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centercenterAplicación de control multivariable para Horno Flash de Codelco Norte

8820090900Aplicación de control multivariable para Horno Flash de Codelco Norte


-1943106672580Miguel Daille
Nicolás Fernández
Ricardo SotoFecha:30/09/2015
Miguel Daille
Nicolás Fernández
Ricardo Soto
Fecha:30/09/2015

Contenido
TOC \o "1-3" \h \z \u Resumen Ejecutivo PAGEREF _Toc431259607 \h 2Introducción PAGEREF _Toc431259608 \h 3Objetivos PAGEREF _Toc431259609 \h 4Marco Teórico: PAGEREF_Toc431259610 \h 4Fusión Flash PAGEREF _Toc431259611 \h 4Problemas con la magnetita PAGEREF _Toc431259612 \h 5Desarrollo PAGEREF _Toc431259613 \h 6Controlador Predictivo Connoisseur PAGEREF _Toc431259614 \h 6Funcionamiento PAGEREF _Toc431259615 \h 7OSI PI System PAGEREF _Toc431259616 \h 7Definición de variables PAGEREF _Toc431259617 \h 7Resultados PAGEREF _Toc431259618 \h 10
Resumen EjecutivoLasnuevas normas ambientales junto con la exigencia de mercado hacen que sea necesario para las empresas optimizar las características técnicas y económicas de sus procesos. El control avanzado surge entonces como una buena opción para la industria metalúrgica existente, y ya se ha implementado en numerosas aplicaciones. Para el caso de CODELCO Esta cuenta con algunas implementaciones personalizadasen sus divisiones. Tomando en cuenta lo anteriormente señalado es que el Departamento de Proyectos de Automatización (DPA) ha dado su apoyo y ha decidido promover la implementación de control avanzado en CODELCO Norte. El proyecto explica la implementación de control avanzado en el horno flash de CODELCO Norte, el cual tiene como característica fundir concentrados complejos, los objetivos queeste proyecto pretende lograr son poder controlar la composición y temperatura de la mata y la composición de magnetita dentro de la escoria. Los resultados obtenidos de la implementación muestran que el control avanzado logra un mejor desempeño comparado con el control que puede ejercer un operador trabajando de forma normal.
IntroducciónDado que el horno flash necesita concentrado seco para sucorrecto funcionamiento, luego de pasar por el secado, el concentrado se dirige a un compartimiento de 1000[ton], donde se mezcla con el fundente, en este caso SiO2 el flujo combinado pasa a un compartimiento más pequeño donde se mezcla con los polvos recuperados del horno y en ese momento ocurre el muestreo del flujo. La mezcla final es llevada finalmente al horno flash.
En la torre Flash delhorno existe una serie de quemadores donde ingresa aire enriquecido en oxígeno, es en esta zona de los quemadores donde ocurre la oxidación del azufre la cual genera el calor necesario para fundir el concentrado. El concentrado líquido cae al sedimentador donde se forman las fases de mata y escoria, mientras que los gases de fusión (principalmente SO2) se dirigen al recuperador de polvos yposteriormente a la caldera de recuperación de calor.
Es importante saber que el punto crítico de la razón entre SiO2 y concentrado es tomado varias horas antes de que la alimentación llegue al horno. También aclarar que la concentración de SiO2 puede variar significativamente. Además el tiempo entre hacer un cambio en el controlador que regula y medir un cambio en el producto del horno flash dependedel nivel del compartimiento T-54.
El sistema de control básico consta de un controlador DCS Bailey que es la interfaz que permite a los operadores interactuar con el sistema, y una plataforma AB PLC. El controlador, de tipo multivariable, obtiene datos de concentración y temperatura de un historiador OSI PI. Algunos datos extra se obtienen vía OPC desde el controlador Bailey DCS.
CODELCO ya ha...