Manual técnico · Minería · Chile

Chancadores mineros e industriales

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

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.

Camión minero (CAEX)200–400 tTolva de descargaChancadorprimarioCorrea transportadoraAcopio de mineralRompe-rocas (pick)Excavadora / pala carga el camiónControl: cámaras,sensores, interlock
Proceso: camión minero → tolva → chancador primario → correa → acopio
  1. Carguío: pala o excavadora carga camiones de gran tonelaje.
  2. Descarga: el camión retrocede a la tolva; un rompe-rocas rompe bolones que traban la boca.
  3. Alimentación: el alimentador (placas o vibratorio) regula el flujo hacia el chancador.
  4. Chancado primario: reduce la roca ROM; la descarga cae a una correa.
  5. Transporte: correas, a veces de kilómetros, con detectores de metal e imanes.
  6. Acopio y reclamo: el mineral se almacena y alimenta la planta con alimentadores.
  7. Etapas siguientes: harneros, conos secundarios/terciarios y molienda en circuito cerrado.

Fotografías del proceso

Excavadora alimentando una planta de chancado
Excavadora alimentando una planta de chancado · Commons
Cargador frontal y chancador
Cargador frontal y chancador · Commons
Camión con piedra chancada
Camión con piedra chancada · Commons
Correa transportadora
Correa transportadora · Commons
Correa de goma llevando grava
Correa de goma llevando grava · Commons
Separador magnético sobre correa
Separador magnético sobre correa · Commons
Correa en minería
Correa 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.

Chile

Mina Chuquicamata, Chile (R. Jahn, CC BY-SA)
Mina Chuquicamata, Chile (R. Jahn, CC BY-SA) · fuente: Wikimedia Commons
Panorámica de Chuquicamata, Calama
Panorámica de Chuquicamata, Calama · fuente: Wikimedia Commons

Chancadores y plantas

Chancador de roca en faena minera
Chancador de roca en faena minera · fuente: Wikimedia Commons
Detalle de la cámara de chancado
Detalle de la cámara de chancado · fuente: Wikimedia Commons
Mandíbulas y placas de desgaste
Mandíbulas y placas de desgaste · fuente: Wikimedia Commons
Placas de mandíbula (piezas de desgaste)
Placas de mandíbula (piezas de desgaste) · fuente: Wikimedia Commons
Engranajes y transmisión de un chancador
Engranajes y transmisión de un chancador · fuente: Wikimedia Commons
Chancador en una mina de cobre (Superior, Arizona)
Chancador en una mina de cobre (Superior, Arizona) · fuente: Wikimedia Commons
Mandíbula subterránea (cámara de chancado en mina)
Mandíbula subterránea (cámara de chancado en mina) · fuente: Wikimedia Commons
Montaje de un gran chancador giratorio (1912)
Montaje de un gran chancador giratorio (1912) · fuente: Wikimedia Commons
Cargador frontal alimentando una planta de chancado
Cargador frontal alimentando una planta de chancado · fuente: Wikimedia Commons
Planta móvil de chancado sobre orugas
Planta móvil de chancado sobre orugas · fuente: Wikimedia Commons

Minería chilena: dónde hay chancado

Faena / grupoRegiónChancado típico
Codelco Chuquicamata / Ministro Hales / Radomiro TomásAntofagasta (Calama)Rajo/subterránea; chancado primario y correas largas a concentradora y lixiviación
Escondida (BHP)AntofagastaPrimarios giratorios, pebble crushers, óxidos con conos y harneros
CollahuasiTarapacáChancado primario y correa a acopio, molienda SAG
Spence (BHP), Centinela, Sierra Gorda, Quebrada BlancaAntofagasta/TarapacáConcentradoras y lixiviación con chancado multietapa
Mantos Blancos (Capstone)AntofagastaGiratorio primario, Symons y Hydrocone, circuito cerrado
Candelaria, Caserones, Cerro Negro, ZaldívarAtacama/AntofagastaChancado primario + conos/harneros según planta
Los Pelambres, Los Bronces, Andina, El TenienteCoquimbo/Valparaíso/O'HigginsAltitud, subterránea y rajo; chancado primario, correas largas y túneles
Hierro (CMP) y caliza/cementoAtacama/Coquimbo/otrasMandíbula, 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"

Araña / Spider Cóncavos (Mn) Manto Móvil Sistema Hydroset

Esquema funcional de conminución primaria por compresión nutante continua.

GIRATORIO PRIMARIO (60x113")

Giratorio primario

Compresión nutante continua para ROM de gran tamaño.

MANDÍBULA BLAKE / DOUBLE TOGGLE

Mandíbula Blake / doble toggle

Biela, placa toggle y mandíbula móvil contra la fija.

CONO SHORT HEAD / PEBBLES

Cono short head / pebbles

Chancado secundario/terciario de alta velocidad.

HPGR LECHO DENSO (300 BAR)

HPGR (lecho denso)

Rodillos con lecho de partículas a alta presión.

MINERAL SIZER DOBLE EJE DENTADO

Sizer de doble eje dentado

Dos ejes dentados que rompen sin generar muchos finos.

IMPACTO CENTRÍFUGO VSI / HSI

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.

ExcéntricaVolanteAlimentación ROMProducto (CSS)Mandíbula fija(placa de desgaste)Mandíbula móvil+ palanca (toggle)
Corte de un chancador de mandíbula
Excéntrica + piñónMotorAlimentación ROMCóncavos (bowl liner)Manto (mantle)DescargaAraña (spider)+ eje principal
Corte de un chancador giratorio primario
Mina(camiones)Chancado primariogiratorioCorreaoverlandAcopio(stockpile)Alimentador+ correaHarnero(screen)Conos sec./terc. (circuitocerrado)Retorno porcorreaMolienda SAG / bolasFlotación
Circuito de chancado: mina → primario → correa → acopio → harnero/conos → molienda
Red / subestación110–220 kVTransformadora 6,6 kV / 690 VTablero MT / CCMinterruptor + protecc.Arrancador suaveo variador (VFD)Motor delchancador (kW)Auxiliares: lubricación,hidráulica, enfriamientoRespaldo: grupoelectrógeno (cargas críticas)
Diagrama unilineal simplificado de alimentación eléctrica
1. Permisivos(LOTO liberado,sin traba)2. Lubricacióne hidráulicaen marcha3. Arranquechancador envacío4. Correas yalimentadoraguas abajo→arribaDetención:cortar alimentaciónVaciar cámara(chancar hasta vacío)Parar chancadorluego correasAislar + LOTO+ bloqueo
Secuencia de arranque (arriba) y detención (abajo)

2. Tipos principales de chancadores

Fotografías por tipo

Giratorio (Kreiselbrecher)
Giratorio (Kreiselbrecher) · Commons
Mandíbula
Mandíbula · Commons
Conos de planta de áridos
Conos de planta de áridos · Commons
Impactor móvil
Impactor móvil · Commons
Planta móvil de escombros
Planta móvil de escombros · Commons
Giratorio histórico (Gates)
Giratorio histórico (Gates) · Commons
Chancador giratorio instalado

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.
Chancador de mandíbula en fábrica

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.
Chancador de cono en planta concentradora

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.
Diagrama de planta móvil con mandíbula, cono, harnero y correas

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.
TipoMecanismoUso habitualVentajaAspecto a evaluar
GiratorioCompresión continuaPrimario de gran mineríaGran capacidadFundaciones, inversión y mantenimiento especializado
MandíbulasCompresión intermitenteCanteras, plantas móvilesRobustezCapacidad y flujo pulsante
ConoManto contra cóncavoSecundario/terciarioRoca duraAlimentación, cámara, CSS y circuito
ImpactoImpacto de alta velocidadÁridos/reciclajeForma de partículaDesgaste en material abrasivo
Rodillos/sizerCorte y compresiónCarbón y material blandoPuede limitar finosNo apto para toda roca dura
HPGRCompresión de lechoPre-molienda y circuitos minerosPotencial eficienciaAlimentación y control especializado

3. Chancador de mandíbula

Fotos de chancadores de mandíbula

Placas de mandíbula
Placas de mandíbula · Commons
Mandíbula subterránea
Mandíbula subterránea · Commons
Cámara de chancado
Cámara de chancado · Commons
BastidorMandíbula fijaMandíbula móvilPlacas de desgasteDescargaEntrada de roca
Esquema conceptual, no a escala. El mecanismo real puede ser de simple o doble efecto, según el diseño.

Componentes principales

Fabricación industrial: flujo paso a paso

  1. 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.
  2. Diseño 3D y planos: desarrollar bastidor, alojamiento de rodamientos, articulaciones, protecciones, lubricación, puntos de izaje y accesos de mantenimiento. Verificar interferencias y montaje.
  3. 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.
  4. Alivio de tensiones o tratamiento especificado: cuando lo exijan material y diseño, realizar el tratamiento con ciclo controlado y trazabilidad.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. Ensamblaje: instalar rodamientos, eje, excéntrica, toggle, volantes, placas y sistema de ajuste siguiendo secuencias, herramientas y pares del fabricante.
  9. Pruebas de fábrica: inspección dimensional, ensayos no destructivos indicados, verificación de lubricación, giro sin carga, vibración, temperatura y protecciones.
  10. 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.

4. Chancadores giratorios y de cono

Fotos de giratorios y conos

Giratorio
Giratorio · Commons
Montaje de un giratorio grande
Montaje de un giratorio grande · Commons
Conos
Conos · Commons
Corte de cono
Corte de cono · Commons

Giratorio primario

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.

Carcasa / bastidorCóncavoMantoConjunto excéntricoDescargaEje / conjunto superior
Diagrama simplificado de un cono. La arquitectura exacta varía entre familias de equipos.

Fabricación y montaje, a nivel industrial

  1. Diseño de cámara: definir perfil de manto y cóncavo, rango de CSS, capacidad, distribución de alimentación, protección contra intriturables y estrategia de revestimientos.
  2. Carcasa y bastidor: fabricar por fundición o construcción soldada validada, seguido de mecanizado de superficies de unión, alojamientos y referencias geométricas.
  3. Eje principal y excéntrica: producir con acero de ingeniería especificado, tratamiento y ensayos conforme al diseño. Verificar ajustes y alineación con instrumentos calibrados.
  4. Conjunto de accionamiento: montar motor, acoplamiento o transmisión, engranajes, sistema hidráulico y/o de lubricación según arquitectura. Confirmar alineación y limpieza interna.
  5. Revestimientos: fundir y tratar manto y cóncavos con aleación resistente al desgaste; inspeccionar geometría, asiento y trazabilidad del lote.
  6. Instrumentación: incorporar sensores de temperatura, presión, vibración, posición, nivel y detección de condiciones anormales cuando estén especificados.
  7. 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

5. Chancadores de impacto, martillos y VSI

Fotos de impactores

Impactor móvil Kleemann
Impactor móvil Kleemann · Commons
Planta de chancado con impactor
Planta 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

  1. Diseñar carcasa, cámara, rotor, eje, soportes, placas de impacto y accesos para recambio.
  2. Fabricar carcasa soldada o fundida; mecanizar apoyos y puntos de articulación; inspeccionar uniones críticas.
  3. Fabricar y balancear dinámicamente el rotor como conjunto, con control de masa, concentricidad y velocidad de diseño.
  4. Producir barras, martillos o placas de desgaste con aleaciones elegidas para el material procesado.
  5. Montar rodamientos, accionamiento, resguardos, puertas enclavadas y sistema de ajuste de placas.
  6. 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

AlimentaciónProductoDoble rodilloLecho de partículasHPGR (alta presión)Producto + finos
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

  1. Calcular par, fuerza de separación, flexión de ejes, fatiga, rigidez de bastidor y cargas de rodamientos.
  2. Fabricar bastidor y alojamientos; mecanizar referencias y verificar paralelismo/alineación.
  3. Producir ejes y cuerpos de rodillo mediante forja, fundición o construcción compuesta diseñada.
  4. Aplicar tratamiento térmico y/o instalar superficies de desgaste según la especificación; verificar dureza y unión metalúrgica.
  5. Montar rodamientos, reductores, motores, acoplamientos, tensores o sistema hidráulico de separación.
  6. 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.

Manto cónico resistente al desgaste

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.
Chancador ensamblado en fábrica

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.
  1. Definición de requisitos: mineral, tamaño máximo, t/h, granulometría, dureza, abrasividad, disponibilidad, ambiente, energía y criterios de aceptación.
  2. Ingeniería y cálculos: geometría de cámara, cinemática, esfuerzos, fatiga, rigidez, rodamientos, transmisión, lubricación, hidráulica, accesos, guardas e interlocks.
  3. 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.
  4. Fabricación de piezas: fundición, forja, corte térmico o mecánico, conformado, soldadura calificada o mecanizado desde pieza maciza, según el componente.
  5. Tratamientos térmicos: temple, revenido, endurecimiento u otros procesos indicados por el diseño para lograr propiedades mecánicas y estabilidad dimensional.
  6. 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.
  7. 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.
  8. Inspección de materiales: certificados, composición, dureza, propiedades mecánicas, dimensiones, balanceo de rotores y END requeridos.
  9. Montaje de subconjuntos: instalar ejes, excéntricas, bujes/rodamientos, engranajes, hidráulica, lubricación, sellos, sensores, motor y transmisión; verificar holguras, torque, alineación y limpieza según manual.
  10. 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.
  11. 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.
  12. Instalación en faena: revisar fundaciones, pernos, nivelación, grout cuando aplique, izaje, alineación, conexiones, guardas y protocolos antes de energizar.

Materiales por componente: qué verificar

ComponenteMaterial típico (depende del diseño)Control
Bastidor/carcasaAcero estructural soldado o acero fundidoCertificados, soldadura, END, deformación y dimensiones
Eje principal/excéntricoAcero aleado forjado y tratadoTratamiento, dureza, rectitud, concentricidad, END
Manto/cóncavos/mandíbulasAcero al manganeso u otra aleación OEMQuímica, tratamiento, dureza, trazabilidad
EngranajesAcero aleado con tratamiento apropiadoPerfil de diente, contacto, dureza, lubricación
Rodamientos/bujesAcero para rodamientos, bronces o aleaciones antifricción según diseñoHolguras, limpieza, montaje y lubricación
Sellos/manguerasElastómeros compatibles con aceite, presión y temperaturaCompatibilidad, presión y fugas
Motor/cablesMotor industrial, cobre, aislamiento y terminales industrialesPlaca, 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

ComponenteMateriales frecuentesQué se busca
BastidorAcero fundido o estructura soldada con acero estructural/placa de ingenieríaResistencia, rigidez, tenacidad y vida a fatiga.
Ejes y excéntricasAceros al carbono o aleados de ingeniería, con propiedades especificadasResistencia a flexión, torsión, fatiga y desgaste de apoyos.
Mantos, cóncavos y mandíbulasAceros resistentes al desgaste; acero al manganeso en aplicaciones de alto impacto; otras aleaciones según rocaEquilibrio entre resistencia al impacto, dureza y desgaste abrasivo.
Barras de impacto y martillosAleaciones de acero o hierro blanco alto cromo, según aplicaciónResistencia al impacto o abrasión según el material y la máquina.
Rodillos / studs HPGRAcero base con protección superficial o elementos resistentes al desgasteResistir presión, abrasión, fatiga y desprendimiento de elementos.
FijacionesPernos y tuercas de grado especificadoPre-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

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 auxiliarFunciónFalla y consecuenciaControles
Tolva/parrillaRecibir ROM y limitar bloques sobredimensionadosPuenteo/atasco: se interrumpe alimentaciónGeometría, nivel, procedimiento de desatollo y rock breaker
AlimentadorRegular caudal al chancadorFlujo irregular, cámara vacía o sobrecargaVelocidad, corriente, nivel y enclavamientos
HarneroSeparar tamaños y recircular sobretamañoMallas cegadas/rotas; mala clasificaciónInspección, vibración, mallas y muestreo granulométrico
CorreaTransferir mineral entre equipos y acopiosDesalineamiento, derrame, rotura, deslizamientoVelocidad, pull-cord, desalineamiento, detector de rotura y raspadores
ChuteDirigir material entre equiposAtoro, desgaste, rebote o segregaciónLiners, accesos de inspección y sensores de atasco
Imán/detector de metalesReducir ingreso de elementos metálicosDaño a revestimientos o detenciónPruebas funcionales, limpieza y lógica de parada
Control de polvoReducir material particuladoExposición, visibilidad reducida, sensores suciosCaudal, presión, filtros y captación

Interlocks y secuencia

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.

Tolva ROMy parrillaAlimentadorde placasChancadorprimarioCorreatransportadoraAcopiointermedioHarnerovibratorioChancadorsecundarioProducto amolienda Auxiliares: imán / detector de metales, supresión de polvo, chutes, sensores de atollo,balanzas de correa, muestreo, PLC/SCADA, lubricación, extracción y mantenimiento.
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

  1. La tolva recibe material de camiones, cargadores o un sistema minero.
  2. El alimentador regula la carga y, si existe, la parrilla separa finos.
  3. El chancador primario reduce los bloques a un tamaño transportable.
  4. Una tolva de descarga y un chute conducen el producto a la correa, con protección contra impacto y polvo.
  5. La correa transporta a un acopio o a un harnero; los sensores controlan velocidad, desalineamiento y atollo.
  6. El harnero separa tamaños. El sobretamaño retorna al chancador secundario/terciario y el producto correcto sigue a molienda o a otra etapa.
  7. 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.

BHP — Escondida · Informe técnico de Escondida (PDF) · Proyecto nueva concentradora, 2026

5.2 Mantos Blancos — Capstone Copper

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.

Capstone Copper — Mantos Blancos · Informe técnico Mantos Blancos, enero 2022 · Annual Information Form 2025

5.3 Otros usos en Chile

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.

AplicaciónPotencia orientativa (muy dependiente del modelo)Alimentación posibleConsideración
Mandíbula móvil/áridosDecenas a varios cientos de kW400–690 V en equipos pequeños/medianos, según diseñoRed eléctrica o planta móvil diésel-eléctrica
Cono secundario/terciarioCientos de kW; existen modelos mineros del orden de 750–1.000 HP o superiores690 V o media tensión según potencia y arquitecturaConsiderar auxiliares, hidráulica, harnero y alimentador
Giratorio primarioCientos de kW hasta más de 1 MW según modeloHabitualmente media tensión en grandes instalaciones, según diseñoSubestación, protección, análisis de arranque y continuidad
HPGRVarios accionamientos; potencia total potencialmente elevadaSegún motores, variadores y red de plantaControl 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.

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

  1. Permiso y coordinación: confirmar autorización, zona despejada, comunicación y ausencia de personal interviniendo el equipo.
  2. Inspección visual: revisar guardas, accesos, herramientas retiradas, tolvas/chutes, derrames y condiciones anormales.
  3. Lubricación e hidráulica: confirmar nivel, presión, temperatura, flujo y ausencia de fugas según límites OEM.
  4. Equipos aguas abajo: verificar correas, harneros, colectores y receptores disponibles; arrancar en secuencia automatizada, habitualmente de descarga hacia alimentación.
  5. Permisivos: revisar protecciones, E-stop, comunicación y alarmas bloqueantes. Nunca puentear seguridades.
  6. Arranque controlado: seguir manual OEM; revisar corriente, vibración, ruido, temperatura y presión antes de aumentar alimentación.
  7. Incrementar tonelaje: llevar gradualmente a consigna aprobada y observar nivel de cámara, potencia, t/h, granulometría y correas.

Detención normal

  1. Cortar alimentación: evitar que siga entrando mineral a una cámara que se detendrá.
  2. Evacuar material: dejar que el circuito transporte material remanente cuando el procedimiento lo indique.
  3. Detener secuencialmente: usar la lógica del PLC/OEM, sin improvisar la secuencia.
  4. 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

VariableQué puede indicarAcción
Corriente / kWCambio de carga, sobrecarga, cámara vacía o dureza distintaCorrelacionar con t/h, tamaño y condición del circuito
Presión/temperatura de aceiteLubricación, enfriamiento, contaminación o restricciónInvestigar alarmas y tendencia antes de exceder límites OEM
Vibración/ruidoDesbalance, holgura, rodamiento o condición anormalDiagnóstico especializado y parada según severidad
Desgaste de revestimientosCambio de cámara, capacidad o granulometríaMedir con método OEM y planificar repuesto/parada
t/h y P80Desgaste, mala alimentación, harnero cegado o circuito desbalanceadoMuestreo, análisis y ajuste autorizado
MicroparadasAtascos, sensores, correas o auxiliaresClasificar 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 entradaPor qué importa
Capacidad t/h promedio, punta y horas de operaciónDetermina tamaño del equipo, potencia, tolvas, correas y redundancia.
Tamaño máximo y curva granulométrica de alimentaciónDefine abertura de entrada, necesidad de parrilla y riesgo de bloqueo.
Dureza, resistencia, abrasividad y mineralogíaInfluye en mecanismo de fractura, potencia, selección de revestimiento y costo de desgaste.
Humedad, arcilla y temperaturaPuede causar pegado, cegado de harneros y obstrucciones en chutes.
Granulometría objetivo y proporción de finosDefine CSS, cámara, número de etapas y clasificación.
Altitud, temperatura ambiente y polvoAfecta enfriamiento, motores, instrumentación, sellos y mantenimiento.
Disponibilidad de energía y repuestosCondiciona accionamiento, redundancia y costo total de ciclo de vida.
Espacio, fundaciones y logísticaDefine equipo fijo, modular, móvil o semimóvil, transporte e izaje.

Conceptos clave

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

Carcasa / bastidorCóncavosMantoEje principalDescargaEntrada de mineral

La arquitectura real puede incluir spider, excéntrica, Hydroset, engranajes, lubricación, sensores y protecciones no representados aquí.

9.2 Sección conceptual de mandíbula

Mandíbula fijaMandíbula móvilDescargaAlimentación

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

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

TérminoSignificado
ROMRun of mine: mineral tal como sale de la mina.
CSSClosed-side setting: abertura en lado cerrado del chancador.
OSSOpen-side setting: abertura en lado abierto, según el tipo de equipo.
HarneroEquipo de clasificación por tamaño mediante mallas o superficies de cribado.
ChuteConducto de transferencia de material entre equipos.
HPGRHigh Pressure Grinding Rolls: rodillos de molienda de alta presión.
VSI / HSIImpacto de eje vertical / impacto de eje horizontal.
ENDEnsayos no destructivos, como ultrasonido o partículas magnéticas.
PLC / SCADAControlador lógico programable / sistema de supervisión y adquisición de datos.
MTBF / MTTRTiempo medio entre fallas / tiempo medio de reparación.

11. Fuentes técnicas y referencias

Las imágenes externas pueden cambiar o requerir internet; sus derechos pertenecen a sus titulares. Los esquemas SVG son ilustraciones simplificadas, no planos de fabricación. Verificar datos y revisiones vigentes antes de tomar decisiones operacionales.