Evaluación de las fuerzas de impacto en el proceso de molienda usando el método de elementos discretos.

Abstract

El objetivo de esta tesis es estudiar el proceso de molienda usando el método de elementos discretos, utilizando consumo de potencia, fuerzas de contacto entre los elementos y energía especifica de contacto. En el capítulo 2, se destaca que el proceso de molienda se realiza utilizando molinos y su objetivo es reducir el tamaño de la carga que viene desde el proceso de chancado. Dentro de los molinos existen varios tipos, como molinos de bolas, de barras, autógenos (AG) y semiautógenos (SAG). En el interior de estos están los revestimientos, también conocidos como lifters. En el capítulo 3, se expone la metodología para parametrizar y simular los lifters con la misma geometría de los que se utilizan en la industria minera (originalmente el software consideraba lifters redondos, similares a un revestimiento gastado). Cada lifter fue definido como 3 paredes independientes y se encuentran parametrizados de tal forma, que es posible obtener cualquier geometría usada comúnmente en molinos reales. Se muestra la estructura base del algoritmo, analizando la convergencia de éste (paso de tiempo a utilizar) y el costo computacional, que es la principal limitante para obtener simulaciones a escala real. En el capítulo 4, se muestran variados estudios realizados, considerando distintas condiciones de simulación, tales como, variación del roce, variación de la velocidad de giro, variación de la altura de los lifters, simulación del desgaste de los lifters, variación del nivel de llenado de bolas de acero (medios de molienda), entre otros. Entre los principales resultados, se tiene que a mayor velocidad de giro, mayor es la potencia consumida para velocidades de giro menores a la velocidad crítica de rotación, también que para un mayor desgaste de los revestimientos (variación de la altura y ángulo en forma simultánea), menor es la potencia consumida. Por otro lado, al variar el nivel de llenado de los medios de molienda (bolas de acero), se comprueba que es necesario, además de considerar la potencia consumida, considerar la mantención de los revestimientos del molino, al momento del análisis. Teniendo en cuenta que la comparación de los resultados obtenidos con los presentados en la literatura especializada, este estudio presenta tendencias bastantes similares, el avance tecnológico actual y la existencia y compatibilidad con lenguajes más eficientes es que se puede afirmar que el software en un futuro cercano puede llegar a ser una herramienta de uso industrial.