2.mejoras codelco

Universidad de Santiago de ChileMetso 12-14 Noviembre 2008, Santa Cruz-Chile

CODELCO CHILE CODELCO CHILE -- DIVISION ANDINADIVISION ANDINA

MEJORAS EN PLANTA DE MEJORAS EN PLANTA DE CHANCADO FINOCHANCADO FINO


DIVISIDIVISIÓÓN ANDINA CODELCO N ANDINA CODELCO -- CHILECHILE

RTChuquicamat

aSalvador

Andina

El Teniente

San FelipeLos Andes

SANTIAGO

Saladillo

Llay LlayVentanas

Valparaíso

SanAntonio

Sector Río Blanco

Línea de Pertenencia

Línea de Pertenencia Sector Sur

Sur

Cráter

Océ

ano

Pací

fico

División Andina, ubicada en plena cordillera a 36 Km. de la ciudad de Los Andes, se transforma en 1998 en una Andina Expandida, logrando un incremento en el nivel de tratamiento de 33.500 toneladas por día a 64.000 toneladas por día.

RTChuquicamat

aSalvador

Andina

El Teniente

San FelipeLos Andes

SANTIAGO

Saladillo

Llay LlayVentanas

Valparaíso

SanAntonio

Sector Río Blanco



Sur

Cráter

Océ

ano

Pací

fico

RTChuquicamat

aSalvador

Andina

El Teniente

San FelipeLos Andes

SANTIAGO

Saladillo

Llay LlayVentanas

Valparaíso

SanAntonio

Sector Río Blanco



Sur

Cráter

Océ

ano

Pací

fico



72.000


Límite Propiedad Minera

Limites de Propiedad

Sur Sur3,900

Don Luis3,600

Río Blanco3,000

3,500


Codelco Chile - División Andina

1,036 %Cu0,016 %Mo

25.994.816 (TMS / AÑO)

87,4 % Rec.Cu54,5 % Rec.Mo

Concentrado de Cobre

796509 (TMS/Año)234970 (Ton Cu-año)

29,5 %: Cu27.5 %: Fe0,2 %: As

9 % Humedad

Concentrado de Mo

5.904 (Ton-Conc/año)

2.226 (Ton Mo-año)

PRODUCTOS

RAJOS ( 34 % ) 8.513 KTMS

SUBTERRANEA ( 66 %)16.503 KTMS

Concentrador

Mina


Situación Inicial:• 4 secciones con Chancadores Terciarios Symons

Cabeza corta.• 3 Chancadores cuaternarios Symons• 11 harneros Tyler modificados 8 x 16 pies• Operación: en forma manual• Tratamiento máximo: 35.200 tpd, 5% +1/2”

Esto obligó a efectuar una serie de mejoras en la planta terciaria, tanto en equipamiento como en los esquemas de automatización de éstos.

INTRODUCCION


Objetivos:

• Aumento de Tratamiento.• Mejorar calidad de producto.• Unificar criterios de operación.

INTRODUCCION


2.1. INCORPORACION CHANCADORES HP800


Antecedentes• Año 2003: se estudia desarrollar un esquema de

automatización que ayude a operar los chancadores terciarios de manera uniforme.

• Se pretende aumentar el tratamiento de cada sección.• Asegurar una operación confiable, permanente y libre de daños

y atollos.• Se había desarrollado una estrategia de control en base a

controladores PI convencionales con resultados parcialmente exitosos.

2.2. DESARROLLO ESTRATEGIAS DE CONTROL AUTOMATICO


Antecedentes• La estrategia de control no era capaz de funcionar en forma

permanente.• Debía ajustarse la sintonía del controlador de manera

periódica.• La lógica de control no controlaba la sección en forma integral,

por lo tanto no incluía otras condiciones, tales como:• La exigencia requerida a los motores de los harneros de

alimentación y descarga.• Nivel de llenado de la olla del chancador• Control de la descarga de los chancadores.



Diseño• La nueva estrategia de control se desarrolló con lógica difusa.• Se consideró un esquema multivariable, con el fin de

condicionar la operación del chancador considerando todas las variables relevantes del sistema.

• No fue necesario incorporar instrumentación adicional, y se utilizó lo existente siendo un desarrollo de software solamente.



Componentes• Control Primario: Control de corriente consumida por el motor

del chancador respecto de un setpoint ingresado por el operador desde consola.

• La regulación (modo automático), dosifica la carga fresca al chancador modificando la velocidad de los alimentadores.

• El Controlador Primario condiciona su operación de acuerdo a las condiciones de la sección de chancado.



Condicionantes del control por corriente (Restricciones y Emergencias)

• Sobrecalentamiento del motor del chancador (modelo i2t Multilin)

• Alta corriente consumida por el motor• Alto nivel de la olla (aplicable a HP800)• Alta corriente consumida por el motor del harnero de

alimentación• Alta corriente consumida por el motor del harnero de descarga• Capacidad de tratamiento del chancador (aplicable a HP800)



Modicon Quantum114 CPU 434 12

Estación de DesarrolloConcept 2.5 SR2

Servidor iFix Estaciones de Operación iFix

Chancado Terciario Chancado Cuaternario

uLogix uLogix

Red Ethernet

Señales Entrada/Salida

HP800 HP800

Sistema de Control Planta de Chancado


Velocidad Alimentadores

Estado Alimentadores

i Motor Chancador

SP i Motor Chanc.

Man/Auto

Objetivo Controlador

i Harnero Alimentación

i Harnero Salida

i2t Motor Chancador.Restricciones Controlador

ControladorCorrienteChancador

Esquema de Control Symons


+ u

0

- u

- Ur

- Ue

DeFuzzy

Lógica deControl en Operación

Normal

VelocidadAlimentadores

+

+

15 seg.

dedt

e(t)

-+

SetPoint

Corriente Chancador

Fuzzy

di2tdt

i2t

i2t

Fuzzy

i(t)Corriente HarneroAlimentación

Fuzzy

i(t)

CorrienteHarneroDescarga

Fuzzy

Esquema de Control Symons

Lógica deEvaluación

Restriccionesy

Emergencias


Velocidad Alimentadores

Estado Alimentadores

i Motor Chancador

SP i Motor Chanc.

Man/Auto

Objetivo ControladorControladorCorrienteChancador

Esquema de Control HP800

Restricciones Controlador

i Harnero Alimentación

i Harnero Salida

Ton. Descarga.


+ u

0

- u

- Ur

- Ue

DeFuzzy

Lógica deControl en Operación

Normal

Lógica deEvaluación

Restriccionesy

Emergencias

15 seg.

VelocidadAlimentadores

+

+

dedt

e(t)

-+

SetPoint

Corriente Chancador

Fuzzy

di(t)dt

i(t)Corriente Chancador

Fuzzy

i(t)Corriente HarneroAlimentación

Fuzzy

i(t)

CorrienteHarneroDescarga

Fuzzy

w(t)

TonelajeDescargaChancador

Fuzzy

Esquema de Control HP800


Tratamiento

Alimentador

Cte.Chanc.

Cte.Harn.Sal

i2t

Cte.Harn.Ent

SetPoint

Tratamiento

Alimentador

Cte.Chanc.

Cte.Harn.Sal

i2t

Cte.Harn.Ent

SetPoint

Resultados


Tratamiento

Alimentador

Cte.Chanc.

Cte.Harn.Sal

Nivel Olla

Cte.Harn.Ent

SetPoint

Tratamiento

Alimentador

Cte.Chanc.

Cte.Harn.Sal

Ton.Descarg

Cte.Harn.Ent

SetPoint

Nivel Olla

Resultados


3. Resultados y Discusión3.1. Incorporación Chancadores HP800

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

Sep-02

Ene-03

Jun-03

Nov-03

Abr-04

Sep-04

Feb-05

Jul-05

Dic-05

May-06

Oct-06

Mar-07

Fecha

Trat

. Efe

ct C

hanc

ado

1200

1250

1300

1350

1400

1450

1500

1550

1600

Trat

. Efe

ct. M

olin

oIncorporación Hp-800

Incorporación Hp-800

Aumento Granulometria Molienda


• Evolución del +1/2” a la alimentación de molino

3.1. Incorporación ChancadoresHP800

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Sep-02

Ene-03

Jun-03

Nov-03

Abr-04

Sep-04

Feb-05

Jul-05

Dic-05

May-06

Oct-06

Mar-07

Fecha

+1/2

"

1150

1200

1250

1300

1350

1400

1450

1500

1550

1600

Trat

. Efe

ct. M

olie

nda


Evolución del F80 de alimentación a la molienda

6000

7000

8000

9000

10000

11000

12000

Sep-02

Ene-03

Jun-03

Nov-03

Abr-04

Sep-04

Feb-05

Jul-05

Dic-05

May-06

Oct-06

Mar-07

Fecha

F80

um

1300

1350

1400

1450

1500

1550

1600

1650

Trat

. Efe

ct. m

olin

o

3.1. Incorporación ChancadoresHP800


• Comparación de los F80, F50 y F20 y P80, P50 y P20 descarga de los Chancadores

Comparación Symons & HP800

0

500010000

15000

20000

2500030000

35000

4000045000

50000

Tam

año

(mic

ras)

F80 45191.60 45673.86

P80 15362.79 12925.84

F50 27676.91 28251.07

P50 10148.49 6408.53

F20 12887.52 14843.11

P20 3525.86 1318.49

Symons HP 800


Comparación de las razones de reducción entre los Symon’s y los HP-800

Comparación Symons & HP800

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

Raz

ón d

e R

educ

ción

RR 80 2.94 3.60RR 50 2.74 4.54RR 20 3.67 12.34

Symons HP 800


Razones Reducción HPnº2 & HPnº4 a 13mm

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00R

azón

de

Red

ucci

ón

RR 80 4.15 3.05RR 50 5.47 3.62RR 20 16.95 7.74

HP nº2 HP nº4


IP histórico de la planta de chancado

Consumo KW-Hr/TMS

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

Año

IP (K

W-H

r/TM

S)

CUATERNARIO 0,86 0,82 0,77 0,68 0,68 0,69

TERCIARIO 0,65 0,67 0,74 0,82 0,82 0,78

2003 2004 2005 2006 2007 2008


Evolución del Tratamiento Efectivo entre la Operacion Automatica y Manual en la Sec. A

0

100

200

300

400

500

600

29-12-04 08-04-05 17-07-05 25-10-05 02-02-06

Fecha

Trat

amie

nto

efec

tivo

(TPH

)

Operación Automática Operación Manual

Sección A

Evolución del tratamiento efectivo entre la Operacion Automatica y Manual en la Sec. B

0

100

200

300

400

500

600

700

29-12-04 08-04-05 17-07-05 25-10-05 02-02-06

Fecha

Trat

amie

nto

efec

tivo

(TPH

)

Operación Automática Operación Manual Sección B

Evolución del Tratamiento Efectivo entre la Operacion Automatica y Manual en la Sec. C

0

100

200

300

400

500

600

700

29-12-04 08-04-05 17-07-05 25-10-05 02-02-06

Fecha

Trat

amie

nto

efec

tivo

(TPH

)

Operación Automática Operación Manual

Sección C

Evolución del Tratamiento Efectivo entre la Operacion Automatica y Manual en la Sec. D

0100200300400500600700800

29-12-04 08-04-05 17-07-05 25-10-05 02-02-06

Fecha

Trat

amie

nto

efec

tivo

(TPH

)

Operación Automática Operación Manual Sección D

3.2. Desarrollo de una Estrategia de control Automático


Diferencia promedio mensual del tratamiento efectivo (tph) entre el sistema automático y la operación manual.

3.2. Desarrollo de una Estrategia de control AutomáticoDiferencia Tratamiento efectivo (Auto - Man)

-40

-20

0

20

40

60

80

100

Aum

ento

de

trata

mie

nto

(TPH

)

Sec.A 42.5 64.1 68.2 62.6 53.7 69.8 75.9 55.9 61.5 24.4 24.6 35.2 53.1

Sec.B 59.3 32.8 44.9 82.7 59.9 37.2 46.5 55.2 74.0 4.9 56.6 -20.3 44.4

Sec.C 24.7 19.0 26.8 36.7 66.1 71.9 76.1 71.4 49.8 31.5 62.3 46.4 48.7

Sec.D -13.8 -12.5 35.1 16.5 33.8 75.1 43.4 8.0 76.0 91.9 65.8 89.2 42.7

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Pond


• De todo lo expuesto anteriormente, se concluye lo siguiente: Con la incorporación de los chancadores HP800 se logra aumentar el tratamiento y mejorar la granulometría producto de la planta de chancado fino.Producto de las mejoras obtenidas en la granulometría producto, se detiene un chancador cuaternario.Al evaluar la granulometría del los HP800 con la granulometría de los chancadores Symons, se aprecia claramente que los primeros generan un mejor producto y esto afectó positivamente en el tratamiento de la planta de molienda convencional.No hay mayor diferencia en las Razones de Reducción RR80 entre los chancadores Symons y HP800, pero hay una diferencia notoria, cuando se compara RR50 y RR20 (ultra finos).

4. CONCLUSIONES


El sistema de control automático logró unificar criterios de operación, y se logra un aumento considerable en el tratamiento efectivo de la planta, 53 tph en la sección A, 44 tph en la sección B, 48 tph en la sección C y 42 tph en la sección D como media anual. Aumentando un 11% en la capacidad. La estrategia de control automático eliminó las detenciones por protección i2t, manteniendo la continuidad operacional de la planta.Al incorporar la protección por corriente de los harneros, se elimino los derrames de mineral en los pisos por sobrecarga de estos. La estrategia de control automático fue entregado a la operación constituyéndose en forma estándar de operar dichas instalaciones

4. CONCLUSIONES


• PREGUNTAS

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