UNIDAD 2 . Reduccion de Partìculas

Universidad Veracruzana
Experiencia Educativa: Operación de Separaciones Mecánicas
Quinto semestre
Ingenierìa Quìmica
Veracruz,Ver.

Facilitador: Mtra. Yolanda Lagunes Paredes



REDUCCIÓN DEL TAMAÑO

INTRODUCCIÓN

En la industria generalmente se trabaja con sólidos los cuales precisan de una reducción previa del tamaño de los trozos, gránulos o partículas.

La operación de disminución o reducción de tamaños consiste en la producción de unidades de menor masa a partir de trozos mayores; para ello hay que provocar la fractura o quebrantamiento de los mismos mediante la aplicación de presiones.


Las técnicas de reducción de tamaño son:


 COMPRESIÓN: Es utilizada para la reducción gruesa de sólidos duros, genera productos gruesos, medios o finos.

 CORTE: Se utiliza cuando se requiere un tamaño definido de partículas.


 FROTACIÓN O ROZAMIENTO: Genera productos finos a partir de materiales blandos no abrasivos.

 IMPACTO: Esta técnica consiste en el choque de las partículas para la disminución de su tamaño.

Los requerimientos de tamaño son diversos para cada tipo de productos, de ahí que se utilicen diferentes maquinas y procedimientos. La operación de desintegración, también tiene la finalidad de generar productos que posea un determinado tamaño granular, comprendido entre limites preestablecidos.

VARIABLES DE LA REDUCCIÓN DE TAMAÑO

ALIMENTACIÓN OBSTRUIDA: El desintegrador esta equipado con una tolva alimentadora que se mantiene siempre llena de modo que el producto no se descarga libremente, lo que hace que aumente la proporción de finos y disminuye la capacidad de producción.

CONTENIDO DE HUMEDAD: En la etapa grosera e intermedia los materiales no deben exceder el 4% de humedad. En la etapa mas fina de reducción de tamaño se aplica una molienda húmeda.

TRITURACIÓN LIBRE: El producto desintegrado, junto con cierta cantidad de finos formados, se separa rápidamente de la zona de acción desintegrante después de una permanencia relativamente corta. Por lo regular el producto de la molienda sale por una corriente de agua, por gravedad o lanzado por fuerza centrifuga.

Operación en circuito cerrado: Cuando el material de rechazo es devuelto al desintegrador.
Operación en circuito abierto: Cuando el material no se devuelve para su retrituración.

DUREZA Y LA ESTRUCTURA DEL MATERIAL: Las maquinas para trituración grosera de materiales blandos no necesitan una maquina tan robusta o compleja como las utilizadas a la trituración de materiales duros.

REDUCCIÓN GROSERA DE TAMAÑOS

CARACTERÍSTICAS:

Las maquinas se alimentan con materiales de 7 a 10 cm y aun mayores.
Para materiales duros se utilizan los quebrantadores de mandibulas, giratorios y de discos.
Para materiales blandos, donde la producción de finos es limitada se aplican molinos de martillos o rodillos dentados.


EQUIPO PARA MATERIALES DUROS EN LA REDUCCIÓN GROSERA

En esta etapa se utilizan quebrantadores de mandíbulas y lo quebrantadores giratorios.
Los quebrantadores de mandíbulas se clasifican a su vez en quebrantador Blake y quebrantador Douge.

Quebrantador Blake

Este quebrantador consiste en un bastidor de acero fundido sobre el cual están montadas las mandíbulas. Son dos mandíbulas una se encuentra fija y la otra móvil, también de acero fundido.
La mandíbula móvil se apoya en su parte superior. La mandíbula se mantiene firme contra la rotula por la tensión de un resorte, la desintegración solo se produce cuando la mandíbula móvil avanza hacia la fija, la maquina se acciona mediante correas ordinarias o trapezoides.

Quebrantador Douge
Este equipo esta sometido a esfuerzos desiguales debido a su diseño, por lo cual se construye en modelos pequeños, no tiene rotulas y la mandíbula se mueve por una excéntrica a través de una biela de tracción, la energía llega a través de una palanca larga.

Las piezas de este quebrantador resisten esfuerzos enormes por la inercia del volante.

Generalmente tienden a atascarse, debido a que la abertura tiene mandíbulas en el punto de la descarga.

Quebrantador giratorio.
Estas maquinas presentan una gran capacidad de trabajo, funcionan de modo similar al de las mandíbulas ya que el elemento móvil desintegrador se aleja y se acerca de una placa desintegradota fija.


EQUIPO PARA MATERIALES BLANDOS EN LA ETAPA GROSERA

.Ejemplos de materiales blandos son : el hielo, el carbón, las arcillas refractarias, el yeso y ciertos tipos de caliza.

El equipo para materiales blandos no es robusto ni costoso. Los equipos utilizados son: el triturador Bradford y el quebrantador de rodillo dentado.

Triturador Bradford

Reúne dos características importante una rotura y un tamizado. Este equipo es utilizado frecuentemente en la disminución de tamaño del carbón.

En la periferia de la maquina lleva un tamiz reforzado, que permite pasar el material cuando ya tiene un tamaño lo suficientemente reducido.

La trituración se logra por rotación del cilindro; las aletas interiores del mismo elevan el material y lo rompen por caída e impacto durante los giros.

Quebrantador de rodillo dentado.

en este quebrantador la desintegración se realiza por la presion de los dientes contra los trozos grandes del material, desmenuzándolos del mismo modo que cuando se rompe hielo con un machete o pico.

En este equipo se reduce la excesiva producción de finos.

Es utilizado generalmente para la reducción de : hielo, carbón y yeso principalmente.


REDUCCIÓN INTERMEDIA DE TAMAÑO

EQUIPO PARA REDUCCIÓN INTERMEDIA

Triturador de rodillo
Este equipo esta formado por dos rodillos robustos que giran en sentidos opuestos, la alimentación es aplastada y arrastrada hacia abajo por frotamiento entre los rodillos.

La reducción de tamaño que realizan es aproximadamente ¼ del diámetro inicial.

Triturador de cono
Su funcionamiento es similar al de un quebrantador giratorio, son muy utilizados para tamaños intermedios.

La placa fija externa de trituración abre hacia fuera, de modo que la maquina se limpia por si misma de material triturado. Dicha placa se levanta cuando un rozo de hierro u otro objeto de difícil desplazamiento entra inadvertidamente en la zona de trituración.

En es trituradores la relación de reducción es de dos o tres veces la conseguida por los trituradores de rodillo. Además ocasionan un menor gasto de conservación.

Molinos de mazos
Es una maquina muy antigua para la reducción de tamaños intermedia y fina. La operación suele llevarse a cabo con arrastre de los solidos finos en forma de suspensión por medio del agua, que circula lentamente por los yunques o morteros.

Este arrastre se realiza ya que el molino no cuenta con una con un medio de descarga del producto molido.

Es uno de los aparatos mas flexibles ya que el cociente de reduccion de tamaño puede llegar hasta del 150.

Molinos de martillos
Estos molinos constan de un rotor que gira a gran velocidad en el interior de una coraza cilíndrica.


Características:
 Reducen de 60 a 240 Kg del sólido por kilowatt- hora de energía consumida.
 Estas maquinas reducen de 0.1 1 15 toneladas/ h a tamaños mas finos que 200 mallas.













OPERACIONES DE REDUCCION DE TAMAÑO “MOLINOS FINOS Y ULTRAFINOS”









PREPARACIÓN DE MATERIALES PARA REDUCCION FINA Y ULTRAFINA:

Maquinas cortadoras http://habilitadoeingenieria.com/maquinas_cortadoras.html

• Producen cubos cuadrados pequeños o piezas mas pequeñas.
• Principalmente en la preparación de material para molinos de ultrafinos.
• Se emplean en la fabricación de caucho.

EQUIPO DE REDUCCIÓN FINA Y ULTRAFINA http://latrituradora.com.es/mill-xzm.html

Molinos de martillos:

Operación de equipo:
Consiste en una serie de martillos giratorios , que chocan con el material friccionándolo, lo que ocasiona la reducción de tamaño.

Usos:
ÞCerámica
ÞMolienda de minerales
ÞRecuperación de suelo
ÞReciclaje industrial

MOLINOS DE CHORRO

Operación del equipo:
Consiste en un lazo oval, donde las partículas que se quieren reducir se mantienen suspendidas por medio de un fluido (aire comprimido o vapor sobrecalentado) que son transportadas a gran velocidad, para lograr un efecto de frotación e impacto.

Características:
• Reducen hasta 1 ton/h de sólidos no pegajosos a partículas de media a 10 micras.
• Utilizan de 1-4 kg de vapor o 6-9 kg de aire por producto.
• Aceptan partículas de alimentación tan grandes como 12 mm.

MOLINOS AGITADOS
http://www.cumberlandspanish.com/index.cfm/datakey/3/category/8.html?gclid=CJS7x5ea5p0CFRWbnAodyD1wKw

Características:

• Es un molino discontinuo no rotatorio que contiene un sólido como medio de molienda (bolas, gránulos de arena, etc.)
• Tienen capacidad de 4 a 1200 L, llenos con un liquido en el que se encuentra suspendido el medio de molienda.
• La columna de agitación generalmente se hace vibrar con una frecuencia de 20 Hz.
• Son especialmente útiles en la producción de partículas del tamaño de 1 micrómetro o más finas.


MOLINOS DE COLOIDES

Se utiliza el corte del fluido intenso en una corriente a alta velocidad para dispersar las partículas o gotitas de liquido a fin de formar una suspensión estable o emulsión.

La acción principal es la disrupción de los racimos unidos o aglomerados.

Características:

ÞRango de tamaño final de partícula de 2 a 5µm.
ÞPara molinos pequeños tiene una capacidad de 2 a 3 litros/min.
ÞLa capacidad en molinos grandes es por arriba de 440 l/min.
ÞEl aumento de temperatura durante la emulsión puede ser de 15 a 80ºC.


Usos:
 Principalmente en pigmentos de pinturas.
 Jarabes.
 Purés
 Ungüentos
 Grasas