Medição da massa de minérios sobre transportadores de correias utilizando sensores LiDAR.
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Data
2023
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Resumo
O minério produzido pelas usinas de beneficiamento é depositado nos pátios de produtos em
pilhas organizadas de acordo com sua especificação de qualidade, e posteriormente são
enviados através de um circuito formado por máquinas de pátio, esteiras transportadoras e silo
de carregamento. Após enchimento dos vagões o minério é transportado via linha férrea. O
estoque é contabilizado pelo volume de produção presentes nas pilhas, que podem ser
calculadas por levantamento topográfico dos estoques ou pela totalização da massa feita pelas
balanças nas correias transportadoras presentes no circuito na etapa anterior ao empilhamento
do minério. Depois de preencher o silo, os vagões são carregados e então a massa de cada vagão
é medida usando balanças ferroviárias. Nesse processo de contabilidade, podem ocorrer
discrepâncias entre as medidas das balanças de correia e das balanças ferroviárias, fazendo com
que se tenha uma quebra contábil. Além disso, balanças de correia e ferroviárias não podem ser
instaladas em qualquer lugar ao longo do caminho devido a restrições físicas. Ter uma opção
de medição sem contato, que apresenta flexibilidade quanto ao ponto de instalação e sem
desgastes mecânicos de peças que precisam de constantes ajustes e recalibrações, causando
paradas de processo, pode ser uma opção para melhorar a precisão de medições no circuito de
carga. Assim, este trabalho propõe a utilização de um sensor LiDAR, que, por meio de um laser
pulsado, permite medir e obter a distância real que objetos estão uns dos outros e, assim, realizar
cálculos de área. Com a instalação destes sensores nos transportadores de correia que alimentam
a entrada dos silos de carga, é possível integrar, no tempo, a área do minério que está passando
e obter seu volume. Com base nessas informações e na densidade do minério, foi possível
calcular a massa de minério na correia e comparar com as medições feitas pelas balanças
integradoras de massa atualmente nas correias. Testes estatísticos realizados com medições de
campo demonstraram a semelhança entre as medições do sistema com o sensor LiDAR e as
balanças existentes, com nível de significância de 5%. Assim, a totalização em tempo real da
massa de minério em correias transportadoras via LiDAR provou ser uma alternativa e
complemento viável para uso em plantas de processamento de minério e tem potencial para ser
expandido para outros setores industriais, desde que a densidade do produto seja conhecida.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração. Departamento de Engenharia de Controle e Automação, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Minérios, Light Detection and Ranging - LiDAR, Pesos e medidas - balanças - instrumentos de medição
Citação
MACEDO, Anderson Silva. Medição da massa de minérios sobre transportadores de correias utilizando sensores LiDAR. 2023. 76 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.
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