Britagem e Granulação

7/22/2019 Britagem e Granulao

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Britagem

Britagem e granulao

Fragmentao grada operada pelos fragmentadores ditos grados que englobam os

britadores e os granuladores.

De acordo com a teoria da fragmentao em andares, qualquer diagrama de cominuio temque iniciar-se pelo estgio da britagem, seguido de um ou mais estgios de granulao, peloque frequentemente se designa a britagem por fragmentao primria e granulao porfragmentao secundria.

Deve salientar-se que o primeiro trabalho de fragmentao sobre um determinado minrio ooperado sob a aco dos explosivos e das mquinas de arranque nas operaes de desmonte,em que se obtm os calibres mais adequados carga e ao transporte para o local onde se vodesenrolar as operaes de beneficiao do tout-venant(oficina de tratamento ou lavaria).

Taqueio ou fragmentao complementar

Para garantir que todos os calibres provenientes do desmonte tenham a possibilidade de entrarna boca da primeira mquina da lavaria, um fragmentador britador primrio tem que existiruma soluo tcnico-econmica tal que garanta que no existe sobredimensionamento daspartculas nem uso excessivo e desnecessrio de explosivos.

Numa instalao mal dimensionada, ocorrem boca do britador calibres demasiado grandespara a sua abertura de admisso. Para evitar esta situao necessrio uma soluo quecompreende duas etapas distintas:

1. Estgio de classificao: normalmente constitudo por uma grade fina de abertura igual

menor dimenso da boca do britador primrio, montada sobre o seu silo de alimentao, queimpea que esses calibres encravem sobre o britador. Nas instalaes a cu aberto, mais

propcias produo de grandes blocos, difcil implementar um sistema de classificaodesta natureza, de modo que esta ter que ser feita de um modo visual pelo operador do

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equipamento de carga;

2. Estgio de fragmentao complementar: frequentemente designado por taqueio, que

consiste em reduzir o calibre dos materiais rejeitados pelo processo de classificao atrsmencionado.

Quando no se procede a uma classificao prvia ir ocorrer encravamento dos blocosgrandes boca do britador, o que provoca uma paragem inevitvel da laborao, durantelongos perodos de tempo, o que acarreta custos operacionais muito elevados. Por exemplo,um britador primrio aceita um caudal de entrada de 50 a 1000 t/h, ento paragens de algumashoras provocam uma diminuio to elevada do material produzido pela instalao defragmentao que qualquer investimento que possa evitar uma perda desta dimensocompensa.

A operao de taqueio nas instalaes de tratamento de minas subterrneas de pequenacapacidade normalmente realizada directamente em cima da grade, com recurso a martelos

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demolidores manuais. Em instalaes de maior capacidade, nomeadamente em minas de cuaberto, o taqueio faz-se com recurso a furao dos blocos com martelos rotativos manuais erebentamento com cargas explosivas pequenas. Tambm se pode usar como alternativamartelos demolidores hidrulicos de grande massa supermartelos montados num brao

hidrulico articulado numa retroescavadora. Quando na instalao fragmentadora no se podefazer classificao prvia pode-se usar um dispositivo de elevao do tipo grua para removerda boca do britador o bloco. Tambm existem gruas articuladas no britador para retirarfacilmente o bloco encravado ou mesmo com martelo articulado para taquear directamente naboca da torva, que tem como inconveniente os estragos que provoca na estrutura.

A existncia de um dispositivo de elevao tambm indispensvel para se proceder manuteno das peas que se desgastam no britador (forras).

Todas as soluo que se apresentaram para minimizar os problemas criados pelo taqueio no

deixam de ser uma soluo de compromisso dado que se trata sempre de um sistema defragmentao complementar no integrado no conjunto geral do processo. necessrio queseja considerado este facto no dimensionamento do britador e do diagrama de fogo para queestes problemas sejam sempre que possvel evitados e facilmente resolvidos.

Tecnologia dos fragmentadores grados

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Objectivos gerais da fragmentao grada

Os objectivos que justificam a utilizao de estgios de fragmentao grada so:

1. Contribuir para a relao de reduo total necessria para se obter a libertao das

espcies minerais teis;2. Produzir lotes de partculas de calibres de utilizao imediata pela indstria

transformadora e construo civil;3. Produzir lotes de partculas de calibres mais facilmente transportveis por outros

equipamentos.

As primeiras classes de objectivos correspondem a instalaes industriais de fragmentaomais tpicas, sendo a primeira a que integra os tratamentos de minrio que necessitam de umabeneficiao para aumentar o teor (em minrios metlicos e alguns no metlicos) e a segundanos tratamentos que envolvem apenas fragmentao e classificao, britas, agregados, cargasindustriais, cimentos. A terceira classe de objectivos depende do desenvolvimento crescentedas instalaes de elevada capacidade. A utilizao de sistemas de transporte contnuo, comrecurso a telas transportadoras, impe algumas limitaes ao calibre mximo dos blocos atransportar. Como esse calibre mximo produzido no desmonte tende a aumentar com oaumento da tonelagem extrada provocado pelo dimensionamento das pegas de fogo,

essencial um estgio prvio de triturao dos blocos produzidos o mais prximo possvel dafrente de desmonte. Assim dever existir um britador primrio no interior da mina, junto sreceitas, ou em caso de desmonte a cu aberto, a sua instalao deve ser feita em plataformasmveis que acompanham o avano da frente de desmonte.

O objectivo fundamental destes princpios a minimizao dos custos operacionais poraumento da segurana de marcha da rede de transportes.

Caracterizao dos fragmentadores grados

Devido ao tamanho das partculas que passam numa instalao de fragmentao, quanto mais

grada for a alimentao numa determinada mquina, menos partculas iro habitar a suacmara de fragmentao ao mesmo tempo. Desta forma, os fragmentadores grados so

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concebidos para operarem uma cominuio partcula a partcula, quase sem interaco entreas mesmas, unicamente entre cada uma e o reduzido nmero de peas fragmentadoras degrande massa. A energia fornecida pela mquina transmitida ao corpo a fragmentar de umaforma insistente at que ocorra a ruptura.

Assim, o mecanismo de transporte interno, que condiciona o tempo de residncia, depende daconjugao da componente gravtica com a geometria da cmara de fragmentao e ascaractersticas do movimento relativo das peas fragmentadoras, especialmente na zona dedescarga.

O tempo de residncia pois independente do caudal de alimentao, logo perante umadeterminada afinao da regulao, o percurso que uma partcula segue depende apenas dasconstries geomtricas referidas, independentemente de qualquer actuao no caudal dealimentao.

Cada regulao condiciona um tempo de residncia fixo e em funo do volume activo dacmara de fragmentao, um caudal mximo de partculas susceptvel de atravessar ofragmentador por unidade de tempo designado por capacidade. No entanto, quando as

partculas no interagem umas com as outras, se um dado fragmentador for alimentado comum caudal inferior sua capacidade, o tempo de residncia mdio das partculas igual caso ocaudal fosse mximo.

As constries geomtricas, em termos de dimenses e movimento das peas fragmentadorascondicionam a arquitectura das mquinas e so as responsveis pelos poucos ajustes que sopossveis de se fazer mquina e consequentemente impedem a variao das relaes dereduo dos fragmentadores. Com efeito, os ajustes de regulao que esto disponveis para

cada tipo de mquina permitem apenas variaes da relao de reduo dentro de limitesmuito apertados como j foi mencionado anteriormente.

Desta forma fica explicado o facto de que duas mquinas fragmentadoras do mesmo tipo, coma mesma constrio geomtrica mas de dimenses muito diferentes, trabalham com calibresigualmente diferentes, tero capacidades disponveis diferentes mas realizaronecessariamente relaes de reduo dentro da mesma gama.

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Fragmentadores grados (tipos gerais de uso corrente e dadostcnicos)

Na tabela seguinte apresentam-se os diferentes tipos de fragmentadores grados usados emtratamento de minrios.

Tipo

Sub-tipo

Exemplo

Maxilas

2 pratos

Blake

Dodge

1 prato

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Bulldog

Cones ou giratrios

eixo suspenso

Britador

Krupp

Hydrocone

Symons Standard

Symons Short Head

Symons Gyradisc

Symons Gyrasphere

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eixo fixo

Britador

eixo apoiado

Rolos

rolos lisos

Rgido

Semi-rgido

Flexivel

rolos dentados

Impacto

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martelos fixos sem grelha

martelos articulados com grelha

impactadores centrfugos de eixo vertical

Tambor

tamisagem interna

Bradford - quebrador de carvo

Fragmentadores de maxilas Tipo Blake

Foi inventado por Eli Blake em 1858. o triturados de maxilas com melhor concepo econsequente bom desempenho que ainda hoje tem as mesmas caractersticas iniciais.

As peas que constituem este britador so:

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- Bloco ou carcaa de ao vazado ou em construo soldada;

- Maxila fixa com a carcaa munida de uma forra de substituio, com duas cunhas de

aperto;

- Cambota ou veio excntrico;

- Dois volantes de inrcia colocados nas espigas da cambota;

- Biela acoplada cambota, trabalhando traco;

- Dois pratos acoplados ao extremo inferior da biela, trabalhando compresso;

- Porta-maxilas mvel, munido de outra forra de substituio, inferiormente acoplado aoextremo de um dos pratos;

- Tirante e mola para retorno do porta-maxilas mvel;

- Dispositivo de afinao da regulao, constitudo por duas cunhas e um parafuso deajuste.

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Quando se encontra em funcionamento, a cambota ao rodar, accionada pelo motor, imprime biela um movimento alternativo, ascendente e descendente, que faz variar o ngulo entre ospratos. Quando a biela sobe, este ngulo abre, os extremos dos pratos afastam-se e como oprato que encosta ao dispositivo de afinao no pode recuar, o outro obriga a maxila mvel aaproximar-se da fixa. Quando a biela desce, o ngulo entre os pratos diminui e a maxila mvelrecua, afastando-se da fixa.A maxila mvel descreve um movimento pendular, de modo que cada ponto ao longo da maxiladescreve uma trajectria sensivelmente linear de amplitude crescente at base.Deve salientar-se que a elevada simplicidade de concepo aliada a uma robustez notvel cmum nmero mnimo de peas sujeitas a desgaste, nomeadamente as articulaes dos pratoscom a biela, porta-maxilas e cunha de afinao que se fazem por encosto lubrificado, semqualquer dispositivo olhal-cavilha, que vai absorvendo as folgas causadas pelo funcionamento.Quando a mquina sujeita a uma sobrecarga devido queda de uma pea de aoproveniente do desmonte (marreta, dente de um balde de p, ponta de cantoneira, elo decadeado) costume conceber-se um fusvel que deve ceder antes que a ruptura ocorra noutrorgo qualquer. Em geral esse fusvel localiza-se nos pratos que so intencionalmenteenfraquecidos para que no caso de partirem permitam a abertura imediata da maxila comevacuao da pea que encravou.Tipo Bulldog

A verso Blake do triturador de maxilas originou mais tarde o aparecimento de uma mquina

muito parecida mas com algumas particularidades. Possui apenas um prato e rene no mesmorgo mecnico a biela e o porta-maxilas mvel.

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A reduo de peso substancial, resultado da supresso dos elementos em comparao com otriturador inicial e a diminuio das dimenses da carcaa tornam a mquina mais econmicana aquisio. A consequncia mais importante do ponto de vista funcional o facto de a maxilater uma componente de arrastamento associada ao movimento pendular caracterstico, quepromove a descarga dos produtos residentes na cmara de fragmentao.A geometria do movimento corresponde conjugao de dois movimentos, um de naturezapendular de amplitude crescente para baixo e outro de trajectria circular, tanto maispronunciada quanto mais prximo do eixo da cambota, fornecendo assim a cada ponto damaxila um movimento de trajectria elptica.As caractersticas mencionadas permitem classificar este triturador como sendo de grandeamplitude de movimento, em especial na zona de descarga, o que lhe confere uma boaadaptabilidade ao trabalho com produtos que tendem a esmagar-se e possui maior capacidadeque o triturador Blake, dadas as mesmas circunstncias. No aconselhvel utiliz-lo emprodutos muito abrasivos devido ao grande desgaste a que est sujeito. Por outro lado,comparado com o Blake, tem maior amplitude de movimento junto boca de alimentao, demodo que possvel aproveitar melhor a boca de admisso no que diz respeito ao calibremximo de entrada.Existem trs configuraes possveis da orientao da direco do prato relativamente bielaporta-maxilas, como se observa na figura seguinte.

Na configurao A, o prato perpendicular maxila e o aparelho trabalha praticamente comdescarga constante, mas com fraca capacidade. Na configurao B, o prato inclina para baixoe os deslizamentos so maiores e o desgaste nas maxilas tambm aumentam, mas aconstruo mais simples. Na configurao C o prato inclina para cima relativamente maxilae os deslizamentos diminuem e aumenta a componente de arrastamento que promove adescarga dos produtos da cmara, mas em contrapartida a construo mais complexa. Nafigura seguinte est representada a configurao B e C, respectivamente.

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Tipo DodgeAos trituradores anteriores, devido abertura de descarga ter grandes variaes de seco empleno trabalho, so atribudas grandes heterogeneidades granulomtricas nos produtosdescarregados. Houve ento uma tentativa de melhorar o seu funcionamento: diminuir aamplitude de movimento das maxilas junto da descarga.

O britador Dodge consiste na inverso do mecanismo que existe no britador Blake.Ao contrrio do que se esperava, ao reduzir-se a amplitude de movimento praticamente parazero junto da descarga, introduziu-se uma forte constrico no mecanismo de transporteinterno, que provocou um aumento drstico do tempo de residncia. O resultado foi oengasgamento da mquina com pouco material dentro, forte produo de finos e grandeincapacidade de destruio dos grados que eram s erodidos nas arestas pois no erapossvel o seu movimento livre para as zonas inferiores da cmara.Aspectos particulares dos fragmentadores de maxilas

Modo de alimentao

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A ocorrncia de engasgamento no uma situao apenas do triturador Dodge. Os tipos Blakee Bulldog, de uso corrente, tambm so afectados por esse problema, embora de modo menosdrstico.

A cominuio de uma partcula num determinado ponto da cmara origina uma sria departculas filhas de calibres mais pequenos e variados, que obviamente vo ocupar zonasinferiores da cmara, preenchendo espaos vazios entre as partculas maiores. Se o caudal dealimentao for exageradamente elevado, tanto que o preenchimento de espaos vazios naspartes inferiores da cmara total, a fragmentao deixa de ser possvel devido s partculaspassarem a estar sujeitas a compresso com confinamento lateral. Nesta altura ocorre oengasgamento, havendo uma probabilidade alta de blocagem da mquina. De forma a evitaresta situao, os fragmentadores de maxilas devero ser alimentados a goela esparsa e nunca

a goela plena.

A instalao normal de alimentao de um britador de maxilas como primrio inclui uma torva eum alimentador mecnico controlado manualmente pelo operador. A torva de descarga lateralno possui parede frontal no caso de o alimentador ser montado inclinado e no caso de estarem posio horizontal possui cortina de correntes (ver figura seguinte).

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O alimentador uma pea indispensvel para implementar a alimentao a goela esparsa.Pode ser de chapas articuladas, de gaveta ou vibratrio.

Forma das maxilas

Para evitar o problema dos engasgamentos sugere-se para estes trituradores o uso de maxilascom perfis curvos da vez da forma plana normal.

As linhas horizontais indicam a sequncia dos volumes gerados no decorrer do movimentopendular ao longo da maxila. Cada nvel corresponde ao ponto de contacto de uma partculaem queda livre, de calibre igual distncia entre as maxilas em posio fechada no nvelanterior. Desta forma possvel inferir o espao disponvel para o minrio aps cada oscilaoda maxila.

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Junto descarga, no caso das maxilas planas, assiste-se a uma forte diminuio dos volumesdisponveis, tanto mais violenta quanto mais apertada for a regulao. Se a alimentao forexagerada assiste-se ao fenmeno de engasgamento.Com as maxilas de perfis especiais, em particular o caso curvo, consegue-se que os volumesoferecidos ao material durante a descida na cmara sejam sensivelmente semelhantes, mesmojunto da descarga e assim minimizar os riscos de engasgamento e blocagem (perfil dasmaxilas novamente constante).Os perfis curvos permitem tambm que as maxilas apresentem junto da descarga uma zona demaior paralelismo, altamente benfica para produes de calibres mais regulares.Colocao das forras

As forras so as peas de mais elevado desgaste nos fragmentadores. Regra geral so de umproduto bruto de fundio, de superfcie de contacto irregular com o porta-maxilas. Perante oselevados esforos em jogo, um mau assentamento pode originar a fractura da forra ainda nova. frequente fazer a colocao sobre uma almofada, que preenchendo os vazios no contacto,distribua as tenses uniformemente.

O material, normalmente, zinco fundido e mais recentemente de endurecimento rpido. Estesprodutos no se destinam a colaras forras que so presas por chanfragem de um dos lados epor parafusos no outro. A forra da maxila fixa segura tambm pelas cunhas laterais.

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Custo das fundaes, calibres mximos admissveis, intensidade

dos desgastes Britador Blake (tradicional)

- Grandes dimenses em planta, que pode gerar atravancamento;

- Grandes esforos dinmicos horizontais;

- Elevados custos de fundao: macios maiores em dimenso e robustez;

- Amplitude de movimento nula na zona da alimentao que limita o calibre de admisso acerca de 60% do valor real da abertura da boca;

- Direco do movimento inclinada relativamente maxila fixa e dirigida para cima, o queorigina elevados desgastes desta.

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Britador Blake com biela inversa (trabalha compresso)

- Dimenses em planta igualmente elevadas, se bem que ligeiramente menores;

- Foras dinmicas horizontais elevadas;

- Fundaes de custo elevado;

- Calibre mximo de admisso tambm limitado a valores de 70% da abertura real,devido s pequenas ampitudes de movimento em cima;

- Forma especial do porta-maxilas e forras a volume constante permitem que as direcesde impacto sejam normais maxila fixa, o que torna os desgastes mnimos por no sepromover o deslizamento durante a aco de compresso e a mordedura ser mais facilitada.

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Britador Bulldog- Menores dimenses em planta;

- Menores componentes horizontais de esforo dinmico;

- Conduzem a menores custos de fundao;

- Amplitude de movimento assume na zona de alimentao um valor considervel, peloque os calibres mximos admissveis podem chegar at valores de 85% do valor real da boca;

- A direco de impacto muito inclinada em relao maxila fixa e a componenteadicional de arrastamento que promove a descarga originam elevados desgastes na maxila fixae mvel.

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