Un robot creado en la Universidad Católica automatiza procesos de riesgo de la industria del cobre

UC/DICYT Sesenta a setenta grados Celsius era la temperatura que debían soportar los trabajadores de la División Codelco-Norte (Chuquicamata), encargados del retiro de la escoria, deshechos y rocas que quedan en los ductos de alimentación de los hornos de fundición del cobre y que pueden llegar a impedir su uso. Un trabajo que ahora está automatizado gracias a un robot diseñado y construido por un equipo de la Universidad Católica, liderado por Luciano Chiang, profesor del departamento de Mecánica y Metalúrgica de la Escuela de Ingeniería y que está operativo en la división Chuquicamata de Codelco desde julio de 2010.

El robot fue llamado MRE-5000, sigla de Máquina de Remoción de Escorias. El número 5000 hace referencia a su medida: 5.000 mm. A pesar de su reducido tamaño, es capaz de empujar con 5.000 kg de fuerza. El profesor Chiang explica que la máquina, que fue desarrollada en colaboración con el Instituto de Innovación en Minería y Metalurgia de Codelco y que tuvo un costo cercano a los 250 millones de pesos, es el fruto de casi dos años de trabajo. Buena parte de este periodo estuvo dedicada al diseño de un artefacto que debía responder a las exigentes necesidades de la industria: resistencia a las altas temperaturas, vibraciones y los golpes.

"Hay que tomar muchas precauciones, como usar un acero de buena calidad, componentes resistentes a la temperatura y proteger los cables eléctricos y sensores. Además, hay que tener un know how para saber diseñar mecanismos que se van a dilatar térmicamente, los que, por ejemplo, deben tener holguras entre las piezas", señala Chiang.

El robot, que emplea tecnología oleohidráulica avanzada, posee brazos con palas en sus extremos con los que raspa y empuja la escoria remanente hacia la boca del horno. "Todo se dibujó computacionalmente, hasta el último perno y la última golilla", agrega el profesor Chiang. Las simulaciones virtuales permitieron también analizar cómo funcionaría el robot una vez construido, lo que hizo posible adelantarse a cualquier problema que pudiese ocurrir.

Máquina noble

El resultado de todo este proceso es un robot que permite limpiar los ductos de los hornos de las fundiciones del cobre, incluso cuando el material está muy caliente, lo que permite un ahorro de tiempo considerable. "Antes había que esperar un par de horas para que la escoria se enfriara hasta los 70 ó 60 grados, la temperatura promedio que permitía trabajar con ella. Pero a pesar de que cuentan con trajes especiales, los operarios que hacían estas labores de limpieza no podían estar más de unos minutos expuestos a estas temperaturas, porque de todas maneras hay consecuencias para la salud", explica el profesor Chiang.

En cambio, la máquina no sufre con el calor, no se cansa y puede trabajar en forma continuada, algo que ha estado haciendo desde que fue instalada. "Lo que me tiene más contento es que la máquina ha estado funcionando sin parar desde ese minuto hasta hoy día. Salió muy noble", agrega.

El profesor asegura que el robot podría tener una vida útil de un par de años, y que en vista del éxito que tuvo, se está fabricando otro igual para otra entrada del mismo horno. Codelco está pensando, además, en instalar máquinas similares en otras minas. "La clave de su buen funcionamiento es que la máquina es simple y robusta: está hecha pensando en la confiabilidad más que en la sofisticación", concluye Chiang.