Aplicações de velocidade variável Processos de mineração, cimento e agregados

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1 Aplicações de velocidade variável Processos de mineração, cimento e agregados

2 Introdução Da mineração de superfície e/ou subterrânea até o processamento/ refinamento de qualquer mineral, existem várias aplicações motorizadas que podem aproveitar o controle de velocidade e/ou torque oferecido pelos inversores de velocidade variável. Variable Speed Applications 2

3 Benefícios gerais da velocidade variável em aplicações de MCA Disponibilidade elevada Eficiência inigualável no consumo de energia (menos emissões de CO2) Vida útil das máquinas estendida Menores custos de investimento, instalação, operação e manutenção Maior segurança e ambiente de trabalho mais confortável Robusto e confiável Integração e controle versáteis Inovador e moderno Possibilidade de controle totalmente redundante Variable Speed Applications 3

4 Mining/Minerals Process Overview CAMINHÕES E CARREGADEIRAS TRANSPORTADORES BRITADORES ESCAVADEIRAS EMPILHADORES ESPESSADORES FURADEIRAS COMPRESSORES GUINCHOS VENTILADORES MOINHOS CLASSIFICADORES BOMBAS RECUPERADORA CÉLULAS DE FLOTAÇÃO FILTROS Variable Speed Applications 4

5 Ventiladores sopradores Máquinas cuja função primária é fornecer um grande fluxo de ar ou gás para vários processos. Isso é obtido por meio do giro de diversas lâminas, conectadas a um cubo e um eixo e impulsionadas por um motor. Economia de energia e melhor controle do processo Aumento da produtividade (melhor disponibilidade do sistema) Redução dos custos de manutenção Redução da vibração e do ruído do motor Torque de partida alto com velocidade baixa Variable Speed Applications 5

6 Bombas Um dispositivo que gera, transfere, fornece ou comprime fluidos ou que atenua gases especialmente por meio de sucção ou pressão, ou ambos. Aumento no ciclo de vida da bomba e economia de energia Aumento da produtividade (melhor disponibilidade do sistema) Redução dos custos de manutenção, do ruído e da vibração do motor O soft start elimina as mudanças de pressão abruptas; operação suave, menos desgaste mecânico Capacidade de controlar várias bombas com apenas um inversor Bombas de lama Com os VFDs, as bombas de lama são operadas no ritmo mais eficiente, reduzindo consideravelmente os custos de energia e manutenção Variable Speed Applications 6

7 Britadores Máquinas que reduzem o tamanho do minério a um tamanho especificado para posterior moagem em moinhos de bola/ rolos. Os tipos incluem mandibula, giratório, vertical/horizontal impacto ou martelo hidráulico e cone. Redução do esforço mecânico, menos distúrbios; operação de reversão (britador bloqueado) Menos manutenção, custos menores e maior vida útil Maximize a disponibilidade controlando a velocidade e o torque; produção consistente Economia de energia substancial alto fator de potência Torque de partida alto com velocidade baixa; flexibilidade, melhor disponibilidade Variable Speed Applications 7

8 Moinhos Equipamentos para reduzir o tamanho do minério a pó. Os tipos incluem moinho de bolas, de rolos, moinhos autógenos (AG), moinhos semiautógenas (SAG), moinhos de seixos, etc. Produção otimizada da fábrica se adapta/reage facilmente às mudanças do processo (produção e características do minério) Divisão de carga precisa e coordenada (moinho com duplo acionamento). Capacidade de mestre/escravo(s) Aceleração suave; menos esforço no trem elétrico e mecânico, corrente de partida baixa com alto torque de partida (mesmo totalmente carregado) Economia de energia; para grandes motores, é possível grande economia de energia, melhor fator de potência Reduza os requisitos de manutenção; memor esforço mecânico, possibilidade de baixa velocidade Aumenta a saída e o desempenho do moinho SAG; melhor controle de processo e vida útil do equipamento mais longa (mais flexibilidade) Melhor qualidade do produto; moinhos verticais (geralmente na indústria de cimento) Torque de partida alto com velocidade baixa; posicionamento de manutenção Variable Speed Applications 8

9 feed material Classificador Separador Um aparelho para separação de misturas de partículas minerais em frações de acordo com tamanho, forma ou densidade. Dependendo do meio em que ocorre a separação dos materiais, os classificadores são divididos em hidráulicos e pneumáticos. Dependendo da força utilizada, existem classificadores de gravidade, classificadores centrífugos e separadores de alta tensão. Aumento da eficiência de separação Consumo de energia significativamente reduzido Coarse product Ajuste fácil e intervalo de ajuste extenso, melhor qualidade-precisão Redução dos requisitos de manutenção Possibilidade de aumento da produção usando velocidade mais elevada (acima dos valores nominais) fine product Variable Speed Applications 9

10 Transportadores Alimentadores Equipamentos que movem materiais continuamente (em loop) de um ponto a outro por meio de uma série de ganchos, caçambas, correia de borracha, corrente, etc. Vida útil prolongada e maior disponibilidade Divisão de carga mais preciso e rápido; capacidade de mestre/escravo(s) A frenagem regenerativa de transportadores em declive economiza energia Aprimora o controle de processos; permite a coleta de medições e informações de supervisão (controle contínuo) Redução do tempo de parada não programada e aumento da capacidade de transporte Aceleração/desaceleração suave; menos desgaste mecânico Operação mais segura e confortável Variable Speed Applications 10

11 Gruas de mina, guindastes, guinchos, escavadores e pás Grandes equipamentos de mineração de superfície usados para mover cargas sobre um depósito. Têm uma lança longa e uma caçamba grande que é lançada e depois puxada de volta para a máquina. Operação segura e confiável Maior controle do equipamento; capacidade de manobra fácil e mais precisa (operação de reversão, posicionamento desejado) Diagnóstico e monitoração remotos Redundância a plena carga e metade da velocidade Capacidade de mestre/escravo(s) Vida útil estendida Menor consumo de energia; a energia de frenagem regenerativa é alimentada de volta para a rede elétrica da fábrica, reduzindo o consumo de energia Variable Speed Applications 11

12 Furadeiras Uma máquina que perfura girando brocas rígidas e tubulares. Um solo de composição variável requer uma furadeira que seja capaz de ajustar a velocidade continuamente Garantia de que o impacto de furações correto seja alcançado O uso da energia é consideravelmente reduzido Menor impacto ambiental; sem líquidos hidráulicos ou ar comprimido Economia considerável de manutenção e aumento da produtividade Aumento da vida útil da furadeira; menos manutenção e custos reduzidos, operação de reversão Operação mais segura e confortável Variable Speed Applications 12

13 Compressores Um dispositivo que converte potência (geralmente a partir de um motor elétrico) em energia cinética comprimindo e pressurizando ar. O ar comprimido é usado no setor da mineração como a principal fonte de energia motriz (ferramentas, etc.). Solução eficiente em energia para manter a pressão de ar constante; energia reduzida, alto fator de potência Controle PID, com capacidades de comunicação; eliminação dos custos de componentes adicionais Redução do esforço mecânico Menos manutenção e custos menores, maior vida útil da furadeira Variable Speed Applications 13

14 Escavadeiras Uma máquina projetada para cavar rochas duras fragmentadas, terra ou rochas macias. Ela também pode ser usada para carregar os materiais nos caminhões ou depositá-los em pilhas de estocagem. Produção otimizada; adapta-se e reage facilmente às condições variáveis Redução de energia e menos desgaste; redução dos custos de manutenção, maior vida útil Disponibilidade elevada Melhor produção Variable Speed Applications 14

15 Empilhadeiras recuperadoras e espalhadores Uma empilhadeira é uma máquina grande usada no manuseio de materiais a granel. Sua função é empilhar materiais a granel como calcário, minérios e cereais em pilhas de estocagem. Uma recuperadora pode ser usada para recuperar os materiais. Um espalhador é usado para atuar como uma máquina de espalhamento contínuo em operações de mineração de superfície em grande escala Produção otimizada; adapta-se e reage facilmente às condições variáveis Redução de energia e menos desgaste; redução dos custos de manutenção, maior vida útil Disponibilidade elevada Melhor produção Variable Speed Applications 15

16 Caminhões e carregadeiras A carregadeira é uma máquina usada para o carregamento de rochas e minerais nos caminhões, que transportam as rochas e minerais para o britador. Consumo de combustível reduzido e maior eficiência de produção Condução em velocidade mais elevada Necessidade de manutenção minimizada Emissões e ruídos reduzidos Maior capacidade de manobra; operação reversa Alimentação por gerador a diesel Variable Speed Applications 16

17 Secador rotativo Forno Um forno ligeiramente inclinado em relação à horizontal que gira sobre rolamentos; a umidade é removida por meio da elevação de gases quentes. Otimização e adaptação fácil à qualidade/volume do lodo ou da massa Redução dos custos de energia e manutenção Redução do esforço mecânico; menos distúrbios, maior vida útil Melhor eficiência de operação/controle Operação suave; menor consumo de combustível Possibilidade de divisão de carga; divisão de torque e funcionamento mestre/escravo Torque de partida alto com velocidade baixa Variable Speed Applications 17

18 Células de flotação Processo que usa bolhas para capturar partículas de minerais valiosos que flutuam na superfície, separando-os desse modo dos resíduos que vão até o fundo. Otimização da aeração e agitação da massa quase sem nenhuma sedimentação Redução dos custos de energia e manutenção Melhor eficiência de operação Melhor concentração mineral Variable Speed Applications 18

19 Filtros prensa, filtros de disco e filtros de pressão LOW RES Um dispositivo cuja principal função é a retenção, por um meio poroso, de agentes agressivos insolúveis de um fluido. LOW RES Otimização e adaptação fácil à qualidade/volume do lodo ou da massa Redução dos custos de energia e manutenção Redução do esforço mecânico; menos distúrbios, maior vida útil Melhor eficiência de operação/controle; separação de sólidos avançada Redução de ruído; operação suave Variable Speed Applications 19

20 Agitadores clarificadores e espessantes Máquinas de processamento mineral que separam minerais de acordo com o tamanho e a densidade, geralmente para separar sólidos de líquidos. O fluido transborda do tanque e as partículas de rocha afundam. Controle de torque e retorno; menos instrumentos e melhor desempenho Redução dos custos de energia e manutenção Controle para frente/para trás Operação mais segura e confortável Melhor eficiência geral Variable Speed Applications 20

21 cimento Características gerais do cimento Dry Process 1 Pedreiras (calcário, argila) 2 Furadeira 3 Basculante 4 Britagem 5 Pré-homogeneização 6 Moagem 7 Filtro 8 Pré-aquecimento 9 Forno rotativo 10 Resfriador 11 Armazenamento de clinker 12 Adições 13 Moagem de cimento 14 Silos de cimento, despacho SEPARADORES BRITADORES 7 8 MOINHOS 9 VENTILADORES FORNOS CAMINHÕES E CARREGADEIRAS BOMBAS Processo úmido 15 Moagem úmida 16 Homogeneização 17 Filtro 18 Forno rotativo Variable Speed Applications 21

22 cimento Britadores Máquinas que reduzem o tamanho do minério a um tamanho especificado para posterior moagem em moinhos de bola/rolos. Os tipos incluem mandibula, giratório, vertical/horizontal impacto ou martelo hidráulico e cone. Redução do esforço mecânico, menos distúrbios; operação de reversão (britador bloqueado) Menos manutenção, custos menores e maior vida útil Maximize a disponibilidade controlando a velocidade e o torque; produção consistente Economia de energia substancial alto fator de potência Torque de partida alto com velocidade baixa; flexibilidade, melhor disponibilidade Variable Speed Applications 22

23 cimento Ventiladores sopradores Máquinas cuja função primária é fornecer um grande fluxo de ar ou gás para vários processos. Isso é obtido por meio do giro de diversas lâminas, conectadas a um cubo e um eixo e impulsionadas por um motor. Economia de energia e melhor controle do processo Aumento da produtividade (melhor disponibilidade do sistema) Redução dos custos de manutenção Redução da vibração e do ruído do motor Torque de partida alto com velocidade baixa Variable Speed Applications 23

24 cimento Bombas Um dispositivo que gera, transfere, fornece ou comprime fluidos ou que atenua gases especialmente por meio de sucção ou pressão, ou ambos. Aumento no ciclo de vida da bomba e economia de energia Aumento da produtividade (melhor disponibilidade do sistema) Redução dos custos de manutenção, do ruído e da vibração do motor O soft start elimina as mudanças de pressão abruptas; operação suave, menos desgaste mecânico Capacidade de controlar várias bombas com apenas um inversor Bombas de lama Com os VFDs, as bombas de lama são operadas no ritmo mais eficiente, reduzindo consideravelmente os custos de energia e manutenção Variable Speed Applications 24

25 cimento Moinhos Equipamentos para reduzir o tamanho do minério a pó. Os tipos incluem moinho de bolas, de rolos, moinhos autógenos (AG), moinhos semiautógenas (SAG), moinhos de seixos, etc. Produção otimizada da fábrica se adapta/reage facilmente às mudanças do processo (produção e características do minério) Divisão de carga precisa e coordenada (moinho com duplo acionamento). Capacidade de mestre/escravo(s) Aceleração suave; menos esforço no trem elétrico e mecânico, corrente de partida baixa com alto torque de partida (mesmo totalmente carregado) Economia de energia; para grandes motores, é possível grande economia de energia, melhor fator de potência Reduza os requisitos de manutenção; memor esforço mecânico, possibilidade de baixa velocidade Aumenta a saída e o desempenho do moinho SAG; melhor controle de processo e vida útil do equipamento mais longa (mais flexibilidade) Melhor qualidade do produto; moinhos verticais (geralmente na indústria de cimento) Torque de partida alto com velocidade baixa; posicionamento de manutenção Variable Speed Applications 25

26 cimento feed material Classificador Separador Um aparelho para separação de misturas de partículas minerais em frações de acordo com tamanho, forma ou densidade. Dependendo do meio em que ocorre a separação dos materiais, os classificadores são divididos em hidráulicos e pneumáticos. Dependendo da força utilizada, existem classificadores de gravidade, classificadores centrífugos e separadores de alta tensão. Coarse product fine product Aumento da eficiência de separação Consumo de energia significativamente reduzido Ajuste fácil e intervalo de ajuste extenso, melhor qualidade-precisão Redução dos requisitos de manutenção Possibilidade de aumento da produção usando velocidade mais elevada (acima dos valores nominais) Variable Speed Applications 26

27 cimento Caminhões e carregadeiras A carregadeira é uma máquina usada para o carregamento de rochas e minerais nos caminhões, que transportam as rochas e minerais para o britador. Consumo de combustível reduzido e maior eficiência de produção Condução em velocidade mais elevada Necessidade de manutenção minimizada Emissões e ruídos reduzidos Maior capacidade de manobra; operação reversa Alimentação por gerador a diesel Variable Speed Applications 27

28 cimento Secador rotativo Forno Um forno ligeiramente inclinado em relação à horizontal que gira sobre rolamentos; a umidade é removida por meio da elevação de gases quentes. Otimização e adaptação fácil à qualidade/volume do lodo ou da massa Redução dos custos de energia e manutenção Redução do esforço mecânico; menos distúrbios, maior vida útil Melhor eficiência de operação/controle Operação suave; menor consumo de combustível Possibilidade de divisão de carga; divisão de torque e funcionamento mestre/escravo Torque de partida alto com velocidade baixa Variable Speed Applications 28

29 Rockwell Automation, Inc. (NYSE:ROK), a maior empresa do mundo especializada em automação industrial, aumenta a produtividade de seus clientes mais produtivos e contribui para a sustentabilidade global. Em todo o mundo, nossas principais marcas de produtos Allen-Bradley e Rockwell Software são reconhecidas pela inovação e excelência. Siga a ROKAutomation no Facebook, Twitter e Google Plus. Subscreva nosso YouTube. Conecte-se conosco no LinkedIn. Pavilion, Pavilion8, PlantPAx, Integrated Architecture, Listen. Think. Solve., são marcas comerciais da Rockwell Automation, Inc. Todas as outras marcas comerciais são de propriedade de suas respectivas empresas. Publicação MIN-AT001A-PT-E Março Copyright 2016 Rockwell Automation, Inc. Todos os direitos reservados.