ABB, en colaboración con TAKRAF, ha completado la puesta en servicio y las pruebas del sistema de accionamientos sin engranajes para correas transportadoras de mayor potencia del mundo, el mismo que permite operaciones continuas en la mina de cobre Chuquicamata en Chile.
ABB ha proporcionado diseño de ingeniería, accionamientos de transportadores sin engranajes, equipos eléctricos para el suministro de energía, distribución y automatización de un nuevo sistema de transportadores subterráneos y terrestres en la mina de cobre a tajo abierto más grande del mundo.
La administración y la ingeniería del proyecto para todo el propósito eléctrico, de control e instrumentación (Electrical,Control & Instrumentation, por sus siglas en inglés) fue liderado por ABB en Alemania, con largos períodos en Chile , para trabajar con TAKRAF: empresa global alemana que provee equipos para la industria de minería. El objetivo era equipar una nueva operación subterránea en el lugar con un gran sistema de transporte que supera una diferencia de altitud de 1.200m y cubre una distancia de casi 13km.
Las tres principales transportadoras de 11.000 toneladas por hora (tph) presentan accionamientos sin engranajes para correas transportadoras(Gearless Conveyor Drives, por sus siglas en inglés), equipadas con grandes motores de par síncrono AC ABB con una potencia nominal de 5 mW (miliwatt) cada uno, resultando en un par del eje del motor de cerca de 900 kNm (Lilonewton-metro). Con cada línea en uso constante, alta disponibilidad y bajo mantenimiento son esenciales. Proyectado con un mínimo de estaciones de transferencia, solo fue necesaria una en el subterráneo, ahorrando un valor significativo.
Basada en la tecnología de transporte continuo, el sistema no utiliza camiones, eliminando la necesidad de 120 vehículos de gran porte, lo que resulta en el ahorro de cerca de 130 millones de litros de consumo de gasolina al año, reduciendo las emisiones de carbono de 340.000 toneladas al año (tpa) a 100.000 tpa. También es el primer sistema de transporte del mundo en usar tecnología premium de correas de cables de acero, ST10000, para uso en transportadoras de túneles en pendiente.
Conquistas inéditas
“Este megaproyecto alcanza una serie de hechos inéditos, desde la potencia de accionamiento instalada del sistema hasta la aplicación de la correa transportadora ST10000”, dijo Marc Hollinger, Gerente de Proyecto de TAKRAF. “Con este desarrollo establecimos firmemente a TAKRAF como uno de los únicos proveedores del mundo capaz de entregar una solución de esta naturaleza, incorporando tecnologías avanzadas que sobrepasan los límites de lo ya hecho anteriormente. Esta es una iniciativa compleja, de la más alta magnitud que exige cooperación global entre las partes internas y externas”.
“Este es un nuevo marco en aplicaciones subterráneas para minería continua. Es la mayor potencia de accionamiento ya instalada en una transportadora y usa una amplia gama de recursos para adquisición de datos, evaluación de equipos y optimización de procesos”, dijo Ulf Richter, Gerente de Producto Global para Sistemas de Correa Transportadora de ABB. “Al operar esta aplicación de accionamiento sin engranaje con TAKRAF, superamos enormes desafíos técnicos y logísticos debido a situaciones subterráneas, cambios de elevación y requisitos de capacidad.”
El Programa de Control de la Transportadora de Minería (MCCP, por sus siglas en inglés) de ABB, garantiza una operación de correa suave y la sincronización segura entre motores y frenos hidráulicos de alta potencia, necesarios para la operación de transportadoras en pendientes pronunciadas. Los sistemas de accionamiento también funcionan sin marcos mecánicos.
Un nuevo concepto de incorporación, desarrollado en conjunto por TAKRAF y ABB, permite la instalación y la sencilla alineación de los motores GCD, ahorrando tiempo de instalación y de movilización de los equipos de mantenimiento. Eso fue considerado un gran beneficio en comparación con los GCD existentes en la construcción en balancín. La concepción también significaba que los motores eran 100% montados y probados en fábrica: ellos pueden ser desconectados mecánicamente de la polea de transmisión, de manera rápida, para que las operaciones sigan su curso aunque ocurra una falla de transmisión.
La potencia de accionamiento total instalada para todo el sistema, incluyendo múltiples transportadoras de alimentación, totaliza 58 mW, de los cuales existen motores síncronos sin engranajes de 11 x 5 mW. Con los conversores de frecuencia de fuente de tensión mV (Milivoltio) enfriados por líquido y los grandes motores síncronos, proporcionan una reducción en el consumo de energía activa y reactiva. Eso es altamente eficiente en términos de energía y sin filtros de red adicionales.
ABB también instaló el ABB Ability™ Ventilation Optimizer en Chuquicamata, reduciendo las emisiones de carbono y suministrando aire limpio a los trabajadores en línea con los rígidos requisitos de HSE, agencia gubernamental reguladora de la salud y de la seguridad en el trabajo.
La puesta en marcha fue concluida en cuatro meses. El nuevo proyecto subterráneo debe extender las operaciones en Chuquicamata por los próximos 40 años.
