Zarandas vibratorias

El zarandeo es una parte importante del proceso y se utiliza para separar el material por tamaño. El material se alimenta normalmente a una zaranda de uno, dos o tres plataformas para obtener los tamaños requeridos. 

Las zarandas pueden considerarse la caja de recaudación de la operación, porque mientras que los chancadores se encargan de la gradación, las zarandas permiten obtener la especificación. El material debe pasar a través o por encima de un tamaño especificado para terminar en la pila correcta. A diferencia de los chancadores, las zarandas vibratorias no pueden producir material, solo pueden dimensionar material que ya ha sido reducido a los tamaños del producto. Las zarandas vibratorias permiten que los chancadores alcancen el máximo rendimiento al dimensionar la alimentación de material al chancador y eliminar de forma eficiente el producto final del circuito a medida que se produce. 

Las zarandas vienen en longitudes de 4' a 12' de ancho y de 8' a 32' de largo. Las zarandas normalmente tienen un tamaño tal que la longitud sea 2,5 veces mayor que el ancho. El ancho de una zaranda determinará la capacidad máxima de carga de la plataforma de la zaranda, mientras que la longitud de la zaranda determinará la eficiencia general de la plataforma.

Cómo funcionan las zarandas vibratorias

El zarandeo puede considerarse como la operación más importante de la planta de procesamiento. Si la zaranda solo funciona con un 75 % de eficiencia, entonces el 25 % del producto deseado se va a otra parte.

El rendimiento de una zaranda se ve afectado por cuatro variables: carrera excéntrica, frecuencia (rpm), ángulo de ajuste y dirección de carrera. Al manejar estas variables, el operador puede marcar la zaranda para que coincida con la aplicación y el material.

Carrera excéntrica
La carrera excéntrica es el radio de la caja de la zaranda. Generalmente, cuanto mayor sea la carrera, más agresiva será la acción de la zaranda. En consecuencia, cuanto menor sea la carrera, menos agresiva será la acción de la zaranda. Teniendo esto en cuenta, el operador puede configurar la operación con una carrera pesada para materiales más pesados o más grandes, o bien con una carrera más pequeña para crear una acción de tamizado más adecuada para separaciones más finas.

Frecuencia
La frecuencia de la zaranda se mide por el número de revoluciones por minuto que realiza la zaranda. Junto con la carrera excéntrica, una frecuencia más baja permite una acción de la zaranda más agresiva para materiales y cortes más grandes, mientras que una frecuencia más alta se utiliza para materiales y cortes más pequeños.

Ángulo de ajuste
El ángulo de la zaranda también juega un papel importante en su rendimiento general. Un ángulo de zaranda más plano proporcionará un mayor tiempo de retención del material en la plataforma y mayor probabilidad de que caiga una partícula a través de la abertura. A medida que el ángulo aumenta, el tiempo de retención disminuye.

Carrera
Puede ser ventajoso hacer funcionar la carrera de la zaranda hacia arriba. El objetivo es aumentar el tiempo de retención en la zaranda, así como cambiar la orientación de las partículas hacia la abertura de la zaranda. La acción inversa no daña la zaranda y se utiliza generalmente en aplicaciones de zarandeo más finas, pero hay que tener cuidado de no aumentar demasiado la profundidad de la cama.

Estratificación y separación
Para que el material sea zarandeado deben realizarse dos operaciones principales: estratificación y separación. La estratificación es el proceso por el cual el material de mayor tamaño sube hasta la parte superior de la cama, mientras que las partículas más pequeñas van hasta la parte inferior de la cama. La separación es el proceso por el cual las partículas introducidas en la abertura de la zaranda caen a través de la abertura o no. La estratificación debe ocurrir antes de la separación.

Los factores que afectan la estratificación incluyen:

• El flujo de desplazamiento del material a través de la zaranda, que es una función del espesor de la cama, las características de la carrera y la inclinación de la zaranda. Generalmente, cuanto más pronunciada sea la inclinación de la zaranda, más rápida será la velocidad de desplazamiento.
• Las características de la carrera incluyen amplitud, dirección, rotación, tipos de movimiento y frecuencia.
• Humedad de las partículas de la superficie; una humedad superficial elevada dificulta la estratificación.

La probabilidad de separación es una función de la relación entre el tamaño de la abertura de la zaranda y el tamaño de la partícula. Si la relación es grande, en otras palabras, la partícula es mucho más pequeña que la abertura, hay una alta probabilidad de que la partícula caiga. Si la relación es pequeña, el tamaño de la partícula es similar al de la abertura, entonces la probabilidad de que caiga es baja.

El movimiento en una zaranda vibratoria se produce con una combinación de amplitud (carrera) y frecuencia (velocidad). El objetivo es permitir que la partícula vea tantas aberturas como sea posible mientras viaja por la zaranda, pero que nunca vea la misma abertura dos veces. Las grandes aberturas de la zaranda para cortes de gran tamaño se pueden conseguir con una gran amplitud y una baja velocidad. Para pequeñas aberturas de la zaranda para cortes más finos, ocurre lo contrario: baja amplitud y alta velocidad. 

Por qué conviene utilizar las zarandas vibratorias de McLanahan

Las zarandas vibratorias de McLanahan están diseñadas con placas laterales de acero ASTM A572 Grado 50. Con una resistencia a la tracción de 65.300 psi (65 ksi), estas placas laterales tienen un límite elástico un 45 % mayor que el acero A-36, que puede soportar hasta 36.000 psi (36 ksi) de tensión antes de comenzar a deformarse drásticamente. La construcción totalmente atornillada reduce/elimina el agrietamiento debido a los elevadores de tensión en el acero causados por la soldadura. Los componentes desgastados se pueden reemplazar rápidamente sin necesidad de cortarlos.

Las zarandas vibratorias de McLanahan están fabricadas con una caja de alimentación integrada y pueden soportar cargas más pesadas y materiales más grandes en el extremo de la alimentación sin preocuparse por pernos flojos o fallas estructurales. 

Las zarandas vibratorias de McLanahan cuentan con un refuerzo robusto de la placa lateral. Las placas perfiladas se atornillan a las placas laterales para formar una rejilla de soporte rígida a lo largo de la chapa lateral. Los travesaños independientes se pueden sacar de manera individual y reubicar en un área de trabajo limpia a diferencia de una torre de cribado, lo que reduce la necesidad de un arriostramiento cruzado pesado y propenso al desgaste. Los travesaños se encuentran en centros de 4' a fin de permitir más espacio libre para que el personal acceda a las plataformas. Los travesaños de repuesto son más cortos y cuentan con cuñas mecanizadas/ajustadas para permitir una fácil instalación en áreas con espacio libre limitado.

La tubería estructural le da al productor una variedad de opciones de tamaño y le permite reemplazar solo los tubos desgastados, no la estructura completa de la plataforma. Una placa sacrificial de soldadura instalada en la parte superior de los tubos permite que los largueros y las barras de unión se suelden sin necesidad de soldar directamente el tubo.