fundicion alto norte

8/20/2019 Fundicion Alto Norte

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Teniente Converter Workshop Technology

“REACTOR CONTINUO FUNDICIÓN

ALTONORTE”

Preparado por: Ricardo Zapata N.Ingeniero Metalurgista SeniorSuperintendencia de MetalurgiaFundición [email protected]

NOVIEMBRE 2006

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Índice

1. Introducción.................................................................................................................... 3

2. Desarrollo de Fundición Altonorte...............................................................4 2.1. Historia................................................................................................................................... 42.2. Ubicación Fundición Altonorte.................................................................................... 6

3. Esquema Operacional Fundición Altonorte........................................ 8

4. Reactor Continuo Fundición Altonorte................................................... 11

5. Descripción de Equipos e Instalaciones.............................................. 14 5.1. Reactor de fusión............................................................................................................ 145.2. Quemador calentamiento Reactor lado Garr Gun............................................ 155.3. Quemador calentamiento Reactor por placa de escoria............................... 155.4. Máquina Punzonadora.................................................................................................. 155.5. Máquina taponeadora placa escoria Reactor ..................................................... 155.6. Maquina taponeadora placa metal blanco culata y placa manto

Reactor ................................................................................................................................ 15

6. Filosofía de Control del Reactor Continuo Altonorte................16 6.1. Principales objetivos...................................................................................................... 166.2. Control de variable............................................................................................17

6.2.1. Control de Fierro en Metal Blanco......................................................... 176.2.2. Control de razón Fe/SiO2 en la escoria............................................... 176.2.3. Control de temperatura del baño............................................................ 176.2.4. Control de Nivel.............................................................................................. 18

7. Campañas Reactor Continuo Altonorte................................................ 20 7.1. Alimentación Carga Nueva Reactor Continuo Altonorte ..............................20

7.2. Alimentación de Circulantes Reactor Continuo Altonorte............................ 207.3. Alimentación de Carga Total Reactor Continuo Altonorte............................ 227.4. Duración Campaña Reactor Continuo Altonorte............................................... 237.5. Tiempo de soplado del Reactor Continuo Altonorte........................................ 237.6. Extracción de líquidos Reactor Continuo Altonorte......................................... 26

8. Bibliografía ................................................................................................................... 28

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1. Introducción

El siguiente trabajo ha sido preparado para ser presentando en el “Workshop Internacional de

Tecnologías Convertidor Teniente” en la ciudad de Viña del Mar, Chile en Noviembre 2006.

En esta oportunidad Fundición Altonorte perteneciente a la Compañía Xstrata presentara el trabajo“Reactor Continuo de Fundición Altonorte” en el cual se describirá la experiencia obtenidadurante los años de operación de este equipo en Fundición Altonorte.

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2. Desarrollo de Fundición Altonorte

2.1. Historia

Las instalaciones de Fundición Altonorte datan desde 1988, cuando el antiguo dueño, REFIMETinstaló en el sector La Negra de Antofagasta una operación de Tostación para la desarsenisaciónde concentrados, lo que permitía agregarle valor a un producto que estaba siendo fuertementepenalizado en los mercados internacionales.

El año 1993, REFIMET amplio sus operaciones de Tostación a Fundición de Concentrados deCobre, siendo en esa época y a la fecha la fundición de concentrados de cobre más nuevaconstruida en el país.

En esa época parte de los equipos instalados fueron adquiridos de segunda mano en U.S.A., loque obligó a su reacondiconamiento. Esta estrategia permitió bajar la inversión inicial.

El Proyecto y Construcción de la Fundición solo demoró 20 meses e inició las operaciones en Agosto de 1993, (Figura 1).

La operación original consideró la instalación de un Horno de Reverbero para la fusión de losconcentrados alcanzando una capacidad de 225.000 toneladas de concentrados nuevos por año yla producción de Cobre Blister moldeado a piso a razón de 220 toneladas por día (Fase I).

En el año 1995 Noranda Inc. se incorpora a la propiedad de la Fundición adquiriendo un 25 % delas acciones, que hasta esa fecha era 100% de capitales nacionales.

En 1997 se introducen diversas mejoras tecnológicas, como adición de oxigeno en los procesos defusión y conversión, inyección de concentrado seco en convertidores, producción de cobre anódicoy una segunda Planta de Ácido dedicada a los gases del horno reverbero tratándose así el 100%

de los gases generados por la Fundición.Las mejoras tecnológicas introducidas a la Fundición permiten alcanzar 380.000 toneladas deconcentrados nuevos por año y una producción de ánodos de 370 toneladas por día (Fase II).

En 1998 Noranda Inc. paso a controlar el 100% de la propiedad de la Fundición y desde entonces,se denomina Fundición Altonorte.

Desde el año 2002 se desarrolla un importante proceso de expansión de la Fundición mediante elreemplazo del Horno Reverbero por la tecnología Bath Smelting instalándose para ello un Reactorde fusión continua con inyección concentrado seco por toberas en el baño y aire enriquecido al quese le denomina Reactor Continuo.

El Reactor Continuo (Rx) para la fusión de concentrados, es el horno cilíndrico de mayor tamaño

existente en el mundo. A este se le incorporan 3 nuevos Convertidores Pierce Smith (CPS) parala conversión de metal blanco (74 % ley Cu), una segunda rueda de moldeo y una nueva Planta de

Ácido.

La expansión fue realizada en dos etapas, denominadas Fase III A y Fase III B.

La Fase III A, se inició en Marzo del 2002 fecha en que se apago definitivamente el HornoReverbero a los 15 días de haber partido el Reactor Continuo. Los gases de proceso del reactor

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junto con otra parte de los gases del proceso de convertidores eran tratados en la planta de ácido #2 y la otra parte de los gases de convertidores en la planta de ácido # 1.

• Figura 1 – Evolución de Fundición Altonorte.

La Fase III B, como se indicó anteriormente incorpora una nueva Planta de Ácido, una segundaRueda de Moldeo, un tercer Horno de Refinación y el aumento de abastecimiento de oxigeno a550 toneladas finas por día.

Una vez lograda la consolidación de la Fase III (Fase III A + Fase III B) en Enero del 2003 laFundición alcanza la capacidad de diseño de 820.000 toneladas de concentrado nuevo por año.

Actualmente la Fundición tiene una capacidad de 900.000 toneladas de Carga Nueva por año y enJulio del 2008 se espera tener consolidado el Proyecto de Expansión denominado ProyectoMejoramiento Operacional (Fase IV) con 1.200.000 toneladas Carga Nueva por año.

En Junio de 2005 Noranda Inc. adquiere Falconbridge acordando unánimemente el nombre deFalconbridge Limited.

En Agosto de 2006 Xstrata adquiere Falconbridge Limited, por lo tanto, Fundición Altonorte acontar de esa fecha pertenece al grupo minero Xstrata.

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2.2. Ubicación Fundición Altonorte

Fundición Altonorte se encuentra ubicada en el sector La Negra, Segunda Región de Chile,aproximadamente a 25 km. al Sur-este de la ciudad Antofagasta.

Fundición Altonorte no posee concentrados propios y por lo tanto es una fundición llamadaCustom Smelter donde su negocio es la compra de concentrados y venta de ánodos y ácidosulfúrico.

El abastecimiento de concentrados proviene de múltiples fuentes, principalmente de los grandescentros mineros de la región, como Minera Escondida, Empresa Minera Mantos Blancos,Compañía Minera Zaldívar, Codelco Norte, Collahuasi, etc., por lo que se tiene una composiciónquímica de elementos principales y de impurezas altamente variable.

Desde el exterior se abastece de concentrados provenientes de Perú como son Tintaya y Antamina, empresas mineras en las cuales Xstrata posee propiedad.

En la Figura 2, se muestra la localización de Fundición Altonorte en Chile y los diferentesproductores y proveedores de concentrados de cobre alrededor de Fundición Altonorte.

En la Figura 3, se observan las operaciones de Cobre de Xstrata en Sud América, las cuales seindican en naranja aquellas que proveen de concentrados de cobre a Fundición Altonorte.

Santiago

Antofagasta

AltonorteSantiago

Antofagasta

Santiago

Antofagasta

Altonorte

ChileChile

• Figura 2 – Mapa de localización de Altonorte

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• Figura 3 – Operaciones de Cobre “Xstrata” en Sud América

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3. Esquema Operacional Fundición Altonorte

Fundición Altonorte en Agosto del 2003 terminó de implementar el proyecto Fase III de ampliaciónde capacidad y de modernización tecnológica. Tal proyecto estuvo dirigido a alcanzar una

capacidad anual de fusión de 820.000 TM de Carga Nueva (Figura # 4).

• Figura 4 – Diagrama de Fase III Fundición Altonorte

Para cumplir con tal finalidad, Fundición Altonorte opto por la tecnología de fusión en baño víainyección de concentrados seco por toberas en un Reactor Continuo y Convertidores Peirce-Smithpara la conversión de metal blanco a blister.

En el Reactor, la materia prima alimentada (concentrado seco, en lo fundamental) es fundida yoxidada hasta obtener como productos fundidos “metal blanco” (74 % Cu) y escoria (6% Cu), ygases de alta concentración de anhídrido sulfuroso (20 – 25 % % SO2 en la boca), los que sonposteriormente tratados en una Planta de Ácido Sulfúrico con capacidad nominal de 175.000Nm3/hr, para una concentración de 12 % SO2 base seca.

Para el secado de concentrado se consulta un Secador Rotatorio, el cual entrega un producto conhumedad promedio de 0.2 %. El concentrado seco es transportado en forma neumática, en fasedensa, hacia 2 Silos de almacenamiento ubicados adyacentemente al Reactor, con capacidadnominal de 400 TMS cada uno. Desde éstos, el concentrado es nuevamente transportado en formaneumática hacia las toberas de inyección del Reactor, las que permiten su alimentación en el senode la fase fundida en el interior del equipo. El concentrado húmedo (8% H 2O) es conducido, al igualque el fundente, coke y materiales circulante, por un sistema de correas transportadoras hacia lasTolvas de almacenamiento dispuestas en el área del Reactor. Desde éstas, mediante otro sistema

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de correas, los materiales anteriores son alimentados al Reactor vía un Garr-Gun ubicado en elcabezal de extracción de metal blanco de culata (Figura # 5).

• Figura 5 – Reactor Continuo, Fundición Altonorte

El “metal blanco” producido, transportado mediante ollas pendientes de Grúas-puente, esalimentado a Convertidores Peirce-Smith, en donde se oxida hasta la producción de cobre blister(99.1 % Cu).

Se dispone de 4 Convertidores instalados, de los cuales se mantienen 3 en servicio al estar elcuarto de ellos en mantención. De las tres unidades disponibles para operación, normalmente unasola de ellas es operada (en servicio de soplado), estando las dos restantes cumpliendo etapas dellenado de metal blanco, vaciado de cobre blister, de limpieza de boca o de repaso de toberas.

Actualmente se tiene la opción de soplar con 2 convertidores en forma simultánea cuando lacapacidad de plantas de ácidos lo permite (disminuir flujo de soplado del Reactor).

Los gases de conversión producidos en estos equipos, son igualmente procesados en unasegunda Planta de Acido Sulfúrico con capacidad nominal de 127.000 Nm3/ hr, para unaconcentración de 11.4 % SO2 base seca.

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Por su parte, la escoria fundida del Reactor es transportada mediante camiones de diseño especialy vaciada a pozos para su enfriamiento en forma controlada. Desde estos pozos, la escoria esretirada y transportada a una Planta de Tratamiento de Escoria, en donde se procesa vía molienda

– flotación hasta obtener como productos finales concentrado de escoria ( 32 – 38 % Cu), productoque es retornado al proceso de la Fundición y relave (0.5 – 0.6 % Cu) el que es bombeado y

conducido hacia un tranque de relaves para su descarte.El cobre blister producido en Convertidores es transportado por Grúas-Puente hacia los Hornos deRefinación (3 unidades instaladas), en donde es transformado mediante un proceso de oxidación yreducción, a cobre refinado a fuego con una pureza de 99.65 % Cu. Este cobre es posteriormentemoldeado en la forma de ánodos, utilizando para ello 2 Ruedas de Moldeo, de 24 moldes cadauna y con capacidad nominal cada una de 60 TM/hr para producción de ánodos de 400 kgs.

Actualmente se moldean 4 tipos de formatos de ánodos los que varían en peso entre 330 Kg. a 420Kg.

Tanto el Reactor como Convertidores disponen de su propio sistema de manejo de gases hacia lasPlantas de Ácido Sulfúrico. Tales sistemas lo componen : una campana colectora de gases (unapor equipo), una cámara de enfriamiento (una por equipo), precipitadores electrostáticos (2 cuerpospara el sistema de manejo de gases del Reactor y 2 para el conjunto de Convertidores) yextractores de tiraje inducido (3 unidades en cada sistema).

Oxígeno industrial es suministrado desde dos Plantas de Oxígeno ( 550 TM/ día , capacidad total),de propiedad de terceros .

En la figura # 6 se observa el diagrama de Proceso de Fundición Altonorte.

• Figura 6 – Diagrama de Proceso Fundición Altonorte.

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4. Reactor Continuo Fundición Altonorte

El Reactor Continuo de Fundición Altonorte es el principal centro de fusión de concentrado y estepuede operar con inyección de concentrado seco vía toberas (operación normal) o con carga

húmeda, vía Garr Gun.

El Reactor está equipado con 6 paneles de puerta toberas, con 11 toberas cada uno, de los cualessolo se utilizan 5 para el soplado e inyección de concentrado (desde el 1 al 5), Figura # 7.

• Figura # 7 – Puertas toberas (paneles) Reactor Continuo de Altonorte.

El Reactor cuenta con 5 toberas de inyección, las cuales se encuentran ubicadas en los extremosde los paneles 2, 3 y 4 (Figura # 7).

En el centro de los paneles 4 y 5 se ubican los pirómetros Noranda para la detección y el control dela temperatura del baño.

La descarga de metal blanco desde el reactor se lleva a cabo por 2 sangrías. Una está ubicada enla culata opuesta a la boca de gases, mientras que la otra esta ubicada sobre el manto del reactor,entre las toberas y la boca de gases (Figura # 4).

El metal blanco producido es descargado directamente a ollas de 5 m3 (capacidad útil 4.2 m3 oequivalente a 23 ton de metal blanco) las que se encuentran encapsuladas en un túnel para laextracción de gases fugitivos. Las ollas de metal blanco son extraídas desde túnel hacia las navepor medio de un carro accionado eléctricamente. Desde los carros las ollas son transportadas a losconvertidores Peirce Smith por medio de grúas puente.

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La escoria del reactor es descargada por una sangría ubicada en la culata cercana a la boca degases. La escoria es recibida directamente en una olla de 11 m3, la que se encuentra encapsuladaen un túnel para la extracción de gases fugitivos.

Posteriormente la olla de escoria es trasladada vía camión a camas de enfriamiento (minitranques).

En estas camas, la escoria es sometida a un ciclo de enfriamiento controlado previo a su futurotratamiento en la Planta de Tratamiento de Escorias (PTE) vía el proceso de Flotación y asíobtener las mejores recuperaciones de cobre.

El control del proceso del Reactor Continuo se realiza desde la Sala de Control del Reactormediante estaciones de operación dedicadas, esta sala de control se encuentra ubicada en lascercanías del Reactor.

En la Sala de Control del Reactor se tiene el control del sistema de giro normal del Reactor(joystick) y de emergencia (botonera de giro), control y manejo de la maquina punzonadora detoberas (Máquina Gaspe).

Para la inyección de concentrado seco se cuenta con dos tolvas de almacenamiento de 400 ton.cada una y dos sistemas de inyección de 80 ton. horas cada uno.

Cada sistema de inyección cuenta con dos vasos presurizados de 30 ton. cada uno, los cualesinyectan en forma alternada en cada sistema.

El flujo de concentrado de cada línea de inyección es independiente para cada grupo de tobera. Enforma normal el sistema de inyección # 1 inyecta a 3 toberas y el sistema # 2 inyecta a 2. Existe laalternativa de inyectar con un sistema a las 5 toberas (Figura # 7).

La inyección de concentrado es continua al Reactor y cada línea de inyección es capaz dealimentar desde 40 hasta 80 t/h. En consecuencia la capacidad de inyección total del sistema al

Reactor es de 160 t/h.

La razón del aire a sólido inyectado al Reactor es de 6 Nm3/t de concentrado.

El sistema de alimentación de carga fría o húmeda vía Garr Gun, permite la alimentación deconcentrados húmedo, sílice, carbón y circulantes.

Estos materiales son almacenados en la cancha de almacenamiento de materiales y son enviadosvía correas transportadoras a las tolvas de almacenamiento diario del Reactor desde donde sonalimentada vía Garr Gun dependiendo de los requerimiento del proceso.

La alimentación de concentrado húmedo al Reactor se lleva a cabo cuando existe un déficit deconcentrado o bien cuando la operación lo requiere para controlar algunas de las variables de

proceso.

El aire de proceso o aire de soplado es proporcionado por un turbosoplador dedicado capaz dealimentar 60000 Nm3/h @ 22,5 psig a las toberas del Reactor.

El aire de soplado se puede enriquecer con oxigeno hasta 40%, donde el oxigeno es suministradodesde 2 Plantas con capacidad de 250 y 300 TMF día cada una.

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El Reactor cuenta con sistemas auxiliares tales como: quemadores de mantención, ventilador paraaire de combustión, máquina punzonadora, máquinas taponeadoras metal blanco culata y manto,máquina taponeadora escoria culata y carro portaollas.

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5. Descripción de Equipos e Instalaciones

5.1. Reactor de fusión

Reactor Continuo: El equipo incluye el casco, culatas, boca de gases, garr gun y componentesestructurales.

Las dimensiones generales del reactor son 5.300 mm de diámetro y 26.400 mm de largo. Losmateriales empleados para la fabricación son planchas de Ac. 15Mo3 y ASTM A-515 grado 70, en100 mm de espesor para el casco y 75 mm para las culatas (figura # 8).

• Figura 8 – Dimensiones Reactor Continuo Altonorte

El Reactor utiliza un sistema motriz y rodadura con un motor de 250 hp (188 kW), incluye freno,cardan, bogiflex, piñón y corona, para dar una velocidad lineal de 0,6 m/min.

Incluye un sistema de lubricación para el sistema de giro del reactor con un motor de 1 kW, unsistema manual de lubricación para ejes de polines de rodadura, pista de rodadura, polines derodadura y placas bases.

El reactor es revestido interiormente por ladrillos refractarios de distintas calidades, tipo cromo-magnesita, y en distintas dimensiones. El espesor del recubrimiento de las culatas es de 21”, conladrillo refractario de calidad HW 21/74 XF de dos tamaños 9”x6”x4” y 12”x6”x4. El espesor delrecubrimiento del manto es 18” en un sector de la base, 21” sobrepasando el center line y de 18”en la parte superior y la calidad del ladrillo es HW 21/74 XF de tamaños y 18”x6”x(4”-3,3/16”),18”x6”x(4”-3.5/16”), y 15”x6”x(4”-3.27/64”). En la zona de toberas la calidad del refractario es HW21/74 de tamaño 21”x6”x(4”-3.3/16”). En la boca salida de gases la calidad del refractario es HW 60LD FGM y su tamaño es 15”x6”x(4”-3.27/64”), 15”x9”x(4”-3.27/64”), 15”x6”x3” y 15”x4”x4”(462Q).

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5.2. Quemador calentamiento Reactor lado Garr Gun

El quemador para calentamiento del Reactor por Garr Gun, es utilizado para mantención detemperatura del reactor. Es un quemador a gas natural ó diesel, tiene una capacidad de 30Mbtu/h,

incluye trenes de gas natural y diesel, oxígeno y aire de combustión.

5.3. Quemador calentamiento Reactor por placa de escoria

El quemador para calentamiento del reactor por placa de escoria, también es utilizado paramantención de temperatura del reactor y tiene una capacidad de 15 MBtu/h, incluye trenes de gasnatural y diesel, oxígeno y aire de combustión.

5.4. Máquina Punzonadora

La Máquina Punzonadora (Maquina Gaspe), utilizada para el punzonado de las toberas del Reactores de operación automática.

El sistema de traslación es por accionamiento eléctrico, incluye rieles guías para la traslación y rielcentrador, punzonado neumático por cilindros y válvulas, y bastidor guiado.

5.5. Máquina taponeadora placa escoria Reactor

La máquina es utilizada para el taponeado de la sangría de escoria del reactor, es deaccionamiento hidráulico.

Incluye mecanismo de taponeado, cilindros hidráulicos, estructura soporte, estructura deslizante,caseta de control, cañerías y mangueras hidráulicas, motor eléctrico de 22 kW para sistemahidráulico, además un mecanismo retráctil de emergencia neumático.

5.6. Máquina taponeadora placa metal blanco culata y placamanto Reactor

La máquinas son utilizadas para el perforado y taponeado de las sangrías de metal blanco ladoculata y lado manto del Reactor, y son de accionamiento hidráulico.

Incluyen mecanismo de perforado/taponeado, cilindros hidráulicos, estructura soporte, estructuradeslizante, caseta de control, cañerías y mangueras hidráulicas, motor eléctrico de 22 kW parasistema hidráulico, además un mecanismo retráctil de emergencia neumático.

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6. Filosofía de Control del Reactor Continuo Altonorte.

El objetivo del Control Operacional del Reactor Continuo Altonorte es mantener el Reactor en unpunto estable y consistente con la cantidad y calidad de los recursos disponibles.

La filosofía de control esta orientada a operar el Reactor dentro de los márgenes establecidos paracumplir con las metas y objetivos operacionales y evitar episodios críticos.

6.1 Principales Objetivos

• Producir un Metal Blanco con una determinada concentración de Fe.

• Producir una escoria con una determinada razón Fe/SiO2 y bajo contenido de Cu.

• Mantener el metal blanco a una determinada temperatura.

• Mantener los niveles del metal blanco y la escoria dentro de los rangos establecidos

La operación y control del proceso se efectúa de acuerdo a un balance de masa, el cual en formacontinua es apoyado por un programa computacional denominado “Consejero Metalúrgico”.

Como el proceso de fusión en el Reactor debe aprovechar al máximo el calor de las reacciones deoxidación con el objeto de minimizar las alzas temperaturas en el baño de Metal Blanco se utilizandos (2) Pirómetros Noranda para la medición de temperatura del baño y así poder aplicar lasmedidas de control, así mismo, estos Pirómetros alertan ante las baja de temperatura del baño deMetal Blanco.

La temperatura del baño de Metal Blanco a mantener es de 1220 a 1240 °C.

La preparación de mezclas de concentrado se basa en los siguientes aspectos fundamentales:

•

Composición química y mineralógica de los concentrados.

• Balances de masa y energía.

• Niveles de impurezas

Las mezclas se preparan con los concentrados disponibles para obtener la máxima capacidad defusión, con un adecuado manejo del balance de energía dentro de las restricciones que imponenlas capacidades de las Plantas de Ácido y la Planta de Oxígeno y el stock de concentrados.

Es importante tener en cuenta que Fundición Altonorte es una Custom Smelter y los stock deconcentrados que debe mantener son bajos, debido a esto las calidades de los concentrados

recepcionados debieran ser lo más estables posible para evitar alteraciones en el proceso y calidadde su productos. En la realidad esta situación no ocurre y se han debido desarrollar técnicas decontrol para poder evitar y paliar estas alteraciones, como son Modelo de Fijación de Impurezas yModelo de Seguimiento Operacional.

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6.2 Control de Variables

Las variables de control de la operación del Reactor Continuo Altonorte son:

• Control de Fierro en el Metal Blanco• Control de razón Fe/SiO2 en la escoria• Control de temperatura del baño de metal blanco• Control de nivel del baño del Reactor

6.2.1 Control de Fierro en el Metal Blanco

La operación del Reactor esta cifrada en mantener una ley constante de Fierro (Fe) en el MetalBlanco el que se encuentra seteado en 3.5 % Fe (grafico # 1 y # 2).

Para lograr este objetivo cada 30 minutos se toman muestras de Metal Blanco ya sea esta portobera o por alguno de los sangrados de Metal Blanco (Culata ó Manto).

Esta muestra es enviada al Laboratorio Químico y su análisis es recibido con un máximo de 20minutos. Los valores recibidos servirán para ajustar la ley de Fe del Metal Blanco de acuerdo avariaciones en el tonelaje de alimentación de carga base (inyección).

La recomendación de carga base es calculada on line por el Programa Computacional “ConsejeroMetalúrgico” cuya filosofía es realizar un balance de oxígeno en el Reactor, para calcular la razónde alimentación de concentrado base necesaria para mantener el contenido de fierro en el MetalBlanco dentro de los niveles establecidos como meta en la operación y recomienda al operador elnuevo valor de alimentación.

El flujo de soplado y enriquecimiento se mantienen constante.

6.2.2 Control de razón Fe/SiO2 en la escoria.

La operación del Reactor busca mantener una razón Fe/SiO2 de 1.4 y para lograr este objetivo, laescoria se muestrea cada una hora directamente del sangrado y su muestra es enviada alLaboratorio Químico.

De acuerdo a los valores recibidos se ajusta la alimentación de Sílice a la recomendación del

Consejero Metalúrgico.

6.2.3 Control de Temperatura del baño de Metal Blanco

La temperatura del baño de metal blanco es medida por 2 Pirómetros Noranda, los cualesconstantemente están midiendo la temperatura del baño.

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Ante la ausencia de estos el Reactor se va a la posición de stand by hasta recuperar dichacondición.

6.2.4 Control de NivelEl nivel de metal blanco del Reactor se esta midiendo cada una hora, de acuerdo a los nivelesmedidos dependerá la extracción de metal blanco, si el nivel es inferior al valor preestablecido nose retira metal blanco o si el nivel es mayor al valor preestablecido el Reactor se irá a la posiciónstand by.

El método utilizado para la medición de nivel consiste en una barra de fierro de 1” de diámetro yforrar esta con papel (cinta masking) e introducir esta barra durante 1 minuto en el baño.

Parámetros aControlar

Métodos de chequeo Parámetros deControl

Causa de problemaspara no lograr el

control% Fe en el metalblanco

* Muestreo de mata(cada 30 min.)sangrías o toberas.

• Carga base(inyección)• Alimentaciónde concentrado (G.G)

* calidad no buena delmaterial.* Equivocación demezcla enalimentación.* Mezcla no buena.* Sistema deInyección.

Razón Fe / SiO2 * Muestreo de escoria

( cada 1 hora),sangría.

* Alimentación desílice (G.G.)

* Tiempos derespuesta delaboratorio poranálisis.

Temperatura del baño(mata)

* Pirómetros Noranda* Calidad visual de laescoria.* Termocuplasdesechables.

*Alimentación deinertes (G.G.)(concentrados deescoria o inertes,circulantes, mata,etc.)

* Problemas deinstrumentación.* Bloqueo de sistemaalimentador.* Flujo de soplado.* Islas de material sinfundir.

• Tabla # 1 - Control de Parámetros.

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7654321

Median

Mean

3.4753.4503.4253.4003.3753.350

A nderson-Darling Normality Test

V ariance 0.7435

Skewness 0.05338

Kurtosis 1.54230

N 1333

Minimum 0.4553

A -Squared

1st Quartile 2.9130

M edian 3.4220

3rd Q uartile 3.9609

Maximum 7.6605

95% C onfidence Interv al for Mean

3.3846

4.09

3.4773

95% C onfidence Interv al for Median

3.3661 3.4636

95% C onfidence Interv al for StDev

0.8307 0.8963

P-Va lue < 0.005

Mean 3.4310

StDev 0.8623

95 % Confidence Intervals

% Fe Metal Blanco "Agosto 2006"

• Grafico 1 - % Fe Metal Blanco, Agosto 2006

78767472706866

Median

Mean

73.7073.6573.6073.5573.50

A nderson-Darling Normality Test

V ariance 2.254

Skewness -0.07968

Kurtosis 1.63775

N 1333

M inimum 65.940

A -Squared

1st Quartile 72.650

M edian 73.600

3rd Quartile 74.455

Maximum 79.050

95% C onfidence Interv al for Mean

73.480

3.74

73.642

95% C onfidence Interval for Median

73.520 73.678

95% C onfidence Interv al for StDev

1.446 1.561

P -Va lue < 0. 005

Mean 73.561

StDev 1.501

95 % Confidence Intervals

% Cu Metal Blanco "Agosto 2006"

• Grafico 2 - % Cu Metal Blanco, Agosto 2006

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7. Campañas Reactor Continuo Altonorte.

Desde el inicio de las operaciones del Reactor Continuo Altonorte en Marzo del 2002 se han

realizado tres (3) campañas y actualmente la tercera campaña se encuentra en operación.

La Primera campaña fue terminada por la necesidad de poder dar ingreso a otros equipos paracompletar la ampliación de la Fundición por lo cual se aprovecho de realizar una mantencióngeneral del Reactor (286 día de operación).

La Segunda campaña se tomó la decisión de ser terminada a los 700 días por no tenerconocimiento del estado interior del Reactor y el desconocimiento de campañas superiores a esacantidad de días.

La tercera campaña se espera terminarla en Julio de 2007, luego de 2,5 años en operación.

7.1. Alimentación de Carga Nueva a Reactor Continuo.La alimentación de Carga Nueva al Reactor en Fundición Altonorte corresponde a todos aquellosmateriales por los cuales se cobra por su fusión, actualmente solamente corresponden aconcentrados de cobre.

Los Concentrados de Escoria generados a partir de escorias generadas por el Reactor seconsideran como material circulante.

Carga Nueva instantánea procesada por campaña:

Primera Campaña 1620 ton/día instantáneaSegunda Campaña 2542 ton/día instantánea

Tercera Campaña 2780 ton/día instantánea

En la grafica # 3 se pueden observar las alimentaciones mensuales de carga nueva en toneladasmétricas secas que se han alimentado vía inyección o húmedas vía Garr Gun.

7.2. Alimentación de Circulantes al Reactor Continuo.

La alimentación de Circulantes al Reactor en Fundición Altonorte corresponde a todos aquellosmateriales que se generan a consecuencia del proceso y no se recibe pago por ello.

Los materiales circulantes pueden ser alimentados vía inyección o vía Garr Gun y estos dependede sus características físicas y balance de energía.

Dentro de los materiales circulantes alimentados al Reactor Continuo, tenemos:

• Concentrado de Escoria• Circulante materiales de nave de convertidores

Polvos

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Alimentación instantánea de circulantes procesada por campaña:

Primera Campaña 340 ton/día instantánea

Segunda Campaña 445 ton/día instantáneaTercera Campaña 630 ton/día instantánea

En la grafica # 4 se pueden observar las alimentaciones mensuales de Circulantes en toneladasmétricas secas que se han alimentado al Reactor.

• Grafico 3 - Alimentación por campaña de Carga Nueva al Reactor Continuo Altonorte.

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• Grafica 4 – Fusión de Circulantes por campaña Reactor Continuo Altonorte

7.3. Alimentación de Carga Total al Reactor Continuo.

La alimentación de Carga Total en Fundición Altonorte corresponde a todos aquellos materialesque ingresan al proceso, para el caso del Reactor Continuo Altonorte:

a. Carga Nuevab. Circulantes Concentrado de Escoria

Circulante de navePolvos

c. Sílicesd. Carbóne.- Azufre

Carga Total instantánea procesada por campaña:

Primera Campaña 2040 ton/día instantáneaSegunda Campaña 3130 ton/día instantáneaTercera Campaña 3670 ton/día instantánea

En la grafica # 5 se pueden observar las alimentaciones mensuales de carga total en toneladasmétricas secas que se han alimentado vía inyección y húmedas vía Garr Gun.

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• Grafico 5 - Alimentación de Carga Total al Reactor por campañas.

7.4. Duración de Campaña de Reactor.

La campaña refractaria del Reactor Continuo de Altonorte esta directamente relacionada a la vidade la línea de toberas. Esta duración ha sido a la fecha como se indica a continuación:

Primera Campaña 286 díasSegunda Campaña 720 díasTercera Campaña 582 días (al 31 de Agosto, meta es Julio 2007)

En la grafica # 6 se puede observar las curvas de desgaste del refractario de las 3 campañas.

7.5. Tiempo de Soplado Reactor Continuo Altonorte.

El tiempo de soplado del Reactor Continuo corresponde al tiempo en que Reactor se encuentra enposición de soplado (operando) y el tiempo de no soplado puede ser atribuido a causas propias delReactor a causas externas en las cuales no es responsabilidad del Reactor.

Primera Campaña 78.5 %Segunda Campaña 88.1 %Tercera Campaña 91.2 % (al 31 de Agosto 2006)

El tiempo de soplado excluye el tiempo ocupado en las Mantenciones Generales.

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Campaña # 1Campaña # 2Campaña # 3

• Grafico 6 - Desgaste Refractario de línea tobera por campañas Reactor Continuo.

• Grafico 7 – Tiempo soplado por Campañas Reactor Continuo.

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En la tabla # 2, se puede observar la distribución de tiempos perdidos en la actual campaña,además se hace una diferenciación entre tiempos perdidos por causas externas y externas.

• Tabla 2 – Tiempo soplado en Campañas # 3 Reactor Continuo Altonorte

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7.6. Extracción de líquidos Reactor Continuo de Altonorte

Para la extracción metal blanco el Reactor Continuo Altonorte posee dos sangrías ubicadas una enel manto y otra en la culata del Reactor.

En forma normal la extracción de metal es independiente por cual sangría se realice pero porsituaciones de preferencias de los operadores esta se realizan mayormente por la culata en unarazón de 3:1. No es inconveniente el retirar metal blanco del Reactor por las dos sangrías a la vez.

El cambio de pasaje y placa en las sangrías de metal blanco se realiza cada 40 días, las dossangrías a la vez independiente del número de ollas extraídas.

En el caso de la sangría de escoria este es un marco de cobre de 12 x 18 pulgadas interior y enforma normal se cambia cada 150 días.

En la grafica # 6 se pueden observar el retiro mensual de Ollas de Metal Blanco y Escoria delReactor.

Retiro instantáneo de ollas de Metal Blanco por día

Primera Campaña 39 ollas/díaSegunda Campaña 57 ollas/díaTercera Campaña 69 ollas/día

Retiro instantáneo de ollas de Escoria por día

Primera Campaña 32 ollas/díaSegunda Campaña 44 ollas/díaTercera Campaña 55 ollas/día

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• Grafico 8 – Extracción de líquidos por campañas Reactor Continuo Altonorte

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8. Bibliografía

Metallurgical Control of the Noranda Process Reactor 1993 Dominic Verhelst Yves Prevost

Controle du Reactur 1993 Yves Prevost

Aspectos Teóricos y Prácticos del Reactor Noranda Horne 2000 Ricardo Zapata

Metalurgia del Reactor Altonorte, basado Reactor Noranda Horne 2000 Valieri LangloisRicardo Zapata

Manual de Operación Reactor Continuo Altonorte 2002 Milton QuintanaRicardo Zapata

Consejero Metalúrgico Reactor Continuo Altonorte 2002 Milton QuintanaRicardo Zapata

Competencias y Desarrollo de Carrera Laboral en 2005 JHGFundición Altonorte

Procedimientos de Trabajos Reactor Altonorte 2005 Juan MoralesRicardo Zapata

Base datos Starlims Fundición Altonorte

Base datos Downtime Reactor Fundición Altonorte

fundicion alto norte

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