O sistema dutoviario na mineração

TRABALHO INTERDISCIPLINAR DIRIGIDO I

INSTITUTO POLITÉCNICO – Centro Universitário UNA

        

O SISTEMA DUTOVIÁRIO NA MINERAÇÃO.

CURSO: Engenharia Mecânica

Adriano Pires Alves, Aline da Silva Alves Ferreira, Eduardo Antônio, Larissa Karen Taveira de Lana , Leandro de Abreu Silva, Naiara  X. Carvalho de Oliveira Belotti, Rangel Ferreira do Nascimento.

Professor TIDIR Orientador: André Luiz Braga de Carvalho

Professores CO-Orientadores: Mário Túlio Palma de Carvalho, Simone Alves, Thiago César de Oliveira.

1. TEMA: INTRODUÇÃO A CIÊNCIA
2. SUBTEMA: A ENGENHARIA MECÂNICA NA MINERAÇÃO
3. IDENTIFICAÇÃO DO PROBLEMA / DESAFIO TÉCNICO

Otimizar o processo de escoamento da polpa de minério através da aplicação de tubulações com diâmetros diferentes.

1. OBJETIVO

Este projeto apresenta a comparação da vazão da polpa de minério através de tubulações de diâmetros distintos, 24 e 26 polegadas, a fim de utilizar estes resultados e verificar em que os diâmetros citados influenciam na eficiência do processo.

1.  DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO

Segundo Pereira et. al. (2013), o sistema dutoviário é aquele que  é realizado através de tubulações ou dutos utilizando-se da gravidade ou pressão sobre o produto a ser transportado.

O sistema de transporte dutoviario utilizado na mineração é conhecido como mineroduto, este sistema utiliza-se da mistura de algum liquido com o composto granular do minério, na formação de polpa que será transportada pelo tubo (Chaves 2002).

1. Vazão

A vazão pode ser definida como a quantidade volumétrica ou mássica de um fluido que passa através de uma tubulação ou canal por unidade de tempo (Santos 2010).

Ribeiro (2003) acrescenta que um determinado produto expresso em massa ou volume e que for conduzido em função do tempo, é definido como vazão. Segundo este mesmo autor, a vazão pode ser classificada em dois tipos: Mássica e volumétrica.

A vazão também pode ser obtida pelo resultado da multiplicação da área seccional pela média da velocidade do fluido:[pic 1]

5.2. Comparações de vazão conforme o diâmetro da tubulação do mineroduto

Para a comparação da vazão foi utilizada como referência os valores do diâmetro da tubulação, velocidade da polpa e quantidade de minério transportado por ano do sistema Minas- Rio da empresa Anglo American Brazil.

5.2.1. Dados de Referência

• Tubulação de 24 polegadas (Vazão= 4,66736*10-4m3/s)
• Tubulação de 26 polegadas (Vazão=5,1354*10-4 m3/s)

No anexo 1 segue as formulas utilizadas para calcular as vazões das tubulações de 24 e 26 polegadas. (Portal Metalica, 2014)

5.2.2. Programa em Scilab

Com o objetivo de facilitar e melhorar o processo, foi criado um programa em scilab que calcula a vazão de tubulações com diâmetros distintos. Em anexo segue este programa que mostra a vazão final da polpa de minério na tubulação (anexo 2).

1. CONCLUSÃO

Com base nos relatos da confecção do sistema dutoviario Minas-Rio, é citado que o emprego de tubos com menor diâmetro é utilizado em descidas de serra visando que o comportamento da polpa neste momento é de um aumento na velocidade, conforme pode ser deduzido utilizando-se a formula de vazão supracitada. Este aumento da velocidade conjugado a atuação da gravidade resultara em um escoamento com mais facilidade ao longo do percurso, assim reduzindo o esforço empregado pelas estações de bombeamento. Com um simples dimensionamento no projeto pode-se ter uma eficiência maior e um menor desgaste das bombas utilizadas no processo.

1. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

CHAVES, A. P., Teoria e prática do tratamento de minérios. 2002, volume 1. São Paulo: Signus editora. Pag. 141.

PORTAL METALICA. Sistema Minas Rio maior mineroduto do mundo está sendo construído no Brasil. Disponível em:

PEREIRA, D. M. (Prof.) et. al., Apostila de Sistemas de Transporte, 2013, Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Departamento de transportes. Disponível em: . Acesso em 19 set. 2014.