Cómo la optimización de un circuito de trituración aumentó en un 25% la productividad en una cantera española

Un programa de modernización en Canteras Cuadrado, uno de los productores de áridos consolidados en España, demuestra cómo enfocarse en una sola limitante en el circuito de trituración puede elevar el rendimiento en toda la planta y por qué identificar el equipo adecuado para las condiciones específicas de la faena importa tanto como el equipo mismo.

Todo circuito de trituración tiene un cuello de botella que define el límite máximo para todas las operaciones aguas abajo. En Canteras Cuadrado, una cantera operada por Canteras Ávila S.L., cerca de Tornadizos de Ávila, en la provincia de Ávila, España, este punto era su etapa de conminución. Su solución fue el punto de inicio para un programa de modernización más grande.

Instalaciones de Canteras Cuadrado cerca de Tornadizos de Ávila.

“Identificamos que la etapa de conminución era uno de los cuellos de botella en nuestro circuito de producción”, afirma Amador Cuadrado González, gerente general de Canteras Ávila S.L. “Como esta parte del proceso limita la alimentación hacia todas las etapas posteriores, cualquier aumento en su capacidad genera un efecto multiplicativo en la productividad general de la planta”.

La cantera de Canteras Cuadrado explota un macizo rocoso metamórfico compuesto por corneanas y pórfidos graníticos. Las propiedades geotécnicas del material (alta resistencia a la compresión, dureza y abrasividad) lo hacen especialmente apto para balasto ferroviario, áridos para carreteras, capas de rodadura y la construcción en general. Pero son estas mismas propiedades las que hacen que sea una alimentación exigente para los equipos de trituración. Como explica Cuadrado González, “la litología de nuestra faena acelera el desgaste en los elementos de trituración y exige que los equipos sean mecánicamente resistentes”.

Responsables de Canteras Cuadrado y de FLS junto al triturador de mandíbulas FLS EB 16-12 Pro.

Hacer que los equipos calzaran con ese desafío significaba comenzar analizando las condiciones específicas de la faena. Según José María Puente, gerente de ventas de minería para Iberia, Italia, Francia, Bélgica y Luxemburgo, en FLS, el proceso se enfocó en evaluar los materiales de alimentación altamente abrasivos de la faena y las limitaciones físicas de la planta existente, para identificar la solución más adecuada para el cuello de botella. “Los nuevos equipos tenían que caber en una planta que está actualmente en operación”, afirmó Puente. Esto agregó una “dimensión adicional al proyecto”, prosiguió, lo que hizo que la compatibilidad de espacio con las unidades que se estaban reemplazando fuera también un criterio de selección, al igual que la producción y el rendimiento ante el desgaste.

El diseño del circuito de la planta también influyó en la forma en que podía ejecutarse la mejora por etapas. El material procedente del frente de extracción ingresa a la planta a través de dos trituradores primarios de mandíbulas dispuestos en líneas paralelas independientes. Luego, el producto triturado se transporta a una pila de acopio intermedio que regula el flujo antes de alimentar dos trituradoras de cono secundarios dispuestos en paralelo. “Esta disposición ofrece redundancia operacional, permite hacer mantenimiento selectivo sin tener que detener la planta, regula el flujo entre etapas y garantiza una alimentación constante y homogénea en la etapa secundaria”, explica Cuadrado González.

El triturador de mandíbulas FLS EB 16-12 Pro es una máquina de simple efecto diseñada para la trituración primaria de roca con dureza media a alta con capacidades de hasta 1.200 toneladas por hora.

Además, la configuración en líneas paralelas también permite completar las mejoras sin generar una gran disrupción en la producción. Al reemplazar los equipos una línea a la vez, la cantera pudo mantener el nivel de las operaciones, a la vez que aumentaba progresivamente la capacidad y equilibraba el rendimiento dentro del circuito.

En una de las dos líneas primarias se reemplazó el triturador de mandíbulas existente de otro fabricante por un triturador de mandíbulas FLS EB 16-12 Pro, una máquina de simple efecto diseñada para la trituración primaria de roca con dureza media a alta con capacidades de hasta 1.200 toneladas por hora. La geometría de su cámara de trituración, junto con su amplia carrera y su ángulo de agarre optimizado, permite alcanzar tasas de producción hasta un 10% superiores a las de equipos comparables disponibles en el mercado. A su vez, sus volantes de inercia de gran tamaño atenúan los picos de consumo eléctrico y pueden reducir los costes energéticos hasta en un 25%, manteniendo una producción constante.

La geometría de su cámara de trituración, junto con su amplia carrera y su ángulo de agarre optimizado, permite alcanzar tasas de producción hasta un 10% superiores a las de equipos comparables disponibles en el mercado.

Los resultados en Canteras Cuadrado respaldan esto. Según los registros promediados reales de la planta, durante turnos de ocho horas, el nuevo triturador de mandíbulas alcanzó una producción normalizada de aproximadamente 526 tph, en comparación con un promedio histórico de cerca de 419 tph de la unidad que reemplazó. Esto resultó en una mejora del 25,6 % en la productividad de la trituración primaria. El resultado fue tan potente que Canteras Cuadrado, desde entonces, planificó la misma actualización para su línea primaria paralela, lo cual, se ha llevado a efecto en el mes de septiembre del presente año.

En el área de trituración secundaria se siguió una ruta de mejora similar, donde dos trituradores de cono, de un fabricante distinto a FLS, funcionaban anteriormente en paralelo. Uno de ellos se reemplazó por un triturador de cono FLS Raptor R450 de última generación con una alimentación de pórfido granítico de 0-300 mm para obtener un producto con tamaño objetivo de 0-63 mm, con un ajuste de lado cerrado de 40 mm y una tasa de alimentación nueva de 280 tph.

Triturador de cono FLS Raptor R450 de última generación.

El triturador de cono R450 combina una amplia abertura de alimentación, un diámetro de cabezal de 1,3 mt y una acción de triturado con punto de pivote elevado. Por lo tanto, puede aceptar material de alimentación hasta un 25% más grande que muchos diseños de la competencia a la vez que mantiene el mismo ajuste del lado cerrado. Igual de importante para una mejora en las operaciones actuales, el triturador de cono R450 se instaló en el mismo espacio que el triturador de cono que reemplazó, lo que evitó obras más disruptivas que sí hubieran sido necesarias con una alternativa de mayor tamaño.

Estas ganancias son casi iguales a las que se lograron en el triturador primario, con un aumento en la producción de entre 209 tph hasta aproximadamente 263 tph durante el primer año de operación. Juntas, ambas mejoras han creado un circuito con un rendimiento mayor y más equilibrado.

En operaciones que procesan roca altamente abrasiva, como la de Canteras Cuadrado, la eficiencia en el mantenimiento puede ser tan importante como la producción. La disminución en el tiempo necesario para reemplazar el revestimiento y en los requisitos de servicio se traducen directamente en una mayor disponibilidad y en horas productivas adicionales. Entonces, la selección del equipo nunca fue solo por el rendimiento; también fueron fundamentales para la elección la eficiencia del mantenimiento y la disponibilidad de los equipos.

El triturador de cono R450 se instaló en el mismo espacio que el triturador de cono que reemplazó, lo que evitó obras más disruptivas que sí hubieran sido necesarias con una alternativa de mayor tamaño.

La carcasa modular y las conexiones de tornillo patentados del chancador de mandíbulas EB 16-12 Pro simplifican el trabajo de mantenimiento, mientras que sus elementos de desgaste están optimizados para un reemplazo veloz, lo que permite reducir los tiempos de sustitución en hasta un 20%. Por su parte, el triturador de cono R450 elimina la necesidad de utilizar material de respaldo detrás de los revestimientos del cono, lo que elimina el tiempo de curado del ciclo de mantenimiento y agiliza considerablemente el cambio de revestimientos.

Estas reducciones en las detenciones planificadas se traducen directamente en más horas productivas y respaldan, junto con los datos de rendimiento, que los equipos seleccionados eran el calce perfecto para las condiciones específicas de la faena, y no una mejora genérica. “Analizando el circuito completo, podemos evaluar cómo las mejoras en una etapa de este impactarán los flujos y el rendimiento aguas abajo”, afirma Puente.

La perspectiva a nivel de sistema fue fundamental para encontrar el equilibrio ideal en Canteras Cuadrado. También ilustra un principio más amplio en la optimización del circuito de trituración: las mayores ganancias generalmente aparecen al identificar y eliminar un único obstáculo que limita el rendimiento en todo el proceso.

Lo que comenzó como una solución focalizada en un cuello de botella se convirtió en un mapa más amplio para el crecimiento en la producción, donde cada actualización se apoya en resultados demostrados que desbloquean la siguiente etapa de la mejora. Para Canteras Cuadrado, abordar una limitante en el corazón de su circuito ha entregado ganancias de capacidad medibles hoy junto con una ruta basada en evidencia para alcanzar una mayor optimización del proceso.