Escuchando para optimizar el proceso de molienda con el sistema ImpactFinder

Los sonidos que emiten los molinos SAG pueden entregar información clave para advertir de eventos críticos y mejorar la protección de los activos, optimizando el proceso de molienda.

El sistema ImpactFinder® de Elecmetal es capaz de monitorear en tiempo real estas señales acústicas y, a partir del análisis de impactos críticos y control de niveles de carga, orientar la toma de decisiones efectivas.

Desafío

El proceso de molienda de la minería utiliza molinos semiautógenos -conocidos como molinos SAG-, con bolas de acero en su interior, para reducir el tamaño del mineral.

Debido al fenómeno de los impactos que producen las bolas al interior del molino, éstas pueden romperse entre sí; como  también desgastar los revestimientos e incluso llegar a quebrarlos, produciendo fallas críticas con fugas de mineral.

Los eventos graves requieren detener el proceso hasta la reparación o cambio de piezas; en tanto, para monitorear el desgaste del interior del molino se realizan mantenciones programadas, que suponen también parar la producción. 

Estos eventos no deseados  incrementan los costos, afectan los activos e impactan negativamente la productividad de los molinos.

Brechas de mercado 

Nuestros competidores ofrecen sistemas que no son sensibles a la detección de impactos críticos o impactos acero contra acero, información que es una de las  variables más importantes para el control de daño en los revestimientos de los molinos y para mejorar optimizar los activos. 

Además presentan protocolos de calibración muy extensos que obligan a detenciones forzadas y no programadas, afectando la productividad de la fase de molienda.

Nuestra solución

ImpactFinder® de Elecmetal es un sistema inteligente que brinda una solución eficaz a la problemática del proceso de molienda que requiere anticipar impactos no deseados que desgastan e incluso pueden quebrar los revestimientos.

El sistema captura el sonido del interior del molino a través de micrófonos montados por fuera de la máquina, enviando las señales acústicas para su análisis y procesamiento. 

Esta data más los indicadores del proceso permiten desarrollar variables descriptivas capaces de reflejar el estado operativo del molino y recomendar ajustes. 

De esta forma la plataforma logra estimar en tiempo real variables críticas del desempeño de los molinos, lo que contribuye a proteger los activos y aumentar la disponibilidad operativa de los activos. 

Al implementar esta solución tecnológica, el cliente tendrá  acceso a información clave online, permitiendo tomar decisiones que mejoren la seguridad y la productividad de los equipos.

Calibración de datos y variables de operación

El sistema Impact Finder captura los sonidos del proceso de molienda mediante  micrófonos que se localizan al exterior de los molinos, y que están conectados a un gabinete de procesamiento. 

Adicionalmente, se alimenta de datos del proceso que, en conjunto, desarrollan variables descriptivas que interpretan el estado operativo del molino y que sirven de inputs a las reglas de control del proceso.

Sobre la base de esta información y mediante analítica avanzada, es posible establecer umbrales operacionales que permitan optimizar el rendimiento de los molinos SAG.

La calibración del sistema Impact Finder requiere cargar datos operacionales, como: TPH, potencia, flujo de agua, granulometría de entrada, porcentaje de sólidos, RPM, sentido de giro, presión en pads, torque, recirculación de pebbles.

Con la data registrada se establece la línea base de lo que sería la operación óptima, la que establece condiciones operacionales que minimizan los impactos críticos (indeseados) y maximizan los impactos estándares (operación adecuada de los molinos), sin disminuir el rendimiento (tph) de las máquinas. 

El sistema está diseñado para implementarse por sí solo o en complemento con el sistema Gemelo Digital Operacional de Elecmetal, en cuyo caso se integra a una plataforma de control aún más compleja, que incluye modelos predictivos, simulaciones y análisis avanzado de datos operacionales.

Una vez instalados todos los componentes se pone en marcha la integración al sistema de control de la planta y la calibración en términos de sonido, modelos y la configuración de otros parámetros.

El procedimiento se ejecuta durante el ramp-up del molino, y puede realizarse posteriormente a alguna detención programada.

La calibración requiere exponer el sistema a un rango representativo de niveles de ruido, los que se originan en condiciones altas y bajas de tonelaje y velocidad del molino.

Cuando ya se han definido las condiciones que indican una operación estable para el molino, se puede determinar aquellas que acusan parámetros fuera del espectro permisible y que determinan finalmente su control.

Solución a medida

Las reglas o normas se programan de acuerdo a una estrategia operativa aplicada por cada faena, en función del tipo de equipo, tamaño y la condición del mineral a procesar.

Oferta de valor

La diferencia principal de ImpactFinder® de sus competidores es que contabiliza y clasifica los impactos, reduciendo tanto los golpes críticos como el desgaste prematuro, según la zona de impacto.

También permite medir en tiempo real el nivel y el acomodo de la carga interna del molino.

Además, evita la sobrecarga provocada por los cambios en el tamaño o en la dureza del mineral.

El mantener el nivel de carga en el molino permite optimizar el proceso. Para lograrlo, los indicadores y cruces de información en tiempo real que entrega ImpactFinder son claves para tomar decisiones de operación efectivas. 

El cliente podrá acceder a los siguientes beneficios:

  • Mayor sensibilidad de captación, con micrófonos en posición de impacto.
  • Acceder a variables que permiten una integración más directa al control total del proceso y el cuidado de los revestimientos.
  • El sistema proporciona inteligencia operacional y optimización, sin requerir plataformas adicionales por su integración nativa con sistemas de control de proceso (DCS).
  • Tiene la capacidad de integración nativa con el gemelo digital y sistemas expertos, lo que habilita un mayor nivel de herramientas de optimización de procesos.
  • Impact Finder lidera las implementaciones funcionales en Chile.
  • Da mayor disponibilidad y confiabilidad, ya que es una operación redundante y su mantenimiento puede realizarse sin detención del proceso de molienda.
  • Mayor rapidez en su puesta en marcha, tanto en su instalación como en su calibración.

“ImpactFinder® genera información clave para entender la condición operacional de un molino y orientar su control hacia la estabilidad, la optimización y la protección de los activos».

 Ariel Medina, director ME Digital Lab, Elecmetal.

Arquitectura

Los modelos analíticos que integran ImpactFinder® requieren conexión en línea a fuentes de variables de proceso, como PI system, DCS u otros, como lo muestra la arquitectura en el siguiente esquema:

ImpactFinder en terreno:

Comercialización

Durante 2022, el sistema inteligente ImpactFinder fue implementado con éxito como herramienta de control y diagnóstico operacional en procesos de molienda de la gran minería.

Destacándose Minera Doña Inés de  Collahuasi, Minera Los Pelambres y Spence-SGO.

Los principales beneficiados han sido las áreas de operación, mantención y metalurgia.

Durante 2023 tenemos planificado implementar Impact Finder en otras 7 operaciones de la gran minería en Chile; además de empresas en Perú, Ecuador y Panamá. 

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