Pensando em antecipar cenários futuros por meio de um modelo matemático que integra parâmetros de processo, conceitos acadêmicos e dados históricos, Edgar Rodo Mantilla, engenheiro de Processo Especialista da CSN Mineração apresentou o desenvolvimento de um simulador de beneficiamento mineral, criado como parte do Projeto de Conversão da Planta Central da mineradora. O simulador ofereceu suporte estratégico e técnico para decisões da Gerência Geral de Projetos, promovendo ganhos tangíveis e intangíveis no desenvolvimento da engenharia pré-conceitual.
Atualmente, a Planta Central da CSN possui em seu portifólio de produtos granulado, sinter feed e pellet feed. A Planta é alimentada com ROM friável de aproximadamente 52% de Fe global; no entanto, o planejamento de mina de longo prazo indicava o empobrecimento deste minério disponível na jazida, sendo necessário adequar a usina existente para o beneficiamento de itabiritos. Desta forma, era necessário desenvolver o projeto de Conversão da Planta Central para produzir pellet feed e processar um ROM com 38% de Fe global de itabiritos compactos e friáveis. Atualmente a gerência Geral de Projetos está na fase de estudos prévios (abertura de projetos) do projeto da Conversão da Planta Central, em andamento as seguintes atividades: Testes de caracterização do minério e definição de rota; definições estratégicas de produção, fluxograma, capacidade da planta e tipos de produtos; possíveis locais da planta.
COMO O SIMULADOR FOI DESENVOLVIDO
1- O desenvolvimento do simulador foi estruturado nas seguintes etapas:
2- Definição de Objetivos
3- Coleta de Dados
4- Modelagem das Operações Unitárias
5- Desenvolvimento do Fluxograma
6- Implementação do Simulador
7- Validação e Testes
8- Ajustes e Otimização
9- Documentação e Compartilhamento
PREMISSAS DO DESENVOLVIMENTO
– parâmetros de processo praticados em 2023 na Planta Central
– utilização de parâmetros de processo e dimensionamento do projeto itabirito P15
– dados de testes realizados no Laboratório de Processo de Casa de Pedra com o ROM da Conversão da Planta Central Outra observação do autor, é que o simulador pode ser escalável em outros processos/áreas da empresa, como por exemplo na Gerência de Controle de Processos (GCOP).
RESULTADOS
O simulador permitiu a análise de diferentes cenários, comparando o processamento de ROM compacto e friável. Os principais equipamentos impactados foram:
Britagem Primária 02: Redução do percentual retido na grelha (+150mm) de 30% para 12% ao mudar de ROM compacto para friável. O simulador mostrou que reduz a massa que o britador irá processar.
Moagem Primária: Diminuição da massa direcionada para os moinhos devido à menor partição do “fino natural” no ROM friável. De acordo com o autor do projeto, com o simulador foi possível prever vários cenários de produção da planta de 10 a 40 Mta. De forma macro e preliminar, foi possível visualizar um custo específico de implantação dos diferentes cenários de produção.
GANHOS
Segundo projeto com o simulador, pode-se visualizar o racional para um ganho tangível de 450h de homem hora por ano que a CSN gastaria, caso o simulador não tivesse sido elaborado e implantado.
Outro fator importante, é que este trabalho foi desenvolvido somente com recursos internos, sem necessidade de compra, o que permitiu um custo evitado e maior velocidade na elaboração do simulador, tornando de forma mais eficiente e assertiva as tomadas de decisão da gerência Geral de Projetos.
Com a elaboração do simulador foi possível também avaliar o comportamento da planta para diferentes cenários de capacidade produtiva, bem como a visualização de gargalos das operações unitárias existentes e a elaboração de uma curva estimada de custo específico dos equipamentos do projeto da Conversão da Planta Central.
