Mineradora melhora desempenho de usina de pelotização com Controle Avançado de Processos

Da Canaris Informação Qualificada – 26.12.2016 – 

A experiência da Metso na aplicação de Controle Avançado de Processo (APC) e Sistemas de Visão em usinas de pelotização foi ampliada no Brasil. O histórico da empresa nesse segmento acontece desde a primeira implantação em 2002 e os benefícios são diferentes para cada caso. Mas o histórico indica aumento de produção, redução no consumo energético, além do aumento da qualidade das pelotas.

A mais recente adoção do OCS-4D©, plataforma de APC da Metso, ocorreu em uma das usinas de pelotização mais modernas do mundo, em Vitória/ES, propriedade de uma grande empresa do setor mineral no Brasil. Com cerca de 190 metros de comprimento, oito ventiladores de processo e capacidade nominal para 7,5 milhões de toneladas anuais, o forno de pelotização encontra-se dividido em seis zonas – da secagem ascendente ao resfriamento.

A contribuição da Metso envolveu a instalação, antes do start up da usina, do VisioPellet™, sistema de monitoramento de imagens formado por 12 câmeras, sendo uma para disco de pelotização. Baseado na análise de imagens, o sistema estima indicadores importantes de desempenho, incluindo distribuição granulométrica, esfericidade, cor, top size e desvio padrão das pelotas cruas. Além de executar a avaliação online, o VisioPellet permite combinar o histórico de imagens captadas com os dados de processo.

Já o OCS-4D© foi implementado no final do ramp up, após a estabilização da produção. A plataforma de controle avançada de processo foi aplicada no pelotamento e no forno. Além das regras tradicionais com lógica fuzzy, o OCS-4D© permite utilizar scripts, estatísticas, modelos fenomenológicos com filtros de Kalman e os controladores preditivos (MPC), entre outras.

O processo de implantação da plataforma envolveu duas etapas. Na primeira fase, o controle avançado do pelotamento, teve variáveis manipuladas como taxa de alimentação e rotação de cada disco e o controle da granulometria das pelotas cruas. A segunda etapa, por sua vez, envolveu o controle avançado do forno, com as seguintes variáveis manipuladas: damper e rotação dos ventiladores, setpoints de temperatura do perfil da queima e taxa de alimentação do forno. Já as variáveis controladas englobaram a compressão e a abrasão das pelotas queimadas e outras restrições.

Um conjunto de boas práticas (maturidade do cliente, software/hardware robustos, ferramentas adequadas de sustentabilidade, envolvimento desde o início do projeto das áreas de operação/processo/automação e timing adequado) permitiu uma ampla utilização (acima de 90%) do sistema de controle avançado desde os primeiros meses após sua implantação.

A experiência da Metso na aplicação de Controle Avançado de Processo (APC) e Sistemas de Visão em usinas de pelotização foi ampliada no Brasil. O histórico da empresa nesse segmento acontece desde a primeira implantação em 2002 e os benefícios são diferentes para cada caso. Mas o histórico indica aumento de produção, redução no consumo energético, além do aumento da qualidade das pelotas.

A mais recente adoção do OCS-4D©, plataforma de APC da Metso, ocorreu em uma das usinas de pelotização mais modernas do mundo, em Vitória/ES, propriedade de uma grande empresa do setor mineral no Brasil. Com cerca de 190 metros de comprimento, oito ventiladores de processo e capacidade nominal para 7,5 milhões de toneladas anuais, o forno de pelotização encontra-se dividido em seis zonas – da secagem ascendente ao resfriamento.

A contribuição da Metso envolveu a instalação, antes do start up da usina, do VisioPellet™, sistema de monitoramento de imagens formado por 12 câmeras, sendo uma para disco de pelotização. Baseado na análise de imagens, o sistema estima indicadores importantes de desempenho, incluindo distribuição granulométrica, esfericidade, cor, top size e desvio padrão das pelotas cruas. Além de executar a avaliação online, o VisioPellet permite combinar o histórico de imagens captadas com os dados de processo.

Já o OCS-4D© foi implementado no final do ramp up, após a estabilização da produção. A plataforma de controle avançada de processo foi aplicada no pelotamento e no forno. Além das regras tradicionais com lógica fuzzy, o OCS-4D© permite utilizar scripts, estatísticas, modelos fenomenológicos com filtros de Kalman e os controladores preditivos (MPC), entre outras.

O processo de implantação da plataforma envolveu duas etapas. Na primeira fase, o controle avançado do pelotamento, teve variáveis manipuladas como taxa de alimentação e rotação de cada disco e o controle da granulometria das pelotas cruas. A segunda etapa, por sua vez, envolveu o controle avançado do forno, com as seguintes variáveis manipuladas: damper e rotação dos ventiladores, setpoints de temperatura do perfil da queima e taxa de alimentação do forno. Já as variáveis controladas englobaram a compressão e a abrasão das pelotas queimadas e outras restrições.

Um conjunto de boas práticas (maturidade do cliente, software/hardware robustos, ferramentas adequadas de sustentabilidade, envolvimento desde o início do projeto das áreas de operação/processo/automação e timing adequado) permitiu uma ampla utilização (acima de 90%) do sistema de controle avançado desde os primeiros meses após sua implantação.

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