Title

OTIMIZAÇÃO DA FREQUÊNCIA DE SUBSTITUIÇÃO DE CHAPAS DE DESGASTE DE ROTORES DE VENTILADORES DE PROCESSO DE FORNO DE PELOTIZAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO

OPTIMIZATION OF THE REPLACEMENT FREQUENCY OF WEAR PLATES ON PROCESS FAN ROTORS OF IRON ORE PELLETIZING FURNACES

Authorship

CREMONINI, PÂMELA MIRANDA; CREMONINI, PÂMELA MIRANDA; HUPP, FABRÍCIO DARDENGO; HUPP, FABRÍCIO DARDENGO; CAMPOS, GABRIEL COSTA; CAMPOS, GABRIEL COSTA; MARCHESI, LUAN; MARCHESI, LUAN

CREMONINI, PÂMELA MIRANDA

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HUPP, FABRÍCIO DARDENGO

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CAMPOS, GABRIEL COSTA

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MARCHESI, LUAN

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DOI

10.5151/2594-5327-42311

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Abstract

Este estudo propõe um modelo matemático para otimizar a frequência de substituição das chapas de desgaste de rotores de ventiladores de fornos de pelotização, buscando equilibrar custo e risco das intervenções de manutenção. Utilizando políticas de renovação do ativo, o modelo calcula o custo esperado por ciclo, considerando tanto manutenções preventivas quanto corretivas. Para definir o intervalo ótimo de substituição, foi empregada a metodologia de age replacement, onde o tempo médio entre falhas (MTBF) é determinado por funções de confiabilidade e distribuição de probabilidade. A elicitação foi fundamental para obter parâmetros de entrada, garantindo que o modelo reflita a realidade prática. Os resultados indicam que o intervalo ótimo de substituição é de 229 semanas, contra as 208 semanas praticadas atualmente, revelando uma economia potencial de R$ 1 milhão por ano. O estudo demonstra que pequenas alterações na periodicidade de manutenção podem gerar grandes benefícios financeiros, evidenciando que apenas a experiência não é suficiente para determinar o melhor momento para a substituição. A abordagem quantitativa proposta oferece uma ferramenta estratégica para aprimorar a gestão de ativos e minimizar custos operacionais sem comprometer a confiabilidade do sistema.

THIS STUDY PROPOSES A MATHEMATICAL MODEL TO OPTIMIZE THE FREQUENCY OF REPLACEMENT OF WEAR PLATES ON FAN ROTORS IN PELLETIZING FURNACES, AIMING TO BALANCE COST AND RISK OF MAINTENANCE INTERVENTIONS. USING ASSET RENEWAL POLICIES, THE MODEL CALCULATES THE EXPECTED COST PER CYCLE, CONSIDERING BOTH PREVENTIVE AND CORRECTIVE MAINTENANCE. TO DEFINE THE OPTIMAL REPLACEMENT INTERVAL, THE AGE REPLACEMENT METHODOLOGY WAS EMPLOYED, WHERE THE MEAN TIME BETWEEN FAILURES (MTBF) IS DETERMINED BY RELIABILITY FUNCTIONS AND PROBABILITY DISTRIBUTIONS. EXPERT ELICITATION WAS ESSENTIAL TO OBTAIN INPUT PARAMETERS, ENSURING THE MODEL REFLECTS PRACTICAL REALITY. THE RESULTS INDICATE THAT THE OPTIMAL REPLACEMENT INTERVAL IS 229 WEEKS, COMPARED TO THE 208 WEEKS CURRENTLY PRACTICED, REVEALING A POTENTIAL SAVINGS OF R$ 1 MILLION PER YEAR. THE STUDY DEMONSTRATES THAT SMALL CHANGES IN MAINTENANCE PERIODICITY CAN GENERATE SIGNIFICANT FINANCIAL BENEFITS, HIGHLIGHTING THAT EXPERIENCE ALONE IS NOT SUFFICIENT TO DETERMINE THE BEST TIME FOR REPLACEMENT. THE PROPOSED QUANTITATIVE APPROACH OFFERS A STRATEGIC TOOL TO IMPROVE ASSET MANAGEMENT AND MINIMIZE OPERATIONAL COSTS WITHOUT COMPROMISING SYSTEM RELIABILITY.

Keywords

Otimização, Age replacement, Elicitação, Manutenção

Optimization, Age replacement, Elicitation, Maintenance