Tipos, principios de operación, fabricación paso a paso, materiales, circuitos con correas y harneros, potencia eléctrica, arranque y detención, mantenimiento y casos documentados en Chile.
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Video: Chancado primario
1. Qué es el chancado
El chancado es una operación de conminución que reduce el tamaño de roca mediante compresión, impacto o corte. Se usa en minería metálica y no metálica, canteras, áridos, cemento, carbón, reciclaje de hormigón y preparación de materias primas.
Primario
Recibe roca ROM de gran tamaño. En minería a gran escala suele utilizar giratorio; mandíbula es común en canteras, plantas móviles y operaciones de menor escala.
Secundario
Reduce el producto primario. Son habituales los conos y algunos rodillos/sizers según dureza, humedad y objetivo granulométrico.
Terciario / cuaternario
Entrega producto más fino, frecuentemente en circuito cerrado con harneros y recirculación. Puede usar conos, HPGR o impactores según la aplicación.
No confundir: el chancador reduce tamaño; el harnero clasifica; el alimentador regula el flujo; la correa transporta; el acopio desacopla etapas. La capacidad real del circuito la determina su cuello de botella.
Variables de selección
Granulometría y tamaño máximo de alimentación.
Dureza, resistencia a compresión, abrasividad, humedad, arcillas y tendencia a atascarse.
Toneladas por hora, disponibilidad requerida y variabilidad del mineral.
Tamaño de producto, distribución granulométrica y forma de partícula.
Espacio, fundaciones, accesos de mantenimiento, polvo, ruido y agua.
Potencia, tensión, corriente de arranque, protecciones y energía auxiliar.
Costo total de propiedad: energía, revestimientos, repuestos y detenciones.
Proceso completo: camión, chancador y correas
Así se conecta el chancado con el resto de la mina: la roca tronada se carga, se transporta en camión, se descarga en la tolva del chancador primario y sigue por correas hacia acopios y planta.
Carguío: pala o excavadora carga camiones de gran tonelaje.
Descarga: el camión retrocede a la tolva; un rompe-rocas rompe bolones que traban la boca.
Alimentación: el alimentador (placas o vibratorio) regula el flujo hacia el chancador.
Chancado primario: reduce la roca ROM; la descarga cae a una correa.
Transporte: correas, a veces de kilómetros, con detectores de metal e imanes.
Acopio y reclamo: el mineral se almacena y alimenta la planta con alimentadores.
Etapas siguientes: harneros, conos secundarios/terciarios y molienda en circuito cerrado.
Fotografías del proceso
Excavadora alimentando una planta de chancado · CommonsCargador frontal y chancador · CommonsCamión con piedra chancada · CommonsCorrea transportadora · CommonsCorrea de goma llevando grava · CommonsSeparador magnético sobre correa · CommonsCorrea en minería · Commons
Fotografías reales
Fotos de Wikimedia Commons (licencias libres, con enlace a cada autor). Si alguna no carga, pulsa su leyenda para abrirla en el sitio original.
Codelco Chuquicamata / Ministro Hales / Radomiro Tomás
Antofagasta (Calama)
Rajo/subterránea; chancado primario y correas largas a concentradora y lixiviación
Escondida (BHP)
Antofagasta
Primarios giratorios, pebble crushers, óxidos con conos y harneros
Collahuasi
Tarapacá
Chancado primario y correa a acopio, molienda SAG
Spence (BHP), Centinela, Sierra Gorda, Quebrada Blanca
Antofagasta/Tarapacá
Concentradoras y lixiviación con chancado multietapa
Mantos Blancos (Capstone)
Antofagasta
Giratorio primario, Symons y Hydrocone, circuito cerrado
Candelaria, Caserones, Cerro Negro, Zaldívar
Atacama/Antofagasta
Chancado primario + conos/harneros según planta
Los Pelambres, Los Bronces, Andina, El Teniente
Coquimbo/Valparaíso/O'Higgins
Altitud, subterránea y rajo; chancado primario, correas largas y túneles
Hierro (CMP) y caliza/cemento
Atacama/Coquimbo/otras
Mandíbula, cono, impacto; canteras de áridos con plantas móviles
Tabla orientativa; la configuración exacta de cada faena (modelos, potencias, líneas) debe verificarse en sus informes técnicos o reportes anuales vigentes.
Esquemas técnicos, simuladores y calculadora
Figuras vectoriales y simulaciones 2D interactivas: observa el movimiento nutante del giratorio y el mecanismo toggle de la mandíbula, y estima potencia y corriente.
Corte técnico · Giratorio 60×113"
Esquema funcional de conminución primaria por compresión nutante continua.
Giratorio primario
Compresión nutante continua para ROM de gran tamaño.
Mandíbula Blake / doble toggle
Biela, placa toggle y mandíbula móvil contra la fija.
Cono short head / pebbles
Chancado secundario/terciario de alta velocidad.
HPGR (lecho denso)
Rodillos con lecho de partículas a alta presión.
Sizer de doble eje dentado
Dos ejes dentados que rompen sin generar muchos finos.
Impacto centrífugo VSI / HSI
Rotor que acelera la roca contra yunques o revestimientos.
Simuladores 2D
Chancador giratorio · movimiento nutante
La excéntrica desplaza el manto dentro de la cámara y prensa el mineral contra los cóncavos.
Velocidad excéntrica120 RPM
Mandíbula doble efecto · mecanismo Blake
La biela acciona la placa toggle y empuja la mandíbula móvil contra la fija.
Frecuencia de golpe220 CPM
Calculadora de potencia y corriente (Tercera Ley de Bond)
W = 10 · Wi · (1/√P80 − 1/√F80) [kWh/t]. Potencia = W · t/h. Corriente trifásica I = P / (√3 · V · η · cosφ), con η = 0,96 y cosφ = 0,88 supuestos.
Potencia en el eje–
Corriente nominal–
Estimación de referencia; el dimensionamiento real lo define el fabricante y la ingeniería de la planta.
Planos y esquemas ilustrados
Esquemas dibujados en la propia página (se ven sin conexión). Son didácticos y simplificados, no planos de fabricante.
Corte de un chancador de mandíbulaCorte de un chancador giratorio primario
Circuito de chancado: mina → primario → correa → acopio → harnero/conos → moliendaDiagrama unilineal simplificado de alimentación eléctricaSecuencia de arranque (arriba) y detención (abajo)
2. Tipos principales de chancadores
Fotografías por tipo
Giratorio (Kreiselbrecher) · CommonsMandíbula · CommonsConos de planta de áridos · CommonsImpactor móvil · CommonsPlanta móvil de escombros · CommonsGiratorio histórico (Gates) · Commons
2.1 Giratorio primario
Gran minería
Un eje con cabeza cónica gira excéntricamente dentro de una cámara revestida por cóncavos. La compresión ocurre de manera continua y permite grandes caudales.
Partes: carcasa superior e inferior, spider y buje, eje principal, manto, cóncavos, excéntrica, piñón/corona o transmisión equivalente, sistema hidráulico de posición, lubricación, sensores y motor.
2.2 Mandíbulas
Primario
La roca se comprime entre una mandíbula fija y otra móvil accionada por eje excéntrico y biela. Puede ser de simple o doble efecto; es robusto y relativamente sencillo.
Partes: bastidor, placas de mandíbula, eje excéntrico, rodamientos, volante(s), placa(s) de articulación, motor y transmisión.
2.3 Cono
Secundario / terciario
El manto sobre la cabeza móvil trabaja contra un cóncavo. La cámara, CSS (ajuste de lado cerrado), alimentación y velocidad condicionan el producto. Se utiliza en roca dura y abrasiva.
Partes: bastidor, cabeza y manto, bowl/cóncavo, excéntrica, transmisión, hidráulica, liberación de intriturables, lubricación y control de posición.
2.4 Impacto horizontal (HSI) y vertical (VSI)
Áridos / reciclaje
El HSI utiliza rotor y barras de impacto; el VSI acelera partículas contra yunques, placas o una cama de roca. Pueden mejorar la cubicidad y producir arena manufacturada, pero el desgaste puede ser alto en minerales muy abrasivos.
Partes: rotor, barras/mazas o puntas, cámara, placas de impacto, revestimientos, motor y protecciones.
2.5 Rodillos y sizers
Carbón / minerales blandos
Dos rodillos contrarrotantes o ejes dentados fragmentan el material. Algunos sizers trabajan bien con material húmedo o pegajoso y pueden limitar la generación de finos.
Partes: rodillos dentados/lisos, ejes, reductores, acoplamientos, rodamientos, bastidor, raspadores y protección de sobrecarga.
2.6 HPGR (rodillos de alta presión)
Conminución avanzada
Dos rodillos enfrentados comprimen una cama de partículas. Puede generar microfisuras y reducir la energía posterior en circuitos específicos. No sustituye automáticamente a un chancador convencional.
Partes: rodillos con superficie de desgaste, estructura rígida, cilindros hidráulicos, alimentación, accionamientos, lubricación y control de presión/velocidad.
2.7 Martillos
Materiales menos abrasivos
Un rotor golpea el material contra placas y rejillas. Es frecuente en caliza, yeso, carbón y ciertos procesos industriales. Humedad y abrasividad condicionan la selección.
Partes: rotor, eje, martillos, placas de impacto, rejilla, rodamientos y carcasa.
2.8 Móviles y semimóviles
ROM / construcción
Integran tolva, alimentador, chancador, estructura y correas; pueden usar orugas o estructura semimóvil. El accionamiento puede ser eléctrico, diésel-hidráulico o diésel-eléctrico según el diseño.
Retos: estabilidad, polvo, accesos, suministro eléctrico y logística de mantenimiento.
Tipo
Mecanismo
Uso habitual
Ventaja
Aspecto a evaluar
Giratorio
Compresión continua
Primario de gran minería
Gran capacidad
Fundaciones, inversión y mantenimiento especializado
Mandíbulas
Compresión intermitente
Canteras, plantas móviles
Robustez
Capacidad y flujo pulsante
Cono
Manto contra cóncavo
Secundario/terciario
Roca dura
Alimentación, cámara, CSS y circuito
Impacto
Impacto de alta velocidad
Áridos/reciclaje
Forma de partícula
Desgaste en material abrasivo
Rodillos/sizer
Corte y compresión
Carbón y material blando
Puede limitar finos
No apto para toda roca dura
HPGR
Compresión de lecho
Pre-molienda y circuitos mineros
Potencial eficiencia
Alimentación y control especializado
3. Chancador de mandíbula
Fotos de chancadores de mandíbula
Placas de mandíbula · CommonsMandíbula subterránea · CommonsCámara de chancado · Commons
Esquema conceptual, no a escala. El mecanismo real puede ser de simple o doble efecto, según el diseño.
Componentes principales
Bastidor: estructura fundida, fabricada o combinada que resiste las cargas del ciclo de chancado.
Mandíbula fija y móvil: portan placas dentadas o corrugadas reemplazables.
Eje excéntrico y rodamientos: convierten la rotación del accionamiento en movimiento oscilante.
Placa toggle / sistema de articulación: transmite esfuerzos y en algunos diseños actúa como elemento de protección frente a sobrecargas.
Volantes, poleas y transmisión: almacenan energía cinética y transfieren potencia del motor.
Ajuste de descarga: determina el CSS (closed-side setting, abertura en lado cerrado), que influye en el tamaño de producto.
Fabricación industrial: flujo paso a paso
Especificación y cálculo: definir capacidad, tamaño máximo de alimentación, CSS, dureza, abrasividad, cargas, vida de diseño y normas. Modelar con análisis estructural y de fatiga.
Diseño 3D y planos: desarrollar bastidor, alojamiento de rodamientos, articulaciones, protecciones, lubricación, puntos de izaje y accesos de mantenimiento. Verificar interferencias y montaje.
Fabricación del bastidor: según el modelo, producir piezas fundidas de acero o conjuntos soldados de placas estructurales. En piezas soldadas, preparar bordes, controlar secuencia y aporte térmico y aplicar inspección según procedimiento calificado.
Alivio de tensiones o tratamiento especificado: cuando lo exijan material y diseño, realizar el tratamiento con ciclo controlado y trazabilidad.
Mecanizado de precisión: fresar superficies de apoyo, mandrinar alojamientos coaxiales, mecanizar asientos, caras de unión y superficies de ajuste. Medir geometría y acabado según plano.
Producción de eje y excéntrica: seleccionar acero aleado apropiado, forjar o mecanizar según diseño, tratar térmicamente cuando corresponda y verificar dureza, concentricidad, rectitud y posibles defectos internos.
Placas de mandíbula: fabricar por fundición de acero al manganeso u otra aleación validada para el mineral. Controlar composición, tratamiento térmico, dureza y defectos de fundición.
Ensamblaje: instalar rodamientos, eje, excéntrica, toggle, volantes, placas y sistema de ajuste siguiendo secuencias, herramientas y pares del fabricante.
Pruebas de fábrica: inspección dimensional, ensayos no destructivos indicados, verificación de lubricación, giro sin carga, vibración, temperatura y protecciones.
Instalación en planta: comprobar fundación, nivelación, pernos de anclaje, alineación del accionamiento, tolva, alimentador y descarga a correa. Ejecutar puesta en marcha por personal competente.
Materiales habituales (según diseño)
El bastidor puede ser de acero fundido o acero estructural soldado; ejes y excéntricas suelen usar aceros de ingeniería tratados; las placas de mandíbula suelen usar acero al manganeso resistente al impacto y endurecible por deformación. Rodamientos, sellos, pernos, poleas y correas se seleccionan por carga, velocidad, contaminación y régimen de trabajo. No se deben sustituir grados de material sin aprobación de ingeniería.
Maquinaria y procesos de fábrica
Modelado CAD/CAE, corte por plasma o láser para placas apropiadas, oxicorte de piezas gruesas cuando corresponda, biselado, soldadura calificada, horno de tratamiento térmico, torno pesado, fresadora, mandrinadora, rectificadora, grúas puente, equipos de metrología, ultrasonido/partículas magnéticas según plan de inspección y banco de pruebas.
Ventajas, límites y usos
Es habitual como equipo primario cuando se busca una máquina robusta que admita bloques grandes. La capacidad real depende de la abertura, densidad aparente, forma de roca, alimentación y CSS. La descarga suele alimentar una correa mediante una tolva o chute; una parrilla o precribador puede retirar finos antes del equipo y reducir trabajo innecesario.
El elemento cónico se mueve excéntricamente dentro de una cámara cóncava. Suele emplearse en instalaciones de gran tonelaje con alimentación continua.
Cono secundario/terciario
Utiliza un manto móvil y cóncavos estacionarios para comprimir la roca. Puede operar en circuito abierto o cerrado con harnero.
Diagrama simplificado de un cono. La arquitectura exacta varía entre familias de equipos.
Fabricación y montaje, a nivel industrial
Diseño de cámara: definir perfil de manto y cóncavo, rango de CSS, capacidad, distribución de alimentación, protección contra intriturables y estrategia de revestimientos.
Carcasa y bastidor: fabricar por fundición o construcción soldada validada, seguido de mecanizado de superficies de unión, alojamientos y referencias geométricas.
Eje principal y excéntrica: producir con acero de ingeniería especificado, tratamiento y ensayos conforme al diseño. Verificar ajustes y alineación con instrumentos calibrados.
Conjunto de accionamiento: montar motor, acoplamiento o transmisión, engranajes, sistema hidráulico y/o de lubricación según arquitectura. Confirmar alineación y limpieza interna.
Revestimientos: fundir y tratar manto y cóncavos con aleación resistente al desgaste; inspeccionar geometría, asiento y trazabilidad del lote.
Instrumentación: incorporar sensores de temperatura, presión, vibración, posición, nivel y detección de condiciones anormales cuando estén especificados.
Pruebas y puesta en servicio: revisar circulación de lubricante, presión, fugas, giro, interbloqueos, sistema de ajuste y funcionamiento sin carga antes de introducir roca gradualmente.
Materiales y maquinaria
Se usan aceros fundidos o soldados para bastidores; aceros aleados para ejes y engranajes; aleaciones de acero al manganeso y otras formulaciones para revestimientos. En conos de roca muy abrasiva pueden evaluarse aleaciones específicas según mineralogía. La fábrica requiere fundición de gran tamaño o proveedores especializados, hornos, mecanizado pesado, equipos de izaje, metrología y ensayos no destructivos.
Diferencias prácticas
Giratorio: pensado para alto tonelaje y servicio primario continuo; requiere infraestructura importante y una alimentación bien diseñada.
Cono: se emplea normalmente después del primario; su rendimiento depende mucho de mantener la cámara correctamente alimentada.
Ambos: necesitan gestión de desgaste, lubricación, protección contra intriturables y procedimientos estrictos de bloqueo antes de intervenir.
5. Chancadores de impacto, martillos y VSI
Fotos de impactores
Impactor móvil Kleemann · CommonsPlanta de chancado con impactor · Commons
Impacto horizontal (HSI)
Un rotor con barras de impacto acelera el material contra placas de choque. Es común en caliza, áridos, demolición y reciclaje, y puede producir partículas de forma favorable. En mineral muy abrasivo, las barras y placas pueden desgastarse rápidamente, por lo que se debe evaluar costo por tonelada y disponibilidad de repuestos.
Proceso de fabricación típico
Diseñar carcasa, cámara, rotor, eje, soportes, placas de impacto y accesos para recambio.
Fabricar carcasa soldada o fundida; mecanizar apoyos y puntos de articulación; inspeccionar uniones críticas.
Fabricar y balancear dinámicamente el rotor como conjunto, con control de masa, concentricidad y velocidad de diseño.
Producir barras, martillos o placas de desgaste con aleaciones elegidas para el material procesado.
Montar rodamientos, accionamiento, resguardos, puertas enclavadas y sistema de ajuste de placas.
Realizar pruebas de giro, balanceo, vibración, enclavamientos y parada de emergencia antes de cargar material.
Impacto vertical (VSI)
El rotor acelera las partículas hacia un revestimiento de roca o yunques. Se utiliza a menudo para dar forma a áridos o producir arena manufacturada. En un circuito minero puede complementar otros chancadores para ajustar forma y tamaño, pero no es una solución universal para toda roca.
Chancador de martillos
Los martillos golpean el material y este puede pasar por una parrilla o rejilla de descarga. Resulta adecuado para ciertos materiales frágiles o de dureza moderada. La humedad, arcilla y abrasividad pueden causar pegado, obstrucción o desgaste elevado.
Control de riesgo: los rotores almacenan gran energía cinética. No abrir puertas ni retirar atascos con el equipo conectado o con el rotor en movimiento. Deben existir bloqueo y etiquetado, verificación de energía cero, resguardos enclavados y procedimiento de liberación de material atascado.
6. Rodillos, sizers y HPGR
Esquema: chancador de doble rodillo (izq.) y HPGR (der.)
No encontré una foto libre de HPGR/sizer; se muestra un esquema.
Chancadores de rodillos
Dos rodillos contrarrotantes toman el material por la abertura y lo comprimen. La separación controla el tamaño, junto con la granulometría de alimentación y las propiedades del material. Se aplican a carbón, caliza y materiales seleccionados cuando interesa limitar finos o controlar el producto.
Sizers de baja velocidad
Utilizan ejes con dientes que arrancan fragmentos de una corriente de material. Pueden tolerar bloques grandes y manejar algunos materiales húmedos o estratificados, pero la geometría de los dientes, la velocidad y el par deben corresponder al mineral y a la capacidad prevista.
HPGR: rodillos de molienda de alta presión
El material pasa entre dos rodillos, a menudo con superficies protegidas por studs o elementos resistentes al desgaste. Se comprime una cama de partículas, lo que genera microfisuras y reduce el tamaño. Su integración suele requerir tolva de alimentación, dosificación estable, control de nivel, transportadores, clasificación y recirculación de sobretamaño.
Fabricación típica de rodillos
Calcular par, fuerza de separación, flexión de ejes, fatiga, rigidez de bastidor y cargas de rodamientos.
Fabricar bastidor y alojamientos; mecanizar referencias y verificar paralelismo/alineación.
Producir ejes y cuerpos de rodillo mediante forja, fundición o construcción compuesta diseñada.
Aplicar tratamiento térmico y/o instalar superficies de desgaste según la especificación; verificar dureza y unión metalúrgica.
Montar rodamientos, reductores, motores, acoplamientos, tensores o sistema hidráulico de separación.
Comprobar giro, sincronización, separación, vibración, temperatura, protecciones y sistema de control.
La fabricación de rodillos HPGR es altamente especializada. No debe improvisarse la unión de studs, el ajuste de rodamientos, el dimensionamiento del bastidor ni la presión de trabajo: deben provenir del diseño del fabricante y de cálculos revisados.
3. Fabricación industrial paso a paso
Un chancador minero suele fabricarse por un OEM especializado, combinando fundición, forja, soldadura, mecanizado, tratamientos térmicos, montaje y ensayos. La secuencia cambia por modelo y componente; esta guía no es un plano de fabricación universal.
Revestimientos
Los mantos, cóncavos y placas de mandíbula suelen usar aceros al manganeso u otras aleaciones especificadas para impacto y abrasión. La química y tratamiento térmico deben seguir la especificación del fabricante.
Conjuntos mecánicos
Carcasas, bastidores, ejes, excéntricas y transmisiones se fabrican o compran con trazabilidad, se mecanizan e inspeccionan y luego se ensamblan con tolerancias controladas.
Definición de requisitos: mineral, tamaño máximo, t/h, granulometría, dureza, abrasividad, disponibilidad, ambiente, energía y criterios de aceptación.
Ingeniería y cálculos: geometría de cámara, cinemática, esfuerzos, fatiga, rigidez, rodamientos, transmisión, lubricación, hidráulica, accesos, guardas e interlocks.
Selección de materiales: acero estructural o fundido para bastidor; acero aleado tratado para ejes y engranajes; aleaciones resistentes al desgaste para revestimientos; bronces/aleaciones antifricción en apoyos donde corresponda; sellos, mangueras, cables y aislación apropiados al ambiente.
Fabricación de piezas: fundición, forja, corte térmico o mecánico, conformado, soldadura calificada o mecanizado desde pieza maciza, según el componente.
Tratamientos térmicos: temple, revenido, endurecimiento u otros procesos indicados por el diseño para lograr propiedades mecánicas y estabilidad dimensional.
Mecanizado de precisión: torneado, fresado, mandrinado, rectificado y taladrado en tornos CNC, fresadoras, mandrinadoras y centros de mecanizado. Controlar coaxialidad, concentricidad, planitud, rugosidad y tolerancias del plano.
Soldadura de estructuras: preparar juntas, aplicar WPS/PQR y soldadores calificados cuando aplique, controlar secuencia y aporte térmico; realizar inspección visual y END (UT, MT, PT o RT) según criticidad/especificación.
Inspección de materiales: certificados, composición, dureza, propiedades mecánicas, dimensiones, balanceo de rotores y END requeridos.
Montaje de subconjuntos: instalar ejes, excéntricas, bujes/rodamientos, engranajes, hidráulica, lubricación, sellos, sensores, motor y transmisión; verificar holguras, torque, alineación y limpieza según manual.
FAT de fábrica: revisar documentos, montaje, giro cuando sea posible, vibración, alarmas, sensores, lubricación, hidráulica, protecciones y lógica. Una prueba en vacío no demuestra por sí sola la capacidad con mineral.
Preservación y despacho: proteger superficies, sellar puertos, marcar centro de gravedad e izajes, embalar y entregar lista de bultos, certificados, manuales y planos de montaje.
Instalación en faena: revisar fundaciones, pernos, nivelación, grout cuando aplique, izaje, alineación, conexiones, guardas y protocolos antes de energizar.
Materiales por componente: qué verificar
Componente
Material típico (depende del diseño)
Control
Bastidor/carcasa
Acero estructural soldado o acero fundido
Certificados, soldadura, END, deformación y dimensiones
Eje principal/excéntrico
Acero aleado forjado y tratado
Tratamiento, dureza, rectitud, concentricidad, END
Manto/cóncavos/mandíbulas
Acero al manganeso u otra aleación OEM
Química, tratamiento, dureza, trazabilidad
Engranajes
Acero aleado con tratamiento apropiado
Perfil de diente, contacto, dureza, lubricación
Rodamientos/bujes
Acero para rodamientos, bronces o aleaciones antifricción según diseño
Holguras, limpieza, montaje y lubricación
Sellos/mangueras
Elastómeros compatibles con aceite, presión y temperatura
Compatibilidad, presión y fugas
Motor/cables
Motor industrial, cobre, aislamiento y terminales industriales
Placa, tensión, corriente, protecciones y aislamiento
Importante: no fabricar piezas críticas copiando dimensiones aproximadas ni mezclar componentes de modelos diferentes. Para fabricación o reparación se requieren planos OEM, cálculo, procedimientos aprobados y trazabilidad.
8. Materiales, desgaste y selección metalúrgica
Componente
Materiales frecuentes
Qué se busca
Bastidor
Acero fundido o estructura soldada con acero estructural/placa de ingeniería
Resistencia, rigidez, tenacidad y vida a fatiga.
Ejes y excéntricas
Aceros al carbono o aleados de ingeniería, con propiedades especificadas
Resistencia a flexión, torsión, fatiga y desgaste de apoyos.
Mantos, cóncavos y mandíbulas
Aceros resistentes al desgaste; acero al manganeso en aplicaciones de alto impacto; otras aleaciones según roca
Equilibrio entre resistencia al impacto, dureza y desgaste abrasivo.
Barras de impacto y martillos
Aleaciones de acero o hierro blanco alto cromo, según aplicación
Resistencia al impacto o abrasión según el material y la máquina.
Rodillos / studs HPGR
Acero base con protección superficial o elementos resistentes al desgaste
Resistir presión, abrasión, fatiga y desprendimiento de elementos.
Fijaciones
Pernos y tuercas de grado especificado
Pre-carga, resistencia y retención bajo vibración.
La dureza por sí sola no define el mejor material. Un material muy duro puede fracturarse si recibe impacto; uno tenaz puede desgastarse con rapidez en abrasión severa. La selección requiere mineralogía, pruebas de desgaste, historial operacional y análisis de costo por tonelada.
Variables que afectan el desgaste
Contenido de cuarzo y minerales abrasivos.
Resistencia y tamaño de las partículas, humedad y presencia de arcillas.
Perfil de cámara, distribución de alimentación, CSS y tiempo de uso.
Desalineación, pernos flojos, contaminación de lubricante y operación fuera de rango.
Calidad de fundición, tratamiento térmico, geometría y ajuste del revestimiento.
4. Integración con harneros, correas y acopios
Camión mina ROM
→
Tolva + parrilla rock breaker
→
Alimentador
→
Chancador primario
→
Correa descarga
Acopio grueso
→
Alimentador
→
Harnero
→
Chancador cono
→
Producto / molino
Circuito conceptual: puede incorporar bypass, recirculación, varias líneas, detectores de metales, imanes, supresión de polvo, básculas y redundancia.
Equipo auxiliar
Función
Falla y consecuencia
Controles
Tolva/parrilla
Recibir ROM y limitar bloques sobredimensionados
Puenteo/atasco: se interrumpe alimentación
Geometría, nivel, procedimiento de desatollo y rock breaker
Alimentador
Regular caudal al chancador
Flujo irregular, cámara vacía o sobrecarga
Velocidad, corriente, nivel y enclavamientos
Harnero
Separar tamaños y recircular sobretamaño
Mallas cegadas/rotas; mala clasificación
Inspección, vibración, mallas y muestreo granulométrico
Correa
Transferir mineral entre equipos y acopios
Desalineamiento, derrame, rotura, deslizamiento
Velocidad, pull-cord, desalineamiento, detector de rotura y raspadores
Chute
Dirigir material entre equipos
Atoro, desgaste, rebote o segregación
Liners, accesos de inspección y sensores de atasco
Imán/detector de metales
Reducir ingreso de elementos metálicos
Daño a revestimientos o detención
Pruebas funcionales, limpieza y lógica de parada
Control de polvo
Reducir material particulado
Exposición, visibilidad reducida, sensores sucios
Caudal, presión, filtros y captación
Interlocks y secuencia
Antes del chancador, los equipos aguas abajo deben estar disponibles. La secuencia habitual de arranque comienza por la descarga y continúa hacia la alimentación.
En una parada normal se corta la alimentación y se permite evacuar el material cuando el procedimiento lo indique; la lógica específica es la del OEM y el PLC de planta.
Pull-cord, falla crítica de lubricación, guardas o protección eléctrica ejecutan la acción de la matriz causa-efecto. No se deben puentear.
La capacidad del sistema está limitada por el cuello de botella: alimentador, harnero, correa, chute, acopio o equipo siguiente.
9. Cómo se complementa con correas, harneros y otros equipos
El chancador es solo un eslabón del circuito. La transferencia de material, la clasificación y el control de alimentación influyen directamente en capacidad, seguridad y desgaste.
Diagrama ilustrativo: el retorno de sobretamaño y la disposición de equipos dependen del circuito real. No representa un P&ID ni un plano de ingeniería.
Equipos que trabajan en conjunto
Tolva y alimentador
La tolva recibe el mineral y el alimentador regula el caudal. Alimentadores de placas son comunes para roca pesada; los vibratorios se seleccionan según material, tamaño y régimen.
Parrilla / grizzly
Retira finos que no necesitan chancado y puede limitar bloques sobredimensionados. El espaciamiento debe considerar tamaño, humedad y riesgo de atollo.
Correas transportadoras
Transportan producto entre equipos y acopios. Incluyen banda, poleas, rodillos, raspadores, tensado, estructura, accionamiento, guarderas, protecciones y sistemas de parada.
Chutes y tolvas de transferencia
Dirigen el flujo entre equipos. Deben controlar trayectoria, velocidad, impacto, desgaste, polvo y riesgo de obstrucción. El diseño de flujo de material evita zonas muertas.
Harneros vibratorios
Separan por tamaño. En circuito cerrado, el sobretamaño vuelve al chancador y el pasante continúa al siguiente proceso.
Imanes y detector de metales
Ayudan a retirar o detectar acero extraño que podría dañar equipos. La ubicación debe permitir retirar el metal con un procedimiento seguro.
Control e instrumentación
PLC/SCADA, sensores de nivel, velocidad, corriente, vibración, temperatura, presión, atollo y desalineamiento coordinan arranque, parada y alarmas.
Supresión de polvo
Encapsulado, extracción localizada, filtros o nebulización según riesgo y normativa. El agua debe ser compatible con el proceso y no provocar pegado o problemas aguas abajo.
Secuencia funcional típica
La tolva recibe material de camiones, cargadores o un sistema minero.
El alimentador regula la carga y, si existe, la parrilla separa finos.
El chancador primario reduce los bloques a un tamaño transportable.
Una tolva de descarga y un chute conducen el producto a la correa, con protección contra impacto y polvo.
La correa transporta a un acopio o a un harnero; los sensores controlan velocidad, desalineamiento y atollo.
El harnero separa tamaños. El sobretamaño retorna al chancador secundario/terciario y el producto correcto sigue a molienda o a otra etapa.
El sistema de control coordina interbloqueos: normalmente se confirma que el equipo aguas abajo está disponible antes de arrancar el equipo aguas arriba.
5. Casos publicados en Chile
Los siguientes datos proceden de informes técnicos y páginas corporativas públicas. Las configuraciones pueden cambiar con proyectos, mantenimiento y planes de operación; las cifras históricas no son una afirmación de la configuración exacta de hoy.
5.1 Minera Escondida — BHP
El informe técnico público de Escondida enumera cinco sistemas de chancado primario para diferentes áreas/destinos, incluidos equipos Fuller y Allis-Chalmers. La tabla describe tamaños de 54×74, 60×89 y 60×113 pulgadas, con capacidades publicadas entre 4.500 y 9.330 t/h y potencia indicada de 1.000 HP por unidad en esa tabla de referencia. Son especificaciones del informe, no una garantía de condición actual.
El objetivo del primario es reducir el ROM para transportarlo por correas a acopios y plantas concentradoras. En el circuito de sulfuros, aguas abajo se encuentran molienda SAG y de bolas; los pebble crushers reducen el sobre tamaño crítico descargado por los SAG y retornan material al circuito. Un chancador de pebbles no reemplaza al primario.
Para el proceso de óxidos, un informe técnico enumera dos conos secundarios MP-1000 de 1.000 HP con capacidad reportada de 1.523 t/h cada uno y tres terciarios MP-1000 de 1.000 HP con capacidad de 551 t/h cada uno, junto con harneros y tambores de aglomeración. Son datos documentales históricos de referencia.
Proyecto futuro: en marzo de 2026 BHP anunció el ingreso ambiental de una nueva concentradora para reemplazar capacidad histórica de Los Colorados. Está sujeto a aprobación y ejecución futura; el comunicado indicó potencial primera producción en 2031–2032 si se obtienen las aprobaciones necesarias.
El informe técnico NI 43-101 de Mantos Blancos describe chancadores giratorios de 42×65 pulgadas en el sistema primario, asociado a líneas con capacidad de manejo del orden de 5,5 Mt/año por línea en el diseño descrito. Para la Línea 1, el informe detalla un harnero primario de 8×20 pies y tres decks; chancado secundario Symons de 7 pies en circuito abierto; cuatro harneros terciarios de 8×20 pies; y dos conos Hydrocone CH870 EF incorporados para la etapa terciaria.
Capstone informa que el proyecto de desbottlenecking completado a fines de 2021 amplió la concentradora para procesar principalmente sulfuros a 7,3 Mt/año, aproximadamente 20.000 t/día. Documentos corporativos recientes describen dos plantas/líneas de chancado y dos líneas de molienda. Para diseño, repuestos o intervención debe utilizarse la revisión vigente del informe y los documentos OEM de la línea específica.
Cómo funciona el circuito: el giratorio reduce la roca ROM; las correas llevan el producto al acopio; los harneros separan tamaños; los conos reducen el sobretamaño; la recirculación en circuito cerrado controla el producto que llega a molienda.
Canteras y áridos: trenes móviles de mandíbula, cono, harnero y correas para bases granulares, gravilla y arena manufacturada.
Minería subterránea: mandíbulas, giratorios compactos o sizers según método de explotación, espacio y granulometría requerida.
Hierro, caliza y minerales industriales: selección según dureza y abrasividad; pueden utilizarse giratorios, mandíbulas, conos, rodillos o impactores.
6. Potencia, tensión, corriente, generadores y consumo
Los grandes chancadores mineros suelen usar motores eléctricos industriales alimentados desde subestaciones de la faena. La tensión, corriente nominal, método de arranque y protección se obtienen de la placa, planos unilineales y estudio eléctrico aprobado; no existe una cifra universal para todos los chancadores.
Aplicación
Potencia orientativa (muy dependiente del modelo)
Alimentación posible
Consideración
Mandíbula móvil/áridos
Decenas a varios cientos de kW
400–690 V en equipos pequeños/medianos, según diseño
Red eléctrica o planta móvil diésel-eléctrica
Cono secundario/terciario
Cientos de kW; existen modelos mineros del orden de 750–1.000 HP o superiores
690 V o media tensión según potencia y arquitectura
Considerar auxiliares, hidráulica, harnero y alimentador
Giratorio primario
Cientos de kW hasta más de 1 MW según modelo
Habitualmente media tensión en grandes instalaciones, según diseño
Subestación, protección, análisis de arranque y continuidad
HPGR
Varios accionamientos; potencia total potencialmente elevada
Según motores, variadores y red de planta
Control de torque, velocidad, presión y reparto de carga
Estimación de corriente trifásica
I ≈ P ÷ (√3 × V × η × cos φ)
P es potencia eléctrica de entrada en W; V es tensión entre fases; η eficiencia y cos φ factor de potencia. Si P es potencia mecánica de placa, incluir eficiencia.
Ejemplo ilustrativo: motor de 750 kW mecánicos, 6,6 kV, eficiencia 0,96 y factor de potencia 0,88 → corriente aproximada a plena carga de 76 A. Un arranque directo puede demandar varias veces la corriente nominal; un arrancador suave o variador modifica el perfil.
No dimensionar cables o protecciones con este ejemplo. El cálculo real incluye demanda, caída de tensión, cortocircuito, selectividad, armónicos, tierra, método de arranque, altitud, temperatura y normativa.
¿Se utilizan generadores diésel?
En una gran mina, los chancadores primarios y correas principales normalmente se conectan a la red de la faena mediante subestaciones; no suele ser práctico alimentarlos permanentemente desde un generador diésel aislado. Los grupos electrógenos se emplean para respaldo de cargas críticas, construcción, campamentos, equipos móviles o ubicaciones remotas. Un generador de respaldo no necesariamente puede arrancar un chancador grande.
Para estimar un generador hay que conocer kW, kVA, factor de potencia, cargas simultáneas, secuencia de arranque, transitorios, respuesta de tensión/frecuencia, altitud, temperatura, combustible y armónicos.
No basta sumar HP nominales: la corriente de arranque y la caída de tensión pueden ser el factor limitante.
En equipos móviles diésel-eléctricos, el motor diésel puede accionar un alternador que alimenta motores eléctricos; no es equivalente a conectar cualquier chancador a un grupo convencional.
Consumo energético
La energía es potencia media real multiplicada por tiempo. Una carga que promedia 600 kW durante 20 horas consume 12.000 kWh (12 MWh); esto es solo un ejemplo matemático, no el consumo de una faena específica.
kWh/tEnergía consumida ÷ toneladas procesadas
kW medioDemanda real, no solo potencia de placa
Factor de cargaPotencia media / potencia nominal
DisponibilidadTiempo disponible / tiempo requerido según definición
7. Encendido, operación y detención
Secuencia explicativa de alto nivel: el procedimiento oficial del fabricante, PLC y faena siempre prevalece.
Antes del arranque
Permiso y coordinación: confirmar autorización, zona despejada, comunicación y ausencia de personal interviniendo el equipo.
Lubricación e hidráulica: confirmar nivel, presión, temperatura, flujo y ausencia de fugas según límites OEM.
Equipos aguas abajo: verificar correas, harneros, colectores y receptores disponibles; arrancar en secuencia automatizada, habitualmente de descarga hacia alimentación.
Permisivos: revisar protecciones, E-stop, comunicación y alarmas bloqueantes. Nunca puentear seguridades.
Arranque controlado: seguir manual OEM; revisar corriente, vibración, ruido, temperatura y presión antes de aumentar alimentación.
Incrementar tonelaje: llevar gradualmente a consigna aprobada y observar nivel de cámara, potencia, t/h, granulometría y correas.
Detención normal
Cortar alimentación: evitar que siga entrando mineral a una cámara que se detendrá.
Evacuar material: dejar que el circuito transporte material remanente cuando el procedimiento lo indique.
Detener secuencialmente: usar la lógica del PLC/OEM, sin improvisar la secuencia.
Registrar: causa, hora, alarmas, tonelaje remanente y trabajos requeridos.
Detención de emergencia
Ante riesgo a personas, vibración severa, incendio, daño mecánico o pérdida crítica de lubricación, actuar según procedimiento de emergencia. El equipo puede quedar con material atrapado y energía almacenada; no reiniciar sin investigar la causa, inspeccionar y autorizar.
LOTO / bloqueo y etiquetado: antes de retirar guardas, entrar a una zona peligrosa, liberar atascos o intervenir, aislar y verificar energía cero de todas las fuentes: eléctrica, hidráulica, neumática, gravitacional, mecánica y almacenada. La ausencia de movimiento no demuestra energía cero.
8. Mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo
Por turno / diario
Fugas, ruidos, vibración y temperatura.
Niveles, presión y caudal de lubricación.
Corriente/potencia, tonelaje y alarmas.
Derrames, polvo, guardas, sensores y correas.
Registrar tendencias antes de que evolucionen a falla.
Programado
Análisis de aceite y filtros.
Desgaste de mantos, cóncavos, placas y revestimientos.
Pernos, holguras, alineación y transmisión.
Pruebas de pull-cord, sensores y enclavamientos.
Mallas, poleas, raspadores y empalmes de correa.
Parada mayor
Plan de izaje, repuestos, herramientas especiales y personal competente.
Desmontaje y medición según manual OEM.
END cuando lo indiquen ingeniería y especificación.
Revestimientos, eje/excéntrica, rodamientos y transmisión.
Montaje, torque, alineación, prueba y liberación documentada.
Variables de diagnóstico
Variable
Qué puede indicar
Acción
Corriente / kW
Cambio de carga, sobrecarga, cámara vacía o dureza distinta
Correlacionar con t/h, tamaño y condición del circuito
Presión/temperatura de aceite
Lubricación, enfriamiento, contaminación o restricción
Investigar alarmas y tendencia antes de exceder límites OEM
Vibración/ruido
Desbalance, holgura, rodamiento o condición anormal
Diagnóstico especializado y parada según severidad
Desgaste de revestimientos
Cambio de cámara, capacidad o granulometría
Medir con método OEM y planificar repuesto/parada
t/h y P80
Desgaste, mala alimentación, harnero cegado o circuito desbalanceado
Muestreo, análisis y ajuste autorizado
Microparadas
Atascos, sensores, correas o auxiliares
Clasificar por causa raíz y cuantificar toneladas perdidas
KPIs
DisponibilidadTiempo disponible / tiempo requerido
MTBFTiempo operativo / fallas funcionales
MTTRTiempo de reparación / reparaciones
t/hToneladas / horas efectivas
kWh/tEnergía / toneladas procesadas
Costo de desgastePiezas y revestimientos / tonelada
10. Cómo seleccionar y dimensionar correctamente
La selección preliminar compara alternativas; el dimensionamiento final requiere pruebas de material, curvas del fabricante y diseño de proceso.
Dato de entrada
Por qué importa
Capacidad t/h promedio, punta y horas de operación
Determina tamaño del equipo, potencia, tolvas, correas y redundancia.
Tamaño máximo y curva granulométrica de alimentación
Define abertura de entrada, necesidad de parrilla y riesgo de bloqueo.
Dureza, resistencia, abrasividad y mineralogía
Influye en mecanismo de fractura, potencia, selección de revestimiento y costo de desgaste.
Humedad, arcilla y temperatura
Puede causar pegado, cegado de harneros y obstrucciones en chutes.
Granulometría objetivo y proporción de finos
Define CSS, cámara, número de etapas y clasificación.
Altitud, temperatura ambiente y polvo
Afecta enfriamiento, motores, instrumentación, sellos y mantenimiento.
Disponibilidad de energía y repuestos
Condiciona accionamiento, redundancia y costo total de ciclo de vida.
Espacio, fundaciones y logística
Define equipo fijo, modular, móvil o semimóvil, transporte e izaje.
Conceptos clave
CSS: abertura en el lado cerrado de la cámara; afecta tamaño de producto y capacidad.
Relación de reducción: relación orientativa entre tamaño de alimentación y producto; depende de cómo se midan los tamaños.
Capacidad nominal: no debe confundirse con capacidad garantizada bajo cualquier material.
Disponibilidad: considera mantenimiento, atascos, cambio de revestimientos y suministro de repuestos.
Costo por tonelada: suma energía, desgaste, mano de obra, detenciones y costos de capital.
Buena práctica: solicitar al proveedor una propuesta basada en datos reales de mineral, garantía de capacidad y granulometría, potencia, consumo estimado, vida de revestimientos, límites operacionales, lista de repuestos, plan de mantenimiento y alcance de montaje.
9. Planos esquemáticos didácticos
Estos dibujos son conceptuales, no están a escala ni sirven para fabricar, montar o intervenir equipos. Para ello se necesitan planos OEM del modelo exacto y planos de fundación aprobados.
9.1 Sección conceptual de un giratorio
La arquitectura real puede incluir spider, excéntrica, Hydroset, engranajes, lubricación, sensores y protecciones no representados aquí.
9.2 Sección conceptual de mandíbula
9.3 Circuito cerrado con recirculación
Acopio grueso
→
Alimentador
→
Chancador cono
→
Harnero
→
Producto
El sobretamaño del harnero retorna al chancador. El diseño real determina bypass, proporción de recirculación, equipos y controles.
10. Seguridad operacional
Aplicar bloqueo/etiquetado y verificar energía cero antes de intervenir.
Respetar zonas de exclusión, guardas, pasarelas, barandas, puntos de izaje y cargas admisibles.
No desatollar manualmente tolvas/cámaras sin procedimiento específico, equipos adecuados y control de caída de roca.
Controlar polvo respirable, ruido, vibración, tránsito de equipos móviles y atrapamiento.
Solo personal autorizado debe intervenir sistemas eléctricos, protecciones, izaje y mantenimiento especializado.
Tras una parada de protección, identificar y corregir la causa antes de restablecer. Nunca puentear interlocks para recuperar producción.
Material formativo: fabricación, energización, selección de generadores, reparación y operación requieren personal competente, manual OEM, procedimientos de la faena, ingeniería aprobada y normativa chilena vigente.
14. Glosario breve
Término
Significado
ROM
Run of mine: mineral tal como sale de la mina.
CSS
Closed-side setting: abertura en lado cerrado del chancador.
OSS
Open-side setting: abertura en lado abierto, según el tipo de equipo.
Harnero
Equipo de clasificación por tamaño mediante mallas o superficies de cribado.
Chute
Conducto de transferencia de material entre equipos.
HPGR
High Pressure Grinding Rolls: rodillos de molienda de alta presión.
VSI / HSI
Impacto de eje vertical / impacto de eje horizontal.
END
Ensayos no destructivos, como ultrasonido o partículas magnéticas.
PLC / SCADA
Controlador lógico programable / sistema de supervisión y adquisición de datos.
MTBF / MTTR
Tiempo medio entre fallas / tiempo medio de reparación.
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