INFORME MANT-07-2013

A : Ing. Luis Valencia Amador. Superintendente de Mantenimiento Ares. CC : Ing. Jorge Marquina Rios. Jefe de Proyectos Metalúrgicos. DE : Ing. Luis Carlos Cerf Valdivia. Ingeniero de Instrumentación Senior ASUNTO : Parámetros de arranque del molino Comesa 4x6 – Planta ILR.

FECHA : 30/07/2013.

ANTECEDENTES:

Debido a las pruebas insatisfactorias realizadas con el molino Comesa 4’x6’ con el motor de inducción con rotor bobinado de 60HP marca HELMKE conectado a un variador de velocidad de 125HP y cortocircuitando los anillos rozantes, se decidió instalar un motor tipo jaula de ardilla de 100HP para incrementar el torque de arranque y garantizar la corriente de arranque de modo que se pueda vencer la inercia. Se procedió a instalar el nuevo motor de 100HP con su propia polea (240mm) la cual resulto ser más pequeña que la polea que la del motor de 60HP (290mm) por lo que implicaba que el motor nuevo de 100HP debería girar a 1439RPM para hacer girar el molino al 75% de la velocidad crítica.

DATOS DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS PARA EL ARRANQUE:

A continuación se muestran los datos de los equipos utilizados para el arranque del molino Comesa 4x6 que pertenecían al área de planta de Beneficio como equipos de stand by para cualquiera de las dos Bomba Denver 8”x6” de molienda:

PRUEBAS DEL MOLINO EN VACIO:

Una vez montados los equipos mencionados en los cuadros anteriores, el día sábado 27/07/13 a 5:30 pm se realiza un inspección previa al primer arranque del molino Comesa en vacio, para ello se verifico junto con la empresa Tecin la lubricación de los trunnion, catalina, piñon y chumaceras del contraeje además todos los parámetros del variador de velocidad por lo que se hizo un autoajuste del motor de 100HP. Seguidamente se dio inicio al arranque en vacio del molino verificándose una corriente pico de 62 A y una corriente de trabajo de 49 A notándose la operación normal del motor. En este arranque hubo una observación acerca de un ruido extraño en la catalina el sonido se debía a que la guarda inferior de la catalina estaba rozando con ella por lo que se procedió a corregir esta observación y se dejo operar el molino durante 30 min. Aproximadamente donde se hizo monitoreo de corriente de motor y temperaturas, quedando el molino apagado y bloqueado hasta el día siguiente.

VELOCIDAD DEL MOLINO:

Con las medidas de las poleas de los motores eléctricos de 60HP y 100HP se definió la relación de revoluciones con la polea del molino, definiéndose en el cálculo que la revolución del nuevo motor de 100HP sea 1439 RPM para una velocidad de 29 RPM del molino. Fue con este valor de velocidad, equivalente a 48 HZ del variador, con el que se realizaron todas las pruebas de arranque, carga de bolas y carga de concentrado del molino:

El siguiente cuadro se muestra el valor máximo, medio y mínimo al cual fue programado el variador de velocidad para variar su rango de frecuencia de referencia que se encuentra entre 45Hz a 51Hz, esto con el objetivo de trabajar entre la banda del 70% a 80% de la velocidad crítica del molino.

LLENADO DE BOLAS DEL MOLINO: El día domingo 28/07/13 a partir de las 3:10pm se realizó un nuevo arranque del molino para comenzar la carga de las bolas de 1”. El volumen calculado de bolas fue de 45% lo que representa aproximadamente 4.5Ton de bolas de 1”. Para ello, se coordinó la carga de bolas de forma progresiva en tandadas de 0.5Ton junto con solución barren para hallar la curva de carga de bolas versus corriente y potencia del motor eléctrico, cuyos resultados se muestran en los cuadros siguientes:

Todo este proceso duró aproximadamente 4 horas las cuales fueron permanentemente monitoreadas, durante esta prueba se tuvo 2 observaciones la primera un pequeño sonido a la descarga del molino ya que el tromel raspaba ligeramente con la guarda de protección y además se notó una pequeña fuga solución barren por la descarga del molino, ambas observaciones fueron levantadas satisfactoriamente por la empresa contratista Tecin una vez terminadas las pruebas. Una vez finalizadas el molino quedó bloqueado y parado hasta el día siguiente donde se haría las pruebas con carga.

A continuación se muestran las gráficas obtenidas con los valores de corriente y potencia del motor eléctrico:

PRUEBAS DEL MOLINO CON CARGA: El día lunes 29/07/13 a partir de las 4:30 pm se procedió a arrancar el molino Comesa 4’x6’ para iniciar las pruebas con carga. Durante esta prueba se verificó nuevamente la corriente de arranque del molino cargado con 4.5 Ton de bolas cuyo valor fue de 106 A, y la corriente de operación que oscila entre 71 A A 74 A, tal como se muestra en la siguiente fotografía tomada a la pantalla HMI del variador de velocidad:

El siguiente cuadro muestra las corrientes de arranque y de operación con diferentes cantidades de bolas en el molino para tener una referencia de la proporción de la corriente pico de arranque.

CONSUMOS DE POTENCIA A PLENA CARGA:

El siguiente cuadro muestra el consumo de potencia del motor eléctrico de 100HP a plena carga, cabe destacar que este consumo de potencia no supera los 55HP es decir el 55% de la potencia nominal del motor eléctrico del molino.

CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:

• Con los resultados obtenidos en cada una de las pruebas, se concluye la correcta operación del molino Comesa 4’x6’ con el motor tipo jaula de ardilla de 100HP y el variador de velocidad de 125HP.

• Durante todo el proceso de pruebas en vacio, carga de bolas y alimentación de concentrado se estuvo monitoreando la temperatura del motor eléctrico la cual no supero para ninguna de estas pruebas los 37°C, siendo este valor de operación muy aceptable.

• Existen muchas ventajas asociadas al uso del variador de velocidad para el molino Comesa 4’x6’ dentro de las cuales se pueden mencionar las siguientes:

o Variación de la velocidad del molino para un mejor control de la molienda en base a los resultados metalúrgicos.

o Protección eléctrica del motor contra perdida de fase, falla a tierra, sobrecarga del motor, bajo aislamiento del motor, sobretensiones, subtensiones, entre otras.

o Integración del equipo al sistema SCADA para monitoreo y control remoto del mismo.

o Reducción en el consumo de energía eléctrica por efectos de reducción del pico del par de arranque y por el ajuste de potencia según la velocidad de operación.

o Mayor vida útil al motor por reducción de impactos mecánicos a través de la asignación de rampas de aceleración y desaceleración para eventos de arranque y parada.

• Una de las ventajas del uso de variador de velocidad en el molino Comesa 4’x6’ es el uso eficiente de la energía ya que al ser un motor de 100HP el consumo de potencia se adapta a la velocidad de trabajo del motor en función de la carga, por lo que el consumo actual de potencia del molino a plena carga no supera los 55HP (40KW), es decir el 55% de la potencia nominal del motor.

• Debido a que el variador de velocidad ya tienes horas de operación anteriores, sus contadores de horas y consumo de energía registran los siguiente datos mostrados en el cuadro, estos deben ser considerados como valores iniciales para la operación del molino Comesa 4’x6’.

Atentamente.

Luis Carlos Cerf Valdivia. Ingeniero Instrumentista Senior.