Na indústria da mineração, a utilização de correias transportadoras para movimentação de grandes volumes de material em longas distâncias é comum e facilita o fluxo produtivo. No entanto, por características operacionais, pode ser frequente o funcionamento ocioso desses sistemas. Como solução para esse período de ociosidade, o time da Vale foi premiado pelo Instituto Brasileiro de Mineração (IBRAM) com o Prêmio Boas Práticas na Mineração no Brasil, entregue durante a edição da EXPOSIBRAM 2024 – Expo & Congresso, em setembro, em Belo Horizonte.
A equipe ficou na terceira posição na Categoria Eficiência Energética, com o tema Energia Elétrica, com um projeto que aborda a redução da velocidade dos motores de acionamento de correias transportadoras quando operando a vazio.
No trabalho apresentado, foi abordado o circuito TCLD (transportador de correia de longa distância) do Complexo de Mariana (MG), da Vale, que liga duas unidades – Fábrica Nova e Timbopeba – que é considerado um ativo crítico, uma vez que em Timbopeba não há mais extração de minério. Toda a massa que é beneficiada lá, vem de Fábrica Nova por TCLD, que é considerada uma intervenção crítica.
A estratégia foi eficaz para a otimização da operação, garantindo melhora na performance e focando
em aspectos como aumento de eficiência e da minimização de impactos ambientais. A análise de ociosidade do circuito apresentado e consideração da operação otimizada mostrou alto potencial de perda evitada – economia suficiente para abastecer a cidade de Piranga (MG), que fica nas imediações de Mariana, por um mês inteiro.
“Dentro da nossa metodologia de análise e diante dos resultados, a operação a vazio, quando fizemos a compilação dos dados, verificamos que, em média, 17% do ano de 2022 e 22% do ano de 2023 as correias estão dentro da condição a vazio. E olha que a gente não determinou uma taxa mínima – só consideramos o período de taxa zero. Entendemos como um número expressivo de operação a vazio deste circuito é crítico. Então, não temos a possibilidade de ficar partindo e parando, mas também é necessário a gente intervir. Neste caso, a solução que a gente encontrou foi essa de reduzir a velocidade”, detalhou Isabelle Vitória Medeiros dos Santos, engenheira eletricista da área de eficiência energética e riscos da Vale, co-autora do trabalho.
O estudo de caso, que ficou em terceiro lugar na premiação, teve contribuição de diversas áreas da área do Complexo Mariana. Isabelle Santos ressaltou a necessidade de se focar neste tipo de ativo (as correias transportadoras) devido à importância que tem na movimentação e transporte de materiais em longas distâncias. E, também, visando reduzir a necessidade de utilização de equipamentos móveis como caminhões – que consumiriam combustível, principalmente de origem fóssil.
“Transformando isso em números, 3,25 gigawatt hora por ano seria o potencial de economia se a gente fizesse intervenção onde todo período que a gente visse parado nesses últimos anos, em média, a gente conseguisse reduzir para 30% a velocidade do motor. Fizemos simulação com todos estes dados de placa, e isso corresponde a 16% da energia elétrica consumida por este circuito – também um número que consideramos expressivo”, ressaltou.
Isabelle Santos informou, ainda, que o investimento feito para o desenvolvimento desta lógica teria um payback aproximado de três meses, considerado “um número interessante” pela equipe responsável pelo case.
Para evitar que os dados fossem mascarados – “poderia parar de funcionar, mas voltar em um minuto”, exemplificou a co-autora do estudo de caso – foram realizadas análises de períodos sequenciais de operação ociosa para delimitar duração. Todas as paradas de até cinco minutos foram compiladas e convertidas em dias ociosos durante o ano. De uma das correias (TC1), todas as paradas sequenciais de cinco em cinco minutos, somadas, totalizariam quatro dias ociosos. Se fossem consideradas as paradas de mais de cinco horas, seriam sete dias completos.
“É claro que não podemos considerar somente as paradas para o nosso trigger, para nossa lógica de automação. Tem que ser visto o nível de silo, da moega de alimentação (se está ou não baixa). A lógica de automação precisa ter vários gatilhos a serem considerados, não somente a taxa instantânea da balança – isso também está sendo considerado no trabalho. Por fim, se considerarmos somente os períodos que ela fica mais de 15 minutos ociosa – ou seja, ainda tem a possibilidade de ficar parando de um em um minuto, de dois em dois – teríamos um saving considerável, de R$ 581 mil por ano”, informou.
Ao finalizar a apresentação, Isabelle Santos considerou que, para além da economia de energia, o trabalho focou na questão da redução do desgaste dos componentes da parte mecânico-elétrica do circuito, e, também, as questões ambientais e de confiabilidade de manutenção envolvidas no trabalho.