Nelver Benavides

8/11/2019 Nelver Benavides

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VISIN INTEGRAL DE LAS TECNOLOGAS PARA LAOPTIMIZACIN DE PROCESOS APLICADAS EN LA

CONCENTRADORA CUAJONE - SPCC Y ANLISIS DE LOS

FACTORES CLAVES QUE INFLUYEN EN EL XITO DE SUIMPLEMENTACIN

1. Benavides Nelver: Jefe Control de Procesos Concentradora Cuajone Southern Per

2. Llerena Ren: Gerente de la Concentradora Cuajone Southern Per

3. Gmez Alan: Gerente Regional de SGS Advanced Systems


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OBJETIVOS

Dar a conocer la visin de la optimizacin de los procesos.

RESMEN

Las tcnicas de control avanzado, la integracin de procesos ytecnologas ya no son consideradas por la industria minera comoconceptos exticos y de dudoso impacto productivo, sino que sonaceptadas como un eslabn ms en el proceso de la mejora

VISIN

Utilizar e integrar eficientemente las diferentes tecnologasdisponibles, en especial las tcnicas de control avanzado y la gestinen tiempo real para la optimizacin del proceso productivo, sindescuidar la mejora continua y el capital humano como verdaderos

incorporacin de mejoras a nivel de control avanzado, y dar aconocer los factores claves del xito.

Cuantificar los beneficios obtenidos

. Este trabajo presenta la visin de los autores y los casos

implementados exitosamente en la Concentradora Cuajone Southern Per y sobre un benchmark relacionado, respecto decmo pueden ser integradas las tecnologas en los diferentesprocesos de una planta.

ns rumen os e generac n e va or para nues ra organ zac n y suentorno.


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MINERALDE MINA CHANCADORA

PRIMARIA

PILA DE INTERMEDIOS

CELDAS DE FLOTACIONROUGHEROK-100 (30) + OK-160 (4)

ALMACENAMIENTODE FINOS

CHANCADORAS

SECUNDARIAS

MP-1000 (3)

CHANCADORASTERCIARIASNordberg HP-700 (7)

TOLVA

Molinosde Bolas

(10)

Slime

Sand

MINERALDE MINA CHANCADORA

PRIMARIA

PILA DE INTERMEDIOS

CELDAS DE FLOTACIONROUGHEROK-100 (30) + OK-160 (4)

ALMACENAMIENTODE FINOS

CHANCADORAS

SECUNDARIAS

MP-1000 (3)

CHANCADORASTERCIARIASNordberg HP-700 (7)

TOLVA

Molinos

de Bolas

(10)

Slime

Sand

OVERVIEWSistema ExpertoSistema Split On Line

Mejora de Instrumentacin

Sistema ExpertoSistema de anlisis detamao de partculas

Mejora de Instrumentacin

Sistema ExpertoMPCMejora de

1. Sistema de medicin tamaode partculas

2. Optimizacin de fragmentacin3. Integracin sistema Mina-Planta

INTEGRACIN DE SISTEMAS

LEYENDALEYENDA

MINERAL DE MINA

CONCENTRADO BULK

CONCENTRADO Cu/ MO

CONCENTRADO DE COBRE

CONCENTRADO DE MOLY

COLAS

AGUA

LIMPIEZA SCAVENGER

(COBRE, MOLY)ESPESADOR DE CONCENTRADO 160 di. (1)

Bombas de Agua Recuperada (6)

COLAS FINALES(Al Tnel)

A LA PLANTA

MOLINOS DE

REMOLIENDA (4)

LIMPIEZACELDAS COLUMNA (8)

TANQUES DEALMACENAMIENTO (3)

SECADORES (2)

FILTROS(2)

FLOTACION ROUGHER1ra-9na Limpieza

Distribuidor Distribuidor

SECADORES(2)

FILTROS (4)FILTRO LAROX (1)

PILA DE CONCENTRADO

CONCENTRADODE COBRE

A FUNDICION ILO

TANQUES DEENVEJECIMIENTO (3)

CONCENTRADO MOLY

AL PUERTO DE ILO


MOLINOS 16.5 x 20 (8)MOLINOS 20 x 33.5 (2)

ESPESADOR DE RELAVES 425 (3)ESPESADOR HI-RATE140 (1)

ESPESADOR DE CONCENTRADO

DE COBRE 160 di. (1)

A RELAVES

MOLINO VERTICAL(1)

Celdas OK Rougher300-cu.ft. (6)

LEYENDALEYENDA

MINERAL DE MINA

CONCENTRADO BULK

CONCENTRADO Cu/ MO


CONCENTRADO DE MOLY

COLAS

AGUA

LIMPIEZA SCAVENGER

(COBRE, MOLY)ESPESADOR DE CONCENTRADO 160 di. (1)

Bombas de Agua Recuperada (6)

COLAS FINALES(Al Tnel)

A LA PLANTA

MOLINOS DE

REMOLIENDA (4)

LIMPIEZACELDAS COLUMNA (8

)

TANQUES DEALMACENAMIENTO (3)

SECADORES (2)

FILTROS(2)

FLOTACION ROUGHER1ra-9na Limpieza

Distribuidor Distribuidor

SECADORES(2)

FILTROS (4)FILTRO LAROX (1)

PILA DE CONCENTRADO

CONCENTRADODE COBRE

A FUNDICION ILO

TANQUES DEENVEJECIMIENTO (3)

CONCENTRADO MOLY

AL PUERTO DE ILO


MOLINOS 16.5 x 20 (8)MOLINOS 20 x 33.5 (2)

ESPESADOR DE RELAVES 425 (3)ESPESADOR HI-RATE140 (1)

ESPESADOR DE CONCENTRADO

DE COBRE 160 di. (1)

A RELAVES

MOLINO VERTICAL(1)

Celdas OK Rougher300-cu.ft. (6)

Sistema Experto + MPCSistema de caracterizacinde espuma (dist. Tamao,velocidad, color)Gestin reactivos qumicos

GESTIN EN TIEMPO REAL


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DESARROLLO

A) Tcnicas de control avanzado aplicados en la Concentradora Cuajone,

Aplicacin de soluciones hbridas donde se combinan el uso demodelos predictivos de proceso (MPC) en conjunto con la lgica difusa.


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Grafica de mpc y lgica difusa

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00

0

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0

00

0

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Control difuso en los extremos y MPC en el rango ptimo

Rango deestabilizacin

Rango deoptimizacin

0

0

0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 100

Sistema Experto vs MPC

* *

* *

* *

* *

*

*

.


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B) METODOLOGA E IMPLEMENTACION

Inclusiva y progresiva; Enfocado a obtener las mejores prcticasoperacionales y estandarizar las operaciones.

La implementacin y puesta en marcha consta de tres etapas:

Captura de la base de conocimiento; Identificar las variables del,

estrategias y lgicas a disear Diseo, codificacin, instalacin y sintona gruesa; La sintona

consiste en la adaptacin y ajuste de variables de manera que elSistema Experto reproduzca la manipulacin de variables que realizanlos operadores.

Sintona fina y pruebas de aceptacin en planta;Se completa lasintona y se inicia el periodo de evaluacin de desempeo del sistema,diseando indicadores de desempeo (KPIs: Keep PerformanceIndicators).


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Jerarqua de la lgica de controlSe ha definido cinco diferentes estados operacionales que describen elcomportamiento del circuito.


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2. Sistema de Control Avanzado para los circuitos de moliendaprimaria:

Objetivos : Incrementar la capacidad de molienda en 1% como mnimo y

estabilizar la molienda Mantener estable y dentro de los rangos operacionales, la

granulometra del producto de la molienda hacia la flotacin.


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Estrategia aplicada:La estrategia es jerrquica relacionada al riesgo en el proceso, y caracterizadapor la carga circulante, potencia del molino y tamao de partcula delproducto de la molienda.

El uso de la nueva estrategia de optimizacin contempla dos tcnicas decompensaciones:

Una restriccin a la optimizacin de la molienda es la falta de lecturasconfiables de los analizadores de partculas, por lo que se implement laestrategia de mltiples frentes tres brazos.

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PRESENTACIN Y DISCUSIN DE RESULTADOS.El mtodo de evaluacin es operar con y sin Sistema Experto.

1. Resultados del proyecto de optimizacin de los circuitos dechancado.

Periodo de evaluacin: 01/10/2010 al 01/04/2011

INDICADORESCHANC.

SEC. (3)

CHANC.

TERC. (7)

% Operacin Total 78.4 81.7

% Disponibilidad S.E 99.4 96.3

% O eracin S.E 51.2 78.9

1.% . % ,

.%.

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Tonelaje con S.E (tmh) 4448 2847Tonelaje sin S.E (tmh) 4402 2738

Incremento tmh S.E 996 11226

% Mejora tmh 1.0 4.0

Potencia con S.E (MW) 2.0 2.5

Potencia sin S.E (MW) 1.98 2.46

kWh/tm con S.E 0.449 0.879kWh/tm sin S.E 0.449 0.900

% Mejora de Energa 0.0 -2.8

S.E: Sistema Experto; tmh: Toneladas mtricas

hmedas; kWh/tm: kilowatt hora por tonelada mtrica


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2. Resultados del proyecto de optimizacin de los circuitos de moliendaTabulacin de resultados del Sistema Experto en el circuito de once

molinos

Periodo de evaluacin: 4/Abril/2009 al 03/Abril/2011

INDICADORES 1A 1B 1C 1D 1E 2A 2B 2C 2D 2E 2F TOTAL

% Disponibilidad S.E. 94.9 94.9 94.9 94.7 94.7 94.8 94.7 94.7 94.7 94.5 94.7 94.8

% Utilizacin S.E 75.0 77.8 79.4 78.4 79.6 77.7 78.3 80.0 76.0 58.2 57.7 75.0

MOLINOS OPERANDO CON SISTEMA EXPERTO

Total tms molidas (x1000) 10455 10395 4748 4465 4961 4781 4677 4870 4937 4214 4422 62926Incremento tms - S.E (x1000) 548 526 247 120 210 131 159 188 173 177 175 2654

% Mejora tms molidas - S.E 5.2 5.1 5.2 2.7 4.2 2.7 3.4 3.9 3.5 4.2 4.0 4.2

WI Operacional (kWh/tc) 16.4 16.2 15.4 15.3 14.1 14.6 15.0 14.2 14.2 16.8 16.0 15.4

% Cu en el mineral% Recuperacin Cu

S.E: Sistema Experto; tms: Toneladas mtricas secas; kWh/tc: Kilowatts hora/ tonelada corta

0.61186.43

% % , .%.

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Anlisis de varianza del Amperajedel motor en la chancadora secundaria 1

%AMPERAJE MOTOR CH. %AMPERAJE MOTOR CH.

MediaCSE: 81.58 % Ind. MediaSSE: 79.44 %

Desv. StdCSE.: 4.89 % Relativos Desv. StdSSE: 7.51 %

CVCSE: 5.99 % -36.6% CVSSE: 9.45 %

VarianzaCSE: 23.90 -57.6% VarianzaSSE: 56.39

PERTO

ERTO

Anlisis de varianza de la Potencia del molino 1BPOTENCIA POTENCIA

MediaCSE: 2.44 kW Ind. MediaSSE: 2.45 kW

Desv. StdCSE.: 0.06 kW Relativos Desv. StdSSE: 0.07 kW

CVCSE: 2.30 % -24.7% CVSSE: 3.05 %

VarianzaCSE: 0.003kW2

-43.7% VarianzaSSE: 0.01kW2

1

CON

S.E

SIN

S.EX


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D) SISTEMAS EN PROCESO DE IMPLEMENTACIN

Sistema de Control Avanzado para los espesadores de relaves:El

objetivo de este proyecto es incrementar en un mnimo del 2% elporcentaje de slidos en la descarga de los espesadores, buscando unincremento en la recuperacin de agua del orden de 1,000 gpm.

Optimizacin operacional mina-planta:Optimizar la fragmentacin,

Concentradora

Sistema de medicin de espuma de flotacin por anlisis de imgenes enlnea.

Sistema de control avanzado en los circuitos de flotacin. Control hbrido MPC fuzzy para todas las etapas del proceso.

E) PROYECTOS FUTUROS

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FACTORES CLAVES DE XITO DE UN PROYECTO DE

OPTIMIZACIN

Uso correcto de la tecnologa, que sta sea ya comprobada y queconten a niveles de se uridad redundancia ue se re uiera.

Innovacin, desarrollo y mantenimiento sostenido de los sistemas,instrumentos y equipos.

Capacitar al personal y buscar el compromiso y aceptacin de todos losniveles funcionales

Mejora continua

La correcta medicin del impacto econmico de este tipo de proyectos.

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CONCLUSIONES

La implementacin de los sistemas de control avanzado en los circuitosde chancado secundario y terciario, molienda primaria y sistemas derecuperacin de agua, permiti la estandarizacin de las mejoresprcticas operativas a travs de la metodologa aplicada, ayudando amaterializar la visin de mejora continua.

La clave en la ejecucin de este tipo de proyectos radica, en integrar alos diferentes actores de la organizacin, as como todas las diferentesplataformas tecnolgicas bajo el convencimiento que se tratan de

El incremento de tonelaje procesado en los circuitos de chancadosecundario y terciario asciende a 2.4%, disminucin en el consumo deenerga del orden de 2.8% (kWh/tm) en las chancadoras terciarias y laestabilizacin de la operacin.

El incremento de la molienda fue de 4.2%, lo que significa un aporte de2654,000 tms de mineral molido, disminucin en el consumo de energa(kWh/tm) de 1.8% y 5.2% de disminucin en el consumo de aguafresca, acompaado de aportes significativos en la estabilidad de laoperacin.

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