Mantente alerta a la carga congelada de un molino. Dos maneras de prevenirla

Referencia: Keeping an eye out for grinding mill dropped charge and two ways to prevent it by Moris Fresko, Technical Support Director, Americas.

La carga congelada o carga bloqueada ocurre cuando el material solidificado dentro de un molino horizontal no forma una cascada cuando inicia la rotación del molino en el arranque. Por el contrario, la carga se levanta y cae libremente sobre la carcasa del molino. Tal es la fuerza de impacto de la carga congelada que se experimenta en molinos de bolas grandes se pueden escuchar y sentir a cientos de metros y se pueden confundir con una explosión o un terremoto.

En muchos casos, este tipo de eventos pueden causar daños y deformaciones permanentes en la carcasa del molino y sus bridas, lo cual lleva a un tiempo de parada no planificado.

¿Cómo se forman las cargas congeladas?

Los molinos horizontales se utilizan normalmente para romper y moler rocas que contienen minerales. Para ayudar al proceso de molienda, se agregan agua y bolas de acero al proceso, las cuales forman la carga en el molino. La carga del molino de bolas contiene una cantidad significativa de bolas de acero y puede volverse extremadamente pesada. Por ejemplo, la carga de un molino de bolas de 24 pies (7.3 m) de diámetro suele pesar alrededor de 2 millones de libras (907 toneladas). A pesar de que las cargas del molino de Molienda Semi Autógena (SAG) y Molienda Autógena (AG) contienen menos bolas y ninguna bola de acero respectivamente, sus grandes volúmenes de molienda también pueden volverse bastante pesados. En los tres casos (molino de bolas, SAG o AG), cuando el equipo se detiene, el material del interior puede secarse con el tiempo formando una carga solidificada. Cuando se reinicia el molino, la carga solidificada debe romperse y caer, de lo contrario se puede formar una carga congelada problemática.

Afectando la integridad estructural del molino

Las carcasas de los molinos se fabrican normalmente con acero de bajo carbono. El límite elástico del material de la carcasa del molino es típicamente al menos 6 veces el esfuerzo operativo del molino. De hecho, cuando una carga congelada rompe las bridas, sabemos que las cargas de impacto han excedido los límites de tracción del material. Por lo tanto, una carga congelada que dañe la carcasa o las bridas del equipo sugiere que las magnitudes de las cargas de impacto son más de 6 veces las magnitudes de las cargas operativas.

¿Por qué los molinos OEM no están fabricados para soportar una carga congelada?

La mayoría de los molinos no están diseñados para soportar una carga congelada. Según las cargas de impacto estimadas, los espesores de los componentes del molino deberían crecer al menos cuatro veces sus valores originales para resistir una carga congelada típica. Esto haría que los costos de los componentes del molino fueran prohibitivos y energéticamente ineficientes. Como se discutirá a continuación, es posible eliminar las cargas congeladas sin necesidad de rediseñar los molinos, considerando dos posibles soluciones preventivas.

Dos soluciones por considerar para prevenir la carga congelada

1. Procedimiento adecuado de arranque

Tener y seguir un procedimiento de puesta en marcha adecuado es clave para evitar una carga congelada. Después de una parada prolongada, no es recomendado poner en marcha un molino. Si el molino está equipado con una unidad de avance lento (Inching Drive), girar el molino lentamente asegurará la ruptura de la carga congelada. Si no hay disponible una unidad de avance lento (generalmente en el caso de molinos antiguos o pequeños), entonces se pueden usar arranques y paradas intermitentes hasta que la carga congelada comience a romperse.

2. Detector de carga congelada (Locked Charge Detector - LCD) Metso Outotec

Una segunda forma de evitar una carga congelada es mediante la instalación de un detector patentado por Metso Outotec que básicamente mide la aceleración del molino y aborta el arranque si se detectan condiciones de carga congelada.

El detector se utiliza para desacoplar el embrague del molino si se detecta una condición de carga congelada durante el arranque, evitar que la carga se levante y caiga. El sistema utiliza un encoder montado en el eje del piñón para medir la velocidad cuando el molino gira entre 40 y 70 grados. Al medir la tasa de cambio de velocidad (aceleración), el dispositivo detectará si la carga ha caído en cascada en esta zona. Si la carga no ha caído en cascada el detector enviará una señal para desacoplar el embrague para detener la rotación del molino.

El detector de carga congelada (LCD) se monitorea principalmente desde la sala de control principal. Una pantalla PanelView local se ubica cerca del molino. Desde la sala de control, el operador puede ver el estado del sistema LCD, habilitar / deshabilitar el sistema LCD y restablecer en una condición de falla.

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El mantenimiento preventivo es la clave

Los efectos de la carga congelada pueden dañar su molino y en algunos casos, detener su producción si el daño es lo suficientemente grave. Tomarse el tiempo para implementar cualquiera de las soluciones anteriores puede significar un esfuerzo adicional y una planificación muy adelantada, pero debe considerarse como una parte integral de la estrategia general de mantenimiento preventivo de una planta para minimizar las paradas no planificadas.