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Los molinos de barras son equipos utilizados en la etapa de molienda para la reducción de tamaño de las partículas. El uso de estos equipos se da en muchas industrias, en las que se destaca la minería y la construcción.
Al contar con medios de molienda de barras, estos molinos permiten crear zonas de esponjamiento que consiste en aplicar fuerzas de impacto sobre las partículas de mayor tamaño, mientras que las de menor tamaño no sufren fragmentación hasta que llegan a una zona donde si son fracturados.
Aquí las partículas grandes se fragmentan con mayor rapidez, pero por el efecto de desplazamiento de partículas regulares entre espacios, no se puede generar productos finos. Por esto, los equipos de barras son utilizados en la molienda primaria y los molinos de bolas se encargan de obtener productos finos.
Los Molinos De Barras
Los molinos de barras son equipos cilíndricos al igual que los molinos de bolas, donde los medios de molienda son barras y no bolas. Al igual que el molino de bolas, son los medios de molienda quienes se encargan de la trituración del material.
Por lo general los molinos de barras son usados en las primeras etapas de la molienda (molienda primaria), y por reglas de operación un molino de bolas continuaría con el proceso.
- Los molinos de barras y de bolas sin similares en cuanto a estructura
- Se puede encontrar equipos de barras con descarga lateral
- La relación de longitud – diámetro del molino de barras varía entre 1:2 y 2:3 normalmente
- Presentan un revestimiento interno que suele ser de acero y algunas veces de caucho
- Permite mayor precisión en los cálculos y estimaciones sobre su capacidad y potencia necesaria
Partes de Un Molino De Barras
Cámara cilíndrica dispuesta horizontalmente
Barras o medios de molienda que trabajan en el interior de la cámara cilíndrica
Revestimiento interior para aumentar la resistencia de la cámara de molienda, aumenta la protección del molino y reduce los deslizamientos.
Tipos De Operación De Los Molinos de Barras
Molienda Continua
Los molinos de barras son alimentados de manera continua por un extremo y van descargando las partículas molidas a la vez. Esto es muy aplicado en la industria minera en la que se trabaja en circuito cerrado.
Molienda Discontinua
El molino el alimentado luego se cierra hasta que termina la operación de molienda. Cuando se termino el tiempo de operación el molino se detiene y se retiran las partículas molidas y se separan de los medios de molienda. Esto es muy aplicado en molinos de bajas dimensiones generalmente en laboratorios.
Según El Tipo de Alimentación
- Puede ser molienda seca cuando la alimentación no tiene agua.
- Se trata de molienda húmeda cuando la alimentación tiene agua del 30% aproximadamente, a lo que se conoce como pulpa.
Clasificación De Los Tipos Molinos De Barras Según La Descarga
Molinos de descarga por rebose: La entrada de alimentación es por un extremo y el de salida por el otro, la descarga se da por rebose y este tipo de molinos trabaja en circuito cerrado. Su producto final se encuentra entre 0.3 y 0.8 mm.
Molino de descarga periférica extrema: Usado en circuitos abiertos y cerrados. La abertura de descarga se encuentra en la periferia extrema del cilindro del molino. Obtiene productos de 0.4 a 1 mm en circuito cerrado y 1 a 3 mm en circuitos abiertos.
Molinos de descarga periférica central: Se alimenta mediante tubos por los extremos del molino de barras y la abertura de descarga se encuentra en la periferia central del cilindro del molino. Se usa más en circuitos abierto y se obtiene productos de 3 a 5 mm.
Principios Y Variables de Operación de Los Molinos de Barras
Velocidad Critica
Se refiere la velocidad de giro mínima del molino en la que las partículas se llegan a adherir a las paredes por causas de las fuerzas centrifugas. Para controlar esto los molinos de barras operan a una velocidad del 62-68% de la velocidad critica.
Volumen De Carga
Al igual que otros tipos de molinos el control de la carga es importante para evitar la sobrecarga en el molino y tampoco infra cargarlo, en ambos casos la eficiencia del molino de barras se reduciría.
- Un volumen de carga adecuado para un molino de barras es del 45%
- La porosidad de la carga de barras es de 9.3% aproximadamente en reposo
- La porosidad de la carga de barras alcanza el 40% aproximadamente cuando se encuentra en operación
- Las barras sufren mayor desgaste en los extremos por lo que su densidad se ve reducida
- Para operaciones de molienda húmeda en los molinos de barras se debe llevar un contenido de 60% de solidos en peso.
Dimensiones De Las Barras
- La longitud no debería superar los 6 metros ya que esto podría generar problemas de pandeos, doblamientos, trabamientos en el interior del molino.
- Para velocidades grandes, es necesario que la longitud de las barras sea menor, pero es necesario mayor cantidad de ellos.
- La relación entre la longitud de las barras y su diámetro debería estar entre 1-4 y 1-6. Esto garantiza un buen rendimiento y mayor durabilidad.
Factores de La Alimentación En Los Molinos De Barras
Las características del material o partículas que se esta alimentando en el molino de barras tiene influencia sobre el proceso de molienda de partículas.
- Tamaño de partículas de alimentación
- Densidad
- Dureza de la alimentación
- Composición
El tamaño de las partículas alimentadas va a determinar también el tamaño del producto de molienda con el molino de barras. Para tamaños de partículas pequeños se obtienen productos más finos, y para tamaños gruesos un producto más grueso. Además, es importante tener en cuenta los medios de molienda deben tener un radio que sea sustancialmente mayor al tamaño más grande de las partículas alimentadas.
Se debe tener en cuenta que la densidad de los medios de molienda que serian las barras, debe superar la densidad del material que se esta moliendo. De otra manera, esto puede reducir la eficiencia de operación ya que el material a moler estaría distribuyéndose por debajo de las barras.
La dureza de las barras en el molino debe ser la adecuada, para garantizar su resistencia en la molienda de partículas. Por otro lado, no debería ser muy alta porque puede generar el desgaste del revestimiento interior del molino y también de los mismos medios de molienda.
No es un hecho común a evaluarse, pero partículas de las barras o medios de molienda podrían llegar a ser parte del producto final de molienda o en algunas ocasiones podrían reaccionar con el material de alimentación. Por eso, la composición del material de alimentación como el de los medios de molienda se considera un factor a evaluar.
Productos inflamables pueden llegara a convertirse en explosivos en polvo. Cuando los medios de molienda chocan se puede llegara producir chispas, lo que se considera una fuente de ignición. Para evitar estos eventos se recomienda una molienda húmeda para diferentes materiales algunos de ellos son el cerámico, el plomo, etc.
Ventajas Y Desventajas De Los Molinos de Barras
Los diferentes tipos de molinos están diseñados para una función en especifico y se adoptan por cada según las necesidades del proceso. Por lo que en algunos casos las ventajas o desventajas que presentan están relacionados con las funciones para las que fueron diseñadas. Estas son las siguientes ventajas que presenta un molino de barras.
- Los molinos de barras presentan una ventaja de consumo energético frente a los molinos de bolas porque su área superficial de contacto de las barras es mayor. Esto se traduce como reducción de consumo de energía de molienda.
- El desgaste que sufren los revestimientos son bajos debido a que la acción de trituración no tiene un impacto directo con estos revestimientos. Esto finalmente reduce el costo de mantenimiento del equipo y también el reemplazo.
- Son ideales para procesos de molienda gruesa, soportan alimentación de mayor tamaño y de mayor cantidad sin generar sobrecarga en el molino.
- Al contar con barras como medio de molienda reduce la posibilidad de contaminación de productos con partículas del desgaste de los medios de molienda.
- El tipo de descarga se puede adecuar. Además, de que existen diferentes tipos de molinos de barras con una abertura de descarga diferente.
En cuanto a las desventajas de los molinos, tenemos las siguientes.
- No son útiles para la obtención de productos finos. La operación de reducción de tamaño que generan las barras no es eficiente como las bolas.
- El consumo de energía es mayor mientras mayor sea la velocidad de rotación del molino. Esto puede ser una limitante de la eficiencia en algunos casos.
- Mientras mayor sea la velocidad de rotación, la contaminación de ruido será mayor. Se genera ruido y vibraciones causadas por las barras lo que a veces implica el aislamiento del equipo.
- Para obtener un producto de mayor calidad, la alimentación tiene que ser uniforme. Además, mientras mayor sea al diferencia de tamaños de la alimentación eso puede reducir la eficiencia de molienda.
- Debido a las dimensiones del equipo, es necesario contar con mayor espacio.
