-
Tarea 3 MI4020 Fundamentos de Procesos Mineralrgicos
2
1. Resumen
El siguiente informe da cuenta de los resultados de la tarea 2
realizada por el alumno
Jaime Rovegno Cabrera.
La finalidad de este informe es presentar los resultados del
dimensionamiento de una
carrea transportadora para solucionar el problema dado as como
tambin la aplicacin de
conocimientos adquiridos en clases acerca de correas
transportadoras, su correcto
dimensionamiento y la importancia que estas poseen para el
transporte de minerales.
Finalmente se detallarn los aprendizajes obtenidos, mostrando
una visin crtica de la
labor desempeada y la presentacin de los datos utilizados.
-
Tarea 3 MI4020 Fundamentos de Procesos Mineralrgicos
3
Contenido
1. Resum
..........................................................................................................2
2.
Introduccin.....................................................................................................................5
2.2 Objetivos generales 5
3.
Antecedentes...................................................................................................................6
3.1 Factores en el dimensionamiento de correa 6
3.1.1 Angulo de sobrecarga .6
3.1.2 Densidad aparente del mineral ..6
3.1.3 Granulometra .....6
..6
..6
3.3 Velocidad de correa transportadora ..7
.7
3.5 Tensin de l ..8
.9
4.
...................................................................................10
5. Conc .12
6. ..13
-
Tarea 3 MI4020 Fundamentos de Procesos Mineralrgicos
4
Ecuaciones
Ecuacin 1: Angulo de sobrecarga .. 6 Ecuacin 2: Condicin de
ancho correa transportadora . 6 Ecuacin 3: Velocidad de correa
transportadora . 7 Ecuacin 4: Cantidad de mineral a tratar ..8
Ecuacin 5: Tensin Efectiva ..8 Ecuacin 6: Tensin de rose ..8
Ecuacin 7: Potencia efectiva .9 Ecuacin 8: Potencia real del motor
..9
Tablas
Tabla 1: Tamaos de correa 6 Tabla 2: Velocidad de transporte
mximo .7 Tabla 3: Capacidad de correa .7 Tabla 4: Relacin
temperatura y Fx 8
-
Tarea 3 MI4020 Fundamentos de Procesos Mineralrgicos
5
2. Introduccin El presente informe detalla las actividades
realizadas, y el posterior anlisis de los
resultados correspondiente a la tercera tara Fundamentos de
Procesos
Mineralrgicos
En la metalurgia extractiva, para tratar de forma efectiva el
mineral es de suma
importancia el traslado de este a los diferentes procesos y
etapas de la mina. Este medio
de transporte es muy utilizado debido a su gran eficiencia
comparada con otros medios
como los camiones que proyectan diferentes problemas y necesitan
una mayor
mantencin.
Es por esto, que una buena caracterizacin del transporte de
mineral via correas evitara
problemas de diseo, costo, perdidas, etc. en la faena.
2.1 Objetivo general
Caracterizacin de la correa transportadora presentada en el
problema de la tarea 3 en
base al aprendizaje obtenido en clases.
-
Tarea 3 MI4020 Fundamentos de Procesos Mineralrgicos
6
3. Antecedentes
3.1 Factores en el dimensionamiento de correas
3.1.1 Angulo de sobrecarga Se define como el ngulo formado entre
el mineral y la horizontal de la correa transportadora.
Est dado por:
15ReposoCS
Ecuacin 1: Angulo de sobrecarga
Dnde: CS= Angulo de sobrecarga
posoRe = Angulo de reposo
3.1.2 Densidad aparente del mineral
3.1.3 Granulometra
Dado por el d100 y el ancho de la distribucin de tamaos.
d100 = Dimetro mximo del mineral
3.1.4 Abrasividad del material
Impacto del material en cuestin con otros materiales aplicndoles
diferentes clases
de esfuerzos.
3.2 Tamaos de correa transportadora.
La restriccin del tamao de la correa transportadora est dado
por:
1005,3 dANCHO
Ecuacin 2: Condicin de ancho de correa transportadora
En el mercado encontramos los siguientes tamaos de correa:
Ancho [Pulgadas] 18 24 30 36 42 48 54 60 Tabla 1: Tamaos de
correa
-
Tarea 3 MI4020 Fundamentos de Procesos Mineralrgicos
7
3.3 Velocidad de correa transportadora
La velocidad de correa transportadoras est regulada por la
ecuacin:
50MAXIMACORREA VV Ecuacin 3: Velocidad de correa
transportadora
Dnde: CORREAV = Velocidad de correa [ft/min]
MAXIMAV = velocidad mxima de la correa [ft/min]
A continuacin vemos la tabla de velocidad de transporte mximo
segn las caractersticas del
mineral:
Mineral Ancho de Correas
Caractersticas 18 24 30 36 42 48 54 60
Granulometra Abrasividad
Colpas gruesas Moderada 300 350 400 450 500 550 550 550
Aguda 250 300 350 400 450 500 500 500
Distribuida Moderada 350 400 450 500 550 600 650 700
Aguda 300 350 400 450 500 550 600 650
Tabla 2: Velocidad de transporte mximo
3.4 Capacidad de correa transportadora
Esta dada por la siguiente tabla, en donde se tomar por
restricciones: Densidad aparente
100[lb/ft 3 ], velocidad de correa 100[ft/min]
Tabla 3: Capacidad de correa dada en [tc/h]
-
Tarea 3 MI4020 Fundamentos de Procesos Mineralrgicos
8
3.4 Tensin de la correa
Existen tambin parmetros para definir la tensin de la correa y
la potencia de motor
necesaria, para esto se definen los siguientes conceptos:
XT : Tensin mover correa vaca.
YT : Tensin para mover horizontalmente la carga
ZT : Tensin para subir o bajar la carga
Dnde: WLcFxTX
QLcTY 04,0
QHTZ
Fx : Factor de las correas dependiente de la temperatura en que
se trabaja
Lc: Largo de la correa [ft] W: Peso partes mviles de los
componentes de la correa [lb/ft] H: Altura desde el inicio al final
de la correa [ft] Q: Cantidad de mineral a tratar [lb/pie]
Con: min]/[
]/[3,33
ftV
htcGQ
CORREA
S
Ecuacin 4: Cantidad de mineral a tratar
Adems obtenemos la relacin de temperatura con el factor Fx a
travs de la siguiente
tabla.
Tabla 4: Relacin entre temperatura y factor Fx
Adems podemos obtener las tenciones efectivas (ET ) de la
siguiente ecuacin:
ROSEZYXE TTTTT
Ecuacin 5: Tencin efectiva
-
Tarea 3 MI4020 Fundamentos de Procesos Mineralrgicos
9
En tanto para obtener ROSET :
])[(05,0 lbTTTT zYXROSE
Ecuacin 6: Tensin de rose
3.5 Potencia del Motor [HP]
Con todo lo anterior podemos definir la potencia ideal del motor
de la correa:
000.33
min]/[][ lbVlbTtoridealPotenciamo CORREAE
Ecuacin 7: Potencia efectiva
Al conocer la potencia ideal del motor podemos calcular la
potencia real obtenida al
aplicar un factor de eficiencia dependiendo de la calidad de los
materiales.
HPPC
Ecuacin 8: Potencia real del motor
En donde: = Factor de eficiencia [0,7 = nuevo, 0,85= usado,
0,95= viejo]
Con las descripciones y ecuaciones mostradas en este captulo
somos capaces de
desarrollar el problema pedido.
-
Tarea 3 MI4020 Fundamentos de Procesos Mineralrgicos
10
4. Resultados
Datos del problema: Recordando que asumimos un W = 50 [lb/ft
]
Datos Valores Conversiones
d100[Pulgadas] 12 -
Densidad aparente [t/m3 ] 1,7 106,2 [lb/ft3 ]
Angulo de sobrecarga 20 -
Desnivel de subida [m] 20 65,6 [ft]
Distancia horizontal [m] 500 1.640 [ft]
Temperatura media [C] 15 62 [F]
Flujo a transportar 24.000 [t/d] 1.102,54 [tc/h]
Mineral Agudo y abrasivo - -
Equipo nuevo -
W (Peso partes mviles )[lf/ft] 50 -
Con la ecuacin 2 calculamos el ancho de la correa que en este
caso est dado por:
lg][42 puANCHOCORREA
Por las caractersticas del mineral con la ecuacin 3 y la tabla
numero 1 nos damos cuenta
que la velocidad mxima del mineral est dada por:
min]/[500 ftVelocidadMAXIMA
Y utilizando la restriccin de velocidad:
min]/[450 ftVelocidadCORREA
Utilizando la ecuacin 2 ahora calculamos el Angulo de
reposo:
35REPOSOANGULO
-
Tarea 3 MI4020 Fundamentos de Procesos Mineralrgicos
11
Con estos datos podemos calcular el Angulo de acanalamiento
necesario aplicando las
restricciones dadas en la tabla 1 recordando que esta tabla est
bajo los siguientes
supuestos (Densidad aparente 100[lb/ft3 ], velocidad de correa
100[ft/min]):
Factor de densidad: 062,1]/[00.1
]/[21,1063
3
ftlb
ftlb
Factor de velocidad: 5,4]min/[100
]min/[450
ft
ft
Obteniendo:
Angulo de acanalamiento 20 35 45
Capacidad [tc/h ] 1.529,4 1950 2.102,9
Por lo tanto nos basta con poseer un Angulo de acanalamiento de
20 ya que nuestra
capacidad es de 1.102,54 [tc/h] (conversiones en la tabla)
Finalmente nos resta calcular las tensiones asociadas a los
datos entregados por la tabla:
Mirando la tabla 3 obtenemos: Fx = 0,03
Con las frmulas de tensin y W dado: Q = 81,59 [lb/ft]
Tx= 2.460 [lb]
Ty= 5.352,3[lb]
Tz= 5.352,3[lb]
Trose= 658.23[lb]
Con Tz de signo positivo ya que esta de subida, con esto:
TE = 13.822,8 [lb]
Calculamos la potencia del motor ideal (HP):
Potencia motor = 188,49 [HP]
Potencia del motor real con ajuste de equipos:
Pc =198.41 [HP]
-
Tarea 3 MI4020 Fundamentos de Procesos Mineralrgicos
12
5. Conclusiones
El Angulo de acanalamiento encontrado es del 20, la capacidad de
la correa a ese Angulo
no est completa por lo tanto es posible ingresas ms
material.
Datos importantes a tomar en cuenta para el dimensionamiento de
las correas es la
calidad del mineral para obtener (por tabla) el ngulo de
acanalamiento, la temperatura
de la zona ya que sabemos que esto afectara a la viscosidad de
los aceites pudiendo
cambiar la tensin en las correas, el factor de correccin en la
eficiencia del motor debido
al desgaste del equipo y ver el sentido de la correa ya que si
la correa desciende podemos
aprovechar la energa creada por la energa potencial.
Hacemos un supuesto del peso de los materiales de las correas de
50 [lb/ft] ya que este
dato no estaba en el ejercicio y era necesario para calcular lo
pedido.
-
Tarea 3 MI4020 Fundamentos de Procesos Mineralrgicos
13
6. Anexos
Chile. 2012.
