A Usiminas desenvolveu estudo cujo objetivo foi viabilizar um sistema de monitoramento constante do desgaste das mandíbulas na britagem primária da instalação de tratamento mineral (ITM) Samambaia, localizada em Itatiaiuçu (MG). O propósito foi criar uma ferramenta de processo que possibilite a aferição regular do desgaste das mandíbulas sem afetar a produtividade, possibilitando monitorar as consequências do elevado grau de abrasividade do Run Of Mine (ROM).

Em uma atividade de mineração, a redução do tamanho das rochas é essencial para o processo de tratamento mineral, seja na liberação física das partículas ou no aumento da superfície de contato, para utilização de reagentes quando necessário. Sendo assim, monitorar o desgaste das mandíbulas é essencial para manter a qualidade da britagem. Os britadores de mandíbulas são dotados de regulagem que compensam o desgaste dos revestimentos. Assim, à medida que ocorre o desgaste das mandíbulas e aumento da abertura da posição fechada (APF), realiza-se o fechamento do britador para garantir a APF ideal.

Vale observar que a mandíbula móvel de um britador de um eixo executa um movimento circular com componentes de velocidade na direção do fechamento e abertura das mandíbulas e componentes de velocidade ao longo do plano das mandíbulas. Isso favorece o aparecimento de forças de atrito entre mandíbula e partículas.

O objetivo do estudo da Usiminas concentrou-se em criar um sistema capaz de monitorar o desgaste, gerando uma curva de desgaste e previsão de fim de vida útil dos revestimentos, uma vez que o histórico de durabilidade das mandíbulas não é constante, variando de 150 a 1.300 horas de alimentação do britador. De acordo com a empresa, os resultados obtidos compreendem a redução de custos devido ao maior aproveitamento das mandíbulas, a eliminação de paradas operacionais por desgaste excessivo, associado a maior produtividade do circuito e a criação de uma ferramenta de controle de processo eficiente.

Vale observar que, em 2023, houve mais de 21 horas de paradas operacionais devido ao desgaste excessivo das mandíbulas, gerando uma perda de produtividade superior a 7.400 toneladas. Frente à necessidade de recursos e mão de obra especializada e do elevado tempo de execução, a substituição dos revestimentos ocorre apenas nas manutenções programadas quinzenais.

O não monitoramento se dava em função da forma de medição existente, que consistia em acessar o fosso de descarga do britador e medir com uma escala, dente por dente da mandíbula, verificando qual foi a redução do tamanho desde a sua instalação. Todo o aparato necessário para realizar a medição do desgaste tornou, segundo a empresa, inviável a execução periódica da atividade, favorecendo o descontrole de processo.

As ocorrências de entupimentos de silos e chutes de transferência, rompimento de telas de peneiramento, rasgo de correias transportadoras e obstrução de câmara de alimentação de britadores cônicos paralisavam as operações, sendo necessária a substituição não programada dos revestimentos.

Como forma de eliminar as ocorrências de paradas por falta de monitoramento do desgaste e elevar a utilização do equipamento foi desenvolvido um dispositivo capaz de realizar as medições sem a necessidade de paralisação prolongada do britador e também do procedimento necessário para acessar o local de risco.

Possibilitando, assim, acompanhar o desgaste e monitorar o comportamento dos revestimentos correlacionando com as variáveis operacionais existentes. O monitoramento trazido pela criação do dispositivo trouxe a possibilidade de manter em operação revestimentos que seriam substituídos precocemente.

Tais revestimentos substituídos com menos de 50% de desgaste elevaram o custo com aquisição e mão de obra e recursos necessários para troca. Somente em 2023, duas mandíbulas foram economizadas, uma vez que no momento de sua utilização já havia acompanhamento do novo sistema de controle, o que embasou a decisão de manter a operação devido à confiança nos dados do monitoramento do desgaste. Para 2024, projeta-se uma redução de custo de 16% com o monitoramento e maior utilização dos recursos.

 Pelo histórico de 2023, seriam retiradas precocemente 11 mandíbulas neste ano, com mais de 50% de vida útil. O novo sistema aumentou a utilização dos revestimentos durante a sua implementação, o que corresponderá a uma economia de 4,5 mandíbulas em 2024.

 AUTORES: Lucas Foseca Calixto Mariano – Técnico em Processos e Ramon de Souza Pimenta