La unidad Nexa Resources en Três Marias (MG) es una de las instalaciones de la multinacional brasileña enfocada en la producción de zinc. Este proceso involucra la hidrometalurgia del mineral, por lo que se trata de una planta que necesita transportar pulpa que contiene sólidos y, por lo general, es extremadamente ácida y su temperatura alta a lo largo de cientos de metros de tuberías. La pulpa se transporta mediante bombas centrífugas y/o mediante bombas de desplazamiento positivo, las cuales, salvo excepciones, solo deben detenerse bajo condiciones controladas. Sin embargo, esto no fue lo que sucedió en la unidad a fines de 2018: la producción se vio parcialmente interrumpida, en promedio, cada 30 días por la falla del cojinete y del eje de una bomba con un caudal de 280 m3/h.
Nexa opta por una bomba de Metso Outotec en Três Marias
Esta falla recurrente tuvo dos implicaciones para Nexa: influyó en el funcionamiento de la hidrometalurgia, comprometiendo la producción, y se convirtió en un incidente de mantenimiento correctivo, cuando lo ideal es que no se presenten problemas de ese tipo o, si lo hacen, se identifiquen con anticipación y permitan su corrección durante las paradas programadas. Al ser un equipo de una generación anterior, la bomba también tenía piezas más pesadas que los equipos más recientes y tenía una mayor cantidad de componentes. En resumen, el mantenimiento era más complejo que el utilizado en los modelos de bombas más nuevos.
Los problemas fueron identificados por el equipo de Nexa, liderado por el ingeniero Jean Deybe Pereira do Nascimento, responsable de la iniciativa de probar otro modelo de equipo con caudal similar y con un eje más corto, y con mayor resistencia mecánica que la bomba con problemas. “Trabajamos en conjunto para identificar el modelo más adecuado, incluida la especificación del material para cumplir con las características corrosivas de la pulpa transportada”, explica Nascimento.
El eje de la nueva bomba es más corto y con acero de mayor dureza
Accionado por Nexa, Metso Outotec inicialmente realizó un estudio de las condiciones de operación de la bomba. La idea era descartar la operación en sí como el origen de la falla y confirmar el problema del equipo, lo que de hecho sucedió. Una vez confirmado el origen del problema –una mayor deflexión del eje de la bomba–, se planteó la propuesta de sustituir el equipo por un modelo moderno, con un diseño diferente, y que ocupara un espacio menor en la planta. También se consideró un sistema de montaje y desmontaje más sencillo. Además de eliminar el problema, la nueva bomba alcanzó un caudal de 300 m3/h, superando la capacidad del modelo de la competencia utilizado hasta ahora.
A partir de este resultado positivo, Nexa optó por utilizar el mismo modelo de bomba para otras áreas de la planta, que cuenta con un parque de aproximadamente 600 equipos de este tipo. Las nuevas unidades, sin embargo, siguieron las especificaciones desarrolladas por Metso Outotec durante las pruebas, cumpliendo con los requisitos técnicos especificados por Nascimento. “Hemos incorporado a Metso Outotec con el fin de encontrar las bombas ideales para la pulpa abrasiva. Hoy son más de siete las que se utilizan en áreas como repulpado y espesante”, detalla. Nascimento también señala que las pruebas y el cambio de los equipos en Três Marias llevaron a habilitar tecnología en otras unidades de Nexa.
Eduardo Orsi, gerente de Ventas y Aplicaciones del área de bombas de Metso Outotec, señala que la consultoría in situ en Nexa permitió la selección del modelo de bomba de acuerdo a las condiciones indicadas por la empresa y considerando las características de corrosión, erosión y temperatura del líquido bombeado, entre otros factores. “Como la bomba utilizada anteriormente tenía una longitud de eje más grande entre el rotor y el cojinete, era más propensa a la deflexión, lo que provocaba roturas constantes. En cuanto a la HM 150, nuestro modelo de bomba, la longitud del eje es más corta, generando menos deflexión, reduciendo sustancialmente el riesgo de rotura del eje”, explica. De acuerdo con el análisis técnico realizado en conjunto, los incidentes de rotura del eje ocurrieron cerca de la rosca de fijación en el rotor, lo que confirma el origen principal del problema.
La bomba HM 150 de Metso Outotec funciona con flujo máximo y sin roturas del eje
“El enfoque de ingeniería diseñado con Nexa no se limitó a elegir un modelo más adecuado mecánicamente hablando. También optamos por adoptar una metalurgia diferenciada para el eje, cuyas características mecánicas son superiores a las de la bomba existente”, explica Orsi. El modelo HM 150 adquirido por la empresa metalúrgica también se fabricó con un material de construcción diferente, dejando la aleación convencional (alto en cromo) y siguiendo la aleación CD4MCuN indicada por Nexa, para cumplir con las características de la pulpa bombeada en las unidades de concentración de zinc.
El modelo HM 150 también presenta un diseño que facilita las operaciones de mantenimiento de rutina, puesto que tiene menos componentes que el modelo reemplazado y posee características que facilitan las intervenciones. Es un equipo de bajo costo y sus repuestos siguen esta misma tendencia.
“Las bombas son un activo sustancial para nuestro proceso, que es básicamente hídrico, el cual consiste en transportar fluidos de un punto a otro”, explica Nascimento. “Operamos con equipos pequeños y medianos, pero que transportan pulpas y soluciones ácidas y calientes, es decir, en condiciones severas”, agrega. “El servicio de Metso Outotec nos sorprendió con respecto a los plazos y la garantía de calidad”, concluye.
Sobre Nexa
Nexa Resources es una de las mineras de zinc más grandes del mundo, además de producir cobre y plomo. Opera desde hace más de 60 años en los segmentos de minería y metalurgia, con operaciones ubicadas en Brasil y Perú y oficinas en Luxemburgo y Estados Unidos, suministrando sus productos a todos los continentes del mundo. Sus empleados trabajan día a día, enfocados en construir la minería del futuro, para ser cada vez más sustentables, innovadores y con las mejores prácticas de seguridad y respeto por las personas y el medio ambiente. Desde 2017, sus acciones se cotizan en las Bolsas de Valores de Nueva York y Toronto, siendo su accionista mayoritario Votorantim S.A.
Para obtener más información sobre Nexa, visite www.nexaresources.com