HRC™ HPGR
aplicação
para areia
artificial
Estudo de caso Incopel
Incopel entra no mercado de areia industrial para atender
construtoras e fabricantes de artefatos de concreto
O material de construção mais consumido
no mundo é o concreto. Areia – um de seus
componentes - representa 30% do volume.
A extração dessa matéria-prima, no entanto,
enfrenta fortes restrições ambientais,
principalmente nas regiões metropolitanas.
De acordo com o Departamento Nacional
de Produção Mineral (DNPM), a produção
brasileira de areia acontece no leito dos rios
(extração por dragagem) e nas várzeas
(extração por cavas). Nos dois casos, os
danos ao meio-ambiente são sérios e
incluem alteração da calha dos rios e erosão
da mata ciliar, entre outros problemas.
Adicionalmente, aspectos econômicos
também pesam. Segundo o informativo
Massa Cinzenta, da Cimento Itambé, as
operações que abastecem de areia natural a
Região Metropolitana de São Paulo estão
distantes, em média, 100 km dos polos
consumidores. Com o agravante de o
transporte representar 60% do custo total
dessa matéria-prima.
De olho no cenário cada vez mais
restritivo, a pedreira gaúcha Incopel resolveu
investir na produção da chamada areia
artificial. O material é um novo produto que
agrega qualidade, devido à melhora na
granulametria, sendo mais uma opção na
construção civil. Nos Estados Unidos e
Europa, a areia artificial ou de brita (ou
industrial) já vem sendo adotada desde a
década de 1970, segundo o Centro de
Tecnologia Mineral (Cetem). Os dados, no
Brasil, são escassos, mas há indicações de
que ela represente cerca de 10% do
consumo de areia para a construção civil.
A Incopel
No caso da Incopel, localizada na cidade de
Estância Velha, Região Metropolitana de
Porto Alegre, o tema é mais do que atual.
Fundada há 49 anos e sob comando da
segunda geração, a empresa enfrentava há
dois anos um excesso pontual na sua
produção de britas com granulometrias de
7/8 e 3/8, cujas pilhas estão localizadas no
final do circuito de britagem formado pelos
estágios primário, secundário e terciário.
Com uma clientela formada por construtoras
e fabricantes de artefatos de concreto, a
Incopel identificou a oportunidade de
negócio. Posicionada entre Porto Alegre
(que fica a 48 km) e as cidades da Serra
Gaúcha (a 42 km), a mineradora conhece a
realidade dos dois locais. Com a limitação de
extração da areia natural, os consumidores
locais viram o preço dessa matéria-prima
disparar do patamar de R$ 40/m3 para R$
100/m3. Na Serra Gaúcha, além do aumento
de preço, o problema de transporte, que já
pesa no custo final, tornou-se ainda mais
complexo. Resultado: a pedra da Incopel,
mais especificamente uma jazida de basalto,
continuou no meio do caminho, mas
ganhou valor.
Alexandre Erthal técnico do equipamento e Jorge
Felippe Gewehr, diretor da Incopel.
“Trata-se de uma
visão de futuro, mas
que começa a se
tornar realidade em
função da qualidade
dos produtos finais
e da avaliação dos
clientes.”
Jorge Felippe Gewehr,
diretor da Incopel.
“Nós já vínhamos avaliando como utilizar
o excedente de 7/8 e 3/8”, explica Jorge
Felippe Gewehr, diretor da Incopel. “Mas a
combinação das restrições ambientais para a
exploração de areia natural, com o
consequente aumento de preço, foi
definidora para a instalação de uma planta
de produção de areia artificial”, resume.
A solução
Com a decisão tomada, a Incopel avaliou
várias alternativas técnicas, optando pela
ativação da unidade composta por um
britador de rolo de alta pressão (HPGR),
modelo HRC™800, da Metso, combinado
com uma peneira Nordberg TS3.3, do tipo
banana. “Trata-se de uma visão de futuro,
mas que começa a se tornar realidade em
função da qualidade dos produtos finais e
da avaliação dos clientes”, explica Gewehr.
Iniciada em maio de 2014, a nova unidade
é abastecida por um mix de brita 7/8 (70%
do volume) e 3/8 (30%). O material,
transportado por caminhões com
capacidade de 18 toneladas, percorre 200
metros até a boca do alimentador que
abastece – via correia transportadora – o
HRC™ 800. Com capacidade nominal de 120
toneladas/hora, o equipamento pode ter
suas configurações (pressão e velocidade)
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alteradas rapidamente. O ajuste da pressão
influi diretamente na malha granulométrica
final enquanto que a velocidade influi na
quantidade de material processada pelo
britador.
Eficiente energeticamente, o HRC™800
consome em média cerca de 48% da
potência disponibilizada pelos dois motores
de 150CV cada, enviando o material britado
para a peneira TS3.3, com três decks, que faz
a classificação determinada no projeto. No
caso da Incopel, a título de teste, a
mineradora já alcançou picos de produção
de 126 toneladas/hora. Isso corresponde a
um consumo de 0,84kW/tonelada de
produto final no britador. Com movimento
elíptico, essa peneira é caracterizada pela
excelente estratificação e pela alta eficiência
de peneiramento. O fato de ter uma
velocidade de transporte decrescente (e não
contínua como nos equipamentos
convencionais), o equipamento submete o
produto britado a uma classificação na qual
o tempo e a superfície são maiores, o que
resulta numa seleção de partículas de
granulometria próxima entre si.
Produtos
Na unidade da Incopel, a classificação
produz três produtos finais. O primeiro é a
brita de ½ polegada, usada na fabricação de
postes de concreto e na pavimentação de
rodovias. A brita de ¼ é o segundo produto
classificado, sendo direcionada
principalmente para a construção de tubos
de concreto usados em obras de
saneamento, e o mercado de artefatos de
concreto, como os blocos intertravados.
“Com a vantagem de permitir a economia
de cimento, segundo meus próprios
clientes”, ressalta Gewehr. Já a areia artificial,
o terceiro produto, segue abastecendo o
mercado de concreteiras e as fabricantes de
tubos e concreto, entre os principais
segmentos.
A definição do trio de produtos fabricados
na nova linha da Incopel envolveu não
somente o conhecimento da própria
mineradora como também os recursos do
laboratório de britagem da Metso,
localizado em Sorocaba (SP). Além do
basalto minerado pela pedreira, os técnicos
da Metso avaliaram a mistura inicial que
alimenta o HRC™ 800 e os três produtos
finais. O resultado final foi um gráfico que
ilustra a malha granulométrica nos estágios
de classificação. Mais do que uma análise
real do que está sendo britado e classificado,
a análise forma uma espécie de mapa
indicativo para os clientes da Incopel, que
podem aprimorar sua linha de fabricação ou
usar os materiais de forma mais adequada
em campo.
O processo a quatro mãos – Incopel e
Metso – não se limitou ao projeto e nem à
entrega técnica. O acompanhamento
regular está permitindo que a pedreira
gaúcha faça testes pontuais na linha de
produção. A montagem também contou
com o suporte da fabricante. Do ponto de
vista da organização do processamento
mineral, a próxima etapa da Incopel será a
instalação de um sistema transportador de
correias – dois lances, um com 12 metros e
outro com 34 metros – para recolher as
britas de 7/8 e as de 3/8, produzindo o mix e
eliminando o transporte via caminhão.
Eficiente energeticamente, o HRC™800
consome em média cerca de 48% da
potência disponibilizada pelos dois motores
de 150CV cada, enviando o material britado
para a peneira TS3.3, com três decks, que
faz a classificação determinada no projeto.
Isso corresponde a um consumo de 0,84kW/
tonelada de produto final no britador.
Controle e automação
Operacionalmente, a linha é controlada por
um único profissional. Alexandre Erthal, com
15 anos de carreira na Incopel, é responsável
pela ativação do equipamento, inspeção do
HRC™800 e da peneira e pelos controles do
sistema. O cérebro do processo é a central
de controle, enclausurada numa sala de
concreto, com vidraças. É desse ponto que
Erthal aciona o circuito e acompanha os
indicadores via a tela touch screen da central.
“Funciona como uma tela de celular. É fácil,
intuitiva”, diz. Hoje, a preocupação maior é a
inspeção das correias que transportam o
material britado, principalmente o
alinhamento dos roletes. “O barulho é
mínimo”, completa.
Areia de brita
Em termos estratégicos, Jorge Felippe
Gewehr, mira mais longe. Ele identificou o
mercado potencial de areia artificial, mas a
proximidade da demanda foi uma surpresa.
Uma concreteira vizinha é o cliente mais
ativo, buscando quatro caminhões diários da
areia artificial, matéria prima para a produção
de tubos de concreto e blocos intertravados
usados na instalação de pisos. “Ele reclamava
da inconsistência da areia natural, o que
levava à produção de um concreto muito
variável em termos de resistência”, informa o
diretor da Incopel. Desde que passou a
adotar a areia artificial, o cliente e vizinho
elogia a granulometria consistente e a
cubicidade, fatores que aumentam a
resistência do concreto.
O sucesso da Incopel na nova empreitada
rende iniciativas que vem quebrando as
resistências do uso da areia industrial. A
empresa forneceu, por exemplo, a areia
britada que compôs o mix de uma
empreiteira gaúcha, responsável pela
pavimentação de uma rodovia com 60 km
de extensão. Cerca de 20% do volume total
(a areia natural compôs os 80% da mistura)
usado na produção de um microasfalto
aplicado na estrada como camada superior
do pavimento. Mais surpreendente ainda foi
a avaliação de outro comprador, focado na
aquisição de brita de ¼. Quando visitou a
linha do HRC™ 800, o cliente pegou um
punhado de brita e, espantado pela
qualidade, resumiu: “esse material é joia
pura”.
O próximo passo da linha instalada pode
ser a produção de pó de pedra para
rochagem, ou seja, uso como fertilizante
agrícola. A viabilidade técnica e de negócios
está comprovada, principalmente pela
qualidade do basalto. A única adição de
equipamento seria a de um aeroclassificador
para recolher e acondicionar o pó em
embalagens específicas. Em termos de
precificação, o mineral supera, com
vantagem, os fertilizantes importados.
“Estamos avaliando essa possibilidade”,
adianta Gewehr. A médio prazo, ele estima
que a nova linha e seus três produtos
venham a representar cerca de 20% do
faturamento da Incopel.
A título de teste, a
mineradora já
alcançou picos de
produção de 126
toneladas/hora.
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do setor – também explorando basalto –
contribui no aperfeiçoamento da unidade
gaúcha. “Nesse outro cliente temos uma
operação que funciona com 5 mil horas sem
que tenha sido necessária a troca dos rolos
de desgaste do britador”, detalha.
Embora incorporando alta tecnologia,
inclusive automação consistente, a interface
da operação do HRC™ é simples. Ito destaca
não só a tela amigável do sistema de
controle como o princípio de operação do
britador de rolos da Metso. “O coração do
processo é a pressão estabelecida. Se
modificarmos esse fator, mudamos o tipo de
produto final”, resume. Com um parque de
equipamentos distribuídos no Brasil, Chile,
México, Estados Unidos, Costa Rica e
Alemanha, a Metso acumula um histórico
cruzado de dados a respeito da tecnologia.
Os materiais britados igualmente são
diversificados, compreendendo desde o
basalto até a sílica, incluindo cobre, calcário,
granito e diabásio entre os minerais
atualmente processados. “Os exemplos são
vários e se multiplicam. Temos, inclusive, um
caso de porto de areia em São Paulo, onde a
empresa adotou o HRC™ para britar o seixo
rolado que é extraído juntamente com a
areia natural e que anteriormente era um
rejeito para este cliente”, finaliza. Para Ito, a
tecnologia é agnóstica e pode ser aplicada
em qualquer operação, desde que haja a
adequação técnica.
Parceria com Metso há
três décadas
A instalação da unidade de
processamento de areia industrial é
mais uma parceria entre a Incopel e a
Metso. Jorge Felippe Gewehr, diretor da
pedreira, lembra que a marca Faço
(incorporada pela Metso) marcou o
desenvolvimento da empresa. Já a
planta de processamento atual é
renovada constantemente, buscando
inovações e tecnologia de ponta. Hoje é
composta por um britador C125, na
etapa primária, de um HP 400 na
britagem secundária, e de um HP4 na
fase terciária. Nessa última etapa há a
instalação de uma peneira TS4.3,
seguida de uma Elivar 20.
Metso Brasil Ind. e Com. Ltda, Av. Independência, 2500 Iporanga, 18087-101 Sorocaba-SP, Brasil, fone +55 15 2102-1300
Vendas +55 15 2102-1700, [email protected], www.metso.com.br
SUJEITO À ALTERAÇÃO SEM AVISO PRÉVIO. SOROCABA  PORTUGUESE ©2014 METSO
O HRC™800 em detalhes
O HRC™800 instalado na Incopel é
integrante de uma linha de equipamentos
com tecnologia aprimorada.
Diferentemente dos britadores de rolos
convencionais – que apresentam uma
pressão de operação muito baixa– o HRC™
800 caracteriza-se pela flexibilidade. A
abertura de alimentação ajusta-se
automaticamente em função das
características do material que será britado
e do sistema hidráulico. Esse mecanismo
também contribui para a aplicação de uma
força constante, aplicada pelos rolos, o que
resulta na flexibilidade óptima para a
alimentação e produto.
Para o engenheiro Willer Ito, engenheiro
de Suporte ao Produto da Metso, a
tendência de adoção do HRC™,
inicialmente em mineração, migra agora
também para a área de agregados.
Diretamente envolvido com o projeto da
Incopel, ele destaca que a pedreira tem
um grande potencial de conquista de
mercado, pois está sendo pioneira na
região. A experiência anterior da Metso
com a tecnologia HRC™ em outra empresa