Redução dos custos operacionais Mina Casa de Pedra 2017

 

1 – Objetivo

O Objetivo deste trabalho é apresentar trabalhos de redução de custo na empresa CSN Mineração através de melhorias operacionais, demonstrando as principais ações implantadas em 2017 (fase mina) para reduzir os custos de produção, viabilizando os resultados obtidos: redução de 9,3% dos custos operacionais.

2 – Cenário

O período compreendido pelos anos 2015 a 2017 se destacou por grande variabilidade nos preços do minério de ferro e consequente incerteza nas margens de lucro das empresas mineradoras. Um ponto de grande atenção no cenário internacional foi o aumento nos deméritos nas receitas de minérios com altos teores de contaminantes, sendo os principais sílica e alumina. Este fator requer um controle de qualidade do minério cada vez mais apurado de modo a evitar perdas nas receitas das empresas.

Dentro deste cenário, as equipes da Gerência de Planejamento de mina da CSN Mineração desenvolveram trabalhos e implementaram ações para melhorar a produtividade e reduzir os custos operacionais da mineração.

Estas ações se basearam principalmente na redução de distância média de transporte (DMT), aumento na produtividade efetiva de equipamentos de carga, otimização de sistema de abastecimento da frota de transporte, melhoria de logística interna de formação de estoques e melhoria no controle de qualidade do ROM.

3 – Estudos de redução de custo

Ao longo do ano de 2017, foram propostas mudanças na mina Casa de Pedra que acarretaram em ganhos e melhorias na logística operacional. Um dos principais fatores que proporcionou a melhoria do processo produtivo foi um estudo de distribuição dos equipamentos de carga na mina, sendo necessário novo dimensionamento do número de equipamentos de carga e transporte.

A estratégia foi implementada no mês de julho/2017, a partir de um trabalho de sondagem em áreas potenciais da mina, acarretando na reavaliação do modelo de blocos e viabilização de lavra de materiais de maior qualidade. Diante deste novo cenário, foi proposta a realocação dos equipamentos de carga em posições estratégicas (conforme figura 1), próximos as plantas de classificação do minério (Britagem, Planta 1 e Planta 2). Consequentemente o cenário mudou, e com ele os índices de DMT e REM diminuíram consideravelmente, o que proporcionou redução de custos operacionais relacionado a equipamentos, principalmente custos com manutenção e óleo diesel.

Figura 1: Posicionamento das escavadeiras em Janeiro/2017(a) e Julho/2017(b)

Diante deste novo cenário logístico da mina, foi realizado um novo dimensionamento dos equipamentos e identificada a possibilidade de redução da frota de carga e transporte. A figura 2, mostra o percentual de equipamentos usados ao longo do ano e a mudança de patamar da frota usada de janeiro/2017 até outubro/2017. Observa-se que no começo do ano em média 95% da frota era utilizada, sendo reduzida a 82% no segundo semestre, ou seja, uma redução de 13%.

Figura 2: Percentual da Frota operando ao longo de 2017

3.1 – Redução de DMT (Distancia Media de Transporte)

Um dos custos expressivos de mina é o custo de transporte, estudos realizados em diversas empresas do setor de mineração apontam que o custo da fase “mina” correspondente as atividades relacionadas ao transporte variam entre 40% e 50%. A produtividade da frota de transporte e o seu custo são fortemente impactados pela DMT, quanto menor a distância de transporte, maior a produtividade e menor o custo. Este comumente é expresso pela relação “R$ / (t x km)”. Com esta formula obtém-se o gasto com transporte em função da distância e da massa.

Considerando o exposto acima, a equipe de planejamento de mina verificou as oportunidades de melhorias nos principais traçados dos acessos, geometrias de pilhas de estéril e propôs algumas alterações. A premissa foi considerar mudanças que não demandassem custos elevados com sua implantação (grandes obras, cortes, aterros, etc.) e pudessem ser implementadas em curto período de tempo.

Verifica-se na tabela 1 abaixo alguns ganhos em redução de DMT:

 

Tabela 1: Redução de DMT de alternativas implantadas

Local Redução (km) Observações
Rampa PCOL 0.99 Maior aproveitamento do minério
Rampa 11J 0.72 Melhoria do perfil
Acesso a Est. Vila 0.78 Melhoria do perfil
Rampa 15K 0.39 Trajeto mais retilíneo, segurança.

A figura 3 apresenta a melhoria implantada na área denominada Entre Corpos, além de reduzir a DMT o perfil do acesso foi melhorado.

Figura 3 – Redução de DMT realizada na área Entre Corpos

Com todas as mudanças ocorridas, obteve-se resultados expressivos em relação a DMT. A figura 4 ilustra os impactos na DMT através da realocação das maquinas a partir do mês de Julho.

Figura 4: DMT realizada em 2017

 

3.2 – Melhoria na produtividade de escavadeiras

O trabalho se iniciou com uma análise minunciosa do banco de dados do sistema de gerenciamento de frotas através de software específico de BI (Business Inteligence). Foram analisados dados de índices relacionados com a produtividade de equipamentos de carga: carga média, tempo de carregamento, ociosidade e tempo de manobra. Estes índices foram estratificados em períodos de tempo (horas do dia), equipes de operação (turno operacional) e até mesmo por operador de forma individual.

Os estudos mostraram boa possibilidade de ganhos na produtividade de carregamento através de redução da ociosidade dos equipamentos de carga. Para isso, foi utilizado o sistema de gerenciamento de frotas (despacho) e implementada uma alteração conceitual de operacionalização das filas no carregamento. Foi empregado o conceito de operação com um equipamento aguardando carregamento, ou seja, admite-se um equipamento em fila. Os valores praticados de fila aumentaram 9,5%, porém a ociosidade de equipamentos de carga reduziu 31%. Foi realizado um estudo de viabilidade econômica comparando o aumento do valor praticado de filas em comparação com a redução da ociosidade de carga. Foram verificados valores positivos relacionados a redução de custo operacional, viabilizando o conceito empregado. A figura 5 mostra a evolução dos indicadores produtividade e ociosidade de carregamento:

3.3 – Otimização de abastecimento de diesel (Unidade Casa de Pedra)

A melhoria foi implantada nos equipamentos de transporte de grande porte (CAT 793F – capacidade de 240t). O objetivo deste trabalho foi a redução de custos operacionais através da diminuição da frequência de abastecimento dos equipamentos, redução dos tempos de deslocamento e filas no posto de combustível, resultando no aumento da utilização efetiva da frota. A abordagem utilizada foi a migração do controle automático de abastecimento via decréscimo de combustível para controle online de abastecimento através da utilização de dados de telemetria embarcada (VIMS).

Ganhos obtidos:

  • Aumento de 14,1 % no volume médio abastecido – frota de transporte;
  • Redução de 20,1% no número de abastecimentos mensais por equipamento;
  • Aumento de 0,3% na utilização efetiva dos equipamentos de transporte.

Além de utilização de novas tecnologias para desenvolvimento de controle de abastecimento, o monitoramento constante dos resultados se mostrou essencial para evolução e melhoramento dos índices.

3.4 – Redução do teor de SiO2 na produção de sínter feed

A demanda do mercado chinês por minério de ferro de melhor qualidade penalizou os produtores de minério com maiores teores de SiO2. A exigência de mercado fez a CSN Mineração rever sua estratégia de produção de minério processado a seco, priorizando baixos teores de SiO2 sem adição de Hematita ao sistema. A solução encontrada foi reduzir os Itabiritos e aumentar o percentual de material denominado Colúvio (CEL) no blending, com objetivo de elevar o teor de AL2O3 e reduzir o teor de SiO2. O Colúvio existente na mina Casa de Pedra apresenta baixo teor de sílica e elevado teor de alumina, devido a presença de matriz argilosa, e teor de Ferro compatível com o blending, se mostrando um material de grande utilidade no novo cenário. A mudança possibilitou a redução do teor de SiO2 em 30% na produção, conforme figuras 7 e 8 abaixo:

Figura 7 – Redução do teor de SiO2 na produção a seco.

Figura 8 – % Litologia no CEL ROM das plantas a seco.

3.5 – Redução de variabilidade na produção da ITM

Para melhorar a condição de fornecimento de ROM para o peneiramento a seco da ITM, alterou-se a forma de disposição do ROM fornecido, anteriormente contrapilhado em viagens espalhadas na praça, para uma operação de empilhamento controlado. Caminhões fora-de-estrada acessam a rampa, basculam o minério em nível em dois estoques (A e B) e um trator é responsável por despejar as viagens, misturando e promovendo homogeneização do material. A operação em dois estoques permite que os desvios de qualidade sejam corrigidos imediatamente, modificando o empilhamento e a retomada do estoque desejado. Essa operação viabilizou a redução de variabilidade do teor de ferro produzido na planta em 33%.

Figura 9 – melhoria na disposição de ROM para a planta ITM.

Figura 10 – redução e controle da variabilidade %Fe na planta ITM.

4 – Resultado

A evolução dos custos no ano de 2017 (Janeiro a Outubro) pode ser visualizada na figura 11. Foram comparados dois períodos referentes ao 1° semestre de 2017 e o segundo período se refere ao início dos resultados dos trabalhos citados neste artigo.

** Os valores dos custos foram apresentados em Unidades Monetárias fictícias, porém proporcionais ao custo operacional realizado pela empresa na fase mina (custo mina / toneladas produzidas).

5 – Conclusão

Os trabalhos desenvolvidos pela Gerencia de Planejamento de lavra na empresa CSN Mineração resultaram em aumento da eficiência no processo produtivo da fase mina. O resultado dos estudos e da implantação dos trabalhos de melhoria foi a redução dos custos operacionais da unidade Casa de Pedra em 9,3%.

 Autores:

Eng.º de Minas Walter Schmidt Felsch Junior, MSc.

Cargo: Engenheiro Sênior – CSN Mineração

Possui graduação em Engenharia de Minas pela Universidade Federal de Ouro Preto. Mestre em Engenharia Mineral (PPGEM – UFOP – 2014). MBA em Gestão de empresas e Negócios (BI International – 2016). Tem 10 anos de experiência na área de mineração a céu aberto, atuando nas áreas de controle de tráfego de mina, produção de minério de ferro; desenvolvimento e análise de indicadores de desempenho e redução de custos operacionais.

walter.felsch@csn.com.br

Eng.º de Minas Bruno Macedo Souza Brandão,

Cargo: Engenheiro Junior – CSN Mineração,

Formado pela Universidade do Estado de Minas Gerais no ano de 2013. Pós graduado em Gestão de Projetos pelo IETEC no ano de 2017.  Atua na Companhia Siderúrgica Nacional desde 2014, no Controle de qualidade e atualmente no Planejamento de mina.

bruno.brandao@csn.com.br

Eng.º de Minas Douglas Emerich Gonçalves Oliveira

Cargo: Engenheiro de Desenvolvimento Sênior – CSN Mineração,

Histórico: Graduado em Engenharia de Minas, UFOP, Julho 2012. Pós-Graduado em Fertilizantes UFOP/Gorceix 2013. Trainee Vale Fertilizantes de 2012 a 2013. Na CSN como Engenheiro de Controle de Qualidade desde 2014.

douglas.emerich@csn.com.br

Eng.º de Minas Pablo Rodrigo Vieira da Cunha

Cargo: Eng Especialista – CSN Mineração

Possui graduação em Engenharia de Minas pela Universidade Federal de Ouro Preto e MBA em Gerenciamento de Projetos pela Fundação Getúlio Vargas. Possui 16 anos de experiência em mineração, sendo gerente na Anglo American e CSN nas áreas de planejamento, infraestrutura e operação de mina. Atualmente é engenheiro especialista na CSN Mineração.

pablo.cunha@csn.com.br

Eng.º de Minas Douglas Figueiredo de Souza,

Cargo: Coordenador de planejamento – CSN Mineração,

Graduado em Engenharia de Minas, há três anos coordenador de planejamento de lavra de curto prazo, cinco anos de experiência em operação de mina de grande porte de ferro envolvendo atividades de carregamento e transporte; Bons conhecimentos nas interfaces da mina com planejamento de lavra, manutenção, planta de beneficiamento, controle de qualidade e PCP; Conhecimento nas políticas de qualidade e meio ambiente, assim como em segurança e saúde ocupacional.

douglas.figueiredo@csn.com.br

Eng.º de Minas Leandro de Carvalho Zanini

Cargo: Coordenador de Planejamento – CSN Mineração

Possui graduação em Engenharia de Minas pela Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP – 2004). Tem experiência atuando em otimizações operacionais na lavra de mina a céu aberto, projetos de mineração, ênfase planejamento de lavra e controle de qualidade/produção com alinhamento da cadeia produtiva. Atualmente trabalha no planejamento de Longo Prazo da mina Casa de Pedra (CSN).

leandro.zanini@csn.com.br

Eng.º de Minas Eder Flávio Araújo Costa

Cargo: Gerente de Planejamento de Lavra – CSN Mineração

Graduado em Engenharia de Minas pela Universidade Federal de Ouro Preto com 11 anos de experiência na área de Planejamento de Lavra a céu aberto, sendo 8 anos no minério de ferro. Atuação na construção de Reservas Minerais e acompanhamentos de minas em operação.

eder.costa@csn.com.br

 

 

 

0
Page 15 of 15 «...101112131415