Integración de tecnología termosolar en la industria...
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Integración de tecnología termosolar en la industria metalúrgica chilena para mejorar sus ventajas
competitivas(Bienes públicos estratégicos de alto impacto para la competitividad CORFO, cod. Proy. 16BPE-62274)
21 de Diciembre de 2017
WORKSHOP: Desafío Industria Verde
Director : Dr. Gustavo CáceresGerencia operacional : María Teresa Cerda
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I. Integración de tecnologías termosolaresen procesos de secado
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María Teresa CerdaGerente Operacional del Proyecto Metalurgia Solar
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Laboratorio PROMES
Laboratorio francés que pertenece a la agrupación delaboratorios del CNRS (Centre Nacional de larecherche scientifique)
El horno solar que alcanza las mas altas temperaturasdel mundo (3600º C)
Expertos en energía termosolar desde 1970
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1. PROMES – CODELCO
• Se subcontratará al laboratorio PROMES (Francia) para que realice unestudio y dimensionamiento del sistema solar que permita el secadodel concentrado de cobre, para alimentar la etapa de fusión.
Procesoseleccionado:
Secado del Concentrado
Tecnologíapropuesta:
Media temperatura (Horno Solar)
Localización: Potrerillos
DNI anual: 10,5 kWh/m2/día
Altura: 2,910 msnm
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2. PROMES – CAP Huasco
Procesoseleccionado:
Secado de Pellet feed
Tecnologíapropuesta:
Media temperatura (Horno Solar)
Localización: Huasco
DNI anual: 6,02 kWh/m2/día
Altura: 0 msnm
• Se subcontratará al laboratorio PROMES (Francia) para que realice unestudio y dimensionamiento del sistema solar que permita el secadode caliza, que tiene por objetivo ser aglomerante y formar escoria enel pellet verde.
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3. PROMES – CODELCO
Procesoseleccionado:
Minería del futuro
Tecnologíapropuesta:
Alta temperatura (Horno Solar)
Localización: En proceso
DNI anual: -
Altura: -
• Se subcontratará al laboratorio PROMES (Francia) para que analicediferentes soluciones de base, seleccionando la más fiable.
• Realizarán una primera evaluación del dimensionamiento de losprincipales componentes solares.
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Leonel ContrerasDirector Especialidad FURE (Fundición y Refinería)
Oscar CastañedaDirector de Estrategia Tecnológica
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Uso de energía solaren
secador de lecho fluidizado
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Consideraciones para elección del proyecto
• Proyecto de nivel de dificultad baja - media
• Proyecto con frutos tempranos
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Objetivo del proyecto
• Suministrar el gas de entrada usado para el proceso de secado (suministro) a uncosto de operación sustancialmente menor al método actual a través de unproyecto rentable que utilice energía solar
• Método actual para conseguir el gas de entrada:
• Aire caliente proveniente de la combustión de petroleo Enap-6 realizada enuna cámara instalada aledaña al secador más un aire a presión proveniente deun soplador dedicado
SecadorDe lechofluidizado
C. de C
Aire fluidización
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Tecnologías y uso de proceso unitario “secado”
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Tecnologías y uso de proceso unitario “secado”
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Incidencia de costos de combustible y E. Eléctrica en área de secado
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Diagrama de secador de lecho fluidizado de Potrerillos
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Principales parámetros de diseño de secador de lecho fluidizado de fundición Potrerillos
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Mario LisboaJefe Ingeniería de Procesos de la Planta de Pellets
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SECADO DE PELLET FEED ANTES DE EMBARQUE
DESAFIO: Bajar contenido de humedad del Pellet Feed embarcable, para mayoraprovechamiento de la capacidad de las naves, garantizando un transporte seguro ysin afectar las emisiones al ambiente.
Producción-Transporte-Ventas: Se requiere bajar la humedad del producto embarcable de 8.0% a 7.0%
(o a partir de la producción fresca: 8.5% – 9.5%), para aprovechar la capacidad de las bodegas de las
naves, reduciendo el transporte de agua para el cliente y asegurando no sobrepasar el punto de fluidez.
Medio Ambiente: Mantener una humedad remanente base en los acopios de Planta de Pellets, para
mitigar emisiones de material particulado al ambiente.
Pellet Feed: Concentrado de hierro (Magnetita) comercializable de bajo tamaño, que debe ser aglomerado enforma de pellets para utilizarlo como insumo en los altos hornos.
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SECADO DE PELLET FEED ANTES DE EMBARQUE
CARACTERIZACION PELLET FEED
Tamaño Partícula: 75% a 92% -44 [um]
G.E.R.: 5.0
Densidad Aparente: 2.1–2.8 [t/m3]
Contenido Fe: 68%–69%
Contenido Fe3O4: 93.0-94.5%
Contenido SiO2: 2.10%–2.30%
Contenido Al2O3: 0.80%-0.90%
Humedad (Prod): 8.5%–9.5%
Humedad (Emb): 7.7%-8.2%
PROCESAMIENTO EN P. PELLETS
Ritmo Producción: 4.5–22.0 [kt/día]
Tiempo Operación: 355-360 [días/año]
Ritmo Embarque: 45-54 [kt/día]
Carga Naves: 150-170 [kt]
Tiempos de Carguío: 3-4 [días]
Volumen Ventas: 2200-2800 [kt/año]
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Ton Fe
(seca)
Ton Hum PF
Asia – M. Oriente
PF + H2O
2.800 [kt/año] + 1% hum = 28.000 [m3/año] * 12 [US$/t] = 336.000 [US$/año]
ANTECEDENTES
1
2
3
PF
H2O
PF
- H2O
+ PF
Menor humedad
Mayor producción
mayor recurso minero
4
5
Humedad Límite !
SECADO DE PELLET FEED ANTES DE EMBARQUE
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Rodrigo MancillaDirector Ejecutivo Comité Solar de Chile
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Y si realmente nos transformamos en
líderes mundiales de las industrias
renovables del futuro
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Atacama Desert
>3.500 kWh/m2 (DNI)/year
>3.000 solar hours/year
NUESTRA SINGULARIDAD
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Aumento de la
ElectromovilidadAumento en la demanda de
electricidad en el transporte
Minería CompetitivaAumentar la competitividad de la
minería
Baja Huella AmbientalProcesos mineros y metalúrgicos
más sustentables
Industria SolarDesarrollo de proveedores de
excelencia PV/CSP/CST
Bajos Costos de
EnergíaTérmica/Eléctrica
Aumento de la
Producción de LitioAumento en la producción y
eficiencia
Rol de la energía solar
en la transición
energética y
transformación
productiva
Cobre VerdeAumento de la demanda por
cobre verde
Energía SolarAumento de la demanda por energía
limpia
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I. Integración de tecnologías termosolaresen procesos de secado
THEMSYS: María Teresa Cerda CODELCO: Leonel Contreras
Comité Solar CORFO: Rodrigo Mancilla CODELCO: Oscar Castañeda
CAP Minería: Mario Lisboa
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2017
Positioning Chile as innovative leader in thermal industry