LABORATORIO DE SIDERURGIA PELETIZACIÓN
PRESENTADO POR ANGELICA DANIELA BAUTISTA TORRES JHONATHAN LEONARDO RACHEN RODRIGUEZ IVAN JAVIER SANCHEZ CARLOS DIEGO FERNANDO SANCHEZ PARRA
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA METALURGICA TUNJA, BOYACA 2016
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LABORATORIO DE SIDERURGIA PELETIZACIÓN
PRESENTADO POR ANGELICA DANIELA BAUTISTA TORRES cod. 201310209 JHONATHAN LEONARDO RACHEN RODRIGUEZ cod. 201310553 IVAN JAVIER SANCHEZ CARLOS cod. 201310288 DIEGO FERNANDO SANCHEZ PARRA cod. 201310197
Presentado a Ing. Juan Esteban Ochoa Franco
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA METALURGICA TUNJA, BOYACA 2016
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Tabla de Contenido
Pág.
INTRODUCCION ..................................................................................................... 4 1. OBJETIVOS ...................................................................................................... 5 1.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................5 1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ....................................................................... 5 2. MARCO TEORICO............................................................................................6 3. ALCANCES Y LIMITACIONES .......................................................................15 4. PROCEDIMIENTO ..........................................................................................16 5. RESULTADOS ................................................................................................20 6. ANALISIS DE RESULTADOS .........................................................................22 6.1 Prueba 1: Variación de humedad .............................................................22 6.2 Prueba 2: Variación de malla ....................................................................24 6.3 Prueba 2: Variación de Angulo de inclinación ..........................................27 6.4 Prueba 4: Variación de bentonita ..............................................................27 6.7 Determinar la humedad presente en los pellets una vez se pasan por la . 30 6.8 Determinar la resistencia a la compresión en cada una de las variables.. 30 7. CONCLUSIONES............................................................................................31 8. BIBLIOGRAFIA ...............................................................................................32
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INTRODUCCION La Pelletización es un proceso de aglomeración mediante el cual, el mineral finamente molido se agrupa en pequeñas bolas cuasi esféricas llamadas pellas o pellets con ciertas propiedades físicas, químicas y mecánicas para su efectiva utilización en los procesos posteriores de reducción. Este proceso de basa en la formación de pellas verdes (pequeñas pelotas del mineral) por acción de rotación del mineral o concentrado finamente molido, al cual se le adicionan otros elementos, tales como aglomerantes y agua para favorecer la aglomeración de las partículas. Las pellas verdes son secadas, precalentadas y quemadas bajo condiciones de oxidación. Estas son luego enfriadas con aire y el calor sensible es recobrado en forma e aire caliente, que es usado en las etapas previas de secado. Durante esta práctica se realizó pellets para diferentes relaciones de humedad, bentonita, así como variación de ángulo al momento de pelletizar y también la granulometría de esta forma se determinó el rendimiento y la mejor mezcla a partir de los datos obtenidos.
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1. OBJETIVOS 1.1
Realizar el proceso de pelletizacion de una muestra de mineral de Fe con determinadas variables.
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OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Determinar los factores que más afectan al momento de pelletizar una mezcla de mineral de Fe con sus aglomerantes y humedad. Observar el método de pelletizar un mineral de Fe Adquirir destreza en el manejo de los equipos y el proceso de pelletizado de una muestra de mineral de Fe.
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2. MARCO TEORICO
2.1 PROCEDIMIENTOS PARA LA AGLOMERACIÓN DE MINERALES La aglomeración de minerales se realiza en la actualidad empleando cuatro procedimientos principales: BRIQUETADO, NODULIZACION, SINTERIZADO y PELETIZACION. El briqueteado consiste en un simple prensado de los minerales a la temperatura ambiente con o sin adición de materias aglomerantes. La nodulización es un trata miento bastante sencillo que se hace en hornos cilíndricos rotatorios horizontales parecidos a los de cemento. En ellos, por efecto de la rodadura y la cocción a alta temperatura, se obtiene un producto de forma nodular del tamaño de una nuez. En la sinterización se mezcla el mineral con una cierta cantidad de combustible y agua y por fusión incipiente de las partículas de mineral y de la ganga que le acompañan se obtienen masas porosas de forma irregular de 6 a 40 mm de lado, muy aptas para su posterior reducción en el alto horno. La peletización consiste en esferoidizar el polvo de mineral, un aglomerante y algo de agua en máquinas rotativas que pueden ser tambores, platillos o conos. Sometido en esos aparatos a movimientos de en rotación seadecuados. forman bolitas que luego elenmineral otra operación son cocidas y endurecidas hornos De todos ellos, el sinterizado y la peletización, son con mucha, diferencia, los más importantes La sinterización se suele realizar casi siempre en las fábricas (producen mineral relativamente más grueso) y la peletización en las minas (producen minerales finos abundantes y homogéneos).
2.1.1Briqueteado: es el método más simple de aglomeración de minerales, consiste en transformar los finos o polvos de mineral en briquetas por simple prensado, sin empleo de calor y sin que el mineral sufra en el proceso ninguna transformación química. Es un proceso discontinuo de poca productividad y no tiene características exclusivamente mineras (por ej. briqueteado de plásticos termoestables).
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Figura 1.Briqueta
Fuente: http://materias.fi.uba.ar/7202/MaterialAlumnos/12_Apunte%20AumentoTamano.pd f En la actualidad se usan briquetas un poco más pequeñas que el puño de la mano. Para la fabricación de briquetas se utilizan prensas de gran potencia. Para que las briquetas tengan suficiente consistencia, es necesario, a veces, adicionar al mineral elementos aglomerantes como brea, alquitrán, arcilla, cal, etc., que se mezclan con el mineral en proporciones convenientes antes de su prensado. Durante el prensado punzones opuestos aprietan el material contenido en un molde. La densidad de la briqueta final es muy superior a la densidad volumétrica inicial. La resistencia de los cuerpos así formados es adecuada para el manejo de los mismos, pero es muy inferior al de los sinterizados. Figura 2. Prensado de briquetas
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La presión que se aplica en la compactación produce inicialmente un reempaquetamiento del material más eficiente, reduciendo el espacio entre los poros e incrementando el número de los puntos de contacto entre partículas, que se deforman plásticamente. Figura 3. Densidad vs Presión aplicada
se yemplea paraseaglomerar, medio yde una fusión 2.1.2 Nodulización: incipiente, minerales finos polvos que producen enpor siderurgia principalmente los que escapan por el tragante de los altos hornos. En este proceso, relativamente sencillo, se emplean hornos circulares rotatorios de gran longitud (60 m aproximadamente) y unos 3 m de diámetro, similares a los usados en la industria del cemento. En esos hornos se somete al mineral a la acción combinada del giro del horno y de altas temperaturas. Así se consigue aglomerar los minerales formando bolitas de resistencia, porosidad y tamaño adecuado para cargarlos directamente en el alto horno. Se puede utilizar cualquier clase de combustible para calentar el horno pero generalmente se realiza el calentamiento con gas de alto horno que es un combustible barato y en ocasiones sobra en las grandes plantas siderúrgicas.
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Figura 3. Nodulización
Una de las principales desventajas del proceso es la formación de anillos en el horno por la adherencia del polvo a las paredes que dificultan, en ocasiones, el avance del mineral. Esto exige la parada y rotura de esos anillos para conservar la forma cilíndrica del horno, que es necesaria, para el ordenado avance de los minerales en su interior. Entre sus ventajas se destacan la simplicidad del proceso y la posibilidad de utilizar partículas de tamaño muy variable. A pesar de ésto, en la actualidad es un método poco utilizado.
consiste en de aglomerar elevada temperatura el polvo las 2.1.3 Sinterización: pequeñas partículas de mineral tamaño ainferior a 10 mm, por medio deyuna fusión incipiente del mineral. El concentrado de mineral, o mineral de hierro desmenuzado, se mezcla minuciosamente con polvo del tragante, menudos de coque y caliza, se humedece y carga en la instalación de sinterización. Luego con ayuda de una fuente intensiva se enciende el combustible que se halla en la capa de la carga. A través de la capa de carga con un ventilador de succión, dispuesto bajo la instalación de sinterización, se succiona el aire. La combustión, que comienza en la capa superior de la carga se propaga paulatinamente a todo el espesor y termina en el emparrillado de la instalación. Al quemarse el combustible la temperatura asciende a 1400 °C; ello es suficiente para la fusión parcial de las partículas de carga y la sinterización entre sí. Después de terminar el proceso de combustión toda la capa de carga sey transforma en un producto poroso, en trozos. Para salvaguardar el emparrillado evitar la pérdida
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de carga, sobre la rejilla se sitúa una capa de desechos de aglomerado (lecho) de un espesor de 25 mm. Figura 4. Sinterización
El proceso de sinterización se caracteriza por lo siguiente: - el aire que llega para la combustión pasa por la capa de aglomerado candente y, enfriándolo, se calienta hasta una temperatura próxima a la temperatura del aglomerado. - el calor de los gases se transmite a la carga gracias a la desarrollada superficie de contacto. El proceso de sinterización puede ser dividido en varias etapas: a) Preparatoria: Después del encendido del combustible en la superficie de la capa de carga, los gases calientes pasan a través de la capa fría de la carga, hacia abajo, y le transmiten su calor. La humedad que se evapora de las capas superiores se condensa en las capas frías inferiores. A medida que desciende la zona de sinterización, aumenta la cantidad de humedad en las capas inferiores de la carga. Las capas superiores se secan cada vez más, se calientan con el gas y el calor que llega de la zona de sinterización hasta la temperatura de inflamación del combustible. b) Etapa de combustión: El combustible se enciende, se reducen parcialmente los óxidos de hierro, se crean fases liquidas que funden las pequeñas partículas de mineral de hierro. c) Etapa de enfriamiento: El combustible en la capa se quemó, los trozos de mineral se soldaron, se sinterizaron mediante la fase líquida fusible. El material sinterizado se enfría con el aire frío que se suministra por arriba. 10
2.1.4 Procesos de Pelletizacion por Tratamiento Térmico: en este caso el endurecimiento es una operación de tratamiento térmico que se ejecuta sobre el pellet verde para unir sus partículas metálicas, incrementando de esta manera su fuerza y resistencia. El tratamiento se lleva a cabo a temperaturas cercanas al 7090% del punto de fusión del metal (en la escala absoluta de temperaturas). El proceso que se produce es el siguiente: La unión de las partículas se inicia en los puntos de contacto, los puntos de contacto crecen para convertirse en “cuellos”, los poros entre las partículas reducen su tamaño y se desarrollan límites de grano entre las partículas, en las regiones donde había cuellos. Figura 5. Peletización por tratamiento térmico
Existen cuatro procesos de tratamiento térmico, utilizados a nivel industrial:
Horno de cuba: es un horno alto de forma rectangular con revestimiento refractario, equipado con cámaras de combustión externas.
En la parte inferior, las cámaras de enfriamiento recuperan el calor y enfrían los pellets. Los pellets verdes (p) son cargados en forma continua por la parte superior, y en su descenso entran en contacto con la corriente ascendente de gases (s), pasando así por las zonas descriptas. La principal ventaja de este sistema es el bajo costo de inversión y de operación. Las principales desventajas son:
Sólo eficiente magnetita líquidos o gaseosos. Debees trabajar concon combustibles
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No tiene flexibilidad para controlar la temperatura y velocidad de los gases en las zonas de secado y precalentamiento. Figura 6. Horno de Cuba
Parrilla Recta: se trata de una parrilla continua que se desplaza sobre varias de viento (CV). (P)puede son depositados sobre parrilla,cajas formando un lecho fijo,Los cuyopellets espesor variar entre 30 y 50 una cm. De esta forma el material no sufre pérdidas por abrasión o degradación importantes. El calor es aportado por gases calientes provenientes de quemadores ubicados en campanas, encima de la parrilla (Q).
El secado se realiza por lo general en dos etapas. La primera con corriente ascendente de gases para evitar el hundimiento de la carga (UDD), y la segunda con corriente descendente (DDD). Los gases calientes son reciclados desde las zonas de cocción y enfriamiento. En el precalentamiento hay un aumento progresivo de la temperatura, pasando los pellets por sucesivos compartimientos provistos de quemadores y sometidos a la corriente descendente de los gases calientes. En la zona de cocción la corriente de gas es también descendente. En la zona de los pellets entregan su calor sensible a una corriente ascendente de enfriamiento aire.
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Figura 7. Parrilla Recta
Parrilla Circular: en este sistema los pellets son tratados sobre un lecho fijo, en una parrilla en forma de corona. Sobre la parrilla se tiene una capa de protección. El material se carga en una capa de poco espesor lo que disminuye las presiones y permite utilizar pocos ventiladores. Figura 8. Parrilla Circular - Corte
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Grate Kiln: el proceso de endurecimiento se efectúa en tres equipos sucesivos: La parrilla horizontal El horno rotativo El enfriador anular
La parrilla horizontal efectúa las funciones de secado y precalentado de los pellets verdes depositados en capas de 150 a 750 mm de espesor, a una temperatura de 900 a 1100° C. Para este fin se recirculan gases provenientes del horno. El precalentamiento continúa alhasta los En pellets tienen unainclinado, resistencia adecuada para ser se transferidos horno que rotativo. el horno rotativo los pellets son cocidos durante media hora aproximadamente, a temperaturas de 1250 a l300° C. Poseen un quemador situado en el eje del horno, usándose el aire que proviene del enfriador. Los gases fluyen sobre la cama de pellets sin atravesarla. El movimiento de los pellets entre si evita el pegoteo y asegura un endurecimiento uniforme de los pellets. En la última etapa del proceso se tiene el enfriador anular. La eliminación de la capa de protección y el hecho de que los gases no deban atravesar la capa de pellets en el horno rotativo hacen que la depresión sea menor, reduciéndose la energía eléctrica consumida por los ventiladores, con lo que se reducen los costos operativos.1 Figura 9.Parilla Grate-Kiln
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http://materias.fi.uba.ar/7202/MaterialAlumnos/12_Apunte%20AumentoTamano.pdf
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3. ALCANCES Y LIMITACIONES ALCANCES: En el desarrollo de la práctica de formación de pellets, en mineral de hierro (hematita) se tomaran en cuenta solamente 4 variables dos de composición como los son % de bentonita % de agua, y dos de fabricación que son, ángulo de inclinación del disco peletizador y granulometría del mineral, nuestro equipo de trabajo tomo como variable a estudiar el % de agua que se midió según el peso de la muestra y se añadió lentamente. El tamaño de la muestra nominal a estudio es de 2000gr de mineral de hierro a pasante malla·100 LIMITACIONES El desarrollo de la práctica se ve limitado por múltiples variables o procesos anteriores que de una u otra forma tendrán un impacto en la formación de pellets, la composición química del mineral a tratar, la ley del mineral, el % de agua retenida, son datos desconocidos que limitan la formación de estos, al igual que una concentración y des magnetización previa limita la formación de estos. En cuanto maquinaria la formación se ve limitada por un dispositivo de aspersión de agua más eficiente que distribuya de una manera más eficiente en el mineral que se está peletizando.
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4. PROCEDIMIENTO
Se realizó una introducción, a los mecanismos de aglomeración de minerales en especial, mineral de hierro (hematita), para su posterior reducción y beneficio. identificando el pellet como sistema de aglomeración a estudiar en esta práctica y poder hacer su posterior reducción. Figura 10. Tipos de aglomeración.
Se determinó las variables en la elaboración de pellets, de composición tales como % bentonita % agua y de fabricación como granulometría del mineral y ángulo de inclinación del disco peletizador. Figura 11. Bentonita y caliza
Para nuestro equipo de trabajo se decidió tomar como variable de estudio el % de agua y dejar fijo las demás variables de la siguiente manera para 16
2000gr de mineral, malla #100, cal y bentonita en 5% de la carga respectivamente.
Se seleccionó una cantidad suficiente de hematita para realizar un proceso de pulverización para sacar 2000 gr de mineral pasante malla #100. Figura 12. Tamices
Se mezcló el mineral con los aglutinantes secos, bentonita y caliza (pulverizada previamente a pasante malla #100); dicha muestra se dividió en 4 partes para hacerle a cada una de estas una variación en el % de agua así para muestra #1-5% de agua, #2-10% de agua, #3-15% de agua y muestra #4-20% de agua respectivamente. Figura 13. Mineral en disco peletizador.
Se llevó el aglomerado al disco peletizador a un ángulo de trabajo de 45° por alrededor de 5 minutos, donde por medio de un atomizador se añadió el agua correspondiente según % indicado para cada muestra.
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Figura 14. Formación de pellets.
Terminada la peletizacion se retiraron y se realizo el respectivo analisis de tamaño y eficiencia de trabajo. Figura 15. Pellets formados
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Figura 16. Proceso típico de pelletizacion en la siderurgia.
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5. RESULTADOS Tabla 1: variación de la humedad PORCENTAJE DE HUMEDAD (%) 5 10 15 20
PESO DE PELLETS (gr) 45 214 220 320
DIAMETRO DE PELETS (mm) 10.75 8.5 8.75 14.25
Tabla 2: variación de malla NUMERO DE MALLA
PESO DE PELLETS (gr)
30 230 8 4
78.9 72.4 15.0 No se obtuvieron pellets
DIAMETRO DE PELETS (mm) 12.37 16.3 6.61 No se obtuvieron pellets
Tabla 3: variación de ángulo ANGULO (grados)
PESO DE PELLETS (gr)
60 75
29.18 22.81
Tablas 3-4-5-6 variación de bentonita MUESTRA N- 1 CARACTERISTICAS PESO DE LA MUESTRA INICIAL 500 g PESO DE LA MUESTRA FINAL 74,0g
MUESTRA N- 2 CARACTERISTICAS PESO DE LA MUESTRA INICIAL 500 g PESO DE LA MUESTRA FINAL
BENTONITA
0g
BENTONITA
15 g
CAL AGUA
25 g 50ml Se es borona redondas
CAL AGUA
25 g 50ml
TEXTURA FORMA
blanda redondas
TEXTURA FORMA
20
DIAMETRO N- DE PELLES
10mm16mm 15 aprox
DIAMETRO N- DE PELLES
7,3mm22mm 21 aprox
MUESTRA N- 3 CARACTERISTICAS PESO DE LA MUESTRA INICIAL 500 g
MUESTRA N- 4 CARACTERISTICAS PESO DE LA MUESTRA INICIAL 500 g
PESO DE LA MUESTRA FINAL BENTONITA
25 g
PESO DE LA MUESTRA FINAL BENTONITA
35 g
CAL AGUA
25 g 50ml
CAL AGUA
25 g 50ml
TEXTURA FORMA
semi dura redondas 3.5 mm24mm 27 aprox
TEXTURA FORMA
dura redondas 11.3mm16.4mm 24 aprox
DIAMETRO N- DE PELLES
DIAMETRO N- DE PELLES
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6. ANALISIS DE RESULTADOS 6.1
Prueba 1: Variación de humedad
En esta práctica se varió el porcentaje de humedad. Se midió y se identificó la cantidad de agua respecto a la cantidad de mineral agregado.
PORCENTAJE DE
PESO DE PELLETS (gr)
DIAMETRO DE
HUMEDAD 5 (%) 10 15 20
45 214 220 320
PELETS 10.75(mm) 8.5 8.75 14.25
De los resultados arrojados por la prueba a simple vista se puede observar que el peso de los pellets es directamente proporcional a la cantidad de humedad agregada en la muestra, sin embargo pasa algo distinto con el diámetro de los pellets que presenta un comportamiento un poco extraño, pues se supondría que a más porcentaje de humedad mayor aglomeración y por tanto mayor diámetro, mas sin embargo esto no ocurrió y el diámetro no tuvo un comportamiento lineal. Análisis según datos
1 Tonelada de Mineral cuesta 54,85 Dólares. 1 Tonelada de cal 10 Dólares. 1 m3 de agua cuesta 1800 COP. Cada trabajador (estudiante por grupo) cuesta $30.000 el día. Índice de rendimiento: Cuando hablamos de capacidad de un proceso podemos tener una perspectiva de corto o largo plazo. La capacidad de corto plazo se calcula a partir de muchos datos tomados durante un periodo suficientemente corto para que no haya influencias externas sobre el proceso (por ejemplo, que no haya importantes. Cambios de temperatura, turnos, operadores, lotes de materia prima, etc.). Por lo tanto, esta capacidad representa el potencial del proceso, es decir, lo mejor que se puede esperar del mismo. Por otra
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parte está la perspectiva de largo plazo que, a final de cuentas, es la que la interesa al cliente. De aquí que la capacidad de largo plazo se calcula con muchos datos tomados de un periodo de tiempo suficientemente largo como para que los factores externos influyan en el desempeño del proceso2. El índice de rendimiento de un proceso a corto plazo se denota como PP y se calcula de la siguiente manera.
Dónde: PP= índice de rendimiento a corto plazo ES = tolerancia superior EI= tolerancia inferior = desviación estándar a corto plazo
= √
ES= tolerancia superior= porcentaje de agua que más pellets pequeños produjo. EL= tolerancia inferior= porcentaje de agua que más pellets grandes produjo.
= √ = 31.25 2
http://gestiondelaproduccionindustriall.blogspot.com.co/2014/04/capacidad-de-largo-plazo-eindices-pp-y.html
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Índice de rendimiento del proceso = 0.053 o 5,3%
Con el precio del agua se pude calcular que el índice de rendimiento sería mucho más bajo. 1 m3 de agua cuesta 1800 COP. Con un índice de rendimiento del 5,3% y utilizando como porcentaje base de mineral 550 gr de mineral se tiene que se utilizaron en total 5%= 27.5 ml de agua 10%= 55 ml de agua 15%= 82.5 ml de agua 20%= 110 ml de agua Total = 275 ml de agua Agua teórica utilizada = 2.75 x10-4 m3 x 1800 COP = 0.495 COP Con el índice de rendimiento= 0.495 X 1.0532 =0.521334 COP Este sería el precio ideal del agua para formar pellets de diámetro mayor con el peso indicado.
6.2
Prueba 2: Variación de malla
En esta práctica se varió el tipo de malla pasante. Se midió y se identificó la cantidad de material retenido respecto a la cantidad de mineral agregado. NUMERO DE MALLA
PESO DE PELLETS (gr)
30 230 8 4
78.9 72.4 15.0 No se obtuvieron pellets
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DIAMETRO DE PELETS (mm) 12.37 16.3 6.61 No se obtuvieron pellets
De los resultados arrojados por la prueba a simple vista se puede observar que el diámetro de los pellets es directamente proporcional al número de malla pasante utilizado, lo mismo no ocurre con el peso. Análisis según datos
1 Tonelada de Mineral cuesta 54,85 Dólares. 1 Tonelada de cal 10 Dólares. 1 m3 de agua cuesta 1800 COP. Cada trabajador (estudiante por grupo) cuesta $30.000 el día.
Las variable a escoger son el precio de la cal como del mineral porque están sujetas a la variación de la malla. El índice de rendimiento de un proceso a corto plazo se denota como PP y se calcula de la siguiente manera.
Dónde: PP= índice de rendimiento a corto plazo ES = tolerancia superior EI= tolerancia inferior = desviación estándar a corto plazo
= √
ES= tolerancia superior= número de malla con pelletes más grandes. EL= tolerancia inferior= número de malla con pellets más pequeños.
= √ = 95,15 25
Índice de rendimiento del proceso = 0.39 o 39%
1 Tonelada de Mineral cuesta 54,85 Dólares. 1 Tonelada de cal 10 Dólares. Con un índice de rendimiento del 39% y utilizando como porcentaje base de mineral 550 gr de mineral se tiene que se utilizaron en total entre cal y mineral 550 gr, mas sin embargo de cal se agregó 5% y de mineral 95% lo cual da un total de cal de 27,5 gr y de mineral de 522,5. Para producir pellets de diámetro de 16,3 con un peso apropiado de 73 gr se tendría que tener una cantidad aproximada de mineral de 727 gr de mineral puro y de caliza de 38,23. Mas sin embargo en cuestión de costos se tiene que Mineral teórico utilizado = 0,000522 ton x 54,85 dólares = 0.030 dólares Con el índice de rendimiento= 0.030 X 1.39 =0.042 dólares Este sería el precio para tener una pelletizacion de diámetros alrededor de 16,3mm con un porcentaje de bentonita y agua constantes, sin embargo a nivel de la empresa es escalable esta magnitud. Cal teórica utilizada = 0,0000257 ton x 10 dólares = 0.00025 dólares Con el índice de rendimiento= 0.00025 X 1.39 =0.0035 dólares Este seríade el precio para una pelletizacion de diámetros alrededor 16,3mm contener un porcentaje de bentonita y agua
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constantes, sin embargo a nivel de la empresa es escalable esta magnitud.
6.3
Prueba 2: Variación de Angulo de inclinación
En esta práctica se varió el ángulo de inclinación de la pelletizadora. Se midió y se observaron los dos ángulos ANGULO (grados) 60 75
De los resultados arrojados por la prueba a simple vista se puede observar que el a mayor ángulo de la pelletizadora menor probabilidad de formar pellets
PESO DE PELLETS (gr) 29.18 22.81
Análisis según datos
1 Tonelada de Mineral cuesta 54,85 Dólares. 1 Tonelada de cal 10 Dólares. 1 m3 de agua cuesta 1800 COP. Cada trabajador (estudiante por grupo) cuesta $30.000 el día. A simple vista se puede observar que a mayor ángulo menor la probabilidad de formar pellets, el cálculo para este caso es algo simple por que la desviación estándar será muy similar a la media por que solo hay dos datos.
6.4
Prueba 4: Variación de bentonita En esta práctica se varió la cantidad de bentonita aplicada. Se midió y se identificó la cantidad de pellets formados con sus respectivos diámetros.
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Tablas de variación de bentonita MUESTRA N- 1 CARACTERISTICAS PESO DE LA MUESTRA INICIAL 500 g PESO DE LA MUESTRA FINAL 74,0g
PESO DE LA MUESTRA INICIAL PESO DE LA MUESTRA FINAL
BENTONITA CAL AGUA
BENTONITA CAL AGUA
15 g 25 g 50ml
TEXTURA FORMA
blanda redondas 7,3mm22mm 21 aprox
TEXTURA FORMA DIAMETRO N- DE PELLES
0g 25 g 50ml Se es borona redondas 10mm16mm 15 aprox
DIAMETRO N- DE PELLES
500 g
MUESTRA N- 3 CARACTERISTICAS PESO DE LA MUESTRA
PESO DE LA MUESTRA
INICIAL 500 g PESO DE LA MUESTRA FINAL BENTONITA 25 g CAL 25 g
INICIAL PESO DE LA MUESTRA FINAL BENTONITA CAL
500 g
AGUA TEXTURA
50ml semi dura
AGUA TEXTURA
50ml dura
FORMA
redondas 3.5 mm24mm 27 aprox
FORMA
redondas 11.3mm16.4mm 24 aprox
DIAMETRO N- DE PELLES
MUESTRA N- 2 CARACTERISTICAS
MUESTRA N- 4 CARACTERISTICAS
DIAMETRO N- DE PELLES
35 g 25 g
De la información consignada en las tablas se puede deducir que el número de pellets es proporcional a la cantidad de bentonita que se agrega, pues a mayor bentonita mayor cantidad de pellets formados, también la bentonita es muy importante para la formación de pellets de gran tamaño.
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Análisis según datos
1 Tonelada de Mineral cuesta 54,85 Dólares. 1 Tonelada de cal 10 Dólares. 1 m3 de agua cuesta 1800 COP. Cada trabajador (estudiante por grupo) cuesta $30.000 el día. El índice de rendimiento de un proceso a corto plazo se denota como PP y se calcula de la siguiente manera.
Dónde: PP= índice de rendimiento a corto plazo ES = tolerancia superior EI= tolerancia inferior = desviación estándar a corto plazo
=
√
ES= tolerancia superior= cantidad de bentonita para producir mas pellets EL= tolerancia inferior= cantidad de bentonita que genera menos pellets
= √ = 12,93 29
Índice de rendimiento del proceso = 0.32 o 32%
1 Tonelada de Mineral cuesta 54,85 Dólares. 1 Tonelada de cal 10 Dólares. Con un índice de rendimiento del 32% y utilizando como base de mineral 500 gr de mineral se tiene que se utilizaron en total entre cal y mineral 500 gr.
Para producir pellets de diámetro de 3.5 a 24mm, con un peso se tendría que tener una cantidad aproximada de bentonita de 25 gr. 6.7 Determinar la humedad presente en los pellets una vez se pasan por la mufla El experimento de pesar los pellets no se realizó, así que el porcentaje de humedad en cada uno de los pellets es inherente y desconocido.
6.8 Determinar la resistencia a la compresión en cada una de las variables. De la mismademanera que tampoco en el ensayo de humedad el ensayo de compresión los pellets se realizó por lo cual es desconocida su resistencia a la compresión.
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7. CONCLUSIONES
La bentonita es un componente primordial a la hora de que se formen los pellets, en el caso de la variación ascendente se vio reflejado un aumento significativo en diámetro y cantidad. En el caso de la variación de malla se pudo observar que no se pueden hacer pellets con agregados muy grandes, los resultados indicaron que con una malla más grande no se forman pellets, y que al contrario que a mallas más finas los pellets se forman más rápido y con mayor consistencia.
En el caso de la variación del ángulo se pudo observar que a mayor ángulo menor la probabilidad de formar pellets, todo debido a la fuerza que realiza la máquina, la rotación produce un momento que actúa con la fuerza de gravedad para no dejar que el material se comporte adecuadamente y se aglomere. Al momento de variar la humedad para formar pellets se consiguió lo que se esperaba, pues a mayor cantidad de agua mayor fue el peso de los pellets, sin embargo se presentó una variación importante, se observó que el diámetro de los pellets no es proporcional a la cantidad de agua que se agrega. Se pudo observar que se pierde una cantidad significativa de mezcla de mineral y cal porque es material muy fino y al momento de empezar el proceso se lo lleva el viento, lo ideal sería que no se perdiera nada en forma de polución para poder calcular el verdadero material a escala industrial.
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8. BIBLIOGRAFIA
http://gestiondelaproduccionindustriall.blogspot.com.co/2014/04/capacidadde-largo-plazo-e-indices-pp-y.html http://materias.fi.uba.ar/7202/MaterialAlumnos/12_Apunte%20AumentoTam ano.pdf http://www.ibm.com/support/knowledgecenter/es/SSWGNW_10.1.0/com.ib m.swg.im.cognos.ug_cr_rptstd.10.1.0.doc/ug_cr_rptstd_id13868id_stats_ppi .html
http://es.slideshare.net/FerEchavarria/ppk-pp-pc-espaol
http://epubl.ltu.se/1402-1757/2008/14/LTU-LIC-0814-SE.pdf
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