USO DEL MÉTODO DE LEMENTOS DISCRETOS EN LA PLATAFORMA GID PARA OBTENER LAS PRESIONES DE CONTACTO EN LOS REVESTIMIENTOS INTEIORES DE UN MOLINO SAG

Abstract

En el presente trabajo se realizan una serie de simulaciones en dos y tres dimensiones (2D y 3D) mediante el Método de Elementos Discretos (MED o DEM por sus siglas en ingles) con el objetivo específico de cuantificar las presiones en los revestimientos interiores del manto de un molino SAG y analizar el mejor comportamiento de carga para diferentes condiciones de velocidad, nivel de llenado de carga y tamao de elementos discretos de mineral de cobre y medios de molienda. Actualmente, el Departamento de Ingeniería Mecánica se encuentra integrado a la red de aulas CIMNE (Ínternational Center for Numerical Methods in Engineering?), lo que permite poseer el acceso al software de pre y post proceso de modelación gráfica GiDTM en conjunto con un código basado en el MED. Por ello en el presente trabajo, se realiza inicialmente una introducción al uso de GiD/Problem Type DEMPack y revisión de herramientas de pre y post proceso en el marco de modelación del molino SAG. Las simulaciones realizadas poseen elementos discretos de discos o esféricos, según sea en 2D o 3D, los cuales representan a mineral de cobre y bolas de acero. Para el mineral de cobre el diámetro máximo es de 3[pulg] y una densidad de 2.700[Kg/m3], en tanto que para las bolas de acero el diámetro máximo es de 6,25[pulg] y una densidad de 7.850[kg/m3]. En el caso de las simulaciones del molino SAG en 2D, la carga varía entre el 24,8[%] y 43,4[%] del volumen total interior del molino, con una variación de la velocidad angular crítica entre el 70[%] y 80[%]. En estas simulaciones se concluye que la velocidad angular óptima para la geometría puntual del molino, se encuentra entre el 70[%] y 75[%] de la velocidad angular crítica con un volumen de carga entre el 43[%] y 31[%], en concordancia a la teoría. En relación al registro de presiones interiores del manto, las presiones promedio en el ?lifter? son mayores al aumentar la carga y son menores al aumentar la velocidad angular. Las presiones máximas no poseen el mismo comportamiento y se debe evaluar en específico cada caso. La simulación del molino SAG en 3D es realizada en la zona de descarga, debido a que modelar todo el conjunto requiere mayor capacidad computacional. La simulación se realiza a condiciones de operación (31[%] de carga total y 9,8 [rpm]), con el objetivo de obtener el registro de presiones en la coraza de descarga. La presión máxima registrada en la coraza, es de 1,824 [MPa]. Finalmente, en las simulaciones en 2D y en 3D del molino SAG, se aprecia que acorde al sentido de giro del molino las presiones máximas se registran en aquellas zonas que apuntan a favor del sentido. Este hallazgo puede significar el realizar una mejora de material en estas zonas y/u operar en ambos sentidos de giro, para disminuir el desgaste y aumentar la vida útil del manto interior del molino.