¿Cuándo se deben reemplazar los revestimientos de los molinos de bolas?

Muchas plantas concentradoras tienen un hábito común: mientras el revestimiento no tenga fugas, se sigue utilizando. Como resultado, suelen surgir problemas más adelante: la finura de la molienda empieza a fluctuar, el rendimiento disminuye, el consumo de bolas de acero aumenta, la recuperación por flotación disminuye inexplicablemente, el consumo de energía sigue aumentando y la cantidad de arena que regresa del ciclón aumenta de forma anormal. Finalmente, cuando se detiene el molino para su inspección, los revestimientos del molino de bolas ya están completamente desgastados.

Pero el verdadero problema no es que “el revestimiento esté dañado”. Más bien, las condiciones de operación de la rectificadora ya han cambiado.

Muchas minas dedican años a optimizar los reactivos, la flotación y la separación magnética, pero ignoran un problema fundamental: el desgaste del revestimiento cambia esencialmente la estructura energética del proceso de molienda.

Un revestimiento no es solo una “capa resistente al desgaste”. De hecho, determina la altura de elevación de las bolas de acero y afecta a:

• Trayectoria del movimiento del medio y modo de transferencia de energía
• energía de impacto de molienda
• Trayectoria del movimiento del lodo
• estado de distribución de carga de bola
• Volumen efectivo de la planta
• Estabilidad de la carga de clasificación

Una vez que el desgaste del revestimiento supera un nivel crítico, todo el sistema de molienda cambia. En muchos casos, el aumento de la ley de los relaves, la finura anormal y el creciente consumo de acero no se deben a la flotación, sino a las condiciones internas del molino.

I. ¿Por qué se deteriora el rendimiento del rectificado después de...? Molino de bolas ¿Desgaste de los forros?

Mucha gente cree que el desgaste de los revestimientos de los molinos de bolas simplemente significa “menor espesor”. En realidad, no es así. Lo que realmente afecta a la producción es el cambio en la geometría del revestimiento, especialmente:

• Altura del elevador
• Estructura del pico de la onda
• Ángulo de trabajo
• Capacidad de levantamiento

Estos parámetros determinan si las bolas de acero se encuentran en modo de "impacto en cascada" o de "molienda en cascada". Las diferentes estructuras del molino y las condiciones de operación mostrarán distintos niveles de impacto debido al desgaste del revestimiento.

II. Cuando el revestimiento se desgasta y se aplana, ¿disminuye significativamente la altura efectiva de elevación de la bola?

Este es el problema más común en planta. Con los nuevos revestimientos, los elevadores son lo suficientemente altos como para transportar las bolas de acero hasta cierta altura antes de que caigan. Esto genera una fuerte fuerza de impacto, una alta capacidad de trituración de partículas gruesas y una descarga rápida, lo que resulta en un alto rendimiento. Especialmente en las etapas de molienda primaria, el impacto es el factor determinante de la capacidad.

Tras el desgaste de los revestimientos del molino de bolas, la altura del elevador disminuye y las bolas de acero comienzan a "deslizarse" en lugar de "catapultar". Esto conlleva a:

• Impacto reducido
• Mayor abrasividad
• Disminución de la capacidad de rotura de partículas gruesas
• Mayor tiempo de residencia del lodo

En la planta se observa un fenómeno típico: la corriente no disminuye, pero el caudal sigue decreciendo. Parte de la energía se consume debido a la fricción ineficaz entre el medio y la agitación de la pulpa. La acción de impacto efectiva dentro del molino se debilita, pasando gradualmente a una molienda por atrición de baja eficiencia.

III. Tres errores de juicio comunes cometidos por muchas plantas beneficiarias

Mayor precisión, confundiéndola con problemas de clasificación.

Muchas plantas experimentan una caída repentina en el tamaño de malla -200. Su primera reacción suele ser: un hidrociclón averiado, un cambio en la concentración de la alimentación o una granulometría inadecuada de las bolas de acero.

Sin embargo, en muchos casos, esto se debe al desgaste del revestimiento, lo que dificulta la trituración de partículas gruesas. Esto es especialmente cierto en el caso de la magnetita y los minerales de cobre; una vez que el revestimiento de molienda se desgasta, la capacidad de trituración de partículas gruesas disminuye significativamente y la arena resultante se vuelve cada vez más gruesa.

Mayor consumo de energía, confundiéndolo con un mineral más duro.

Algunas plantas experimentan un aumento repentino en el consumo de energía por tonelada de mineral, y su primera reacción es: "El mineral se ha endurecido recientemente". En realidad, tras el desgaste del revestimiento, la caída efectiva de las bolas de acero disminuye. Se desperdicia una gran cantidad de energía debido a la fricción entre las bolas, la fricción entre las bolas y la pulpa, y el deslizamiento ineficaz. La energía efectiva utilizada para triturar el mineral disminuye, un caso típico de menor utilización de la energía efectiva.

Mayor consumo de bolas de acero, confundiéndolo con mala calidad de las mismas.

Numerosas observaciones in situ muestran un aumento significativo en el consumo de bolas de acero en las últimas etapas del desgaste del revestimiento, pero el problema no reside necesariamente en las bolas de acero. Debido al desgaste de la placa del revestimiento, la trayectoria de las bolas de acero cambia. Esto provoca mayor compresión, deslizamiento y colisiones anormales entre las bolas de acero. Como resultado, las bolas de acero se deforman más rápidamente e incluso pueden adquirir forma elipsoidal.

IV. ¿En qué punto debe...? Molino de bolas ¿Hay que cambiar los revestimientos?

Esta es la cuestión fundamental. Muchos fabricantes aún no han establecido un estándar claro. En realidad, el criterio verdaderamente eficaz en la industria no se basa en el "grosor", sino en "si ha fallado la capacidad de elevación".

V. Cuatro criterios de reemplazo más prácticos (basados en la práctica)

Nota: Estos indicadores son advertencias empíricas para las instalaciones industriales y no pueden sustituir los diagnósticos de la planta, el análisis de procesos ni la validación industrial.

Desgaste de la barra del elevador superior a 50%

En entornos industriales, muchos sistemas de molienda gruesa experimentan una disminución significativa en la eficiencia de molienda cuando las barras elevadoras se desgastan hasta alcanzar entre 40% y 60% de su altura original. Sin embargo, es necesario determinar el valor crítico específico de forma integral, considerando las propiedades del mineral, la velocidad de rotación y la estructura del molino. Por ejemplo, la altura de las barras elevadoras para revestimientos nuevos es de 120 mm. Cuando el desgaste alcanza los 50-60 mm, muchos molinos ya han entrado en la zona de baja eficiencia. El impacto es particularmente pronunciado en molinos de bolas, sistemas de molienda gruesa y minerales de alta dureza.

El rendimiento disminuye continuamente (>10%) en condiciones estables de mineral y clasificación.

Este es el indicador de producción más directo. Muchos concentradores observan que, en las últimas etapas de molienda, la velocidad de alimentación al revestimiento es insuficiente, la corriente es inestable y aumenta la cantidad de arena retornada. Si, en condiciones de ausencia de cambios significativos en las propiedades del mineral, condiciones de clasificación estables y tamaño de partícula de alimentación normal, el tiempo de molienda continúa disminuyendo en más de 10%, se debe inspeccionar minuciosamente el revestimiento. A menudo, esto no se debe a un problema de proceso, sino a una capacidad de elevación insuficiente.

Deterioro continuo de la finura de la molienda

En particular, se observa un aumento de partículas gruesas. Por ejemplo: un incremento significativo de partículas de +0,15 mm, una disminución de partículas de -200 mallas y una liberación insuficiente de partículas individuales. Esto es muy común en minerales de magnetita, cobre y oro, ya que el revestimiento deja de ser capaz de triturar las partículas gruesas en las etapas posteriores.

Desgaste irregular en forma de onda en el forro.

Esta es una señal muy peligrosa que indica un desequilibrio en la carga de bolas dentro del molino. El funcionamiento continuo puede provocar fácilmente la rotura del revestimiento, el aflojamiento de los pernos y tensiones locales anormales en el cilindro. En casos graves, puede causar tensiones anormales en las estructuras locales, aumentando los riesgos para la seguridad del equipo.

VI. Seis factores clave que determinan la vida útil del revestimiento

¿Por qué algunos revestimientos tienen una vida útil tan corta? Muchos concentradores creen que la vida útil del revestimiento depende únicamente del material. Sin embargo, las condiciones de operación suelen tener un mayor impacto.

• Dureza del mineral: Minerales con alto contenido de sílice y cuarzo: extremadamente abrasivos. Por ejemplo, en minas de oro de tipo cuarcita, magnetita con alto contenido de sílice y minas de cobre tipo skarn, la vida útil del revestimiento puede ser de tan solo 601 TP3T, en comparación con la de los minerales comunes.
• Clasificación de las bolas de acero: Demasiadas bolas grandes: impacto violento. Esto aumenta significativamente el daño localizado a los revestimientos. Muchas plantas priorizan la productividad, descuidando la vida útil de los revestimientos.
• Velocidad del molino: Cuando la velocidad del molino es demasiado alta, la altura desde la que caen las bolas de acero aumenta. La carga de impacto sobre los revestimientos se incrementa drásticamente. Algunos concentradores operan a altas velocidades durante períodos prolongados durante los cambios de bebedero, lo que reduce significativamente la vida útil de los revestimientos.
• Sistema de agua de reposición: Cuando la concentración de la pulpa es demasiado baja, las bolas de acero impactan directamente contra los revestimientos, debilitando su efecto amortiguador. La ausencia de una capa amortiguadora de pulpa es una causa importante del desgaste anormal de los revestimientos en muchos sistemas de molienda en seco y semiseco.
• Fluctuaciones en el tamaño de las partículas de alimentación: Un aumento repentino de partículas gruesas puede provocar cambios bruscos en la carga de impacto y un desgaste anormal localizado. Esto se nota especialmente cuando el sistema de trituración es inestable.
• Estructura del revestimiento desigual: Algunos molinos presentan ángulos de elevación mal diseñados, un espaciado incorrecto de las crestas de las olas o barras de elevación excesivamente bajas, lo que provoca un movimiento anormal de las bolas. En estos casos, incluso con los mejores materiales, la vida útil del revestimiento será corta.

VII. ¿Por qué muchas minas están empezando a realizar análisis del estado del revestimiento?

Porque muchas empresas han descubierto que el problema del revestimiento no es esencialmente un "problema de piezas de repuesto", sino más bien un problema del proceso de rectificado.

¿Por qué algunas fábricas pueden usar los revestimientos durante 10 meses mientras que otras solo los usan durante 5 meses?

La razón fundamental radica en los diferentes regímenes de molienda. En los últimos años, algunas grandes minas han comenzado a utilizar el análisis de elementos discretos DEM, la simulación del movimiento de carga de bolas, las pruebas del índice de potencia de molienda, el análisis de la trayectoria del revestimiento y la optimización de las condiciones del molino, no solo para prolongar su vida útil, sino también para mejorar la eficiencia de impacto efectiva, el aprovechamiento de la energía unitaria y el efecto de liberación de la molienda. Tras la optimización de algunos proyectos, tanto el tiempo de molienda como la eficiencia de utilización del medio han mostrado una tendencia de mejora.

VIII. Lo que muchas plantas realmente desperdician no son los revestimientos, sino el retraso en su reemplazo.

Este es el problema más común en las minas. Muchas minas, para ahorrar en costos de repuestos, retrasan el reemplazo hasta que los revestimientos están muy delgados.

Como consecuencia, aumenta el consumo de energía, disminuyen las tasas de recuperación, se reducen las horas de operación y aumenta el consumo de acero. Estas pérdidas ocultas suelen superar con creces el precio de los revestimientos. Especialmente en las grandes plantas concentradoras, una disminución de 51 TP3T en el rendimiento de una sola planta puede generar pérdidas de millones de yuanes al año. Sin embargo, muchas empresas no han considerado seriamente este costo.

Las plantas concentradoras más consolidadas han comenzado a establecer una base de datos sobre la vida útil del revestimiento. Esta base de datos incluye el monitoreo del desgaste en diferentes áreas, los cambios en las horas de operación, el consumo de energía, el tamaño de las partículas, el consumo de acero y el espesor del revestimiento. El ciclo de reemplazo óptimo se predice mediante datos, en lugar de reemplazar el revestimiento cuando parece estar casi desgastado.

Esto representa esencialmente un cambio de una mentalidad centrada en el mantenimiento a una mentalidad centrada en la gestión de procesos. Las observaciones in situ solo pueden servir como juicios preliminares; la verificación final debe basarse en un análisis exhaustivo de las pruebas de molienda, la distribución del tamaño de las partículas, las variaciones de potencia y los indicadores de beneficio.

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— Publicado por Emily Chen

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