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CONTROLE AUTOMTICO DA DISTRIBUIO GRANULOMTRICA DE PELOTAS DE
MINRIO DE FERRO EM UMA PLANTA DE
PELOTIZAO
Jos Carlos Borim [email protected]
VALE
Ricardo Olympio de Freitas [email protected]
VALE
Abstract
This paper presents the conception and implementation of an
automatic control system of the pellets size distribution applied
on a pelletizing plant of iron ore. The article demonstrates the
strategy used for measuring the size distribution of the iron ore
pellets, based on image analysis, the control logics implemented on
expert system, with fuzzy and crisp rules, and the test procedures
used to evaluate the system performance, which shows substantial
gain on plant performance.
Resumo
Este artigo tem por objetivo apresentar a concepo e implantao de
um sistema de controle automtico da distribuio granulomtrica das
pelotas em uma planta de pelotamento de minrio de ferro. O texto
aborda a estratgia adotada para o desenvolvimento da instrumentao
necessria para a medio da distribuio granulomtrica das pelotas,
baseada em anlise de imagem, as lgicas de controle implementadas em
um sistema especialista, com regras fuzzy e crisp, e a metodologia
dos testes feitos com o sistema para a avaliao do desempenho, os
quais mostram um ganho substancial no desempenho da planta.
Palavras chave: granulometria, disco de pelotamento, forno de
pelotizao, sistema especialista, crisp, fuzzy, processo mineral,
anlise por imagem, minrio de ferro, minerao e pelotas.
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1. Introduo
O processo de queima de pelotas de minrio de ferro requer
grandes quantidades de energia trmica, cerca de 240 Mcal/t, ou US$
8,00/t, ou ainda, 15% do custo varivel de produo. As condies atuais
do mercado mundial de pelotas so muito favorveis, com demanda e
preos crescentes. O desenvolvimento deste projeto enderea estes
dois grandes vetores, a reduo do consumo especfico de energia
trmica e o aumento da produtividade da planta.
Uma reduo do custo de produo com energia, mediante o aumento da
eficincia de queima no forno, pode ser obtida pela melhor
distribuio granulomtrica das pelotas verdes, que determina a
resistncia que o leito de pelotas oferece passagem dos gases no
forno de endurecimento. Pode-se, adicionalmente, se obter um
aumento na produo j que uma queima mais eficiente aumenta a
produtividade do forno e produz pelotas com qualidade fsica
superior.
As pelotas so obtidas a partir da aglomerao de finos de minrio
de ferro, em que so adicionados aglomerantes, geralmente cal
hidratada ou bentonita, para facilitar a formao e aumentar a
resistncia fsica das chamadas pelotas verdes. As pelotas possuem
uma forma esfrica com dimetro da ordem de 10 mm. Para a formao das
pelotas so utilizados discos ou tambores de pelotamento. O presente
estudo foi desenvolvido em uma planta de pelotizao que emprega
discos na produo de pelotas.
Para uma melhor compreenso da estratgia que foi desenvolvida
para o controle e otimizao da distribuio granulomtrica das pelotas
verdes, necessria uma descrio mais detalhada do processo de formao
das pelotas no interior do disco de pelotamento. Os discos de
pelotamento de minrio de ferro so em sua essncia elementos
aglomeradores de material. Estamos interessados, no entanto, em uma
segunda funo, a de um classificador.
A produo de pelotas em um disco de pelotamento se d,
basicamente, por dois fenmenos que ocorrem simultaneamente. O
primeiro, e principal, o resultado da fora centrfuga, devido ao
efeito rotacional do disco, que atua nas pelotas em formao. O
segundo se d pelo arraste natural provocado pela massa circulante
no interior do disco.
A relao entre a velocidade e a massa da pelota expulsa direta,
isto , quanto maior a velocidade maior deve ser a massa da pelota,
para que ela seja expulsa. Considerando que a densidade do minrio
praticamente constante, podemos dizer que a relao entre o tamanho
da pelota e a velocidade do disco tambm , portanto, direta.
Na outra forma de expulso das pelotas, por arraste, a quantidade
de pelotas expulsas no depende da velocidade do disco e sim da
carga de minrio de ferro circulante. Neste caso temos uma relao
inversa entre a carga do disco e a massa da pelota que expulsa.
Quanto maior for a carga de minrio de ferro no disco, maior ser a
taxa de arraste das pelotas e menor ser o seu tempo de residncia e,
conseqentemente, menor o tamanho mdio das pelotas produzidas.
Portanto, os principais fatores que determinam a distribuio
granulomtrica das pelotas verdes e a produtividade do disco de
pelotamento so a velocidade do disco e a sua taxa de alimentao.
Na grande maioria das plantas de pelotizao estas variveis so
manipuladas por operadores de pelotamento. Atravs de uma anlise
visual da formao de pelotas o operador atua na velocidade de rotao
e na carga de minrio de ferro no disco. Um processo que mais se
aproxima de uma arte do que cincia.
Pelo exposto, pode-se deduzir a grande motivao para o
desenvolvimento de um sistema de controle avanado para a otimizao
dos discos de pelotamento: (i) processo de natureza complexa, (ii)
dependente da expertise do operador, e (iii) afeta diretamente o
custo de operao da planta e a sua produtividade.
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2. Objetivos do Trabalho
Conforme j mencionado anteriormente, este trabalho foi
desenvolvido com o objetivo de (i) reduzir o consumo dos insumos da
matriz energtica, gs natural, carvo mineral e energia eltrica, e
(ii) aumentar a produtividade do forno de endurecimento de
pelotas.
A permeabilidade da camada de pelotas no forno fator decisivo
para uma queima adequada. A distribuio granulomtrica das pelotas
que compe o leito define a permeabilidade e, por conseqncia, a
eficincia da queima e a quantidade de energia necessria para a
manuteno do fluxo de gases no interior do forno. Da observao da
figura 1 pode-se concluir que quanto menor for a disperso da
granulometria das pelotas, melhor a permeabilidade do leito.
Portanto, para atingir os objetivos que foram mencionados
anteriormente o sistema de controle avanado proposto deve regular e
estabilizar o tamanho das pelotas verdes produzidas e aumentar a
produtividade dos discos, fazendo que cada um produza mais pelotas
na faixa de tamanho desejado e menos nas faixas de tamanho
indesejadas.
3. Descrio do Sistema de Controle
O sistema de controle da distribuio granulomtrica das pelotas
verdes constitudo de dois componentes principais, o granulmetro,
que mede a distribuio granulomtrica das pelotas, e um sistema de
controle avanado, responsvel pela execuo da estratgia de
controle.
Na figura 2 temos um diagrama esquemtico de como os dois
componentes foram dispostos na planta. Basicamente o sistema
composto pelos seguintes equipamentos:
1. Cmera Analgica 2. Estao de Anlise de Imagem (OCS VisioPellet)
3. Estao de Controle (OCS Expert System) 4. Estao de Superviso
(SCADA) 5. CLP (Controlador Lgico Programvel) 6. Disco de
Pelotamento 7. Balana Dosadora
A B
Fig. 1 Representao do leito de pelotas verdes no interior do
forno em duas situaes distintas. (A) pequena disperso da distribuio
granulomtrica e (B) grande disperso da distribuio
granulomtrica.
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Fig. 2 Representao esquemtica do sistema de medio e controle
granulomtrico dos discos.
A cmera analgica foi posicionada sobre a correia transportadora
que captura as pelotas produzidas no disco de pelotamento. No
posicionamento da cmera evitou-se o efeito da segregao natural das
pelotas sobre o transportador. Observou-se uma segregao no sentido
transversal, as pelotas maiores tendem a cair sobre a correia
sempre do lado oposto do disco, e a situao inversa ocorre para as
pelotas menores. Isso no gerou problema para a anlise da
granulometria pelo fato da cmera capturar toda a seo da
correia.
A funo do CLP neste controle de traduzir o comando do sistema de
controle, que chega ao CLP como rotaes por minuto (RPM), em um
sinal de instrumentao em 4 a 20 mA para o ajuste da rotao do disco
no inversor de freqncia.
O sistema supervisrio adquire os dados do CLP em tempo real e os
disponibiliza para o sistema de controle avanado, o OCS, no
protocolo OPC, linguagem de comunicao nativa do sistema OCS.
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Os prximos tpicos descrevem com mais detalhes os dois principais
componentes do sistema, a captura e anlise de imagem para a
determinao da distribuio granulomtrica, e o sistema de controle
avanado, baseado em um sistema especialista.
3.1. Medio da Granulometria das Pelotas Verdes
Para a medio do tamanho das pelotas foi utilizado o OCS
VisioPellet, componente de um pacote de softwares para aplicao
industrial conhecido como OCS (Optimizing Control System). Estes
produtos foram desenvolvidos pela Metso Minerals CISA, da Frana, e
distribudo no Brasil pela CEMI Consultoria em Engenharia
Mineral.
A anlise de imagem feita pelo software fornece o percentual, em
massa de pelotas, retido nas seguintes malhas, ou peneiras:
% de pelotas menores que 5,0 mm % de pelotas entre 5,0 e 10,0 mm
% de pelotas entre 10,0 e 12,5 m % de pelotas entre 12,5 e 16,0 mm
% de pelotas entre 16,0 e 18,0 mm % de pelotas maiores que 18,0
mm
Para fins de controle, a preciso exigida na medio em cada faixa
granulomtrica foi de 5%. A validao das medies do granulmetro foi
feita por comparao com os resultados obtidos em laboratrio.
A anlise de desempenho da medio foi feita por uma avaliao dos
erros fundamentais de representatividade das amostras analisadas no
laboratrio, de acordo com a teoria de Pierry Gy. Esta anlise mais
criteriosa se fez necessria devido ao fato de no se ter uma
amostragem automtica na descarga dos discos de pelotamento. A
amostragem manual empregada armazena pouca massa de pelotas para
anlise em laboratrio, o que aumenta o erro representativo.
Considerando que a distribuio granulomtrica das pelotas verdes
segue uma distribuio quase normal, h pouca ocorrncia de massa nas
extremidades da curva, % de pelotas menores que 5,0 mm e % de
pelotas maiores que 18,0 mm. Devido a este aspecto o erro
fundamental nestas duas faixas ultrapassou 20%.
Para atenuar os efeitos do erro no ensaio de laboratrio e se
obter um valor de erro que seja matematicamente representativo, foi
feita uma ponderao do erro absoluto de cada faixa granulomtrica
pela massa de material retida em cada faixa granulomtrica.
A tabela 1 apresenta os valores mdios de erro (ponderado) que
foram obtidos por comparao da leitura do VisioPellet com os
resultados do laboratrio.
Tabela 1: resultados comparativos entre laboratrio e VisioPellet
e clculo do erro
Laboratrio VisioPellet Malha % Retido % Passante % Retido %
Passante
Erro (%) 18 2.14 97.86 1.30 98.70 0.84% 16 2.42 95.44 4.20 94.50
1.78%
12.5 28.54 66.90 26.50 68.00 2.04% 10 43.88 23.03 45.00 23.00
1.12% 5 21.72 1.31 22.90 0.10 1.18% 1 1.31 0.00 0.10 0.00 1.21%
Total 100.00 100.00
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A formula de clculo do erro individual por faixa granulomtrica
:
( )100
BAABS =
[1]
onde: XA porcentagem retida simples do laboratrio; XB
porcentagem retida simples do VisioPellet.
A formula para o clculo do somatrio ponderado dos erros :
( )
=
=
ni
iiT 100
[2]
onde: X porcentagem retida simples do laboratrio; n o nmero de
faixas granulomtricas.
Os resultados obtidos pelo granulmetro, quando comparados com os
resultados da anlise em laboratrio, atendem plenamente os
requisitos do sistema de controle.
3.2. Estratgia de Controle
A estratgia de controle foi desenvolvida tendo como base um
sistema especialista que tambm parte integrante do pacote da
plataforma do software OCS. Os mdulos utilizados foram o OCS Expert
System, onde so programadas as regras de controle e calcula-se a
inferncia fuzzy, e o OCS Statistic, onde so feitos os filtros de
sinal e clculos estatsticos como tendncia, gradiente e mdia mvel. A
figura 3 apresenta a arquitetura do pacote de software OCS,
representado com todos os seus mdulos de controle e a forma de
interligao dos mesmos.
Fig. 3 Representao esquemtica do sistema de medio controle
OCS
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A escolha do OCS como plataforma para o desenvolvimento da
estratgia de controle justificado pelo fato de que ele possui um
sistema especialista robusto e com um timo sistema de inferncia
fuzzy, caractersticas muito desejadas em sistemas de controle
avanado. Ele tambm possui outros mdulos de controle que podero ser
utilizados no desenvolvimento de novas estratgias de controle.
Outra razo importante que ele j vinha sendo empregado na mesma
planta industrial em outros processos produtivos.
Outras tecnologias de controle foram consideradas no
desenvolvimento do projeto, mas no se mostram adequadas para esta
aplicao. A modelagem matemtica atravs de equaes diferenciais se
mostrou de difcil desenvolvimento, principalmente por se tratar de
um processo fortemente no linear. Estratgias de controle baseadas
em redes neurais requerem banco de dados de dimenses considerveis
no desenvolvimento do modelo neural, o que tambm no seria possvel
no estgio atual do desenvolvimento do sistema.
A estratgia de controle construda a partir do conhecimento
humano do processo, capturado atravs de entrevistas, fruns de
discusso e observaes da planta. Tal conhecimento formalizado e
reconstrudo em torno de uma base de regras e um eficiente mecanismo
de inferncia. Este conhecimento representa o know-how e a
experincia dos engenheiros, tcnicos e operadores da planta.
A estratgia de controle composta de duas componentes, sendo uma
para cada varivel que podemos manipular nos discos de pelotamento:
(i) velocidade de rotao, medida em rotaes por minuto (RPM), e (ii)
taxa de alimentao, medida em toneladas por hora (t/h).
As duas lgicas de controle, embora utilizem diferentes variveis
de manipulao, utilizam as mesmas variveis medidas no algoritmo de
controle: (i) o percentual de pelotas com dimetro inferior a 10mm,
(ii) o percentual de pelotas com dimetro superior a 16mm e (iii)
percentual de pelotas com dimetro entre 10mm e 16mm.
Para facilitar a compreenso do algoritmo de controle cada lgica
de controle analisada de forma separada nos pargrafos que se
seguem.
3.2.1. Manipulao da Velocidade de Rotao dos Discos
conhecida a existncia de uma relao direta entre a velocidade do
disco e o tamanho da pelota. Isto se deve ao fato de que existe uma
relao quadrtica entre a velocidade do disco, ou da pelota, com a
fora centrfuga.
Diante do exposto, podemos afirmar que em determinado momento a
fora resultante que est atuando sobre a pelota no mais suficiente
para mant-la na trajetria circular, fazendo que ela seja expulsa do
disco. Estas pelotas expulsas do disco so recolhidas pela correia
transportadora onde o sistema faz a anlise de imagem e determina o
tamanho da pelota.
Para a confirmao deste princpio terico e verificar qual seria a
sensibilidade da distribuio granulomtrica variao da velocidade,
foram entrevistados alguns operadores dos discos de pelotamento.
Basicamente, os operadores indicaram uma sensibilidade muito grande
na resposta da granulometria em relao velocidade do disco. Eles
informaram que um incremento entre 0,1 e 0,2 RPM seria suficiente
para uma mudana significativa na distribuio granulomtrica do disco
de pelotamento. De certa forma, este manifesto confirma o preceito
terico.
Para se capturar a dinmica do processo, em termos do tempo de
resposta da distribuio granulomtrica a uma variao da velocidade de
rotao do disco, foram conduzidos testes de resposta ao degrau. A
figura 4 ilustra o comportamento obtido na granulometria em cada
uma das faixas de interesse. Os resultados obtidos confirmaram os
conceitos tericos das foras que atuam na pelota e as observaes
prticas relatadas pelos operadores.
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010
20
30
40
50
60
70
80
90
18/5/200810:19
18/5/200811:31
18/5/200812:43
18/5/200813:55
18/5/200815:07
18/5/200816:19
18/5/200817:31
Perodo (segundos)
%
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
Gran > 16mm (%) Gran < 10mm (%) Gran > 10mm e < 16mm
(%)Set-Point de Rotao (RPM) Rotao (RPM)
Fig. 4 Teste de sensibilidade da granulometria variao da
velocidade
Com base nos preceitos tericos, na experincia dos operadores e
nas respostas dinmicas obtidas em testes de resposta ao degrau, foi
desenvolvido um conjunto de regras fuzzy com o objetivo de
controlar a velocidade de rotao dos discos de pelotamento.
Decidiu-se que a reao de controle deveria se dar de duas formas
distintas, dependendo do erro absoluto e da taxa de variao do
erro:
1) Quando a granulometria estiver prxima do set-point e com
pouca tendncia de variao, deve-se utilizar um incremento ou
decremento de velocidade inferior a 0,15 RPM a cada 5 minutos. Este
incremento definido por um conjunto de regras fuzzy que considera o
erro e a taxa de variao do erro.
2) Quando a granulometria estiver oscilando com uma taxa de
variao alta, ou seja, um gradiente acentuado na curva de controle,
utiliza-se um conjunto de regras distintas que atua de forma mais
agressiva na sada de controle e no intervalo de execuo do
algoritmo.
As oscilaes de granulometria que no so devidas velocidade de
rotao ocorrem por variao no mix minrio/aglomerante, acabamento do
minrio (blaine e tamanho), umidade, taxa de alimentao de minrio,
inclinao do disco de pelotamento, e ainda devido a outros fatores
de difcil avaliao, como a profundidade da panela (camada de
forramento) do disco e a posio dos raspadores de minrio.
Na figura 5 observa-se a correlao entre a velocidade de rotao do
disco e o tamanho mdio da distribuio granulomtrica das pelotas.
Quanto maior a velocidade, (i) maior o tamanho mdio, e quanto menor
a rotao, (ii) menor o tamanho mdio. Nesta simulao matemtica os
demais fatores que afetam o resultado (taxa de alimentao, umidades,
etc) no foram considerados.
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Fig. 5 Reao da distribuio granulomtrica das pelotas variao da
velocidade do disco de pelotamento.
A funo-objetivo neste conjunto de estratgias de controle manter
o valor mdio da granulometria de pelotas no valor desejado, o
setpoint de controle.
A varivel controlada (PV) que utilizada na estratgia de controle
obtida pela expresso matemtica [3]:
]3[)16(%)10(% mmmmPV > o percentual de pelotas de dimetro
superior a 16 mm.
Desta forma pode-se deslocar o valor mdio da distribuio
granulomtrica mais esquerda (dimetro mdio menor) ou direita
(dimetro mdio maior) alterando-se o setpoint da diferena, frao
16mm.
Observou-se que a distribuio granulomtrica tem sempre a tendncia
de produzir mais pelotas de dimetro inferior a 10 mm do que de
dimetro superior a 16 mm. Isso se deve ao fato de que uma poro das
pelotas expulsa do disco de pelotamento por arraste, e este efeito
tem relao com a taxa de alimentao de minrio no disco, portanto, uma
conjuno de fatores.
Devido a este comportamento, em que as duas variveis manipuladas
(rotao e taxa de alimentao) afetam a distribuio granulomtrica, foi
configurado um conjunto de regras fuzzy para inferir o set-point da
diferena 16mm de acordo com a variao na taxa de alimentao do disco,
promovendo-se assim um certo desacoplamento entre as estratgias de
controle.
O mesmo grupo de regras fuzzy foi programado a atuar mais ou
menos agressivamente neste set-point, de acordo com o tipo de
pelota que est sendo produzida.
3.3. Manipulao da Taxa de Alimentao dos Discos
A alterao da taxa de alimentao de minrio no disco de pelotamento
tem uma relao inversa com a distribuio granulomtrica das pelotas.
Quando reduzimos a carga sobre o disco de pelotamento reduzimos a
disperso granulomtrica do produto do disco.
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De posse desta informao, e por absoluta inexistncia de uma
abordagem matemtica para esta questo, decidiu-se por entrevistar
alguns operadores e reproduzir, no sistema especialista, a
metodologia de controle que eles utilizam no controle do disco de
pelotamento.
Os operadores utilizam um fator de mrito para cada disco que
leva em conta a carga total do disco, a quantidade de material fora
de especificao que est sendo produzido, as condies de manuteno do
disco, a saturao na malha de controle da velocidade do disco e o
desvio padro da distribuio granulomtrica.
Para se incorporar este conhecimento ao sistema especialista,
todas estas variveis foram transformadas em regras fuzzy e, a
partir da, criou-se um sistema de classificao por mrito para os
discos. As solicitaes de aumento de produo so direcionadas aos
discos de melhor desempenho. Por outro lado, as solicitaes de reduo
de produo so atendidas pelos discos de pior desempenho.
Seguindo este princpio os discos tendem a se equiparar em termos
de qualidade no produto, ou ao menos ficam prximos de seu ponto
timo de produo.
A figura 6 demonstra o efeito da taxa de alimentao na distribuio
granulomtrica das pelotas verdes.
Fig. 6 Reao da distribuio granulomtrica das pelotas variao na
taxa de alimentao nos discos de pelotamento.
4. Anlise dos Resultados
Para se avaliar os ganhos obtidos com a implantao do sistema de
controle da granulometria dos discos de pelotamento, foram
conduzidos testes ON-OFF na planta, em que o sistema de controle
foi ligado e desligado em intervalos regulares e de uma forma
seqencial, obedecendo a uma srie de critrios cujo objetivo era
eliminar, ou pelo menos reduzir, os efeitos das demais variveis e
fatores que tambm podem influenciar os resultados obtidos.
Para se eliminar os efeitos da qualidade intrnseca do minrio de
ferro, cada pilha foi recuperada e processada na planta, metade do
perodo com o controle de granulometria em automtico, metade em
manual, e de forma alternada, uma pilha iniciando-se em automtico,
a prxima iniciando-se em manual.
O teste foi repetido por 5 pilhas consecutivas. Desta forma foi
possvel isolar os efeitos do sistema de controle das demais
variveis que afetam a produtividade da planta.
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Dados do teste:
Durao de cada perodo on-off: 1 pilha (+/- 50.000 t); Nmero de
perodos on-off: 5 pilhas; Perodo total de teste: 30/11 a
25/12/2007, 26 dias.
Para a anlise dos resultados obtidos, foram aplicados alguns
critrios para eliminar as condies de operao instvel da planta:
Produo normal (> 450 t/h); Todos os discos de pelotamento (7)
em operao simultnea; Todos os moinhos (3) em operao simultnea; Um
nico tipo de pelota sendo produzida (AF08); Nenhuma interveno
mecnica feita nos sistemas de peneiramento.
O desempenho do sistema de controle da distribuio granulomtrica
foi medido segundo os seguintes resultados:
Distribuio granulomtrica das pelotas verdes Produo Consumo de
energia eltrica
O consumo especfico de gs e carvo no foi avaliado porque o
sistema de controle no tem inferncia sobre a dosagem de carvo, que
responsvel por 40% da matriz energtica do forno.
O consumo de energia eltrica tem relao direta com a
permeabilidade do leito de pelotas e, portanto, diretamente afetado
pela distribuio granulomtrica das pelotas.
4.1. Distribuio Granulomtrica
A tabela 2 apresenta os resultados obtidos de distribuio
granulomtrica das pelotas verdes no perodo em que o controle esteve
ligado (ON) e quando esteve desligado (OFF). possvel observar uma
melhora considervel em todos os parmetros de qualidade da
granulometria. A frao menor que 10 e maior que 16 mm diminuram, o
que desejvel. A frao maior que 10 e menor que 16 mm aumentou, o que
tambm desejvel. Observa-se ainda uma reduo na variao da distribuio
granulomtrica. Estes resultados validam a estratgia de controle
adotada.
Tabela 2: Resultados da Distribuio Granulomtrica das Pelotas
Verdes
Frao em Massa Perodo OFF Perodo ON Variao (%) Tamanho timo: +10,
- 16 mm [%] 72.8% 75.4% 3.6% Frao -10 mm [%] 18.7% 17.3% -7.2% Frao
+16 mm [%] 8.6% 7.3% -14.3% Desvio Padro
Tamanho timo: +10, - 16 mm [%] 3.6% 3.0% -16.4% Frao -10 mm [%]
4.2% 3.5% -17.4% Frao +16 mm [%] 3.7% 1.8% -50.9%
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4.2. Produo
Podemos observar na tabela 2, que foi obtido um ganho
substancial de produo, demonstrando, mais uma vez, que a estratgia
de controle foi eficaz atendendo plenamente os objetivos do sistema
de controle.
Tabela 3: Resultados da Produo de Pelotas
Perodo OFF Perodo ON Variao (%) Produo de Pelotas Queimadas
[t/h] 623.6 641.8 2.92%
4.3. Energia Eltrica
Como era de se esperar, uma melhora na distribuio granulomtrica
das pelotas verdes resulta em uma maior permeabilidade do leito
que, por sua vez, reduz a necessidade de energia eltrica para
promover o fluxo de gases de queima. A tabela 4 apresenta os
resultados no consumo de energia eltrica.
Tabela 4: Resultados do Consumo Especfico de Energia Eltrica
Perodo OFF Perodo ON Variao (%) Energia Eltrica Ventiladores
[kWh/t] 14.17 13.88 -2.0%
5. Concluso
Os objetivos do sistema de controle proposto foram plenamente
atendidos: aumento de produo e reduo no consumo especfico de
energia eltrica.
A utilizao de um medidor de distribuio granulomtrica baseado em
anlise de imagens mostrou-se plenamente adequado para aplicao em
ambiente industrial, tendo atendido as exigncias do sistema de
controle.
Finalmente, a utilizao de um sistema especialista para o
desenvolvimento da estratgia de controle tambm se mostrou
perfeitamente adequada. O processo de produo de pelotas por
aglomerao de finos em disco rotativo era praticamente tratado como
uma arte, deixando ao operador todas as decises operacionais,
baseados em percepes subjetivas que, nem sempre, levam melhor
performance. A incorporao do conhecimento acumulado na operao deste
processo no sistema especialista resultou em um sistema de controle
robusto e fortemente orientado otimizao.
Como prximo passo, fica a sugesto de se incorporar estratgia de
controle a adio de aglomerantes e de gua, que tambm afetam a
performance do disco de pelotamento.
6. Referncias Bibliogrficas
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System, Editora BH, ISBN 0 7506 4884 8
Yager, R. R.; Filev D. P. Essentials Of Fuzzy Modeling And
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Torres, V. M. Sistemas Especialistas no Processamento Mineral,
Tratamento de Minrios, CETEM, Rio de Janeiro
Borim, J. C. Modelagem e Controle de um Processo de
Endurecimento de Pelotas de Minrio de Ferro, UFMG, Belo
Horizonte
-
Campos, Dr. M. M.; Saito, M.Sc. K. Sistemas Inteligentes em
Controle e Automao de Processos, Editora Cincia Moderna, Rio de
Janeiro, ISBN 85 7393 308 9
Tanaka, K.; Wang H. O. Fuzzy Control Systems Design and
Analysis, Editora Wiley, ISBN 0 471 32324 1
Espinosa J.; Vandewalle J.; Wertz V. Fuzzy Logic, Identification
and Predictive Control, Editora Springer, ISBN 1 85233 828 8