SIRVIENDO AL MERCADO LATINOAMERICANO DESDE 1987

MARZO 2010

Molinos para grandes desafíos minerosEquipos ABB se adaptarán a las difíciles condiciones de la minaToromocho, en las alturas de los Andes peruanos.

Auge de inversión china en minería latinoamericanaCrece el potencial petrolero de Colombia

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Molinos

Esquema general de un GMD de molino SAG de 40 pies ya instalado y que muestra claramente las grandes dimensiones.

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La mina Toromocho, propiedad de Minera Chinalco Perú S.A., está ubicada a una granaltitud (4.600 – 5.000 metros sobre el nivel del mar) en el centro del Perú, aproximadamen-te a 140 kilómetros al oriente de Lima, en el histórico distrito minero de Morococha.

Toromocho es un depósito mineral a cielo abierto de cobre porfídico con importantesreservas, una baja relación de descapote y larga vida útil. La capacidad planificada del pro-yecto es de 250.000 toneladas anuales de concentrados de cobre para 2012, con cantida-des significativas de molibdeno y plata como productos derivados. En 2008, Minera ChinalcoPerú S.A. solicitó a ABB Switzerland Ltd tres sistemas de accionamientos de molino sin engra-najes (GMD): un GMD de 28 MW para un molino SAG de 40 pies y dos GMD de 22 MW paramolinos de bolas de 28 pies que se entregarán para fines de 2010. Estos serán los GMD másgrandes del mundo y los molinos de bolas serán los primeros de 28 pies en su tipo. Los moli-nos y GMD se instalarán a 4.600 metros sobre el nivel del mar.

Molinos enormesEl primer GMD del mundo se instaló en 1969 y la tarea estuvo a cargo de ABB (BBC):

era un GMD de 6,4 MW para un molino de cemento de 16 pies en Le Havre (Francia), queaún hoy, después de más de 40 años, continúa en operación. Unos 15 años más tarde, elGMD ingresó en el mercado de los minerales como el potente sistema de accionamiento paramolinos SAG (semi-autógenos). En un principio, los molinos SAG tenían un diámetro de apro-ximadamente 32 pies, lo que después aumentó a 34, 38 y 40 pies. Pero no solo aumentó eldiámetro, sino también el volumen del molino. En general, un molino SAG posee un diámetromuy superior en relación con su longitud. El molino SAG de la mina Yanacocha de Newmonten Perú es un molino de una sola fase (sin molino de bolas después del molino SAG) queposee un diámetro y longitud de 32 pies, y se alimenta a través de un GMD de 16,5 MW deABB.

Boliden instaló recientemente dos enormes molinos de 38 pies de diámetro y 45 pies delongitud cada uno en el marco de su proyecto Aitik36, por encima del círculo polar ártico enSuecia. Cabe mencionar que estos molinos de la empresa minera sueca Boliden, que desdeel punto de vista de su volumen representan los molinos más grandes del mundo, son moli-nos exclusivamente AG; es decir, sin carga de bolas.

Durante la última década del siglo XX, los GMD se convirtieron en la elección preferidade accionamientos para los molinos cada vez más grandes. Se comenzó por fabricar GMDpara los molinos de bolas de 20 pies, luego para los de 24 pies y finalmente para los de 26pies. Actualmente, a principios de 2010, ABB pondrá en servicio los primeros GMD para dosmolinos de bolas de 27 pies en Chile, con una potencia nominal de 18,6 MW cada uno. Conel proyecto Toromocho, los tamaños actuales y las potencias nominales de los GMD aumen-taron a 28 MW para el molino SAG de 40 pies, y a 22 MW para los molinos de bolas de 28pies. Incluso existen proyectos en trámite que poseen molinos de diámetros superiores.

Densidad de potenciaLos primeros molinos SAG de 40 pies que actualmente continúan en funcionamiento poseenuna potencia nominal de 20 y 21 MW. No obstante, en los últimos dos años se solicitaronvarios GMD para molinos de 40 pies, con lo cual se observa una clara tendencia hacia requi-

para grandes desafíos mineros

Equipos ABB se adaptarán a las difíciles condiciones de la mina Toromocho, en las alturas de los Andes peruanos.

Instalación del GMD de 22,5 MWpara el molino AG de 38 pies x 45 pies en

Aitik, una mina de cobre en el norte deSuecia.

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sitos más altos de potencia nominal: desde 22 MW hasta 28 MW. Enotras palabras, aumentó no solo el diámetro del molino, sino tambiénla “densidad de la potencia”; es decir, la relación potencia/diámetrodel molino ([MW]/[pies]).

Lo mismo se aplica a los molinos de bolas. Los primeros moli-nos de bolas de 26 pies poseían una potencia nominal de 15,5 MW,mientras que, actualmente, por lo general se ubican en el rango de16,4 a 17,5 MW.

Estos valores superiores de densidad de potencia poseen variosefectos en el diseño de los detalles. Un aspecto evidente del valor altode densidad de potencia es el enfriamiento del motor sin engranajes,como en el caso de Toromocho, donde la gran altitud de 4.600metros sobre el nivel del mar produce un impacto adicional en eldiseño. Otros aspectos son todas las consideraciones mecánicas: lavelocidad nominal de un molino por lo general se ubica en el rangodel 74% al 78% de la velocidad crítica, lo cual es una función direc-ta del diámetro del molino. Esto significa que la velocidad nominalpara molinos del mismo diámetro no varía considerablemente. Por lotanto, los valores más altos de densidad de potencia conducen a valo-res de “densidad de par de apriete” más altos también en los GMD.

AltitudLos GMD para Toromocho se instalarán a una altura extrema de

4.600 metros sobre el nivel del mar. Esto representa otro desafío parala ingeniería y se deben tener en cuenta diversos factores. Por ejem-plo, a mayor altitud, el aire se vuelve menos denso y la eficiencia deenfriamiento se reduce, las distancias de fuga deben ser mayores yesto afecta el sistema de aislamiento del devanado. También se debetener en cuenta que la gran altitud no solo representa un desafío paralos GMD, sino para las personas que estarán en el lugar para realizarla instalación, puesta en servicio, operación y mantenimiento.

Desafíos de transporteUna vez instalado, el estator del molino SAG tendrá una altura

total de más de 21 metros.El diseño y la fabricación de estos grandes GMD para Toromocho

constituyen un verdadero esfuerzo de la ingeniería, ya que todos losaspectos complejos que se mencionaron anteriormente deben tener-se en cuenta de manera conjunta y apropiada con los suficientesmárgenes de seguridad. Pero después de la fabricación, el siguientedesafío importante es el transporte: estos GMD constan de piezas degran peso y tamaño que deben transportarse hasta su ubicación finalen los Andes. El estator del GMD por lo general se divide en 4 sec-ciones para fines de transporte. Un segmento del estator del GMDpara el molino SAG de 28 MW para Toromocho posee dimensionesde transporte de aproximadamente 14,8 x 6,1 x 3,4 m con un pesode 130 toneladas. Afortunadamente, la fábrica del motor está ubica-da cerca del puerto. No obstante, los desafíos reales de transporteson los puentes y túneles de Perú.

Características superlativasEn resumen, el proyecto Toromocho en general es una reco-

pilación de características superlativas y otro hito innovador en la his-toria de los equipos de molienda. Con la colaboración adecuada detodas las partes implicadas desde el diseño, la fabricación y el trans-porte hasta la instalación, puesta en servicio, operación y man-tenimiento, este proyecto se convertirá en una hazaña exitosa. Laclara tendencia hacia molinos de mayor diámetro con cifras más altasde potencia continúa en ascenso.

Articulo de Maarten van de Vijfeijken, Responsable de ventas deaccionamientos de molino sin engranajes, ABB Switzerland Ltd,Baden-Dättwil, Suiza. MPA

Molino SAG de 32 pies x 32 pies en Yanacocha.

El gráfico muestra la densidad de densidad de los molinos SAGdurante los últimos 15 años, cuando el suministro del GMD fue

concedido a ABB.

Densidad de potencia de los accionamientos de molino sinengranajes de ABB para molinos de bolas.

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