Sintonia do controlador PID da malha de densidade do espessador de produto da usina de Carajás

Autor(es): MOREIRA, Vinícius da Silva
Resumo: Espessadores são amplamente utilizados na mineração, onde possuem a função de adequar o percentual de sólidos da polpa de minério para o processo seguinte e também de recuperar água para reutilização no processo. Na usina de Carajás o minério espessado é filtrado antes de ser comercializado, enquanto a água recuperada é alimentada novamente no processo. A principal variável de saída de um espessador é a densidade dos sólidos do underflow, pois a partir dela verifica-se se o equipamento está cumprimento sua função (adensar o minério). Dada a importância de se trabalhar dentro de parâmetros pré-definidos de densidade de underflow, usualmente malhas de controle PID/PI são utilizadas para reduzir o tempo necessário para atingir a densidade desejada a partir da variação da velocidade da bomba. No caso da usina de Carajás, filtragens são os processos subsequentes ao espessador, dessa forma aumentar o tempo de operação da densidade do underflow em valores próximos ao set point confere ganhos de produtividade e redução de umidade dos filtros. Os ganhos se prolongam ao pátio de estocagem (aumento de segurança dada ao aumento de estabilidade da pilha quando o minério é menos úmido), aumento da carga média dos vagões e redução de custo na pelotização. Dessa forma, este trabalho apresenta os efeitos de cada uma dos parâmetros do controlador PID visando auxiliar modificações futuras. Além disso, a partir de testes em malha aberta, é realizada a sintonia do controlador PID da malha de densidade espessador. Assim, é reduzida a integral do erro absoluto (IAE) para a variação de set point. Reduzir o tempo de operação da bomba saturada é outro objetivo da sintonia. Todos os objetivos foram alcançados, porém observou-se que o processo possui natureza não-linear, mostrando que para cada ponto de operação há uma função de transferência diferente que rege o processo.
Ano: 2020
Páginas: 51 f.
Ano de publicação: 2021
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Curso: Especialização em Beneficiamento Mineral