WO2012080817A2 - Sistema de monitoreo en tiempo real del desgaste de nervios de parrillas de molinos semiautógenos, de detección de condiciones de cegado de parrillas durante la operación y detección de condiciones de trabajo con golpe directo de bolas en las parrillas - Google Patents

Sistema de monitoreo en tiempo real del desgaste de nervios de parrillas de molinos semiautógenos, de detección de condiciones de cegado de parrillas durante la operación y detección de condiciones de trabajo con golpe directo de bolas en las parrillas Download PDF

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mill
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Gilda Titichoca
Eduardo Altamirano
Germán SEPULVEDA
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    • G01N29/12—Analysing solids by measuring frequency or resonance of acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to a real-time monitoring system of the thickness of the nerves, the detection of undesirable impacts on a grill and the obstruction of the grooves of a grill of a semi-autogenous mill (SAG) for mineral grinding, while it is running.
  • SAG semi-autogenous mill
  • the operation of this system has as its main base, the detection and analysis of the frequency of natural vibration of the nerves of the grill and its relationship with the thickness of the nerves and the condition of rigidity that generates the obstruction of the slots with the grinding media
  • the system consists basically: by a vibration sensor; by a wireless data transmission module; and a module for receiving this signal. Because the vibration sensor is introduced into the SAG mill to obtain the measurements, this fact results in that this sensor must have certain characteristics both in frequency and maximum impact resistance.
  • This system also allows to detect conditions of direct hit of balls on the grills, with which actions can be taken to eliminate this working condition or minimize it to avoid the fracture of the grills.
  • the grills suffer wear due to the movement of the internal load that generates abrasive actions on the linings and direct blows generated by the grinding elements, steel balls .
  • variations in the internal load content due to granulometry effects of the feed ore or mineral hardness, cause variations in the composition of the internal load.
  • Naps Variations mean a decrease in the proportion of mineral inside, there is a greater proportion of grinding balls in the mill, which increases the mechanical requirement of the components, especially the grills that suffer an excess of blows of elements that are intended to hit the ore. This condition can cause the blows of the balls against the grills to generate greater wear than they normally have, or they reach the levels of structural resistance causing the fracture of these elements, especially in the last stage of their useful life.
  • the control of the conditions in which the components of the coatings of a mill are found is done by stopping the mill for inspection, generating a significant loss of production. In these arrests, the condition of these elements is visually checked and the thickness of the grill nerves is measured to establish the remaining useful life.
  • the wave receiving means are arranged rotating around the longitudinal axis of the envelope in an angular sector greater than the angular sector that encompasses ⁇ and Q>. 3.
  • the emitter is arranged on the longitudinal axis of the envelope, said emitter being a gamma photon emitter.
  • the electronic circuit for determining the amount of balls comprises, for each generatrix (Ib, Ib), a converter and a linearizer, the signals of each linearizer being associated to calculate the amount of balls.
  • the electronic circuit of Determination of the wear of the envelope comprises a converter associated with a device for reading the degree of wear.
  • the noise analysis system forms a noise spectrum and contains a fast Fourier transformation device. It also contains a device that forms the average of the spectrum over a long period of time. This system allows to determine the mill performance, especially stone mill, to be optimized and improve the quality of the material produced.
  • the objective of this invention is to provide a monitoring system, which allows determining: the thickness of the ribs, conditions of unwanted impacts on the grills and the obstruction of the slots of a grill for a SAG mill for mineral grinding, while it is in operation.
  • Another objective of this invention is to be able to detect conditions of direct hitting balls on the grills, whereby actions can be taken to eliminate this working condition or minimize it.
  • Figure 1 shows a perspective view of a grill with the face of the front surface or presentation surface of the ore in this component, which is directly in contact with the internal load of ore and moving balls.
  • Figure 2 shows a perspective view of a grill on its rear face, which is in contact with the mineral that has managed to pass through the grill slots and accumulates in the drawer (pulp lifter) to later be evacuated from inside the mill.
  • Figure 3 shows an enlarged view of Figure 2, illustrating the preferred location of the sensor of the monitoring system of the present invention.
  • Figure 4 shows a half-cut view of a mill, illustrating the lid and the fastening bolts thereof.
  • Figure 5 shows a schematic view of a grill and the cover of a semi-autogenous mill for grinding minerals, with a perforation of one of the fastening bolts of said lid.
  • Figure 6 shows a block diagram of the monitoring system of the present invention.
  • Figure 7 shows a schematic view of a first sensor location of the monitoring system of the present invention.
  • Figure 8 shows a schematic view of a first sensor location of the monitoring system of the present invention.
  • Figure 9 shows a schematic perspective of the installation of the accelerometer on the grill.
  • Figure 10 shows a perspective of a grid subject to calibration, and then be installed in the mill.
  • the present invention relates to a real-time monitoring system of the thickness of the ribs of a grill for a SAG mill, the detection of unwanted impacts during operation and the obstruction of its grooves, while the mill is in operation.
  • the operation of this system has as the main basis, the relationship between the thickness of the nerves and their natural vibration.
  • a grill (1) which has a screening surface (2) that has a central lifter (3).
  • On the screening surface there is a plurality of grooves (4) that have a rib that conforms them, with sufficient structural strength to contain the moving internal load and allow the ore that reaches the size of the opening to exit the mill towards the discharge drawer.
  • the ribs (5) are generated which are subject to abrasive wear mainly.
  • the grinding elements which are usually large steel balls (up to 6 inches [equivalent to 15.3 centimeters] currently), on the surface of the nerves (5) causing their fracture on certain occasions.
  • obstruction can occur due to balls that get stuck between them, so that the mineral is not discharged from inside the mill.
  • FIG. 2 shows a rear view of the grill (1), where the outer surface (7) of the grill is illustrated, not exposed to shocks.
  • these grills have a central channel (6) where the support elements fit and allow the grill to be attached to the inside of the mill, using fastening bolts.
  • the principle of this invention is based on the fact that if a nerve (5) having a certain thickness is hit by a steel ball, it vibrates with its natural frequency. If the thickness changes, that natural frequency will also change.
  • an accelerometer In order to detect the vibration frequency of a nerve, an accelerometer is used as a vibration sensor.
  • the accelerometer is a transducer that It measures the acceleration with which it is affected by some force and its movement of effect.
  • accelerometers are specially made to measure types of vibration in objects to which it is attached and not of all the signals around it, as would be the case with a microphone and, with the acceleration having the same frequencies as the movement that the produce, it can deliver accurate results and varied characteristics depending on factors such as vibration intensity and vibration frequencies.
  • the vibration sensor cannot be located directly on the nerve, because any work done on it, for example a perforation, to locate said sensor there, would affect the structural resistance of the nerve (5), causing the weakening of this one.
  • FIG. 3 This figure is an enlarged view of Figure 2 showing the outer surface (7) of the grill (1).
  • the sensor is located in a perforation (8) that is at the base of the nerve (5), close to the central channel (6) that fits with the support elements (22), and which, through bolts, allow the grill to be attached to the inside of the mill.
  • a mill (9) is shown in half cut, in whose interior (10) are the linings and lifting elements, also subject to wear, allowing the mineral together with the balls, to rotate, rise and fall , producing the grinding of the mineral that enters through the opening (14) and exits through the exit (15).
  • the mill (9) has a cover (11) attached to the support elements (22), which allow the grill (1) to be held by bolts (12).
  • the modules of the monitoring system of the present invention are shown in Figure 6, wherein an accelerometer (16) is connected to an accelerometer adapter unit (17) and a wireless transmitter (18), which are connected to a timer (19).
  • the wireless transmitter (18) emits a signal that is received by a wireless receiver (20), connected to a signal acquirer (21), which is usually a PC with acquisition software.
  • the function of the timer is to define the time interval for the transmitter's signal emission, since it is not required to emit 100% of the mill's working time, but only a specified time interval in defined periods (one per day , every two days, every three days, etc.).
  • the accelerometer signal (16) is conducted by a wiring (23) located on the outer surface (7) of the grill (1), said said wiring (23) to the channel (6) of the grill, and then entering the cavity (15) of the support elements (22), said wiring (23) being connected to the wireless transmitter (18) located in a bolt (12) of the cover (11) of the mill (9), the wireless signal being transmitted to the wireless receiver (20), wherein said signal is processed by a signal acquirer (21), which is normally a PC with acquisition software.
  • the wireless receiver (20) can be installed in some secure sector outside the SAG mill, with a distance of about 20 meters.
  • the accelerometer signal (16) is conducted by a wiring (23) located on the outer surface (7) of the grill (1), said wiring arriving (23) towards the channel (6) of the grill, where the wireless transmitter (18) is located, the wireless signal being transmitted directly to the wireless receiver (20), wherein said signal is processed by a signal acquirer (21), which It is usually a PC with purchasing software.
  • the wireless receiver (20) can also be installed in some secure sector outside the SAG mill, with a maximum distance of about 20 meters.
  • the wireless signal of the transmitter (18) can be emitted directly from the grill (1).
  • this second embodiment represents a much simpler embodiment of the invention for sending the wireless signal, however, said signal requires a greater amount of tests on the ground and within the mill, to perform the correlation between the received vibration and the thickness.
  • the accelerometer (16) is installed directly in contact with the outer surface (7) of the grill (1), when it receives the blows, it can become saturated, leaving its scale, resulting in a measurement impossible.
  • the accelerometer is mounted on the grill on an elastomeric material, such as a rubber.
  • a perforation (8) is made whose depth is sufficient so that a magnet (24) is placed in its bottom, and on this, a rubber (25) that allows the magnetic conduction, and therefore, the adhesion of the accelerometer to the magnet (24) that allows a secure connection of the grill to the accelerometer.
  • an accelerometer has been used as a sensor, whose signal correlates with the thickness, it is possible to use other types of sensors that allow the same function to be performed, such as for example an extensometric tape ( strain gage).
  • extensometric tape strain gage
  • This calibration consists of:
  • step (a) Correlate said signal with the thickness of the nerve (5).
  • This procedure can be carried out with the grill inside the mill, and alternatively, outside the mill.
  • a tube (25) is used, preferably of plastic, of a diameter slightly larger than that of the ball (26), as shown in Figure 10.
  • This tube (25) is located vertically, where the lower part of said tube (25) touches or is located slightly above the surface of the nerve and the ball (26) is dropped from the top, where the vibration of the The stroke is captured by the sensor (16), which can be an accelerometer or strain gage, transmitting the signal to the sensor adapter unit (17) and the wireless transmitter (18), where the latter emits the signal that is received by the wireless receiver (20), connected to a signal acquirer (21).

Abstract

Un sistema de monitoreo en tiempo real del desgaste del espesor de los nervios (5) de una parrilla (1) de un molino SAG (9), mientras el molino está en funcionamiento, teniendo dicha parrilla (1) una superficie de cribado (2) que posee un levantador central (3) y una superficie exterior (7) no expuesta a los golpes, con un canal central (6) donde calzan los elementos soportes y que permiten sujetar la parrilla al interior del molino, usando pernos (12) de sujeción. El sistema comprende: un sensor (16) localizado en la superficie exterior (7); un transmisor inalámbrico (18), en donde dicho transmisor transmite la señal del sensor (16); un receptor inalámbrico (20) que recibe la señal del transmisor inalámbrico (18); y un adquisidor de señal (21).

Description

MEMORIA DESCRIPTIVA
SISTEMA DE MONITOREO EN TIEMPO REAL DEL DESGASTE DE NERVIOS DE PARRILLAS DE MOLINOS SEMIAUTÓGENOS, DE DETECCIÓN DE CONDICIONES DE CEGADO DE PARRILLAS DURANTE LA OPERACIÓN Y DETECCIÓN DE CONDICIONES DE TRABAJO CON GOLPE DIRECTO DE BOLAS EN LAS PARRILLAS CAMPO TECNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un sistema de monitoreo en tiempo real del espesor de los nervios, la detección de impactos no deseados sobre una parrilla y la obstrucción de las ranuras de una parrilla de un molino semiautógeno (SAG) para la molienda de minerales, mientras éste está en funcionamiento. El funcionamiento de este sistema, tiene como base principal, la detección y análisis de la frecuencia de vibración natural de los nervios de la parrilla y su relación con el espesor de los nervios y la condición de rigidez que genera la obstrucción de los slots con los medios de molienda. El sistema está conformado básicamente: por un sensor de vibración; por un módulo de transmisión de datos en forma inalámbrica; y un módulo de recepción de esta señal. Debido a que el sensor de vibración es introducido dentro del molino SAG para la obtención de las mediciones, este hecho deriva en que este sensor debe tener ciertas características tanto en frecuencia como en máximo aguante de impacto. Este sistema además permite detectar condiciones de golpe directo de bolas sobre las parrillas, con lo cual se pueden tomar acciones para eliminar esta condición de trabajo o minimizarla para evitar la fractura de las parrillas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Durante las operaciones de un molino SAG, al igual que los otros componentes al interior de éste, las parrillas sufren desgaste producto del movimiento de la carga interna que genera acciones abrasivas sobre los revestimientos y golpes directos que generan los elementos de molienda, bolas de acero. Por otro lado, durante la operación de un molino, variaciones en el contenido de carga interna, por efectos de granulometría del mineral de alimentación o dureza del mineral, provocan variaciones en la composición de la carga interna. Si estas variaciones significan una disminución de la proporción de mineral que hay al interior, queda en el molino una proporción mayor de bolas de molienda, lo que aumenta la exigencia mecánica de los componentes, en especial las parrillas que sufren un exceso de golpes de elementos que están destinados a golpear el mineral. Esta condición puede provocar que los golpes de las bolas contra las parrillas generen un desgaste mayor al que tienen normalmente, o bien alcancen los niveles de resistencia estructural provocando la fractura de estos elementos, especialmente en la última etapa de su vida útil.
La fractura de una parrilla de descarga obliga a la detención del molino por períodos de cuatro a doce horas (o más), dependiendo del tamaño del molino y de la magnitud del daño de estos componentes, lo cual repercute en importantes pérdidas de producción.
El control de las condiciones en que se encuentran los componentes de los revestimientos de un molino se hace deteniendo el molino para inspección, generando una pérdida de producción importante. En estas detenciones se chequea visualmente la condición de estos elementos y se mide el espesor de los nervios de las parrillas para establecer el remanente de vida útil.
En dichas inspecciones, también es posible encontrar situaciones de cegado de las parrillas de descarga, debido a que las bolas quedan incrustados en las ranuras de la parrilla, impidiendo que el mineral que ha alcanzado el tamaño del slot sea descargado normalmente en el proceso. Esta condición se refleja en una disminución de la capacidad de tratamiento del molino, debido al aumento del tiempo de retención del mineral en su interior, lo que se traduce en importantes pérdidas de producción.
Han existido varios intentos en el estado del arte por monitorear en tiempo real, durante la operación del molino, las condiciones en que se está efectuando la molienda. Así por ejemplo, el documento US 6,874,364 (Campbell et al.) publicado el 05 de Abril de 2005, divulga un sistema para monitorear ondas mecánicas de una máquina que tiene en operación partículas en movimiento, en donde el sistema incluye al menos un sensor situado en la máquina en un lugar lejos del eje central de la máquina, los sensores están destinados para detectar las ondas acústicas e incluye un transmisor para transmitir señales que representan las ondas mecánicas detectadas a un receptor en un lugar remoto del sensor(s), un procesador de datos conectado con el receptor, para recibir las señales del receptor que representan las ondas mecánicas y el procesamiento de las señales para producir señales de salida para su visualización en una pantalla, en donde las señales de salida representan a uno o más parámetros indicativos de las ondas mecánicas emitidas por la máquina durante un período predeterminado de tiempo.
El documento US 5,698,797 (Fontanille et al.) publicado el 16 de Diciembre de 1997, divulga un dispositivo de monitoreo de un molino de bolas, que contiene una masa de bolas que se disponen, durante la rotación del molino a su velocidad normal, entre dos generatrices (Ib, Ib) espaciadas en un ángulo α mínimo y en un ángulo máximo y una masa de carbón que se dispone, durante la rotación del molino a su velocidad normal, entre dos generatrices (le, le) espaciadas en un ángulo β, que comprende un emisor de ondas, elegidas de entre las ondas electromagnéticas, que puede estar dispuesto en el interior del molino, y medios receptores de tales ondas, en donde dichos medios receptores están asociados a un circuito electrónico de determinación de parámetros que corresponden a la cantidad de bolas, la cantidad de carbón y el desgaste de la envoltura, pudiendo estos medios estar dispuestos en el exterior del molino de tal forma que detecten las ondas frente a una generatriz Ib y las ondas frente a la generatriz Ib, correspondientes al ángulo mínimo, para determinar la cantidad de bolas; que detecten las ondas en el exterior de los sectores angulares máximos y β, para determinar el desgaste de la envoltura; y que detecten las ondas en el sector angular β no común al sector angular para determinar la cantidad de carbón. Los medios receptores de ondas están dispuestos rotativos alrededor del eje longitudinal de la envoltura en un sector angular superior al sector angular que engloba α y Q>. 3. En este sistema el emisor está dispuesto en el eje longitudinal de la envoltura siendo dicho emisor, un emisor de fotones gamma. El circuito electrónico de determinación de la cantidad de bolas comprende, por cada generatriz (Ib, Ib), un convertidor y un linealizador, asociándose las señales de cada linealizador para realizar el cálculo de la cantidad de bolas. El circuito electrónico de determinación del desgaste de la envoltura comprende un convertidor asociado a un dispositivo de lectura del grado de desgaste.
El documento DE 4215455 (Godler) publicado el 18 de Noviembre de
1993, divulga un sistema con sensores de señales de sonido que se produce en respuesta al ruido generado por la planta moledora y que son analizados para producir un valor de medición para el estado de funcionamiento de la planta. El estado de funcionamiento se mide en el nivel del molino. El sistema para analizar el ruido forma un espectro de ruido y contiene un dispositivo de transformación rápida de Fourier. También contiene un dispositivo que forma el promedio del espectro durante un largo período de tiempo. Este sistema permite determinar el rendimiento de molino, especialmente molino de piedras, para ser optimizado y mejorar la calidad del material elaborado.
Los tres documentos arriba descritos, divulgan métodos y aparatos que detectan ruido y lo correlacionan para determinar algunas propiedades de funcionamiento. Sin embargo, ninguno de ellos enseña cómo detectar espesor de los nervios de las parrillas de descarga de un molino SAG, ni mucho menos cómo instalarlas en su interior.
Por lo anterior, el objetivo de este invento, es proporcionar un sistema de monitoreo, que permita determinar: el espesor de los nervios, condiciones de impactos no deseados sobre las parrillas y la obstrucción de las ranuras de una parrilla para un molino SAG para la molienda de minerales, mientras éste está en funcionamiento.
Otro objetivo de esta invención, es poder detectar condiciones de golpe directo de bolas sobre las parrillas, con lo cual se pueden tomar acciones para eliminar esta condición de trabajo o minimizarla.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Los dibujos que se acompañan, se incluyen para proporcionar una mayor compresión de la invención, constituyen parte de esta descripción y además ilustran parte del arte previo y algunas de las ejecuciones preferidas, para explicar los principios de esta invención. La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una parrilla con la cara de la superficie frontal o superficie de presentación del mineral en este componente, que está directamente en contacto con la carga interna de mineral y bolas en movimiento.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de una parrilla en su cara posterior, que está en contacto con el mineral que ha logrado pasar a través de los slots de la parrilla y se acumula en el cajón de descarga (pulp lifter) para posteriormente ser evacuado desde el interior del molino.
La figura 3 muestra una vista ampliada de la figura 2, ilustrando la localización preferente del sensor del sistema de monitoreo de la presente invención.
La figura 4 muestra una vista en medio corte de un molino, ilustrando la tapa y los pernos de sujeción de ésta.
La figura 5 muestra una vista esquemática de una parrilla y la tapa de un molino semiautógeno para la molienda de minerales, con una perforación de uno de los pernos de sujeción de de dicha tapa.
La figura 6 muestra un diagrama de bloque del sistema de monitoreo de la presente invención.
La figura 7 muestra una vista esquemática de una primera ubicación del sensor del sistema de monitoreo de la presente invención.
La figura 8 muestra una vista esquemática de una primera ubicación del sensor del sistema de monitoreo de la presente invención.
La figura 9 muestra una perspectiva esquemática de la instalación del acelerómetro en la parrilla.
La figura 10 muestra una perspectiva de una parrilla sometida a calibración, para luego ser instalada en el molino.
DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un sistema de monitoreo en tiempo real del espesor de los nervios de una parrilla para un molino SAG, la detección de impactos no deseados durante la operación y la obstrucción de sus ranuras, mientras el molino está en funcionamiento. El funcionamiento de este sistema, tiene como base principal, la relación entre el espesor de los nervios con su vibración natural.
En la figura 1 , se muestra una parrilla (1) la que tiene una superficie de cribado (2) que posee un levantador central (3). En la superficie de cribado existe una pluralidad de ranuras (4) que tienen un nervio que las conforma, con la resistencia estructural suficiente para contener la carga interna en movimiento y permitir que el mineral que alcanza el tamaño de la abertura salga del molino hacia el cajón de descarga. Entre dichas ranuras (4) se generan los nervios (5) los cuales están sometidos a desgaste abrasivo principalmente. Cuando la operación de molienda se descontrola, se produce un golpe de los elementos de molienda, que por lo general son bolas de acero de gran tamaño (hasta 6 pulgadas [equivalente a 15,3 centímetros] actualmente), en la superficie de los nervios (5) provocando la fractura de éstos en ciertas ocasiones. Asimismo, en las ranuras (4), se puede producir obstrucción por bolas que quedan atascadas entre éstas, con lo cual el mineral no es descargado desde el interior del molino.
Es por este motivo que se hace necesario monitorear en tiempo real lo que está sucediendo con las ranuras (4) y los nervios (5).
La figura 2, muestra una vista posterior de la parrilla (1), donde se ilustra la superficie exterior (7) de la parrilla, no expuesta a los golpes. Centralmente estas parrillas tienen un canal central (6) donde calzan los elementos soportes y que permiten sujetar la parrilla al interior del molino, usando pernos de sujeción.
Dado que la superficie exterior (7) no está sometida a golpes, se hace factible la ubicación de algún tipo de sensor que permita asociar algún tipo de parámetro al espesor de los nervios (5).
El principio de este invento, está basado en el hecho que si un nervio (5) que tiene un determinado espesor, es golpeado por una bola de acero, éste vibra con su frecuencia natural. Si el espesor cambia, dicha frecuencia natural también cambiará.
Para poder detectar la frecuencia de vibración de un nervio, se utiliza como sensor de vibración un acelerómetro. El acelerómetro es un transductor que mide la aceleración con que este es afectado por medio de alguna fuerza y su movimiento de efecto.
En general los acelerómetros están hechos especialmente para medir tipos de vibración en objetos a los cuales se encuentra adherido y no de todas las señales a su alrededor como sería el caso de un micrófono y, al tener la aceleración las mismas frecuencias que el movimiento que la producen, puede éste entregar resultados precisos y de variadas características dependiendo de factores como la intensidad de vibración y de las frecuencias de vibración.
Con la característica anterior de los acelerómetros es posible efectuar una relación entre vibraciones y desgastes para un nervio en una parrilla.
En ensayos realizados, se pudo comparar el factor de relación, Fr, obtenido de la vibración para distintos espesores producidos por desgastes en los nervios. Así por ejemplos en los ensayos se obtuvieron los siguientes resultados:
Figure imgf000009_0001
Con los resultados obtenidos, se apreció que existe una relación entre el espesor y el factor de relación Fr, obtenido de su vibración. Con dichos resultados, se pudo comprobar que existe una relación entre la vibración y el desgaste de los nervios, con lo cual se puede determinar el segundo a partir del primero. Con esto es posible desarrollar un sensor de desgaste a partir de mediciones de vibraciones.
Así, con el objeto de medir de manera continua el espesor de los nervios (5), es necesario proveer un sistema al interior del molino, que transmita en tiempo real la vibración a la cual están sometidos los nervios, de tal manera que al correlacionar tal vibración con el espesor, sea posible determinar cómo varía el espesor en el tiempo, cuando el molino está en operación. Uno de los grandes problemas que enfrenta proveer un sistema de monitoreo en tiempo real, en donde algunos de sus elementos deben estar al interior del molino, es dónde se ubicarán dichos elementos.
Así tenemos que en la superficie de cribado (2) de la parrilla (1), no es posible ubicar algún tipo de sensor en virtud que éste sería destruido por efecto de los golpes que se generan en dicha superficie de cribado (2) por estar con su cara orientada hacia la carga interna compuesta por el mineral que está siendo molido y los elementos de molienda, bolas de acero. Es por este motivo, que la localización del sensor se realiza en la superficie exterior (7) que no está sometida a golpes, pero vibra de la misma forma que la superficie de cribado (2).
Por otra parte, el sensor de vibración no puede estar localizado directamente sobre el nervio, debido a que cualquier trabajo que se realice sobre éste, por ejemplo una perforación, para localizar allí dicho sensor, afectaría la resistencia estructural del nervio (5), provocando el debilitamiento de éste.
En la figura 3 se muestra la ubicación preferida del sensor de la presente invención. Esta figura es una vista ampliada de la figura 2 que muestra la superficie exterior (7) de la parrilla (1). El sensor es localizado en una perforación (8) que está en la base del nervio (5), cercano al canal central (6) que calza con los elementos soportes (22), y que a través de pernos, permiten sujetar la parrilla al interior del molino.
En la figura 4, se muestra un molino (9) en medio corte, en cuyo interior (10) se encuentran los revestimientos y elementos levantadores, también sometidos a desgaste, permitiendo que el mineral conjuntamente con las bolas, gire, se levante y caiga, produciéndose la molienda del mineral que entra por la abertura (14) y sale por la salida (15). El molino (9) cuenta con una cubierta (11) unida a los elementos soportes (22), que permiten sujetar la parrilla (1) mediante pernos (12).
Tal como se muestra en la figura 5, y teniendo en cuenta la explicación arriba dada, es posible localizar un sensor en la superficie exterior (7) de la parrilla (1), la cual a través del canal central (6) y los elementos soportes (22) es sujetada por pernos (12) que atraviesan la cavidad (15) de los elementos soportes (22). Bajo estas condiciones, es posible determinar los elementos constitutivos del sistema de monitoreo y su ubicación, basándose en minimizar el riesgo de destrucción del sensor de vibración, su cableado, su transmisor inalámbrico y su receptor.
Los módulos del sistema de monitoreo de la presente invención, se muestran en la figura 6, en donde un acelerómetro (16) está conectado a una unidad de adaptador acelerómetro (17) y un transmisor inalámbrico (18), los cuales están conectados a un temporizador (19). El transmisor inalámbrico (18) emite una señal que es recibida por un receptor inalámbrico (20), conectado a un adquisidor de señal (21), el cual normalmente es un PC con software adquisidor. La función del temporizador es que permita definir el intervalo de tiempo para la emisión de señales del transmisor, ya que no se requiere que emita 100% del tiempo de trabajo del molino, sino sólo un intervalo de tiempo especificado en períodos definidos (uno al día, cada dos días, cada tres días, etc.).
En una primera modalidad de la presente invención, acorde a lo mostrado en la figura 7, la señal del acelerómetro (16) es conducida por un cableado (23) localizado en la superficie exterior (7) de la parrilla (1), llegando dicho cableado (23) hacia el canal (6) de la parrilla, para luego ingresar en la cavidad (15) de los elementos soportes (22), conectándose dicho cableado (23) al transmisor inalámbrico (18) ubicado en un perno (12) de la cubierta (11) del molino (9), transmitiéndose la señal inalámbrica hacia receptor inalámbrico (20), en donde dicha señal es procesada por un adquisidor de señal (21), el cual normalmente es un PC con software adquisidor. El receptor inalámbrico (20) puede ser instalado en algún sector seguro fuera del molino SAG, con una distancia de éste de alrededor de unos 20 metros.
En una segunda modalidad de la invención, tal como se muestra en la figura 8, la señal del acelerómetro (16) es conducida por un cableado (23) localizado en la superficie exterior (7) de la parrilla (1), llegando dicho cableado (23) hacia el canal (6) de la parrilla, donde se encuentra el transmisor inalámbrico (18), transmitiéndose la señal inalámbrica directamente hacia receptor inalámbrico (20), en donde dicha señal es procesada por un adquisidor de señal (21), el cual normalmente es un PC con software adquisidor. En este caso, también el receptor inalámbrico (20) puede ser instalado en algún sector seguro fuera del molino SAG, con una distancia máxima de éste de unos 20 metros.
En esta segunda modalidad, la señal inalámbrica del transmisor (18) puede ser emitida directamente desde la parrilla (1). Aunque esta segunda modalidad representa una ejecución de la invención mucho más simple para el envío de la señal inalámbrica, sin embargo, dicha señal requiere de una mayor cantidad de pruebas en terreno y dentro del molino, para realizar la correlación entre la vibración recibida y el espesor.
Si el acelerómetro (16) es instalado directamente en contacto con la superficie exterior (7) de la parrilla (1), al recibir los golpes éste se puede saturar con lo cual se sale de su escala resultando imposible realizar una medición. Para ello, en las dos modalidades de la invención, el montaje del acelerómetro en la parrilla se realiza sobre un material elastómero, como por ejemplo una goma. En la figura 9, es mostrada una de las instalaciones preferidas del acelerómetro del sistema de monitoreo de la presente invención. Sobre la superficie exterior (7) de la parrilla (1), se realiza una perforación (8) cuya profundidad es suficiente para que en su fondo sea colocado un imán (24), y sobre éste, una goma (25) que permite la conducción magnética, y por lo tanto, la adhesión del acelerómetro al imán (24) que permite una segura unión de la parrilla al acelerómetro.
Si bien es cierto que en la descripción preferida de la invención, se ha utilizado un acelerómetro como sensor, cuya señal se correlaciona con el espesor, es posible utilizar otros tipos de sensor que permitan realizar la misma función, como por ejemplo una cinta extensométrica (strain gage).
Previamente a la instalación de una parrilla (1) en un molino (9), es necesario efectuar la calibración del sistema. Esta calibración consiste en:
a) Someter a golpes los nervios (5) de la parrilla (1), con una bola (26) utilizada en el molino (9).
b) Registrar la señal en el adquisidor de señal (21).
c) Correlacionar dicha señal con el espesor del nervio (5). Este procedimiento puede ser llevado a cabo con la parrilla dentro del molino, y alternativamente, fuera del molino. En este último caso, en la etapa (a), se utiliza un tubo (25), preferentemente, de plástico, de un diámetro levemente mayor al de la bola (26), tal cual como se muestra en la figura 10. Este tubo (25) se ubica de manera vertical, en donde la parte inferior de dicho tubo (25) toca o se ubica levemente por sobre la superficie del nervio y por la parte superior se deja caer la bola (26), en donde la vibración del golpe es capturada por el sensor (16), que puede ser un acelerómetro o una cinta extensométrica (strain gage), transmitiendo la señal a la unidad de adaptador sensor (17) y al transmisor inalámbrico (18), en donde este último emite la señal que es recibida por el receptor inalámbrico (20), conectado a un adquisidor de señal (21).
Si la parrilla ha sido calibrada fuera del molino, ésta deberá ser instalada en el él, para iniciar el proceso de monitoreo.

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Un sistema de monitoreo en tiempo real del desgaste del espesor de los nervios (5) de una parrilla (1) de un molino SAG (9) producido por la acción abrasiva de la pulpa de mineral que hay al interior del molino y la acción de los elementos de molienda durante la operación, y que en algunos casos genera además la obstrucción de sus ranuras (4) producto de la incrustación de dichos elementos de molienda en dichas ranuras (4), mientras el molino está en funcionamiento, teniendo dicha parrilla (1) una superficie de cribado (2) que posee un levantador central (3) y una superficie exterior (7) no expuesta a los golpes, con un canal central (6) donde calzan los elementos soportes y que permiten sujetar la parrilla al interior del molino, usando pernos (12) de sujeción, CARACTERIZADO porque dicho sistema comprende:
un sensor (16) localizado en la superficie exterior (7), estando dicho sensor (16) conectado a una unidad de adaptador sensor (17);
un transmisor inalámbrico (18) conectado a dicho sensor (16), en donde dicho transmisor transmite la señal del sensor (16);
un receptor inalámbrico (20) que recibe la señal del transmisor inalámbrico (18); y
un adquisidor de señal (21) conectado a dicho receptor inalámbrico (20) que procesa las señales recibidas del acelerómetro.
2. - Un sistema de monitoreo, según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque dicho sensor (16) es un acelerómetro.
3. - Un sistema de monitoreo, según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque dicho sensor (16) es una cinta extensométrica (strain gage).
4.- Un sistema de monitoreo, según la reivindicación 1 , 2 ó 3,
CARACTERIZADO porque dicho sensor (16), dicha una unidad de adaptador sensor (17) y dicho transmisor inalámbrico (18), están conectados a un temporizador (19) que define un intervalo de tiempo para la emisión de señales del transmisor.
5.- Un sistema de monitoreo, según la reivindicación 1 , 2, 3 ó 4, CARACTERIZADO porque dicho adquisidor de señal (21) es un PC con software adquisidor.
6. - Un sistema de monitoreo, según la reivindicación 2, 4 ó 5, CARACTERIZADO porque la señal de dicho acelerómetro (16) es conducida por un cableado (23) localizado en la superficie exterior (7) de la parrilla (1), llegando dicho cableado (23) hacia dicho canal central (6) de la parrilla (1), para luego ingresar por una cavidad (15) ubicada en los elementos soportes (22), conectándose dicho cableado (23) al transmisor inalámbrico (18) ubicado en un perno (12) de la cubierta (11) del molino (9), transmitiéndose la señal inalámbrica hacia receptor inalámbrico (20), en donde dicha señal es procesada por un adquisidor de señal (21).
7. - Un sistema de monitoreo, según la reivindicación 2, 4 ó 5, CARACTERIZADO porque la señal del sensor (16) es conducida por un cableado
(23) localizado en la superficie exterior (7) de la parrilla (1), llegando dicho cableado (23) hacia el canal (6) de la parrilla, donde se encuentra el transmisor inalámbrico (18), transmitiéndose la señal inalámbrica directamente hacia receptor inalámbrico (20), en donde dicha señal es procesada por un adquisidor de señal (21).
8.- Un sistema de monitoreo, según la reivindicación 6 ó 7,
CARACTERIZADO porque dicho receptor inalámbrico (20) está instalado en algún sector seguro fuera del molino SAG, con una distancia de alrededor de unos 20 metros.
9.- Un sistema de monitoreo, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, CARACTERIZADO porque la superficie exterior (7) de la parrilla (1) posee una perforación (8) cuya profundidad es suficiente para que en su fondo sea colocado un imán (24), y sobre éste, una goma (25) que permite la conducción magnética, y por lo tanto, la adhesión del sensor al imán (24) que permite una segura unión de la parrilla al acelerómetro.
10.- Un método para calibrar un sistema de monitoreo en tiempo real del desgaste del espesor de los nervios (5) de una parrilla (1) de un molino SAG (9) producido por la acción abrasiva de la pulpa de mineral que hay al interior del molino y la acción de los elementos de molienda durante la operación, y que en algunos casos genera además la obstrucción de sus ranuras (4) producto de la incrustación de dichos elementos de molienda en dichas ranuras (4), mientras el molino está en funcionamiento, teniendo dicha parrilla (1) una superficie de cribado (2) que posee un levantador central (3) y una superficie exterior (7) no expuesta a los golpes, con un canal central (6) donde calzan los elementos soportes y que permiten sujetar la parrilla al interior del molino, usando pernos (12) de sujeción, CARACTERIZADO porque dicho método comprende las siguientes etapas:
a) someter a golpes los nervios (5) de la parrilla (1), con una bola
(26) utilizada en el molino (9), en donde la vibración producida por el golpe es capturada por un sensor (16), transmitiendo la señal capturada a una unidad de adaptador del sensor (17) y a un transmisor inalámbrico (18), en donde este último emite la señal que es recibida por un receptor inalámbrico (20), conectado a un adquisidor de señal (21).
b) registrar la señal en dicho adquisidor de señal (21); y c) correlacionar dicha señal con el espesor del nervio (5).
11. - Un método para calibrar un sistema de monitoreo, según la reivindicación 10, CARACTERIZADO porque la etapa a) comprende utilizar un tubo (25) de un diámetro levemente mayor al de la bola (26), en donde dicho tubo (25) se ubica de manera vertical a la parrilla, ubicada fuera del molino, en donde la parte inferior de dicho tubo (25) toca o se ubica levemente por sobre la superficie del nervio y por la parte superior se deja caer la bola (26).
12. - Un método para calibrar un sistema de monitoreo, según la reivindicación 12, CARACTERIZADO porque dicho tubo es de material plástico.
13. - Un método para calibrar un sistema de monitoreo, según la reivindicación 11 o 12, CARACTERIZADO porque además comprende la etapa d) de montar la parrilla calibrada en el molino.
14. - Un método para calibrar un sistema de monitoreo, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, CARACTERIZADO porque el sensor es un acelerómetro.
15. - Un método para calibrar un sistema de monitoreo, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, CARACTERIZADO porque el sensor es una cinta extensométrica (strain gage).
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