Escolher o material de revestimento adequado para um moinho de bolas é uma decisão crucial que afeta diretamente a disponibilidade do moinho, a eficiência da moagem, o custo de manutenção e a qualidade do produto. A escolha deve equilibrar resistência ao desgaste, tenacidade, custo e as condições específicas de operação de cada compartimento. A seguir, apresentamos um guia prático baseado na experiência do setor e na ciência dos materiais.

1. Princípios Gerais

• Ajustar a dureza aos meios de moagem: A dureza do revestimento deve, em geral, situar-se entre 2 e 3 pontos HRC inferior do que o das esferas de aço. Se o revestimento for mais duro do que as esferas, isso acelera o desgaste das esferas; se for muito macio, o revestimento se desgasta rapidamente.
• Adapte a dureza ao material a ser retificado: A dureza de trabalho do revestimento (após o endurecimento por deformação) deve ser de 0,8 a 1,3 vezes a dureza do material de alimentação, a fim de resistir ao arranhão e ao corte.
• Equilibrar dureza e tenacidade: Uma maior dureza melhora a resistência ao desgaste, mas reduz a tenacidade. Os revestimentos devem suportar impactos sem rachar. Portanto, o compartimento dianteiro (alta resistência ao impacto) exige maior tenacidade, enquanto os compartimentos traseiros (alta resistência à abrasão) exigem maior dureza.
• Leve em consideração o tamanho do moinho: Os moinhos de grande porte geram forças de impacto maiores e exigem materiais com maior tenacidade e resistência à fadiga; os moinhos de pequeno porte apresentam impacto menor, pelo que podem ser utilizados materiais mais duros, porém mais frágeis.
• Considere o processo de retificação: Os moinhos úmidos podem exigir materiais resistentes à corrosão (por exemplo, borracha ou ferros com alto teor de cromo e boa resistência à corrosão); os moinhos secos estão sujeitos a um desgaste mais abrasivo.

2. Seleção por compartimento e função

3. Recomendações específicas para cada material

• Aço com alto teor de manganês (aço austenítico com manganês): Adequado apenas para o primeiro compartimento de grandes usinas onde o impacto seja intenso o suficiente para causar endurecimento por deformação. Evite utilizá-lo em compartimentos finos, moinhos pequenos ou onde o impacto seja baixo. Evite também usá-lo em diafragmas, pois o fluxo plástico obstrui as ranhuras da grelha.
• Ferro fundido com alto teor de cromo: Excelente resistência ao desgaste (4–6 vezes maior que a do aço ao manganês), mas frágil. Utilize apenas em revestimentos de bloco pequeno e formato simples (por exemplo, quadrados pequenos com um único parafuso). Adequado para todos os compartimentos de moinhos ≤φ2,2 m e para os compartimentos traseiros de moinhos maiores. Não recomendado para revestimentos grandes, finos ou complexos.
• Aço multialigado de médio teor de carbono: Um bom material versátil – com equilíbrio entre dureza, tenacidade e custo moderado. Adequado para todos os compartimentos e para diafragmas/placas de grelha. Cada vez mais preferido em detrimento do aço com alto teor de manganês.
• Ferro fundido com baixo teor de cromo: É uma opção econômica para compartimentos finos de moinhos pequenos, mas não possui resistência suficiente para zonas sujeitas a altos impactos.
• Aço de baixa liga (Cr, Mo, etc.): Boa temperabilidade e dureza uniforme em toda a espessura; adequado para todos os compartimentos.
• Ferro fundido branco / ferro-gusa de liga: Barato e resistente ao desgaste, mas muito frágil. Utilize-o apenas nos compartimentos de cilindros de moinhos pequenos, de preferência na forma de tijolos (sem orifícios para parafusos).
• Revestimentos de borracha: Leve, silencioso e durável em moinhos úmidos de moagem fina, mas com restrição de temperatura (<80 °C) e não indicado para compartimentos a seco ou de alto impacto.
• Pedra moldada (diabase): Muito frágil, indicado apenas para moinhos pequenos com esferas pequenas (≤40 mm) ou cilindros, e em baixa temperatura (<150 °C).

4. Considerações práticas adicionais

• Custo x vida: Os aços com alto teor de cromo e as ligas múltiplas têm custo inicial mais elevado, mas vida útil mais longa, reduzindo o tempo de inatividade total devido à manutenção. Realize uma análise de custo do ciclo de vida.
• Qualidade de fabricação: Escolha fornecedores com processos confiáveis de fundição, tratamento térmico e controle de qualidade — defeitos como porosidade, escória ou têmpera inadequada reduzem drasticamente o desempenho.
• Projeto da espessura do revestimento: Para áreas sujeitas a desgaste rápido (por exemplo, cabeça de alimentação), aumente a espessura local ou divida-a em vários anéis para concentrar o desgaste em seções substituíveis.
• Revestimentos ranhurados: Se forem utilizados revestimentos ranhurados, observe que eles apresentam melhor desempenho com bolas grandes (não multigradação) e exigem um teor de umidade da matéria-prima <2% para evitar entupimentos.
• Compatibilidade com os meios de moagem: Se você usar esferas com alto teor de cromo, os revestimentos com alto teor de cromo proporcionam benefícios sinérgicos.

5. Resumo da seleção rápida

Conselho final: Não existe um único material ideal para todas as situações. Avalie sempre o nível de impacto, a abrasividade do material alimentado, o diâmetro do moinho, a temperatura, a umidade e a estratégia de manutenção. Em caso de dúvida, o aço multialigado de médio carbono oferece uma opção segura e versátil para a maioria dos compartimentos, enquanto o ferro fundido com alto teor de cromo apresenta o melhor desempenho em zonas de moagem fina abrasiva, desde que sua fragilidade seja controlada por meio de um projeto adequado (blocos pequenos, formas simples).