PERFIS DE REVESTIMENTO

De acordo com Luz et al. (2004) raramente os moinhos tem revestimento liso, porque o mesmo faz com que predomine o rolamento, sendo portanto, adequado para moagem fina e quando não há partículas grosseiras na alimentação. As figuras 11 e 12 representam diferentes tipos de perfis para moinhos de barras e bolas.

Figura 11 - Perfis de revestimento para moinhos de bolas e de barras, com bolas de diâmetro primitivo maior que 2,5”.

Fonte: METSO MINERALS, 2005.

Figura 12 - Perfis de revestimento para moinhos de bolas.

Fonte: METSO MINERALS, 2005.

31 4.6.3 DESGASTE DE REVESTIMENTO

Luz et al. (2004) afirmam que a maior contribuição com relação a esse tema foi dada pelo próprio Bond, que desenvolveu um ensaio laboratorial para medir o desgaste de um minério sobre um dado material de revestimento. A tabela 3 reproduz as fórmulas desenvolvidas por Bond, onde se pode notar que o desgaste do corpo moedor é mais intenso que do revestimento.

Tabela 3 - Fórmula para determinação de desgaste em função do índice de abrasão (g/kWh).

MÁQUINA PEÇA DE DESGASTE FÓRMULA MOINHO DE BARRAS

(via úmida)

Barras Q=155(Ai – 0,02)^(0,2) Revestimento Q=15,5(Ai – 0,015)^(0,3) MOINHO DE BOLAS

(via úmida)

Bolas Q=15,5(Ai – 0,015)^(0,33) Revestimento Q=11,6(Ai – 0,015)^(0,33) MOINHO DE BOLAS

(via seca)

Bolas Q=22,2 Ai

Revestimento Q=2,22 Ai

Fonte: Chaves & Peres (2006, p.610) Notas: 1 - As fórmulas se aplicam para 0,02<Ai<0,8

2 - Foram considerados como material das peças de desgaste as seguintes ligas:

- bolas de moinho: aço liga com dureza 400 HB - barras: aço SAE 1090

- revestimento: ligas com dureza de 300-350 HB

Do ponto de vista teórico, é importante saber que existem diferentes mecanismos de desgastes abrasivos, que podem ser reduzidos a três tipos:

- Desgaste por sulcamento: característico de partículas mais grosseiras impactando superfícies de baixa dureza com velocidades altas e médias. Pedaços macroscópicos do metal ou borracha são arrancados da superfície pela ação de corte das partículas do mineral. Depende, evidentemente, do tamanho da partícula, da sua forma e dureza (abrasividade) e a dureza do material da superfície.

- Erosão: ocorre com baixas tensões e baixo impacto. O movimento das partículas finas sobre a superfície vai polindo-a e erodindo-a. Depende principalmente da velocidade com que as partículas passam sobre a superfície e da sua dureza relativa à dureza da superfície.

32 - Riscamento e moagem: característico de altas tensões e também de impacto médio e baixo. É um comportamento intermediário entre os dois acima.

Sobre desgaste de revestimento, Silva (2003, p.25) afirma que:

“Deve-se observar que o regime de operação do moinho não depende só da velocidade. Revestimentos mais rugosos favorecem a operação em regime de catarata, enquanto que revestimentos mais lisos favorecem a cascata, propiciando em um ou outro caso em maior ou menor importância a moagem por choque (vide figura 13). Da mesma forma, uma maior carga de bolas favorece o regime de catarata, o mesmo acontecendo com a utilização de bolas maiores. Por outro lado, a utilização de barras como corpos moedores em lugar de bolas também favoreceria o regime de catarata, se a velocidade do moinho fosse mantida, o que não acontece em moinhos de barras, que são sempre mais lentos que o de bolas. Com efeito,

“cataratear” as barras poderia provocar danos estruturais ao moinho e, inclusive, facilitar o emaranhamento das barras, com graves consequências”.

Figura 13 - Curvas de queda de bolas para vários tipos de revestimentos

Fonte: Beraldo (1987) apud Silva (2003, p.25).

O principal desafio na moagem nas ultimas décadas é a otimização do seu tempo de funcionamento, podendo-se dizer que o desgaste do revestimento está diretamente relacionado a esta variável. A principal razão da suspensão operacional é o tempo necessário para substituição do revestimento do moinho quebrado ou desgastado (YAHYAEI et al., 2009).

Um dos mais importantes modos de acompanhar o desgaste consiste em verificar periodicamente o estado do revestimento. Desta forma, pode-se

33 acompanhar a taxa de desgaste e o desempenho da moagem, programar a necessidade de peças de reposição e aprimorar o projeto.

Kalala et al. (2005), acrescenta que é válido supor que um projeto de otimização de um modelo de perfil de revestimento poderia lhe proporcionar uma vida útil mais longa e um comportamento da carga adequado. Do mesmo modo, pode-se acrescentar que a correta instalação de revestimentos de moinho não é importante apenas sob o aspecto de proteção para a estrutura do equipamento.

Complementando, Junior et al. (2012) afirma que o projeto dos revestimentos e os materiais utilizados são fatores determinantes para a eficiência do processo de moagem e que o uso do perfil adequado aliado ao material correto, garante o aumento da produtividade e otimização de custos no processo de moagem.

Devido aos altos custos não só da moagem em si, mas também do revestimento do moinho, pode-se afirmar que escolhas equivocadas na seleção dos perfis de revestimentos podem gerar uma moagem deficiente, com altos custos de manutenção e energia.

Para Parks (1989), para o desempenho do revestimento deve ser levado em conta não só o custo de aquisição dos materiais e a troca dos revestimentos desgastados, mas também deve ser estudado a partir da capacidade da usina e aspectos de desempenho. Há diferentes critérios de avaliação de desempenho de revestimento de moinho, dentre os dois mais aplicáveis está, o tempo de vida (em horas de trabalho ou peso do produto) e o consumo de revestimento (em horas de trabalho ou em peso de material alimentado).

Os tipos de revestimentos e seus formatos, ou seja, seu perfil, desempenham papéis fundamentais no tempo de vida de revestimentos, mas experimentos têm demonstrado que esse último é mais crítico. A modificação do desenho do perfil pode diminuir o tempo de instalação das peças e também prolongar o tempo de troca do revestimento, aumentando sua vida útil. Assim, para chegar a um modelo de revestimento otimizado, é de costume realizar testes instalando uma ou duas séries de revestimentos e analisar seus desgastes ao longo do tempo. A partir daí pode-se então modificar o desenho original, através da modificação do material composto das partes de menor taxa de desgaste para as com maiores taxas de desgaste (PARKS 1989 apud YAHYAEI et al., 2009).

34 Na atualidade, utilizam-se programas de computador que conseguem simular o comportamento da carga nas diferentes aplicações, para a seleção de configurações do revestimento e também para estudar diferentes alternativas de revestimentos, inclusive o consumo de corpos moedores e a eficiência da moagem.