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CAMBIO DE REVESTIMIENTOS CÓNCAVAS DE CHANCADOR PRIMARIO INFORMACIÓN BASE DE DESAFÍO

Fernando Calle | Consorcio de Aceleración | 28 de noviembre de 2014

Desafío a Resolver CALENDARIO Estrategia de Solución  Inicio de Proceso: 24 Noviembre

Minimizar el riesgo de accidente y enfermedades laborales asociado al reemplazo de cóncavas de chancadores primarios Maximizar la productividad de la etapa de Chancado basado en mayor disponibilidad

 Recepción de Propuesta: 1 a 19 de Diciembre

 Resultados de Empresas: 30 de Diciembre

Espacio de Trabajo Colaborativo  Taller de Construcción de Soluciones: 14 Enero

 Suscripción de Trabajo Colaborativo:

Origen del Desafío La etapa de Chancado es la responsable de reducir y uniformar rocas minerales provenientes del proceso de extracción a tamaños adecuados para el proceso de liberación de la etapa de molienda. El Chancado Primario es el primer proceso dentro de la etapa de Chancado, fragmentando rocas de tamaño considerable (>1 metro) a partículas entorno a 20 cm. Uno de los equipo más utilizado en el proceso de Chancado Primario es el Chancador de Cono: máquinas con forma de cono inverso con un eje movil en el centro que gira a alta velocidad. El equipo es alimentado con rocas mineral desde la zona superior, triturándolo por impacto hasta alcanzar el tamaño requerido.

30 de Enero

Captación de Oportunidades  Inicio de Captación: 2 de febrero

 Cierre de Captación: 27 de marzo

El cono inverso del chancador es protegido del desgaste mediante el uso de revestimientos reemplazables conocidos como cóncavas. Estos revestimientos generalmente son de aleaciones de manganeso y son reemplazados periodicamente debido al deterioro que experimentan a lo largo de la operación. Los procesos de cambios de cóncavas necesariamente requieren la detención del equipo y, en línea, el proceso productivo, reduciendo la disponibilidad de la etapa de Chancado.

El proceso de cambio de las cóncavas hoy se realiza de manera manual. Cada parte es retirada y reemplazada con herramientas manuales, requiriendo uso de mano de obra intensivo en espacios confinados y con trabajo físico pesado.

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Base de la Información Durante el segundo semestre del presente año, la Corporación de Bienes de Capital (CBC) realizó un levantamiento de prácticas asociadas a la mantención de chancadores de cono. El levantamiento contó con la participación de 7 Compañías Mineras, incorporando información de 18 chancadores de cono de la industria minera del cobre.

Numero

Generalidades Los chancadores de cono están compuesto por una parte móvil (Poste) y una parte fija (Cono). El revestimiento del cono está compuesto por arreglos horizontales de placas que recubren la estructura del cono, denominadas cóncavas. Sobre las cóncavas se genera el esfuerzo de trituración que ejerce el poste sobre las rocas para su fragmentación. El tamaño de la trituración depende del tamaño de la abertura existente entre el poste y el cono.

Parámetros Generales Tamaño Arreglo de Filas Número Cóncavas por fila Número Cóncavas por Chancador Frecuencia Mantención Tiempo de Cambio Horas de Uso Real Mano de Obras Cambio Cóncavas Tasa de Disponibilidad (declarada) Tasa de Disponibilidad (estimada) Utilización de Recursos Mano de Obra Por fila Mano de Obra Por Cóncava Tiempo de Reemplazo Horas de reemplazo por Fila Horas de reemplazo por Cóncava

Valor Mínimo Máximo Medio

Unidad

Muestra

[] [] [] [Meses] [Hrs] [hrs] [HH] [ %] [ %]

11 18 18 18 18 18 13 18 18 18

3,2 18,0 56 11 59 7094 636 89,3% 82,6%

54x74 2,0 8,0 16 5 24 4385 180 77,2% 69,2%

60x113 4 31 92 24 120 8496 1200 99,3% 92,3%

[HH] [HH]

18 18

207 12

45 3

400 31

[ %] [ %]

18 18

19 1,1

6 0,3

40 2

El tamaño de los Chancadores de Cono va de 54x 74 a 60x109. El revestimiento se estructura en arreglos de 2 a 4 filas horizontales. Cada fila puede estar compuesto por 8 a 32 cóncavas. En general, el arreglo de filas y el número de cóncavas es proporcional al tamaño del chancador. En promedio, la frecuencia de reemplazo de revestimientos es cercano a un año, con un mínimo de 5 meses y un máximo de 24. El tiempo de reemplazo del revestimiento demora entre 24 y 120 horas. La disponibilidad de los equipos está entorno al 83%, con una variabilidad de +/- 11% para un rango de confianza de 95%. El tiempo de reemplazo tiene una tendencia creciente con el número de cóncavas del recubrimiento. El reemplazo de cóncavas requiere, en promedio, 11 horas de recurso humano.

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RIESGOS ASOCIADOS A MANTENIMIENTO  Caída mayor a 2,5, en el ingreso y salida de mantenedor al interior del cono.  Quemadura e inhalación de gases, por uso de oxiflame.  Golpe, luxaciones y problemas musculares, por uso de cincel y mazo para la remoción de cóncavas y baking.  Aprisionamiento, aplastamiento por movimiento de carga suspendida, en retiro y colocación de cóncavas.

Inspección de Estado de Cóncavas y Mantenimiento La inspección del estado del revestimiento se realiza con diferentes técnicas. Además de la inspección visual, la mayoría de las compañías aplican tecnologías de escáner: laser (preferentemente) y ultrasonido. La decisión de reemplazo del revestimiento tiene base en el concepto de Mantenimiento Preventivo, con el fin de evitar daño estructural al cono. En un solo caso es aceptado operar con cóncavas fracturadas, cuando esté próximo el cambio del poste, con el fin de ejecutar ambas acciones de mantenimiento simultáneamente. El reemplazo de cóncavas se realiza de manera manual. En primer lugar, se remueven conjuntamente la araña y el poste para luego permitir el ingreso de mantenedores al interior del chancador. La remoción de las cóncavas se efectúa una por una. Las técnicas de remoción corresponden al uso de oxiflame para el corte de las placas, además de desmontarlas utilizando cincel y martillo. En algunos casos, una vez retirada la primera cóncava de cada fila (denominada Cóncava llave), es posible remover el resto sólo utilizando el cincel y el mazo. El retiro del backing (material adherente) también se realiza el cincel y el martillo.

Posteriormente, se procede al retiro de los restos de las cóncavas removidas y colocación de otras nuevas, utilizando el equipo de alzamiento. La adhesión a las paredes del cono se realiza de manera manual. Para ejecutar la mantención, 5 de las 7 compañías mineras contratan el servicio. Las otras 2 ejecutan la mantención con personal internos

Calidad de Cóncavas El material con que se fabrican las cóncavas tiene como base el acero. La calidad del acero varía entre compañías, siendo las principales diferencias las relacionadas con el contenido de cromo y manganeso. En dos casos se detectó arreglos por fila de uso de diferentes tipos de calidades de material de fabricación.

MATERIALES DE FABRICACIÓN DE CÓNCAVAS  ASTM A128 – gr. B3 c/Mn 14% - 16%  ASTM A128 75ª, al Manganeso  ASTM532 Clase II, gr. D, Hierro blanco Fundido (Cr-Mo)  Acero Cr-Mo (alto en cromo)  Acero A74  Aceros altos en cromo, fundición blanca HBN  Bradcast reforzado con hierro Blanco

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