, Lavado y Escurrido de La Piedra Pomez Word

8/17/2019 , Lavado y Escurrido de La Piedra Pomez Word

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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de laPrducci!n

"ME#ORAMIENTO DE UN SISTEMA DE SEPARACION$ LA%ADO &ESCURRIDO DE LA PIEDRA POME'()

TESIS DE *RADO

Pre+i a la ,tenci!n del Títul de-

IN*ENIERO MEC.NICO

Presentada /r-

*al Eduard Lu0uriaga Salced

*UA&A1UIL 2 ECUADOR

A3O

4)556


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A * R A D E C I M I E N T O

A Dios que me ha dado

perseverancia, a mi

Esposa que está siempre

a mi lado, a mi madre

que se preocupa, a mis

compañeros de trabajo

R.P y D.M. que aportaron

con ideas y a mi Director

de esis que me dio las

pautas que ayudaron a

desarrollar este trabajo y

a hacer que las cosas

sean más sencillas.


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D E D I C A T O R I A

A DIOS

A MI ESPOSA

A MI MADRE

A MI PADRE


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TRI7UNAL DE *RADUACI8N

!n" Eduardo Rivadeneira P. !n". Ernesto Mart#ne$ %.

DECANO DE LA FIMCP DIRECTOR DE TESIS

!n". Manuel &el"uero '. !n". Edmundo (illac#s M. %OCAL %OCAL


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DECLARACI8N E9PRESA

)%a responsabilidad del contenido de esta

esis de 'rado, me corresponden

e*clusivamente+ y el patrimonio intelectual

de la misma a la E-E%A PER!/RP/%!0-1!-A DE% %!/RA%2

3Art. 45 del Re"lamento de 'raduaci6n de la

EP/%7

'alo E. %u$uria"a alcedo


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RESUMEN

Este trabajo de mejoramiento de un sistema de separaci6n, lavado y

escurrido para piedra p6me$ me 8ue dele"ado por la empresa A"re"ados

Roca8uerte en calidad de inte"rante del "rupo de proyectos+ el cual tiene

como 8unci6n principal el desarrollo, diseño, supervisi6n, instalaci6n y puesta

en marcha de nuevas plantas, ya sea para el área de a"re"ados u

hormi"ones+ as# como, la ampliaci6n, remodelaci6n y mejoramiento continuo

de plantas e*istentes propias en actual 8uncionamiento en distintas partes de

nuestro pa#s como9 :uito, Ambato, Manab#, etc.

%a piedra p6me$ en el momento que es e*tra#da de la mina sale con ciertas

impure$as, llamada piedra de a"ua, esta es una piedra muy similar a la

piedra p6me$ con la di8erencia de que no 8lota, ya que tiene residuos de

arcilla entre otros elementos contaminantes indeseables en la industria del

hormi"6n, as# como, en la industria te*til los cuales son nuestros principales

clientes.

%ue"o de esto la piedra entra en un proceso de clasi8icaci6n "ranulom;trica,

y de los diversos tamaños obtenidos se procede a un proceso de limpie$a de

las mencionadas impure$as, el cual utili$a básicamente las di8erencias de

densidades de la piedra con el a"ua.

Este proceso de limpie$a de impure$as consiste de unas piscinas con

di8erentes etapas y canales por donde es conducida la piedra 8lotante, lue"o

es acumulada en un piso de hormi"6n para poder secarla, corriendo el ries"o

de que vuelva a mojarse y de que se contamine por estar e*puesta a la


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intemperie. Por otro lado a medida que se reali$a esta separaci6n, la piedra

que no 8lota se deposita en el 8ondo de dichas piscinas reduci;ndose

constantemente la capacidad de las mismas. Estas piscinas hay que

limpiarlas constantemente, debiendo vaciarlas para sacar el materia del

8ondo con pala, dando como resultado una producci6n no continua y un

sistema poco e8iciente entre otras desventajas.

El objetivo de este trabajo es presentar de una manera práctica e inte"ral el

mejoramiento de este sistema de separaci6n, lavado y escurrido de piedra

p6me$, desde el planteamiento del problema hasta la 8ase de instalaci6n,

para lo"rar un sistema e8iciente y de producci6n continua.

e inicia con el estudio a 8ondo del problema, es decir, presentando los

antecedentes del mismo como9 revisi6n de lo que es la piedra p6me$, es

decir, de que esta compuesta, su ori"en, los yacimientos e*istentes en

nuestro pa#s y las distintas aplicaciones en nuestro medio as# como en el

e*terior.

e procede al planteamiento de lo que es la rein"enier#a como herramienta

para un cambio radical de del sistema anterior, se proponen su"erencias a

utili$arse.

na ve$ identi8icado plenamente el problema, se reali$a el desarrollo de las

mejoras. El m;todo de lluvia de ideas es utili$ado para arrancar con lospreliminares+ paralelamente se e8ect


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A continuaci6n se muestra de 8orma más detallada y pulida la soluci6n a la

que se ha lle"ado+ se e*pone y e*plica más detenidamente el dia"rama de

8lujo del sistema. e seleccionan y anali$an los equipos involucrados en

dicha soluci6n.

e procede con la planeaci6n de las etapas de ejecuci6n del proyecto como9

compra de materiales y equipos, construcci6n de elementos del sistema,

lo"#stica para etapa de montaje.

=inalmente se incluyen recomendaciones y conclusiones en8ocadas en

primer lu"ar al buen manejo medioambiental de la planta, en los campos

intervinientes en esta industria, como lo son9 polvo, ruido, etc.

-on esto se espera obtener un sistema que permita una producci6n continua,

racionali$aci6n del recurso humano, incremento de producci6n y reducci6n

de costos.


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:NDICE *ENERAL

Pag)

RESUMEN)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))II

:NDICE *ENERAL)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))III

A7RE%IATURAS)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))I%

SIM7OLO*:A)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))%

:NDICE DE FI*URAS))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))%I

:NDICE DE TA7LAS)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))%II

:NDICE DE PLANOS)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))%III

INTRODUCCI8N)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))6

6) DESCRIPCION DEL PRO7LEMA)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))));

4.4. Antecedentes.......................................................................>

4.5. 'eneralidades de la piedra p6me$....................................4?

4.@. Aplicaciones de la piedra p6me$.......................................45

4.>. E*plotaci6n de la piedra p6me$........................................4

4.. istema de separaci6n, lavado, escurrido y embalaje

actual.................................................................................4B


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4) DESARROLLO DE ALTERNATI%AS)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))4;

5.4. Rein"enier#a9 su aplicaci6n e implementaci6n..................5>

5.5. Propuestas y análisis de ideas para el nuevo sistema... ..@?

5.@. elecci6n De %a oluci6n =inal9 -riterios y Matri$ De

Decisi6n.............................................................................@C

;) DESARROLLO & ANALISIS DETALLADO DE SELECCI8N DE

E1UIPOS PARA SOLUCION FINAL)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5

@.5. -álculo y elecci6n para sistema de separaci6n y

Escurrido............................................................................B@

@.@. -álculo y elecci6n para istema de ombeo y

Recirculaci6n de A"ua.......................................................BF

.4. Plan "eneral de trabajo....................................................4??

>.5. Plan de !nstalaci6n y Montaje..........................................4?>

>.@. Arranque y Puesta en Marcha del istema.....................4?C

>) ANALISIS DE FACTI7ILIDAD))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))666

.4. Análisis -omparativo de -ostos de /peraci6n...............445

.5. Propuesta de -apital a !nvertir........................................44

.@. Análisis de Rentabilidad del Proyecto.............................45?


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?) CONCLUSIONES & RECOMENDACIONES)))))))))))))))))))))))))))))64>

C.4. Recomendaciones para Manejo del istema..................45C

C.5. -onsejos para Manejo Ambiental de la Planta................45G

AP@NDICES

7I7LIO*RAF:A


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A7RE%IATURAS

-APEH -apital E*pendituresE! Earn e8ore !nterests and a*es(A1 (alor Actual 1eto!R asa !nterna de Retorno'pm 'alones por minutor.p.m. Revoluciones por minuto%.-.1 %a -emento 1acional.M onelada M;tricaph oneladas por hora


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INDICE DE FI*URAS

=i"ura 4.4 Piedra P6me$ 3i$quierda7 y Desecho 3derecha7............... 44=i"ura 4.5 &erramienta de -orte y Mesa de rabajo........................ 4>=i"ura 4.@ E*plotaci6n de -ielo Abierto............................................ 4=i"ura 4.> (ista de -orte de Mina de Piedra P6me$........................ 4C

=i"ura 4. Equipos de -lasi8icaci6n.................................................. 4F=i"ura 4.C istema Para %impie$a de Piedra P6me$........................ 4B=i"ura 4.F Acarreo de Piedra............................................................. 5?=i"ura 4.B Re$a"os de Piedra lue"o de Evacuaci6n de A"ua.......... 54=i"ura 4.G %osa para ecado y Escurrido de Piedra P6me$............. 54=i"ura 5.4 /pci6n 4........................................................................... @5=i"ura 5.5 /pci6n 5........................................................................... @>=i"ura 5.@ /pci6n @........................................................................... @=i"ura 5.> /pci6n >........................................................................... @C=i"ura @.4 ransportador de anda con compuerta Re"ulable......... >>=i"ura @.5 ransportador .................................................................. >=i"ura @.@ (ariables !nvolucradas..................................................... >=i"ura @.> ensiones a y b.......................................................... >=i"ura @. Arco de -ontacto Reducido.............................................. =i"ura @.C anda nida con 5 Poleas............................................... C=i"ura @.F !nterior del Reductor......................................................... C4=i"ura @.B 1omenclatura de D/D'E................................................ C4=i"ura @.G Reductor9 Esquema con sus Partes Principales.............. C5=i"ura @.4? Montaje ............................................................................ C@=i"ura @.44 Esquema de Arre"lo Motor, Reductor y ransportador.... C>=i"ura @.45 Rodillos. Disposici6n #pica............................................ C

=i"ura @.4@ (arios ipos de Rodillos................................................... CF=i"ura @.4> -orte de un Rodillo #pico................................................ CF=i"ura @.4 E8ecto de -ar"a obre anda.......................................... CG=i"ura @.4C E8ecto An"ulo de -ar"a de los Rodillos con la anda..... CG=i"ura @.4F Equipo que será Reparado............................................... F?=i"ura @.4B Iaranda de un 6lo Piso.................................................. F4=i"ura @.4G Reali$ando %abor de Iarandeo........................................ F5=i"ura @.5? Mallas9 IDiamante 3i$q.7, Ilot & 3centro7, Ilot I F@=i"ura @.54 Medici6n de Malla 3!nterior7.............................................. F@=i"ura @.55 -alibres de Alambre en d;cimas de pul"adas................. F>


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=i"ura @.5@ 'ancho ipo 5 con Platina Metálica................................. F=i"ura @.5> Iaranda de 5 Pisos con Mallas !nstaladas....................... FC

=i"ura @.5 ornillo %avador................................................................ B>=i"ura @.5C ornillo y Paletas para urbulencia 3i$q7 Esquema de

=uncionamiento 3der7....................................................... B>=i"ura @.5F uber#as de %ubricaci6n de Eje con A"ua........................ B=i"ura @.5B Arre"lo de Motor y Reductor............................................ B=i"ura @.5G ornillo para %avado de Arena......................................... BF=i"ura @.@? istema de ombeo y ratamiento de A"ua.................... BB=i"ura @.@4 ransportador tacJer 3arriba7 %osa con canal 3abajo7... BG=i"ura @.@5 Datos 'eom;tricos de uber#a........................................ G4=i"ura @.@@ -urvas de -apacidades................................................... G

=i"ura @.@> -urvas de Rendimiento.................................................... GC=i"ura @.@ ecuencia de ni6n Mecánica......................................... GB=i"ura C.4 Encapsulado de Iaranda................................................. 45F=i"ura C.5 -ama de !mpacto............................................................. 45B=i"ura C.@ -ubierta para anda........................................................ 45B


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INDICE DE TA7LAS

abla ! -ronolo"#a de -reaci6n y Aumento de -apacidad........... Cabla !! Propiedades de &ormi"6n Rocaliviano............................. 45abla !!! -uadro de Matri$ de Decisi6n........................................... >?abla !( Ancho M#nimo de anda Recomendada 3mm7.............. >C

abla ( (elocidad Má*ima de anda Recomendada v ma*.......... >Fabla (! -apacidad e6rica :K t 3m@Lh7 at v 4 mLs....................... >Babla (!! =actor de -apacidad J 37.................................................. >Gabla (!!! %on"itud adicional 3l7 y %on"itud del ransportador 3%7..... ?abla !H -oe8iciente de =ricci6n de Rodillos 8 37........................... 4abla H Espaciamiento entre Rodillos de -ar"a Retorno.............. 5abla H! Potencia Adicional Requerida........................................... @abla H!! =actor m 37........................................................................ Fabla H!!! /pciones de Acuerdo a la ensi6n Má*ima de rabajo... Babla H!( Espesor de anda de %ado de -ar"as............................. Gabla H( Espesor de anda de %ado de Rodadura......................... C?

abla H(! abla de elecci6n de Reductor....................................... Cabla H(!! abla de -apacidad ase .............................................. FFabla H(!!! abla de =actor !nclinaci6n ............................................ FBabla H!H abla de =actor de Piso D................................................. FBabla HH =actor de obre amaño (............................................... FGabla HH! =actor ipo de A"ujero de Malla .................................... B?abla HH!! =actor de -ondici6n de Material N.................................... B?abla HH!!! =actor de =orma P........................................................... B4abla HH!( =actor de Area Abierta /................................................. B5abla HH( uber#as de P(- Disponibles........................................... GF

abla HH(! Materiales Requeridos Apro*imados................................ 4?@abla HH(!! areas 'lobales................................................................ 4?abla HH(!!! Pesos !nstalados............................................................... 4?Cabla HH!H Ajustes y rabajos Adicionales =recuentes...................... 4?Fabla HHH -uadro de ecuencia de Encendido de Planta................. 44?abla HHH! -uadro -omparativo de -ostos en ase a -apacidad..... 44>abla HHH!! %ista de Equipos y -ostos Apro*imados 3-APEH7........... 44G


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INDICE DE PLANOS

Plano ??4 Dia"rama de =lujoPlano ??5 %ayout de PlantaPlano ??@ -onjunto olva, 'rilla y -hutePlano ??> -onstrucci6n de 'rillaPlano ?? Medidas 'enerales de olvaPlano ??C -hute de Descar"a de olvaPlano ??F Medidas de EstructuraPlano ??B Medidas 'enerales Iaranda 4Plano ??G -onstrucci6n olva de Iaranda 4

Plano ?4? Dimensiones 'enerales ornillo %avador Plano ?44 Medidas 'enerales Iaranda 5Plano ?45 -onstrucci6n olva Iaranda 4Plano ?4@ -onstrucci6n -hute de Descar"a Iaranda 5Plano ?4> -onstrucci6n de Piscinas de edimentaci6nPlano ?4 ases para ransportadoresPlano ?4C Render (ista 4Plano ?4F Render (ista 5


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INTRODUCCION

El objetivo de este trabajo es presentar el )mejoramiento del sistema de

clasi8icaci6n, lavado y escurrido2 que utili$a una de las empresas 8iliales del

'rupo %a -emento 1acional, el cual me 8ue encomendado con el objetivo de

reducir a un m#nimo las paradas de producci6n, creando un proceso continuo

y más e8iciente.

Desde hace al"


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debido al incremento de capacidad en operaciones "randes, lo cual se re8leja

en el análisis de 8actibilidad econ6mica mencionado en los


19/149

Ca/ítul 6)

6) DESCRIPCION DEL PRO7LEMA)

En el inicio de este cap#tulo se plantean los antecedentes en cuanto

a la importancia de la piedra p6me$ como materia prima para

di8erentes productos y servicios dentro de la misma empresa y en

di8erentes campos de la industria como la te*til y artesanal. %ue"o

de esto se abordará el problema con más detalle, iniciando con una

breve descripci6n de lo que es la piedra p6me$, su composici6n y

sus di8erentes aplicaciones+ a continuaci6n se trata el tema de su

obtenci6n y 8inalmente se anali$a el sistema actual de lavado y


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separaci6n que se utili$a en la actualidad, sus ventajas y

desventajas, además del tema del escurrido del producto.

6)6) Antecedentes)

En el año 4G54 se constituye la -ompañ#a An6nima !ndustrias y

-onstrucciones con el 8in de abastecer de cemento de 6ptima

calidad a la ciudad de 'uayaquil, 5 años más tarde empie$a a

8uncionar la primera planta cementera del pa#s, locali$ada en an

Eduardo, produciendo en ese entonces @??? M anuales de

cemento P6rtland.

A inicios de los años cuarenta el pa#s e*perimenta un "ran

crecimiento, teniendo que ampliar la capacidad de la planta en el

año 4.G>5 a 5?.??? M anuales y para el año 4.GCB a @F.???

M anuales.

En el año 4.GFC el "rupo cementero internacional

OLDER7ANB, reali$a una importante compra de acciones a

los inversionistas privados, es en este momento que se lo"ra dar paso a muchos cambios especialmente en el campo tecnol6"ico

además de esto se lo"ra asesor#a especiali$ada de "ran calidad

en la industria del cemento y 5 años más tarde se concluye la

instalaci6n de la l#nea 4 en la nueva planta asentada en -erro


21/149

lanco ubicada en el Nm. 4B de la v#a 'uayaquil O alinas, con

lo cual se lo"ra un aumento de capacidad total de G5.??? M

anuales de cemento., lue"o de esto, se decide proceder a la

instalaci6n de una se"unda l#nea de producci6n inau"urada en el

año 4.GB4, alcan$ando una producci6n de 4>??.??? M anuales

de cemento.

En la d;cada de los B?s la demanda de cemento 8ue

aumentando y para el año 4.GB@ se concluye el proyecto de

moderni$aci6n del horno 4 alcan$ándose una capacidad de

4B?.??? M anuales.

%as mejoras contin


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A3OINCREMENTO DEPRODUCCION T

COMPA3IA

4G5@ @,???-. A. !1DR!A Q-/1R--!/1E

4G>5 5?,???%A -EME1/ 1A-!/1A%

-. A.4GCB @F,??? %.-.14GFC %.-.1. &/%DERA1N

4GFB G5,???4GB4 4S>??,???4GG@ 4SB?.???

4GG 5S@??,???%.-.1. E1 /-!EDAD -/1

&/%D!1'Ta,la I Crnlgia de Creaci!n y Auent de Ca/acidad

El uso de materiales similares al cemento tiene más de dos mil

años. Al"unos testimonios perdurables de anti"uas

civili$aciones, como las pirámides de E"ipto, restos de las

construcciones "rie"as y romanas, atesti"uan el uso de

a"lomerantes muy resistentes.

%a historia de la civili$aci6n es, en cierta manera, el re"istro del

desarrollo y tecni8icaci6n de los a"lomerantes, que mantienen

unidos materiales s6lidos con el pasar de los si"los le"ándonos

importantes testimonios del pasado. En la ;poca moderna el

cemento es una de las mani8estaciones más elocuentes y, a la


23/149

ve$, su impulso y desarrollo. Es Toseph Aspdin, in"l;s, quien da

el paso decisivo cuando patenta su producto llamado -emento

P6rtland, el año 4B5>+ este nombre que se utili$a hasta nuestros

tiempos se debe a que Aspdin utili$6 en sus e*perimentos una

roca e*tra#da de la isla P6rtland, en 'ran retaña, en la

actualidad en nuestro medio y en el e*terior se han desarrollado

varios tipos de cementos como el Portland tipo !P, Portland tipo !!,

etc. no de los más importantes en nuestro medio es el cemento

pu$olánico, que como su nombre lo indica utili$a la pu$olana

obtenida de la mina de piedra p6me$ como una de sus materias

primas.

El cemento es un producto de 8ra"uado hidráulico, es decir, que

en contacto con el a"ua, endurece hasta alcan$ar la resistencia

de la piedra, además si se le añade a"re"ados, arena y otros

materiales, reacciona para convertirse en un material

indispensable para la construcci6n.

Pre/araci!n de ateria /ria)2 %as materias primas para la

elaboraci6n del crudo son9 piedra cali$a, arcilla y arenilla 8errosa

y pu$olana.


24/149

%a piedra cali$a es sometida a una doble trituraci6n primero se

reduce de 4 m hasta 5? mm a ra$6n de 4?? ton L h y lue"o de

5? mm a 4?? mm+ la piedra una ve$ triturada es almacenada en

la sala de pre homo"eni$aci6n con una capacidad de C?.???

toneladas. %a arcilla de i"ual manera es triturada y almacenada

en la sala de pre homo"eni$aci6n. na ve$ listos los materiales

son me$clados y transportados a las tolvas de alimentaci6n de

crudo.

Mlienda de crud)2 %os di8erentes componentes son

dosi8icados a trav;s de las tolvas de alimentaci6n al molino

vertical con una capacidad de @B? ton de crudo por hora. En el

molino los materiales son pulveri$ados por los rodillos sobre la

mesa "iratoria. El producto es secado simultáneamente por los

"ases calientes provenientes de los hornos, los cuales además

transportan el polvo a trav;s de un separador de alta e8iciencia y

a los ciclones donde es separado y enviado a los silos de

homo"eni$aci6n y almacenamiento de crudo.

Fa,ricaci!n de cliner)2 el crudo una ve$ homo"eni$ado en los

silos es alimentado a los hornos a trav;s de los precalentadores

de > etapas por los cuales el crudo atraviesa en contracorriente


25/149

de los "ases de combusti6n "enerado en los hornos,

aprovechando as# el poder calor#8ico que contienen. Estos "ases

son movidos por ventiladores de tiro inducido hacia el molino de

crudo yLo a los 8iltros man"as.

%os hornos rotatorios tienen un diámetro de >.> m y C> m de

lon"itud y es aqu# donde se reali$a el proceso de clinJeri$aci6n, a

una temperatura de 4>? U-, con una capacidad de 5???

toneladas diarias de clinJer.

Mlienda de ceent)2 despu;s que el clinJer ha sido molido

en la prensa y el yeso triturado y pre homo"eni$ado, ambos son

transportados a tolvas de alimentaci6n desde los cuales son

dosi8icados con precisi6n a molinos tubulares. En esta etapa ya

está completado el proceso y el cemento como tal es

almacenado en silos para su posterior despacho ya sea al "ranel

o por sacos.

/tro de los servicios que o8rece la empresa es la preparaci6n de

hormi"6n preme$clado con una amplia variedad de diseños y

tipos, entre los cuales están los hormi"ones livianos. Este

nombre se debe a que utili$an piedra p6me$ como a"re"ado


26/149

para la elaboraci6n de este producto, resultando un hormi"6n de

una resistencia bastante buena, además de que es muy li"ero.

Entre los productos que o8rece %-1 se encuentran los bloques y

adoquines de alta resistencia. En la 8abricaci6n de los bloques la

piedra p6me$ o chasqui jue"a un papel important#simo para la

8abricaci6n de bloques li"eros.

El proceso está completamente automati$ado por computadora

la cual dosi8ica los di8erentes componentes para lue"o ser

trasladados a un me$clador, la consistencia que tiene dicha

me$cla es más bien seca con un porcentaje de humedad de

alrededor 5?V.

%a me$cla una ve$ lista, esto es homo";nea, es colocada en los

moldes para 8ormar el bloque por vibro compactaci6n y prensado,

lue"o de esta 8ase los bloques son transportados por medio de

montacar"as a los cuartos de curado al vapor lo cual ase"ura la

resistencia deseada.

6)4) *eneralidades de la /iedra /!e0)

%a piedra p6me$ es de ori"en volcánico+ su bajo peso se debe al

hecho de ser lavas esponjosas, cuyas celdas se 8ormaron por los


27/149

"ases que escapaban cuando el material estaba 8undido, en una

lava sil#cica tal como la riolita o dacita, de hecho se las conoce

como espumas s6lidas. %a piedra p6me$ es "eneralmente de

color crema casi blanco y tiene una te*tura bastante uni8orme de

pequeñas celdas interconectadas 3=i". 4.47

%a piedra p6me$ de las minas está a menudo contaminada con

polvo volcánico, arcillas y esquistos, de modo que despu;s de

triturarse hay la necesidad de lavarlo para remover esas

part#culas e*trañas. %a porosidad que presenta este material

limita su resistencia en comparaci6n con a"re"ados

convencionales, además para la elaboraci6n de hormi"6n hay

que tener en cuenta su alta abrasi6n+ por otro lado una de las

propiedades cualitativas de este material radican en la

Figura 6)6 Piedra P!e0 i0uierdaG y DesecH derecHaG


28/149

importancia de su peso volum;trico suelto y compactado con

valores de >


29/149

Ta,la II Pr/iedades de rig!n Rcali+ian

na de las ventajas que presenta este tipo de hormi"6n es la

resistencia al 8ue"o, buen aislamiento t;rmico y ac


30/149

Por


31/149

a"ua lo cual le permite 8lotar en este medio, por otro lado este

material es altamente abrasivo.

6)


32/149

El proceso que se emplea es relativamente sencillo ya que no se

emplean voladuras ni trituraci6n "racias a la naturale$a misma de

este elemento. El proceso comien$a des"arrando la ladera de la

montaña con un tractor, arrancando peda$os de varios tamaños

desde 4? mm hasta polvo, dejando las marcas en la ladera

3=i". 4.>7.

Este material es llevado a la etapa de clasi8icaci6n en donde es

$arandeado y separado de acuerdo a su tamaño, los equipos que

se utili$an son básicamente $arandas y bandas transportadoras,

no e*iste un control "ranulom;trico ri"uroso ya que la 8ricci6n de

piedra contra piedra "enera continuamente 8inos, 3el equipo

utili$ado en la clasi8icaci6n se muestra en la =i". 4.7

Figura 6)< %ista de Crte de Mina de Piedra P!e0

Figura 6)> Eui/s de Clasiicaci!n


33/149

En una primera separaci6n se clasi8ica la piedra de más de

4?mm, este ya es producto terminado que se utili$a para

tallados como se mencion6 anteriormente, se saca un producto

que se encuentra entre @B y 5@ mm, utili$ado para productos

especiales lavados, hormi"6n liviano, etc.+ piedra entre 5@ y 4G

mm utili$ada para las mismas aplicaciones de la anterior+ piedra

entre 4G y B mm la cual se utili$a para la construcci6n de

bloques+ por


34/149

a un tratamiento especial, siendo este el punto de partida del

problema presentado.

6)>) Sistea de se/araci!n$ la+ad$ escurrid y e,alaJe actual)

En nuestro pa#s la industria de la e*tracci6n de la piedra p6me$

comen$6 de una manera artesanal y poco a poco se ha hecho

empleo de sistemas más avan$ados para este prop6sito+ el

sistema utili$ado es básicamente una piscina llena de a"ua para

separar la piedra por "ravedad 3=i". 4.C7.

-uando se empe$6 a lavar la piedra p6me$ en nuestra industria,

es decir, separarla de sus desechos, los cuales lucen muy

parecidos a la piedra p6me$ con la "ran di8erencia de que estos

no 8lotan por ser más pesados, convirti;ndose as# en un

elemento perjudicial en las aplicaciones que anteriormente se

mencionaron+ se continu6 con el m;todo tradicional el cual

Figura 6)? Sistea Para Li/ie0a de Piedra P!e0


35/149

consist#a en poner una "ran cantidad de materia prima 3piedra

p6me$ y su desecho7 en una piscina para de esta 8orma separar

los 5 productos por "ravedad, a medida que se iba separando el

material 38ondo y super8icie de la piscina7, el de la super8icie es

acarreado con unas palas de man"o lar"o 3=i". 4.F7 y en el 8ondo

se va depositando el desecho, acumulándose cada ve$ más, lo

cual conduce a la reducci6n de la capacidad de la piscina y por

consi"uiente de producci6n, teniendo que suspender el trabajo

cada cierto tiempo para limpiar los desechos del 8ondo y

reanudar as# la producci6n, siendo esta una actividad que

demanda mucho tiempo entre paradas, haciendo ine8iciente el

trabajo.


36/149

A medida que pas6 el tiempo, se 8ue mejorando en al"o este

sistema, aplicándose un poco de in"enier#a, incluyendo en las

piscinas unas compuertas las mismas que se cierran para

llenarlas, se coloca una "ran cantidad de piedra, se a"ita un poco

el a"ua para 8or$ar la separaci6n y se abren bruscamente las

compuertas, provocando un "ran 8lujo de a"ua me$clada con la

piedra, siendo 8or$adas a salir por un canal, pasando a una

se"unda piscina para repetir nuevamente el mismo proceso, sin

embar"o una ve$ que el 8lujo ha bajado quedan re$a"os de

piedra p6me$ en la super8icie, volviendo a las 8alencias del

sistema ori"inal 3=i". 4.B7

Figura 6) Acarre de Piedra)


37/149

%ue"o de todo este proceso la piedra debe ser secada, esto se

e8ect


38/149

llenado, la una para sostener el saco y otra que la llena con una

pala.

e ve de esta manera que el sistema concebido ha venido

arrastrando las 8alencias de los primeros.


39/149

Ca/ítul 4)

4) DESARROLLO DE ALTERNATI%AS)

Este cap#tulo contiene en su inicio una descripci6n breve de lo que es la

rein"enier#a, la cual 8ue utili$ada en el desarrollo de la soluci6n+ se

presentan descripciones de 8uncionamiento de las ideas preliminares

que 8ueron consideradas. Posteriormente, se reali$a un análisis de

selecci6n de la soluci6n, utili$ando el m;todo de matri$ de decisi6n

basado en di8erentes criterios, comunes en la mayor#a de las industrias

y en muestro medio.

4)6) Reingeniería- su /rue y ases /ara i/leentaci!n)


40/149

%a rein"enier#a en breves palabras es el redise rá/id y

radical de los procesos estrat;"icos de valor a"re"ado y de los

sistemas, las pol#ticas y las estructuras or"ani$acionales que lo

sustentan con el 8in de optimi$ar los 8lujos del trabajo y la

productividad de una or"ani$aci6n.

Mediante un rediseño rápido y radical se modi8ica no todos los

procesos dentro de una or"ani$aci6n sino aquellos que son a la

ve$ estrat;"icos y de valor a"re"ado.

De esta manera se decidi6 entrar en un pro"rama de rein"enier#a

ya que un cambio rápido y radical era lo que se necesitaba. %a

rein"enier#a de procesos espera alcan$ar metas de mejora

decisiva en el rendimiento+ identi8icando los procesos

estrat;"icos de valor a"re"ado y aplicando un rediseño rápido y

radical.

%a rein"enier#a tiene que hacerse rápidamente porque los altosejecutivos necesitan resultados en un espacio de tiempo mucho

más corto+ cualquier pro"rama de rein"enier#a 8racasar#a si se

tarda en producir resultados.


41/149

%os pro"ramas de rein"enier#a tienen que ser radicales, es decir,

los resultados deben ser notables e inclusive sorprendentes,

puesto que el proceso es di8#cil y nunca conse"uirá el respaldo

ejecutivo necesario ni su sanci6n sin la promesa de resultados

más que simplemente incrementales. %a rein"enier#a e*i"e un

rediseño del proceso en8ocado a identi8icar y real$ar en ;l las

actividades de valor a"re"ado y tratar de eliminar todos los

demás.

Pero yendo más allá de lo que si"ni8ica la rein"enier#a como un

cambio rápido y radical, hay que mencionar lo que es la

metodolo"#a de Rápida Rein"enier#a+ para comen$ar citar; lo

que es la pá"ina en blanco y lue"o contrastarla con la

mencionada metodolo"#a.

4)6)6) La /ágina en ,lanc)

!niciando con una pre"unta9 X-uántas veces no nos

hemos sorprendido de las "randes ha$añas de Mo$arto Mi"uel Yn"el al pensar que cada uno de ellos

iniciaba sus obras en una pá"ina en blanco, sin

reali$ar correccionesZ ,es decir, de corrido

visuali$ando su obra completa en su mente y


42/149

simplemente transcribi;ndola al papel.

A pesar de no ser artista muchas veces uno es tentado

a iniciar sus creaciones de esta manera, cayendo

8inalmente en el interminable espacio de la creaci6n

ilimitada, perdiendo la visi6n ori"inal debido a que9 no

hay restricci6n de creatividad, se carece de total

ausencia de lo que se llama lastre corporativo y por


43/149

estrate"ias corporativas y de proceso,

e*pectativas y percepciones de la clientela,

aspectos de valor a"re"ado de los procesos claves,

potencial de cambio radical,

visi6n de lo que puede ser si se satis8acen las

e*pectativas del cliente,

oportunidades de combinaci6n e inte"raci6n del

proceso,

utili$aci6n de la tecnolo"#a para hacer posible un

cambio radical, etc.

Aclarando las de8iniciones, una metodolo"#a es una

manera sistemática o claramente de8inida de alcan$ar

un 8in, debiendo cumplir ciertas especi8icaciones

adicionales para que la rein"enier#a de procesos ten"a

;*ito, tales como9

4. Desarrollar una clara e*plicaci6n de las metas y lasestrate"ias corporativas.

5. -onsiderar la satis8acci6n del cliente como la

8uer$a impulsora de las estrate"ias y metas.

@. !denti8icar los procesos de valor a"re"ado,


44/149

juntamente con los procesos de apoyo que

contribuyen a dicho valor.

>. Proporcionar lo necesario para el análisis de las

operaciones.

. Permitir el desarrollo del proyecto completo para

dar a los que toman las decisiones in8ormaci6n y

ar"umentos convincentes.

C. Desarrollar un plan de implementaci6n 8actible para

especi8icar las tareas, los recursos y la pro"ramaci6n

de los hechos despu;s de la aprobaci6n.

=inalmente la metodolo"#a de Rápida Rein"enier#a

comprende etapas, las cuales 8ueron implementadas

para lle"ar a nuestra soluci6n 8inal.

A. Etapa 4 O Preparaci6n9 se inicia l6"icamente con

un consenso del "rupo de rein"enier#a sobre las metas

y los objetivos que se buscan y que son la justi8icaci6nde este proyecto de rein"enier#a.

. Etapa 5 O !denti8icaci6n9 desarrolla un modelo del

proceso o ne"ocio 3en el cual se trabajará7 orientado

al cliente, identi8icando los procesos estrat;"icos de


45/149

valor a"re"ado, los puntos cr#ticos, recursos con que

se cuenta y los vol


46/149

empresa, de esta manera hay que restrin"ir y delimitar

la rein"enier#a al objeto de este trabajo, el cual es en

todo momento la implementaci6n de un nuevo sistema

para la separaci6n, lavado y secado de la piedra

p6me$, por otro lado no se dejará de lado las

recomendaciones y su"erencias de este m;todo.

4)4) Pr/uestas y análisis de ideas /ara el nue+ sistea)

Antes de entrar a lo que son las propuestas para el nuevo

sistema, se hará un breve resumen de los pasos que se han

se"uidos para lle"ar hasta este punto, de acuerdo a las etapas

que su"iere el m;todo de la Rápida Rein"enier#a en el cap#tulo

anterior.

En la 4er etapa se e*puso el problema y se de8ini6 las metas a

las que se deb#a lle"ar, teniendo en cuenta cada uno de los

en8oques recomendados.

%a 5da etapa consisti6 básicamente en conse"uir in8ormaci6n de

sistemas ya probados, es decir, una breve e intensa auto

capacitaci6n para identi8icar las 8ortale$as y debilidades en


47/149

cuanto a la tecnolo"#a a aplicarse, lo cual será mencionado

posteriormente.

En la @er y >ta etapa se propusieron ya varios bosquejos como

parte de la visi6n alcan$ada, involucrando una variedad

interesante de opciones, los cuales se anali$6 en detalle para

alcan$ar 8inalmente la selecci6n de la soluci6n. En los si"uientes

puntos se presentan las ideas más sobresalientes re8erentes al

sistema completo, debido a que esta parte es el cora$6n del

mismo+ el resto del sistema es prácticamente el mismo. e

proponen los bosquejos de las opciones, as# como el análisis de

ventajas y desventajas.

4)4)6) O/ci!n 6)

%a idea 8ue desarrollada por la 8irma =M- -orp. iene

la 8orma de un cono invertido, lleno de a"ua, la cual es

bombeada desde el 8ondo para provocar un poco de

turbulencia y permitir que se separe adecuadamente,el material que se alimenta.

El cono, tiene en la parte superior un canal para la

alimentaci6n de la materia prima, además de un canal


48/149

para el rebose del a"ua la cual ira arrastrando la

piedra que 8lota, la piedra que no 8lota ira al 8ondo.

Esta


49/149

Esta opci6n desarrollada por el Estado de Minas

Alemán y distribuida por la compañ#a Roberts

chae8er -o., con una capacidad de @C? ph

apro*imadamente, consiste en un "ran recipiente de

8orma irre"ular dentro del cual hay unas cadenas con

paletas para sacar la piedra que se encuentra al 8ondo

del tanque y la piedra que esta 8lotando, estas

cadenas se encuentran una parte sumer"ida y otra

parte 8uera del a"ua.

-omo se ve en el bosquejo 3=i".5.57, e*iste una

alimentaci6n del material que va a ser separado+ al

entrar el material de alimentaci6n, una parte del

material cae al 8ondo del recipiente 3la piedra más

pesada7, esta piedra es sacada del 8ondo con las

paletas que se sumer"en en el 8ondo hasta la

descar"a+ la piedra que 8lota es llevada hasta una

placa en donde se ase"ura que no re"rese al a"uanuevamente, para lue"o ser desalojada y llevada

hacia la si"uiente etapa.


50/149

4)4);) O/ci!n ;)

Aqu# el elemento principal del equipo es un tornillo de

los que se utili$a para el lavado de a"re"ados. El

tornillo es inclinado, sellado completamente de manera

que no pueda escapar el a"ua, este se llena de a"ua,

quedando una parte seca y otra parte h


51/149

del tornillo es en donde s; ira acumulando la piedra

que 8lota, para salir por medio del 8lujo de a"ua en el

tornillo y pasar de esta manera a la si"uiente 8ase del

proceso. E*isten varios distribuidores de este equipo

en EE como E![, 'reytone, Noldber", etc., con

capacidades desde > tph hasta 5? ph.

4)4)


52/149

hasta el 8ilo del mismo, para caer al 8ondo seco.

Además de esto hay unas barreras que evitan que el

material que 8lota pase a la $ona de descar"a, las

cuales están compuestas de unas aletas con mallas

para dejar que pase el a"ua

4);) Selecci!n De La Sluci!n Final- Criteris y Matri0 De

Decisi!n)

Figura 4)< O/ci!n


53/149

En esta secci6n presento cada uno de los criterios que se

utili$arán para construir la matri$ de decisi6n. e propone una

breve descripci6n de cada uno de estos criterios, para e8ectuar

su ponderaci6n posteriormente. %ue"o de tomar una decisi6n

para el inicio del desarrollo de la soluci6n 8inal se detallará el

sistema completo, para lue"o anali$ar etapa por etapa y

8inalmente se desarrollará el sistema con cada uno de sus

elementos.

4);)6) Criteri 6- Reducci!n de csts)

Este es uno de los criterios más importantes desde el

punto de vista de la "erencia, debido a que la

reducci6n de costos permite una mejor captaci6n de

utilidades y un pronto retorno de la inversi6n inicial.

El en8oque dado a la reducci6n de costos es en la

inversi6n inicial, es decir, en la demanda inicial del

recurso econ6mico, teniendo en cuenta materiales y

equipos en e*istencia en la empresa los cualespueden ser rehabilitados para 8ormar parte del nuevo

sistema.

4);)4) Criteri 4- Racinali0aci!n de recurs Huan)


54/149

Esto es parte del primer criterio, planteado a ra#$ de la

"ran demanda de personal que requiere el sistema

actual 3apro*imadamente C personas7, se ha

propuesto un má*imo de @ personas que atiendan

todas las labores que involucra el proceso.

4););) Criteri ;- *ran Ca/acidad de Prducci!n)

Debido al la tendencia creciente en la demanda de

este producto se plantea una capacidad interesante de

producci6n pensando en el mediano y lar"o pla$o.

4);)


55/149

debiendo tomar en cuenta las di8erentes 8ormas de

contaminaci6n como los son9 so y tratamiento de

a"ua, emisi6n de ruido, polvo, manejo de desechos,

orden y limpie$a. Estos elementos se vuelven más

importantes cuando se habla de un material como lo

es la s#lice, peli"roso para el ser humano en mediana

proporci6n.

El en8oque dado a este punto se basa en la demanda

de recursos naturales como lo son9 el a"ua por un lado

y por el otro en la producci6n de 8inos durante el

proceso, ya que esto conllevar#a a la posterior emisi6n

de polvo hacia el medio.

4);)?) Matri0 de Decisi!n)

Para la construcci6n de la matri$ de decisi6n se

ponderaron los criterios descritos anteriormente,

seleccionados a partir de las pol#ticas de la compañ#a.De aqu# tenemos la si"uiente matri$9

Criteris de Selecci!n Redcc)deCsts

Rac0)de RR

Ca/c) Prdcc)

ManeJ yMant)Sencill

Eclgc) Rang


56/149

Factr de Pes F/G 5)5> 5)6> 5);> 5)65 5);> 6)55

PuntaJeFinal

O/ci!n 6-ali8icaci6n 44? @ > F

>)5>PuntaJe CQF/ 5)4> 5) 6)5 4)

O/ci!n 4-ali8icaci6n 44? @ @ F C

>)6>PuntaJe CQF/ 5)6> 5) 6)> 5)5 4)65

O/ci!n ;-ali8icaci6n 44? B > C

>);>PuntaJe CQF/ 5) 5)>5 4)65

O/ci!n <-ali8icaci6n 44? 5 @ @ C

5)>5 4)65

Ta,la III Cuadr de Matri0 de Decisi!n

e observa en la matri$ el puntaje ponderado para

cada criterio seleccionado+ de las > opciones la opci6n

@ es la que más alto puntaje obtuvo a pesar de tener

ciertos puntajes más bajos que el resto, esto se debe

a que en la parte de reducci6n de costos tiene un

puntaje alto ya que se ha considerado la rehabilitaci6n

de equipos viejos, reduciendo as# la inversi6n inicial.

De esta manera la opci6n @ será la base para el

desarrollo del sistema completo.


57/149

Ca/ítul ;)

;) DESARROLLO & ANALISIS DETALLADO DESELECCI8N DE E1UIPOS PARA SOLUCIONFINAL)

%ue"o del análisis interior se presenta la soluci6n en una 8orma más

detallada junto incluyendo los cálculos para la selecci6n de equipos y

veri8icaci6n de capacidades de los equipos que se recuperaran de otras

operaciones de mayor capacidad y que se van a emplear en este

proyecto.

-abe indicar que todo esto se reali$a utili$ando las tablas y manuales

de los equipos y las marcas empleados en la práctica en esta industria,

debido a que ya han sido probados en la práctica.


58/149

El desarrollo detallado de la soluci6n 8inal está compuesto de partes o

etapas9

Descripci6n "eneral del sistema.

-álculo y selecci6n de equipo de transportaci6n.

-álculo y selecci6n de equipo de $arandeo.

-álculo y selecci6n de equipo de separaci6n.

-alculo y selecci6n de equipo de bombeo y recirculaci6n de

a"ua.

Para cada una de estas se presentará la documentaci6n en el caso de

selecci6n y veri8icaci6n de equipos y planos para el caso del diseño del

sistema completo.

;)6) Descri/ci!n *eneral del Sistea)

En el plano ?4 del ap;ndice podemos ver el dia"rama de 8lujo del

sistema, el cual 8unciona de la si"uiente manera9

El primer paso es la alimentaci6n al sistema, el cual se reali$a

con una car"adora 8rontal 347, a trav;s de una rampa a la tolva dealimentaci6n 357, el material es llevado al si"uiente paso por

medio de una banda transportadora 3@7.

El material que viene de la tolva de alimentaci6n es descar"ado

en la $aranda de preclasi8icaci6n seca 3>7 la cual consta de 4


59/149

piso. Esto se hace con el 8in de que los 8inos 34C7 no in"resen a

la etapa h7 sobre la cual el material terminara de

secarse.

;)4) Cálcul y Selecci!n de Eui/s de Trans/rtaci!n)

El sistema de transportaci6n consta de 5 bandas transportadoras

3F, B7 una que alimenta y una que saca el producto terminado.

%a banda transportadora que alimenta, recibe su material de una


60/149

tolva de 5? m@ 345 on7, si se considera que la tolva se vac#a en

@? min. entonces el 8lujo de material es de >? P&. Esta tolva es

parte del inventario de la chatarra que se encuentra en la planta

&uayco+ esta tolva debe ser adaptada para el nuevo trabajo, la

principal modi8icaci6n es alar"ar sus soportes para poder

alimentar con una car"adora 8rontal del tipo -A G? y colocar un

transportador de banda en la descar"a de la misma. Para

controlar la cantidad de material que se va a depositar en la

banda, se instala una compuerta de "uillotina 3=i". @.47.

Debido a que ambos transportadores son muy similares en

cuanto a án"ulo de inclinaci6n, lon"itud, tipo de material que

transportan, etc. se reali$ará un solo cálculo de selecci6n.

Figura ;)6 Trans/rtadr de 7anda cn c/uerta Regula,le


61/149

En el "rá8ico adjunto 3=i". @.57 se muestra un esquema del

transportador con los datos "enerales para el cual se le

reali$arán los cálculos.

Para estos valores se muestra además un esquema de variables

involucradas 3=i". @.@7.

En el cálculo para transportadores de banda se deben tomar

varios 8actores importantes como9

FI*URA ;)4 Trans/rtadr

FI*URA ;); %aria,les In+lucradas


62/149

-apacidad del transportador.

%on"itud.

ipo de material.

-ondiciones de car"a.

Ancho de anda 3mm7

e determina tomando en cuenta el tipo de material y tamaño del

material, un material "rueso va a reducir la capacidad de la

banda. tili$ando la tabla !( si"uiente del manual -/1(EQ/R

E%!1' indica los valores "u#as para el ancho de banda.

En esta tabla el ancho de banda es seleccionado de acuerdo al

tamaño del material que se va a transportar, si se toma en cuenta

el si"uiente valor de entrada9 amaño de piedra ma*. @Bmm,

8actor de se"uridad 5, da como resultado FC mm, de esta manera

la banda recomendada es de ??mm.

(elocidad de la anda 3mLs7

%a velocidad má*ima de la banda se determina tomando en

cuenta la densidad del material, tamaño del material, altura de

Material >?? A?? CA? B?? 4??? 45?? 4>?? 4C?? 4BL?? 5??? 55??

uniLre$ lngitud entre Lils G A? FA 45A 4FA 5A? @A? >?? >A? AA? C?? C??

n uniLra$ lngutud entre Lils G 4?? 4A? 5?? @?? >?? A?? C?? CA? F?? FA? FA?

ANCO MINIMO DE 7ANDA G

Ta,la I% AncH Míni de 7anda Recendada 7 G


63/149

ca#da y ancho de banda. Estos valores se pueden ver en el

"rá8ico anterior de la banda. En la tabla ( se ha considerado que

el material es de carácter muy abrasivo pero tambi;n muy liviano,

siendo el valor de velocidad propuesto de 4.5 mLs. De aqu# se

ha considerado un 8actor de se"uridad pequeño y se toma el

valor de 4.5 mLs para la velocidad má*ima de la banda, lo cual

coincide plenamente con lo utili$ado en la practica, resultado de

la e*periencia.

-apacidad de la anda :t 3m@Lh7

%a capacidad te6rica :t 3m@Lh7 del transportador es calculada de

acuerdo a la secci6n transversal del 8lujo de car"a y la velocidad

de la banda ( 3mLs7. El án"ulo base es parte de la secci6n

transversal del 8lujo de car"a y la e*periencia indica que para lamayor#a de los materiales un mar"en de se"uridad satis8actorio

es obtenido con β4°+ en el caso de polvo seco se recomienda

β4?°

Material >?? ?? C? B?? 4??? 45?? 4>?? 4C?? 4B?? 5??? 55??*ranead y Liger 5.? @.4 @.4 @. >.?? >.?? >.?? >.?? >.? >.? >.?Mderad A,rasi+ 4.C? 5.?? 5.? 5.? @.4 @.4 @.4 @. @. @. @.Muy A,rasi+ 4.5 4.C? 4.B? 4.B? 5.5> 5.5> 5.5> 5.? 5.? 5.? 5.?

ANCO DE 7ANDA 7

Ta,la % %elcidad MáKia de 7anda Recendada + aK) sG


64/149

%a tabla (! mostrada a continuaci6n indica la capacidad te6rica

:t3m@Lh7 a una velocidad de banda de 4 mLs, ? ° de inclinaci6n, y

operaci6n continua con alimentaci6n re"ular uni8orme. e debe

tomar en cuenta una operaci6n intermitente y alimentaci6n no

uni8orme cuando se quiera obtener capacidad de banda, -on el

ancho de banda 3mm7 y :t3m@Lh7 a 4 mLs como datos, se

in"resa a la tabla > y se determina la capacidad te6rica :t3m@Ls7,

si tomamos en cuenta que los rodillos son de 5?° y que la banda

es de ?? mm, entonces de acuerdo a las 8ormulas anteriores9

:tC? m@Lh para un án"ulo de reposo de 4?°.

Ta,la %I Ca/acidad Te!rica 1 t ;HG at + 6 s

En la tabla (!! se indica el 8actor de capacidad para

transportadores inclinados.


65/149

Ta,la %II Factr de Ca/acidad 2G

Para el cálculo del 8actor de correcci6n, se utili$a el "ra8ico

donde se muestra los datos "enerales de montaje del

transportador, siendo el án"ulo de inclinaci6n de 4B\, obteniendo

J?.B, entonces9

:t :4L(]J+ :4(]J]:t

Reempla$ando los valores obtenidos9

:44.5 mLs ] C? m@Ls] ?.B

:4 C4.5 ph.

Potencia Requerida.

%a potencia te6rica 1n3NW7 necesaria para el transportador se

compone de las si"uientes variables9

14 Potencia requerida para mover la banda vac#a.

15 potencia requerida para transportar el material hasta el nivel

deseado.


66/149

1@ potencia requerida para elevar o bajar el material.

1> Potencia adicional requerida para encausadores, rascadores,

etc.

' Peso de las partes m6viles del transportador9 banda, rodillos,

rodillos de cola y cabe$a 3J"Lm7.

8 coe8iciente de 8ricci6n

De esta manera la 8ormula a emplearse es9

1n 14 ^ 15 ̂ 1@ ^ 1>, siendo

14 '3%^l7 8 ]( L 4?5

15 :3%^l7] 8 L @CF

1@ : ]& L @CF

iendo las variables9

% lon"itud del transportador 4m

l lon"itud adicional, de la tabla (!!! y de acuerdo a la lon"itud del

transportador, la lon"itud adicional es l ?m

Ta,la %III Lngitud adicinal lG y Lngitud del Trans/rtadr LG

8 coe8iciente de 8ricci6n de rodillos, mostrado en la tabla !H

depende en "ran parte de las condiciones de 8uncionamiento del

transportador, para este caso se considera que el transportador


67/149

8unciona en condiciones estándar, obteniendo un valor de

8 ?.?5. este valor de ?.?5 se incrementa bajo ciertas

circunstancias como9

"ran 8ricci6n interna en el material,

án"ulo de rodillos _ @?,

diámetros de rodillo _ 4?B mm,

velocidad de banda _ mLs,

temperatura ` 5? - y

baja tensi6n de banda.

De la tabla H , de acuerdo al espaciamiento entre los rodillos de

car"a y los de retorno 34.5 y 5. m7 respectivamente, el valor de

' recomendado para una banda de ?? mm y para una densidad

del material de ?. ton L m@ ` 4., es i"ual a 45.

Para cndicines de tra,aJ desa+ra,le cn/l+Trans/rtadr descendiend cn ren detr


68/149

Ta,la 9 Es/aciaient entre ls Rdills de Carga y ls de Retrn

De esta manera, reuniendo todos los valores obtenidos, se

procede con el cálculo9

14 4> 34^?7?.?5@]4.5L4?5

14 ?.4B NW

15 C? 34^?7 ?.?5? L @CF

15 ?.54 NW

1@ C? ] C.F L @CF

1@ 4.4 NW.


69/149

Para el cálculo de 1>, que es la potencia adicional requerida, se

considera que no hay rascador y una lon"itud de encausadores

de m, de la tabla H! 9

1> ?.?B ] ( ]lon"itud de encausadores

1> ?.?B ] 4.5 ]

1> ?.>B NW

1n 4.GF NW 5.C> &p, que es la potencia requerida para

mover este sistema.

Para la potencia del Motor, se considera una e8iciencia del B? al

GV. De acuerdo a la si"uiente 8ormula se puede obtener el

motor empleado en este transportador9

1m 1n L η η ?.B? ?.G

-on η ?.B?

1m 4.GF NW L ?.B 5. NW @. &p.

Por lo tanto el motor deberá ser de 4? &p.

ensi6n de trabajo.

N< G

?.B * v4. * v5.5 * v

?.?B * v * lon"itud

de encausadores

5.5 JW

?.?B JW

cntact cn la ,anda

Adici!n /r

Descar a r tri er scra er

Encausadres de caucH en

at + 6 s

?.B JW4. JW

Ta,la 9I Ptencia Adicinal Reuerida


70/149

-uando se conoce la potencia te6rica necesaria 1n 3NW7, se

puede calcular9 tensi6n e8ectiva P317, ma*. tensi6n de banda

4317 y la tensi6n de trabajo p31Lmm7 de la banda.

-onsiderando una cuerda o banda como la de la 8i"ura @.>,

col"ando de una polea, que resiste rotaci6n. %as tensiones a y

b son causadas por 8uer$as pequeñas y "randes,

respectivamente. %a e*periencia com


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%a e*periencia tambi;n indica que cuando el arco de contacto se

reduce como el de la 8i"ura @. 3con una polea "iratoria libre7, la

tensi6n b debe ser mayor para mantener la banda en equilibrio.

En ambos casos los 8actores esenciales son las tensiones, el

coe8iciente de 8ricci6n y el án"ulo de contacto. De i"ual manera

en ambos casos el desbalance de tensi6n es su8iciente para

vencer la resistencia, entonces la polea "irará, pero la acci6n

esta limitada a la lon"itud de la banda. En el "rá8ico @.C, se

muestra una banda unida con 5 poleas.

FI*URA ;)> Arc de Cntact Reducid


72/149

n momento o troqu; es aplicado al eje /4 causando un

momento en el eje /5. De esta manera la acci6n descrita en el

"rá8ico @.> se puede aplicar continuamente a una situaci6n como

la de la 8i"ura @.C de las 5 poleas, mostrando de esta manera las

relaciones 8undamentales del movimiento de la banda.

%a tensi6n de trabajo es p31Lmm7 es usada para determinar el

tipo de banda y se debe tomar en consideraci6n los si"uientes

puntos9

i el torque de arranque esta limitado a un má*imo de 4.> por el

torque normal, la potencia 1n 3NW7 se puede usar para calcular

la tensi6n de trabajo.

FI*URA ;)? 7anda Unida cn 4 Pleas


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ajo condiciones normales la tensi6n de trabajo p 31Lmm7 tiene

una "ran in8luencia sobre la banda9

ensi6n e8ectiva9 P317 1n ] 4??? L (

P317 5. NW ] 4??? L 4.5 mLs 5?B@ 1.

ensi6n má*ima de banda9 4 P * m

El valor de m se lo obtiene de la tabla H!! del manual9

Ta,la 9II Factr 2G

el án"ulo de contacto es de 4?°, el material esta seco as#,

m4.CF, entonces9

4 5?B@ ] 4.CF

4 @>FG


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Para la tensi6n má*ima de trabajo9

p 4 L

p @>FG L ??

p F 1Lmm, esta es la tensi6n má*ima a la que trabajará la

banda.

Para seleccionar el tipo de banda, se utili$a la tensi6n de trabajo

calculada anteriormente p31Lmm7, en este caso F 1Lmm y las

dimensiones de carca$a de banda recomendados, en la tabla H!!!

se dan varias opciones de acuerdo a la tensi6n de trabajo. En

cuanto a la selecci6n de la banda dada la tensi6n de trabajo

má*ima se decide seleccionar una banda de 5? 1Lmm, con junta

mecánica y con un 8actor de se"uridad de 5.B.

Ta,la 9III O/cines de Acuerd a la Tensi!n MáKia de Tra,aJ


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En cuanto a los espesores de capas de car"a de la banda ya sea

del lado de la car"a, es decir, el lado que va en contacto con el

material o del lado que está en contacto con los rodillos tambi;n

se dan recomendaciones, en las tablas H!( y H( se muestran

opciones para estos 5 casos, de acuerdo al tipo de material.

Para el valor de la capa del lado de la car"a, se considera un

material bastante abrasivo, la lon"itud del transportador es de

4m y el valor de 3@? * v7L% es i"ual a 5.>, por lo tanto el valor

recomendado teniendo en cuenta que el tamaño de la piedra es

de ?mm es de @mm. Para el lado de rodadura, se considera de

i"ual manera que el anterior un material bastante abrasivo, y el

valor recomendado es de 4. a 5mm.

;5 K +

L

+ s

4? 4? ? 5?? 4? ? 5?? 4? ? 5??

L distancia to to to to to and to to to and to to to and

entre

centrs

4? ? 4? ? 5?? over 4? ? 5?? over 4? ? 5?? over

A, E 4. 5. 4. @.? >.? .? 4. @.? >.? .? 4. @.? .? C.

E[ 4. 5. 4. @.? >.? .? 4. @.? .? . 4. @.? .? C.

A, E 4. 5. 4. @.? >.? .? 4. @.? >.? .? 4. @.? .? C.

E[ 4. 5. 4. @.? >.? .? 4. @.? .? . 4. @.? .? C.

A, E 4. 5. 4. @.? >.? .? 4. @.? >.? .? 4. @.? .? C.

E[ 4. 5. 4. @.? >.? .? 4. @.? .? . 4. @. .? B.?

A, E 4. 5. 4. @.? >.? .? 4. @.? .? . 4. @.? .? F.?

E[ 4. 5. 4. @.? >.? .? 4. @.? .? C. 4. @. C. B.?

A, E 4. 5. 4. @.? >.? .? 4. @.? .? C. 4. @.? C. B.?

E[ 4. 5. 4. @.? >.? .? 4. @.? C. B.? 5. .? B.?

A, E 4. 5. 4. @.? >.? .? 4. @.? . B.? 5. >.? F.? B.?

E[ 4. 5. 4. @.? .? F.? 4. >.? B.? @.? . B.?

A, E 4. 5. 4. @.? .? C. 5. >.? C. B.? @.? . B.? B.?

E[ 4. 5. 4. @.? C. @.? . B.? .? B.?

A, E 4. 5. 4. @.? C. B.? @.? C. B.? B.? >.? B.? B.? B.?

E[ 4. 5. 5. .? B.? .? B.? .

A, E 4. @.? @.? C. B.? B.? . F.? B.? B.? B.? B.? B.? B.?

E[ 5. .? .? B.? B.?

5.?

.??

?.CF

4.??

4.5

4.CF

TIPO DE

CU7IERTA

?.5

?.@@

?.?

MU&

A7RASI%O

E9TRA

A7RASI%O

POCO

A7RASI%O

MODERADO

A7RASI%O

taa

taa

taa

taa

Ta,la 9I% Es/esr de 7anda del lad de Carga


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De acuerdo a la nomenclatura del 8abricante mostrada en el

ejemplo si"uiente, la banda para los transportadores ser#a

;5 K >55 K 4>54$ ;4

Ejemplo9

7anda /ara trans/rtadr ti/ RO 2 PL&

;55 K 55 K 6$>

El primer valor es la lon"itud total de la banda 3m7, el se"undo

numero es el ancho de la banda 3mm7, la tensi6n que resiste la

banda 31Lmm7, el n


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como el que se muestra en la 8i"ura @.F, aqu# se aprecia demás

el interior del reductor.

En la selecci6n reali$ada es válido decir que la marca con que se

hi$o este trabajo es D/D'E, por lo tanto se muestra acontinuaci6n 3=i". @.B7 la nomenclatura que utili$a esta marca.

FI*URA ;) Interir del Reductr

FI*URA ;) Nenclatura de DOD*E


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En primer lu"ar 3de i$quierda a derecha7 se describe que tipo de

reductor es, en este caso es de bra$o de troqu;, en se"undo

lu"ar se muestra la principal caracter#stica de la serie 3tiene e*tra

troqu;7, en tercer lu"ar se muestra el tamaño de la caja y

8inalmente el radio de reducci6n nominal. Para entender mejor la

disposici6n del reductor, se muestra un esquema con sus partes

principales 3=i". @.G7

El numero 4 es el eje de entrada o eje rápido, es aqu# a donde se

va amontar una polea con chaveta para recibir el troqu; del

motor mediante polea o cadena. El n


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re"ulador para templar la banda del motor. El n es el

montaje 8ijo por lo "eneral va empernado a la estructura del

transportador. El n


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( ω ] r+ ω ( L r

ω 4.5 L ?.5?@5 .G4 radLs

ω C.@B r.p.m. 3velocidad an"ular del rodillo7, la cual resulta ser

la velocidad del reductor a la salida, esto se puede ver en el

esquema si"uiente 3=i". @.4479

i se utili$a la tabla H(! de selecci6n se puede ver un reductor

H>4 3Dod"e7, el cual o8rece una reducci6n de 494, entonces

la velocidad de entrada del reductor es9

ωe 4 ] C.@G B>.G r.p.m.

Para sacar la relaci6n de velocidades y de los diámetros de las

poleas, usamos la relaci6n9

Figura ;)66 Esuea de Arregl Mtr$ Reductr y Trans/rtadr


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ωo L ωe 4F? L B>.B 5.?F ^5

i se utili$a una polea de >2 en el motor, la polea del reductor

será B2.

Ta,la 9%I Ta,la de Selecci!n de Reductr

/tro de los elementos importantes en el transportador son los

rodillos+ e*isten varios tipos de ellos y una 8orma de instalaci6n

de acuerdo al puesto dentro del transportador, en la 8i"ura @.45

se muestra una disposici6n t#pica de estos elementos.

Figura ;)64 Rdills)2 Dis/sici!n Tí/ica


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Empe$ando por el primer elemento esta el contrapeso, el cual

sirve para templar la banda, el se"undo es el rodillo de cola, el

tercero es el chute de alimentaci6n a la banda, el cuarto es un

rodillo de car"a, el rodillo motri$ es el quinto elemento, el se*to

es un rodillo de retorno, el s;ptimo es un rodillo de contacto,

como su nombre lo indica sirve para aumentar el án"ulo de

contacto y evitar desli$amiento, el octavo elemento es un

rascador, sirve para limpiar la banda y 8inalmente esta la banda.

%os rodillos que se encuentran a la altura de la descar"a se

llaman rodillos de impacto ya que reciben directamente el peso

del material transportado, por lo "eneral son de discos de caucho

para amorti"uar la ca#da del material. Entre los rodillos de car"a

e*isten de 5?, @, > "rados de inclinaci6n. u utili$aci6n

depende del ancho de la banda y de que posici6n ocupa. Por lo

"eneral se pasa de rodillos de poco án"ulo hacia rodillos de

mayor inclinaci6n.

%a selecci6n de los rodillos depende tambi;n del tipo de trabajo

que reali$an, siendo la norma que ri"e -EMA 3-onveyor

Equipment Manu8actures Association7. Debido a la aplicaci6n un


83/149

tanto li"era para este proyecto, se ha decidido usar rodillos

-EMA , los cuales son para trabajo li"ero. En el "ra8ico 3=i".

@.4@7 se muestran varios tipos de rodillos.

%os rodillos independientes están compuestos básicamente de

un tambor o tubo con rodamientos en sus ejes. De acuerdo al

tipo de rodamiento se puede seleccionar rodillos sellados o

en"rasables. %os rodillos sellados como su nombre lo indica son

una sola vida y libres de mantenimiento 3Maintenance =ree7, los

rodillos en"rasables necesitan mantenimiento peri6dico. En la

8i"ura @.4> se muestra un corte de un rodillo t#pico.

Figura ;)6; %aris Ti/s de Rdills

Figura ;)6< Crte de un Rdill Tí/ic


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En cuanto a los cuidados y errores que se cometen en el diseño

de transportadores es necesario saber que la banda y los rodillos

trabajan en conjunto y que el costo de la banda en comparaci6n

al conjunto 3todo el transportador7 representa un valor muy

si"ni8icativo, por lo tanto hay que tratar de cuidar de que la banda

se dañe. Por lo "eneral estos daños de dan en 8unci6n al estado

y aplicaci6n de los rodillos, ya sean los rodillos de cola y cabe$a

o los rodillos de car"a. i se seleccionan rodillos de cola o

cabe$a muy pequeños y una banda muy "ruesa, esta se ira

a"rietando y se partirá 8inalmente.

En cuanto a la banda misma hay que tener cuidado con su

selecci6n, una banda muy r#"ida dar#a como consecuencia que la

parte central de la misma no est; en contacto con el rodillo

central, car"ando más a los rodillos laterales y dañándolos. En la

8i"ura @.4 se ve el e8ecto que tiene la car"a sobre la banda en el

lado de contacto con los rodillos, si la banda esta mal

seleccionada, se des"astará más en el punto donde se unen losrodillos.


85/149


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;);) Cálcul y Selecci!n de Eui/s de 'arande)

%os equipos de $arandeo constan de 5 $arandas de similares

caracter#sticas, ambas son parte de lo que se tiene como

inventario de maquinaria que se ha reempla$ado en la planta

&uayco y que se puede utili$ar en operaciones más pequeñas,

una de ellas es mostrada en la 8oto 3=i". @.4F7. Este equipo será

reparado y puesto operativo para este proyecto, las mallas que

se utili$an van de acuerdo a la "ranulometr#a del material que se

desee. En el primer piso se reco"erá el retenido para alimentar

al tornillo lavador y en el 8ondo se reco"e los 8inos para sacarlos

del sistema antes de que entren en la etapa h


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El sistema de escurrido es una $aranda escurridora, la cual

recepta el material que sale del tornillo, as# como el a"ua que

sale por el rebose. Esta $aranda es de alta 8recuencia y de un

solo piso, con este equipo se puede remover hasta un ?V del

a"ua que viene en el material, el pasante del primer piso será

entonces a"ua y los 8inos "enerados en este proceso, para de

ah# pasar a las piscinas de sedimentaci6n 3=i". @.4B7

Para estos equipos es importante destacar su 8unci6n principal,

as# como sus partes+ la 8unci6n de este tipo de equipos es de

separar por tamaños un material dado, en este caso piedra

p6me$, para separar por tamaños este equipo utili$a mallas de

acero con una medida de a"ujero dado de acuerdo a los

Figura ;)6 'aranda de un S!l Pis


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requerimientos. En la 8i"ura @.4G se muestra una 8oto en el

momento en que se reali$a la labor de $arandeo.

%a $aranda cuenta por lo "eneral con un sistema de contrapesos,

al estar acoplada con un motor por medio de bandas y al "irar

este 3sin reducci6n7, produce vibraci6n con una tendencia de

despla$amiento, moviendo el material hacia delante y hacia

atrás, pero con esa tendencia.

En la 8oto 3=i". @.5?7 se aprecia la malla 3tipo diamante7 la cual

es un elemento important#simo para el rendimiento del equipo.

Figura ;)6= Reali0and La,r de 'arande


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e dice por lo "eneral que el ancho de la $aranda da la

capacidad de la misma y el alar"o la e8iciencia. %as mallas se

seleccionan de acuerdo al corte "ranulom;trico, diámetro de

alambre 3área e8ectiva de cribado7, estado de material, entre

otros parámetros.

En el "rá8ico 3=i". @.5?7 se muestran @ tipos de mallas, de alta

e8iciencia. Estas mallas trabajan por lo "eneral con material seco

y son autolimpiantes.

El a"ujero de la malla se mide interiormente, como se muestra en

la 8i"ura @.54.

Figura ;)45 Mallas- ' 2 Diaante i0)G$ ' 2 Slt centrG$ '2 Slt ' der)G

Figura ;)46 Medici!n de Malla InterirG


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El diámetro del alambre es un parámetro importante ya que de

este depende si se va a tener mayor o menor área de $arandeo

e8ectiva, teniendo que lle"ar a un compromiso entre la e8iciencia

de $arandeo 3área e8ectiva7 y el des"aste de la malla, puesto que

un alambre más del"ado se des"astará más rápido que uno más

"rueso. En la 8i"ura @.55 se muestran diámetros t#picos de

alambre para mallas, con su calibre dado en decimos de

pul"adas.

Figura ;)44 Cali,res de Ala,re en dVcias de /ulgadas


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%a malla está sujetada a la $aranda por medio de "anchos.

Estos "anchos son platinas que a"arran a la malla propiamente

dicho, como se ve en la 8i"ura @.5@.

%a malla debe estar bien templada para que la vibraci6n no la

rompa y por consi"uiente haya que cambiarla. Por lo "eneral las

$arandas utili$an > paños de mallas, pudiendo hacer

combinaciones de mallas en un piso para obtener una

"ranulometr#a deseada. En el "rá8ico 3=i". @.5>7 se observa una

$aranda con sus mallas instalada adecuadamente.

Figura ;)4; *ancH Ti/ 4 cn Platina Metálica)


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Para la $aranda de pre clasi8icaci6n se puede hacer una

veri8icaci6n de la capacidad que puede manejar. e presenta el

cálculo de su capacidad, utili$ando el m;todo -edarapids,

obtenido de la ta edici6n del manual de re8erencia de bolsillo.

Antes de estimar la capacidad de cualquier $aranda es necesario

conocer varios 8actores y condiciones que re"ulan la producci6n

de la $aranda+ de acuerdo a la 8ormula9 A**D*(*&**N*P*[*/, donde9

A. capacidad real de un piso de $aranda, el cual puede

determinarse con varios 8actores de e8iciencia.

. capacidad base 3tabla7

Figura ;)4< 'aranda de 4 Piss cn Mallas Instaladas)


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. 8actor de inclinaci6n 3tabla7

D. 8actor de piso 3tabla7

(. 8actor de sobre tamaño 3tabla7

&. 8actor de tamaño medio 3tabla7

. 8actor tipo de malla 3tabla7

N. 8actor de condici6n 3tabla7

P. 8actor de 8orma 3tabla7

[. 8actor de peso 3tabla7

/. 8actor de a"ujero 3tabla7

. capacidad base.

Esta tabla H(!! toma como base un material de 4?? lbL8t@, el

material $arandeado tiene una densidad de ρ@@.F lbL8t@, este

cambio "rande de densidades está considerado más adelante en

el 8actor de peso. En base al tamaño de la piedra má*imo

Ca/acidad 7ase 2 7cQ TP /r /ie cuadrad Ests +alres sn ,asads en TP alientads en el /isG /r t4 de a,ertura de alla ti/ cuadradaG

cn 4> eKtra grande$ 5 area a,ierta y =5 eicienciaGA,erturade Malla

7cA,erturade Malla

7cA,erturade Malla

7cA,ertura de

Malla7c

A,ertura deMalla

7cA,ertura de

Malla7c

655M 5)4; ;4W 4)45 666?W W ?)5 42>W )?5 ;2>W 65)>545M 5)?> 65 ;)>5 4W )>5 ;W =)4> 5 626W >)5 426W )5 ;26W =)>5


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3>?mm O 4 LB27, se ve en la tabla H(!! que la capacidad base es

de C.B phL8t5, con un porcentaje de área e8ectiva abierta de B4V

con un alambre F3?.4FF27.

. 8actor de inclinaci6n.

El 8actor de inclinaci6n 4.5 para una $aranda hori$ontal, con

amplitud normal.

D. 8actor de piso.

-omo la $aranda es de un piso calculamos para este que ser#a

además el piso tope. De la tabla H!H para el 4er piso D4.

Factr

4.?? 4?? =PM4.?> F? =PM

4.?F >? =PM4.4 4? =PM4.5?4.>? C? =PM4.C?

*rad de inclinaci!n

-R &ori$ontal Amplitud normal-R &ori$ontal Am litud ba a

Factr de Inclinaci!n S

-R &ori$ontal Alta velocidad

%elcidad A/rKiadade Trans rtadr

5?\4\

4?\\

5)55)5

Factr de Pis DFactr 6)555)=5

Cuart

PlataraT/e

Se undTercer

Ta,la 9%III Ta,la de Factr Inclinaci!n S

Ta,la 9I9 Ta,la de Factr de Pis D


95/149

(. 8actor de sobre tamaño.

El material viene prácticamente clasi8icado, siendo considerado

G?V de sobre tamaño. (@.>.

Para el 8actor de tamaño medio & se hace una consideraci6n

parecida a la anterior con un @V de tamaño medio. &?..

. 8actor tipo de a"ujero de malla.

PrcentaJeQEKtra grande

Factr %MedianFactr

PrcentaJeQEKtra grande

Factr %MedianFactr

5 5)= 5)< >5 6)6 6)4> 5)=4 5) >> 6)4> 6);5

65 5)=; 5)>5 ?5 6);; 6) 5)=> 5)>> ?> 6)545 5)= 5)?5 5 6)>> 6)?54> 6)55 5)5 > 6)> 6)5

;5 6)5; 5)5 5 4)55 6)5;> 6)5? 5)=5 > 4)?5 6)=5


96/149

%a malla que se utili$a para esta aplicaci6n es tipo cuadrada, por

lo tanto de la tabla 4.

N. 8actor de condici6n de material.

Para el 8actor de condici6n se considera que el material tiene una

humedad del >V, por lo tanto, de la tabla HH!! N4.

P. 8actor de 8orma.

4.C?4.>?4.4?4.???.B?

%on itud a u ero 5@ veces anchura A"ujero -uadrado A u ero Redondo

Pr rci!n de A u er Factr T%on"itud a"ujero C o mas veces anchura%on itud a u ero @C veces anchura

Factr

5)>

5)>

6)55

6)4>

6)>

Factr de Cndici!n B

Material de cantera sec$


97/149

Es el porcentaje de part#culas en el piso de alimentaci6n, en este

caso el primer 3


98/149

El 8actor de a"ujero es de acuerdo al área e8ectiva de $arandeo,es decir, el área total de los a"ujeros. Alambre F, área e8ectiva

de a"ujeros de B4V, interpolando este valor se obtiene /4.C.

Multiplicando todos estos valores se obtiene9

A .4@ ph L 8t5, redondeando ser#a toneladas por pie

cuadrado.

%a $aranda tiene un área de @.m * 4.>m >.Gm55.F8t5.

As# la producci6n ser#a de 5C? ph, para una capa de material,

apro*imadamente 42. i considero una cama de material de @2,

ten"o entonces que la producci6n será de Pt 5? ph L @2+

PtBF ph, con una e8iciencia de BV.

Para estos equipos 3tolva, transportador y $aranda7 se presentan

los planos de medidas "enerales en el ap;ndice.

;)


99/149

por sus caracter#sticas de separador de desecho por di8erencia

de "ravedad espec#8ica. Este equipo es 8abricado por varias

compañ#as entre ellas9 'reytone, Noldber" y E![. E![ 8ue

considerada para el diseño del sistema, puesto que ya se tiene

una e*periencia con esta marca, y por lo tanto 8amiliari$ados con

el equipo, además es parte de la pol#tica de estandari$aci6n de

equipos de la compañ#a el 8uncionamiento de este equipo se

describe a continuaci6n9

Primero se introduce a"ua en la parte 8inal in8erior del equipo en

donde se encuentra la descar"a de material lavado, debido a la

turbulencia de las paletas se lo"ra separar el desecho y el

material que 8lota es desalojado por el sobre 8lujo de a"ua.

Figura ;)4> Trnill La+adr)


100/149

El eje del tornillo y sus componentes rotatorios están lubricados

con a"ua, en el "rá8ico 3=i". @.5F7 se muestra un sistema t#pico

de eje lubricado con a"ua y un esquema de corte del mismo.

Figura ;)4? Trnill y Paletas /ara Tur,ulencia i0G Esuea de Funcinaient derG)

Figura ;)4 Tu,erías de Lu,ricaci!n de EJe cn Agua


101/149

El motor viene montado en la parte superior del tornillo y va

conectado con banda al reductor, como se muestra en la 8i"ura

@.5B.

De esta manera la selecci6n del tornillo depende de varios

parámetros como tamaño de piedra a manejar, requerimiento de

a"ua, etc. El parámetro de capacidad de alimentaci6n de a"ua es

muy importante ya que esto determina el diseño del sistema de

bombeo de a"ua.

En este caso el material de alimentaci6n que entrará al tornillo

esta limitado a 4 LB2. Por 5? oneladas mensuales, si

Figura ;)4 Arregl de Mtr y Reductr


102/149

hablamos de 5> d#as laborales y un turno de B horas diarias, el

requerimiento de producci6n ser#a de unas @. ph.

De esta manera se usa como base unas > ph teniendo en

cuenta que el mercado está creciendo. De acuerdo al manual de

especi8icaciones un tornillo de 552 ser#a su8iciente, con un

consumo de a"ua de 5? @? 'pm y manejo de material de 52,

para una producci6n de > ph, motor de 4? &P y una

velocidad del tornillo de >? r.p.m.

Este tipo de equipos se usa para di8erentes tareas en la industria

de producci6n de a"re"ados, en la 8i"ura @.5G se muestra un

tornillo similar al empleado para la separaci6n de la piedra

p6me$, pero en este caso es utili$ado para lavar arena utili$ada

en la elaboraci6n de mortero seco.

Figura ;)4= Trnill /ara La+ad de Arena


103/149

;)>) Cálcul y Selecci!n de Eui/ de 7,e y Recirculaci!n

de Agua)

En el esquema si"uiente 3=i". @.@?7 se muestra este sistema. e

e*trae a"ua desde un po$o de 4>2 * B?m por medio de una

bomba vertical, el a"ua es llevada hasta la primera piscina 3de

a"ua clara7, se bombea a"ua desde la primera piscina hasta el

tornillo.

P!,-!1A DE

A'.A

-%ARA

P!,-!1A DE

A'.A 'R!,

PA,/ DE

=!%R/, 347

PA,/ DE

=!%R/, 357

P!,-!1A

!1ERMED!A

P/I/ DE A'.A 4>c H B? m

/MA DE P/I/

/R1!%%/

%A(AD/R

IARA1DA

E,-.RR!D/RA

/MA DE

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El a"ua de rebose del tornillo lavador y el a"ua del 8ondo del piso

escurridor de la $aranda descar"an por "ravedad a trav;s de un

canal metálico en la tercera piscina de a"ua "ris, en donde se

inicia el proceso de sedimentaci6n y por rebose pasará por unos

canales con 8iltros de "eote*til a una se"unda piscina intermedia

donde contin


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Figura ;);6 Trans/rtadr Stacer arri,aG Lsa cn canal a,aJG


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%os diseños de estas piscinas se muestran en el plano 4>, se

reali$aron tomando en consideraci6n que se necesita bombear

@? 'pm, se trabaja en circuito cerrado, e*iste una disminuci6n

de capacidad de volumen de las piscinas, especialmente en la de

a"ua "ris de apro*imadamente V diario, el turno de trabajo es

de 4? horas continuas, además se considera que las piscinas

serán limpiadas con una car"adora 8rontal -A G?, siendo la

capacidad de las piscinas de .G? m@ la piscina más "rande y de

C? m@ las piscinas más pequeñas, cabe mencionar que la piscina

de a"ua "ris se diseño más "rande que las otras 5 piscinas ya

que su capacidad disminuirá a medida que se sedimenten los

lodos.


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Para la selecci6n de la bomba de alimentaci6n del tornillo, se

presenta el "rá8ico 3=i". @.@57 en donde se dan los datos

"eom;tricos "enerales para el sistema de bombeo y se asume

un diámetro de tuber#a de @2, a lo lar"o de todo el recorrido,

adicionalmente del subtema anterior se sabe que el

recubrimiento del caudal es de @? 'PM+ la tuber#a mostrada en

este "rá8ico presenta @ codos y se considera una brida con 8ilos

cuadrados a la salida de la bomba.

El 8luido que maneja este equipo es a"ua clara, es decir, maneja

una cantidad despreciable de s6lidos y la altura a la que va a

bombear el equipo es de @.F m 345 8t7.

Figura ;);4 Dats *eVtrics de Tu,ería


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-on todos estos datos planteados, se usa la ecuaci6n de

ernoulli para poder obtener la potencia necesaria para bombear

el a"ua a esa altura.

3P5L ρ ^ α5 (55L5 ^ " I57 3P4L ρ ^ α4 (45L5 ^ " I47 hlt

donde

hlt hlm ^ hl 3p;rdidas menores ^ p;rdidas mayores7

&ay que calcular la velocidad promedio (.

: @? 'PM ?.?5 m@Ls

(:LA (?.?5 3m@Ls7 L >.C*4?@ m5 ⇒ ( mLs

-on esto se calcula Reynolds Re.

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