Sirviendo al mercado latinoamericano desde 1987

Junio 2013

PeruminDel 16 al 20 de septiembre Arequipa, Per

Hay salida para la minera artesanal e ilegal en Per?Nueva tecnologa para flotacin de partculas gruesas

Toromocho Un gigante en minera de gran altura

Seccin Especial

Australia en Amrica Latina

VersionFINALMPA Junio#3LGF.indd 1 5/31/13 10:16 AM

www.cpa-mpa.com/mpaMinera Pan-Americana Junio 20138

nuestra portada

La montaa de Toromocho es una de las fuentes de cobre de alta calidad ms grandes y sin explotar del plane-ta. Situada entre los picos de los Andes, To-romocho es un intento pionero en subir el nivel de la minera comercial desarrollada a grandes alturas.

Cuando la produccin se inicie a fina-les de 2013, la mina entregar anualmente por un periodo de 32 aos, 1 milln de to-neladas de concentrado de cobre, 10.000 toneladas de molibdeno y 4 millones de onzas de xido de plata.

Toromocho es un proyecto desarrolla-do por Minera Chinalco de Per, subsidia-ria de Aluminum Corporation of China (Chi-nalco). Jacobs Engineering est a cargo de la ingeniera, es el contratista que adminis-tra la construccin y hace las adquisiciones del proyecto.

Procesar el mineral a semejante altu-ra y en una zona sujeta a frecuente activi-dad ssmica, genera grandes demandas a

los equipos elctricos y de procesamiento que deben ser excepcionalmente fuertes y confiables.

Los contratos adjudicados a ABB tie-nen un valor aproximado de US$120 millo-nes destinados a suministrar lo siguiente: tres sistemas de accionamiento de molino sin engranajes para un molino semi-aut-geno (SAG) y para dos molinos de bolas; una solucin elctrica para toda la planta y un sistema de automatizacin de procesos para controlar la produccin e integracin a la mina de los sistemas elctricos, de control y monitoreo, todo esto en una mis-ma plataforma de automatizacin.

GMD para los molinos ms potentes del mundo

Los tres sistemas de accionamiento de molino sin engranaje (GMD, por sus si-glas en ingls) son los ms potentes que ABB ha fabricado hasta el momento.

El sistema GMD para el molino SAG de 40 pies tiene una potencia nominal de 28 megavatios (MW), y los sistemas GMD de los dos molinos de bolas de 28 pies tienen una potencia nominal de 22 MW. Los tres molinos fueron suministrados por FLSmidth.

ABB cuenta con una amplia expe-riencia en el diseo de sistemas GMD, con alta potencia nominal para uso a grandes altitudes de ms de 4.000 metros sobre el nivel del mar. De hecho, ABB ya est en el proceso de entregar un sistema de accionamiento sin engranajes para el pri-mer molino semi-autgeno del mundo en tener un dimetro de 42 pies, que operar a una altitud de 4,200 metros. Y ha tenido durante largo tiempo diseos para molinos SAG de 44 pies, con potencias nominales hasta de 35 MW.

Los sistemas de accionamiento sin engranajes para molinos, son una inno-vacin de ABB. Estn compuestos por un

Toromocho Un gigante en minera de gran altura

Las salas elctricas (E-Houses) estn diseadas para mantener los equipos en pleno funcionamiento a pesar de las alturas

VersionFINALMPA Junio#4SERGIOOTALORA.indd 8 5/30/13 4:30 PM

www.cpa-mpa.com/mpa Junio 2013 Minera Pan-Americana 9

motor sin engranajes, alimentado por un ciclo-convertidor que es un sistema de ac-cionamiento elctrico compacto y eficiente con varias ventajas operativas, como por ejemplo velocidad variable y proteccin contra carga congelada.

Esta tecnologa innovadora elimina todos los componentes mecnicos bsicos que forman parte de los sistemas de trans-misin de los molinos convencionales. As aumenta la eficiencia y la disponibilidad del molino.

Problemas que ABB tuvo que enfrentar

ABB dise un nuevo sistema de en-friamiento para disipar el calor generado por los motores sin engranajes que ope-ran a grandes altitudes: hasta el momen-to, son los motores ms grandes que se hayan instalado para molinos SAG y de bolas.

Debido a la altura, el material aislante del motor tuvo que ser optimizado, proba-do y certificado para el funcionamiento en condiciones tan exigentes. Para asegurar-se de que el bobinado pudiera enfrentar la tensin de trabajo a 4.700 metros de altu-ra, ABB lo puso a prueba, en una cmara hipobrica, que simulaba las condiciones reales de operacin.

De hecho, todos los productos elc-tricos y los componentes del sistema GMD fabricados por ABB para ser usados en To-romocho, fueron certificados para ser ope-rados a altitudes de 5,000 metros sobre el nivel del mar.

Otro de los retos de ingeniera, fue el de los tres ciclo-convertidores. Por lo ge-neral, el ciclo-convertidor para un molino requiere una configuracin de 6-12 pulsos. Pero para Toromocho, fue necesaria una solucin ms potente. Para alimentar el molino con sistema SAG de 28 MW de po-tencia y lograr el rendimiento requerido, se necesit una configuracin de 18 pulsos. Esta era la primera vez que esta solucin tan potente se haba utilizado en una apli-cacin de minera.

Innovacin e impacto logstico

Las innovaciones de diseo tales como el motor de 28 MW, el ciclo-con-vertidor de 18 pulsos y el nuevo sistema de refrigeracin, tuvieron un impacto lo-gstico.

En particular, el motor y el sistema de refrigeracin fueron diseados para que pudieran ser transportados por sinuosas carreteras de montaa y a travs de nu-merosos tneles. Los motores fueron em-balados y enviados en cuatro partes, cada una de 15 metros de longitud y un peso de hasta 130 toneladas. El enorme siste-ma de refrigeracin tambin fue trans-portado por partes.

Otras innovaciones en diseo, in-cluyen un sistema de esclusa de aire en las tres salas elctricas (E-Houses) de los sistemas GMD, con el fin de mantener la presin de aire correcta adentro y proteger los equipos del polvo.

Cada motor GMD est equipado con un gran nmero de sensores e instrumen-tos con el fin de supervisar las mquinas durante la operacin. Esto da a los motores una mejor proteccin y, combinado con el servicio de diagnstico remoto de ABB, es una herramienta poderosa para el mante-nimiento preventivo y predictivo.

Solucin elctrica para minera

El segundo contrato adjudicado a ABB por Chinalco y Jacobs Engineering fue una solucin elctrica integral para toda el rea de procesamiento de la mina: incluye interruptor/seccionador a 23 kV (kilovol-tios) con aislamiento de gas; sistema de alimentacin en barras a 4,16 kV y pro-teccin contra sobretensiones; celdas de distribucin a 380 V (voltios) con centros de control de motores, transformadores de distribucin, 28 subestaciones con di-versas potencias nominales, 190 accio-namientos de velocidad variable en baja tensin y 35 en alta tensin, equipo de li-mitacin de intensidad y supresin de arco, sistema de alimentacin ininterrumpida y configuracin del sistema.

El equipo elctrico est alojado en 12 salas elctricas prefabricadas, muy compactas e instaladas en contenedores, que varan en tamao desde 42 m2 a 387 m2. Cada sala elctrica est diseada para garantizar la seguridad del personal; est equipada con todas las protecciones nece-sarias, que incluyen un sistema de manejo de descargas elctricas, presurizacin, esclusa de aire, climatizacin, detector de incendios y resistencia al fuego, alarmas y proteccin contra rayos.

El equipo elctrico est almacenado en 12 salas elctricas que van de 42 m2 a 387 m2

ABB da soluciones de control elctrico y de procesos orientadas hacia la minera, y tambin entrega losms potentes sistemas de accionamiento de molino sin engranajes al proyecto de mayor altitud en elmundo: la mina de cobre Toromocho, localizada en Per, a 4.700 metros sobre el nivel del mar.

VersionFINALMPA Junio#4SERGIOOTALORA.indd 9 5/30/13 4:31 PM

www.cpa-mpa.com/mpaMinera Pan-Americana Junio 201310

Tambin cada elemento del equipo elctrico es probado y certificado para ope-rar a 5.000 metros de altura, 300 metros por encima de Toromocho. stos incluyen el cumplimiento con las normas de la zona ssmica 3 y el incremento del aislamiento elctrico debido a la presin ms baja y al reducido efecto de enfriamiento a grandes alturas.

Para los equipos de control de velo-cidad variable, los efectos de la altura son bien significativos. A 4.700 metros sobre el nivel del mar, dichos equipos de baja y me-dia tensin tienen una reduccin del 50% en su potencia, debido a la disminucin en la eficiencia de enfriamiento.

Por lo tanto, es clave dimensionarlos correctamente. Adems, los equipos de control de velocidad de media y alta ten-sin tienen unas prdidas de energa en forma de calor de hasta 147 kW y requie-ren, a esas alturas, ms aire fro.

Para contrarrestar este efecto, ABB ha dotado a las salas elctricas con equi-pos de control de velocidad de media ten-sin, con un innovador mdulo de ventila-cin externa, que lanza el aire al interior de dicha sala elctrica a una temperatura ptima y con un mnimo de consumo de energa.

Proceso de control integrado

El tercer gran contrato que Chinalco y Jacobs Engineering adjudicaron a ABB

nuestra portada

fue para el sistema de automatizacin de procesos en la mina.

La solucin de ABB se basa en dos productos emblemticos de la empresa para la industria minera: el sistema de Automatizacin Extendida 800xA, que es la plataforma de automatizacin para las industrias de procesamiento; y el sistema 800xA Minerals Library, software dedicado a aplicaciones en cemento, minerales y a la industria minera.

Son muchos los beneficios de la so-lucin System 800xA. Tiene una capaci-dad nica para integrar, de manera fluida, todos los sistemas de informacin de la empresa y de automatizacin de la plan-ta en una misma plataforma extendida de automatizacin 800xA, en un entorno de operaciones que est diseado para maximizar la colaboracin, eficiencia y productividad del operador.

En Toromocho, la solucin System 800xA controla todo el rea de proce-samiento: el concentrador, la planta de molibdeno, los transportadores principa-les, las estaciones de bombeo y las uti-lidades. El proceso es controlado desde cuatro salas de control: para el concen-trador, la trituradora principal, la planta de molibdeno y la planta de filtros. La sala de control principal se encuentra en el con-centrador. Las otras tres controlan slo sus respectivos procesos. Hay alrededor de 10.000 puntos E/S (Entrada/Salida) en el sitio.

Solucin integrada

La solucin integra todos los equipos de distribucin de energa y de sistemas de automatizacin, provistos por terce-ros, en el sistema de control de minas 800xA. Sus mdulos de software orien-tado a objetos parametrizables ayudan a reducir la complejidad de la ingeniera, minimizar el tiempo de inactividad y sim-plificar la bsqueda de fallas.

Est ampliamente probada la habi-lidad del sistema 800xA y del Minerals Library para reducir los costos de opera-cin y aumentar la productividad durante el ciclo de vida de la planta de produc-cin.

Las ventajas de utilizar un solo socio tecnolgico y proveedor para las insta-laciones elctricas, el control de proce-sos y los sistemas de accionamiento sin engranajes para molinos, se extienden a travs de todo el proyecto: reduce al m-nimo el nmero de interfaces, el riesgo de los clientes y ahorra una gran cantidad de tiempo en ingeniera, pruebas y puesta en marcha del servicio.

Jacobs Engineering y Chinalco se refieren a estos beneficios de la siguiente manera:

La experiencia de hacer negocios con ABB fue muy satisfactoria, dijo Ga-briel Rojas Ochoa, jefe de ingeniera elc-trica para el proyecto Toromocho de Jac-obs Engineering. Hemos sido capaces de construir un gran equipo de trabajo, que se centr slo en un objetivo: el xito del proyecto. ABB nos dio el apoyo a lo largo del desarrollo del proyecto, con su profe-sionalismo, el compromiso, ingeniera de alto nivel y la flexibilidad para obtener las soluciones ms adecuadas para el pro-yecto.

Cyril Huber, consultor tcnico elc-trico para Chinalco, afirm: Despus de ms de 50 aos en el negocio de la mine-ra, estoy feliz de trabajar con ABB, pues aunque tienen soluciones muy estndar, son flexibles para adaptarse a las necesi-dades especficas de los clientes y estn abiertos a mejorar .

MPA

Montaje de piezas del molino sin engranajes

MPA Junio Portada#3 SOM.indd 10 5/28/13 4:12 PM