Desarrollo de un algoritmo predictivo de la calidad física de los cátodos electro-obtenidos en la División Radomiro Tomic : División Radomiro Tomic, Codelco Chile
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Universidad Católica del Norte,
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La División Radomiro Tomic perteneciente a Codelco Chile, se ubica en la región de Antofagasta, a 45 km al norte de la ciudad de Calama, a una altura aproximada de 3.000 m.s.n.m. Esta División posee la planta de SX-EW más gran de del mundo. La nave de EW posee 1.000 celdas de electro-obtención, de las cuales 148 de ellas son de sacrificio (scavenger). A lo largo de los años, la División ha mantenido un control químico en los con taminantes de los cátodos, minimizando los niveles de éstos a valores extremos. La gran mayoría de los cátodos son aprobados en la parte química, pero no todos lo son en la parte física. Ahí es donde nace la necesidad de controlar las variables que influyan sustancialmente en esta condición. El objetivo de este trabajo es desarrollar un método matemático que permita la obtención de un modelo predictivo final de la calidad física de los cátodos grado A que se obtienen en la nave de electro-obtención de la División Radomiro Tomic. Para lograr obtener un modelo matemático efectivo, se llevó a cabo un algo ritmo que incluía cuatro pasos: 1) Recolección y tabulación de datos a través del sistema PI Process Book y empresas colaboradoras durante el período de un año, de las variables principales que afectan la calidad física de los cátodos; 2) Análisis factorial de variabilidad (VFA) que permitió reducir el número de variables origina les; 3) Regresión lineal múltiple por el método de mínimos cuadrados en donde se obtiene el modelo final y; 4) Validación del modelo obtenido con datos posteriores al año analizado. Adicional a esto se llevó a cabo un análisis pasivo de gráficos individuales de las variables y T2 de Hotteling para lograr tener a priori una idea del comportamiento de las mismas. El resultado del algoritmo desarrollado conlleva a la obtención de un modelo final con 7 de las 14 variables originales, donde solo dos componentes (o factores) explican el 51,4% de la variabilidad total del proceso. Se concluye que la variable que más afecta la calidad física de los cátodos electro-obtenidos es la cantidad de corto-circuitos presentes en la nave, seguida de la concentración de ion cloruro en el electrólito, la densidad de corriente y la concentración de ion ferroso, esto siempre y cuando las demás variables sean controladas adecuadamente. Dicho de otra forma, optimizando las condiciones de las celdas, se puede mejorar considerablemente la calidad física de los cátodos. Además, el modelo final obtenido presenta un nivel de aproximación a la realidad de un 97%.
Tesis no autorizada por el autor para ser publicada de manera electrónica.
Pregrado.
Incluye bibliografía h.: 73-74.
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Pregrado.
Incluye bibliografía h.: 73-74.