Title

Algoritmo de previsão de vazão de material oversize em circuitos de cominuição para apoio à otimização energética

Oversize material flow prediction algorithm in comminution circuits for energy optimization support

Authorship

BRITO, ANDRÉ RIBEIRO DE; AKATSUKA, LUCAS JUN OTSU; FARIA, LUCAS MACHADO BARBOSA DE; AZEVEDO, MARCOS VINÍCIUS PINHEIRO

BRITO, ANDRÉ RIBEIRO DE

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AKATSUKA, LUCAS JUN OTSU

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FARIA, LUCAS MACHADO BARBOSA DE

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AZEVEDO, MARCOS VINÍCIUS PINHEIRO

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DOI

10.5151/2594-5335-43758

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Abstract

O processo de cominuição em plantas de beneficiamento mineral apresenta elevado consumo de energia, agravado pela operação de britadores em vazio ou com subcarga. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a aplicação de um algoritmo preditivo voltado para estimar a vazão futura de material oversize destinado ao processo de britagem, visando antecipar a demanda operacional e otimizar o acionamento dos equipamentos. Desenvolvido em um software de simulação e validado com dados históricos de um sistema PIMS, o algoritmo baseia-se no cálculo do ganho dinâmico dos alimentadores. Para viabilizar a predição, o atraso físico de transporte do circuito foi compensado por meio de alinhamento temporal, enquanto filtros de média móvel foram aplicados para mitigar os ruídos de leitura da instrumentação de campo. Após validação em ambiente de simulação, o algoritmo foi implementado em uma planta de mineração real. Os resultados de campo demonstraram alta taxa de previsibilidade da vazão de material de forma antecipada em relação à balança física, atenuando oscilações ordinárias do processo. Conclui-se que a metodologia oferece uma solução robusta e de baixo custo para fornecer estabilização operacional e previsibilidade de taxa, estabelecendo uma base consistente para estratégias futuras de eficiência energética.

The comminution process in mineral processing plants is characterized by high energy consumption, which is worsened by the operation of crushers under no-load or underloaded conditions. This work presents the development and application of a predictive algorithm designed to estimate the future flow rate of oversize material directed to the crushing process, aiming to anticipate operational demand and optimize equipment activation. Developed in a simulation software and validated using historical data from a PIMS system, the algorithm is based on the calculation of the dynamic gain of the feeders. To enable prediction, the physical transport delay of the circuit was compensated through temporal alignment, while moving average filters were applied to mitigate reading noise from field instrumentation. After validation in a simulation environment, the algorithm was implemented in a real mining plant. Field results demonstrated a high predictability rate of the material flow in advance of the physical belt scale, attenuating ordinary process oscillations. It is concluded that the proposed methodology provides a robust and low-cost solution for improving operational stabilization and flow-rate predictability, establishing a consistent basis for future energy-efficiency strategies.

Keywords

Cominuição, Algoritmo preditivo, Controle de processos, Mineração

Comminution, Predictive algorithm, Process control, Mining