de tamaño o molienda se clasifican en cuatro tipos:
• Molino de discos
• Molino de martillos
• Molinos de rodillos
• Molinos combinados
2.2.4.1 Molino de martillos. La velocidad de alimentación al molino se controla con
unas compuertas deslizantes o con un alimentador positivo, tal como un tornillo. El molino de martillos se adapta particularmente bien para moliendas media y fina. La fineza de la molienda depende del tamaño de la criba y de una velocidad de circulación del material molido a través de la cámara de molido.
La capacidad de un molino depende de la clase de grano, la fineza de la molienda, la potencia disponible, la velocidad y el contenido de humedad del producto.La reducción de tamaño se debe a las siguientes causas:
• Explosión debido al impacto de los martillos
• Corte por los bordes de los martillos
• Acción de frotamiento o rozadura.
Figura 23. Vista en corte de molino de martillos
Fuente: http://www.google.com/patents/US2291815
La acción de frotamiento es importante con cereales mientras que la acción de impacto es importante con maíz y materiales pesados y quebradizos.
Zona de descarga Criba Zona de impacto Zona de alimentación
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La alimentación del producto puede ser por los lados o por los extremos de los martillos.
Tipos de molienda
Los métodos de reducción más empleados en las máquinas de molienda son compresión, impacto, frotamiento de cizalla y cortado. Los tamaños de salida de los productos de esta etapa, según Hukki, serán los siguientes:
Tabla8. Clasificación del tipo de molienda
Tipo de proceso Tamaño de salida
Molienda gruesa 1 – 5 ??% Molienda media 200 – 500 ?% Molienda fina 50 – 100 ?%
Fuente: http://ocw.bib.upct.es/pluginfile.php/5547/mod_resource/content/1/Tema_4_- _Molienda_I_.pdf
Tamaño.Para el proceso de molienda el tamaño de los fragmentos tienen un factor de
gran importancia en la potencia del sistema. Los materiales de entrada de acuerdo a su tamaño se clasifican de la siguiente manera:
• Material grueso: fragmentos de un tamaño mayor a 750 ??%.
• Material mediano: fragmentos de un tamaño de 100 a 750 ??%.
• Material fino: fragmentos de un tamaño menor a 100 ??%.
Por otra parte, según el tamaño que tienen las partículas a la salida de las máquinas de desintegración, se pueden distinguir las distintas etapas de molienda.
• Molienda (desintegración final)
• Molienda grosera: tamaños de partículas de salida: entre 1 y 5 ??%.
• Molienda fina y media: tamaños de partículas de salida: menores de 0.05 y 1
??%.
Grado de desintegración o desmenuzamiento
El coeficiente de reducción que se obtiene en las máquinas de trituración o de molienda se denomina grado de desintegración y se define como la relación entre los tamaños de las partículas a la entrada y salida de la máquina. El grado de desintegración DigF se expresa de la siguiente manera:
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hiAQjál jálD5F
Donde:
jál: Mayor dimensión lineal del material antes de la subdivisión en ??%.
Qjál: Mayor dimensión lineal del material desmenuzado en ??%.
El grado de desintegración en el proceso de trituración se encuentra acotado entre 2 y 10, mientras que en la molienda está en el rango de 10 a 100 y para el proceso de pulverización mayor 100. (DUDA H., 2007 pág. 27).
Determinación del caudal suministrado por el molino
Debido a que la potencia está en función del caudal y del grado de desmenuzamiento se puede determinar el caudal, teniendo como parámetro la potencia y el grado de desmenuzamiento, esta expresada en la siguiente ecuación empírica, (DUDA H., 2007 pág. 45):
j A D0.1 m 0.15F · hi· N D6F
Donde:
j :Potencia necesaria para el molido, en o%
N: Caudal o flujo másico de entrada, en p/%
hi: Grado de Desmenuzamiento, adimensional.
Dinámica de los martillos
Determinación del momento de inercia del martillo. La masa inercial con respecto a un eje se calcula con la ecuación 7 en base al teorema de Steiner.
qr A qst ?j, Q#D7F
Donde:
qr: Momento entorno a un eje paralelo que está a una distancia Q en d. ?#%.
qs: Momento principal de inercia en d. ?#%.
Q: Distancia del eje paralelo al centro de gravedad del elemento analizado en ?%.
?j: Masa del martillo en d%.
Mediante el estudio dinámico de los martillos, mediante la ecuación 8. El principio de De’ Alembert, establece que: “La sumatoria de los momentos es igual a la sumatoria
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de las inercias multiplicado por las aceleraciones angulares”. (FERDINAND, 2007 pág. 1029).
v wrA v qr, x D8F
Donde:
∑ wr: Sumatoria de momentos externos.
q , x: Momento de torsión de inercia.
La ecuación anterior nos permite evaluar la aceleración angular de los martillos, se tiene:
R q , x A 0 D9F
Donde es el torque transmitido por el motor y puede calcularse con la ecuación 10.
A|j
#D10F
Una vez conocida la aceleración angular se determina las aceleraciones normal y tangencial en los martillos:
mO A x , }~D11F
mA |##, }~D12F
Fuerzas generadas en el martillo
Las fuerzas que actúan en el martillo dependen de las aceleraciones, en la Figura 24, se representan las fuerzas inerciales que actúan sobre el martillo.
Figura 24. Representación de las fuerzas tangencial y normal en el martillo
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Las fuerzas inerciales producidas son:
GO A mO, ? jD13F
GA m, ?jD14F
La fuerza de inercia resultante en el centro de gravedad se evalúa con la siguiente ecuación:
GsA ms, ?jD15F
Donde:
ms A DmF#t DmOF#D16F
La fuerza determinada se debe comparar con la fuerza necesaria para triturar el carbón para garantizar el funcionamiento de la máquina. (GUERRA GUAMANI , y otros, 2013).
Número necesarios de martillos
El cálculo del número de matillos depende de distintas variables las cuales se determinan en base a expresiones empíricas, (DUDA H., 2007 pág. 45), de esta manera el número de martillos esta expresado por:
eAPG , R, 8 , 100000 , η#, nW, f D17F
A2 , B , , 60 D18F
Donde:
η: Rendimiento mecánico de la transmisión.
e: Número de martillos.
P: Potencia necesaria para el molido. CV%
G: Peso del martillo. kg%
R: Diámetro del círculo que describen los martillos. m%
n: Vueltas por minuto del rotor. rpm%
-30- Velocidad Tangencia y Factor “”
El factor “” depende de la velocidad de rotación de los martillos, es decir de la velocidad tangencial que está dada por el valor optimo recomendado para molinos de martillos. Según Walter H. Duda. Con la velocidad tangencial del martillo se puede obtener el valor “” de la Tabla 9:
Tabla9. Factor de velocidad tangencial Velocidad tangencial Factor [m/s] 17 0.0220 20 0.0160 23 0.0100 26 0.0080 30 0.0030 40 0.0015
Fuente: DUDA H. Walter. Manual Tecnológico del Cemento 3. 2007 pág. 45
Tamiz
Cada materia prima requiere ser molida mediante el tamiz adecuado en función de la granulometría que se desea obtener (gruesa, media o fina). Esta consiste en una malla o superficie solida perforada, cuyos orificios tienen un tamaño uniforme. En dependencia del área de tamiz, dependerá la eficiencia del mismo y por ende la capacidad. Entre algunas aplicaciones industriales del tamiz consideradas por (DESMET BALLESTRA, 2013), se tiene:
Figura 25.Diámetros de tamiz para molienda
Fuente:http://www.stolzsa.com/sites/default/files/catalogos/es/procesos/es_molienda.p df
• Industria de nutrición animal: rejillas de 3 mm o 6/7 mesh
• Industria de alimentos acuicultura y para animales doméstico rejillas de 0.8 mm o 20 mesh
• Industria para biocombustibles: rejillas de 2 mm o 9 mesh