Revestimentos para extremidades de alimentação de moinhos

Um exemplo de revestimentos para a extremidade da esteira de alimentação de um moinho de bolas é mostrado na Figura 5-80. Olhando da carga estática do moinho em direção à abertura do munhão de alimentação, todo o arranjo se assemelha a um olho, com o contorno do anel de revestimento mais interno formando uma linha semelhante a um “delineador”. Embora o local de desgaste mais rápido nos revestimentos da extremidade de alimentação esteja relacionado à carga do moinho, a região ao redor da altura da superfície da carga normalmente sofre o desgaste mais rápido, o que geralmente ocorre próximo a essa área do “delineador”. Para mitigar o desgaste acelerado dos revestimentos da extremidade de alimentação (observação: para moinhos SAG/AG, quando materiais semelhantes são utilizados, os revestimentos da extremidade de alimentação geralmente se desgastam mais rapidamente, seguidos pelas placas da grelha; os revestimentos do casco podem ter desgaste comparável ao das placas de grelha, mas geralmente se desgastam mais lentamente, e os elevadores de polpa normalmente apresentam a vida útil mais longa. No projeto dos revestimentos, o ciclo de substituição deve ser considerado, e a prática comum é fazer com que a vida útil dos componentes de longa duração seja um múltiplo inteiro do ciclo mais curto); barras elevadoras são empregadas para alterar a trajetória original do material, reduzindo assim o desgaste nas placas de base e prolongando a vida útil dos revestimentos.

Figura 5-80 Revestimentos da extremidade de alimentação de um moinho de moagem 1641

Em termos de projeto, as barras elevadoras nos revestimentos da extremidade de alimentação devem ser reforçadas. Em moinhos de grande porte, onde geralmente são utilizados revestimentos de peça única, as barras de elevação devem se estender até a borda da abertura central, ao contrário das que se encontram nas placas de grelha. Essas barras de elevação reduzem o desgaste causado pelo atrito direto entre a carga do moinho e as placas de base. Recentemente, tem havido uma tendência ao uso de barras de elevação maiores e mais altas, a fim de prolongar a vida útil das placas de base. Para moinhos que operam em uma única direção, a posição das barras de elevação precisa ser ajustada para que as barras nos revestimentos da extremidade de alimentação protejam de forma mais eficaz as zonas de alto desgaste. Outra tendência é que as barras elevadoras nos revestimentos da extremidade de alimentação não sejam mais retangulares, mas apresentem um certo ângulo de face, semelhante às barras elevadoras nos revestimentos do casco, e incorporem arcos de transição tanto na cabeça quanto na raiz dos elevadores. Esse projeto visa impedir que as esferas de aço sejam lançadas para cima e atinjam os revestimentos do casco próximos à extremidade de alimentação, acelerando assim seu desgaste.

Os aspectos mecânicos que devem ser considerados ao projetar revestimentos para a extremidade de alimentação são os seguintes:

(1) Certifique-se de que cada peça do revestimento da extremidade de alimentação se encaixe bem na extremidade cônica de alimentação do moinho. Isso pode ser feito adicionando-se almofadas de borracha, de modo que o revestimento assente corretamente no invólucro da extremidade de alimentação do moinho. Um encaixe inadequado pode causar a quebra de parafusos e a fratura da placa de base.

(2) Evitar que os componentes do revestimento sejam atingidos diretamente por esferas de aço que voam radialmente – por exemplo, extremidades expostas, seções que se projetam localmente e orifícios de parafusos excessivamente grandes que são continuamente submetidos ao impacto da carga de esferas em cascata, o que pode causar rachaduras.

(3) Evite misturar revestimentos novos e antigos. Nesses casos, os revestimentos novos ficarão salientes e permanecerão constantemente expostos ao impacto da bola.

(4) Procure localizar as principais áreas de desgaste no mesmo anel de camisas, para que essas camisas possam ser substituídas juntas, como um grupo.

(5) Os revestimentos da extremidade de alimentação devem ser substituídos simultaneamente aos revestimentos do corpo do equipamento, sempre que possível, para evitar que os novos revestimentos da extremidade de alimentação causem desgaste acelerado nos revestimentos antigos do corpo do equipamento.

Conforme mostrado na Figura 5-81, para lidar com o fato de que os revestimentos da extremidade de alimentação ao redor do anel, correspondentes ao nível de carga do moinho, sofrem o desgaste mais rápido, e para minimizar o número de revestimentos que precisam ser substituídos, é necessário um projeto especial para essa zona de alto desgaste. Conforme ilustrado na Figura 5-82, o projeto especial inclui:

(1) Fabricar a zona de alto desgaste como uma peça de revestimento separada (o revestimento cinza no meio da Figura 5-82).

(2) Aumentar tanto a altura quanto a espessura das barras de elevação nessa zona.

Figura 5-81 Revestimentos da extremidade de alimentação desgastados

No entanto, ambas as soluções técnicas acima mencionadas aumentarão o peso dos revestimentos e, consequentemente, o ponto de ajuste da carga do moinho precisará ser ajustado. Portanto, em alguns casos, essas duas opções podem ser limitadas, pois uma redução na carga do moinho tem um impacto negativo na produtividade do moinho. Uma solução alternativa é alterar o material do revestimento, que deve ser selecionado de forma a suportar o impacto de grandes esferas de aço (90–140 mm) ou grandes pedaços de minério (350–400 mm), mantendo-se economicamente viável. No entanto, em moinhos SAG/AG, as forças de impacto são geralmente muito elevadas, e os materiais convencionais de alta dureza e resistentes ao desgaste não são adequados para tais condições. Uma abordagem técnica consiste em inserir insertos de ferro fundido branco de alto desempenho e resistentes ao desgaste (alto teor de cromo) nas barras de elevação dos revestimentos nessa zona de alto desgaste, conforme mostrado na Figura 5-83(a).

Figura 5-82 Revestimento da extremidade de alimentação com a zona de desgaste isolada e elevada

Normalmente, um revestimento feito inteiramente de ferro fundido branco é muito frágil e não é adequado para esse ambiente; no entanto, o material convencional que envolve o ferro fundido branco o protege contra danos causados por impactos. Portanto, essa combinação de materiais de liga dupla oferece tanto resistência ao desgaste quanto resistência ao impacto, prolongando significativamente a vida útil do revestimento. A Figura 5-83(b) compara o estado de desgaste desse revestimento com o de um revestimento convencional, mostrando que a taxa de desgaste do revestimento fabricado com essa combinação de duas ligas na zona de alto desgaste é significativamente reduzida.

Figura 5-83 Revestimentos resistentes ao desgaste na extremidade de alimentação
(a) Zona de alto desgaste com inserções de ferro branco;
(b) Revestimento da extremidade de alimentação convencional desgastado e revestimento da extremidade de alimentação desgastado com inserções resistentes ao desgaste.