CINTAS TRANSPORTADORAS CARGUÍO Y TRANSPORTE ICM-031 Prof. Guillermo Sánchez-Vera CINTAS TRANSPORTADORAS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES Las cintas transportadoras permiten el traslado de material fragmentado y pueden ser utilizadas en interior y exterior de la mina (plantas de procesamiento, material reducido). Los principales problemas es que ante bloques de gran tamaño (colpas) se puede dañar la correa o simplemente ser inmanejables para los sistemas de traspaso y carga. Otro problema es la poca flexibilidad que otorga al tener una posición fija en la mina. A pesar de ello, en casos donde el material extraído de la mina tiene una granulometría manejable, las cintas transportadoras ofrecen una alternativa económica y de buen rendimiento. CINTAS TRANSPORTADORAS PRINCIPALES PROVEEDORES NACIONALES CINTAS TRANSPORTADORAS GENERALIDADES El nuevo nivel de El Teniente contempla utilizar camiones mineros de bajo perfil y correas transportadoras. En mina, las cintas transportadoras se usan para trasladar colpas de mineral a la planta, dependiendo de la longitud y la pendiente del trayecto comprendido entre el punto de carga y la planta. Equipos continuos de carga: Minas a rajo abierto se emplean camiones Minas subterráneas camiones de bajo perfil o trenes CINTAS TRANSPORTADORAS GENERALIDADES CINTAS TRANSPORTADORAS GENERALIDADES En planta, las correas transportadoras se usan para trasladar mineral fragmentado del chancado primario al secundario, del chancado secundario al terciario, del chancado terciario a la molienda convencional o de chancado primario a la molienda SAG. En general, entre el chancado primario y el secundario o entre el chancado primario y la molienda SAG se encuentran pilas de acopio y, en consecuencia, existen correas transportadoras que provienen tanto del chancado primario como de las pilas de acopio. CINTAS TRANSPORTADORAS GENERALIDADES Adicionalmente, las correas transportadoras se emplean en la recirculación de mineral fragmentado que no cumpla con la granulometría requerida en el chancado secundario y terciario, en el traslado de bolas de acero a los molinos y en el tratamiento de pebbles y gravilla en la molienda SAG. Finalmente también se utilizan en las pilas de lixiviación, en el manejo de relaves, y el traslado de concentrado de cobre en el puerto. CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS ESTRUCTURA: Sub-sistema de las correas transportadoras que tiene como función principal soportar el peso del material transportado. Chute de traspaso: Embudo que sostiene y conduce el material, caja ubicada entre dos correas. Soporte: Perfiles metálicos angulares o tubulares, fijados a torres estructurales que sostienen a los polines, a las poleas (de forma directa), la banda y al material transportado (de forma indirecta). CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS POLINES (o rodillos): Cilindros de acero que giran solidariamente con la banda y contribuyen tanto a su limpieza como a su centrado. Existen los siguientes tipos de polines: Polines de carga: cilindros que sostienen la banda cuando va cargada y el material transportado (de forma indirecta). Curvan transversalmente la banda para evitar derrames. Polines de retorno: cilindros que sostiene la banda cuando va descargada y pueden estar cubiertos de goma (lisa, con discos o helicoidal) con el fin de limpiar la banda. CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS POLINES (o rodillos): Cilindros de acero que giran solidariamente con la banda y contribuyen tanto a su limpieza como a su centrado. Existen los siguientes tipos de polines: Polines de impacto: cilindros que amortiguan los golpes provenientes de la descarga de material a la banda. Cubierta de goma en forma de discos. También tienen funciones de carga. Polines centradores: cilindros que alinean la banda ante diversas perturbaciones, y se usan tanto el trayecto de ida como en el de vuelta. CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS POLINES CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS POLEAS (o tambores): Sub-sistema de las correas transportadoras conformado por cilindros de acero (mayor Ø que los polines) que giran de forma solidaria con la cinta y que ayudan a su tensado. Tipos de poleas: Polea motriz: Entrega la energía mecánica a la banda a partir del torque del motor eléctrico (energía cinética de rotación). Polea de cola: Permite el retorno de la banda (función estructural). Polea de inflexión: Aumentan el área de contacto entre banda y las poleas motrices y de cola, mejorando el tensado de la banda. P. Motriz P. de inflexión P. de cola CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS CINTA: Sub-sistema de las correas transportadoras cuya función es soportar y transportar mineral. Es flexible tanto longitudinalmente para el avance y retorno como transversalmente para ser curvada por los polines. Además es resistente a la tensión aplicada por el sistema de poleas. Carcasa: tejido de algodón, poliéster o poliamida que puede incluir cables de acero, da consistencia. Recubrimientos: Cubierta de goma de la carcasa, resistencia al desgaste y golpes. Empalmes: uniones vulcanizadas entre distintos segmentos. CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS SISTEMA DE POTENCIA: Sub-sistema de las correas transportadoras cuya función es entregar energía mecánica a la polea motriz, y en consecuencia, al resto del sistema móvil. CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS Acoplamientos: Componentes que reducen las vibraciones y sobrecargas, permiten un arranque progresivo. Separan mecánicamente el eje de la polea motriz del eje de salida del reductor (acoplamiento a baja velocidad) y al eje de entrada del reductor del motor eléctrico (acoplamiento de alta velocidad e hidráulico). Reductor (o caja reductora): Equipo que multiplica el torque del motor eléctrico mediante engranajes, proporcionando al eje de la polea motriz el torque requerido. En esta conversión mecánica, la velocidad angular del eje del motor eléctrico disminuye o se reduce. Disponen de un sistema de lubricación, reducción de la fricción entre engranajes y refrigeración. El sistema de lubricación puede ser autosustentado (acumulado en el fondo del reductor) o asistido (acumulado e inyectado a los sistemas). CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS Mecanismo anti-retorno: Equipo que retiene el material transportado, impidiendo que regrese. Sólo se usa con pendientes ascendentes Freno: Equipo que detiene el movimiento mediante la conversión de energía cinética en energía calorífica. El freno de disco es el más empleado. Compuesto por un disco en el elemento a detener y de dos pastillas de freno, accionado por un sistema hidráulico que acerca las pastillas al disco hasta detenerlo. Motor eléctrico: Equipo que proporciona torque a la polea motriz mediante la conversión de la energía eléctrica en mecánica. CINTAS TRANSPORTADORAS SUB-SISTEMAS DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS SISTEMA DE TENSADO: Sub-sistema de las correas transportadoras cuya función es mantener tensión en la banda y polea motriz. Compensa la variaciones de longitud de la banda (fenómeno que afecta directamente en el tensado de la banda) CINTAS TRANSPORTADORAS INSTRUMENTACIÓN Interruptores de atollo, en el chute de traspaso. Sensores de corte longitudinal, de des-alineamiento y balanzas, en la banda. Sensores de temperatura, vibración y velocidad, en las poleas. Sensores de estado y desgaste, en el freno de disco. CINTAS TRANSPORTADORAS INSTRUMENTACIÓN Sensores de temperatura, vibración y nivel en el reductor. Sensores de temperatura, vibración y velocidad en el motor eléctrico. Generalmente, los sensores de temperatura se sitúan en los descansos de las poleas y en el motor eléctrico. Adicionalmente, en el motor eléctrico, se instalan sensores de temperatura en el bobinado y en los rodamientos CINTAS TRANSPORTADORAS MODELOS CINTAS TRANSPORTADORAS MODELOS CINTAS TRANSPORTADORAS MODOS DE OPERACIÓN Existen 3 fases en la operación: 1. La partida: la velocidad angular del motor eléctrico aumenta desde el reposo hasta que ingresa al rango asociado a su valor nominal mediante su variador de frecuencia 2. El régimen permanente: la velocidad angular del motor eléctrico se regula, dada la variación de la carga (la distribución del material fragmentado no es uniforme) y, por otra parte, se supervisa el DESALINEAMIENTO de la banda, la sobretensión de la banda, la sobrecarga y el deslizamiento entre la banda y los polines. 3. El frenado: el motor eléctrico se apaga y se activa el freno, quedando la correa transportadora detenida. CINTAS TRANSPORTADORAS MODOS DE FALLA CINTAS TRANSPORTADORAS MODOS DE FALLA Polines: desgaste superficial y trabamiento de elementos rodantes en sus rodamientos. Banda: corte longitudinal (rasgadura) y transversal. Motores eléctricos: desgaste de rodamientos, falla mecánica. Frenos de disco: liberación fallida de las pastillas de freno, pérdida de eficiencia del resorte del sistema hidráulico (roce en las pastillas con el disco durante la operación, aparece en el modelo CV007, desgaste acelerado de las pastillas de freno). CINTAS TRANSPORTADORAS CÁLCULO DE PRODUCTIVIDAD CINTAS TRANSPORTADORAS CÁLCULO DE PRODUCTIVIDAD CINTAS TRANSPORTADORAS CÁLCULO DE PRODUCTIVIDAD CINTAS TRANSPORTADORAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS Las correas transportadoras o cintas transportadoras se definen como un sistema de transporte continuo de mineral fragmentado. En el contexto de la minería del cobre, las correas transportadoras se utilizan principalmente en planta. Las ventajas y desventajas en comparación con los camiones mineros se resumen a continuación. CINTAS TRANSPORTADORAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS VENTAJAS Mayor vida útil que un camión minero Menor costo de operación y mantenimiento (menos mano de obra y no tan cualificada) Mayor eficiencia energética, 75% de eficiencia frente al 45% de los camiones, aumentando esta diferencia al aumentar el desnivel Menor emisión de ruido y polvo que los camiones mineros La capacidad de transporte es independiente de la distancia CINTAS TRANSPORTADORAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS VENTAJAS Permite reducir las distancias de transporte, pueden superar pendientes de hasta el 33% los camiones solo del 10%. Al eliminar rampas los taludes pueden aumentar su ángulo Los espacios de las pistas son más estrechos, más largos y de menor circulación que una pista para camiones El proceso productivo puede ser racionalizado y automatizado, facilita la supervisión EL sistema de transporte por cinta es valido para un elevado rango de capacidades que va desde pequeños niveles de producción (300 t/h) hasta grandes niveles (> 25.000 t/h) CINTAS TRANSPORTADORAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DESVENTAJAS Mayor inversión inicial Menor flexibilidad, en consecuencia la selección del emplazamiento debe ser bien definida CINTAS TRANSPORTADORAS DES-ALINEAMIENTO DE CORREAS La EFICIENCIA, SEGURIDAD y PRODUCTIVIDAD de una banda transportadora son elementos críticos en cualquier operación minera. La desalineación de las correas en un sistema transportador tiende a causar un gran problema en la operación, siendo esta la causa más común de PARADAS NO PROGRAMADAS, derrames y desgaste prematuro de los componentes del transportador. CINTAS TRANSPORTADORAS DES-ALINEAMIENTO DE CORREAS Los componentes estructurales, tales como la estructura de soporte, poleas y rodillos, tienen que ser alineados adecuadamente y son los primeros que se deben verificar cuando se trata de identificar el causantes de la falta de alineación. Todas las poleas, los rodillos de carga y retorno y las poleas de doblez, deben estar alineadas con la estructura; perpendicular a la línea central de la banda y paralelas a sí mismas y niveladas. CINTAS TRANSPORTADORAS DES-ALINEAMIENTO DE CORREAS CINTAS TRANSPORTADORAS DES-ALINEAMIENTO DE CORREAS Factores no estructurales como la limpieza de la banda, la tensión de la correa y las grapas mecánicas, son también elementos importantes que se deben examinar cuando se estén evaluando los problemas de alineación. En general, estos tienden a ser más frecuentes en el lado de retorno de la correa, causando varios tipos de problemas: fricción y daños en los bordes de la banda contra la estructura o los soportes de los rodillos, al igual que derrames en la zona de carga, ya que la correa entra a esta zona de una lado a otro, causando que el material sea cargado de un lado y no en el centro de la banda CINTAS TRANSPORTADORAS DES-ALINEAMIENTO DE CORREAS Des-alineación por fricción causa daños en la estructura Desplazamiento de la correa, causa daños en la misa y derrames CINTAS TRANSPORTADORAS DES-ALINEAMIENTO DE CORREAS CINTAS TRANSPORTADORAS DES-ALINEAMIENTO DE CORREAS La LIMPIEZA de la banda es esencial para mantenerla alineada correctamente. La clave para disminuir el material de retorno en la banda es utilizar un sistema de limpiadores eficientes múltiples, tanto como un limpiador primario y por lo menos un secundario. La falta de limpieza hace que el material de retorno se acumule en los rodillos de retorno y se forme una corona de material, que causa que la correa toque esa corona primero y se desplace hacia ese lado. Por lo tanto, es importante tener y mantener un sistema de limpiadores para ayudar a eliminar esta posibilidad. CINTAS TRANSPORTADORAS DES-ALINEAMIENTO DE CORREAS CINTAS TRANSPORTADORAS DES-ALINEAMIENTO DE CORREAS La alimentación descentralizada del transportador también es una de las causas de des-alineamiento, pues debido al peso habrá una tendencia, durante el recorrido, de posicionamiento del material sobre la línea de centro del transportador, creando una fuerza que desalineará la correa. CINTAS TRANSPORTADORAS DES-ALINEAMIENTO DE CORREAS Para poder resolver los problemas de alineación, existen varios tipos de equipos. Estos funcionan en algunos casos, pero presentan varios problemas, tales como ser causantes de daños en los bordes y cobertores de la banda, o no ser funcionales en aplicaciones húmedas y en correas reversibles, provocando el atoramiento del pivote central por acumulación de material. Alineador convencional amarrado hacia un lado, no resuelve el problema CINTAS TRANSPORTADORAS DES-ALINEAMIENTO DE CORREAS Pivote central totalmente atorado por la acumulación de material CINTAS TRANSPORTADORAS DES-ALINEAMIENTO DE CORREAS CONCLUSIONES El área más crítica para instalar un alineador es de 10 m antes de la polea de cola en el lado de retorno para asegurar que la banda entre alineada al área de carga para optimizar una carga centralizada en la correa. Otras áreas importantes son el punto donde la correa sale de la polea motriz, antes y después de las poleas de gravedad, si existen, y de último un alineador en el lado de carga 3 metros antes de la polea motriz, para asegurar que la banda esté centrada sobre la polea motriz. En resumen, una correa alineada es esencial para un funcionamiento eficiente de una banda transportadora. CINTAS TRANSPORTADORAS SISTEMA DE TRANSPORTE POLACO Estos sistemas han dado soluciones al transporte continuo y trasbordo, así como al transporte de personas, realizando las demandas logísticas de: Minas subterráneas y a cielo abierto Puertos y terminales de carga Plantas eléctricas y otras empresas con transporte continuo CINTAS TRANSPORTADORAS SISTEMA DE TRANSPORTE POLACO Las soluciones de sistemas de transporte subterráneo influyen considerablemente en la extracción eficaz y alto resultado económico de las empresas CINTAS TRANSPORTADORAS SISTEMA DE TRANSPORTE POLACO TRANPSORTE DE PERSONAS CINTAS TRANSPORTADORAS SISTEMA DE TRANSPORTE POLACO TRANPSORTE DE PERSONAS CINTAS TRANSPORTADORAS SISTEMA DE TRANSPORTE POLACO TRANPSORTE DE PERSONAS CON LOCOMOTORAS SUSPENDIDAS CINTAS TRANSPORTADORAS SISTEMA DE TRANSPORTE POLACO TRANPSORTE DE PERSONAS CON LOCOMOTORAS SUSPENDIDAS CINTAS TRANSPORTADORAS SISTEMA DE TRANSPORTE POLACO TRANPSORTE DE PERSONASCON LOCOMOTORAS SUSPENDIDAS CINTAS TRANSPORTADORAS SISTEMA DE TRANSPORTE POLACO TRANPSORTE DE PERSONASCON LOCOMOTORAS SUSPENDIDAS CINTAS TRANSPORTADORAS CORREAS TRANSPORTADORAS DE SUPERFICIE CINTAS TRANSPORTADORAS CORREAS TRANSPORTADORAS DE SUPERFICIE CINTAS TRANSPORTADORAS CONCEPTO E-TRANSPORTE CINTAS TRANSPORTADORAS CONCEPTO E-TRANSPORTE