferentes máquinas destinadas a cumplir los fines de la molienda. Posteriormente se trata concretamente sobre el molino de barras, estableciendo las características que lo diferencian de las demás máquinas de molienda y que le dan identidad propia. Se describe la trayectoria y el trabajo que producen las barras en el interior del tambor y se analiza su acción frente a la materia a moler. Se hace un enfoque dinámico y de energía de las barras en el tambor del molino, determinando las fuerzas que actúan sobre la barra y la energía que posee la barra con movimiento rotatorio. En este capítulo también se desarrollan la justificación y el objetivo de la presente Tesis, describiendo en forma breve, qué situaciones dieron origen a la necesidad de diseñar un molino de este tipo y a notando el objetivo que persigo al desarrollar este trabajo. El análisis de un molino dado bajo condiciones dadas es dificultoso y discutible por la gran diversidad de parámetros y variables que rigen su funcionamiento, por lo cual en el capítulo del Dimensionamiento del molino se emplean criterios teórico-experimentales, en cuya elaboración se emplea información integrada de los promedios de las operaciones actuales y pasadas, con lo que el dimensionamiento tendrá una aproximación razonable a los resultados deseados. En el tercer capítulo se aplican las diferentes teorías de resistencia de materiales y se esquematizan con este criterio los diferentes componentes del molino para luego realizar los cálculos prácticos con los que se determinan las dimensiones necesarias, seguras que garanticen la capacidad de resistir las cargas a las que se verán sometidas las diferentes estructuras del molino. Los forros interiores y los elementos de alimentación y descarga se diseñan en base a criterios prácticos de operación de molinos en plantas mineras. El capítulo cuarto se ocupa de los cojinetes del molino, para lo cual se presentan tres alternativas de solución. En el caso del Sistema Hidrostático, sólo se hace una exposición teórica por tratarse de una tecnología que aún no se aplica en nuestro medio. En el siguiente capitulo se calcula el piñón y engranaje anular del sistema de accionamiento del molino, chequeando por resistencia de materiales la estructura del engranaje anular se incluye en este acápite el cálculo del contra eje. En el sexto capitulo se selecciona todos los elementos complementarios del sistema de accionamiento, como son: el motor eléctrico, el reductor, los rodajes y chumaceras del contra eje, los acoplamientos. Enseguida se realiza un análisis de costos de cada uno de los elementos del molino y se obtiene su costo de fabricación. Para lo anterior se tuvieron que hacer los planos de fabricación y montaje del molino, los cuáles acompañan el presente trabajo. Finalmente se describen las conclusiones que se han podido extraer al realizar este trabajo, Deseo manifestar, en este acápite, mi más sincero agradecimiento al Ingeniero Marcos Alegre Valderrama y al Ingeniero Cipriano Casas Carbonero por el asesoramiento que me brindaron a nombre de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional de Ingeniería; también agradezco del mismo modo al Ingeniero Augusto Morón Santiago, Jefe de Maestranza de COMESA, por el apoyo y los consejos que me proporcionó para un mejor desarrollo del presente trabajo, Debo mencionar, también, al Ingeniero Metalurgista Enrique de Las Casas, del Banco Minero del Perú, por la ayuda prestada en lo referente a las condiciones de operación del molino de barras, En lo conveniente al alcance del trabajo, compren, de el planteo de un diseño funcional y económico que se ha llevado a la práctica, para un molino de barras utilizado en un circuito de molienda de mineral de cobre para solucionar la reducida capacidad de procesamiento del sistema, a la vez que mejora los índices de recuperación de mineral de cobre, al final del proceso de concentración.