Title

Posicionamento de sondas de entupimento em chutes de transferência aplicando DEM

Blockage sensor positioning in transfer chutes using DEM

Authorship

OLIVEIRA, GUILHERME PEREIRA DE

OLIVEIRA, GUILHERME PEREIRA DE

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DOI

10.5151/2594-360X-43782

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Abstract

Sondas de entupimento são a principal proteção dos chutes de transferência contra sobrecargas volumétricas, sendo responsáveis por interromper o funcionamento do circuito de manuseio quando estes desvios ocorrem para evitar ocorrências danosas tanto do ponto de vista operacional quando de segurança. O posicionamento inadequado das sondas pode trazer uma falsa sensação de segurança, pois apesar do sensor estar em funcionamento, ele não é capaz de atuar de forma efetiva quando necessário. Foram identificadas frequentes ocorrências de entupimento em um chute de transferência de uma recuperadora de finos de minério de ferro, sem a atuação adequada das sondas instaladas, resultando em transbordamentos de material. O objetivo deste trabalho foi avaliar e otimizar o posicionamento das sondas de detecção de entupimento aplicando simulação numérica baseada no Método dos Elementos Discretos (DEM). Foram analisadas condições de fluxo contínuo e fluxo interrompido, com foco na atuação das sondas tipo pêndulo e diafragma. Os resultados demonstraram que o reposicionamento da sonda pêndulo para região fora da trajetória principal do fluxo eliminou atuações indevidas, mantendo sua eficácia na detecção de entupimentos. Além disso, verificou-se que o abrigo integral da sonda diafragma inviabilizava sua atuação, sendo necessária sua modificação parcial. Conclui-se que a aplicação de simulações DEM é uma ferramenta eficaz para otimização do posicionamento e desempenho de sondas em chutes de transferência.

Blockage sensors (probes) are the primary protection of transfer chutes against volumetric overloads, being responsible for interrupting the operation of the material handling circuit when such deviations occur, in order to prevent incidents that may negatively impact both operational performance and safety. Inadequate probe positioning can create a false sense of security, since, although the sensor is operational, it may not be able to actuate effectively when required. Frequent blockage events were identified in a transfer chute of an iron ore fines reclaimer without proper response from the installed probes, resulting in material overflow. The objective of this work was to evaluate and optimize the positioning of blockage detection probes using numerical simulation based on the Discrete Element Method (DEM). Continuous and interrupted flow conditions were analyzed, focusing on the performance of pendulum and diaphragm probes. The results demonstrated that repositioning the pendulum probe outside the main material flow trajectory eliminated false actuations while maintaining its effectiveness in detecting blockages. In addition, it was observed that the full housing of the diaphragm probe prevented its proper actuation, requiring partial modification. It is concluded that DEM-based simulations are an effective tool for optimizing probe positioning and performance in transfer chutes.

Keywords

Chutes de Transferência, Sondas, Método dos Elementos Discretos, Manuseio de Minérios

Transfer Chutes, Probes, DEM, Ore Handling