Usinagem e soldage mig

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Fernanda Soares Reis PROPOSTAS METODOLÓGICAS PARA QUANTIFICAÇÃO MÁSSICA DE PILHAS DE MINÉRIO DE FERRO Belo Horizonte 2011

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Apostila de soldagem e usinagem mig tig.

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  • Fernanda Soares Reis

    PROPOSTAS METODOLGICAS PARA QUANTIFICAO MSSICA DE

    PILHAS DE MINRIO DE FERRO

    Belo Horizonte

    2011

  • Fernanda Soares Reis

    PROPOSTAS METODOLGICAS PARA QUANTIFICAO MSSICA DE

    PILHAS DE MINRIO DE FERRO

    Monografia apresentada ao Curso de

    Especializao em Engenharia de Recursos

    Minerais da Universidade Federal de

    Minas Gerais - UFMG para a obteno do

    ttulo de Especialista em Engenharia de

    Recursos Minerais.

    Orientador: Prof. Cludio Lcio Lopes Filho

    Belo Horizonte

    2011

  • Ao Senhor e salvador da minha vida, Jesus.

    Ao meu saudoso pai, Antnio.

  • AGRADECIMENTOS

    Agradeo minha famlia e amigos pelo apoio e compreenso.

    Agradeo aos professores do Curso de Especializao em Engenharia de Recursos

    Minerais e em especial ao professor orientador Cludio Lcio por sua disponibilidade,

    sugestes, discusses e colaboraes enriquecedoras para esta monografia.

  • RESUMO

    No processo de contabilizao dos estoques das mineradoras de ferro o estoque contbil

    das pilhas ajustado por meio da medio do estoque fsico. O estoque fsico

    estimado realizando uma medio topogrfica e convertendo-se os valores de volume

    obtidos em massa utilizando-se a densidade aparente da pilha.

    Este estudo tem como objetivo descrever as metodologias mais utilizadas atualmente

    para a determinao da geometria e estimao da massa de pilhas de minrio de ferro,

    indicando, na viso da autora, os principais benefcios, restries e dificuldades na

    aplicao destes mtodos. Este trabalho visa, tambm, descrever as principais variveis

    que influenciam a determinao da massa das pilhas e apresentar metodologias para

    estimar a densidade aparente em pilhas com o objetivo de contabilizar mais

    precisamente o estoque fsico das pilhas de minrio de ferro.

    PALAVRAS-CHAVE

    Estoque fsico, estoque contbil, medio topogrfica, densidade aparente, pilhas de

    minrio.

  • ABSTRACT

    In the process of stock inventory of iron ore mines, the accountable stock is adjusted by

    measuring the physical stock. The volumetric physical stock is estimated by

    topographic procedures and converting the values obtained into mass using the ore pile

    bulk density.

    This study aims to describe nowadays most used methods to assess the geometry and to

    estimate the mass of iron ore piles and to show the author's view about the benefits,

    constraints and difficulties in applying these methods. This work also aims to describe

    the main variables that influence the determination of pile mass and to present other

    methodologies to estimate the bulk density of piles for measuring the physical stock

    piles of iron ore more precisely.

    KEYWORDS

    Accountable stock, physical stock, topographic measurements and bulk density, ore

    piles.

  • LISTA DE GRFICOS

    Grfico 3.1 Ajuste contbil em toneladas ................................................................. 16

    Grfico 3.2 Ajuste contbil em reais ......................................................................... 16

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura 4.1 Representao do processo de conciliao de estoques ........................... 18

    Figura 5.1 Estao total ........................................................................................... 19

    Figura 5.2 Representao, em planta, da pilha regular ............................................. 21

    Figura 5.3 Representao, em planta, da pilha irregular ............................................ 22

    Figura 5.4 Representao, em planta, da pilha muito irregular .................................. 23

    Figura 5.5 Scanner a laser ........................................................................................ 24

    Figura 6.1 Determinao do ponto de amostragem .................................................. 30

    Figura 6.2 Locao do ponto de amostragem ............................................................ 30

    Figura 6.3 Nivelando a rea ..................................................................................... 31

    Figura 6.4 Gabarito ................................................................................................. 31

    Figura 6.5 Cavando o poo ...................................................................................... 31

    Figura 6.6 Retirando o material ............................................................................... 31

    Figura 6.7 Retirando o material ................................................................................ 32

    Figura 6.8 Acondicionando o material ...................................................................... 32

    Figura 6.9 Material acondicionado ........................................................................... 32

    Figura 6.10 Pesagem do material .............................................................................. 32

    Figura 6.11 Revestindo o poo com plstico ............................................................. 33

    Figura 6.12 Colocando gua na proveta .................................................................... 33

    Figura 6.13 Vertendo a gua da proveta no poo ...................................................... 33

    Figura 6.14 Controle da gua vertida no poo ........................................................... 33

    Figura 6.15 Controle da gua vertida no poo ........................................................... 33

    Figura 6.16 Poo cheio de gua ............................................................................... 34

    Figura 6.17 Poo cheio de gua ................................................................................ 34

    Figura 6.18 Formao das bancadas ........................................................................ 35

    Figura 6.19 Formao das bancadas ........................................................................ 35

    Figura 6.20 Preparao da bancada (capitel) ............................................................ 35

    Figura 6.21 Preparao da bancada (capitel) ............................................................ 35

    Figura 6.22 Volume do cilindro de amostras ........................................................... 36

    Figura 6.23 Espaamento entre as amostras ............................................................. 36

    Figura 6.24 Lminas para coleta de amostras............................................................ 37

    Figura 6.25 Exemplo de volumetria da pilha antes da retomada ................................ 39

  • Figura 6.26 Exemplo de volumetria da pilha aps a retomada .................................. 39

    Figura 6.27 Diferena entre os volumes inicial e final da pilha, correspondente ao

    volume total embarcado .............................................................................................. 39

    Figura 6.28 Pilha em sua fase inicial ........................................................................ 40

    Figura 6.29 Pilha final .............................................................................................. 41

    Figura 6.30 Retroescavadeira abrindo uma trincheira ............................................... 43

    Figura 6.31 Material bem compactado ...................................................................... 43

    Figura 6.32 Nivelamento desejado no fundo da trincheira ........................................ 43

    Figura 6.33 Exemplo de medies topogrficas de trincheiras .................................. 43

    Figura 6.34 Exemplo de resultados de medies topogrficas de trincheiras ............. 43

  • SUMRIO

    1. Introduo .............................................................................................................. 12

    2. Objetivos ................................................................................................................ 14

    3. Relevncia ............................................................................................................. 15

    4. Processo de conciliao de estoques ........................................................................ 17

    5. Mtodo de determinao da geometria de uma pilha de minrio de ferro ................. 19

    5.1 Medies topogrficas das pilhas utilizando estao total ...................................... 19

    5.1.1 Descrio do procedimento para execuo da medio com estao total ........... 20

    5.2 Medies topogrficas das pilhas utilizando scanner a laser .................................. 23

    5.2.1 Descrio do procedimento para execuo da medio com scanner a laser ........ 24

    6. Mtodos de determinao da massa de uma pilha de minrio de ferro ..................... 26

    6.1 Fator de converso da volumetria das pilhas de minrio de ferro em massa .......... 26

    6.2 Principais fatores que influenciam a determinao de massa das pilhas ................. 26

    Compactao ................................................................................................... 27

    Umidade .......................................................................................................... 27

    Mtodo de formao das pilhas........................................................................ 27

    Qualidade do material estocado ....................................................................... 28

    Materiais estocados na mesma pilha ................................................................ 28

    6.3 Mtodos utilizados atualmente para determinao da densidade aparente .............. 28

    6.3.1 Amostragem de pilhas de minrio para determinao de densidade aparente

    utilizando o mtodo de cilindro de amostra e o mtodo de preenchimento com gua ou

    areia ............................................................................................................................ 29

    6.3.2 Mtodo de preenchimento com gua ou areia ..................................................... 30

    6.3.3 Mtodo do cilindro de amostra ........................................................................... 34

    6.3.4 Consideraes .................................................................................................... 37

    6.3.5 Mtodo da retomada ........................................................................................... 38

    6.3.6 Mtodo do empilhamento ................................................................................... 40

    6.3.7 Consideraes .................................................................................................... 41

    6.3.8 Mtodo da abertura de trincheiras ....................................................................... 42

    6.3.9 Consideraes .................................................................................................... 44

  • 7. Proposta de metodologia para determinao da densidade aparente das pilhas de

    minrio de ferro .......................................................................................................... 45

    7.1 Procedimento para execuo do mtodo de empilhamento e recuperao total ...... 46

    7.2 Outro procedimento para determinao da densidade aparente .............................. 47

    8. Concluses .............................................................................................................. 48

    9. Referncias bibliogrficas ....................................................................................... 50

  • 12

    1. INTRODUO

    Com o aumento da populao mundial e o desenvolvimento tecnolgico cada vez

    maior a influncia dos minerais sobre a vida e o desenvolvimento de um pas, tornando

    necessria uma maior quantidade destes para atender as crescentes necessidades da

    sociedade.

    A minerao de ferro um dos maiores exemplos. Esta atividade tem demonstrado ao

    longo dos ltimos anos elevados nveis de crescimento de produo e de valorizao do

    produto, consequentes de uma crescente demanda. O minrio de ferro, como insumo

    essencial na fabricao do ao, est presente em todas as reas da sociedade moderna.

    Como a maioria dos bens minerais, o minrio de ferro necessita ser beneficiado para

    que haja a transformao do mineral bruto, tal como extrado na lavra, em produtos com

    qualidade controlada e constante, atendendo s especificaes dos demais setores

    industriais.

    O tratamento ou beneficiamento de minrios tem trs objetivos fundamentais:

    adequar a granulometria do material lavrado solicitada nas especificaes dos

    clientes;

    promover a liberao do mineral de interesse econmico, utilizando operaes

    de britagem, moagem e classificao;

    adequar as caractersticas qumicas, como o teor de ferro e o teor dos

    contaminantes, por meio de operaes de concentrao.

    Dependendo de suas caractersticas qumicas e fsicas, o material lavrado na mina pode

    se tornar produto final aps processo de classificao ou precisar sofrer processos de

    concentrao nas usinas de beneficiamento.

    O material britado pode alimentar diretamente as usinas de beneficiamento ou pode ser

    estocados em pilhas de homogeneizao.

  • 13

    As pilhas de homogeneizao visam garantir uma alimentao mais homognea e

    controlada nas usinas de beneficiamento. Elas so constitudas pelo minrio lavrado e

    britado que estocado utilizando mtodos de empilhamento e recuperao que

    assegurem melhor homogeneidade deste material.

    Aps o processo de beneficiamento obtm-se os produtos finais que sero

    comercializados separadamente ou blendados visando atender a demanda dos clientes.

    Estes produtos finais so estocados de forma controlada em pilhas de produto.

    As pilhas de produto constituem o chamado estoque e desde ento passam a fazer parte

    do ativo de uma empresa. O desconhecimento detalhado deste material influencia

    diretamente no resultado financeiro da empresa, portanto, faz-se necessrio um

    constante acompanhamento qualitativo e tambm quantitativo deste estoque visando um

    bom controle contbil.

  • 14

    2. OBJETIVOS

    Os objetivos deste estudo so:

    descrever as metodologias mais utilizadas atualmente para determinar a

    geometria e estimar a massa de pilhas de minrio de ferro ;

    expor a viso da autora sobre os principais benefcios, restries e dificuldades

    na aplicao destes mtodos;

    descrever as principais variveis que influenciam na determinao da massa das

    pilhas;

    apresentar metodologias para estimar a densidade aparente em pilhas com o

    objetivo de contabilizar mais precisamente o estoque fsico das pilhas de minrio de

    ferro.

  • 15

    3. RELEVNCIA

    Todo o material, que constitui as pilhas de produto, pesado antes de ser estocado e

    pesado quando carregado para ser entregue aos clientes. Este material somado ao

    estoque do ms anterior, oferece um indicativo do estoque fsico atual de uma

    mineradora.

    Porm, devido a diversos fatores como umidade, erros de pesagem das balanas,

    compactao, arraste de material, entre outros; este indicativo, conhecido como estoque

    contbil, muitas vezes no corresponde ao estoque fsico existente nos ptios de

    produto.

    A fim de controlar a massa real de material estocado visando uma correta contabilizao

    dos seus ativos, muitas mineradoras de ferro utilizam a medio topogrfica para

    determinao volumtrica dos seus estoques. Atualmente, esta a metodologia aceita

    pelos rgos internacionais que auditam e certificam as empresas de minerao para

    garantir a veracidade de suas reservas e estoques nas bolsas de valores.

    Entretanto, para realizar a conciliao entre o estoque fsico e o contbil necessrio

    transformar o volume medido topograficamente em massa, considerando a densidade do

    material na pilha.

    As diversas metodologias utilizadas atualmente nas mineradoras para determinao da

    densidade em pilhas apresentam deficincias, gerando diferenas durante o processo de

    conciliao, podendo comprometer a determinao dos estoques e contabilizao da

    produo.

    Nos grficos 3.1 e 3.2, pode-se verificar os ajustes de estoque em toneladas e valores

    monetrios (R$) realizados no perodo de agosto de 2008 a Julho de 2009 em uma

    unidade operacional de uma grande mineradora. Nota-se que as somas envolvidas neste

    processo podem chegar a milhes de reais.

  • 16

    (284.669,00)

    82.511,0038.300,79

    (56.936,00)

    379.753,00

    (34.629,00)

    (404.271,00)

    (224.898,00)

    (34.620,66)

    195.974,00

    -500.000,00

    -400.000,00

    -300.000,00

    -200.000,00

    -100.000,00

    0,00

    100.000,00

    200.000,00

    300.000,00

    400.000,00

    500.000,00

    ago/08 set/08 out/08 jan/09 fev/09 mar/09 abr/09 mai/09 jun/09 jul/09

    (Toneladas)

    Grfico 3.1: Ajuste contbil em toneladas.

    .

    (1.785.839,00)

    5.412.459,006.129.158,00

    (3.399.981,00)

    18.848.561,00

    (2.474.619,00)

    (15.933.707,83)

    (7.577.000,00)

    (2.202.502,49)

    265.790,42

    -20.000.000,00

    -15.000.000,00

    -10.000.000,00

    -5.000.000,00

    0,00

    5.000.000,00

    10.000.000,00

    15.000.000,00

    20.000.000,00

    25.000.000,00

    ago/08 set/08 out/08 jan/09 fev/09 mar/09 abr/09 mai/09 jun/09 jul/09

    (Reais)

    Grfico 3.2: Ajuste contbil em reais.

    .

    Os valores do ajuste contbil em reais foram calculados considerando a tonelada

    ajustada de cada produto multiplicada pelo preo corrente daquele produto no ms em

    questo.

  • 17

    4. PROCESSO DE CONCILIAO DE ESTOQUE

    No balano patrimonial de qualquer empresa, um fator de grande importncia e que

    influencia diretamente a avaliao do seu ativo so os bens que esta possui. Entende-se

    por bens os itens teis, capazes de satisfazer as necessidades das pessoas e das

    empresas. Se eles tm forma fsica denominam-se bens tangveis. Tm-se como

    exemplos os veculos, imveis, estoques de mercadorias, valores em espcie, mveis e

    utenslios, ferramentas, etc.

    Os estoques, como bens tangveis, requerem um bom controle contbil, j que so

    cruciais na determinao da real sade financeira de uma empresa. Na minerao, este

    processo de contabilizao dos estoques acontece em dois momentos: geralmente,

    depois de produzido, o minrio pesado e estocado em ptios de produto at sua total

    recuperao e expedio para os clientes finais; a massa produzida, somada ao estoque

    que j existia anteriormente menos o que foi expedido indica o estoque contbil naquele

    perodo.

    Porm, fatores como incertezas nos instrumentos de medio, balana de produo e

    balana de carregamento; diferena de umidade entre o minrio produzido e o expedido,

    perdas elicas e por arraste comprometem a determinao do estoque contbil que

    ento, pode no representar o estoque realmente presente nos ptios de produto, ou seja,

    o estoque fsico.

    Portanto, torna-se necessrio um segundo procedimento no processo de contabilizao

    dos estoques na minerao, que consiste em medir o estoque fsico e concili-lo ao

    estoque contbil.

    O processo de determinao do estoque fsico realizado com a determinao da

    geometria da pilha por medio topogrfica. Para realizar a conciliao, o volume

    topogrfico convergido em massa utilizando um fator conhecido como densidade

    aparente ou a granel.

    De posse do valor do estoque contbil e do estoque fsico possvel realizar o processo

    de conciliao entre estes estoques conforme representado na figura 4.1. Sendo o

  • 18

    estoque fsico, estimado pelo volume medido e a densidade aparente, maior que o

    estoque contbil, calculado pela relao entre produo e expedio, ocorre um ajuste

    positivo, ou seja, h um acrscimo no estoque contbil da empresa. Sendo o estoque

    fsico menor que o estoque contbil ocorre um ajuste negativo, ou seja, h um

    decrscimo no estoque contbil da empresa.

    Figura 4.1: Representao do processo de conciliao de estoques.

  • 19

    5. MTODOS DE DETERMINAO DA GEOMETRIA DE UMA PILHA DE

    MINRIO DE FERRO

    Segundo A - Cavalcanti (2009) a determinao da geometria das pilhas de produto

    realizada por meio de medies topogrficas. Nos levantamentos topogrficos, so

    coletadas as coordenadas georeferenciadas (X, Y, Z) de diversos pontos. Com a nuvem

    de pontos coletados possvel produzir informaes planimtricas e altimtricas,

    gerando plantas cadastrais, curvas de nvel, perfis longitudinas e sees tranversais.

    Tambm possvel gerar superfcies tridimensionais, executar clculos de volume e

    modelar estruturas, que permitem reproduzir com fidelidade e preciso o volume das

    pilhas.

    Os equipamentos topogrficos utilizados para execuo destes servios so, geralmente,

    estaes totais terrestres e geodsicas de alta preciso e scanner a laser.

    5.1 Medies topogrficas de pilhas utilizando estao total

    Almeida (2010) descreve que a estao total eletrnica (figura 5.1) um distancimetro

    acoplado a um teodolito eletrnico, equipado com cartes magnticos ou outro sistema

    de armazenamento e transferncia de dados e um microprocessador que

    automaticamente monitora o estado de operao do instrumento. Os cartes de

    armazenamento eliminam as tradicionais cadernetas de campo.

    Figura 5.1: Estao total. (Manfra, 2011).

  • 20

    5.1.1 Descrio do procedimento para execuo da medio com estao total

    Segundo Almeida (2010), para realizar o levantamento topogrfico utilizando a estao

    total deve-se determinar o tipo da pilha que ser medida. A estao total deve ser

    instalada num ponto topogrfico de coordenadas conhecidas. Aps ligar o GPS deve-se

    seguir a rotina especfica para medio com o mesmo, objetivando ajustar e orientar o

    equipamento nas coordenadas locais do ptio.

    Durante o levantamento topogrfico, o basto, que contm um prisma em sua

    extremidade superior, deve ser posicionado exatamente sobre o ponto que ser

    levantado, com seu lado de reflexo direcionado ao aparelho e mantido rigorosamente

    na vertical. Aps cada srie de leitura, deve-se posicionar o equipamento em outro

    ponto para novas leituras e repetir esta operao at concluir todo levantamento.

    Finalizado o trabalho de campo, os dados so transferidos do equipamento para o

    computador utilizando software especfico, que ir desenhar/ plotar as curvas de nvel e

    determinar a rea e o volume das pilhas.

    Conforme o mtodo de empilhamento e retomada utilizado pela mineradora as pilhas

    apresentam geometria que podem ser classificadas como regular, irregular e muito

    irregular.

    - Para pilha regular

    Deve-se identificar a pilha no equipamento estao total e levantar todos os detalhes que

    melhor caracterize a pilha, considerando, aproximadamente, 10 metros como distncia

    mxima entre os pontos utilizados no levantamento (p, crista, pontos de nvel).

    Conforme demonstrado na figura 5.2, este levantamento permitir representar em planta

    a pilha, identificando-a por pontos e linhas com cotas altimtricas.

  • 21

    Figura 5.2: Representao, em planta, da pilha regular. (Almeida, 2010).

    - Para pilha irregular

    Deve-se executar o mesmo procedimento da pilha regular, considerando, porm, 5

    metros, aproximadamente, como distncia mxima entre os pontos utilizados no

    levantamento (ps, crista, pontos de nvel).

    Como se pode verificar na figura 5.3, este levantamento permitir representar em planta

    a pilha, identificando-a por pontos e linhas com cotas altimtricas.

    PRODUTO: HTFA A4650

    VOLUME: 4.945 m

    REA: 1.120 m

    N PONTOS: 158

    DATA: 10/09/2008

  • 22

    Figura 5.3: Representao, em planta, da pilha irregular. (Almeida, 2010).

    - Para pilha muito irregular

    Deve-se executar o mesmo procedimento da pilha regular, considerando, porm, 3

    metros, aproximadamente, como distncia mxima entre os pontos do levantamento

    topogrfico (ps, crista, pontos de nvel).

    Na figura 5.4 demonstrado um exemplo de representao em planta da medio

    topogrfica de uma pilha muito irregular.

    PRODUTO: SSFT-G1418

    VOLUME: 1.714 m

    REA: 784 m

    N PONTOS: 79

    DATA: 03/09/2008

  • 23

    Figura 5.4: Representao, em planta, da pilha muito irregular. (Almeida, 2010).

    5.2 Medies topogrficas de pilhas utilizando scanner a laser

    Conforme Almeida (2009) o scanner a laser, apresentado na figura 5.5, permite

    determinar a posio espacial de uma grande nuvem de pontos, alm de inferir

    caractersticas superficiais como reflectncia, detalhando em trs dimenses objetos,

    superfcies e estruturas.

    PRODUTO: SFIT-G4954

    VOLUME: 3.049 m

    REA: 1.528 m

    N PONTOS: 361

    DATA: 10/09/2008

  • 24

    Figura 5.5: Scanner a laser (Rocha, 2002).

    5.2.1 Descrio do procedimento para execuo da medio com scanner a laser

    Almeida (2009) descreve que para realizar o levantamento topogrfico utilizando o

    scanner a laser deve-se determinar qual o tipo de pilha que ser medida. Com base nos

    elementos a serem levantados, define-se a quantidade e posio das tomadas a serem

    feitas com o scanner a laser de forma a no deixar reas sombreadas (reas no

    cobertas) no levantamento.

    Aps a instalao e nivelamento do scanner, instala-se um GPS geodsico identificando

    a sua posio referencial em relao ao ponto de referncia do scanner. Deve-se

    informar as coordenadas do GPS no scanner e iniciar o levantamento topogrfico. Este

    procedimento permite a determinao das coordenadas dos pontos escaneados.

    Executam-se ento as tomadas necessrias para concluir o levantamento. Quando o

    levantamento estiver concludo, devem-se recolher os equipamentos (ou apenas o pen

  • 25

    drive coletor), efetuar a transferncia de dados para o computador e executar o

    processamento dos dados coletados utilizando software especfico.

    Visualiza-se o desenho em trs dimenses para verificar a existncia de reas

    sombreadas. Deve-se verificar se foi realizado o mapeamento de todos os elementos

    propostos e repetir os procedimentos de levantamento em campo para eliminar os

    pontos no mapeados. Solucionando os problemas de sombreamento, o volume

    existente no ptio pode ento ser cubado.

  • 26

    6. MTODOS DE DETERMINAO DA MASSA DE UMA PILHA DE

    MINRIO DE FERRO

    No processo de determinao do estoque fsico dos minrios estocados nos ptios de

    produto, a determinao do volume das pilhas no apresenta problemas. Os mtodos de

    medies topogrficas adotados atualmente proporcionam medir o volume das pilhas

    com grande preciso. As dificuldades surgem na transformao dos valores de volume

    em valores de massa, j que a densidade do minrio em uma pilha apresenta diferenas

    que dependem de uma srie de variveis.

    6.1 Fator de converso da volumetria das pilhas de minrio de ferro em massa

    A densidade, tambm conhecida como massa volmica ou massa volumtrica de um

    corpo, definida como a razo entre a massa e o volume desse corpo. Desta forma

    pode-se dizer que a densidade mede o grau de concentrao de massa em determinado

    volume e expressa uma caracterstica fsica deste corpo.

    Devido complexidade da formao e da composio das pilhas de minrio de ferro, o

    fator utilizado para converter o volume da pilha em massa conhecido como densidade

    a granel ou densidade aparente.

    De acordo com a ISO 11323, densidade a granel a massa de uma unidade de volume

    de minrio de ferro ou de ferro esponja, incluindo os espaos preenchidos com o ar

    atmosfrico entre e dentro das partculas. Na prtica industrial, a densidade a granel do

    minrio de ferro expressa como a razo da massa em relao ao volume de um

    recipiente de medida preenchido sob condies especificadas.

    6.2 Principais fatores que influenciam a determinao de massa das pilhas

    Existem diversos fatores que influenciam a determinao da densidade a granel,

    contribuindo para que o estoque contbil nem sempre corresponda ao estoque fsico de

    minrio no ptio.

    Estes fatores so:

    http://pt.wikipedia.org/wiki/Corpo_(f%C3%ADsica)http://pt.wikipedia.org/wiki/Massahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Volume

  • 27

    Compactao

    O minrio de ferro, quando estocado em pilha, apresenta diferentes compactaes. O

    material mais superficial pressiona o material que est na parte inferior da pilha

    diminuindo os espaos vazios entre uma partcula e outra. Com isto, a massa presente

    num dado volume tende a aumentar com a profundidade ou com a altura da pilha,

    alterando assim o valor da densidade. O grau de compactao apresenta tambm uma

    grande influncia na percolao de gua e consequentemente na drenagem da pilha.

    Umidade

    Os processos de produo e beneficiamento de minrio de ferro ocorrem geralmente na

    presena de gua. Os produtos so pesados, mas carregam com eles uma massa

    referente quantidade de gua, ou seja, sua umidade. As balanas das usinas so

    programadas para debitar um percentual desta massa considerando um fator de umidade

    caracterstico daquele material, porm sabe-se que este fator no pode ser considerado

    constante e que isto pode acarretar erros no processo de determinao da massa

    produzida.

    Ao serem estocados no ptio, estes materiais podem ganhar umidade no perodo

    chuvoso, ou perder umidade devido ao escoamento de gua. Este ganho ou perda de

    umidade influenciam na determinao da massa nas balanas de carregamento podendo

    comprometer a determinao da massa de minrio em estoque.

    Mtodo de formao das pilhas

    Os modelos de formao de pilhas mais usuais utilizam empilhadeiras ou caminhes.

    Ao utilizar empilhadeiras, independente do mtodo empregado, a compactao do

    material causada somente pelo peso do prprio material empilhado e por sua queda no

    momento do empilhamento. Fatores como a altura da empilhadeira e a altura da pilha

    devem ser levados em considerao na determinao do grau de compactao e

    consequentemente na densidade aparente.

  • 28

    No caso do empilhamento utilizando caminhes, alm da compactao causada pelo

    prprio empilhamento, deve-se considerar a compactao causada pela presso exercida

    pelos caminhes ao transitar sobre a pilha.

    Qualidade do material estocado

    Os teores de ferro e dos contaminantes influenciam diretamente na determinao da

    densidade do material do estoque, partculas ou pelotas, e consequentemente na

    densidade a granel das pilhas. Quanto maior o teor de ferro maior a densidade.

    Materiais estocados na mesma pilha

    Dentro de uma pilha de minrio de ferro podemos ter variaes causadas pela utilizao

    de ROM com caractersticas geolgicas, qumicas e fsicas diferentes. Estas variaes

    influenciam diretamente no valor da densidade aparente e podem contribuir para que o

    fator medido pelos mtodos usuais no representem fielmente a densidade da pilha.

    Em uma pilha no homognea, a amostragem do material para teste torna-se ainda mais

    complexa. Para determinar a densidade da pilha a partir das amostras coletadas so

    utilizadas as metodologias propostas nas teorias de amostragem, como as discutidas por

    Pierre Gy (1982).

    6.3 Mtodos utilizados atualmente para determinao da densidade aparente

    Segundo Abreu (2009) existem vrios mtodos indicados para a determinao da

    densidade de minrio estocado em pilhas. A escolha do mtodo mais adequado depende

    da caracterstica, localizao, formao, retomada da pilha e das facilidades

    operacionais.

    Em geral, os mtodos adotados consistem basicamente em verificar o volume ocupado

    pela pilha, utilizando os processos discutidos anteriormente, e a massa correspondente a

    este volume. Para a determinao da massa, todo material retirado da pilha deve ser

    pesado em balanas calibradas utilizando procedimentos padronizados.

  • 29

    A densidade aparente a relao entre a massa recuperada e o volume medido:

    333ou,emexpressa,

    m

    t

    dm

    kg

    cm

    g

    volume

    massaDensidade

    6.3.1 Amostragem de pilhas de minrio para determinao de densidade aparente

    utilizando o mtodo de cilindro de amostra e o mtodo de preenchimento com gua

    ou areia

    Abreu (2009) afirma que durante uma operao de expedio, pilhas com grande

    movimentao de material devem ser preparadas formando bancadas onde sero

    coletadas amostras. Essas bancadas devem ter altura e largura mdias de 2 metros,

    cobrindo a maior rea possvel da pilha. As amostras devem ser coletadas uma a

    profundidade de 0,5 metros e outra a 1 metro da superfcie da bancada. Por questes de

    segurana, dependendo das caractersticas da operao e da bancada, as amostras podem

    ser coletas com auxlio de uma retro-escavadeira ou manualmente. Em cada bancada,

    sugere-se retirar um par de amostras a cada 5 metros lineares de comprimento. A

    densidade do material de cada nvel da bancada estimada como a mdia das

    densidades das amostras daquele nvel.

    A massa da pilha ser calculada usando o somatrio do produto do volume de material

    estocado em cada nvel da bancada multiplicado pela densidade mdia daquele nvel,

    considerando todos os nveis da pilha.

    Para pilhas com pouca movimentao onde no possvel fazer as bancadas, devem-se

    retirar amostras em diferentes nveis de profundidade. A primeira amostra deve ser

    retirada ao nvel do solo, a segunda amostra a uma profundidade de 50 cm, a terceira a

    100 cm, a quarta a 150 cm e a quinta amostra a 200 cm de profundidade. Os

    incrementos a cada 0,5 m a partir da superfcie da pilha ficam condicionados altura

    total da pilha. Sugere-se tomar um conjunto de amostras a cada 200 m2 de superfcie da

    pilha.

  • 30

    A densidade de cada nvel da pilha ser a densidade mdia obtida para cada

    profundidade. A massa total determinada para a pilha deve ser o produto do volume

    medido para cada nvel pela densidade mdia obtida para aquele nvel. Para material

    estocado abaixo dos 2 m de profundidade da pilha, a massa ser o produto do volume

    abaixo da linha de 2 m pela densidade mdia da pilha na profundidade de 2 m.

    A amostragem de pilhas permite a determinao precisa de caractersticas qumicas e

    fsicas do material de formao da pilha como tipologia, densidade das partculas e

    teores dos componentes. A densidade a granel, entretanto, no pode ser obtida com

    preciso por estas metodologias. O processo de amostragem utilizado no preserva a

    compactao observada no interior das pilhas e, como j discutido anteriormente, o grau

    de compactao apresenta uma grande influncia na determinao da densidade a

    granel.

    6.3.2 Mtodo de preenchimento com gua ou areia

    Conforme descrito por Abreu (2009), o mtodo consiste em cavar um poo com paredes

    regulares, retirar e pesar o material que o ocupava e ento revestir o poo com um

    plstico e preench-lo com gua de forma a se obter o volume da rea de onde foi

    retirada a massa. No mtodo de preenchimento com areia, o poo preenchido com

    areia em substituio gua.

    Para realizar a medio da densidade aparente utilizando o mtodo de preenchimento,

    deve-se verificar o histrico da formao da pilha e suas caractersticas e ento

    determinar os pontos de amostragem conforme as figura 6.1 e 6.2.

    Figura 6.1: Determinao do ponto

    de amostragem.

    Abreu (2009).

    Figura 6.2: Locao do ponto de

    amostragem.

    Abreu (2009).

  • 31

    Aps a determinao dos pontos de amostragem, a rea deve ser nivelada (figura 6.3) e

    o gabarito posicionado e fixo (figura 6.4) para ento iniciar a coleta. O gabarito tem a

    funo de limitar a rea do poo e evitar perda de massa no incio da coleta. Pode ser do

    tipo caixa sem fundo ou moldura.

    O poo deve ser escavado (figura 6.5) para a retirada do material (figuras 6.6 e 6.7) que

    deve ser acondicionado nos recipientes de coleta (figura 6.8), evitando a perda de

    massa.

    Quanto s dimenses do gabarito, sugere-se, para o produto fino com granulometria

    menores que 12,5 mm, dimenses mnimas de 200 mm x 200 mm com a coleta

    atingindo 400 mm de profundidade. Para o produto granulado, com granulometria maior

    que 12,5 mm, sugerido gabarito com dimenses mnimas de 300 mm x 300 mm com a

    coleta atingindo 400 mm de profundidade.

    Figura 6.3: Nivelando a rea.(Abreu, 2009).

    Figura 6.4: Gabarito. (Abreu, 2009).

    Figura 6.5: Cavando o poo.(Abreu, 2009).

    Figura 6.6: Retirando o material

    (Abreu, 2009).

  • 32

    O material escavado pesado para determinao de sua massa em uma balana aferida e

    este valor registrado (figuras 6.9 e 6.10).

    Para estimar o volume, o poo revestido com um plstico (figura 6.11) e preenchido

    com gua ou areia (figuras 6.13, 6.16 e 6.17). Deve-se ter todo cuidado para usar

    somente a quantidade necessria para preencher todo poo, sem vazamentos e perda de

    gua. A quantidade de gua utilizada medida em uma proveta graduada (figuras 6.12,

    6.14 e 6.15).

    Figura 6.7: Retirando o material

    (Abreu, 2009).

    Figura 6.8: Acondicionando o

    material (Abreu, 2009).

    Figura 6.9: Material acondicionado

    (Abreu, 2009).

    Figura 6.10: Pesagem do material

    (Abreu, 2009).

  • 33

    Figura 6.11: Revestindo o poo com

    plstico (Abreu, 2009).

    Figura 6.12: Colocando gua na

    proveta (Abreu, 2009).

    Figura 6.13: Vertendo gua da

    proveta no poo (Abreu, 2009).

    Figura 6.14: Controle da gua vertida

    no poo (Abreu, 2009).

    Figura 6.15: Controle da gua vertida

    no poo (Abreu, 2009).

  • 34

    A densidade a granel do material retirado, com base no volume de gua utilizado e o

    peso do material, avaliado por:

    EscavadoPoodoVolume

    EscavadoMaterialdoMassaDensidade

    Se o valor de densidade obtida no estiver dentro dos limites estabelecidos os valores da

    massa e do volume devem ser conferidos. Caso o resultado esteja fora do padro nova

    amostragem, com uma distncia mxima de 1,0m, dever ser realizada.

    6.3.3 Mtodo do cilindro de amostra

    Segundo B - Cavalcanti (2009), Arajo (2009) e Cruz (2009) assim como no mtodo

    por preenchimento com gua ou areia, esta metodologia consiste na estimao de

    densidade com base na coleta de amostras em bancadas previamente preparadas. A

    densidade calculada para cada nvel de bancada.

    Devem-se criar as bancadas nas pilhas para recolher as amostras nos nveis de interesse.

    A amostragem deve ser realizada em pontos distintos nas pilhas: base, meio e topo da

    pilha. As bancadas possuem, aproximadamente, 2 m de altura por 2 m de largura

    (figuras 6.18 e 6.19).

    Figura 6.16: Poo cheio de gua

    (Abreu, 2009).

    Figura 6.17: Poo cheio de gua

    (Abreu, 2009).

  • 35

    Aps a preparao da rea, as amostras devem ser coletadas na profundidade de 0,5 m,

    1m e 1,5 m em uma estrutura denominada capitel - poro de minrio onde o cilindro

    coletor dever ser inserido (figuras 6.20 e 6.21). Os minrios da lateral e frente da

    superfcie do talude da bancada devem ser retirados com uma enxada para formao do

    capitel que deve apresentar dimenses de aproximadamente 40 cm x 30 cm (largura x

    profundidade).

    Figura 6.20: Preparao da bancada

    (capitel) (Cruz, 2009).

    Figura 6.21: Preparao da bancada

    (capitel) (Cruz, 2009).

    O cilindro de amostra, cujo volume previamente determinado com o auxilio de um

    paqumetro (figura 6.22), , ento, introduzido na bancada em distncias lineares de 5m

    entre as reas amostradas (figura 6.23).

    Figura 6.18: Formao das bancadas

    (Cruz, 2009).

    Figura 6.19: Formao das bancadas.

    Fonte: Cruz (2009).

  • 36

    Volume do cilindro = x r2 x h

    Figura 6.22: Volume do cilindro de amostra

    (Cruz, 2009).

    Figura 6.23: Espaamento entre as

    reas amostradas (Cruz, 2009).

    Para coleta do material utilizam-se duas lminas de ao localizadas na parte inferior do

    cilindro e com dimenses aproximadas de 20 cm x 20 cm, suporte lateral e borda

    levemente afiada, conforme ilustrado na figura 6.24.

  • 37

    Figura 6.24: Lminas para coleta de

    amostras (Cruz, 2009).

    O material coletado deve ser pesado em balana aferida, e em seguida, determina-se a

    densidade dividindo a massa do material pelo volume do cilindro.

    CilindrodoVolume

    AmostradaMassaDensidade

    6.3.4 Consideraes

    Os mtodos de preenchimento com areia ou gua e o mtodo do cilindro de amostras

    utilizam recursos de fcil acesso e baixo custo. Estas metodologias no exigem, por

    exemplo, a utilizao de uma equipe de medio topogrfica. Em algumas horas

    possvel determinar a densidade aparente de uma pilha utilizando um destes mtodos.

    Uma de suas deficincias que, como em qualquer metodologia de amostragem, os

    resultados podem ser pouco representativos devido pequena quantidade de massa

    amostrada em relao a massa total. Se a pilha no for homognea a amostragem pode

    ser tendenciosa, ou seja, o material amostrado pode representar somente parte do

    material que constitui a pilha e no sua totalidade.

    Outro problema, que durante a movimentao do material para formao das bancadas

    ou para coleta das amostras mais profundas pode-se ocorrer uma alterao do grau de

    compactao da pilha, alterando o valor real da densidade aparente.

  • 38

    Apesar de serem mais rpidos que os demais mtodos utilizados na determinao da

    densidade a granel de pilhas, a realizao destes testes exigem a paralisao da

    formao/recuperao da pilha no perodo de amostragem. Por causa destas exigncias,

    normalmente, as mineradoras realizam as chamadas campanhas, nas quais uma nica

    pilha de cada produto escolhida para medir a densidade aparente e o valor estimado

    utilizado para todas as pilhas do mesmo produto at a realizao de uma nova

    campanha. As campanhas geralmente ocorrem a cada trs ou seis meses. Com isto, os

    fatores que influenciam diretamente na densidade das pilhas, j citados nas discusses

    anteriores, so considerados constantes, podendo comprometer a determinao das

    massas das pilhas em questo.

    5.3.5 Mtodo da retomada da pilha

    Para Abreu (2009) estes procedimentos so aplicveis somente a pilhas que podem

    sofrer movimentao de no mnimo 70% do seu volume total e basea-se na retomada de

    uma frao representativa da pilha. A densidade calculada pela diferena volumtrica

    medida antes e depois da retomada, e pela massa correspondente de produto pesada na

    expedio.

    Para utilizao deste mtodo a medio deve estar de acordo com a programao de

    carregamento para cada pilha de produto. importante atentar para que somente uma

    pilha seja retomada por vez, evitando a mistura de materiais provenientes de diferentes

    pilhas no equipamento de transporte, geralmente uma composio ferroviria.

    Segundo B - Cavalcanti (2009), Arajo (2009), Cruz (2009), Veisack (2010) e Almeida

    (2009), antes do incio da retomada, deve-se medir o volume da pilha utilizando

    levantamento topogrfico ou scanner a laser, conforme ilustrado na figura 6.25.

  • 39

    Figura 6.25: Exemplo de volumetria de

    pilha antes da retomada (Cruz, 2009).

    importante a aferio da balana (dos caminhes ou ferroviria) e a determinao da

    tara dos equipamentos que sero utilizados no transporte do material da pilha

    amostrada. Ao finalizar a recuperao parcial da pilha amostrada, nova medio

    volumtrica deve ser realizada para a determinao do volume recuperado,

    correspondente a diferena entre o volume inicial e o volume final. (figuras 6.26 e 6.27).

    Figura 6.26: Exemplo de volumetria de

    pilha aps a retomada (Cruz, 2009).

    Figura 6.27: Diferena entre os volumes

    inicial e final da pilha, correspondente

    ao volume total embarcado (Cruz,

    2009).

  • 40

    Determina-se a densidade dividindo a massa carregada pela diferena de volume obtida

    pela topografia.

    FinalVolumeInicialVolumeRetomadaMassa

    Densidade

    5.3.6 Mtodo de empilhamento

    Segundo Abreu (2009) e Arajo (2009), este mtodo aplica-se a pilhas formadas por

    stackers e consiste na medio do volume e da massa de um cone empilhado em uma

    rea previamente preparada. Anteriormente ao incio do empilhamento, o volume inicial

    do local de formao da pilha (figura 6.28) deve ser mensurado utilizando-se medio

    topogrfica ou escaneamento a laser.

    Figura 6.28: Pilha em sua fase inicial. (Arajo, 2009).

    Durante o empilhamento do material na rea determinada, at atingir a altura desejada,

    pesa-se o material obtido utilizando balanas de produo devidamente aferidas. Neste

    processo preciso garantir que a correia transportadora que conduzir o material

    produzido at a rea do teste no contenha material anteriormente ao incio do

    procedimento.

  • 41

    Ao final do empilhamento, mede-se o volume do cone (figura 6.29) utilizando,

    novamente, um levantamento topogrfico planialtimtrico ou o escaneamento a laser. A

    diferena entre o volume final e o volume inicial fornece o volume do material

    empilhado que, junto a massa obtida nas balanas fornece a densidade aparente da pilha

    segundo a equao:

    InicialVolumeFinalVolumeMaterialdoMassa

    Densidade

    Figura 6.29: Pilha final (Arajo, 2009).

    6.3.7 Consideraes

    A grande vantagem dos mtodos de retomada da pilha e empilhamento a excelente

    representatividade da amostragem que de no mnimo 70% do total da pilha. Porm,

    eles exigem uma equipe de medio topogrfica dedicada durante sua execuo, alm

    de um controle adicional das balanas de produo/carregamento e dos processos de

    formao/recuperao das pilhas.

    Diferente dos mtodos de preenchimento com areia ou gua e o mtodo do cilindro de

    amostra, determinar a densidade aparente de uma pilha utilizando o mtodo de

    empilhamento ou o mtodo da retomada podem durar de horas a dias.

    Apesar de serem mais representativos que os demais mtodos apresentados, a realizao

    destes testes exige um tempo maior e o trabalho de uma equipe grande, constituda de

    topgrafos, operadores de equipamentos de formao/recuperao de pilhas, operadores

    de balana de carregamento, operadores de usina e tcnicos que conduziro os testes.

    Alm disto, o teste reduz momentaneamente a flexibilidade operacional, pois as pilhas

  • 42

    em teste no podem ser retomadas nem recompostas parcialmente para blendagens, por

    exemplo, durante a execuo dos testes.

    Uma anlise criteriosa dos procedimentos de estimao da massa de uma pilha

    utilizando a retomada ou o empilhamento sugere que a, a rigor, os valores somente

    sero corretos se a retomada da pilha considerar sua altura total ou se o empilhamento

    partir da base sem a presena de nenhum material inicial. Isto se deve a mudana do

    grau de compactao do material remanescente, no caso da retomada, e do material

    inicial, no caso do empilhamento.

    Por causa destas restries e das dificuldades expostas, as mineradoras optam por

    determinar a densidade aparente em campanhas, como descrito nas consideraes dos

    mtodos de preenchimento com areia ou gua e do cilindro de amostra.

    6.3.8 Mtodo da abertura de trincheiras

    Este mtodo de medio de densidade aplicado a pilhas de material com maior

    compactao. A densidade aparente estimada pela mdia das densidades obtidas em

    cada nvel de profundidade considerado em cada trincheira.

    Segundo Cruz (2009), aps a escolha do local para a realizao das medies e a

    especificao da malha amostral, para garantir a representatividade da pilha, a trincheira

    deve ser escavada com dimenses aproximadas de 4 m de comprimento por 2 m de

    largura e 0,8 m de profundidade, com as paredes bem regulares, conforme as figuras

    6.30 e 6.31. Outra preocupao durante a escavao da trincheira o nivelamento do

    seu piso como ilustrado na figura 6.32.

  • 43

    Figura 6.30: Retroescavadeira

    realizando abertura de trincheira

    (Cruz, 2009).

    Figura 6.31: O material bem compactado

    (Cruz, 2009).

    Figura 6.32: Nivelamento desejado do fundo da trincheira (Cruz, 2009).

    Pesa-se todo o material retirado da trincheira utilizando as balanas aferidas. Na prtica

    utilizam-se balanas para pesar os caminhes tomando-se as precaues de registrar a

    tara e o peso bruto medidos a cada viagem.

    Obtem-se o volume da trincheira por medio topogrfica ou escaneamento a laser,

    conforme ilustrado nas figuras 6.33 e 6.34.

    Figura 6.33: Exemplo de medio

    topogrfica de trincheira (Cruz, 2009).

    Figura 6.34: Exemplo de resultado de

    medio topogrfica de trincheira

    (Cruz, 2009).

  • 44

    Assim como nos mtodos de preenchimento com gua ou areia, a densidade aparente

    estimada dividindo-se a massa apurada na movimentao dos caminhes pelo volume

    medido pela topografia.

    EscavadaTrincheiradaVolume

    EscavadoMaterialdoMassaDensidade

    6.3.9 Consideraes

    Esta metodologia utiliza os mesmos princpios dos mtodos de preenchimento com gua

    ou areia, mas em funo da grande massa das amostras, este mtodo garante uma maior

    preciso e uma melhor representatividade quando comparado aos mtodos de

    preenchimento com areia ou gua e ao mtodo do cilindro de amostras.

    Porm, o teste exige uma grande movimentao operacional com equipe de topografia,

    escavadeiras, caminhes e balana rodoviria. Os testes em uma nica pilha podem

    durar de 15 a 20 dias, trabalhando-se 8 horas por dia e neste perodo, a pilha em questo

    fica indisponvel para empilhar novas produes e para recuperao do material j

    estocado.

    Devido s exigncias de tempo e disponibilidade operacional a determinao da

    densidade utilizando este mtodo tambm ocorre em sistemas de campanha.

  • 45

    7. PROPOSTA DE METODOLOGIA PARA DETERMINAO DA

    DENSIDADE APARENTE DE PILHAS DE MINRIO DE FERRO

    Os fatores que influenciam a determinao da massa de uma pilha de minrio de ferro

    discutidos no item 6.2 so os principais responsveis pela dificuldade da determinao

    da densidade aparente, fator de converso utilizado para transformar o volume da pilha

    em massa.

    A inteno desta discusso verificar se existe uma correlao direta entre algum ou

    vrios destes fatores com a densidade real de um determinado minrio estocado em uma

    pilha, permitindo desenvolver uma formulao que permita determinar a densidade real

    de outras pilhas deste mesmo material a partir da determinao dos fatores discutidos.

    A nica maneira direta de conhecer o real fator de converso do volume de uma pilha

    em massa medindo topograficamente e pesando toda pilha. Porm, no dia a dia de

    uma mineradora, esta atividade se torna invivel j que seriam necessrias vrias

    equipes de topgrafos, que as pilhas formadas permanecessem nos ptios por longos

    perodos aguardando todo processo de medio topogrfica, que as pilhas formadas

    sempre fossem recuperadas integralmente para um nico carregamento e que no

    houvesse blendagem entre materiais de pilhas distintas. Com todos estes impedimentos,

    para manter o mesmo volume de carregamentos dirios a mineradora teria que contar

    com um aumento de produo de suas usinas, ptios de estocagem maiores e um

    nmero maior de equipamentos de empilhamento e recuperao.

    Apesar de todas as dificuldades, de importncia fundamental a estimao da densidade

    aparente de maneira direta utilizando os mtodos de empilhamento e retomada total de

    pilhas. O estudo prope que o seguinte procedimento seja executado durante a formao

    e a recuperao de 30 pilhas.

  • 46

    7.1 Procedimento para execuo do mtodo de empilhamento e recuperao total

    Aps a escolha do tipo de material a ser utilizado, determina-se a rea onde ser

    formada a pilha teste. Se a rea escolhida contiver material de outra pilha deve-se

    providenciar a sua remoo anteriormente a medio topogrfica inicial. A pilha deve

    ser formada garantindo-se que a massa de todo material seja obtida pelas balanas de

    produo aferidas. As caractersticas do material utilizado, tais como tipo de produto,

    teores, umidade, distribuio granulomtica e resistncia fsica devem ser determinados

    por amostragens e anlises laboratoriais.

    Ao final do empilhamento, todas as dimenses da pilha altura, largura, comprimento e

    geometria devem ser computados por levantamento topogrfico.

    Durante o carregamento de toda pilha, alm da determinao de toda massa

    movimentada, novas amostragens e anlises do material carregado devem ser realizadas.

    Cada pilha deve ser identificada por um cdigo e caracterizada por: produto estocado,

    data e hora de incio e trmino da formao e da recuperao, mtodo de empilhamento

    e de recuperao adotados. Se o mtodo de empilhamento utilizar empilhadeira, a altura

    da lana dever ser anotada.

    Aps levantamento das informaes de todas as pilhas, um estudo estatstico dever ser

    utilizado para verificar se existe correlao entre os fatores observados e a densidade

    real das pilhas.

    Um estudo similar ao proposto anteriormente, porm, utilizando os dados histricos

    pode tambm ser realizado. Para tal, faz-se necessrio verificar nos controles de

    produo e carregamento da mineradora que realizar o estudo, pilhas que se adequem

    as condies descritas acima. Cabe ressaltar, que mesmo no havendo registro de todos

    os fatores supracitados, pode-se proceder ao estudo buscando correlao da densidade

    real com os fatores que possuem registro de controle.

  • 47

    7.2 Outro procedimento para determinao da densidade aparente

    Alm das caractersticas fsico-qumicas do material de formao das pilhas, a varivel

    mais importante na determinao da densidade aparente o grau de compactao deste

    material. A mecnica de solos utiliza um densitmetro para trabalhos de campo, que

    deve ser analisado e/ou adaptado para mensurar a densidade aparente das pilhas. Uma

    restrio a ser investigada refere-se profundidade mxima de utilizao do

    equipamento.

    Uma correlao evidente existe entre densidade aparente, grau de compactao e campo

    de tenso. Outra direo de pesquisa a determinao desta correlao investigando a

    variao do grau de compactao ou a reduo de volume quando o material de

    formao da pilha submetido a uma presso. Isto poderia ser realizado em prensas

    hidrulicas servocontroladas. Neste mesmo enfoque, a tenso vertical em qualquer

    ponto ou profundidade da pilha pode ser verificada utilizando-se clulas de presso. A

    presso ou tenso aplicada ao material interfere no grau de compactao e

    consequentemente na densidade aparente.

  • 48

    8. CONCLUSES

    Para o balano contbil de uma empresa a apurao dos seus estoques crucial, pois

    estes constituem parte importante dos seus ativos. Porm, devido ao fato das

    mineradoras de minrio de ferro possurem estoques de material a granel, seu processo

    de contabilizao mais complexo. Neste processo, verifica-se que a conciliao entre o

    estoque fsico e contbil fundamental, pois, sem a medio do estoque fsico

    impossvel garantir uma correta apurao do estoque contbil.

    Analisando os processos que possibilitam a determinao do estoque fsico, verifica-se

    que:

    Os mtodos de medio topogrfica utilizados para a determinao volumtrica

    das pilhas conseguem garantir com boa preciso estas determinaes de volume. Porm,

    os mtodos utilizados para determinao da densidade aparente, ou seja, o fator de

    converso utilizado para transformar o volume topogrfico em massa considerado

    hoje um dos fatores que mais geram erros no processo de ajuste de estoque.

    Mesmo o teste de medio de densidade aparente mais simples requer muito

    tempo e um grande esforo da equipe de operao dos ptios. Por isto, apesar dos

    mtodos serem criteriosos e alguns at bastante representativos, o que acontece na

    prtica operacional o uso das campanhas de determinao de densidade que so

    repetidas de 2 a 4 vezes por ano. Neste processo, o valor da densidade aparente medida

    em uma pilha de um determinado produto com determinadas caractersticas de

    estocagem especficas replicado para diversas outras pilhas do mesmo produto at que

    seja realizada uma nova campanha de medio de densidade. Com este procedimento,

    vrias variveis que influenciam diretamente neste fator, como umidade, compactao

    entre outros so consideradas como constantes.

    Se com o estudo de correlao matemtica for possvel verificar a correlao

    direta entre um ou mais destes fatores ao valor da densidade aparente real da pilha

    inteira, ser possvel desenvolver uma equao que possibilite a determinao da

    densidade pilha a pilha, considerando-se os fatores correlacionados. Como a maioria

    destes fatores medida no processo atual, conhecida a equao o processo de

  • 49

    determinao da massa em estoque seria muito mais rpido, fcil, barato e preciso.

    Consequentemente o uso desta equao diminuiria os ajustes de estoque irregulares, ou

    seja, aqueles que consideram como verdadeiro um estoque fsico que realmente no

    existe.

    Enfim, como demonstrado durante este estudo, o processo de contabilizao dos

    estoques de minrio de ferro ainda frgil, pode envolver muito dinheiro e requer

    estudos aprofundados e inovadores para ser aprimorado. Cabe ressaltar que uma soluo

    plausvel para este problema poderia ir muito alm da minerao de ferro, visto que a

    contabilizao do estoque fsico um problema para todas as empresas que trabalham

    com pilhas de matrias a granel.

  • 50

    9. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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    A - CAVALCANTI, C. L. D. PRO-0201-GAPCS; Medio topogrfica de mina e de

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    B - CAVALCANTI, C. PRO-0203-GAPCS; Determinar densidade de minrios em

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  • 51

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    Mariana: Vale, 2010.04p. (Procedimento operacional, Minerao).

    http://www.manfra.com.br/produtos/imagens/750R.jpg