Metodologia de otimização de câmara de britagem
Todos os fabricantes de britadores entregam suas máquinas com revestimentos do tipo standard, isto porque barateia o equipamento, além de reduzir os custos de manufatura.
Uma vez em operação, fabricante e usuário devem acompanhar o desempenho dos revestimentos com relação à eficiência de britagem, produtividade e duração das peças de desgaste.
Com base nessas informações é recomendável fazer um estudo de otimização da câmara de britagem, para alcançar o melhor custo de revestimentos por tonelada processada (Reduzir o custo efetivo = US$ Revestimentos / Tonelada Processada).
Para alcançar este objetivo, deve-se melhorar o projeto dos revestimentos para:
- Aumentar a produtividade dos equipamentos em cada campanha
- Aumentar a duração dos revestimentos
- Melhorar o comportamento mecânico
- Melhorar o aproveitamento de Aço
Etapas da Metodologia de Melhoramento
Etapa 1. Redesenho Geométrico de Perfis: são necessários antecedentes de desgaste e informação geral do equipamento e da operação
Antecedentes básicos do equipamento
- Excentricidade
- Raio Pendular
- Ângulo excêntrico
Antecedentes gerais de operação
- Perfil dos Revestimentos Novos e Desgastados
- Capacidade de Processamento
- Tamanho de Alimentação
- Ajuste (Setting) de Operação
- Duração dos Revestimentos
Etapa 2. Sintonia Fina de Perfis: se baseia nas considerações operacionais da mina e da planta, por exemplo:
1) Características do Mineral
1.1 Work Index ou Resistência à compressão
Indica a factibilidade de endurecimento do aço manganês.
1.2 Fragmentação.
Indica o tipo de distribuição granulométrica gerada
em cada evento da atrição.
1.3 Caracterização Mineralógica do mineral.
2) Características Adicionais do Equipamento
2.1 Diâmetro do prato distribuidor.
2.2 Potência.
3) Variáveis de Operação
3.1 Análise Granulométrica de Alimentação: F80, F100, Curvas granulométricas.
3.2 Análise Granulométrica de Descarga: P80, P100, Curvas granulométricas
3.3 Condições de enchimento: forma de alimentar o mineral sobre o prato distribuidor.
3.4 Amperagem ou Potência.
4) Comportamento dos Revestimentos
4.1 Trajetória do côncavo: trajetória total na campanha e ciclos de ajuste.
4.2 Ajuste de setting: Sequência de ajuste na campanha, critérios e ciclos.
4.3 Fluxo de Alimentação: Variação da tonelagem processada na campanha.
4.4 Granulometria: De alimentação e descarga em toda a campanha.
4.5 Perfil de durezas (Microdureza).
4.6 Tempos de trocas: Tempo utilizado na manutenção do equipamento.
Etapa 3. Mudança na liga dos revestimentos
Aqui está um ponto sensível e critico na melhoria da durabilidade dos revestimentos do britador.
É intuitivo imaginar que o aumento da dureza automaticamente elevará a vida útil da peça. Entretanto, ao fazer isso, estaremos reduzindo a resistência mecânica do produto. Desse modo, deve-se buscar maximizar a dureza dentro dos limites da resistência mecânica requeridos a cada tipo de aplicação e região da câmara de britagem.
Desenho da Câmara de Britagem
Benefícios
- Otimizar o curso do manto
- Otimizar o uso dos côncavos
- Entregar um produto mais estável ao processo subsequente
Exemplo de Dimensionamento de um Manto Primário
Passo 1: Simulação de condições iniciais
Curso Útil Hydroset 8” (203mm)
Segurança Superior 2” (50.8mm)
Segurança Inferior 2” (50.8mm)
Passo 2: Simulação de condições iniciais
Distância entre Base Côncavos e Base Manto: 284.18”
CSS: 6” (closed side setting), OSS: 7,5” (open side setting)
Paso 3: Simulação de condições finais
CSS: 6”
OSS: 7,5”
Distância entre Base Côncavos e Base Manto: 80.98
Passo 4: Determinação Diâmetro de Ajuste
- Medição da espessura dos Côncavos.
- Medição do diâmetro interior dos côncavos na base zona inferior.
- Determinação do Diâmetro de Ajuste no Manto.
Passo 5: Geração de Perfil do Manto Sobretamanho
- A partir do Diâmetro de Ajuste, será gerado um perfil que tenha a parte Base inferior em 20% do curso
do hydroset.
- Para o exemplo, gerou-se um manto sobretamanho de 2306 mm (90.78”).
Considerações do Desenho de Câmaras
- Antecedentes Gerais
Frame
Côncavos
Mantos
Excentricidade
CSS
- Nip Angle 22° a 30°
- Manutenção de Volumes da Câmara para não variar a capacidade
Volume da Câmara Original de Britagem:
Manto 113- Côncavos Perfil Standard em 4 filas
VOLUME ENVOLVIDO
Seccionamento da Câmara de Britagem: CCS 6”
Análise Geométrico e Volumétrico das secções da
Câmara de Britagem
Manto 113 – Côncavo Standard
Nota: O nip angle segundo fabricante varia entre 22° a 30°
Volume da Câmara Original de Britagem:
Manto 111- Côncavos Perfil Reforçado em 3 filas
VOLUME ENVOLVIDO
Seccionamento da Câmara de Britagem: CCS 6”
Análise Geométrico e Volumétrico das secções da Câmara de Britagem
Manto 111 – Côncavo Reforçado
Comparação Volumétrica de Câmaras CSS:6”
Neste ponto, o usuário terá que optar entre maior durabilidade dos revestimentos e redução da câmara de britagem, ou por uma durabilidade menor aceitável sem sacrificar a capacidade do britador.
Tudo é questão de custo-benefício.
*José Bruno Neto – Engenheiro Metalurgista e Mestre em Engenharia de Minas pela Escola Politécnica da USP;
Mais de 30 anos de sucesso comprovado, com atuação destacada no Brasil e no exterior em empresas globais lideres de mercado;
Allis Chalmers/Esco e Boliden (Metso), Cobrasma, ME Elecmetal;
Professor convidado pela Escola Politécnica da USP, Pós graduação em Engenharia de Minas;
“Peças de desgaste na indústria mineral com ênfase em revestimentos de moinhos e de britadores e G.E.T. (peças de penetração e movimentação de terras)”.
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