Innovación de procesos y eficiencia de recursos

Mejora de Materias Primas

En las operaciones metalúrgicas, el manejo y monitoreo de las materias primas desempeñan un papel vital para garantizar la calidad del producto, la eficiencia operativa y la seguridad de los trabajadores.  

En nuestra producción de aleaciones de manganeso, nuestro objetivo es mejorar la calidad y evaluación de las materias primas a lo largo de su ciclo de vida, desde la preparación inicial hasta su entrada al horno, y su gestión dentro del propio horno.

En procesos industriales de alta temperatura como la producción de aleaciones de manganeso, la calidad de  las materias primas que ingresan al horno impacta significativamente en la eficiencia energética, la estabilidad del proceso y la calidad del producto. Por ejemplo: La humedad y las partículas finas en las materias primas aumentan el consumo de energía durante la fundición, mientras que las materias mal preparadas pueden causar obstrucciones, flujo de gas irregular y interrupciones operativas. Es igualmente importante contar con un suministro constante y limpio para garantizar aleaciones de alta calidad y un control efectivo de la escoria.

Actualmente utilizamos varios métodos para mejorar la preparación de las materias primas, como el secado para reducir el contenido de humedad y el cribado para eliminar las partículas finas.

Áreas clave de interés

Estamos buscando ideas novedosas que:

• Limiten la entrada de finos al horno mediante procesos innovadores de cribado, aglomeración o manejo de materiales.
• Mejoren la eficiencia de secado utilizando tecnologías novedosas o integración de procesos.
• Incrementen la consistencia del material de alimentación para estabilizar la operación del horno.
• Permitan el monitoreo en tiempo real de la calidad y composición del material de alimentación.

Soluciones no de interés

• Soluciones como la gestión básica de pilas de almacenamiento, el secado al aire libre, la molienda ultrafina y la peletización avanzada.
• Soluciones que sean puramente teóricas y que aún no hayan sido validadas a pequeña escala o demostradas en alguna aplicación relacionada. La solución debe estar en un nivel de madurez tecnológica (TRL) 6 o superior para casos de uso en minería.

Nota: Por favor, incluya una explicación no confidencial de su solución al enviarla.

Automatización en la carga y el abastecimiento del horno

La carga y el abastecimiento del horno implican el proceso de introducir materias primas en los hornos. En el contexto actual, la carga basada en gravedad es común, pero puede ser ineficiente e inconsistente. Además, los finos pueden bloquear los sistemas de carga basados en gravedad. En hornos cerrados, los finos tienden a acumularse y restringir el flujo de gas, lo que conduce a una combustión deficiente y un calentamiento desigual. En hornos abiertos, los finos pueden asentarse y requerir empuje manual (o remoto) para redistribuir la carga, lo cual es laborioso e inseguro.

Áreas clave de interés

Estamos buscando ideas que:

• Automaticen la carga del horno utilizando robótica, transportadores o alimentadores inteligentes.
• Habiliten el almacenamiento autónomo de materias primas con mínima intervención humana.
• Mejoren el flujo de materiales en la carga mediante sistemas inteligentes de movimiento de carga.
• Se adapten tanto a configuraciones de hornos abiertos como cerrados.
• Integren sensores y sistemas de control para retroalimentación y ajuste en tiempo real.

Soluciones no de interés

• Soluciones que impliquen máquinas de almacenamiento manuales o controladas remotamente.
• Soluciones por debajo de TRL 7-8.

Nota: Por favor, incluya una explicación no confidencial de su solución al enviarla.

Mediciones en línea y muestreo

El muestreo y las mediciones en tiempo real tanto de las materias primas de entrada como de los productos de las operaciones del horno, como las características de la escoria y el metal durante el vaciado, son esenciales para personalizar los parámetros del proceso y garantizar un rendimiento óptimo.

Comprender la caracterización de cada material antes de la carga es fundamental para mantener el balance de masa y lograr una calidad de producto consistente.

Los métodos manuales de muestreo todavía se utilizan ampliamente, pero requieren buena frecuencia y consistencia para ser efectivos. En contraste, los datos en tiempo real permiten ajustes inmediatos en los parámetros del horno y facilitan la detección temprana de desviaciones, evitando la pérdida de material y el desperdicio de energía.

Áreas clave de interés

• Estamos buscando:
  • Medir parámetros clave, incluidos, pero no limitados a:
  • Temperatura
  • Presión
  • Tasa de flujo / velocidad
  • Composición de gases (O₂, CO, CO₂, CH₄, H₂, etc.)
  • Humedad / humedad relativa
  • Distribución del tamaño de partículas
  • Densidad o viscosidad
  • Propiedades ópticas (NIR, IR, UV-Vis, dispersión láser)
  • Composición química (mediante espectroscopía, LIBS, XRF, etc.)
  • Análisis inteligentes: plataformas de IA y datos que interpretan datos de sensores para control predictivo.
• Avanzar en tecnologías de medición en línea para entornos industriales hostiles.
• Automatizar el muestreo con mínima interrupción de las operaciones del horno.
• Integrar sensores con sistemas de control para la toma de decisiones en tiempo real.
• Utilizar IA y análisis para predecir y prevenir desviaciones en los procesos.
• Mejorar la fiabilidad y accesibilidad de los datos para operadores e ingenieros.

Soluciones no de interés

• Soluciones que son puramente teóricas y que aún no han sido validadas a pequeña escala o demostradas en alguna aplicación adyacente.
• Soluciones con un TRL inferior a 7 u 8 no son de interés.

Nota: Por favor, incluya una explicación no confidencial de su solución al enviarla.

Recuperación y reutilización de energía

Las escorias y los metales se extraen del horno a temperaturas extremadamente altas, lo que representa una gran oportunidad para la recuperación de calor. De manera similar, las cucharas utilizadas en el proceso retienen un calor residual considerable que podría aprovecharse potencialmente. Finalmente, los procesos de refinación generan gases residuales de alta temperatura cuya energía no se recupera. Estas pérdidas representan energía no aprovechada que podría reintegrarse en el proceso o utilizarse en otras partes del sistema.

Áreas clave de interés

• Estamos interesados en oportunidades de recuperación de calor en los procesos de producción de Níquel (Ni) y Manganeso (Mn).
• El interés específico incluye:
  • Recuperación de calor del escoria y el metal después de la colada.
  • Utilización del calor residual de las cucharas.
  • Recuperación de calor de las unidades de refinación.
• También estamos abiertos a explorar otros casos de uso donde el calor residual pueda ser capturado y reutilizado dentro del sistema.
• Se aceptan tecnologías utilizadas en industrias adyacentes como acero, cemento u otras industrias.
• Animamos a expandir los casos de uso de reutilización de energía más allá de la producción de electricidad. Por ejemplo, oportunidades interesantes podrían incluir el uso de energía para secar materias primas u otros materiales.

Soluciones que no son de interés

• Tecnologías que requieren una rediseño significativo de los procesos metalúrgicos fundamentales.
• Soluciones que no son compatibles con la infraestructura existente o que requieren un tiempo de inactividad extenso para su implementación.
• Conceptos que no han sido validados a escala piloto o industrial.
• Sistemas de recuperación de calor con baja eficiencia o viabilidad económica deficiente.
• Soluciones que son puramente teóricas y que aún no han sido validadas a pequeña escala o demostradas en alguna aplicación adyacente.
• Soluciones con un nivel de madurez tecnológica (TRL) inferior a 7 u 8 no son de interés.

Nota: Por favor, incluya una explicación no confidencial de su solución al enviarla.