Tesis Control Predictivo Con Restricciones

Universidad de Concepción
Facultad de Ingeniería
Depto. de Ingeniería Eléctrica

Profesor Patrocinante
Daniel Sbárbaro Hofer

Control Predictivo con Restricciones
para una Planta de Molienda SAG
César Arnaldo Garrido Quintana

Informe de memoria de título
Para optar al título de

Ingeniero Civil Electrónico

Concepción, Marzo del 2004

AGRADECIMIENTOS
Luego de haber finalizado esta importanteetapa de mi vida, quisiera agradecer a
las personas que me han acompañado en este andar por un camino que a veces se torna
pedregoso, pero al igual que muchas otras cosas posee un final. Quizás una de las cosas
más difíciles de este trabajo es el no dejar de mencionar a alguien en estos
agradecimientos ya que en siete años de estudio, dedicación y esfuerzo son muchas las
personas a las que les debomás de algo.

En primer lugar me gustaría agradecer el incondicional apoyo, amor y paciencia
que he recibido por parte de mi familia, los cuales en las buenas y en las malas me han
apoyando en “pro” de lograr el objetivo de terminar la carrera. Angélica, Héctor, Carla y
Jenna con estas sencillas palabras quiero decirles muchas gracias. Sin su ayuda este
camino hubiese sido más pedregoso eimposible de recorrer.

No quisiera dejar de mencionar a aquellos compañeros que estuvieron conmigo
desde un principio en el Liceo Enrique Molina Garmendia (Leonardo, Manuel y Fabián)
y a los que se unieron en el camino (Sergio, Cristóbal, Pablo y Christian). Gracias por
aquellos momentos que no olvidaré y por hacer amenas esas interminables jornadas de
estudio.

Quisiera agradecer al profesor DanielSbárbaro Hofer por su apoyo y orientación
en el desarrollo de la memoria que se presenta, al profesor José Espinoza por sus siempre
útiles consejos y por su ejemplo de docencia, al profesor Juan Pablo Segovia por sus
siempre precisos comentarios que me han permitido simplificar las cosas cuando no son
necesarias las complicaciones.

Sin duda alguna, me gustaría agradecer al profesor del Departamento deIngeniería
Metalúrgica Christian Hecker Cartes y al Ingeniero Civil Metalúrgico Manuel Vera
Quintana, quienes han depositado confianza plena en mis capacidades y han permitido un
desarrollo tanto en lo personal como en lo profesional en este tiempo que hemos trabajado
juntos.
2

Estoy muy agradecido de la gente que me ha ayudado en el Concentrador Colón
de la División El Teniente de CODELCO.Gracias al aporte de metalurgistas de planta,
jefes de instrumentación y jefes de turno, el trabajo presentado posee un valor adicional.

Finalmente es imposible dejar de agradecer al cuerpo docente del Departamento
de Ingeniería de la Universidad de Concepción por la formación técnica que me han
entregado la cual sirve de base para construir lo que será mi futuro profesional.

César GarridoQuintana

3

To Jenna…

4

INDICE
INDICE
5
RESUMEN
7
Capítulo 1: Introducción
8
1.1 Reseña Histórica
8
1.2 Revisión Bibliográfica
9
1.3 Objetivos del Trabajo
11
1.4 Metodología de Trabajo
12
1.5 Alcances
12
1.6 Contenidos
12
Capítulo 2: Descripción del proceso de Molienda SAG
15
2.1 Descripción General
15
2.2 Molino SAG
16
2.3 Hidrociclón
18
2.4 Chancador de cono
20
Capítulo 3: Modelación del proceso deMolienda SAG
22
3.1 Molino SAG
22
3.1.1 Presentación del Modelo Mecanístico
22
3.1.2 Modelo fundamental del Molino SAG
23
3.1.2.1 Cámara de Molienda
24
3.1.2.2 Interpretación física del parámetro Ki
27
3.1.2.3 Transporte de masa
29
3.1.2.4 Clasificación interna
30
3.1.2.5 Potencia eléctrica demandada
31
3.1.3 Modelo en ecuaciones de estado
32
3.1.4 Ajuste del modelo a datos experimentales
33
3.2Batería de hidrociclones
36
3.2.1 Curva de eficiencia corregida
36
3.2.2 Ecuación de d50 corregido
36
3.2.3 Ecuación del parámetro “m”
37
3.2.4 Ecuación de distribución de caudales volumétricos
38
3.2.5 Ecuación Presión-Capacidad
38
Capítulo 4: Diseño de una Estrategia de Control Predictivo con Restricciones Basado en
Modelos
39
4.1 Modelo de Identificación
39
4.2 Modelo Predictivo
40
4.3...