Avaliação de benefícios de sistema avançado de controle em um circuito industrial de moagem

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Costa, Pâmela Karem
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
• Palavras-chave em Português: Processamento de minerias metálicos; Classificação de minerais; Controle de processos; Controle preditivo; Moagem; Process optimization; Iron ore; Grinding; Comminution; Advanced process control
• Link de acesso: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3134/tde-29042026-103120/

O minério de ferro é um insumo essencial para a indústria global e sua mineração permanece indispensável mesmo diante de crises climáticas, econômicas e sociais. O processo de moagem, que representa uma parcela significativa do consumo energético em usinas de beneficiamento, impacta diretamente a qualidade do produto e os custos de produção. A implementação de estratégias como o Controle Avançado de Processo (Advanced Process Control - APC) surge como uma solução promissora para otimizar parâmetros do processamento mineral, aumentando a eficiência e a estabilidade operacional. O objetivo deste trabalho foi quantificar as melhorias operacionais alcançadas após a implementação de um sistema APC na moagem em moinho de bolas da usina de beneficiamento de minério de ferro da Mineração Usiminas. A avaliação foi baseada em um teste ON/OFF realizado durante 67 dias, no qual dados operacionais foram obtidos para períodos com o sistema APC ativado e desativado. O conjunto de dados foi segmentado em diferentes cenários operacionais e analisado com suporte de testes estatísticos. Os resultados mostram melhorias significativas tanto na estabilidade quanto na produtividade do circuito. No cenário mais favorável, observou-se uma redução de até 63% na variabilidade da densidade de polpa de alimentação dos hidrociclones, um aumento na vazão média de minério do circuito de 541 para 571 t/h e uma redução de mais de 5% no consumo específico de energia. Além disso, verificou-se a redução de eventos de transbordo de polpa, refletindo maior estabilidade operacional e eficiência global do sistema. Assim, este trabalho não apenas contribui com uma revisão teórica detalhada sobre o tema, mas também apresenta um estudo aplicado em escala industrial, demonstrando os benefícios concretos da implementação de sistema APC em operações de moagem no setor mineral.