Máquina de trituração e modelagem da série SZF
máquina de britagem e modelagem O britador de impacto e máquina de modelagem da série SZF é composto por alimentação, …
Os revestimentos com superfície de trabalho plana ou com padrões fundidos são ambos chamados de revestimentos planos. Aqueles com padrões fundidos também são chamados de revestimentos planos padronizados. Os revestimentos planos proporcionam baixo atrito aos meios de moagem, fazendo com que estes deslizem mais sobre sua superfície, aumentando assim a ação de atrito (moagem) sobre o material. Eles são geralmente utilizados em combinação com revestimentos ondulados no compartimento de moagem fina.
As camadas onduladas possuem uma superfície de trabalho em forma de onda. Um revestimento com apenas uma crista de onda é chamado de revestimento ondulado de onda única ou de onda grande; um com duas cristas é chamado de revestimento ondulado de onda dupla ou de onda média; e um com múltiplas cristas é chamado de revestimento ondulado de onda pequena ou simplesmente de revestimento ondulado. A altura de elevação das esferas nos revestimentos de onda única e de onda dupla é menor do que a dos revestimentos com barras de elevação. Quando a crista da onda está no lado ascendente, ela eleva as esferas para cima; quando está no lado descendente, ela as empurra para baixo, tornando-os adequados para o compartimento de hastes dos moinhos de hastes. Os revestimentos ondulados de onda pequena apresentam cristas e passos pequenos, com baixa altura de elevação, o que os torna adequados para compartimentos de moagem fina e moinhos de carvão.
Os revestimentos com nervuras são revestimentos planos com uma nervura semicircular ou trapezoidal moldada na superfície de trabalho. As nervuras elevam os meios de moagem, proporcionando-lhes uma ação de impacto mais forte. Elas são utilizadas no primeiro compartimento, mas não são adequadas para moinhos de barras nem para o compartimento de barras dos moinhos de barras e esferas. Como as nervuras se desgastam facilmente, a produção do moinho torna-se instável; por isso, os revestimentos com nervuras estão sendo gradualmente substituídos por revestimentos escalonados.
Os revestimentos com barras de elevação consistem em um revestimento plano e barras de elevação. As barras possuem orifícios para parafusos, e os parafusos passam por esses orifícios para fixar as barras e o revestimento (que não possui orifícios) na parede interna do casco. As barras se projetam acima da superfície do revestimento, aumentando o efeito de elevação sobre os meios de moagem e proporcionando a eles maior impacto e força de moagem. São adequados para o primeiro compartimento, especialmente quando o material de alimentação é grosso e duro. Em compartimentos com revestimentos com barras de elevação, o desgaste tanto das esferas quanto dos revestimentos é mais intenso, e eles não são recomendados para moinhos com velocidade de rotação elevada.
Os revestimentos escalonados, também chamados de revestimentos tipo leme de navio, possuem uma superfície de trabalho inclinada. Após a instalação, formam vários degraus e são adequados para o compartimento de cabeça dos moinhos de tubos. Esses revestimentos aumentam o impulso exercido sobre os meios de moagem. Elas proporcionam uma altura de elevação uniforme para as esferas na mesma camada; exercem um forte efeito de contenção sobre as esferas, impedindo o deslizamento e o desgaste entre as diferentes camadas de meios de moagem e reduzindo o deslizamento e o desgaste entre os meios mais externos e os revestimentos. Além disso, a superfície do revestimento se desgasta uniformemente e a alteração da forma após o desgaste não é perceptível. A extremidade mais fina de um revestimento escalonado fica voltada para a direção de rotação quando o moinho está em funcionamento.
Os revestimentos hemisféricos apresentam saliências em forma de meia esfera na superfície de trabalho, dispostas em um padrão escalonado (triangular). Eles impedem que as esferas deslizem ao longo do casco e evitam a formação de sulcos anulares causados pelo desgaste, reduzindo assim o consumo tanto dos meios de moagem quanto dos revestimentos. São adequados para compartimentos de britagem.
Os revestimentos cônicos de classificação, também chamados de revestimentos cônicos cônicos, formam uma câmara de moagem cônica segmentada ao longo do compartimento após a instalação. A tangente do ângulo de inclinação desses revestimentos é maior ou igual ao coeficiente de atrito de rolamento equivalente das esferas. Sob o efeito da inclinação, as esferas rolam em direção à cabeça do moinho ao longo da superfície cônica; quanto maior o diâmetro da esfera, maior é seu avanço, alcançando-se assim a classificação positiva das esferas de aço. Os tipos comuns incluem o revestimento classificador cônico Karman, o revestimento classificador cônico Schlegelton e o revestimento classificador cônico do tipo FLS. O primeiro possui uma superfície de trabalho cônica plana; o segundo combina uma superfície cônica plana com uma superfície cônica em arco; e o último é montado a partir de dois revestimentos planos e um revestimento de classificação cônico Karman.
Esse tipo de revestimento pode ser utilizado tanto em moinhos de circuito aberto quanto em moinhos de circuito fechado; tanto em moinhos de matéria-prima quanto em moinhos de cimento; tanto no processo a seco quanto no processo úmido; e tanto para a classificação de esferas de aço quanto para meios mistos de esferas e cilindros. Esses revestimentos são geralmente utilizados apenas no compartimento de moagem fina de moinhos de comprimento médio. Em um moinho de comprimento médio com uma baixa relação L/D, quando se adota um processo de pré-trituração e o tamanho das partículas de alimentação d₈₀ é reduzido para cerca de 3 mm, todo o moinho se torna efetivamente um compartimento de moagem fina. Nesse caso, o diafragma intermediário pode ser removido e revestimentos cônicos de classificação instalados em todo o moinho para aumentar o volume efetivo e reduzir a resistência à ventilação, aumentando assim ainda mais a produção. De acordo com relatórios publicados, após a instalação de revestimentos cônicos de classificação em moinhos tubulares, a produção aumenta em 5%–15%, enquanto a finura do produto permanece essencialmente inalterada, e o consumo de energia por unidade cai em 10%–18%. Desvantagens dos revestimentos cônicos de classificação: o volume efetivo do moinho é reduzido; a precisão do ângulo de inclinação do cone é alta (erros no ângulo afetam o desempenho da classificação), dificultando a fabricação; e a instalação é bastante trabalhosa.
Os revestimentos espirais angulares, também chamados de revestimentos CZ, são utilizados principalmente no segundo compartimento. Após a instalação, eles formam uma superfície quadrada cônica com quatro cantos arredondados no interior do compartimento; por isso, também são chamados de revestimentos quadrados de cantos arredondados. Os cantos quadrados arredondados dos anéis adjacentes estão deslocados em um ângulo uns em relação aos outros e formam um determinado ângulo de hélice no sentido axial (geralmente de 12° a 22,5° para moinhos de cimento e cerca de 36° para a produção de cimento de alta qualidade). O sentido de rotação dos revestimentos é oposto ao do corpo do moinho. Assim, ao longo de todo o comprimento do moinho, a câmara de moagem forma uma hélice contínua de quatro voltas. As superfícies espirais nos cantos arredondados exercem um forte efeito de aderência sobre as esferas pequenas, empurrando-as em direção à extremidade de descarga; ao mesmo tempo, o impulso gerado pelo ângulo da hélice empurra as esferas grandes em direção à extremidade de alimentação. Portanto, esse revestimento alcança uma boa classificação positiva das esferas, ainda melhor do que os revestimentos classificadores cônicos.
Após a instalação deste revestimento, observam-se os seguintes efeitos:
① O raio de rotação de cada camada de esferas muda instantaneamente, causando variações na altura de queda, no ponto de queda e na energia cinética de impacto das esferas da mesma camada, o que melhora a mistura e a penetração entre o meio e o material.
② As diferentes velocidades de rotação e queda das esferas e do material geram um atrito intenso entre as superfícies da “cortina de esferas e material” dos revestimentos adjacentes.
③ A força exercida pelas superfícies espirais internas gera correntes parasitas axiais locais nas regiões das esferas da mesma zona de diâmetro, intensificando a ação de retificação.
④ Proporciona uma boa classificação positiva das esferas. O excesso de moagem é significativamente reduzido (o que se nota especialmente em moinhos de circuito aberto); a operação do moinho fica mais estável; e a vida útil da transmissão é prolongada.
Após a instalação desse revestimento, o volume efetivo do compartimento é reduzido em 10%–15% em comparação com revestimentos comuns. Ele geralmente funciona bem em moinhos de grande porte (acima de φ3 m). A instalação e a remoção desse revestimento são difíceis. Ao utilizar esse revestimento, a carga de esferas deve ser adequadamente reduzida e o diâmetro médio das esferas no primeiro compartimento aumentado; o teor de umidade do material de alimentação também deve ser rigorosamente controlado.
Os revestimentos classificadores hiperboloidais combinam as vantagens tanto dos revestimentos classificadores quanto dos revestimentos escalonados. Axialmente, elas se assemelham aos revestimentos classificadores, permitindo a classificação racional das esferas de aço ao longo do eixo. À medida que as esferas rolam e deslizam ao longo da superfície curva do revestimento, devido aos diferentes níveis de energia das esferas grandes e pequenas, as esferas menores são empurradas axialmente em direção à parte traseira do moinho, alcançando a classificação automática das esferas. A superfície curva forma uma linha espiral intermitente dentro do moinho, aplicando impulso ao material em direção à parte traseira do moinho, acelerando assim o fluxo de material e reduzindo efetivamente a moagem excessiva. Circunferencialmente, o revestimento possui uma configuração escalonada com uma certa inclinação de elevação, garantindo que as esferas em queda não impactem os revestimentos expostos, reduzindo assim os danos e o desgaste do revestimento. Em comparação com revestimentos comuns, este revestimento economiza cerca de 10% de energia.
Os revestimentos com ranhuras em espiral possuem superfícies de trabalho ranhuradas com um ângulo de inclinação (inferior a 12°). Após a instalação, a superfície da câmara de moagem se assemelha a uma hélice contínua de múltiplas voltas (com a direção da espiral igual à rotação do moinho). Utilizados em compartimentos de moagem fina, esses revestimentos combinam a função dos revestimentos ranhurados com a capacidade de realizar uma classificação axial racional das esferas de aço.
Dentro do mesmo compartimento, são combinados vários tipos de revestimentos com diferentes coeficientes de elevação/atrito em suas superfícies de trabalho, de modo que o coeficiente médio de elevação/atrito de cada anel diminua progressivamente ao longo da direção do fluxo do material. Isso permite reduzir a capacidade de retenção e elevação do revestimento na direção da extremidade de descarga, empurrando as esferas maiores para a região de alta energia e realizando a classificação automática dos meios de moagem. Na Alemanha (antiga RFA), revestimentos com barras de elevação de diferentes alturas foram combinados para formar revestimentos classificadores, aumentando a produção do moinho em 5%–10%. A prática envolvia organizar as barras de elevação no compartimento de moagem grossa em cinco fileiras: primeira fileira – altura da barra de 55 mm (16 barras), segunda fileira – 45 mm (16 barras), terceira fileira – 45 mm (8 barras), quarta fileira – 30 mm (8 barras), quinta fileira – 30 mm (4 barras) e a sexta fileira como revestimentos planos sem barras. A Cimentaria Huaxin dispôs os revestimentos escalonados e os revestimentos planos em um padrão alternado, de modo que a energia transferida dos revestimentos para as esferas diminuísse ao longo da direção do fluxo de material, eliminando a classificação reversa das esferas, com aumento da produção de 4%–7% e redução do consumo tanto de revestimentos quanto de esferas.
Os revestimentos classificadores em forma de dupla hélice são revestimentos poligonais de cantos arredondados com nervuras inclinadas dispostas em diferentes densidades. Tanto os perfis poligonais de cantos arredondados quanto as nervuras inclinadas estão dispostos em um padrão de dupla hélice no sentido axial, com a densidade das nervuras diminuindo ao longo da direção do fluxo do material. Esses revestimentos transferem diferentes níveis de energia através da superfície do revestimento e também geram empuxo axial a partir do ângulo de hélice dos revestimentos e das nervuras. Isso permite a classificação positiva de cilindros de aço no compartimento de cilindros, a classificação positiva de esferas no compartimento de esferas e a classificação positiva de meios mistos em um compartimento combinado de esferas e cilindros. Testes em moinhos tubulares de φ2,2 m e abaixo demonstraram aumentos na produção de 5%–15% e reduções no consumo de energia de 8%–15%. Além disso, como esses revestimentos são dispostos alternadamente ao longo do comprimento do moinho, a carga é descarregada alternadamente, intensificando a ação de cisalhamento entre os cylpebs de aço e o material e melhorando significativamente a finura do produto, enquanto a produção permanece inalterada.
Os revestimentos ranhurados possuem várias ranhuras na superfície de trabalho de cada revestimento individual. Após a instalação, eles formam ranhuras circunferenciais; por isso, também são chamados de revestimentos com ranhuras anulares.
As ranhuras nos revestimentos ranhurados são projetadas para permitir que as esferas de aço se dispõem em um arranjo hexagonal na superfície do revestimento. Nessa forma de disposição, as esferas apresentam um número de coordenação mais alto e maior densidade, resultando em uma maior probabilidade de colisões efetivas entre elas. Além disso, o contato entre as esferas e os revestimentos passa de um contato pontual (como nos revestimentos planos ou salientes) para um contato linear de 120°, aumentando consideravelmente a área de moagem. Nessas condições de contato, o material entre as esferas e os revestimentos não é espalhado tão facilmente quanto nos revestimentos planos ou salientes, mas forma uma camada de material que não se desprende facilmente, permitindo a moagem completa dentro das ranhuras e, assim, alcançando alta eficiência de moagem.
Os revestimentos ranhurados apresentam três tipos: ranhuras anulares, ranhuras espirais e revestimentos ativados. Dependendo das condições de operação do moinho, eles podem proporcionar uma classificação racional das esferas e melhorar o desempenho da moagem.
Outros benefícios do uso de revestimentos ranhurados incluem:
① O ângulo de separação dos meios de moagem em revestimentos ondulados é de 55°, enquanto em revestimentos ranhurados é de 60°. Como o ângulo de separação aumenta, o torque do moinho diminui; somado ao fato de que os revestimentos ranhurados são cerca de 10% mais leves que os revestimentos comuns, a potência necessária para o moinho cai em cerca de 20%.
② Há sempre uma camada de material entre as esferas e os revestimentos, de modo que as esferas não entram em contato direto com os revestimentos. Não só as taxas de desgaste tanto das esferas quanto dos revestimentos são bastante reduzidas, como também o ruído de moagem é significativamente menor, e o calor gerado durante a moagem é 6%–7% menor do que com revestimentos comuns.
③ Como o ângulo de separação das esferas nos revestimentos ranhurados é maior e esses revestimentos não aceleram o lançamento das esferas, quando elas caem, aterrissam na zona da ponta sem impactar diretamente os revestimentos lisos. Assim, os revestimentos da câmara e os parafusos ficam menos sujeitos a quebras, os trabalhos de manutenção são reduzidos e o ruído de operação e as temperaturas de moagem são mais baixos.
④ As ranhuras se desgastam uniformemente em todas as partes, de modo que o formato das ranhuras permanece inalterado ao longo de toda a vida útil, desde a instalação até a substituição. Consequentemente, a eficiência da moagem e da trituração não se deteriora devido ao desgaste do revestimento.
⑤ A altura de elevação dos meios de moagem em revestimentos ranhurados é menor e mais uniforme do que em revestimentos escalonados ou com nervuras. Como resultado, o centro de gravidade da carga desloca-se em direção ao centro, reduzindo a potência de acionamento, a vibração do moinho e os danos às engrenagens da transmissão.
⑥ Em moinhos de pequeno porte, após o desgaste dos revestimentos ranhurados, o diâmetro interno efetivo aumenta significativamente. Nesse momento, aumentar adequadamente a carga de meios de moagem pode aumentar a produção do moinho.
⑦ Menos tipos de revestimento, peso mais leve e fácil instalação – eles podem ser fixados com parafusos ou por encaixe. Devido aos fatores acima, a instalação de revestimentos ranhurados pode aumentar a produção em 7%–20%, reduzir o consumo de energia em 8%–20%, reduzir o consumo de esferas em 15%–40%, prolongar a vida útil do revestimento em quase três vezes e reduzir o ruído em 4–6 dB.
Condições para o uso de revestimentos ranhurados:
① É necessário utilizar esferas como meios de moagem no compartimento. Em moinhos de circuito fechado, cada compartimento pode ser equipado com revestimentos ranhurados; em moinhos de circuito aberto com dois compartimentos, os revestimentos ranhurados são geralmente instalados apenas no primeiro compartimento.
② O material dos revestimentos ranhurados é geralmente ferro fundido com alto teor de cromo, aço-liga de carbono médio, ferro fundido com baixo teor de cromo ou outros materiais resistentes ao desgaste e de alta dureza, dependendo do diâmetro do moinho e do tipo de compartimento. Para moinhos maiores, os revestimentos no compartimento de moagem grossa devem apresentar maior tenacidade.
③ Os revestimentos ranhurados apresentam um desempenho ainda melhor em velocidades mais altas do moinho.
④ O teor total de umidade da matéria-prima que entra no moinho deve ser inferior a 2% para evitar que o material grude nas ranhuras.
⑤ O d₈₀ do material de alimentação deve ser ≤ 20 mm.
⑥ As dimensões das ranhuras são projetadas de acordo com o diâmetro das esferas maiores. Para realçar o efeito das ranhuras, é recomendável usar esferas maiores e evitar gradações de esferas em múltiplos estágios. A fábrica de cimento da Zhengzhou Aluminium Plant mudou de uma graduação de bolas em quatro estágios para duas etapas com bolas grandes, cada uma de 50%; a fábrica de cimento Changlv adotou uma graduação em duas etapas com bolas pequenas preenchendo os espaços entre as bolas maiores – ambas alcançaram bons resultados. Quando bolas pequenas são utilizadas para preencher os espaços entre as bolas grandes, o diâmetro da bola pequena d₁ = 0,414d (onde d é o diâmetro da bola grande, em mm). A carga de bolas pequenas deve ser de 4% a 5% da carga total de bolas naquele compartimento.
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