Cómo Seleccionar el Tamaño de Abertura Correcto para una Criba Vibratoria

La abertura de la criba es uno de los parámetros más importantes que influyen en la separación granulométrica. Sin embargo, elegir una abertura no consiste simplemente en hacerla coincidir con el tamaño requerido del producto.

Una abertura nominal de 10 mm no produce necesariamente un corte exacto de 10 mm. El resultado real también depende de la inclinación de la criba, el espesor del medio de cribado, la forma de la abertura, la forma de las partículas, la humedad, la proporción de partículas de tamaño cercano, el área abierta, la profundidad del lecho y la distribución de la alimentación.

Antes de modificar la abertura, conviene entender cómo funciona una criba vibratoria. El cribado depende de la estratificación y del contacto repetido entre las partículas y la superficie de cribado. Una partícula solo puede atravesar una abertura cuando llega a ella con una orientación adecuada.

Esta guía explica cómo definir, comparar, seleccionar, medir y ajustar el tamaño de abertura sin tratarlo como un parámetro aislado.

¿Qué Significa la Abertura de una Criba?

La abertura es el espacio libre a través del cual pueden pasar las partículas. No incluye el alambre, la barra ni la parte sólida que rodea el orificio.

La forma de especificar la abertura depende de su geometría y de la construcción del medio de cribado.

Aberturas cuadradas

Una abertura cuadrada se especifica normalmente mediante la distancia libre entre dos alambres adyacentes en ambas direcciones.

Por ejemplo:

• 10 × 10 mm significa una abertura libre de 10 mm de ancho y 10 mm de largo.

• El diámetro del alambre no forma parte del tamaño indicado.

• Una especificación completa también debe indicar el diámetro y el material del alambre.

Aberturas rectangulares o ranuradas

Una abertura ranurada se expresa mediante dos dimensiones, por ejemplo, 5 × 20 mm.

También debe indicarse la orientación de la ranura con respecto al flujo del material. Una ranura paralela al flujo puede comportarse de manera diferente a una ranura transversal, especialmente cuando la alimentación contiene partículas alargadas o laminares.

Aberturas redondas

Una abertura redonda se especifica por su diámetro libre. No debe suponerse que una abertura redonda de 10 mm ofrece el mismo resultado de separación o la misma área abierta que una abertura cuadrada de 10 mm.

Aberturas moldeadas de poliuretano o caucho

Los paneles de poliuretano y caucho pueden utilizar aberturas cónicas. En este caso, debe comprobarse si la dimensión indicada corresponde a:

• La entrada superior;

• La garganta mínima;

• La abertura inferior;

• O la abertura nominal del fabricante.

Esta distinción es importante al comparar paneles moldeados con malla metálica tejida.

Abertura de Criba vs Número de Malla vs Diámetro del Alambre

La abertura, el número de malla y el diámetro del alambre describen características diferentes.

Para una malla tejida regular con aberturas cuadradas:

p = w + d

Donde:

• p = paso;

• w = abertura libre;

• d = diámetro del alambre.

Si las dimensiones están expresadas en milímetros:

Número de malla ≈ 25,4 ÷ (w + d)

Por lo tanto, el número de malla por sí solo no es suficiente. Dos mallas pueden tener el mismo número de malla, pero aberturas libres diferentes debido a distintos diámetros de alambre.

Para aplicaciones mineras, de áridos e industriales, es más claro especificar:

Abertura en mm + diámetro del alambre + material + tipo de tejido o panel

Por Qué la Abertura Nominal No Equivale al Tamaño Real de Separación

La abertura nominal es una dimensión física del medio de cribado. El tamaño real de corte es el resultado de separación obtenido durante el funcionamiento.

Inclinación de la criba

En una cubierta inclinada, las partículas se aproximan a las aberturas formando un ángulo. La abertura proyectada disponible puede ser menor que la abertura nominal medida perpendicularmente a la superficie.

Espesor del medio de cribado

Un panel grueso de poliuretano o caucho crea un canal de paso más profundo que una malla metálica fina. Aunque las aberturas superiores tengan la misma dimensión, un canal más profundo puede restringir partículas mal orientadas.

Forma de la abertura

Las aberturas cuadradas, ranuradas, redondas y cónicas presentan geometrías de paso diferentes. No son intercambiables únicamente porque compartan una dimensión nominal.

Forma de las partículas

Las partículas cúbicas o redondeadas se comportan de forma distinta a las partículas planas o alargadas. Una partícula alargada puede atravesar una ranura o una abertura cuadrada cuando se orienta por su dimensión más estrecha, aunque su longitud sea mayor que la abertura nominal.

Número de oportunidades de presentación

Las partículas no atraviesan la malla inmediatamente después de entrar en la criba. Primero deben estratificarse en el lecho y entrar repetidamente en contacto con la superficie. Una profundidad excesiva, una alimentación irregular o una cubierta demasiado corta reducen estas oportunidades.

Cegado, atascamiento y desgaste

Las aberturas bloqueadas reducen tanto la abertura efectiva como el área abierta. Las aberturas desgastadas o rotas pueden permitir el paso de partículas sobredimensionadas.

Por Qué es Importante el Área Abierta

El área abierta es la proporción de la superficie de cribado a través de la cual el material puede pasar teóricamente.

Para una malla metálica tejida con aberturas cuadradas:

Área abierta (%) = 100 × [w ÷ (w + d)]²

Donde:

• w = abertura libre;

• d = diámetro del alambre.

Compárense dos mallas con la misma abertura de 10 mm.

Abertura de 10 mm con alambre de 2 mm

Área abierta = 100 × [10 ÷ (10 + 2)]²

Área abierta ≈ 69,4%

Abertura de 10 mm con alambre de 4 mm

Área abierta = 100 × [10 ÷ (10 + 4)]²

Área abierta ≈ 51,0%

Ambas se describen como cribas de 10 mm, pero la primera ofrece una superficie de paso considerablemente mayor.

Una mayor área abierta puede mejorar la capacidad y las oportunidades de paso. Sin embargo, también puede implicar alambres más delgados, menor resistencia a impactos o una vida útil más corta.

La selección debe equilibrar:

• Capacidad;

• Precisión de separación;

• Vida útil;

• Carga de impacto;

• Riesgo de cegado;

• Frecuencia de sustitución;

• Coste operativo total.

Cómo Elegir la Forma de la Abertura

Aberturas cuadradas

Son la opción estándar para la clasificación general y suelen proporcionar una separación predecible para partículas relativamente cúbicas.

Ventajas:

• Especificación clara;

• Adecuadas para muchas aplicaciones secas;

• Buen equilibrio entre precisión y capacidad.

Limitaciones:

• Las partículas de tamaño cercano pueden atascarse;

• Algunas partículas alargadas pueden atravesarlas;

• El material fino y húmedo puede cegar las aberturas.

Aberturas ranuradas

Pueden aumentar el área abierta y la capacidad. También pueden reducir el atascamiento si se seleccionan correctamente sus dimensiones y orientación.

Resultan útiles para:

• Partículas alargadas;

• Clasificación de alta capacidad;

• Algunas operaciones de deshidratación;

• Alimentaciones con muchas partículas de tamaño cercano.

Su principal limitación es que las partículas largas o laminares pueden atravesar la ranura y contaminar el producto fino.

Aberturas redondas

Se utilizan con frecuencia en chapas perforadas y superficies de trabajo pesado. Ofrecen una estructura resistente y pueden ser adecuadas para aplicaciones gruesas o con fuertes impactos.

No debe sustituirse una abertura cuadrada por una abertura redonda del mismo tamaño sin comprobar la distribución granulométrica y el área abierta.

Aberturas cónicas

Son habituales en paneles moldeados de poliuretano y caucho. El ensanchamiento del canal puede facilitar la salida de la partícula una vez que entra en la abertura.

No solucionan por sí solas una mala distribución de la alimentación, una humedad excesiva o una abertura incorrecta.

Medios autolimpiantes

Las mallas autolimpiantes pueden ser útiles para materiales pegajosos, irregulares o difíciles de cribar. Sus alambres flexibles reducen la permanencia de partículas de tamaño cercano.

Debe comprobarse que soporten el tamaño de alimentación, la carga de impacto y el sistema de soporte existente.

Cómo Elegir el Tamaño de Abertura Correcto

Paso 1: Definir la especificación del producto

Antes de seleccionar una abertura, determine:

• Tamaño máximo permitido en el producto pasante;

• Tamaño mínimo aceptable en el rechazo;

• Contaminación permitida;

• Fracción de árido requerida;

• Requisito de alimentación del equipo posterior;

• Si la operación es clasificación, precribado, deslamado o deshidratación.

Una tolerancia estrecha requiere una configuración más controlada que un precribado grueso.

Paso 2: Analizar toda la distribución granulométrica

Obtenga un análisis granulométrico representativo de la alimentación.

Preste atención a:

• Tamaño máximo;

• Porcentaje ya inferior al corte;

• Porcentaje próximo al corte;

• Forma de las partículas;

• Contenido de finos;

• Variaciones entre periodos de producción.

Una alta proporción de partículas de tamaño cercano suele requerir mayor superficie efectiva y una selección más cuidadosa.

Paso 3: Comprobar humedad, arcilla y adherencia

La humedad y la arcilla pueden reducir el área abierta efectiva aunque la abertura nominal sea correcta.

Las posibles medidas incluyen:

• Ranuras;

• Aberturas cónicas;

• Mallas autolimpiantes;

• Cribado en húmedo;

• Prelavado;

• Mejor distribución de alimentación;

• Menor profundidad del lecho.

No aumente automáticamente la abertura para combatir el cegado. Podría permitir el paso de partículas gruesas fuera de especificación.

Paso 4: Seleccionar la forma de abertura

• Use aberturas cuadradas como punto de partida para partículas cúbicas.

• Compare ranuras cuando el problema principal sea la capacidad o el atascamiento.

• Considere perforaciones redondas para aplicaciones gruesas y pesadas.

• Considere medios cónicos o autolimpiantes para alimentaciones difíciles.

Paso 5: Seleccionar el medio de cribado y su espesor

Las opciones habituales incluyen:

• Malla metálica tejida;

• Chapa perforada;

• Paneles de poliuretano;

• Paneles de caucho;

• Malla autolimpiante.

Dos medios con una abertura nominal de 10 mm pueden ofrecer capacidades diferentes debido a su espesor, área abierta y geometría del canal.

Paso 6: Calcular y comparar el área abierta

Compare el área abierta efectiva y no solamente el número de abertura.

Una abertura más pequeña con una gran área abierta puede procesar más material que un panel más grueso, con una abertura mayor pero poca área abierta.

Paso 7: Validar la selección en condiciones reales

Tome muestras representativas de:

• Alimentación;

• Rechazo;

• Producto pasante.

Registre:

• Capacidad;

• Distribución granulométrica;

• Cegado y atascamiento;

• Desgaste;

• Profundidad del lecho;

• Distribución de la alimentación;

• Cambios de humedad.

Modifique una sola variable cada vez. Si se cambian simultáneamente la abertura, la inclinación, la velocidad y el caudal, será difícil determinar qué ajuste produjo el resultado.

Para seleccionar la máquina completa, además de la abertura, consulte cómo elegir una criba vibratoria industrial.

Ejemplo: Selección para un Corte de 10 mm

Alimentación seca con partículas cúbicas

Puede utilizarse una abertura cuadrada cercana al corte como punto de partida. Después deben analizarse las muestras de producto para confirmar el resultado real.

Alimentación con partículas alargadas o laminares

Compare aberturas cuadradas y ranuradas. Las ranuras pueden aumentar la capacidad, pero también permitir el paso de partículas largas.

Alimentación húmeda con finos

No aumente inmediatamente la abertura. Compruebe primero:

• Cegado;

• Arcilla;

• Distribución;

• Profundidad del lecho;

• Tipo de malla;

• Posibilidad de cribado húmedo o prelavado.

El producto pasante se vuelve demasiado grueso

Compruebe:

• Aberturas desgastadas;

• Malla o paneles rotos;

• Juntas abiertas;

• Secciones mal instaladas;

• Aberturas localmente sobredimensionadas;

• Método de muestreo.

Cómo Medir Correctamente la Abertura

Antes de inspeccionar la cubierta, detenga y aísle el equipo de acuerdo con el procedimiento de seguridad de la planta.

Malla metálica tejida

1. Limpie la superficie.

2. Seleccione una zona no deformada ni excesivamente desgastada.

3. Mida el espacio libre, no la distancia de centro a centro.

4. Mida en ambas direcciones.

5. Repita la medición en varios puntos fijos.

6. Registre el diámetro del alambre.

7. Compare con la especificación original y los registros anteriores.

Paneles de poliuretano y caucho

Registre:

• Abertura superior;

• Garganta mínima;

• Forma;

• Espesor;

• Desgaste local;

• Grietas, roturas y juntas dañadas.

Utilice siempre las mismas posiciones para controlar la tendencia de desgaste.

Cómo Ajustar la Abertura Según los Resultados

Si el problema de clasificación aparece junto con vibración anormal, temperatura elevada de rodamientos, ruido estructural o movimiento desigual, investigue también las condiciones mecánicas. Modificar la abertura no corrige una avería del equipo.

Errores Comunes

• Seleccionar la abertura únicamente según el tamaño objetivo;

• Considerar que número de malla y abertura son lo mismo;

• Maximizar el área abierta sin considerar el desgaste;

• Aumentar la abertura para resolver cualquier cegado;

• Ignorar el desgaste progresivo;

• Modificar la malla sin analizar alimentación, rechazo y pasante.

Conclusión

La abertura correcta no puede seleccionarse únicamente a partir del tamaño objetivo. Deben considerarse conjuntamente:

• Corte y tolerancia del producto;

• Distribución granulométrica;

• Partículas de tamaño cercano;

• Forma de partículas;

• Humedad y arcilla;

• Geometría de abertura;

• Espesor del medio;

• Área abierta;

• Vida útil;

• Condiciones reales de operación.

Utilice los cálculos para establecer un punto de partida y confirme el resultado mediante muestreos representativos. No existe un factor universal que sustituya las pruebas realizadas con el material real.

Selección de la Criba Completa

Después de determinar la abertura y el medio de cribado, seleccione la máquina según el tamaño de alimentación, la capacidad, el número de fracciones, el área de cubierta y el movimiento requerido.

Para clasificación de alta capacidad y transporte controlado del material, consulte la Criba Vibratoria Lineal de XINGAONAI.

Para áridos, canteras y clasificación media o gruesa, consulte la Criba Vibratoria Circular de XINGAONAI.