El Cribado en el siglo XXI

Revista Áridos Y Materiales - Nº50 - Sept / Oct 2009

 

Datos facilitados por Dpto. Técnico de TALLERES NÚÑEZ S.A.

Entendiendo por cribado el proceso mecánico de separación de partículas por su tamaño, por la aceptación o rechazo de una superficie de cribado, llamada malla, hemos de analizar los fenómenos que se producen en esta separación hasta la obtención final de los diferentes tamaños, cortes.

ETAPAS DEL CRIBADO

Existen varias etapas en esta separación, una primera en la que se realiza un precribado o selección de gruesos cuando el peso de estos es superior al 5% del peso total. Esta selección previa se realiza fundamentalmente por barras escalonadas y en algunos casos con mallas, dependiendo del peso de los tamaños gruesos.

 

Existen tres tipos de clasificaciones:

  • ·Gruesas para tamaños superiores a 6mm.
  • ·Fina entre 0,5 y 6mm.
  • ·Extrafina de 0 a 0,5mm.

 

La clasificación se puede realizar mediante dos tipos de circuitos: abierto y cerrado. Cuando se desea obtener un producto final sin partículas mayores al reglaje del machaqueo se debe trabajar en circuito cerrado. Cuando lo que se pretende es reducir la cantidad de material fino que llega al machaqueo, por el aumento que esto llevaría consigo en el desgaste de las mandíbulas, protecciones, etc., entonces se debe trabajar en un circuito abierto.

En el circuito cerrado la capacidad de la instalación se reduce notablemente por la carga circulante que se genera. En los circuitos abiertos, se procesa mayor cantidad al triturar únicamente lo necesario.

Circuito Abierto

Circuito Cerrado


Cuando el material incide sobre la malla clasificadora éste tiende a colocarse sobre la superficie por la vibración de la criba por estratificación en forma de capas, ocupando en la parte superior los tamaños gruesos y en la inferior los finos. Estratificación
Una vez que la carga total está debidamente repartida sobre todo el ancho de la criba se producen tres etapas de clasificación: por estratificación, por saturación y por repetición. En la primera etapa de estratificación, la clasificación tiene baja eficacia por la incidencia entre el gran número de partículas que pretenden pasar por el mismo orificio. En la segunda etapa, que cubre aproximadamente hasta la tercera parte de la criba, la eficacia de paso de las partículas es muy alta por la saturación de partículas pequeñas. Y en la tercera etapa de cribado, por repetición, las partículas exentas de la capa de finos hace que las partículas traten una y otra vez de pasar por las aberturas, repitiendo el fenómeno de pasar o ser rechazadas hasta su descarga final por el extremo de la criba. En la etapa de saturación, por existir un mayor elevado porcentaje de paso de partículas, es la zona de mayor desgaste de la malla. Etapas de Clasificación

Es importante controlar el espesor de la carga sobre la criba en la primera etapa de estratificación, por que si éste es pequeño, las partículas finas y gruesas son despedidas, perdiendo las finas la oportunidad de pasar a través de los orificios de la malla. Por el contrario, si el espesor es muy grande, entonces las partículas finas son arrastradas por las gruesas y no se produce la verdadera estratificación.

En la etapa de cribado por saturación, pueden presentarse varios problemas, todos ellos inciden en la eficacia de clasificación:

  • ·Cuando existe un alto porcentaje de partículas del mismo tamaño que la abertura de la malla y, al trabarse éstas con la malla, impiden el paso de otras de menor tamaño. Fig. a.
  • ·Cuando un elevado porcentaje de partículas similares a la abertura pretenden pasar a través de las mismas complican el paso de otras más finas. Fig. b.
  • ·Cuando el paso de partículas finas van acompañadas de un alto contenido de humedad, y éstas se adhieren a los alambres aumentando su diámetro, y por lo tanto disminuyendo la abertura hasta cegarla totalmente. Fig. c.

Tipos de Colmatajes

EFICACIA DE LA CLASIFICACIÓN

De acuerdo con lo expuesto anteriormente, dependiendo de la granulometría y forma de las partículas a cribar, se obtendrá más o menos eficacia en la clasificación, siendo la separación por tamaños un proceso de probabilidad, nunca al 100% eficaz.

La eficacia de clasificación de una malla es opuesta al tonelaje que debe tratar ésta, por lo tanto hay que optimizar ambos parámetros para conseguir el máximo rendimiento en el proceso. El operador debe tener en cuenta lo siguiente:

  • ·Si existe un alto contenido de partículas de tamaño similar a la malla de corte, es muy probable que la eficacia de clasificación se reduzca.
  • ·Si el tamaño de las partículas no exceden de la mitad de la luz del corte, existirá una elevada eficacia de clasificación.
  • ·Cuando la malla utilizada es de forma cuadrada la mayor eficacia se obtiene cuando las partículas tienen dos dimensiones (cúbica), por el contrario si éstas tienen tres dimensiones (laja) la eficacia se reduce notablemente. Las partículas inciden sobre la malla desde un plano vertical y cambian a una dirección prácticamente horizontal después de incidir en ella, ofreciendo a la malla su mayor dimensión, por lo que se reduce la probabilidad de pasar a través de las aberturas.
  • ·Cuando las partículas de menor medida que la abertura son rechazadas por la malla se dice que existen desclasificados y esto se ha producido por una ineficacia del cribado.

Sentido de Clasificación

La eficacia de recuperación del material se calcula mediante la fórmula:

Eficacia de Recuperación

CRIBADO EN SECO:

Existen una serie de factores que influyen en el proceso de la clasificación de partículas en seco afectando, no sólo a la cantidad de material a tratar, sino también en la duración de las mallas:

  • C-1 – Superficie y número de pisos de la criba.
  • C-2 – Tipo de mallas y superficie útil.
  • C-3 – Inclinación de la criba.
  • C-4 – Granulometría del material a tratar.
  • C-5 – Porcentaje de humedad del material.
  • C-6 – Frecuencia y amplitud de la criba.
  • C-7 – Sistema de alimentación de la criba.

C-1Superficie y número de pisos de la criba.

Las dimensiones de la criba en ancho y largo deben estar proporcionadas para que las etapas de clasificación se produzcan correctamente:


El número de pisos incide notablemente en la eficacia de la criba y en aumentar la vida de las mallas de corte. Para ello entre las mallas de corte real se intercalan mallas de alivio que sirven para reducir la carga y disminuir la acción de desgaste sobre la malla de corte real.

C-2Tipo de mallas y superficie útil.

La malla se puede considerar como el elemento más importante de una criba y de su forma y fijación a la criba, dependerá su eficacia y duración. Independientemente de la configuración del nudo entre alambres, la forma geométrica de su abertura, cuadrada o rectangular, tiene ventajas y desventajas en cuanto al corte, eficacia y cegamiento de aberturas.

Las mallas de geometría cuadrada son las aconsejadas cuando se desea realizar una clasificación muy exacta, aunque tienden a rechazar un gran número de partículas, por lo que aumenta su desgaste. Geometría de Mallas

Las mallas de geometría rectangular son aconsejables para disminuir la posibilidad de acuñamiento del material. Se pueden montar con el flujo transversal al rectángulo, con lo que se retarda el paso de las partículas sobre la malla y aumenta el tiempo de exposición de éstas en las aberturas de las mallas, o con el flujo en el mismo sentido del rectángulo, aumentando así la producción de cribado. También son de gran utilidad el empleo de las mallas rectangulares cuando se trata de materiales lajosos.

La superficie útil de una malla es la no cubierta por los alambres.

Flujo


C-3Inclinación de la criba.

La precisión de la separación por tamaños (clasificación) es función directa de la inclinación de la criba. Para una mayor precisión cuanto menos inclinación exista mejor. No obstante, la producción es contraria a la precisión: a más inclinación, más producción.

Es importante tener en cuenta la inclinación de la malla para, en función de ella, colocar la malla que obtenga el corte deseado.

Abertura / Corte

C-4Granulometría del material a tratar.

El reparto granulométrico por tamaños del material a tratar influye en la eficacia del cribado, según indicábamos en las etapas del cribado.

C-5Porcentaje de humedad del material.

La existencia de humedad acompañando al material a tratar produce una adherencia de los finos a los alambres de la malla. Ver apartado sobre etapas de cribado.

El contenido máximo permisible para no tener problemas en la clasificación varía según el tamaño de la abertura:

  1. Para abertura cuadrada de 4 m/m la humedad no debe ser superior al 1%.
  2. Para abertura cuadrada de 10 m/m no debe exceder del 4’5%.

C-6Frecuencia y amplitud de la criba.

Se entiende por amplitud la distancia que se desplaza la criba mediante su sistema generador del movimiento. Cuanto menor es la amplitud, más cerca de la malla estarán las partículas para facilitar su paso por las aberturas. La amplitud suele tener un rango entre 3 y 9 m/m.

La frecuencia es el número de movimientos producidos por el generador de movimiento en un lapso de tiempo. El rango oscila normalmente entre 650 y 950 rpm, llegando a frecuencias de 3600 rpm cuando se clasifican materiales ultra-finos. A más frecuencia, menos amplitud. Ver tabla adjunta.

Amplitud y Frecuencia

C-7Sistema de alimentación de la criba.

Para obtener el máximo rendimiento de una criba ha de tenerse en cuenta una serie de condicionantes:

  • ·El todo-uno de alimentación a la criba no debe incidir directamente sobre la malla, ni debe hacerse desde excesiva altura para no afectar a la estructura de la máquina.
  • ·La alimentación debe hacerse en todo el ancho de la criba y de manera homogénea y constante en su caudal.

DURACIÓN DE LAS MALLAS

Como es lógico, después de conocer el comportamiento de las partículas en las diferentes mallas, y conseguir de éstas su mayor eficacia, debemos obtener la máxima duración de las mallas.

Es evidente que los factores más importantes para alargar la vida de las mallas son: una buena tensión, un correcto apoyo sobre el bastidor de la criba, debidamente provisto de perfiles de goma, y precisión en cuanto a su acoplamiento en el cajón de la criba. Pero queremos en este artículo prestar más atención a la repercusión que tienen las mallas de alivio en la vida de las mallas de corte.

La clasificación por tamaños se debe conseguir de la manera más eficaz posible y para ello las mallas utilizadas deben tener superficie útil alta, para alargar la vida de éstas deben emplearse mallas de alivio adecuadas. Cuando la malla de alivio es la correcta, tanto en abertura, como en el diámetro del alambre, o sea, con la superficie útil de cribado idónea conseguimos alargar la vida de la malla de corte.

No podemos olvidar la existencia de la familia de mallas metálicas anticolmatado, que con geometría distinta a la descrita, resuelven problemas de clasificación muy importantes. Así como las mallas metálicas normales tienen una rigidez al estar los alambres del tejido en contacto, en las mallas de anticolmatado los alambres están separados, y su vibración es independiente, dificultando el tupido de las mismas.

Anticolmatado

DOBLONDA: Disponen de un elevado porcentaje de superficie de cribado al ser fabricadas con alambres reducidos en diámetro del orden del 25%. Se pueden aplicar en áridos abrasivos porque la rapidez de paso de las partículas a través de estas mallas reduce notablemente el desgaste.

La superficie útil de cribado es similar a la malla cuadrada de la misma abertura.

RECTONDA: Su superficie de cribado se reduce respecto a la malla cuadrada aproximadamente un 5%. Sin embargo su eficacia aumenta al tener el alambre recto un 30% más de diámetro que el ondulado, que por diferencia de vibraciones aumenta el paso de partículas. Su precisión es muy grande al impedir el alambre recto la separación de los ondulados.

DOBLOREC: Por su configuración tiene las ventajas de las anteriores.

MEDIONDA: Como la DOBLONDA, su superficie de cribado es elevada, se deben emplear cuando el corte deseado no es muy preciso, pero existen problemas de tupido.

MULTIRRECTA: Construidas con alambres de diámetro menor de lo normal, se emplean fundamentalmente en la clasificación de arenas. Su aplicación más corriente es en grupos móviles, y se instalan con tensión longitudinal, consiguiendo hasta un 50% más de producción en Tns/h por m2 que las mallas cuadradas.