Exportação concluída — 

Inovação Tecnológica no Processo de Cominuição da Pelotização: Substituição da Moagem a Úmido Por Multiprensagem a Umidade Natural

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Vianna, Igor Quaresma
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado Profissional em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
Centro Tecnológico
UFES
Programa de Pós-graduação em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufes.br/handle/10/15141
Resumo: The pelletizing process of Vale S.A.'s pelletizing plants is composed of different unit operations, among them, the comminution, or fragmentation, of iron ore particles, traditionally carried out by wet ball mills, known to have low energy efficiency, and highpressure grinding roll (HPGR), commonly associated with higher fragmentation efficiency equipment. Due to the operation of a wet grinding, dewatering operations such as thickening and filtration are necessary to adjust the moisture of the particles for the agglomeration process. The development of dry or natural moisture grinding routes can simplify the pelletizing process, promoting opportunities for gains such as reduction of operating expenses, environmental gains and reduction of risks associated with pumping and transport of pulps. The present work analyzed on a pilot scale the replacement of the traditional route by the route performed by multiple pressings, analyzing its application potential in Vale S.A.'s Plants 1 and 2. The results of the new route demonstrated a 53% reduction in operating expenses, environmental benefits with the reduction of 457,250 l of water, which represents the elimination of new water consumption in the comminution process, 89,292 l of lubricating oil, 6,480 kg of mineral grease and 29,760 MWh of electricity per year, equivalent to 98,4, 66,7 and 18,3% reduction, respectively. The fired pellets of the new route showed good compressive strength and a minor abrasion increase, demonstrating viability regarding their physical quality. On the other hand, there was a slight loss of metallurgical quality (lower metallization and reducibility) that may be associated with a lower moisture of the green pellets (necessary for the formation of the pellets of the new route), and greater degradation after reduction, which can be addressed in a greater degree of deepening in future studies, to increase the reliability and attractiveness of this new route of comminution.
id UFES_8d0cf478a0fdf0ed97ca242165aff67a
oai_identifier_str oai:repositorio.ufes.br:10/15141
network_acronym_str UFES
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository_id_str
spelling Inovação Tecnológica no Processo de Cominuição da Pelotização: Substituição da Moagem a Úmido Por Multiprensagem a Umidade Naturaltitle.alternativeMoagemcominuiçãohpgrmoinho de bolaseficiência energéticapelotizaçãosustentabilidadesubject.br-rjbnEngenharia SanitáriaThe pelletizing process of Vale S.A.'s pelletizing plants is composed of different unit operations, among them, the comminution, or fragmentation, of iron ore particles, traditionally carried out by wet ball mills, known to have low energy efficiency, and highpressure grinding roll (HPGR), commonly associated with higher fragmentation efficiency equipment. Due to the operation of a wet grinding, dewatering operations such as thickening and filtration are necessary to adjust the moisture of the particles for the agglomeration process. The development of dry or natural moisture grinding routes can simplify the pelletizing process, promoting opportunities for gains such as reduction of operating expenses, environmental gains and reduction of risks associated with pumping and transport of pulps. The present work analyzed on a pilot scale the replacement of the traditional route by the route performed by multiple pressings, analyzing its application potential in Vale S.A.'s Plants 1 and 2. The results of the new route demonstrated a 53% reduction in operating expenses, environmental benefits with the reduction of 457,250 l of water, which represents the elimination of new water consumption in the comminution process, 89,292 l of lubricating oil, 6,480 kg of mineral grease and 29,760 MWh of electricity per year, equivalent to 98,4, 66,7 and 18,3% reduction, respectively. The fired pellets of the new route showed good compressive strength and a minor abrasion increase, demonstrating viability regarding their physical quality. On the other hand, there was a slight loss of metallurgical quality (lower metallization and reducibility) that may be associated with a lower moisture of the green pellets (necessary for the formation of the pellets of the new route), and greater degradation after reduction, which can be addressed in a greater degree of deepening in future studies, to increase the reliability and attractiveness of this new route of comminution.O processo de pelotização das usinas de pelotização da Vale S.A. é composto por diferentes operações unitárias, dentre elas, a cominuição, ou fragmentação, das partículas de minério de ferro, realizada tradicionalmente por moinhos de bolas a úmido, conhecidos por apresentarem baixa eficiência energética, e a prensa de rolos de alta pressão (HPGR, do inglês high pressure grinding roll), comumente associada a equipamentos de maior eficiência de fragmentação. Em virtude da operação de uma moagem a úmido, operações de desaguagem como espessamento e filtragem são necessárias para adequar a umidade das partículas para o processo de aglomeração. O desenvolvimento de rotas de cominuição à umidade natural são capazes de simplificar o processo de pelotização, promovendo oportunidades de ganhos como redução de gastos operacionais, ganhos ambientais e redução de riscos associados ao bombeamento e ao transporte de polpas. O presente trabalho analisou em escala piloto a substituição da rota tradicional pela rota realizada por múltiplas prensagens, avaliando seu potencial de aplicação nas Usinas 1 e 2 da Vale S.A. na Unidade Industrial Tubarão, em Vitória, ES. Os resultados da nova rota demonstraram uma diminuição de 53% dos gastos operacionais, benefícios ambientais com a redução anual de 457.250 l de água, o que representa a eliminação do consumo de água nova no processo de cominuição, 89.292 l de óleo lubrificante, 6.480 kg de graxa mineral e 29.760 MWh de energia elétrica, equivalentes a 98,4, 66,7 e 18,3% de redução, respectivamente. As pelotas queimadas da nova rota apresentaram boa resistência à compressão e pequeno aumento da abrasão, demonstrando viabilidade quanto à qualidade física destas. Por outro lado, houve pequena perda de qualidade metalúrgica (menor metalização e redutibilidade) que pode estar associada a uma menor umidade das pelotas cruas (necessária para formação das pelotas da nova rota) e maior degradação após redução, tópico este que pode ser endereçado com maior grau de aprofundamento em estudos futuros, de modo a elevar a confiabilidade e atratividade desta nova rota de cominuição.Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado Profissional em Engenharia e Desenvolvimento SustentávelCentro TecnológicoUFESPrograma de Pós-graduação em Engenharia e Desenvolvimento SustentávelCunha, Carla Cesar Martinshttps://orcid.org/0000000298378807http://lattes.cnpq.br/4872949979695909https://orcid.org/http://lattes.cnpq.br/6984562798673217Felipe, Ednilson Silvahttps://orcid.org/0000000241472069http://lattes.cnpq.br/4003290201240274Athayde, Mayconhttps://orcid.org/0000-0003-0025-0352http://lattes.cnpq.br/9009032455641594Vianna, Igor Quaresma2024-05-30T00:50:01Z2024-05-30T00:50:01Z2021-09-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfhttp://repositorio.ufes.br/handle/10/15141porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2024-10-24T10:24:06Zoai:repositorio.ufes.br:10/15141Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082024-10-24T10:24:06Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
dc.title.none.fl_str_mv Inovação Tecnológica no Processo de Cominuição da Pelotização: Substituição da Moagem a Úmido Por Multiprensagem a Umidade Natural
title.alternative
title Inovação Tecnológica no Processo de Cominuição da Pelotização: Substituição da Moagem a Úmido Por Multiprensagem a Umidade Natural
spellingShingle Inovação Tecnológica no Processo de Cominuição da Pelotização: Substituição da Moagem a Úmido Por Multiprensagem a Umidade Natural
Vianna, Igor Quaresma
Moagem
cominuição
hpgr
moinho de bolas
eficiência energética
pelotização
sustentabilidade
subject.br-rjbn
Engenharia Sanitária
title_short Inovação Tecnológica no Processo de Cominuição da Pelotização: Substituição da Moagem a Úmido Por Multiprensagem a Umidade Natural
title_full Inovação Tecnológica no Processo de Cominuição da Pelotização: Substituição da Moagem a Úmido Por Multiprensagem a Umidade Natural
title_fullStr Inovação Tecnológica no Processo de Cominuição da Pelotização: Substituição da Moagem a Úmido Por Multiprensagem a Umidade Natural
title_full_unstemmed Inovação Tecnológica no Processo de Cominuição da Pelotização: Substituição da Moagem a Úmido Por Multiprensagem a Umidade Natural
title_sort Inovação Tecnológica no Processo de Cominuição da Pelotização: Substituição da Moagem a Úmido Por Multiprensagem a Umidade Natural
author Vianna, Igor Quaresma
author_facet Vianna, Igor Quaresma
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Cunha, Carla Cesar Martins
https://orcid.org/0000000298378807
http://lattes.cnpq.br/4872949979695909
https://orcid.org/
http://lattes.cnpq.br/6984562798673217
Felipe, Ednilson Silva
https://orcid.org/0000000241472069
http://lattes.cnpq.br/4003290201240274
Athayde, Maycon
https://orcid.org/0000-0003-0025-0352
http://lattes.cnpq.br/9009032455641594
dc.contributor.author.fl_str_mv Vianna, Igor Quaresma
dc.subject.por.fl_str_mv Moagem
cominuição
hpgr
moinho de bolas
eficiência energética
pelotização
sustentabilidade
subject.br-rjbn
Engenharia Sanitária
topic Moagem
cominuição
hpgr
moinho de bolas
eficiência energética
pelotização
sustentabilidade
subject.br-rjbn
Engenharia Sanitária
description The pelletizing process of Vale S.A.'s pelletizing plants is composed of different unit operations, among them, the comminution, or fragmentation, of iron ore particles, traditionally carried out by wet ball mills, known to have low energy efficiency, and highpressure grinding roll (HPGR), commonly associated with higher fragmentation efficiency equipment. Due to the operation of a wet grinding, dewatering operations such as thickening and filtration are necessary to adjust the moisture of the particles for the agglomeration process. The development of dry or natural moisture grinding routes can simplify the pelletizing process, promoting opportunities for gains such as reduction of operating expenses, environmental gains and reduction of risks associated with pumping and transport of pulps. The present work analyzed on a pilot scale the replacement of the traditional route by the route performed by multiple pressings, analyzing its application potential in Vale S.A.'s Plants 1 and 2. The results of the new route demonstrated a 53% reduction in operating expenses, environmental benefits with the reduction of 457,250 l of water, which represents the elimination of new water consumption in the comminution process, 89,292 l of lubricating oil, 6,480 kg of mineral grease and 29,760 MWh of electricity per year, equivalent to 98,4, 66,7 and 18,3% reduction, respectively. The fired pellets of the new route showed good compressive strength and a minor abrasion increase, demonstrating viability regarding their physical quality. On the other hand, there was a slight loss of metallurgical quality (lower metallization and reducibility) that may be associated with a lower moisture of the green pellets (necessary for the formation of the pellets of the new route), and greater degradation after reduction, which can be addressed in a greater degree of deepening in future studies, to increase the reliability and attractiveness of this new route of comminution.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-09-03
2024-05-30T00:50:01Z
2024-05-30T00:50:01Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/handle/10/15141
url http://repositorio.ufes.br/handle/10/15141
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv Text
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado Profissional em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
Centro Tecnológico
UFES
Programa de Pós-graduação em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado Profissional em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
Centro Tecnológico
UFES
Programa de Pós-graduação em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron:UFES
instname_str Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron_str UFES
institution UFES
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
repository.mail.fl_str_mv riufes@ufes.br
_version_ 1834479075767353344