Aumento de la vida útil de las cóncavas para un setting de operación OSS de 5” Compañía Minera Centinela Oxidos Chancador Primario Svedala 50 x 65 6 Julio 2015 1.- Introducción • Minera Centinela Oxidos posee un chancador giratorio marca Svedala modelo 50 x 65 para su aplicación primaria. • Actualmente este equipo cambia las cóncavas cada 4 meses y son fabricadas de acero manganeso XT610, en los cuatros meses se utiliza un manto estándar nuevo y uno desgastado para completar la campaña de cóncavas. • • • Actualmente el setting de operación se mueve entre 5 y 5,5” medido en el OSS. El tonelaje diario promedio de procesamiento son 1800 THP aproximadamente. El cliente solicita a Metso aumentar la vida útil de las cóncavas a 6 meses y desarrollar la secuencia de mantos necesarios para mantener el setting de operación estable y el tonelaje requerido por la planta. Con relación a los elementos de desgaste, el estudio será abordado por Metso bajo las metodologías propias de la Compañía y definidas en su Programa de Servicio Especializado de Pre y Post Venta para el mejoramiento continuo de corazas para chancadores, la cual a continuación se expone: 2 © Metso Date Author Title 2.- Servicio Especializado de Pre y Post Venta 3 © Metso Date Author Title 3.- Desafíos y Objetivos Desafío “Diseñar una cámara de chancado que dure 6 meses en cuanto a las cóncavas y emplee dos mantos que permitan obtener el setting y el tonelaje requerido por la planta.” Metodología a aplicar “Metodología para mejorar la Productividad y la Calidad Granulométrica” “Metodología para mejorar el Costo Efectivo” Objetivos del Proyecto • Incrementar la vida útil de las cóncavas a 6 meses aumentando el espesor en las zonas de mayor desgaste. • Utilizar una aleación de mayor dureza para dar mayor resistencia al desgaste de las cóncavas. • Diseñar una secuencia de mantos para mantener un setting de operación de 5” medido en el OSS. 4 © Metso Date Author Title INTERNAL Importante : Restricciones del cliente • La nuevas piezas deben permitir alcanzar un OSS de 5” . • El inicio de la campaña de los nuevos mantos debe ser a lo menos de un 10% del hydroset para el setting de operación de 5”. • Se busca que la productividad del equipo se mantenga en niveles promedio de 1800 tph. 5 © Metso Date Author Title 4.- Antecedentes • 4.1 Recorrido del poste •El chancador posee un recorrido total del eje de 8 pulgadas •La seguridad inferior del eje es de una pulgada (Cero mecánico) •La seguridad superior del eje es de una pulgada. El recorrido útil del eje es de 6 pulgadas, lo que define el recorrido operacional del eje a partir de una pulgada (Cero electrónico). 6 © Metso Date Author Title 4.2.- Piezas utilizadas actualmente INTERNAL • Cóncava Superior : 10-116-223 ( 16 unidades ) • Cóncava Intermedia : 10-116-222 ( 16 unidades ) • Cóncava Inferior : 10 -116-273 (12 unidades) • Manto Superior estándar : 17-502-160-002 • Manto Inferior estándar de 65” de diámetro basal : 17-502-160-003 • Mas información: • Las piezas son fabricadas de acero al manganeso, aleación Metso XT610 • Las piezas utilizan pines de fijación • Son instaladas simultáneamente con portacóncavos (se requiere modificación portabandeja) • Duran 4 meses aproximadamente, el punto vulnerable se encuentra en la unión de la cóncava inferior con la cóncava intermedia. 7 © Metso Date Author Title 4.3.- Modelos Cad de setteo con piezas usadas actualmente Modelo 1 Cámara entrante configurada por “Cóncavas actuales y manto estándar de 65” Piezas sin desgaste Setting de operación: 5” Posición del poste : 0% 8 © Metso Date Author Title Modelo 2: Cámara entrante configurada por “Cóncavas actuales y manto estándar de 65” Piezas sin desgaste Setting de 4.7” Posición del poste : 10% 9 © Metso Date Author Title 4.4.- Perfil de desgaste de la cóncavas y el 2°manto utilizado Modelo 3 : Cámara saliente configurada, por “Cóncavas actuales y manto estándar de 65” Piezas con desgaste Cóncavas con 2.898.000 ton Setting de 5.5” Posición del poste : 50% 10 © Metso Date Author Title 4.5. Fotografías de piezas gastadas Perfil típico de cóncava inferior Tonelaje procesado : 2.898.000 11 © Metso Date Author Title Perfil típico del 1° manto de una campaña de cóncavas 4.6.- Rendimientos históricos de las cóncavas 12 © Metso Date Author Title Propuestas de nuevas piezas y aleaciones 5.- Propuesta de nuevas piezas y cámara de chancado • En atención a lo ambicioso del proyecto, “aumento de la vida útil de las cóncavas en un 50%”, necesariamente el diseño potenciado de éstas debe considerar la incorporación de mayor cantidad de acero en los puntos vulnerables , además se debe emplear un acero distinto al de hoy que posea mayor dureza y por ende mayor resistencia al desgaste. • Los mantos se han concebido lisos, sin estrías, este condición permite diseñar un manto cónico exteriormente que facilita el desplazamiento de la carga sobre su cara. • Dejamos abierta la posibilidad del uso de un tercer manto, esto dependerá exclusivamente de la nueva tasa de desgaste de las cóncavas con la nueva aleación de 500 HBN que se propone utilizar. 14 © Metso Date Author Title 5.1.- Diseño de nuevas Cóncavas Reforzadas Cóncavas superiores e intermedia reforzadas en 1”, antes 2” hoy 3” Perfil de la cóncavas, actual y propuesto 15 © Metso Date Author Title Cóncava inferior reforzada a 3 en la zona de mayor 3” desgaste, se mantiene espesor máximo de 162 mm 5.2.- Mantos : Under Size (61.5)y Estándar Oversize (64.3) 16 © Metso Date Author Title Comparación de nuevos mantos v/s manto actual Mantos Undersize 61.5” v/s manto actual 65 “ Nota : la propuesta considera mantos lisos, con esto la conicidad aumenta Mantos Oversize 64.3” v/s manto actual 65” 17 © Metso Date Author Title 5.3.- Modelos Cad de setteo Configuración de la cámara Manto Oversize Manto Undersize Manto 18 Resultados del modelo Concavas Setting Posición Poste Caso 1 Under de 61.5" diámetro basal / 58.7 " diámetro setteo Reforzadas en 1" sin uso 5" 10% Caso 2 Under de 61.5" diámetro basal / 58.4 " diámetro setteo Reforzadas en 1" sin uso 5.2 " 0% Caso 3 Over de 64.3" diámetro basal / 61.2 " diámetro setteo Reforzadas en 1" con 2.898.000 ton de utilización 5" 10% Caso 4 Over de 64.3" diámetro basal / 61 " diámetro setteo Reforzadas en 1" con 2.898.000 ton de utilización 5.1" 0% © Metso Date Author Title * * Modelo Cad 1 de propuesta, OSS 5” – Manto Undersize (*) Cámara configurada por : “Cóncavas reforzadas y manto undersize” Piezas sin desgaste Setting de 5” Posición del poste : 10% 19 © Metso Modelo Cad 3 de propuesta, OSS 5” – Manto oversize (*) Cámara configurada por : “Cóncavas reforzadas y con 2.898.000 ton procesadas + manto oversize de 64.5”. Setting de 5” Posición del poste : 10% Nota : se asume perfil de desgaste de las nuevas cóncavas idéntico a las de acero al manganeso para el tonelaje anteriormente indicado. 20 © Metso Date Author Title 5.4.- Familia de aleaciones para Cóncavas 21 © Metso Date Author Title Microestructuras típicas de cada familia de aleaciones 1.- Aceros al manganeso Aleaciones Metso ( similares Norma ASTM a 128 ) • • • • • Aleación Aleación Aleación Aleación Aleación XT510 XT520 XT610 XT710 XT750 Notas : - % de Manganeso variando desde 12 a 22% - Elementos aleantes dependiendo de la aplicación Mecanismo de Trabajo Deformación superficial por Impactos, Tenacidad alta en todo el espesor útil de la pieza. Microestructura típica : Granos de Austenita 22 © Metso Date Author Title Microestructuras típicas de cada familia de aleaciones 2.- Aceros de baja aleación Aleaciones Metso ( Formulación propia, no existe norma internacional) • • • Aleación L13 : 400 +/- 30 HBN Aleación L55 : 450 +/- 30 HBN Aleación L55 : 540 +/- 30 HBN Notas : - Elementos aleantes dependiendo de la aplicación y geometría de la pieza - Aleación L55 provee 2 rangos de dureza producto de distintas tratamientos de revenido Mecanismo de trabajo No aplica, microestructura siempre dura y tenaz, poca variación de dureza y tenacidad en el espesor útil de la pieza Microestructura típica : Martensita revenida 23 © Metso Date Author Title Microestructuras típicas de cada familia de aleaciones 3.- Hierros blancos aleados con cromo Aleaciones Metso ( Similares norma ASTM A532 ) • • Aleación WX65 : 650 HBNn Aleación WX70 : 700 HBN Notas : - Elementos aleantes dependiendo de la aplicación y geometría de la pieza Mecanismo de trabajo No aplica, microestructura siempre dura y de muy baja tenacidad. Microestructura típica : Carburos primarios de cementita (en blanco) + martensita revenida + austenita retenida con carburos globulares secundarios de cromo ( en negro ) 24 © Metso Date Author Title Map (edit title) Add Metso colors to highlight countries (edit text) 25 © Metso Date Author Title INTERNAL www.metso.com company/metso metsoworld metsogroup metsoworld metsogroup