Title

Arquitetura modular funcional flexível sobre skids para plantas de aglomeração a frio nos setores de mineração e siderurgia

Flexible functional modular architecture on skids for Cold agglomeration plants in the mining and steelmaking sectors

Authorship

MAIA, LUCIANO AUGUSTO MORAIS; ALBERTO, SANDRO LOPES; AKAMA, ARMANDO AKIHIRO; COSTA, FELIPE RAMOS DUARTE

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ALBERTO, SANDRO LOPES

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AKAMA, ARMANDO AKIHIRO

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COSTA, FELIPE RAMOS DUARTE

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DOI

10.5151/2594-5327-43469

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Abstract

A crescente geração de materiais particulados finos nos setores de mineração e siderurgia amplia a necessidade de soluções eficientes para reaproveitamento e reinserção desses materiais nos processos produtivos. A aglomeração a frio destaca-se como solução consolidada para densificação de finos, com rotas por prensagem em rolos e extrusão sob vácuo que apresentam janelas de aplicação distintas e complementares conforme a matéria-prima, a capacidade requerida e os requisitos do produto. Plantas convencionais apresentam elevada dependência de construção em campo, forte acoplamento entre layout físico e lógica operacional e limitada capacidade de adaptação a diferentes rotas de compactação. Este trabalho propõe uma arquitetura modular funcional reconfigurável baseada em módulos independentes sobre estruturas do tipo skid, com interfaces padronizadas nos domínios mecânico, elétrico e de automação, concebida para suportar ambas as rotas de compactação de forma intercambiável. A análise estrutura-se em três pilares: dados operacionais de plantas convencionais de prensagem em rolos operadas pelos autores (250 kt, 2011–2025), engenharia FEL 3 da arquitetura modular proposta e benchmarks industriais de aplicações modulares em setores análogos. Ganhos estimados indicam redução de prazo entre 20% e 50% e de CAPEX entre 15% e 20%, com pontos de atenção relacionados ao custo de engenharia antecipado, restrições logísticas e congelamento precoce do escopo.

The increasing generation of fine particulate materials in the mining and steelmaking sectors intensifies the demand for efficient solutions for material reuse and reintegration. Cold agglomeration is a well-established technology for fine particle densification, with roller pressing and vacuum extrusion routes presenting distinct and complementary application windows. Conventional plants are characterized by high dependence on field construction, strong coupling between physical layout and process logic, and limited adaptability to different compaction routes. This work proposes a reconfigurable functional modular architecture based on independent modules on skid-mounted structures with standardized interfaces, designed to support both compaction routes interchangeably. Three pillars ground the analysis: operational data from conventional roller-press plants (250 kt, 2011–2025), FEL 3 engineering of the proposed modular architecture, and industrial benchmarks from analogous sectors. Estimated gains indicate schedule reductions of 20–50% and CAPEX reductions of 15–20%, with key considerations regarding upfront engineering costs, logistics constraints, and early scope freeze.

Keywords

Aglomeração a frio, Modularização, Skids, Flexibilidade operacional

Cold agglomeration, Modularization, Skids, Operational flexibility