Simulacion de Procesos Metalúrgicos

Simulacion de procesos metalúrgicos:

:Diego Ardiles, Cristian Puca, Ignacio Berrios, Berrios, Lorenzo Benitez, Boriz Jammet, Rodrigo Araya

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Introduccion. ....................................................................................................................................... 3 Objetivos. ............................................................................................................................................ 4 Ambito practicó ........................................................................................................................... 4 Ambito Economico ...................................................................................................................... 4 Softwares............................................................................................................................................. 5 1.-METSIM ........................................................................................................................................... 5 Principales Funciones y opciones del programa: ..................... ............................... ................... .................. .................. .................. .............. ..... 5 Costo de licencia y modulos. ....................................................................................................... 5 Interfaz grafica de METSIM. ........................................................................................................ 6 2.-MODSIM .......................................................................................................................................... 7 Atributos del software. ............................................................................................................... 7 Interfaz grafica del software. ...................................................................................................... 8 3.-CHEMCAD ........................................................................................................................................ 9 Funciones del Programa .............................................................................................................. 9 Caracteristicas del programa ...................................................................................................... 9 Interfaz Grafica del Software .................. ........................... .................. .................. ................... ................... .................. .................. .................. .................. ......... 10 4.-SIMULINK ...................................................................................................................................... 11 Características principales ......................................................................................................... 11 Interfaz Grafica del Software .................. ........................... .................. .................. ................... ................... .................. .................. .................. .................. ......... 12 Conclusion. ........................................................................................................................................ 13

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Hoy en dia, gracias a los avances tecnologicos, se a logrado optimizar casi cualquier actividad que tenga procesos, tanto para agilizar los tiempos de espera, como para reducir costos.Es por ello que si hablamos dentro del area de metalurgia, entramos en un universo de procesos, pasos e intrucciones que se deben realizar, con una precaucion y tiempos determinados.

Dentro de la eficiencia de una empresa, se ha logrado que la tecnologia se valla incorporando poco a poco a diversas empresas del area industrial y minera, entre ell as se han desarrollado una gran cantidad de software para estas, con el fin de poder agilizar y optimizar la mayor cantidad de recursos posibles, y que se vallan adecuando, según la necesidad que la industria requiera.

Aquí, cada software que se logre implementar en la i ndustria, tiene una funcion importante en la empresa, pero que siempre va enfocado lograr la mayor productividad posible, sin perjudicar ninguna area, y logrando con esto, un avance en la industria muy importante.

Si vien aun hoy en dia no es posible la aplicación de estos softwares en todas las empresas por diversos motivos, tanto econimicos como practicos, esta es un area en la industria que ha ido en aumento, y lo segira siendo en un futuro, logrando asi una implementacion completa en todas las areas que se necesite abarcar, con costos minimos y una productividad lo mas alta posible.

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Ambito practicó Cada software es distinto uno de otro, pero que comparten un mismo fin: -Poder lograr a traves de la simulacion, ver distintos casos con distintas problematicas y asi saber como actuar. -El aprender de forma didactica como e s el funcionamiento de cada proceso, explicado de forma muy practica. -El lograr de forma objetiva, una apreciacion de los funcionamientos y asi entender de mejor forma el porque se ejecuta y el como se ejecuta.

Ambito Economico Si bien, en la mayoria de los casos, cada software tiene licencias de prueba, que se dan gratis para que puedan revisar como es el funcionamiento de esta herramienta, pero con algunas caracteristicas limitadas, las cuales se pueden obtener si adquieres e l software por un sistema de pago. Es por eso que es muy importante el porque de la obtencion del software y si va lograr ser de utilidad para la empresa, se debiera analizar si logra optimizar diversas are as en las que se piensa implementar

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En esta ocacion mostrare y explicare de forma sencilla, 4 software que se utilizan para simulacion de procesos:

Es un programa de simulación de procesos para balances metalúrgicos. Se puede realizar balances de masa y energía en estado estacionario o dinámicos, incluye además sistemas de control de procesos, módulos de costos, puedes incorporar datos climáticos como evaporación, precipitación, velocidad del viento, etc. en caso que requieras realizar balances de agua. El software trabaja con reacciones químicas en aquellos procesos que así lo requiera, por lo que el usuario debe tener conocimiento en química y operaciones unitarias. Cualquier algoritmo que pueda generar el usuario, puede incorporarse mediante lógicas en base al lenguaje base del software denominado APL. APL.

Principales Funciones y opciones del programa:         

SAG / Fresado de bolas y flotación f lotación de diversos minerales Lixiviación de Cloruro de Concentrados de Molibdeno Lixiviación del ácido clorhídrico de las arcillas de alumina Cianuración del Oro / Precipitación Roasting / Fundición Flash de Concentrados de Cobre Lixiviación ácida y carbonatada de minerales de uranio y vanadio Plantas de preparación de carbón para medios pesados Fundición de metales comunes Lixiviación de oro, níquel, uranio y cobre

Costo de licencia y modulos. El costo base se encarece considerablemente si se toma en cuenta que en la mayoría de los casos se deben comprar módulos adicionales. Sólo por dar un ejemplo, en el caso de METSIM el valor indicado corresponde al costo base (8,000 dólares)más el módulo de balance de calor (4,000 dólares). A esto además hay que sumarle el costo de capacitación que se requiere para usar estas poderosas pero complejas herramientas. Hablamos de costos bastante elevados y sin libertades esenciales si se planea maximizar la función de este software en la aplicación particular de la planta, la única l ibertad es el extenso uso

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que se le puede dar y que lamentablemente está limitado a la habilidad de las personas que pueden dominar estos programas. Esto lleva a pensar en alguna solución al respecto que permita la libre extensión y no limite el poder que se puede obtener con la herramienta adquirida.

Interfaz grafica de METSIM.

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MODSIM (Modular Simulator Dressing Plants) es un software de simulación de plantas de procesamiento de minerales. El módulo principal del programa fue desarrollado por M. A. Ford (1979) como proyecto de tesis de su doctorado, a partir de él se han ido añadiendo posteriormente módulos adicionales.

Este software ha sido utilizado principalmente como herramienta académica de simulación de procesos estacionarios, ya que no está diseñado para operaciones dinámicas. Su manejo es algo tedioso ya que no dispone de tablas de herramientas fácilmente acce sibles desde la pantalla principal, sino que hay que acceder a e llas mediante los menús o comandos. A pesar de ello, es un software adecuado para iniciarse en la simulación del procesamiento de minerales cuyo funcionamiento es similar al de otros softwares más avanzados.

Fue desarrollado en virtud de los exitosos resultados logrados por la cr eación de un simulador de plantas de flotación durante un programa de Investigación del Mintek’s Chemical Engineering Research Group del Departamento de I ngeniería Química de la Universidad de Natal, Durban, Sudáfrica. La aplicación extraordinaria del simulador a la industria activó el desarrollo de un simulador de circuitos arbitrarios y complejos de diversas operaciones asociadas al procesamiento de m inerales.

Atributos del software. MODSIM ™ se basa en el método del balance poblacional y, por tanto, es capaz de dar cuenta con

precisión las variaciones en el tamaño de partícula y las c aracterísticas de liberación de minerales  junto con otras propiedades críticas tales como la densidad, textura mineralógica, composición composición elemental, susceptibilidad magnética, contenido de energía, etc. Las estr ucturas de datos incorporan diagramas de flujo de procesamiento de minerales y c arbón. Es un software apropiado para el diseño y optimización de circuitos de una Planta de Procesamiento de Minerales (simula circuitos de chancado, molienda, clasificación, flotación, gravimétricos, etc)

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Interfaz grafica del software.

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Es un paquete de software para los diagramas de flujo de simulación y cálculo con corrientes de reciclado de sustancias y mezclas orgánicas e inorgánicas continuas (en el caso de fracciones de petróleo), y los flujos de energía. Chemcad le permite crear, analizar y optimizar las diversas opciones para el diseño tecnológico de los procesos de producción, para evaluar su eficacia y para elegir el mejor de ellos. La investigación compleja usando Chemcad hace que sea posible alcanzar un acuerdo satisfactorio de los resultados de los cálculos con los datos del experimento industrial que nos permite resolver el problema de control automático de procesos y mejorar la eficiencia de la producción existente, la determinación de la óptima de funcionamiento y los parámetros estructurales de los procesos en los dispositivos individuales a partir de una posición de la producción total en su conjunto.

Funciones del Programa - Preparar la mejor fuente de datos en las unidades de equipos y sistemas de tubos para el diseño de ingeniería para la creación de nuevos, así como la reconstrucción y la diversificación de las industrias químicas y petroquímicas existentes; - Investigación y optimización del control automático de los procesos químicos de ingeniería de sistemas, incluyendo como parte de un sistema de control de procesos automatizados (DCS); modelado dinámico de los procesos existentes, la llamada "producción virtual" en el desarrollo de simuladores para los operadores e ingenieros de producción química.

Caracteristicas del programa - Una base de datos de propiedades pr opiedades de las sustancias y los diferentes métodos de previsión; - Cálculo de módulos de software para las propiedades de base de datos que faltan de mater iales individuales y mezclas de los mismos (así como los parámetros de las ecuaciones para e l cálculo de) el volumen mínimo de datos experimentales y las fórmulas estructurales de las moléculas;

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base de datos para los módulos de cálculo típicos de los procesos de ingeniería química se producen en las columnas de reactores, de absorción, destilación y extracción (con las placas y las boquillas de distintos tipos, así como para el caso de los procesos combinados de quimisorción y hemorektifikatsii), aparato de destilación, intercambiadores de calor de varios tipos (tubo shell & y la placa, enfriadores de aire e intercambiadores de calor tipo "de tubo en tubo"), compresores, bombas, filtros, centrífugas, trituradoras, cristalizadores, ciclones, secadoras, etc.; - Módulos de cálculo para la determinación de los parámetros e structurales del equipamiento de serie de la producción de sustancias químicas - aparatos de columnas, intercambiadores de calor, tanques, tuberías, diafragma, lavadoras a presión, etc.; - Los módulos de software para la investigación y la optimización de los sistemas tecnológicos de productos de la industria química, incluida la rectificación periódica computacional; - Los módulos de software para el c álculo de los parámetros de los modos dinámicos de reactores químicos y aparatos de la columna de absorción y de rect ificación a los reguladores y actuadores; - Módulos de software para el cálculo del valor de las unidades de equipo de producción química.

Interfaz Grafica del Software

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de programación visual, que visual, que MatLabSimulink  es un entorno de programación

funciona sobre el entorno de

programación Matlab. programación Matlab. Es un entorno de programación de más alto nivel de abstracción que el lenguaje interpretado Matlab (archivos con extensión .m). Simulink genera archivos con extensión .mdl (de "model"). En las imágenes, se puede apreciar el diagrama en bloques de un Radar, en e l cuál se muestra que uno de sus bloques de procesamiento de señal, es un filtro Kalman realizado en un script de Matlab. Luego, se puede apreciar un sistema de control automático, junto a su modelización y finalmente un sistema de un automóvil, vinculando la simulación a un entorno de realidad virtual. Simulink viene a ser una herramienta de simulación de modelos o sistemas, con cierto grado de abstracción de los fenómenos físicos involucrados en los mismos. Se hace hincapié en el análisis de sucesos, a través de la concepción de sistemas (cajas negras que realizan alguna operación). Es ampliamente usado en Ingeniería Electrónica en temas relacionados con el procesamiento digital de señales (DSP), involucrando temas específicos de ingeniería biomédica, telecomunicaciones, entre otros. También es muy utilizado en Ingeniería de Control y Robótica.

Características principales   

 



 

Editor gráfico para crear y gest ionar diagramas de bloques jerárquicos Bibliotecas de bloques predefinidos para modelar sistemas continuos y discretos Motor de simulación con solvers de ecuaciones diferenciales ordinarias de paso fijo y paso variable Scopes y data displays para ver los resultados de la simulación Herramientas de gestión de proyectos y datos para administrar los archivos y los datos del modelo Herramientas de análisis de modelos para perfeccionar la arquitectura del modelo y aumentar la velocidad de simulación Bloque MATLAB Function para importar algoritmos de MATLAB en modelos Legacy Code Tool para importar código C y C++ a los modelos

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Interfaz Grafica del Software

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 Alcabodeestainvestigacionp  Alcabodeestain vestigacionpudocorrorb udocorrorborarvariasc orarvariascosas,porejem osas,porejemploque ploque graciasalosavancestecnologicos,sehanidomejorandoyactualizandotodos lossoftwaresdesimulacion,cadaaño,asiendoloscadavezmasutiles,mas exactosymasacces exactosy masaccesiblesparala iblesparalasindustrias. sindustrias.

 Ademasquelossimuladoresseha  Ademasquelossimul adoressehanconvertido nconvertidocomoel comoelprimerpaso primerpasoparael parael aprendizdelarea,locualledaalusuario,unaformaseguradeaprender,de interactuar,ydebusca interactuar,y debuscarmejoresforma rmejoresformasdeopt sdeoptimizarprocesos imizarprocesos. .

Cabedestacarquemuchosdeestossoftwaressongratuitosyotrosconcostos unpocoelevadoporsuscaracteristicas,peroquesindudasonunasdelas cosasmasimportantesquesedebieranimplementarenunaempresadel rubroindustrial/minero

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Mineral Technologies Inc. – MODSIM (http://www.mineraltech.com/MODSIM http://www.mineraltech.com/MODSIM)) MODSIM2017 (http://www.mssanz.org.au/modsim2017/ http://www.mssanz.org.au/modsim2017/)) MODSIM.docx - Documentos de Google () Info chemcad.docx - Documentos de Google () Simulink - Simulación y diseño basado en modelos () METSIM Trademark of Bartlett, Lexey A.. Serial Number: 76424778 :: Trademarkia () LIBRO METSIM (https://es.scribd.com/doc/93965100/LIBRO-METSIM https://es.scribd.com/doc/93965100/LIBRO-METSIM)) METSIM simulador metalúrgico | MATERMETAL ()

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