Title

MODELAGEM DA DEGRADAçãO MECâNICA DE PELOTA QUEIMADA DURANTE EMPILHAMENTO

MODELING MECHANICAL DEGRADATION OF FIRED IRON ORE PELLET DURING STOCKPILING

Authorship

TAVARES, LUIS MARCELO; PETIT, HORACIO ANDRES

TAVARES, LUIS MARCELO

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PETIT, HORACIO ANDRES

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DOI

10.5151/2594-357X-42091

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Abstract

Após ser produzidas, as pelotas queimadas sofrem uma considerável degradação mecânica durante o manuseio. As pelotas atravessam complexos circuitos de manuseio antes de chegar ao cliente, consistindo em correias transportadores, chutes, empilhadeiras e retomadoras. Em este contexto, as pelotas sofrem uma grande quantidade de impactos de baixa energia que vão enfraquecendo sua microestrutura. Como resultado, as pelotas quebram ou perdem uma considerável quantidade de massa devido a degradação mecânica. O presente trabalho estuda a degradação mecânica de pelotas queimada de minério de ferro durante o processo de empilhamento, considerado como um dos pontos críticos nos circuitos de manuseio e onde se encontram provavelmente os impactos de maior energia. A resposta mecânica das pelotas foi caracterizada mediante testes de impacto desenvolvidos especificamente para essa tarefa. Os resultados dos testes de impacto foram utilizados para ajustar modelos mecanicistas desenvolvidos para estimar o número de pelotas quebradas e a perda de massa durante cada impacto. O modelo mecanicista utilizado e acoplado com o método dos elementos discretos (DEM) para simular cenários industriais complexos e estimar as energias de impacto durante o processo de manuseio sob estudo. Resultados da metodologia utilizada permitiram melhorar o conhecimento sobre como os diferentes estágios do processo de empilhamento afetam a integridade das pelotas, estimando o número de pelotas quebradas e a perda de massa total durante o processo.

AFTER PRODUCTION IRON ORE PELLETS SUFFER CONSIDERABLE MECHANICAL DEGRADATION DURING HANDLING. COMPLEX CONVEYING AND TRANSPORT SYSTEM AND STACKING AND RECLAIMING IN STOCKYARDS ARE PART OF THE CIRCUIT THAT TAKES PELLETS TO THE CUSTOMERS. IN THIS REGARD, PELLETS SUFFER SMALL ENERGY IMPACTS DURING HANDLING THAT WEAKENS THEIR MICROSTRUCTURE. AS A RESULT, PELLETS MAY BREAK OR LOSE A CONSIDERABLE AMOUNT OF MASS DUE TO MECHANICAL DEGRADATION. THIS WORKS STUDIES THE MECHANICAL DEGRADATION OF IRON ORE PELLETS DURING STOCKPILING. THE STOCKPILING PROCESS WAS SELECTED BECAUSE IT IS ONE OF THE MOST CRITICAL POINTS IN THE TRANSPORT SYSTEM AND WHERE HIGHER ENERGY IMPACTS ARE OBSERVED. THE MECHANICAL RESPONSE OF THE PELLETS WAS CHARACTERIZED BY AN IMPACT TEST DEVICE DEVELOPED FOR THE TASK. IMPACT TESTS RESULTS WERE USED TO FIT MECHANISTIC MODELING EQUATIONS THAT ARE USED TO ESTIMATE THE NUMBER OF PELLETS BROKEN AND THE AMOUNT OF MASS LOSS BY THE PELLETS DURING HANDLING. THE MECHANISTIC MODEL IS COUPLED WITH DEM SIMULATIONS THAT CAN MODEL COMPLEX INDUSTRIAL SCENARIOS AND COMPUTE THE COLLISION ENERGY OF THE PELLETS. RESULTS OF THE IMPLEMENTED METHODOLOGY ALLOWED TO IMPROVE THE UNDERSTANDING ON HOW DIFFERENT STAGES OF THE PILING PROCESS AFFECT THE INTEGRITY OF THE PELLETS AND ESTIMATE THE NUMBER OF BROKEN PELLETS AND THE LOSS OF MASS DURING THE PROCESS.

Keywords

Pelota queimada, Degradação, Empilhamento, Modelo mecanicista

Fired iron ore pellets, Degradation, Stockpiling, Mechanistic Modeling