Tecnología para Minería de Superficie: Credenciales Ecológicas

En todo el mundo, la industria minera emergió relativamente ilesa de la recesión económica mundial, con una demanda permanente de materias primas minerales que le entrega a la industria una base firme durante los últimos dos años. Y, por supuesto, las minas de superficie y de rajo abierto satisfacen una importante proporción de esa demanda, ya sea por cobre, hierro, carbón o piedra caliza.

Con su historial de minería de superficie a gran escala que se remonta al siglo XIX, Alemania ha forjado una fuerte presencia en el mercado mundial de equipos que hacen el trabajo en forma eficiente, económica y – lo que es cada vez más importante en estos días – con el menor impacto medioambiental posible. Los pedidos de máquinas masivas para extraer lignito podrán rarísimos, pero las máquinas que están allá afuera en terreno necesitan ser modernizadas de vez en cuando, para hacerlas energéticamente más eficaces y productivas.

La experticia Alemana ha conducido al mundo en el diseño de excavadoras hidráulicas, con tres de los principales proveedores ubicados en Europa del Este. En lo que respecta a los motores, los fabricantes han encarado los desafíos fijados por reguladores nacionales e internacionales, garantizando así que los equipos de movimiento de tierra de todos los tipos y capacidades cumplan con los nuevos estándares de emisión medioambiental. Los sistemas de control se han vuelto cada vez más sofisticados, estrujando hasta el último centavo de productividad a partir del rendimiento de una máquina; No obstante, los fabricantes de equipos Alemanes siguen creando nuevas soluciones que entreguen a la comunidad minera de superficie aún más por su dinero.

Entre los mucho nombres reconocidos internacionalmente en equipos de minería de superficie, O&K debe ser uno de los más conocidos. Ahora consolidada dentro del grupo Bucyrus, en medio de su adquisición por parte de Caterpillar, la división actualmente ofrece una línea de seis modelos de excavadoras mineras hidráulicas, desde la RH40E, 100 t-class hasta la poderosa RH400, diseñada originalmente para las minas Canadienses de arenas bituminosas pero ahora encontrando aplicaciones en otros ámbitos mineros. La atracción principal de la exhibición de Bucyrus en Bauma el año pasado fue una de sus excavadoras RH120E, con una peso operacional de 287 t. Habiendo cambiado su atuendo de rojo-y-blanco O&K a color borgoña Bucyrus, la pregunta ahora es – será el amarillo Caterpillar el siguiente?  Cualquiera sea el resultado, una cosa seguirá siendo segura: como con todos los fabricantes de equipos mineros de Alemania, la calidad, confiabilidad y compatibilidad medioambiental estarán a la vanguardia de la tecnología.

Construyendo Excavadoras para el Mundo
Komatsu Mining Germany GmbH (KMG), el fabricante del grupo Komatsu de excavadoras hidráulicas super-grandes, recientemente ha informado varios records de producción. La compañía actualmente produce cuatro modelos básicos (la PC 3000, PC 4000, PC 5500 y la PC 8000) que, dice, puede ser equipada con una amplia gama de opciones para adecuarse a los requerimientos de las flotas de equipos existentes de los clientes.

La línea de cuatro modelos, con pesos en servicio que van de 250 hasta 750 t, es construida en una planta de 110.000 m2 en las afueras de Düsseldorf. Desde 1980, KMG ha fabricado más de 750 palas mineras de más de 150 t que, según afirma la compañía, brindan un rendimiento sin igual en una amplia gama de ambientes y aplicaciones mineras.

Las excavadoras de KMG están disponibles con accionamiento tanto diesel como eléctrico, y como retroexcavadoras o palas frontales. El tamaño del cucharón se puede suministrar en relación con la densidad del material que se está trabajando, y con la capacidad de levante de cada modelo, con todos los cucharones de KMG siendo equipados con conjuntos de desgaste que sean apropiados para la abrasividad del material.

KMG informa que se enorgullece en forma especial de la reciente entrega número 75 de su máquina PC 8000, haciéndola por lejos la pala minera hidráulica super-grande más popular en la clase 700 t-plus.  La máquina fue vendida a un cliente minero en la Columbia Británica, Canadá, que la pidió con un accionamiento eléctrico de acuerdo a las Normas Canadienses, y con un kit para clima frío que le permite a la pala operar en temperaturas de hasta -40°C. Pesando alrededor de 750 t, la excavadora lleva un cucharón de 42 m3 con un conjunto de desgaste diseñado a la medida, y que en tres pasadas carga mineral de cobre en camiones de carga Komatsu 830E de 220 t de capacidad.

Pronto se logrará otro record, agrega KMG, ya que es el primer fabricante de en suministrar una pala minera que va a operar sobre los 5.200 m de altura. Nuevamente, será la PC 8000 de primerísima calidad de KMG la que batirá el record, con Barrick Gold habiendo pedido tres unidades para trabajar en su nueva mina de oro-plata Pascua Lama, ubicada en los Andes sobre la frontera Chileno-Argentina. La primera de las tres se armó a fines del 2010, y las otras dos seguirán este año.

Trabajar a tal altura geográfica es un desafío tanto para las personas como para las máquinas, y los ingenieros de KMG han diseñado soluciones inteligentes para hacer frente a este ambiente minero, abordando la problemática del menor contenido de oxigeno y menor presión de aire. La puesta en servicio de Pascua-Lama está programada para el 2013, con las tres palas KMG (que comienzan a trabajar allí este año) siendo un componente clave de la flota minera que ayudará a producir 750-800.000 oz/año de oro a uno de los menores costos en efectivo de la industria hoy en día.

La seguridad, la funcionalidad, y la mantenibilidad se están volviendo más y más importantes para los clientes de palas mineras, indica KMG. La Mesa Redonda de Seguridad en Equipos de Movimiento de Tierra (EMESRT), que fue inaugurada por algunas de las principales compañías mineras del mundo el 2006, ha desarrollado filosofías de diseño que apuntan a influir en la forma de pensar entre los OEMs. Las razones de esto son obvias, y KMG aprecia los esfuerzos de la industria e integrará estas filosofías de diseño a la creación de nuevos productos, dice la compañía.

“Esta metodología, de trabajar estrechamente con nuestros clientes mediante la iniciativa de EMESRT, sin dudas influirá en el diseño de la próxima generación de nuestras palas mineras,” dijo el Dr. Erik Zimmermann, ingeniero de planificación y aplicación de producto de KMG. “Acá en Alemania, asumimos toda la responsabilidad de la ingeniería por las excavadoras hidráulicas grandes de Komatsu. Aquí no sólo construimos máquinas completas, sino que también suministramos componentes esenciales para el armado en las plantas de excavadoras de la compañía en Japón, con enfoque principal en la calidad, confiabilidad y funcionalidad, en cualquier parte del mundo en que operen nuestras máquinas.”

Una Metodología Alternativa
En 1980, Wirtgen GmbH construyó el primer minador de superficie para producir minerales en depósitos superficiales. Actualmente, dice la compañía, es líder en el mercado en este segmento, ofreciendo un portafolio de productos técnicamente maduros para minería de superficie que ha sido probado en faenas alrededor del mundo. Actualmente tiene más de 300 máquinas en operación en todas partes del mundo.

Wirtgen afirma ser el único fabricante que permanentemente ha seguido adelante con el desarrollo de equipos de minería de superficie para extraer rocas por corte, fijando innovadores estándares en esta tecnología. El desafío más grande, dice la compañía, consistió en introducir este tipo de tecnología de minado superficial como una alternativa a los métodos mineros convencionales, tales como la perforación, tronadura y chancado, y luego demostrar a potenciales clientes el rendimiento, la eficiencia económica y la consideración para con el medioambiente en la más diversa gama de aplicaciones.

Los minadores de superficie de Wirtgen ofrecen anchos de corte que van desde los 2,20 m (7 ft 3 in) hasta los 4,20 m (13 ft 9 in) y profundidades de corte de entre 200 y 830 mm (8-33 in). La compañía advierte que es el único fabricante que cubre capacidades de producción que van de 100 a 3.000 t/h. Esta medida de productividad es atribuible a la tecnología de corte eficiente de los minadores y a la riqueza en experiencia ganada en tres décadas de tecnología de aplicaciones, agrega Wirtgen.

El portafolio del producto minadores de superficie consta de una variedad de máquinas y tambores de corte para sal, yeso, caliza, carbón, hierro, arena bituminosa, granito, bauxita y otros materiales compatibles. Con las 2200 SM, 2500 SM y la nueva 4200 SM, Wirtgen ofrece a sus clientes tres clases de rendimiento probado y comprobado que pueden venir equipados con una amplia variedad de opciones y pueden ser personalizados según los requerimientos específicos del proyecto. Todos los modelos de la compañía pueden ser diseñados para cargar el material en camiones de carga o depositarlo como una hilera detrás de la máquina. Hay más de una docena de tambores de corte estándar disponibles con, por ejemplo, diferentes espaciados de herramienta, aunque Wirtgen puede desarrollar y construir diseños especiales de tambor alternativos que cumplan con requerimientos de aplicaciones específicas.

Los ejemplos de los minadores de superficie de Wirtgen en operación provienen de China, Estonia y Australia Occidental, demostrando la versatilidad del concepto, dice la compañía. En China, una 2200 SM está produciendo carbón en una de las minas de Shenhua Beidian Energy Co. en la Región Autónoma de Mongolia Interior. Equipado con un tambor de corte de 3,8 m de ancho en vez de la unidad estándar de 2,2 m, el minador está produciendo hasta 5.000 t. de carbón por turno de ocho horas, informa Wirtgen. El bajo impacto ambiental de un minador de superficie fue uno de los factores clave para que Shenhua optara por este sistema de producción, estando la máquina equipada con rociadores de agua adicionales a fin de minimizar las emisiones de polvo mientras está cortando.

En Estonia, en tanto, dos de los productores de arenas bituminosas del país, Kiviöli Keemiatööstuse y Eesti Energia Mining, están usando máquinas 2500 SM para extraer tanto piedra caliza como arena bituminosa selectivamente. Equipadas con un tambor de corte de 2,5 m de ancho, la 2500 SM puede producir hasta 1.400 t/h de esquisto, moliendo el material desde vetas planas que tienen de 200 a 600 mm de grosor. La extracción selectiva de esquisto y piedra caliza de residuos resulta en un producto más limpio, afirma Wirtgen, con un mayor valor calorífico para usos en conversión de aceite y combustible de centrales eléctricas.

La compañía también le suministró a Fortescue Metals Group, uno de los más nuevos productores de hierro de Australia, quince minadores 2500 SM para uso en su mina Cloudbreak en Pilbara, Australia Occidental. Un importante argumento de venta, dice Wirtgen, fueron los ahorros en costo de capital que ofrecen sus máquinas, sin necesidad de equipos costosos tales como palas mineras o chancadores. A esto se agrega la flota más pequeña de camiones que se está usando, y los ahorros en gasto de capital que pueden ser de hasta un 50%.

A pesar que cada máquina produce entre 1.200 y 2.000 t/h, Wirtgen y FMG creyeron que se podía logra más con esta tecnología, una creencia que llevó al diseño y la introducción de la 4200 SM de primerísima calidad de la compañía. Puesta en servicio en Australia en Marzo del 2009, la primera unidad se probó con tanto éxito que fue rápidamente seguida por una cuatro más, cada una alimentando camiones con capacidad para 240 st con mineral limpio pre-chancado cortado selectivamente desde el piso del rajo.

Excavadoras Mineras Desde un Nuevo Hogar
Con centros de producción ubicados en 12 países alrededor del mundo, Liebherr es una compañía verdaderamente internacional. En Alemania, sus operaciones incluyen la producción de grúas móviles en Ehingen y camiones mezcladores en Bad Schussenried, mientras sus plantas en Austria construyen los cargadores con ruedas y los buldozers con orugas de la  compañía, todos los cuales encuentran aplicaciones en el sector minero y de explotación de canteras.

La producción del camión T 282 C ultra-class tiene lugar en Newport News en los EEUU, mientras en el otro extremo de la escala de camiones, la compañía lanzó su primer camión de carga articulado, el TA 230, en la feria Bauma en Munich el año pasado. Fabricado en Kirchdorf/Iller, Alemania, el TA 230 es el primero en una familia de ADTs que Liebherr está planeando para los mercados de la construcción y la explotación de canteras.

Sin embargo, es por sus grandes excavadoras hidráulicas que Liebherr es ampliamente conocido dentro del mundo minero. Producida en Colmar, Francia, la línea actualmente consta de siete diferentes tamaños de excavadoras mineras, con accionamientos eléctricos y diesel de hasta 3.000 kW y pesos operacionales de hasta 800 t-más. Las más recientes incorporaciones de Liebherr, la R 9800 y la R 9100, han extendido los límites superior e inferior de la línea respectivamente.

A cinco años y €80 millones desde su nacimiento, Liebherr puso en servicio oficialmente una nueva planta de fabricación de excavadoras mineras en Colmar a principios de Octubre. Hablando en la ceremonia de inauguración, el presidente del directorio administrativo de Liebherr International, el Dr. Willi Liebherr, indicó que aunque la crisis financiera mundial había llevado casi a un colapso del mercado a los equipos mineros y de construcción poco después que la compañía había tomado la decisión de construir la planta, la minería en particular había probado ser especialmente capaz de adaptarse y superar las adversidades, con apenas una caída relativamente breve en la demanda.

También presentada en la última feria Bauma el año pasado, la R 9100 pesa entre 110 y 114 t. Es impulsada por un motor diesel Liebherr V12 nuevo que cumple con los límites de emisión USA/EPA Tier 2 y también consume menos combustible, dice Liebherr. El cucharón de la máquina, con un volumen nominal de 6,8 m3, es un estándar optimizado para el trabajo en minería, agrega la compañía, diseñado para una mejor penetración y un alto factor de llenado.

La R 9100 incorpora sistemas y componentes probados desarrollados por Liebherr, junto con un circuito de lubricación de línea simple corregido. Su rentabilidad es realzada por la menor cantidad de mantención requerida, afirma la compañía, mientras una pasarela hace más fácil alcanzar los conjuntos de partes individuales para un mantenimiento rápido y confiable. Además, todos los puntos de mantención son accesibles a una altura práctica desde un costado de la máquina.

El extremo superior de la línea de excavadoras mineras de Liebherr lo tiene la R 9800, presentada en MinExpo Las Vegas el 2008. Con un peso operacional de hasta 810 t, la R 9800 es la retroexcavadora más grande del mundo, siendo propulsada por dos motores diesel de 1.492 kW (2.000 hp) en configuración Tier 2.

La capacidades nominales del balde en la R 9800 son de 42 m3 como retroexcavadora y 42.7 m3 como pala frontal, a pesar que la máquina que está trabajando en la mina de carbón de Burton en Queensland, Australia, está equipada con un cucharón de alta producción de 45 m3, específicamente diseñado para adaptarse a las condiciones de la sobrecapa de ese lugar. Con este cucharón, la máquina logra un carguío de tres pasadas para camiones 220 t-class, informa Liebherr, agregando que las fuerzas de rompimiento y de excavación están optimizadas para la mejor penetración posible. La compañía también afirma que la R 9800 proporciona las fuerzas de excavación específica más altas en la gama de excavadoras ultra-class, ayudándola a lograr un factor óptimo de llenado del cucharón y tiempos de ciclo rápidos.

Otros modelos de excavadoras mineras actualmente en la línea Liebherr son la R 984 C, R 9250,  R 9350, R 995 y la R 996 B. En la feria Bauma del año pasado, la compañía recibió un pedido por cuatro máquinas R 9250 de 250 t, para agregarlas a las cuatro R 9350s  de 350 t que ya están operando en la mina de carbón El Hatillo en Colombia. Programadas para entrega durante el 2010 y el 2011, las cuatro máquinas nuevas ofrecen mayor flexibilidad para uso en las partes inferiores de la mina, dice Liebherr.

Finalmente, la compañía premiada dos veces el año pasado, con su fundador, el fallecido Hans Liebherr, siendo investida en el Salón de la Fama de la Asociación Americana de Fabricantes de Equipos, mientras su actual presidente, Willi Liebherr, fue condecorado con la Orden nacional de la Legión de Honor, la más alta condecoración de Francia.

Edición Digital