Análisis experimental de las fuerzas sobre la malla de un harnero vibratorio de laboratorio.

Abstract

Los harneros vibratorios son máquinas críticas en la industria minera cuya función es clasificar el mineral según su granulometría y es uno de los equipos claves para el procesamiento de minerales. Un movimiento adecuado de esta máquina, dado ciertas condiciones de operación, proporciona una reducción en costos del proceso de harneado. En la minería chilena, una correcta clasificación se traduce en un mejor rendimiento en la obtención del cobre y ahorro energético, evitando que ciertos tamaños de mineral pasen nuevamente por la etapa de chancado. El movimiento en estas máquinas es generado por un sistema de excitación de masas desbalanceadas. Además, este movimiento oscilatorio se ve influenciado por la carga de mineral sobre las mallas, tanto en cantidad como distribución espacial. El objetivo principal de este trabajo es determinar las fuerzas sobre la malla clasificadora de un harnero de laboratorio y encontrar una relación con el tamaño de partícula. Se obtuvo fuerzas en 2 puntos de la malla clasificadora, así como la aceleración experimentada por la caja vibratoria durante los ensayos a distintas condiciones de operación y carga, para un tamaño de partícula en particular. Las cargas obtenidas en estos puntos varían según la amplitud de la fuerza excitadora del sistema. Respecto a los objetivos específicos, se logró cumplir la mayoría, excepto encontrar una relación entre la fuerza y el tamaño de partícula, se realizó la puesta en marcha del harnero, se instalaron todos los sensores disponibles y necesarios para cumplir el objetivo principal, se efectuó el análisis de los datos experimentales en el programa MATLAB, donde se destacan principales resultados referente a cargas y amplitudes vibratorias, además, hubo un cambio en las condiciones de operación del harnero, en específico, se probaron varias fuerzas de excitación del sistema y se analizó el comportamiento del mismo. Lo que no se hizo fue realizar ensayos experimentales con bolas de acero de un diámetro menor para realizar una comparación Las cargas sobre el harnero cambian la forma de vibrar del mismo y la magnitud de estas pueden variar según las condiciones de operación del harnero. La mayoría de las cargas producto de las partículas ocurren a altas frecuencias.

Vibrating screens are critical machines in the mining industry whose function is to classify the ore according to its granulometry. They are essential equipment for mineral processing. Given certain operating conditions, the proper movement of this machine, provides a cost reduction in the screening process. In Chilean mining, a correct classification translates into better obtaining copper and energy savings by avoiding that certain ore sizes go through the crushing stage again. The movement in these machines is generated by an unbalanced mass excitation system. In addition, this oscillatory movement is influenced by the mineral load on the screens, both in quantity and spatial distribution. The main objective of this work is to determine the forces on the classifying screen of a laboratory sieve and to find a relationship with the particle size. Forces were obtained at 2 points of the classifying screen, as well as the acceleration experienced by the vibrating box during the tests at different operating and loading conditions, for a particular particle size. The loads obtained at these points vary according to the amplitude of the exciting force of the system. Regarding the specific objectives, most of them were achieved except for finding a relationship between the force and the particle size, the start-up of the sieve was carried out, all the available and necessary sensors were installed to meet the main objective, the analysis of the experimental data was performed in the MATLAB program, where the main results regarding loads and vibratory amplitudes stand out, in addition, there was a change in the operating conditions of the sieve, specifically, several excitation forces of the system were tested and an analysis of its behavior was carried out. What was not done was to carry out experimental tests with steel balls of a smaller diameter to make a comparison between the two. Loads on the screen change the way the screen vibrates, and the magnitude of these loads can vary depending on the operating conditions of the screen. Most particle loads occur at high frequencies.