Medição da massa de minérios sobre transportadores de correias utilizando sensores LiDAR.

Abstract

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.