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Disponibilidade mecânica, fisica
Tipologia: Notas de aula
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Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Coordenadoria do Curso de Engenharia de Minas do Instituto Federal do Espírito Santo, Campus Cachoeiro de Itapemirim, como requisito parcial para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia de Minas.
Orientador: Prof. Me. Gleicon Roberto de Sousa Maior
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Coordenadoria do Curso de Engenharia de Minas do Instituto Federal do Espírito Santo como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Engenharia de Minas.
Aprovado em 05 de abril de 2021
Prof. M.Sc. Gleicon Roberto de Sousa Maior Instituto Federal do Espírito Santo – Campus Cachoeiro Orientador
Prof. Dr. Lyndemberg Campelo Correia Instituto Federal do Espírito Santo – Campus Cachoeiro
ARTUR MENDONCA Assinado de forma digital porARTUR MENDONCA MOTA:12375197720Dados: 2021.04.07 09:33:54 -03'00' Eng.o^ Artur Mendonça Mota Examinador externo
MOTA:
A Deus pela vida que me foi dada e por tudo que me proporciona.
Aos meus pais Geraldo e Mara pelo amor, incentivo, paciência e apoio durante
toda vida e em especial durante o período da graduação. Assim como meus
irmãos Filipe e Thiago pelos conselhos, ajudas e incentivos.
A minha namorada Brenda, pelo companheirismo e carinho.
Aos mestres do Jumentsu, Fael e Marquinho por toda sabedoria, ensinamentos
e conselhos que me passaram antes e durante essa jornada.
A toda minha família pela união, inspiração e por sempre torcerem por mim.
Ao meu professor e orientador Me. Gleicon Maior, pelo incentivo e ensinamentos
durante a graduação, assim como todos os professores do curso de Engenharia
de Minas.
A equipe AMME, pelo apoio e colaboração com a realização deste trabalho.
A todos amigos da graduação tanto do IFES quanto da UFES por me ajudarem
sempre que precisei e por fazerem parte dessa trajetória.
A todos que contribuíram de alguma forma para a conclusão deste trabalho.
Na mineração diversos processos devem ser analisados para poder chegar na
viabilidade técnica e econômica do empreendimento. No presente trabalho o
foco se deu no dimensionamento dos equipamentos de perfuração,
carregamento e transporte, que são empregados nas operações unitárias
visando o atendimento da produção desejada de uma empresa de pequeno porte
no município de Cachoeiro de Itapemirim. O dimensionamento dos
equipamentos de carregamento e transporte na mineração é de suma
importância na viabilidade econômica, visto que a aquisição, operação e
manutenção dessas máquinas representam a maior parte dos custos totais de
uma mina. No estudo de caso aqui apresentado foi utilizado parâmetros e
conceitos disponíveis na literatura e que podem ser empregados no
dimensionamento de frota em qualquer mineração a céu aberto, devendo
somente alterar os valores que sofrem variação de uma mina para outra como o
volume de produção desejada, indicadores de produção e características
presentes na mina. Ao fim do trabalho foi possível chegar a uma frota que irá
atender à demanda do volume de produção, sendo necessário a aquisição de
equipamentos adicionais.
Palavras-chave: dimensionamento de equipamento, mineração a céu aberto,
indicadores de produção, carregamento e transporte.
In the present work, the focus is at the dimensioning of drilling, loading and
transport equipment, which are used in unit operations in order to meet the
desired production of a small company in the municipality of Cachoeiro de
Itapemirim. The dimensioning of loading and transport equipment in mining is of
paramount importance in terms of economic viability, since the acquisition,
operation and maintenance of these machines represent the majority of the total
costs of a mine. In the case study presented here, parameters and concepts
available in the literature were used, which can be used in the dimensioning of
the fleet in any open pit mining, and should only change the values that vary from
one mine to another as the volume of production desired, production indicators
and characteristics present in the mine. At the end of the work it was possible to
reach a fleet that will meet the demand for the volume of production, requiring the
acquisition of additional equipment.
Keywords: equipment sizing, open pit mining, production indicators, loading and
transportation.
GCC – Carbonato de Cálcio Moído
DNPM - Departamento Nacional de Pesquisa Mineral
DTH - Down-The-Hole
peças e combustível, vida útil dos equipamentos, os fatores mecânicos, a
depreciação, dentre outros (RACIA, 2016).
Na maioria das minas a céu aberto, principalmente as de pequeno e médio porte
não existe um planejamento adequado em relação a produção demandada e o
tamanho de equipamentos de perfuração, carregamento e transporte, sendo
poucas as minas que conseguem harmonizar essa relação. Um erro no
dimensionamento dos equipamentos pode levar a empresa a super ou
subestimar os equipamentos necessários, o que pode gerar em ambos os casos
aumento de custos e na situação de subdimensionamento diminuição de
produtividade (SANTOS, 2017).
1.1 Justificativa
Como apresentado anteriormente, os custos de carregamento e transporte
representam mais da metade do custo total de lavra e por isso deve-se alinhar o
dimensionamento dos equipamentos de carregamento, transporte e perfuração
com a produção desejada, visando maximizar os lucros e diminuir as eventuais
perdas em decorrência dessa etapa. Por isso esse estudo é de suma importância
dentro da mineração.
2.1 Objetivos Gerais
Realizar a seleção e dimensionamento dos equipamentos de perfuração,
carregamento e transporte que visa a extração de calcário de uma mina em
expansão, mas que pode ser utilizado como base para dimensionamento de
equipamentos com foco em outras extrações minerais que utilizam carregadeira
e escavadeira como sistema de carregamento.
2.2 Objetivos específicos
Este referencial teórico busca levantar considerações para seleção,
dimensionamento e compatibilização de equipamentos de carregamento e de
transporte fundamentado na literatura disponível sobre os assuntos pertinentes.
A calcita (CaCO 3 ) é o principal constituinte mineralógico dos calcários e mármores
com elevada pureza. O calcário encontrado extensivamente em todos os
continentes é extraído de pedreiras ou depósitos que variam em idade, desde o
Pré-Cambriano até o Holoceno (SAMPAIO e ALMEIDA, 2005).
Ainda segundo SAMPAIO e ALMEIDA (2005) o calcário e dolomito são uma das
rochas com mais variedades de uso, que são utilizadas na obtenção de blocos
para a indústria da construção, material para agregados, cimento, cal e até
rochas ornamentais. As rochas carbonatadas e seus produtos são também
usados como fluxantes, fundentes, matéria-prima para as indústrias de vidro,
refratários, carga, agentes para remover enxofre, fósforo e outros na indústria
siderúrgica, abrasivos, corretivos de solos, ingredientes em processos químicos,
dentre outros.
carbonato de cálcio na indústria papeleira cresce, sistematicamente, desde o seu
ingresso no mercado, como substituto do caulim e de óxido de titânio.
3.2.3 Uso do carbonato de cálcio natural na indústria de plásticos
Neste setor ocorre igual consumo ao do papel, cerca de 1,3 milhões de t/ano de
carbonato de cálcio moído (GCC) na produção de resinas e PVC. O GCC com
granulometria fina e os polímeros são adicionados à composição dos plásticos
para melhorar suas propriedades físicas e as características de processabilidade
(SAMPAIO e ALMEIDA, 2005).
3.2.4 Uso do carbonato de cálcio na indústria de tintas
Segundo SAMPAIO e ALMEIDA (2005) os carbonatos de cálcio são muito
utilizados em tintas para automóveis, como também para outros setores de
tintas. O carbonato de cálcio usado como agente de pintura atua como:
3.2.5 Uso dos carbonatos de cálcio e magnésio na indústria de vidros
A dolomita e/ou aragonita ocupam o terceiro lugar como insumo básico na
fabricação do vidro, depois da areia de quartzo e da barrilha (Na 2 CO 3 ). Esses
produtos podem ser usados como fonte de cal na composição, soda-cal-sílica,
dependendo do tipo de vidro a ser fabricado. A cal tem sua função atuando como
material fundente sobre a areia de quartzo, aumentando a resistência e
insolubilidade, reduzindo a fragilidade do vidro (SAMPAIO e ALMEIDA, 2005)
3.2.6 Uso do carbonato de cálcio na indústria cerâmica
A aplicação do calcário, calcítico ou dolomítico, na composição das massas
cerâmicas fornece ao produto final uma redução nas expansões térmica e por
umidade. Segundo Lira et al. (1997 apud SAMPAIO e ALMEIDA, 2005), a adição
do carbonato de cálcio reduz a expansão, por umidade, do produto final, quando
a massa cerâmica contém caulim e quartzo.
3.2.7 Uso do calcário na agricultura
O calcário moído e seus produtos, cal virgem e hidratada, escória, dentre outros,
são aplicados no solo para corrigir a acidez e promover o crescimento sadio das
plantas.
Segundo SAMPAIO e ALMEIDA (2005) a maior parte do calcário usado para fins
agrícolas no Brasil fundamenta-se na aplicação direta do produto no solo. O
calcário, principalmente o dolomítico, proporciona dois nutrientes importantes
para os solos, cálcio e magnésio, como também elementos traços contidos na
rocha calcária.
3.2.8 Uso do carbonato de cálcio na alimentação de animais
O calcário calcítico puro e moído é muito utilizado como fonte de cálcio no
suplemento alimentar de animais e aves. Outras fontes de cálcio incluem
conchas calcárias e mármores britados, porém em ambos os casos, não há uma
demanda tão significativa a exemplo do que acontece com o calcário (SAMPAIO
e ALMEIDA, 2005).
3.2.9 Uso do carbonato de cálcio na indústria metalúrgica
Segundo SAMPAIO e ALMEIDA (2005) o calcário calcítico utilizado na siderurgia
tem a dupla função, fundente e fluxante. E ajuda a diminuir a temperatura de
fusão da carga e também escorificar as impurezas.
3.2.10 Uso do carbonato de cálcio no tratamento da água
Por dureza entende-se a característica conferida à água pela presença de sais
de metais alcalinos e alcalinos terrosos (cloro, cálcio, magnésio, sódio, potássio
e outros) e alguns metais, porém em menores concentrações. A cal hidratada
Ca(OH) 2 é um dos reagentes mais usados para remoção dos íons cálcio e
magnésio da água, sendo assim um bom agente de tratamento (SAMPAIO e
ALMEIDA, 2005)
