Análise e mitigação dos efeitos causados por falhas em células de cargas em balanças integradoras de mineração utilizando sensores virtuais

Abstract

No setor de mineração é muito comum a utilização de correias transportadoras para movimentação de material sólido. Em alguns casos há necessidade de se pesar o material destas correias, para controlar o fluxo de material e alimentar equipamentos como moinhos, fornos e também silos de estocagem. Para fazer essas medições são utilizadas balanças integradoras que possuem células de carga e um medidor de velocidade, que em conjunto podem mensurar a vazão mássica. Caso essa célula de carga venha a danificar, o sistema de controle automático pode entender que o peso na correia diminuiu e, assim, aumentar a alimentação de material. Porém, como essa informação de pesagem é falsa, pode gerar grandes transtornos como a quebra da estrutura da correia, rasgamento da sua borracha, entupimentos e, inclusive, parar o processo por longas horas, gerando prejuízos milionários. Para mitigar esse problema, este trabalho realiza um estudo de caso em uma mineradora de ouro, para analisar os efeitos da quebra de uma célula de carga em uma balança integradora. O objetivo é propor estratégias para mitigar e prevenir falhas, minimizando os impactos na produção. A investigação identificou a concentração de umidade como fator crucial na quebra da célula. A implementação de um sensor virtual (balança virtual), para detectar anomalias, comprovaram a eficácia das medidas de mitigação. A falha resultou em uma paralisação de aproximadamente 20 horas, com uma perda estimada de 2,6 milhões de dólares, reforçando a necessidade de aprimoramento dos sistemas de monitoramento e mitigação.