La operación en agregados es una gran cadena ininterrumpida de cribado

Lesson 7 – Screening

By |  August 22, 2013

An aggregate operation is one big, unbroken chain with screening being the link to high-capacity, multiple-product output. Its function in the processing flow is twofold: to size and separate material ahead of crushing or washing circuits; and to size and separate material in preparation for final product stockpiling. Bottom line, crushers produce the material; screens separate the material; and screening efficiency affects the efficiency of the crushers.

La operación en agregados es una gran cadena ininterrumpida de cribado, siendo el vínculo para una alta capacidad, y obtención de múltiples productos. Su función en el proceso del flujo es doble: clasificar y separar el material antes de triturar o lavar;  y clasificar y separar el material en preparación para el almacenamiento del producto final. Resumiendo, las trituradoras producen el material; las cribas lo separan; y la eficiencia de cribado afecta la eficiencia de las trituradoras.

Most producers will agree that vibrating screens must be properly selected and designed, or they will be the biggest bottleneck within an operation. That’s important to note — as today’s trend is toward larger screens to increase capacity within larger plants. “Everyone wants more tons per hour across the screen. However, the key to optimum screening is maximizing capacity without losing efficiency. That may involve a good amount of trial and error, as there are a lot of operating parameters to consider,” said Joe Schlabach, vice president of marketing and sales for Deister Machine Co. Inc.

La mayoría de los productores estarán de acuerdo que las cribas deben ser seleccionadas y diseñadas correctamente, o serán el mayor cuello de botella dentro de una operación. Es importante tener en cuenta — como hoy la tendencia es cribas más grandes para aumentar la capacidad dentro de las plantas más grandes. "Todo el mundo quiere más toneladas por hora a través de la criba. Sin embargo, la clave para un óptimo cribado es maximizar la capacidad sin perder la eficiencia. Eso puede implicar una buena cantidad de prueba y error, ya que hay un montón de parámetros a considerar, “dijo Joe Schlabach, Vicepresidente de mercadotecnia y ventas de Deister Machine Co Inc.

Schlabach stresses that screening is both art and science. The art of screening lies in the meticulous fine tuning, tweaking and synchronizing of screen setups within a limitless number of applications. Its science is described as that of stratification. In other words, the vibration of the screen deck agitates the material causing it to stratify, allowing the larger particles to remain on the top deck, and the smaller particles to fall through the openings of the screening surface. Screening efficiency is calculated as the percentage of the undersize passing through the openings divided by the percentage of undersize in the feed. For example, if a screen is only 75-percent efficient, then 25 percent of the material within the desired product range is being rejected with the oversize material.

Schlabach subraya que el cribado es un arte y una ciencia. El arte del cribado se encuentra en el ajuste fino y meticuloso, ajustar y sincronizar las configuraciones de las cribas dentro de un número ilimitado de aplicaciones. Su ciencia es descrita como el de la estratificación. En otras palabras, la vibración de las camas en las cribas agita el material causando que se estratifiquen, permitiendo que las partículas más grandes permanezcan en la cama y las partículas más pequeñas pasen a través de las aberturas de la superficie de cribado. La eficiencia de cribado se calcula como el porcentaje de bajo tamaño que pasa por las aberturas dividida entre el porcentaje de bajo tamaño en la alimentación. Por ejemplo, si una criba es sólo 75% eficiente, entonces el 25 % del material dentro del tamaño de producto deseado es rechazado con el material con sobre tamaño.

Operating parameters and proper bed depth

Los parámetros de operación y la adecuada profundidad de la cama.

Schlabach explains that maximum screening efficiency results from proper adjustments in speed, stroke, rotation (or throw) direction and angle of inclination. Each of these parameters affects one of the most important facets in screening — proper depth of bed.

Schlabach explica que la máxima eficiencia de cribado resulta de los ajustes adecuados en velocidad, impulso, rotación (o sentido) dirección y ángulo de inclinación. Cada uno de estos parámetros afecta a una de las facetas más importantes en el cribado — profundidad adecuada de la cama.

As feed material is a mixture of varying sizes, oversize material will restrict the passage of undersize material, which results in a build-up or bed depth of material on the surface of the screen. Bed depth diminishes as the undersize material passes through the screen openings. For efficient screening, the material bed should not reach a depth that prevents undersize from stratifying before it is discharged. The industry rule of thumb is this: Depth of bed (in dry screening) should not exceed four times the opening size at the discharge end of the screen. Consequently, with a ½-in. opening, the depth of bed at the discharge end should not exceed 2-in., for example.

Como el material alimentado es una mezcla de diferentes tamaños, el material con sobre tamaño impedirá el paso de material de bajo tamaño, que se traduce en una profundidad de cama o acumulación de material en la superficie de la pantalla. La profundidad de la cama disminuye a medida que el material bajo tamaño pasa a través de las aberturas de cribado. Para un cribado eficiente, la cama de material no debe alcanzar una profundidad que evite la estratificación al material bajo tamaño antes de la descarga. Esta es la regla de oro de la industria: la profundidad de la cama (en el cribado seco) no debe exceder de cuatro veces el tamaño de la abertura en el extremo de descarga de la criba. En consecuencia, con una abertura de ½ pulgada, la profundidad de la cama en el extremo de la descarga no debe exceder 2 pulgadas, por ejemplo.

Schlabach says that loading screens too heavily is a common practice, and one which leads to a carryover problem and less screening efficiency. He shares some basic issues regarding operating parameters and the need to experiment to find the optimal balance.

Schlabach dice que la sobre alimentación a las cribas es una práctica común y uno que esto conduce a un problema de contaminación (“material sucio”) y menos eficiencia de cribado. Comparte algunas cuestiones básicas sobre los parámetros de operación y la necesidad de experimentar para encontrar el equilibrio óptimo.

• Increasing speed has its trade-offs. Speed may decrease depth of bed, but also increases the G-force, which decreases bearing life. Using the proper opening size for the desired particle separation, along with increased speed will leave a minimal percentage of desired product size in the oversize. Alternatively, combining increased speed with a slightly larger opening size may allow a percentage of oversize in the desired product specification.
• Aumentar  la velocidad (RPM) tiene sus ventajas y desventajas. La velocidad puede disminuir la profundidad de la cama, pero también aumenta la fuerza G, que disminuye la vida del rodamiento. Usando un tamaño de abertura apropiada para la separación de las partículas deseadas, junto con el aumento de la velocidad dejará un mínimo porcentaje del tamaño del producto deseado en el sobre tamaño. Alternativamente, la combinación del aumento de la velocidad con un tamaño ligeramente mayor en la abertura puede permitir un porcentaje de sobre tamaño en la especificación del producto deseado.
• Increasing stroke delivers a higher carrying capacity and travel rate, while reducing plugging, blinding and enhancing stratification; however, it can also create some inefficiency when lightly loaded decks lead to material bouncing. Generally, coarse separation requires increased stroke and less speed, while fines separation needs less stroke and higher speed.
• Aumentar el impulso (stroke) proporciona una mayor capacidad de carga y velocidad de desplazamiento, reduce las incrustaciones, el taponamiento y mejora la estratificación; Sin embargo, también puede crear algunas ineficacias cuando cargas ligeras en las camas conduzcan a rebotar al material. Generalmente, la separación de gruesos requiere mayor impulso y menos velocidad, mientras que la separación de finos necesita menos impulso y mayor velocidad.
• Rotation (or throw) direction can dramatically impact incline screen performance. Running counter flow or uphill, increases material retention time and action on the screen, potentially giving the particles more opportunity to find an opening — and ultimately increasing efficiency. Direction of rotation has little effect on a linear-type horizontal screen.
• La dirección de la rotación (o sentido) puede tener un impacto dramático en el  rendimiento de las cribas inclinadas. A contraflujo o cuesta arriba, aumenta el tiempo de retención de material y  la acción en la criba, potencialmente dando las partículas más oportunidad de encontrar un hueco y en última instancia, aumentar la eficiencia. La dirección de la rotación tiene poco efecto sobre una criba horizontal de impulso tipo lineal.
• Increasing the angle of inclination causes faster material travel, which can be advantageous in certain dry screening applications. Although, there may be a point where too much incline may hinder efficiency as fines may roll right over the media rather than passing through. Consider adjusting both linear and triple-shaft horizontal screens for inclination as well. One can realize some gain in capacity, rate of travel and productivity by adding some incline to the horizontal screen.
• Aumentar el ángulo de inclinación provoca un recorrido del material más rápido, que puede ser ventajoso en ciertas aplicaciones de cribado seco. Aunque puede haber un punto donde demasiada inclinación puede dificultar la eficiencia pues los finos podrían quedarse sobre los medios de cribado en lugar de pasar. Considere ajustar las cribas horizontales lineales y de triple eje con alguna inclinación también. Uno puede darse cuenta de algún aumento en capacidad, velocidad de recorrido y productividad añadiendo alguna inclinación a la criba horizontal.

Incline vs. horizontal screens

Cribas Inclinadas contra cribas horizontales

Schlabach says there are a limited number of applications where a horizontal screen is more suitable than an incline screen. These may include portable applications or plants where proper clearance for an incline is not available; or applications with heavy water use, such as a dredge-fed screen. Overall, he says, most producers realize than an incline screen is the optimal choice.

Schlabach dice que hay un número limitado de aplicaciones donde una criba horizontal es más conveniente que una criba inclinada. Estos pueden incluir aplicaciones portables o plantas donde el espacio adecuado para una inclinada no está disponible; o aplicaciones con el uso de agua pesada, tales como una criba desaguadora. En general, dice, la mayoría de los productores se dan cuenta que una criba inclinada es la opción óptima.

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