Title

OTIMIZAÇÃO DA ESTIVAGEM DE MINÉRIO DE FERRO APLICANDO O MÉTODO DOS ELEMENTOS DISCRETOS

OPTIMIZATION OF IRON ORE STOWING APPLYING DISCRETE ELEMENT METHOD

Authorship

Oliveira, Guilherme Pereira de; Lima, André Capua de

Oliveira, Guilherme Pereira de

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Lima, André Capua de

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DOI

10.5151/2594-360X-34215

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Abstract

O MÉTODO DE ELEMENTOS DISCRETOS TEM SIDO UTILIZADO COM SUCESSO NA SIMULAÇÃO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS, PRINCIPALMENTE NO MANUSEIO DE MATERIAIS DA INDÚSTRIA MINERAL. O PRESENTE TRABALHO TEM COMO OBJETIVO APLICAR O MÉTODO DOS ELEMENTOS DISCRETOS (DEM) COM ABORDAGEM DA PARTÍCULA MACIA PARA APERFEIÇOAR O PROJETO DE UMA DEFLETORA EM UM CARREGADOR DE NAVIOS DE MINÉRIO DE FERRO PARA AUMENTAR SEU ALCANCE E REDUZIR SEU ESPALHAMENTO. O DEM SE MOSTROU UMA FERRAMENTA ADEQUADA E ESSENCIAL ESTA TAREFA. SEM A CRIAÇÃO DE UM MODELO VIRTUAL (DIGITAL TWIN) PROVAVELMENTE SERIA IMPOSSÍVEL AVALIAR OS IMPACTOS DE UMA INTERVENÇÃO DESTA MAGNITUDE, O QUE TORNARIA INVIÁVEL A TOMADA DE DECISÃO OU TRARIA MUITOS EFEITOS COLATERAIS COM A NECESSIDADE DE RETRABALHOS, GERANDO MAIS CUSTOS E LUCRO CESSANTE PARA A COMPANHIA. O PROCESSO DE CALIBRAÇÃO DOS PARÂMETROS DE CONTATO PERMITIU A APLICAÇÃO DE TAMANHOS MAIORES DE PARTÍCULAS E A SIMPLIFICAÇÃO DE SUA GEOMETRIA, AINDA OBTENDO RESULTADOS SATISFATÓRIOS NAS SIMULAÇÕES, OS QUAIS FORAM CONFIRMADOS APÓS A IMPLANTAÇÃO DO PROJETO DA NOVA DEFLETORA. FOI POSSÍVEL REDUZIR O ESPALHAMENTO DA DEFLETORA EM CERCA DE 40% E DESLOCAR SEU ALCANCE EM 500 MM. ESTE É UM ÓTIMO EXEMPLO DE APLICAÇÃO DIRETA DE UMA TECNOLOGIA EXISTENTE PARA MELHORIA NA PERFORMANCE DE ATIVOS PORTUÁRIOS.

THE DISCRETE ELEMENT METHOD HAS BEEN USED SUCCESSFULLY IN THE MODELING OF INDUSTRIAL PROCESSES, MAINLY IN THE HANDLING OF MATERIALS FROM THE MINERAL INDUSTRY. THE PRESENT WORK AIMS TO APPLY THE DISCRETE ELEMENTS METHOD (DEM) WITH A SOFT PARTICLE APPROACH TO IMPROVE THE DESIGN OF A DEFLECTOR IN AN IRON ORE SHIP LOADER TO INCREASE ITS REACH AND REDUCE ITS SPREAD. THE DEM PROVED TO BE AN ADEQUATE AND ESSENTIAL TOOL FOR THIS TASK. WITHOUT THE CREATION OF A VIRTUAL MODEL (DIGITAL TWIN) IT WOULD PROBABLY BE IMPOSSIBLE TO ASSESS THE IMPACTS OF AN INTERVENTION OF THIS MAGNITUDE, WHICH WOULD MAKE DECISION MAKING UNFEASIBLE OR WOULD BRING MANY SIDE EFFECTS WITH REWORK, GENERATING MORE COSTS AND LOST PROFIT FOR THE COMPANY. THE CALIBRATION PROCESS OF THE CONTACT PARAMETERS HAS ALLOWED THE APPLICATION OF LARGER PARTICLE SIZES AND THE SIMPLIFICATION OF THEIR GEOMETRY, STILL OBTAINING SATISFACTORY RESULTS IN THE SIMULATIONS, WHICH WERE CONFIRMED AFTER THE IMPLEMENTATION OF THE NEW DEFLECTOR PROJECT. IT WAS POSSIBLE TO REDUCE THE SPREAD OF THE DEFLECTOR BY ABOUT 40% AND MOVE ITS RANGE BY 500 MM. THIS IS A GREAT EXAMPLE OF DIRECT APPLICATION OF AN EXISTING TECHNOLOGY TO IMPROVE THE PERFORMANCE OF PORT ASSETS.

Keywords

Método dos Elementos Discretos; Carregamento de Navios; Manuseio de Granéis; Estivagem.

DEM; Ship Loading; Bulk Handling; Digital Twin.