Title

MEDIÇÃO DE DENSIDADE DE POLPA DE MINÉRIO DE FERRO USANDO SENSOR DE PRESSÃO DIFERENCIAL

MEASURING THE DENSITY OF IRON ORE PULP USING A DIFERENTIAL PRESSURE TRANSMITTER

Authorship

Viana, Sidney Antonio Araujo

Viana, Sidney Antonio Araujo

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DOI

10.5151/2594-5335-0049

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Abstract

Este artigo descreve a implantação de um sistema de medição de densidade de líquidos, com princípio de funcionamento baseado na Equação de Bernoulli para fluidos incompressíveis. Essa equação relaciona a densidade de um líquido com a pressão diferencial de uma coluna fixa do mesmo, tal que medindo-se a pressão pode-se calcular a densidade. O sistema foi concebido para atender à necessidade de medição contínua de densidade de polpa de minério (overflow) dos classificadores espirais da Usina de Minério de Ferro de Carajás, pertencente à Companhia Vale do Rio Doce – CVRD. O equipamento de medição utilizado foi um transmissor de pressão (PIT) diferencial com diafragmas remotos flangeados, acoplados a um duto de drenagem (amostragem) de polpa. O transmissor envia as medições de pressão para o Controlador Lógico Programável (PLC) da planta, que então calcula a densidade em tempo-real. O artigo é organizado na seguinte sequência: inicialmente é resumido o funcionamento de um classificador espiral e são abordados alguns aspectos relevantes da densidade da água, pressão hidrostática e pressão hidrodinâmica em um líquido. Em seguida é apresentado o medidor e o procedimento de calibração do sistema. Finalmente são discutidos os resultados obtidos e as conclusões finais.

This work concerns the implantation of a liquid density measurement system with measuring principle based on the Bernoulli Equation for incompressible fluids. The Bernoulli Equation relates the differential pressure in a fixed-height liquid column to its density, so that the density can be calculated from the measured differential pressure. The implantation of the system was motivated by the need for on-line measurement of the density of iron ore slurry (overflow) from spiral classifiers at the Carajás Iron Ore Processing Plant, CVRD – Companhia Vale do Rio Doce, Brazil. The system uses a two flanged diaphragm seals diferential pressure transmitter (PIT), which sends the measurements to the plant’s Programable Logic Controller (PLC). The PLC then on-line calculates the density from the differential pressure measurements. This article is organized as follow: firstly, the operation principle of a spiral classifier is briefly described, and some relevant aspects of the water density, hidrostatic and hidrodynamic pressure in a liquid are considered. Then one’s presented the PIT metter, and the calibration procedure of the measurement system. Finally the results obtained and concluding remarks are presented.

Keywords

Classificador espiral; Densidade; Dinâmica dos fluidos; Overflow; Pressão.

Density; Fluid dynamics; Overflow; Pressure; Spiral classifier.