RESUMEN
- El cribado separa el material según el tamaño de las partículas mediante vibración y una superficie de cribado con aberturas definidas.
- Una separación eficaz depende de tres mecanismos: la estratificación, la probabilidad de paso y el transporte de material.
- El rendimiento del cribado depende de la profundidad del lecho de material, los parámetros de vibración, el área abierta, la humedad y la consistencia del material de alimentación.
- Una eficiencia de filtrado deficiente aumenta la carga de recirculación, reduce el rendimiento y afecta al funcionamiento de los equipos posteriores.
El cribado consiste en aplicar vibración al material a medida que este se desplaza por una superficie con aberturas definidas, lo que permite que las partículas más pequeñas pasen a través de ellas, mientras que las más grandes quedan retenidas en la superficie. La separación se produce mediante la estratificación, la probabilidad de paso y el transporte controlado del material a lo largo de la superficie de cribado.
En las operaciones mineras y de áridos, el cribado se utiliza para clasificar el material antes de la trituración, después de la trituración o antes del apilamiento del producto final.
Aunque el concepto pueda parecer sencillo, la eficacia de la clasificación depende de cómo se comporte el material dentro del lecho, y no solo del tamaño de las mallas.
Este tipo de resonancia no siempre produce signos evidentes. Una máquina puede parecer completamente normal durante la producción, pero los cambios sutiles en la vibración pueden afectar la retención de los paneles. Estos cambios ocultos en el movimiento pueden contribuir directamente a expulsiones inesperadas de los paneles, incluso cuando la pantalla parece estar en buen estado mecánico.
Este caso pone de relieve cómo la resonancia provocó un problema de retención del panel en una máquina, mientras que su gemela, que funcionaba a unas pocas RPM menos, funcionó a la perfección.
Los tres mecanismos que hacen posible el cribado
Estratificación
La estratificación es el proceso por el cual las partículas más pequeñas se desplazan hacia abajo a través de las partículas más grandes durante la vibración, hasta llegar finalmente a la superficie de la criba.
Cuando el material se introduce en una criba, forma un lecho mixto de partículas de distintos tamaños. Cada ciclo de vibración levanta y vuelve a asentar el material, creando espacios vacíos temporales. Las partículas más pequeñas caen a través de estos huecos y se desplazan hacia la capa inferior. Las partículas más grandes ascienden más alto al haber adquirido mayor impulso. Una vez que las partículas finas llegan a la superficie, pueden pasar a través de las aberturas.
Sin estratificación, no puede producirse la separación, aunque el tamaño de la abertura sea el adecuado.
Probabilidad de paso
Una vez que las partículas más pequeñas llegan a la superficie, deben encontrar una abertura por la que pasar. A esto se le conoce como probabilidad de paso.
Es raro que las partículas se alineen perfectamente sobre una abertura en el primer contacto. En cambio, tienen múltiples oportunidades de pasar a medida que se desplazan por la plataforma.
La probabilidad de que se apruebe depende de lo siguiente:
- Superficie libre de la superficie de cribado
- Geometría de la apertura
- Longitud de la cubierta
- Caudal de material
- Características de vibración
Un tiempo de exposición insuficiente o una superficie abierta limitada reducen la eficiencia de separación.
Transporte de materiales
Mientras se lleva a cabo la separación, el material de gran tamaño debe seguir avanzando y saliendo de la plataforma.
El transporte se ve influido por los siguientes factores:
- Inclinación de la cubierta
- Amplitud de la carrera
- Velocidad
- Fricción superficial
Si el material se desplaza demasiado rápido, es posible que las partículas finas no tengan tiempo suficiente para pasar. Si se desplaza demasiado lento, aumenta la profundidad del lecho y se debilita la estratificación.
Para que el cribado sea eficaz, es necesario encontrar un equilibrio entre la separación y el movimiento del material.
¿Qué factores influyen en el rendimiento de la clasificación en operaciones reales?
Una cosa es comprender los mecanismos y otra muy distinta lograr una separación consistente en la práctica. Hay varios factores operativos que influyen en el rendimiento.
Profundidad de la cama de material
La profundidad del lecho influye directamente en la estratificación. Si la capa de material es demasiado gruesa, es posible que las partículas finas no lleguen a la superficie antes de salir de la plataforma. Una profundidad excesiva del lecho reduce la eficiencia de separación y aumenta el arrastre de material de tamaño inferior al requerido. Por otro lado, una profundidad del lecho demasiado escasa puede dejar a las partículas sin restricción y permitir que salten por encima de las aberturas del medio filtrante.
Consistencia del pienso
Una distribución desigual del material reduce la superficie efectiva de contacto y provoca una sobrecarga localizada. Una alimentación uniforme garantiza una profundidad constante del lecho y maximiza la exposición de las partículas a las aberturas.
Parámetros de vibración
La amplitud, la frecuencia y la dirección de la oscilación determinan la eficacia con la que las partículas se elevan y vuelven a depositarse.
Una vibración insuficiente limita la estratificación. Una vibración excesiva puede reducir el control y acelerar el desgaste.
Área abierta y diseño de la apertura
El área abierta determina la facilidad con la que las partículas pueden atravesar la superficie.
La forma de la abertura influye en las características del flujo, la resistencia a la obstrucción y la probabilidad de paso. Las geometrías cuadradas, ranuradas y especializadas se comportan de manera diferente bajo carga.
Para elegir la abertura adecuada, hay que encontrar el equilibrio entre el rendimiento de separación, la durabilidad y las características del material.
Humedad y características de los materiales
El contenido de humedad, la forma de las partículas y la densidad influyen en la facilidad con la que las partículas se desplazan a través del lecho de material.
El material húmedo o cohesivo puede limitar la estratificación y reducir la probabilidad de paso, especialmente en aplicaciones con granulometría fina.
Por qué es importante la eficiencia de la cribado en las operaciones mineras
La eficacia del cribado tiene consecuencias operativas directas.
Cuando el material de tamaño inferior al requerido no logra pasar por la criba, puede volver al circuito de trituración innecesariamente. Esto aumenta la carga de recirculación, reduce la capacidad disponible y acelera el desgaste de los equipos posteriores.
Una baja eficacia en la detección también puede afectar a lo siguiente:
- Rendimiento
- Consistencia del producto
- Consumo de energía
- Intervalos de mantenimiento
En muchas operaciones, optimizar el rendimiento de la clasificación puede liberar capacidad adicional sin necesidad de añadir nuevos equipos.
El papel de los medios de cribado en el rendimiento de la separación
Si bien la vibración y las condiciones de alimentación son las que inician la separación, la superficie de cribado en sí misma influye significativamente en la probabilidad de paso y en el rendimiento a largo plazo.
El área abierta, la geometría de la abertura, la rigidez del panel y la resistencia al desgaste influyen en lo siguiente:
- Tiempo de exposición de las partículas finas
- Resistencia al atornillado o al fijado
- Coherencia a lo largo del tiempo
- Estabilidad estructural bajo carga
En algunas aplicaciones, los problemas de separación no se deben a un tamaño incorrecto de la abertura, sino a una superficie abierta insuficiente o a un desgaste prematuro que reduce el área efectiva de cribado.
La selección de los medios debe ajustarse a las exigencias de la aplicación, las características del material y los objetivos de rendimiento. Descubra la gama de Polydeck de medios de pantalla para encontrar las opciones que mejor se adapten a sus aplicaciones.
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