Zarandas: Capacidad, eficiencia y carga circulante

Antes de abarcar los cálculos mencionado en el titulo, describiremos brevemente los fenómenos que tiene lugar durante el proceso de tamizado. La carga entra a la zaranda mediante un cajón de alimentación y si este ha sido diseñado correctamente, su impacto no dañara la malla, y a su vez, gracias al movimiento vibratorio, cambia su velocidad vertical por la horizontal, ocupando todo el ancho de la superficie de tamizaje con lo cual aprovechará al máximo la eficiencia del cedazo.

El primer efecto del movimiento vibratorio es de fluidización de la masa de material a medida que avanza. El segundo es la estratificación, mediante la cual las partículas finas alcanzaran las superficies de tamizado, poniéndose en contacto con las aberturas de la misma. En la figura adjunta se observa que es preciso mantener una profundidad adecuada de la "cama" de material, para lograr que las partículas gruesas en la parte superior de ella, "fuercen" a las finas a atravesar dichas aberturas. '
Considerando que justamente a nivel de cedazo, las partículas finas y gruesas (o de tamaño muy cercano) "competirán" por pasar a través de las aberturas, se consigue que la acción de la zaranda se convierta en un efecto "probabilística" que se favorece por un ancho y largo de malla suficiente, un movimiento vibratorio de amplitud, frecuencia v dirección correctas, ausencia de lamas u otros finos húmedos que bloqueen las aberturas, y en general, una composición granulométrica acorde con la Separación que se pretende conseguir.

Se observa igualmente, que incluso bajo condiciones ideales, es imposible lograr que todo el fino contenido en la carga sea recuperado en el "Undersize" del cedazo, y que por otra parte, el sobre tamaño u 'Oversize" del cedazo queda completamente libre de dichas partículas finas.

EFICIENCIA DE SEPARACIÓN

Para el cálculo de la eficiencia de separación, existen diferentes criterios,dependiendo si se considera la ausencia de finos en el "Oversize", o la recuperación de finos en el "Undersize".

En el primer caso, la eficiencia para el cociente: grueso, teórico en la carga /cantidad practica de "Oversize" y la formula mas simple para esta expresión es:

E (limpieza Oversize) = 100 - %finos en Oversize.

Por otra parte, la eficiencia de recuperación de finos en el Undersize será la razón: "Cantidad de Undersize/Contenido Teórico de Finos en la Carga" lo que se expresa por la formula:

E (Recuperación de finos) = 100 (a - b)/a(100-b) , donde:

a = % de finos contenidos en la carga, y
b = % de finos en el oversize descargado del cedazo

CAPACIDAD DE UNA ZARANDA

Para determinar el área requerida de cernido de un cedazo para una cierta carga de granulometría conocida se procede como sigue:

Calcular el total de "Undersize" que pasara por la malla de separación del cedazo, en Tc/Hora;
Aplicar la formula empírica propuesta por la mayoría de los fabricantes de cedazos comerciales:

Área requerida en pies cuadrados = Tc/ Hora Undersìze/(AxBxCxDxExF)

Donde A, B, C, D, E y F son factores modificadores, que corresponden a diversos parámetros de cernido, a saber:

A = Capacidad Unitaria, en Tc/Hora/Pie cuadrado, bajo condiciones estándar (50% Oversize en alimentación, 25% de material de malla 1/2 de la malla de separación, densidad 100 libras / pie cúbico, etc.);

B = Factor de % de sobretamaño en alimentación: Ver cuadro adjunto.

C = Factor de % de material de malla 1/2 de malla de separación: ver cuadro. J

D = Factor correspondiente a ubicación de "cubierta" ; ver cuadro.

E = Factor Representativo de defecto de Tamizar en Húmedo para facilidad de cernido (Ver cuadro).

F = Factor correspondiente al peso específico aparente

Como toda formula empírica, los valores encontrados son solamente referenciales, sobre todo si están basados en composiciones granulométricas teóricas, publicadas por los fabricantes como promedios generalizados (por ejemplo no determinadas experimentalmente en cada caso concreto).

Cabe agregar, que además de las condiciones ya enumeradas, la formula supone que; el rendimiento de recuperación de finos en el tamizaje es cerca de 95 la inclinación del cedazo es de 20 grados y que tiene abertura cuadrada. La variación de estos parámetros puede influenciar positivamente o negativamente el resultado del cálculo.

Importancia especial tiene la profundidad de la cama de material al comienzo (entrada) y final (descarga) del proceso de cernido , en vista de su impacto sobre la eficiencia de la estratificación , recomendándose que la profundidad en la descarga sea del orden de 2 a 2.5 veces el tamaño promedio de las partículas sobre la cubierta.