Supervisión y control de circuitos de conminución en técnicas mineralúrgicas

Supervisión de la Sección de Conminución

Supervisión
eficiente y
dinámica

Optimizar resultados
cada operación
Técnica y
económicamente

Base de datos
Acciones correctivas
Modificaciones

Responsabilidades del Supervisor

• Análisis del proceso
• Búsqueda eficiencia
• Investigación estática y
  dinámica
• Minimización errores instrumentales y
  operacionales

Granulometría base para calcular carga circulante de trituradoras y
molinos

Balance materiales del proceso

Cálculos metalúrgicos con
datos obtenidos

Evaluación técnica y
económica del proceso
de conminución

Control de las variables de cada una de las operaciones unitarias

Control del Proceso Operacional

Control
proceso
operacional

Operadores
Datos obtenidos por ellos

Manual
Automatizado

Fundamentos del Control

Control proceso individual
Complejo

Control operación general
Extremadamente
complejo

Control manual
Control automático

Rendimiento
óptimo

Proceso

PROCESO
Secuencia actividades
Transformaciones físicas y
químicas de materias
primas

Convertirlas en productos de mayor valor, utilidad o aplicación

Control de un Proceso

Mantener la conducta de ciertas variables o
parámetros dentro de los rangos deseados

Múltiples
variables

Desviaciones en los valores esperables
(mínimos, despreciables o casi nulos)

Sistemas de Control (I)

Una variable
E/S
evolución

Multivariables E/S
interrelacionadas

Control Manual

MANUAL
· Operador /
inspección visual
· Hace conexiones y
ajustes para
controlar variables

Control Automático

AUTOMÁTICO
· Instrumentos sala de
mando
· Decisiones de
acuerdo con
lecturas

Control Informático

INFORMÁTICO
· Ordenador unido a
proceso
· Información E/S
utilizada y
proporcionada
hombre y proceso

Control Retroalimentado

RETROALIMENTADO
Acción de
Control
Valor de
referencia
ALGORITMO DE
CONTROL
+
SENSOR/
TRANSMISOR
ACTUADOR
Variable
manipulada
Variable
controlada
Carga
PROCESO
Salidas.

Control Realimentado

REALIMENTADO
Acción de
control
COMPUTADOR
DE CONTROL
SENSOR/
TRANSMISOR
ACTUADOR
Medición
de variables
Variable
manipulada
Carga
PROCESO
Entradas

Sistemas de Control (II): Objetivo del Control Automático

- Coste
proceso
-Coste
energía
-Errores
humanos

MAYOR
PRODUCCIÓ
N AL MENOR
COSTE

+Seguridad
operación
+ Control
calidad
producto

Optimizand
o tamaño
equipos y
Lay Out

Elementos Clave para un Proyecto de Control Efectivo

Elementos claves para el desarrollo de un proyecto efectivo de control :
Conocimiento
proceso
Objetivos
realistas
Instrumentación
apropiada
Implementación
Entrenamiento
personal

Sistemas de Control (III)

Aumento productividad
plantas de
concentrados

Sistema de análisis en línea
han revolucionado
operaciones de
concentración
incrementando los
beneficios y disminuyendo
los costes

Niveles de Control

· Básico
Niveles de
control
· Estabilizante
· Optimizante

"Un sistema de control no puede corregir una planta mal diseñada"

Justificación del Uso

· Aprovecha oportunidades proceso
Justificación
uso
· Mejora eficiencia
· Reduce los costes

Factor Humano Crítico

•
Crítico
Factor humano
· Ningún sistema de control es posible sin la
participación del personal adecuado.

Etapas de Implementación de Mejoras en el Control de Procesos

Etapas implementación mejoras control procesos:
Instalación del
instrumento
medición y lazos
básicos control
Desarrollo práctica
operativa utilizando
información de
línea
Mayores niveles
control / lazos
estabilizantes
Probar control
optimizante planta

Lazos de Control. Controladores

Conjunto de elementos
que permiten mantener
controlada una variable de
un proceso actuando en
base al análisis del error
con respecto a una
referencia

CONTROLAR SISTEMA
Manipulación variable E
Influencia variable S

CONTROL
MEDICIÓN
PROCESO
(asociado)

Control Automático de Lazo Cerrado

CONTROL
AUTOMÁTICO
SISTEMA LAZO
CERRADO

Controlar
salidas proceso
Medición de
éstas
Comparación
con referencias
Procesamiento
error
Generación
señal actuadora

CONTROLADOR
ACTUADOR
Posicionador
SEÑAL EXTERNA
DE REFERENCIA
R
E
Y
Y
C"
PLANTA
de
Referencia
+
C
+
Sensor
Transmisor

Instrumentación Industrial

Sistema de control /
Instrumentación del Proceso

Conjunto de la planta y
accesorios destinados a medir,
registrar y controlar las
variables controladas.

Referencia
Valores de las variables
controladas en cada momento

Error
Diferencia que existe entre la
referencia y la variable
controlada

Señal
Magnitud física que se elige
para representar y transmitir el
valor de una variable desde un
punto a otro del sistema de
control

Objetivo Principal del Sistema de Control Metalúrgico

Objetivo principal
S.C. Metalúrgico
Balancear flujos de
material y energía en un
proceso

Condiciones

CONDICIONES
· Variables controladas dentro de un rango
· Sistema alarmas detectar desviaciones

Sensores

SENSORES
· De presión (Bourdón)
· De nivel (Diferencia presión y flotador)
· De temperatura (sistema bulbo lleno)

Medición caudales (plato orificio)
El flujo es la variable más común del proceso

Las dos funciones más importantes instrumentación
son la exactitud medición y control

Control de Procesos en Circuitos de Trituración-Cribado (I)

Variables

VARIABLES
· Régimen alimentación
mineral
· Tamaño partícula
alimentada
· Abertura trituradora
· Alarmas protección
· Mecanismos de arranque y
paro

Trituración Primaria

Trituración Primaria
· Control P y T cojinetes, W
consumidas y nivel mineral
bajo trituradora

Evitar
obstrucción
y
sobrecarga

Objetivos

OBJETIVOS
•
Maximizar tonelaje procesado y
producir producto más fino que
un tamaño especificado

Trituración Secundaria y Terciaria

Trituración Secundaria
y Terciaria
o
· Producir producto tan fino con
tonelaje de procesamiento
constante

Control de Procesos en Circuitos de Trituración-Cribado (II)

Instrumentación del Circuito de Trituración

Detectores nivel mineral
Sensores de flujo de aceite
Instrumentación circuito
trituración
Instrumentos medida de la potencia
Balanzas en cintas transportadoras
Detectores de metal, movimiento y
obstrucción
Mecanismo de velocidad variable en
las cintas transportadoras
Mecanismo de velocidad variable
alimentadores

Tonelaje procesado
Energía

Tonelaje
máximo
procesamiento
(objetivo)

Alimentación
máximo
trituradora

Régimen
alimentación
(Variable)

Detección nivel
cámara
trituración

Ajustador
velocidad

Selector de modo
de control
automatico

Tolva
de
finos

Controlador
de potencia

Alimentador
Transductor
potencia
Tolva

Control de Procesos en Circuitos de Molienda-Clasificación (I)

Gasto
Complejidad
Mejora
sistema de
del
control
control

Finos o
rebose
Clasificador
Hidrociclón
Alimento a
clasificador
Arenas o
grueso
Agua
CC
Descarga
Agua
Molino de
bolas
Alimento
fresco
Alimento
compuesto al
molino
Sumidero
Bomba

Objetivos

Objetivos
Máximo tonelaje a un tamaño de producto deseado o tamaño de
producto constante a una alimentación deseada.
Mínimos derrames del molino
Maximizar tonelaje manteniendo calidad molienda dentro límites
establecidos
Mantener estabilidad proceso corrigiendo variables para que
calidad producto sea lo más constante posible
Lograr que el molino y el clasificador operen lo mas cerca posible
del límite de su capacidad

Tamaño del producto
Necesario medir
Carga circulante y
densidad descarga molino

Control de Procesos en Circuitos de Molienda-Clasificación (II)

Variables Medidas Continuamente

Variables medidas
continuamente:
•
Flujo de alimentación fresca
sólidos al molino
•
Granulometría y porcentaje
sólidos rebalse hidrociclones
· Flujo y densidad pulpa
alimentación hidrociclones
· Potencia en el eje
· Presión hidrostática de los
descansos
· Velocidad del molino
· Nivel de cajón de bomba
· Flujo de agua al molino
· Distribución tamaños
alimentación fresca
· Alarmas y sensores
sobrecarga

Niveles de Control

3 niveles de control
Controles locales entradas mineral y admisiones agua
Accionamiento de velocidad variable en bombas
hidrociclones
Control completo tamaño partícula y circuito basado en
un ordenador digital

Dureza
Distribución de tamaño
Perturbaciones
Densidad mineral
alimentación

PT
Hidrociclón
Adición de
agua Molino
Adición de agua
para alimentación
a hidrociclón
DT
FT
FT
LT
Alimentador
Molino de bolas
TT Wt
Tolva
finos

Control de Procesos en Circuitos de Molienda-Clasificación (III)

Variables y Sensores

VARIABLE	SENSOR	UTILIZACIÓN
Potencia en el eje	Transformadores combinadas con medidores de potencia	Lazos de control; Medición de carga del molino
Velocidad del molino	Tacómetro	Lazos de control
Flujo de alimentación	Pesómetros y motores de velocidad variable	Lazos de control
Granulometría y % sólidos rebalse de hidrociclones	PSI 200 Outokumpu PSM Autometrics	Lazos de control; Control granulometría
Flujo de alimentación hidrociclones	Flujómetros magnético	Lazos de control; Control granulometría
Granulometría de alimentación fresca	PSD Autometrics	Lazos de control

Control de Procesos en Molienda SAG

Requiere sistemas
de control mucho
más complejos
que molienda
convencional

Objetivos Básicos

Máximo tonelaje (rentabilizar equipos)
3 objetivos básicos
Producto debe ser tan fino como como sea requerido
para un tonelaje dado.
Mantenimiento operación en una región estable.

Circuito molienda
y sistema de
control
Flexibles

Punto óptimo
operación

Alimentación
Producto final

Distribución tamaño partículas alimentación al molino: Factor
crítico

Nivel de carga molino óptimo para lograr molienda con eficiencia
máxima

El mineral que ha sido reducido debe ser retirado eficientemente
del circuito molienda

Identificación de Variables

Acción sobre
V. Controladas
¿Se puede
actuar?

Tipos de Variables

CONTROLADAS	-	Fijada
MANIPULADAS	Sí	Sí
PERTURBACIONES	Sí	No

Variables Manipuladas

Variables
manipuladas
Flujo tonelaje fresco alimentación
Flujo adición agua molino
Flujo adición agua al pozo
Velocidad bomba pozo
Velocidad rotación molino
Adición bolas

Variables Controladas

Variables
controladas
Potencia consumida
Presión descansos del molino
Intensidad sonido molino
Nivel llenado molino
Carga bolas molino
Nivel pozo descarga
Densidad pulpa descargada
Tamaño producto
Carga circulante

Perturbaciones

Perturbaciones
Discontinuidad de alimentación
Dureza del mineral
Distribución granulométrica alimentación
Desgaste corazas y parrillas
Variaciones descontroladas de agua
Otras perturbaciones