V Seminario Latinoamericano Espectrometría de RX

Impacto de la Automatización en Laboratorio de Planta San Miguel

Lic. MSc. Luis Velásquez

Lic. MSc. Saúl Loaiza

Cementos Progreso, Guatemala

Capacidad Instalada San Miguel

• 2 Pilas de prehomo con 30000tm/pila.

• 3 líneas de producción clinker, 6000 tpd.

• 8000 tpd cemento, 2 VRM OK-33

• Mineralización del clinker.

• 100% de coque de azufre 4-6%

• 60% factor clinker, 30% puzolana.

• 100% de producto se vende en mercado

local.

• 3 líneas de producción cal viva, 800 tpd.

Rol de Control de Calidad en Planta

Gnerar Información

(plan de calidad)

Investigación y

Desarrollo

Nuevos productos

Pruebas de materiales

Microscopia Clinker

SO3 optimo

nuevos materiales

Etc.

Control de Calidad

Robolab

(65%)

Manual(35%)

Cal

petcoke

Pruebas fisícas

3 lineas clinker

4 molinos cemento

Mat.prima y Despacho

Objetivos de Automatización en planta SM

• Sistematizar el muestreo, preparación y análisis de materiales de proceso 24/7.

• Mejorar la variabilidad de los productos en planta.

• Controlar automático en formación de pilas de prehomogenización.

• Incrementar la precisión y exactitud analítica por preparacion de muestras.

Decisión de Automatización

MANUAL

BAJA MED ALTA

BAJO

MED

ALTO

SEMI AUTOMATICO

EQUIPO

DEDICADOAUTOMATIZADO

Dificultad de preparación

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Proyecto Robolab Planta San Miguel

Equipo instalado en Campo:

– 3.5 Km tubería pneumática

– 15 estaciones de muestreo auto y 3 manuales

– 2 estaciones recepción: 1 automática y 1 manual

Equipo de Laboratorio:

– 2 molinos Pfaff de preparación

– 1 Prensa automática Pfaff,

– 1 Robot ABB, 1 estación automática de recepción , 1 almacen de muestras promedio.

– 1 ARL 9800 Total Cement Analyzer

Que hay detrás de la Automatización?

• Alta inversión inicial. USD 2.5M

• Entrenamiento de personal en operación y mantenimiento. Suiza, Alemania y en sitio.

• Susceptible a fallas técnicas.

• Se requiere de métodos de backup por fallas.

• Incremento en costos de mantenimiento. USD 25K

• Requiere de optimización de curvas analiticas.

• Requiere de control vrs métodos de referencia

RESULTADOS

• Mejora en Reproducibilidad de resultados por preparación de pastilla prensada:

–Harina Cruda

–Clinker

–Cemento

• Mejora en SEE% en elementos de curvas analíticas.

• Mejora en Variabilidad de Harina Cruda y

Formación pilas Prehomo

Reproducibilidad de Harina Cruda

INFORMACION:Análisis de Reproducibilidad: Harina Cruda LSF 99.0# Análisis: 26 x método

RESULTADOS:disminución de DesvEst. Elementos y módulos.

LSF= 0.66 a 0.40 MS= 0.13 a 0.01MA= 0.03 a 0.01

VARIABLE SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO LSF MS MA

PROMEDIO 13.3 3.19 1.6 41.6 99 2.7 2

STDEV Molino 1 0.11 0.05 0.03 0.19 0.66 0.13 0.03

STDEV Molino Pfaff 0.06 0.01 0.001 0.05 0.4 0.01 0.01

DELTA STDEV 0.050 0.040 0.029 0.140 0.260 0.120 0.020

N 26

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Pantallas del Sistema de Muestreo

Pantalla de Robolab

Equipos Circulo Robolab

Dosificar a Almacén Dosificar a Prensa

Equipos Circulo Robolab

Equipos Robolab Analizador ARL 9800

Status actual en ARL 9800 y Robolab

• Numero de muestras /h: 15-20. (95% utilizacion ARL).

• Cambios Necesarios:

– Mantenimiento ARL: de 1 anual a 1 semestral.

– Mejoras en preparación de muestras.

– Integración de curvas analíticas .

p.ej. Curva de clinker prensado: químico XRF (8 elementos) + XRD (LCaO, Fases) secuencial.

Trabajo del personal de Laboratorio

• Rutinas de limpieza de equipo 30 min c/dia.

• Inspección y detección de fallas.

• Verificación de análisis, preparación y ARL.

• Detección y corrección de errores.

• Otras tareas manuales, finuras, petcoke, materias primas, Blaine, Cal, etc.. (35%).

• Ingreso de muestras de referencia y control.

Conclusiones

• Mejoras en stdev módulos de pilas de prehomo.

• Mejoras en la stdev. de LSF de los molinos harina cruda y alimentadores de hornos.

• Reducción significativa del error analítico, por preparación tanto en curvas de regresión como en análisis.

• Sistema de muestreo y preparación confiable, trabajando a > 95% de disponibilidad.

• Mejor integración de la info. de calidad al proceso (Módulo QCX).

Conclusiones Factores de éxito

• Sentido de propiedad por los colaboradores, asegura el uso y cuidado de todo el sistema.

• Sistema utilizado como una forma de mejorar desempeño, no sustituir, sino complementar el control del proceso.

• Buscar ser parte del control del proceso completo, desde el muestreo hasta los resultados.

• No se concibió como una forma de reducir el personal, sino fomentar su desarrollo y aprendizaje.

Opciones a futuro para Robolab SM

• Integrar toda la info.de laboratorio en un LIMMS

• Adicionar el Analizador de partículas al círculo del Robot.

• Analizador XRF o XRD como opción back up del actual ARL 9800.

• Analizador en línea en control de harina cruda.

• Siguiente planta incluirá sistema automático para laboratorio.