caletones smelter cco
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7/30/2019 Caletones Smelter CCO
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Teniente Converter Workshop Technology
Evolucin Convertidor Teniente FundicinCaletones
C. Carrasco1, G. Duarte2, J. Araneda3, S. Rubilar3
.1 Superintendente Operaciones Fundicin - Codelco-Chile
2 Jefe Unidad Fusin Conversin Codelco-Chile
3 Ingeniero Fundicin Codelco-Chile
Key words: Teniente Converter, Slag Cleaning Furnaces, Automatization.
AbstractSince November 2000, Caletones Smelter, Division El Teniente of Codelco Chile, has been using
only Teniente Converter (TC) as smelting units. The project to shutdown the last Reverberatory
Furnace considered the installation of a fourth Slag Cleaning Furnace, modifications to the systems
of concentrate injection into TC and a new Fluid Bed Dryer. These investments persecuted to
maintain the base annual smelting capacity, about 1 million 250 thousand tonnes of concentrate.
In 2004, Caletones incorporated several new equipment with the object to increase its smelting
capacity to 1 million 440 thousand tonnes of concentrate. The principal units were:
New Oxygen Plant, with a capacity of 800 tpd of oxygen.
New Fluid Bed Plant, with a capacity of 120 tph.
New bins storage of concentrate, with a capacity of 500 tonnes.
New injection systems for Teniente Converters, with a capacity of 150 tph each.
Restrictions in Sulfuric Acid Plant N 1 (limited gas treatment and concentration, as well as low
availability) generated a bottleneck for concentrate smelting capacity, so the actual smelting
capacity is about 1 million 350 thousand tonnes of concentrate.
The present work describes the evolution of the Caletones Smelter between the 2000 to the 2006.
1
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Teniente Converter Workshop Technology
Resumen
Desde noviembre del 2000, la Fundicin de Caletones, est utilizando solamente los Convertidores
Teniente como unidades de fusin. El proyecto de cierre del ltimo Hornos Reverbero consider la
instalacin de un cuarto Horno Limpieza de Escoria, modificaciones al sistema de inyeccin, planta
de secado, etc. Estas inversiones perseguan mantener la capacidad de fusin, que era
aproximadamente de 1.25 milln de toneladas anuales.
.
En el ao 2004, Caletones incorpor una serie de inversiones con el objeto de incrementar su
capacidad de fusin a 1.44 millones de toneladas anuales de fusin. Los principales equipos son:
Nueva Planta de Oxgeno, con una capacidad de 800 tpd de oxgeno.
Nueva Planta de Secado de Lecho Fluidizado, con una capacidad de 120 tph.
Tolva Intermedia, con una capacidad de 500 toneladas de concentrado
Nuevos Sistemas de Inyeccin en fase densa para ambos Convertidores, con una
capacidad de 150 tph.
Debido a restricciones en la Planta de Acido Sulfrico n 1 (limitacin en el flujo de gases, limite en
la concentracin de anhdrido sulfuro y disponibilidad), genera cuellos de botellas que han limitado
la capacidad de tratamiento de concentrado, tal que la fusin para el ao 2006 es de 1.355
millones de toneladas de concentrado.
El presente trabajo describe la evolucin de la Fundicin de Caletones y cmo ha logrado
sobreponerse a los problemas operacionales del periodo
Introduccin
Es su origen, Caletones bas su esquema operativo en procesos convencionales: fusin en hornos
Reverberos y conversin del eje en Convertidores Pierce-Smith. A inicio de la dcada de los
setentas se inici un programa de investigacin que dio como resultado los Convertidores
Teniente, comenzando su aplicacin industrial a contar del ao 1977. Los mayores impactos de la
introduccin de la tecnologa fueron: aumento de la productividad, reduccin del consumo de
energa y una disminucin de los costos operacionales.
A contar del ao 1987 y 1989, fueron instalado los Convertidor Teniente de 5 metros de dimetro
por 22 metros de largo, que en conjunto con la instalacin de dos Planta de Secado de Lecho
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Fluidizado de concentrado, la instalacin de los sistema de inyeccin bajo bao fundido y el
incremento del enriquecimiento de aire con oxgeno permitieron la fusin autgena de concentrado,
es decir, sin el aporte externo de energa.
En el ao 2000, se cerr el ltimo reverbero, y se instal un cuarto Horno Limpieza de Escoria. Y
en el ao 2004, en el marco del proyecto de expansin, se reemplaz la Planta de Oxgeno N 1
por una de doble de capacidad (800 tpd), una tercera planta de secado de lecho fluidizado (120
tph) y nuevos sistemas de inyeccin en fase densa. As, desde esa fecha, la Fundicin cuenta con
el siguiente equipamiento:
Dos Convertidores Teniente de 5x22 metros
Dos Plantas de Acido Sulfrico de 150 kNm3/hr y 280 kNm3/hr.
Tres Plantas de Secado de Lecho Fluidizado
Dos Plantas de Oxgeno (400 y 800 tpd)
Tres Convertidores Peirce Smith
Cuatro Hornos Limpieza de Escoria
Dos Hornos de Refinacin Andica
Tres Hornos de Refinacin a Fuego
Una Rueda de Moldeo Anodos (28 moldes)
Dos Ruedas de Moldeo Refinacin a Fuego (RAF)
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La
Figura N 1, muestra el esquema operativo desarrollado por Caletones a contar del ao 2000.
Como resultado de las nuevas inversiones y up grade de las instalaciones antiguas los principales
resultados se pueden resumir en:
4
Escoria
Fluid Bed
Dryer (2)
Refining
Furnace (4)
Casting
Wheel
ANODES
99,6 % Cu
FR COPPER
99,92 % Cu
Acid Plant (2)
Slag Cleaning
Furnaces (4)
PS Converter (4)
Air + Coal
Final Slag
< 1% Cu
White Metal72 74 % Cu
Slag
6 - 12 % Cu
15 20% Fe3O4
Blister
99,3% Cu
Air + Oxygen
Caletones Process
Concentrate
0,2% Moisture
Oxygen
Plant (2)
Figura N1: Diagrama
simplificado de procesos.
Escoria
Fluid Bed
Dryer (2)
Refining
Furnace (4)
Casting
Wheel
ANODES
99,6 % Cu
FR COPPER
99,92 % Cu
Acid Plant (2)
Slag Cleaning
Furnaces (4)
PS Converter (4)
Air + Coal
Final Slag
< 1% Cu
White Metal72 74 % Cu
Slag
6 - 12 % Cu
15 20% Fe3O4
Blister
99,3% Cu
Air + Oxygen
Caletones Process
Concentrate
0,2% Moisture
Oxygen
Plant (2)
EscoriaEscoria
Fluid Bed
Dryer (2)
Refining
Furnace (4)
Casting
Wheel
ANODES
99,6 % Cu
FR COPPER
99,92 % Cu
Acid Plant (2)
Slag Cleaning
Furnaces (4)
PS Converter (4)
Air + Coal
Final Slag
< 1% Cu
White Metal72 74 % Cu
Slag
6 - 12 % Cu
15 20% Fe3O4
Blister
99,3% Cu
Air + Oxygen
Caletones Process
Concentrate
0,2% Moisture
Oxygen
Plant (2)
Figura N1: Diagrama
simplificado de procesos.
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Tabla N 1: Indicadores Operacionales
Indicadores Operacionales 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Fusin Concentrado (kt) 1235 1216 1223 1225 1169 1337 1355
Cobre Moldeado (ktf) 380 369 365 363 350 390 407
Recuperacin Metalrgica (%) 97,0 96,0 96,6 97,4 97,9 97,8 97,6
Produccin Acidos Sulfrico (kt) 411 773 832 1010 928 1104 1080
Emisiones de Azufre (Kt) 233 111 108 57 75 58 77
Captacin de Azufre (%) 38% 70% 72% 85% 80% 86% 82%
Emisin de Arsnico (t) 1430 302 330 360 337 123 128
Captacin Arsnico (%) 54% 87% 84% 85% 86% 95% 94%
Tabla N 2: Indicadores de Ambientales
Impactos Ambientales 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Norma Primaria Diaria (g/Nm3) 365 365 365 365 365 365 250
Coya Poblacin 1 0 0 0 0 0 0
Norma Secundaria Horaria (g/Nm3) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
Cauquenes 24 0 0 0 1 0 0
Cipreses 1 0 3 0 2 0 0
Tabla N 3: Indicadores Seguridad
Indicadores de Accidentalidad 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Taza D-40 5,8 8,6 11,2 4,6 2,7 5,0 7,7
Taza de Gravedad 312 340 410 151 238 220 124
DESEMPEO OPERACIONAL CONVERTIDOR TENIENTE
Fusin
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La capacidad de fusin es una de las variables de mayor evolucin en el ltimo tiempo, el Grfico
N 1 muestra la evolucin en el tiempo.
Grfico N 1: Evolucin capacidad de fusin
El grfico muestra la continua evolucin del Convertidor Teniente, los principales hitos fueron:
1987: Cambio del tamao del reactor desde uno de 14 m de largo y 4 m de dimetro por
uno de 22 m de largo por 5 m de dimetro e incorporacin de un sistema de inyeccin de
concentrado bajo el bao
1992: Operacin autgena (no requiere alimentacin de matte), consider el incremento
de la tasa de inyeccin e incremento de la concentracin en el flujo de soplado.
2000: Cierre del Reverbero, incrementando la fusin desde 1.650 tpd a 1.850 tpd.
2004: La primera prueba de mxima fusin fue realizada en el Convertidor Teniente N 2,
entre el 13 de enero al 28 de enero del 2004, durante la mantencin general del
Convertidor Teniente N 1. La fusin diaria media fue de 2.400 toneladas con un mximo
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de 2.587 toneladas. Esta prueba tuvo el inconveniente de ser realizada con el antiguo
sistema de inyeccin.
2004: Se incorpora sistema de inyeccin en fase densa, que permiti aumentar la tasa de
inyeccin e incrementar el tiempo de soplado
La segunda prueba de mxima fusin fue realizada nuevamente en el Convertidor
Teniente N 2, entre el 22 de marzo al 2 de abril del 2006. La fusin diaria media fue de
2.670 toneladas con un mximo de 2.922 toneladas. Esta prueba cont con el nuevo
sistema de inyeccin, disponibilidad de concentrado y oxgeno, pero existi hubo
restricciones al ingreso de flujo de aire y oxgeno.
Calidad de los gases
Las Plantas de Acido requiere que los gases de proceso sean continuos, concentrado y limpios,
con lo cual se puede asegurar una adecuada operacin e eficiente operacin. El Convertidor
Teniente ayuda en estos objetivos, mantenindose el mayor tiempo posible en posicin de soplado,
con un elevado enriquecimiento de oxgeno y un bajo arrastre de polvos.
Si bien en el inicio de la operacin de los Convertidores Teniente, la calidad y continuidad de los
gases hacia las Plantas de Acido no eran factores relevantes, hoy s lo son:
Tiempo de Soplado: Es una variable clave en la gestin de la Fundicin y mide la eficiencia de
utilizacin de las instalaciones.
Disponibilidad: Mide el porcentaje de tiempo en el cual el Convertidor Teniente opera con
respecto del tiempo total del ao (respecto a 365 das). Este indicador ha mejorado desde
85,6% a 93,6%, es decir, un 8,1% neto de mejoramiento y demuestra los avances desde el
punto de vista de la Operacin (Convertidores Tenientes y Plantas de Acido) y
Mantenimiento (Mantenciones Generales y Preventivas)
Tiempo de Soplado: Mide el porcentaje del tiempo en el cual el Convertidor Teniente sopla
respecto del tiempo disponible para hacerlo, se descuentan las mantenciones generales y
preventivas. Este indicador ha mejorado desde 91,7% a 95,9%, es decir, un 4,2% neto de
mejoramiento Este indicador mide en particular la gestin operativa, y por lo tanto, la
gestin de mantenimiento ha mejorado 3,9% neto.
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Las claves de xito han estado en:
Equipos con mejor desempeo (sistemas de inyeccin, mquinas taponeadoras en ambos
pasajes, garr-gun modificado, etc)
Modificacin de la lnea de tobera.
Disponibilidad de concentrado e incremento de la capacidad de tratamiento de escoria
Mantenimiento preventivo semanal (considera una planificacin extensiva de los trabajos a
realizar, en conjunto con mediciones del estado del equipo)
Enriquecimiento de Oxgeno: Este indicador es la relacin del oxgeno total ingresado al reactor
sobre los gases totales.
%E = Oxgeno desde el (Aire Soplado + Aire de inyeccin + Aire Garr-Gun + Oxgeno tcnico)x100
(Aire de soplado + Aire de Inyeccin + Aire Garr-Gun + Oxgeno Tcnico)
La Fundicin Caletones ha ido incrementando este valor constantemente, dependiendo de la
disponibilidad de oxgeno y de los requerimientos operacionales. Actualmente, el enriquecimiento
se sita entre 36% a 37%, dependiendo de las necesidades operacionales.
8
Grafico N2: Evolucin del Tiempo
de soplado y disponibilidad del
Convertidores Teniente
Evolution Availability and Blowing Time
80%
82%
84%
86%
88%
90%
92%
94%
96%
98%
2002 2002 2003 2003 2004 2004 2005 2005 2006 2006 2007
Blowing Time (discounting
mantenance)Availability
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Campaa Convertidor Teniente
El ciclo de operacin de la Fundicin de Caletones considera Mantenciones Generales, en las
cuales se repara una lnea de procesos asociada, es decir: un Convertidor Teniente, una Planta de
Acido Sulfrico, una Planta Fluoslido, un Convertidor Peirce Smith, un Hornos Limpieza de
Escoria y eventualmente un Hornos de Refinacin. Este esquema de mantenimiento restringi la
campaa del Convertidor Teniente a un ao de operacin, de forma de asegurar no realizar
intervenciones en el periodo de lluvias.
Desde el ao 2003 hemos impulsado un esfuerzo de incrementar la campaa del Convertidor
Teniente a dos o tres ao, de forma de reducir los costos de operacin y aumentar la disponibilidad
de las instalaciones. Considera realizar una o dos intervenciones a la lnea de toberas.
Los principales esfuerzos han estado centrado en disminuir los cambios de temperatura, que es la
causa principal de deterioro del refractario. Para ellos se ha implementado un mejor control de
temperatura de la operacin, en conjunto con un estricto control del cobre en el metal blanco y de
la magnetita en la escoria. El Grfico N 4 muestra la evolucin del desgaste de la lnea de tobera
para ambos convertidores entre marzo del 2002 y octubre del 2006.
Convertidor Teniente N 1: La ltima campaa fue de dos aos con dos transplante entre
las mantenciones generales; una planificada por mantenimiento de la Planta de Acido
Sulfrico y otra extraordinaria.
Convertidor Teniente N 2: La campaa en curso se proyecta para cumplir tres aos con
tres transplante de lnea de tobera, dos programados por mantenimientos de la Planta de
Acido y una extraordinaria
9
Grafico N 3 : Evolucin
enriquecimiento Convertidores
Teniente
Evolution Enrichment Teniente Converters
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Enrichmen
t(%)
TC N 1
TC N 2
Test
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Teniente Converter N 1
25
30
35
40
45
50
55
60
65
21-03-2002
21-05-2002
21-07-2002
21-09-2002
21-11-2002
21-01-2003
21-03-2003
21-05-2003
21-07-2003
21-09-2003
21-11-2003
21-01-2004
21-03-2004
21-05-2004
21-07-2004
21-09-2004
21-11-2004
21-01-2005
21-03-2005
21-05-2005
21-07-2005
21-09-2005
21-11-2005
21-01-2006
21-03-2006
21-05-2006
21-07-2006
21-09-2006
Largo
(cm)
GMGMGM
Two years
Teniente Converter N 2
25
30
35
40
45
50
55
60
65
11-04-2002
11-06-2002
11-08-2002
11-10-2002
11-12-2002
11-02-2003
11-04-2003
11-06-2003
11-08-2003
11-10-2003
11-12-2003
11-02-2004
11-04-2004
11-06-2004
11-08-2004
11-10-2004
11-12-2004
11-02-2005
11-04-2005
11-06-2005
11-08-2005
11-10-2005
11-12-2005
11-02-2006
11-04-2006
11-06-2006
11-08-2006
Largo(cm)
GMGM
Three years
CTy
CTy
CTy
CTyCTy
CTy
CTy
CTy
CTy
Recuperacin Metalrgica
La recuperacin metalrgica es una de las variables ms importante del negocio fundicin, para el
caso de la Fundicin Caletones el 85% de las prdidas se debe al arrastre de cobre por la escoria;
la diferencia se debe a manipulaciones del concentrado o prdidas intermedias.
Nuestro principal esfuerzo se ha centrado en disminuir las prdidas generadas por el arrastre de
las escorias. Debido a que la prdida por las escorias est en relacin a la masa de escoria
generada y al contenido de cobre de sta, las prdidas metalrgicas por la escoria se define por:
Cobre perdido = Masa escoria x %Cobre escoria
a) Volumen de Escoria: El volumen de escoria est directamente relacionado con el
contenido de fierro del concentrado y la relacin fierro slice de la escoria. Para la
Fundicin de Caletones, considerando un contenido de fierro de 26% y una fusin de
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Grafico N 4 : Evolucin Desgaste Lnea de
Tobera Convertidores Teniente
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1.355.000 toneladas, el incremento de la relacin fierro/slice desde 1.5 (histrica) a 1.7
representa una disminucin de la masa de escoria de 4,58%. Esta menor masa es de
37490 toneladas de escoria y que considerando 1% de cobre, representa 375
toneladas de cobre fino de mayor produccin.
b) Contenido de cobre en la escoria: La teora indica que las prdidas metalrgicas
estn relacionados por:
- Viscosidad (temperatura, contenido de magnetita)
- Separacin de fases
- Oportunidad de tratamiento
Para lograr que estos parmetros estn bajo control se han implementado Proyectos de
Gestin, tanto en los Convertidores Teniente como en los Hornos de Limpieza de Escoria:
Convertidores Teniente:
- Cambio en la ley de metal blanco objetivo, desde 74%-76% a 72%-74%.
- Control de la magnetita entre 15% a 20%
- Control de la temperatura en lnea y adicin de carga fra en relacin con
la temperatura.
Hornos Limpieza de Escoria:
- Cambio en el esquema de operacin de los Hornos desde batch a
semicontinuo.
- Uso de quemadores sumergidos en reemplazo de quemadores por
cabezal.
- Incremento del nivel de operacin de escoria.
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La evolucin de contenido de cobre en la escoria y la recuperacin metalrgica se muestra en el
Grfico N 5.
Copper in Final Slag vs Metallurgica Recovery
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Ene
-200
0
May
-2000
Sep
-2000
Ene
-200
1
May
-2001
Sep
-2001
Ene
-200
2
May
-2002
Sep
-2002
Ene
-200
3
May
-2003
Sep
-2003
Ene
-200
4
May
-200
4
Sep
-200
4
Ene
-2005
May
-2005
Sep
-2005
Ene
-2006
May
-2006
Sep
-200
6
Date
CopperinSlag
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
MetallurgicalRecovery
Copper in Slag
Metallurgical Recovery
En el ao 2000 el contenido de cobre promedio en la escoria fue de 1,5% en cobre y en el ao
2006 es de 1%. Considerando una fusin de 1,355 millones de toneladas y un porcentaje de fierro
de 26, la generacin de escoria es de 760 mil toneladas.
Base: 760 mil toneladas a 1,5% cobre, equivale a 11.410 toneladas de cobre
Real 760 mil toneladas a 1% cobre, equivale a 7.607 toneladas de cobre,
Es decir, se evit perder 3.803 toneladas de cobre, que sumadas a las 375, redujo la prdida de
4.178 toneladas.
Evolucin Carga Fra (Stock Secundarios)
La detencin del Horno de Reverbero en el ao 2000 signific un cambio importante en la gestin
operacional. En efecto, el reverbero era un equipo que consuma una cantidad importante de
circulante, y reciba toda las escoria de mala calidad generadas en los Hornos de Limpieza de
Escoria. Adems, frente a problemas operacionales de recepcin, reciba escoria de los
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Grafico N 5 : Evolucin Desgaste Lnea de
Tobera Convertidores Teniente
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Teniente Converter Workshop Technology
Convertidores Teniente, Metal Blanco de los Hornos Limpieza de Escoria. Es decir, la operacin
con los hornos reverberos permita mucha flexiblilidad.
Detenido el ltimo reverbero, la gestin operacional oblig a minimizar las recirculacin. Por
ejemplo, las escorias de mala calidad deben ser enviadas a botadero para ser tratadas como carga
fra ya que no es conveniente su recirculacin en caliente a los Convertidores Teniente.
Producto de esta nueva realidad el material secundario aument desde 1100 tf a principio del 2000
y lleg a estar por sobre los 11.000 tf a fines del 2001. Para revertir esta situacin se
implementaron cambios de gestin, que se resumen en:
Cambio en la Operacin de los Hornos de Limpieza de Escoria, desde batch a
semicontinuo.
Uso de quemadores sumergido en los Convertidores Teniente, entre los aos 2001 y
2003.
Eliminacin de recirculantes de mala calidad (< 3% cobre)
Con estos cambios, en el ao 2003 se logr un equilibrio trmico, permitiendo el retiro de los
quemadores sumergido.
A mediados del 2004, debido a los nuevos niveles de operacin y a la calidad de los concentrados,
la Fundicin present un balance trmico positivo que permiti procesar carga fra externa. En el
periodo hemos procesado carga fra de distintas de distintas procedencia y calidad. El Grafico N 6
se muestra la evolucin en el periodo.
13
Evolution Revert
1100
8415
11433
64064867
-8422
-10471
-1220
-15000
-10000
-5000
0
5000
10000
15000
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Copper(tf)
Grafico N 6: Evolucin
Stock Circulante
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CONTROL OPERACIONAL CONVERTIDORES TENIENTE
Histricamente, la operacin de los Convertidores Teniente se bas en estrategias de control de
lazo abierto, es decir, las variables de entrada y salidas se controlaban en forma independiente.
Esta forma de control provoca en las variables de salida una alta variabilidad operacional. Por
ejemplo:
Entradas
Flujo de aire
Flujo de oxgeno
Flujo de concentrado
Flujo de carga fra
Flujo de fundente
Salidas
Cobre en el metal blanco
Magnetita en la escoria
Temperatura de la escoria
Relacin Fierro Slice
Una segunda etapa se inici con la introduccin de plataformas de control, que permiti la
generacin de variables operacionales que se relacionaban entre ellas, por ejemplo:
Enriquecimiento: Flujo de aire vs Flujo de oxgeno
Coeficiente de Oxgeno: Flujo de oxgeno total vs Flujo de concentrado, etc.
En una tercera etapa, actualmente en proceso, se ha implementado una estrategia de control que
se basa en modelo de control experto que persigue relacionar variables de entrada con variables
de salida, por ejemplo:
Temperatura (C): Relaciona el flujo de carga fra alimentada vs la temperatura de la
escoria esperada.
Relacin Fe/Slice (tfierro/tslice): Relaciona el fierro ingresado por el concentrado vs la slice
aportada por el fundente y el concentrado, dada una relacin Fe/SiO2 y magnetita
esperada en la escoria de salida.
Coeficiente de Oxgeno (toxgeno/tconcentrado): Relaciona la fusin de concentrado vs el oxgeno
ingresado al Convertidor Teniente, dada una la ley de cobre esperada del metal blanco.
La introduccin de un Modelo de Control Avanzado ha permitido disminuir la dispersin de las
variables de salida del Convertidor Teniente, mejorando la calidad del metal blanco, gases
metalrgicos y escoria. Lo anterior ha permitido incrementar la fusin de concentrado, aumentar la
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fusin de carga fra, disminuir la generacin de escoria. La estrategia de control, Figura N 2, se
muestra en el diagrama siguiente:
DESARROLLO HUMANO
La Fundicin Caletones en el ao 2002, en el marco del Proyecto de Expansin, se plante la
necesidad de contar con trabajadores con un mayor nivel de competencias y que a la vez fueran
ms productivos. Los pasos a seguir fueron:
a) Construccin de rediseos del trabajo que permitiera contar con una estandarizacin de los
procesos, con cargos basados en competencias y lneas de desarrollo definidas.
b) Captura del conocimiento, para ello se construyeron 34 manuales de operacin y proceso,
181 procedimientos y la descripcin de 30 cargos para las unidades operacionales.
c) Plan de Capacitacin personalizado para cada trabajador e insercin de tutores expertos
en terreno para que la capacitacin sea in situ, estos fue realizado a travs de CIMM
Capacitacin.
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Enr = __O2__
O2 + N2
Air
OxygenInjection
System
Coef O2= _t Oxygen__
t concentrate
% Cu White
Metal
Quantity and
Quality White
Metal
Ratio Fe/SiO2= _t fierro
t SiO2
Flux
Quantity and
Quality Slag
Reverts
Smelting
Temperature
Teniente
Converter
Quantity and
Quality Gas
Fe, S
Concentrate
- Fe Concentrate
- SiO2 Flux
Advanced Control Logic in Teniente Converter
Enr = __O2__
O2 + N2
Air
OxygenInjection
System
Coef O2= _t Oxygen__
t concentrate
% Cu White
Metal
Quantity and
Quality White
Metal
Ratio Fe/SiO2= _t fierro
t SiO2
Flux
Quantity and
Quality Slag
Reverts
Smelting
Temperature
Teniente
Converter
Quantity and
Quality Gas
Fe, S
Concentrate
- Fe Concentrate
- SiO2 Flux
Advanced Control Logic in Teniente Converter
Figura N 2: Diagrama Estrategia de Control
Convertidor Teniente.
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d) Certificacin de los trabajadores por un rgano externo a la Fundicin, que hasta la fecha
ha sido realizado por la Universidad Federico Santa Mara.
Durante el perodo 2002-2006 se observ un nmero creciente de trabajadores certificados en a lo
menos una competencia crtica de su cargo, contando actualmente con 522 personas.
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Evolution Index of Qualification
0
1
2
3
4
5
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Index
Evolution of Credited Labor
Competitions
8
113
159
85
162
8
116
75
360
5 2
0
100
200
300
400
500
600
2002 2003 2004 2005 2006
NWorker
Worker credited per year
Accumulated Worker Credited
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CONCLUSIONES
En el estado actual de las mejoras tecnolgicas y operacionales implementadas el Convertidor
Teniente permite alcanzar niveles de fusin cercanas a las 2.500, con campaas que se proyectan
a tres o ms aos con escorias de buena calidad y altos niveles de tiempo de soplado.
La implementacin de un sistema de control experto ha permitido disminuir variabilidad en las
variables claves del proceso mejorando los indicadores de fusin de concentrado, carga fra y
disminuir las prdidas metalrgicas.
El Convertidor Teniente an presenta ventajas competitivas frente a otras tecnologas como son;
su baja inversin, bajos niveles de polvos en gases y alta capacidad de destilacin de impurezas.
An se mantiene como debilidad el elevado volumen de gases metalrgicos generados por la
necesidad de dilucin en campanas. A nuestro entender el Convertidor Teniente tiene actualmente
todas las condiciones para incorporar tecnologas modernas de tratamiento de gases.
Para alcanzar niveles de fusin superiores a los 2.500 toneladas por da, requieren modificaciones
en el sistema de adicin de aire enriquecido, mejoramientos en los sistemas anexos de sangra,
punzado, gur-gun, etc.
Reconocidas las ventajas e incorporados los avances tecnolgicos existentes, el Convertidor
Teniente se presentara como un reactor Word Class.
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Bibliografa:
F. Kongoli, I. McBow and S. Llubani, Effect of the oxygen potential on the viscosity of copper
smelting slags. Yazawa International Symposium.
L.G. Bergh, P. Chacana and C. Carrasco, Diagnosis and control strategy for a Teniente Converter,
IFAC 2005.
V. Ramachandran, Carlos Daz, Tony Eltrighan, C.Y. Jiang, Theo Lehner, Phillip Mackey, C.J.
Newman, A. Trasov, Primery Copper production a survey of operating world copper smelters.
Copper 2003.
Rubn Alvarado, Bruno Lrtora, Fernando Hernndez and Csar Moya, Recent development in the
Teniente Converter, Copper 95.
Rubn Alvarado and Jorge Godoy, New strategic scope of de Caletones smelter development,
Copper 99.
Carlos Daz and Torstein Utigard, Copper Smelting in the Americas 1995 2003 changes in a
diverse technological landscape. Copper 2003.
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