Britagem

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE GOIÁS IFG

NOTAS DE AULA DO CURSO TÉCNICO DE MINERAÇÃO TRATAMENTO DE MINÉRIOS II PARTE I - BRITAG BR ITAGEM EM

Elaboradores: Dulcinéia de Castro Santana Paulo André Charbel

Fevereiro / 2009

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ÍNDICE Pág

Capítulo 1 – Introdução à Cominuição 1.1. Conceito de Cominuição Cominuição

1

1.2. Objetivos da Cominuição Cominuição

1

1.3. Tipos de Operações de Cominuição

1

1.4. Circuitos de Cominuição Cominuição de Britagem e de Moagem

1

1.4.1. Função da Operação em Circuito Circu ito Fechado

3

1.4.2. Equipamento Utilizado para Fechar Fechar um Circuito

3

1.4.3. Tipos de Circuitos Fechados

3

1.4.4. Carga Circulante

4

1.4.5. Escalpe

4

1.4.6. Equipamento Utilizado para Realizar Realizar um Escalpe

6

1.5. Grau de Redução

6

1.6. Tamanho de Conjunto de Partículas

7

1.7. Mecanismos Mecanismos de Fragmentação

7

1.8. Classificação dos Equipamentos de Cominuição Segundo Segundo o Princípio Princípio de Fragmentação Fragmentação 9

Capítulo 2 – Introdução à Britagem 2.1. Etapas de Britagem

10

2.2. Características Básicas de um Circuito de Britagem

11

2.3. Tipos de Britadores

12

Capítulo 3 – Britador de Mandíbulas 3.1. Descrição Mecânica Simplificada

13

3.2. Manutenção Básica

16

3.2.1. Abrasividade Abrasividad e da Rocha

18

3.2.2. Superficie de Revestimento

18

3.3. Ajuste Operacional

20

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ÍNDICE Pág

Capítulo 1 – Introdução à Cominuição 1.1. Conceito de Cominuição Cominuição

1

1.2. Objetivos da Cominuição Cominuição

1

1.3. Tipos de Operações de Cominuição

1

1.4. Circuitos de Cominuição Cominuição de Britagem e de Moagem

1

1.4.1. Função da Operação em Circuito Circu ito Fechado

3

1.4.2. Equipamento Utilizado para Fechar Fechar um Circuito

3

1.4.3. Tipos de Circuitos Fechados

3

1.4.4. Carga Circulante

4

1.4.5. Escalpe

4

1.4.6. Equipamento Utilizado para Realizar Realizar um Escalpe

6

1.5. Grau de Redução

6

1.6. Tamanho de Conjunto de Partículas

7

1.7. Mecanismos Mecanismos de Fragmentação

7

1.8. Classificação dos Equipamentos de Cominuição Segundo Segundo o Princípio Princípio de Fragmentação Fragmentação 9

Capítulo 2 – Introdução à Britagem 2.1. Etapas de Britagem

10

2.2. Características Básicas de um Circuito de Britagem

11

2.3. Tipos de Britadores

12

Capítulo 3 – Britador de Mandíbulas 3.1. Descrição Mecânica Simplificada

13


16

3.2.1. Abrasividade Abrasividad e da Rocha

18

3.2.2. Superficie de Revestimento

18


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3.4. Granulometria de Alimentação

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Capítulo 4 – Britador de Giratório 4.1. Descrição Mecânica Simplificada

28


31


31


37

Capítulo 5 – Britador de Rolo 5.1. Descrição Mecânica Simplificada

39


40


40

Capítulo 6 – Britador Cônico 6.1. Descrição Mecânica Simplificada

41


43


43


54

Capítulo 7 – Britador de Rolos 7.1. Descrição Mecânica Simplificada

56


57


57


60

Capítulo 8 – Aplicação Operacional

61

Capítulo 9 – Problemas – Causas e Soluções

62

Referências Bibliográficas

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CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO A COMINUIÇÃO 1.1 CONCEITO DE COMINUIÇÃO Segundo Silva (1973), a fragmentação é a operação, ou o conjunto de operações, que consiste na redução das dimensões físicas de um dado conjunto de blocos, ou partículas, através do rompimento de sua coesão, por meio de ação mecânica externa, de forma controlada.

1.2 OBJETIVOS DA COMINUIÇÃO A redução de tamanho apresenta objetivos distintos, os quais podem ser resumidamente enquadrados em dois grandes campos: a) Atingir as especificações granulométricas exigidas por operações subsequentes presentes em um processo de tratamento de bem mineral. b) Atingir especificação granulométrica exigida para comercialização de produtos.

1.3 TIPOS DE OPERAÇÕES DE COMINUIÇÃO A cominuição, ou fragmentação como também é denominado, é composta por duas naturezas de operações, as quais são: britagem e moagem. Pode-se definir a britagem como uma operação de cominuição grosseira, cuja faixa operacional de tamanho para alimentação é da ordem de metro a centímetros, e o tamanho do produto britado é da ordem de centímetros. A moagem caracteriza-se por ser uma operação de cominuição fina, cuja faixa operacional de tamanho para alimentação é da ordem de centímetros, e o tamanho do produto moído é da ordem de micrômetros.

1.4

CIRCUITOS DE COMINUIÇÃO DE BRITAGEM E DE MOAGEM

As operações de cominuição apresentam-se em circuito aberto (quando não há carga circulante), ou em circuito fechado (quando há carga circulante) condição operacional esta, caracterizada pela presença de um equipamento destinado ao controle

1

de tamanho (peneiras ou classificadores por meio fluido) o qual retorna o material de granulometria grosseira ao equipamento de cominuição. A seguir apresenta-se um fluxograma clássico de cominuição.

Fonte : Chaves e Peres 1999

Figura 1.1 – Circuito padrão de cominuição para usina de concentração Na figura anterior identificam-se os dois tipos de circuitos possíveis para as operações de cominuição, o circuito aberto e o fechado, identificados na tabela a seguir.

Natureza do Circuito

Equipamento Britagem

Circuito Aberto

Circuito Fechado

Britador Mandíbulas Britador Cônico Primário

Moagem

Moinho de Barras

Britagem

Britador Cônico Secundário

Moagem

Moinho de Bolas

2

1.4.1 FUNÇÃO DA OPERAÇÃO EM CIRCUITO FECHADO A finalidade da operação em circuito fechado consiste em garantir que o produto britado, ou moído, apresente um limite superior, ou seja, que o material britado ou moído, seja menor que uma determinada granulometria.

1.4.2 EQUIPAMENTO UTILIZADO PARA FECHAR UM CIRCUITO Para as operações de britagem os equipamentos utilizados são as peneiras, enquanto para as operações de moagem, os equipamentos utilizados são os equipamentos de classificação por meio fluido (hidrociclones, classificador espiral, ciclones pneumáticos e outros). A figura 1.1 ilustra tais circuitos fechados para as respectivas operações de britagem e moagem.

1.4.3 TIPOS DE CIRCUITOS FECHADOS O circuito fechado em operações de britagem pode apresentar duas disposições distintas, as quais são: a) Normal b) Reverso A figura a seguir ilustra as duas disposições de circuito fechado.

Fonte : Chaves e Peres 1999

Figura 1.2 – Disposições de circuito fechado para operação de britagem

3

1.4.4 CARGA CIRCULANTE Denomina-se por carga circulante, o material do circuito fechado que retorna ao equipamento de cominuição. A seguir apresenta-se uma figura esquemática de um circuito fechado de britagem, identificando a carga circulante.

Fonte : Modificado de Chaves e Peres 1999

Figura 1.3 – Carga circulante de um circuito fechado 1.4.5 ESCALPE O escalpe é uma operação que consiste na retirada de finos do material que irá alimentar um equipamento de cominuição, podendo satisfazer diferentes objetivos técnicos, tais como: a) Minimizar a produção de materiais finos. b) Minimizar o desgaste das peças de revestimento. c) Evitar o empastelamento do britador em função da alta umidade contida em frações granulométricas mais finas de minérios. d) Maximizar a capacidade produtiva. A seguir apresentam-se três figuras esquemáticas descrevendo operações de escalpe em circuitos de britagem e moagem.

4


Figura 1.4 – Escalpe de finos em circuito fechado de britagem


Figura 1.5 – Escalpe de finos em circuito aberto de britagem

Fonte : Beraldo 1987

Figura 1.6 – Escalpe de finos na alimentação do moinho de bolas

5

1.4.6 EQUIPAMENTO UTILIZADO PARA REALIZAR UM ESCALPE Para operações de escalpe em britagem primária, e por vezes em britagem secundária, utiliza-se grelha, para as demais etapas de britagem utilizam-se peneiras. Para operações de escalpe em moagem utilizam-se os equipamentos de classificação por meio fluido.

1.5 GRAU DE REDUÇÃO Endente-se por grau de redução a relação entre o tamanho das arestas dos fragmentos da alimentação do equipamento de cominuição, e o tamanho das arestas dos fragmentos do produto gerado pelo mesmo. Exemplificando-se, têm-se:

Figura 1.7 – Redução de Tamanho em Operação de Britagem GR = 1 m / 0,25 m = 4 / 1 A forma de se expressar o grau de redução pode ser expresso de duas formas: a) GR = 4 b) GR = 4:1 6

1.6 TAMANHO DE CONJUNTO DE PARTÍCULAS Para expressar o tamanho da alimentação e/ou produto de um equipamento de cominuição, utilizar-se-á de métodos relativos à análise granulométrica. De forma resumida, pode-se assim citar tais métodos: a) Blocos da ordem de metros – Inferem-se pelo volume da caçamba do equipamento que realiza a operação mineira de carregamento, ou da caçamba de equipamentos que realizam a operação mineira de transporte, ambas operações efetuadas na frente de lavra. Pode-se também utilizar uma trena, para medir diretamente o tamanho dos blocos. b) Fragmentos da ordem de 10 cm e maiores – Utilizam-se anéis de diâmetro padronizados para inferir tamanho ou, peneiras de tamanhos de aberturas especiais. c) Partículas da ordem de 100 mm a 0,037 mm – Utilizam-se análises granulométricas por peneiramento, para inferir o tamanho do conjunto de partículas. Como sabido, o tamanho de um conjunto de partículas corresponde à abertura da peneira que permite a passagem de 80% do material peneirado, ou seja, à abertura da peneira que apresenta uma porcentagem passante acumulada igual a 80%. Os diferentes equipamentos de cominuição apresentam graus de redução máximos distintos, da mesma forma minérios constituídos de composições mineralógicas distintas apresentam, também, valores de resistência à fragmentação, distintos. Portanto o grau de redução obtido em uma operação de cominuição é, de maneira generalizada, função de dois aspectos técnicos: a) Tipo de equipamento de cominuição b) Tipo de minério

1.7 MECANISMOS DE FRAGMENTAÇÃO Para romper a coesão interna de blocos e partículas utiliza-se de energia mecânica sob a forma dos seguintes mecanismos: a) Compressão – Onde os blocos ou partículas são comprimidos entre duas superfícies.

7

b) Impacto – Ocorre por meio da utilização de energia cinética (Ec = M x V 2 /2), onde uma massa, em movimento circular choca-se com blocos ou partículas.

Figura 1.8 – Mecanismo de impacto c)

Abrasão por cisalhamento – Ocorre quando fragmentos de rochas encontram-se em contato entre si ou com outras superfícies metálicas, de forma a estarem apresentando movimentação relativa.

Figura 1.9 Mecanismo de abrasão Dos três mecanismos, anteriormente citados, o mais eficiente em utilização de energia é mecanismo de fragmentação por impacto. Entretanto, a sua aplicabilidade apresenta duas restrições: 

Devido ao desgaste das peças de impacto, tal mecanismo deve se restringir aos minérios menos competentes, como por exemplo, o calcário.



Devido à alta produção de finos, poderá ser prejudicial à etapa subseqüente. O mecanismo de fragmentação por compressão é o mais comum, aplicado desde

a fragmentação de blocos de minério provenientes da frente de lavra (ROM) até as partículas da ordem de centímetros.

8

O mecanismo de fragmentação de abrasão por cisalhamento encontra-se presente em grande parte dos equipamentos de britagem, embora seja indesejável, devido ao fato de produzir uma alta quantidade de material superfino. Já nos equipamentos de moagem, este mecanismo pode ser preponderante e desejável na operação de moagem.

1.8 CLASSIFICAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE COMINUIÇÃO SEGUNDO O PRINCÍPIO DE FRAGMENTAÇÃO Os equipamentos de fragmentação podem ser agrupados, de maneira didática, em 3 classes, em função do mecanismo de fragmentação: a) Britadores – Caracterizam-se por apresentar como mecanismo preponderante de fragmentação a compressão, o qual ocorre através do movimento periódico de aproximação e afastamento de uma superfície móvel contra outra fixa. b) Máquinas de Impacto – Caracterizam-se por apresentar como mecanismo preponderante de fragmentação o impacto, o qual ocorre através de uma peça metálica em movimento giratório que impacta o material rochoso. c) Moinhos – Caracterizam-se por apresentar, os já citados, três mecanismo de fragmentação onde, em geral, há a preponderância do mecanismo de abrasão por cisalhamento, o qual ocorre através do deslocamento relativo de corpos moedores. Em face disto, o estudo de cominuição apresenta-se individualizado em 3 partes, as quais são, a saber: I. Britagem II. Máquinas de Impacto III. Moagem

9

CAPÍTULO 2 INTRODUÇÃO À BRITAGEM 2.1 ETAPAS DE BRITAGEM A operação de fragmentação/cominuição, a qual visa reduzir o tamanho dos blocos de minério (ROM) na ordem de tamanho de 1 metro, até o tamanho de partículas na ordem de tamanho de centímetros, só pode ser efetivada de forma estagiada. Esta questão justifica-se pelo fato de que um único equipamento de fragmentação não seria tecnicamente capaz de promover tal redução de tamanho, passando de blocos cujas arestas apresentam dimensões na ordem de 1 metro, para partículas cujas arestas apresentam dimensões na ordem de centímetros. As impossibilidades técnicas para existência de tais equipamentos são: 

Este suposto equipamento teria que aplicar força exageradamente grande.



Este suposto equipamento teria que apresentar uma câmara de britagem exageradamente grande.

Observação : Entende-se por câmara de britagem, a região do britador onde ocorre a britagem ou fragmentação dos blocos de rocha. Em função destes aspectos técnicos, a britagem se desenvolve de forma estagiada. Os estágios de britagem podem ser classificados em primário, secundário, terciário e até quaternário. Tal classificação baseia-se nos seguintes aspectos técnicos: 

Características do circuito



Tamanho da alimentação



Tamanho do produto



Razão de redução (ou grau de redução) proporcionado Estes parâmetros apresentam uma correlação com as etapas de britagem, a qual

podem assim ser expressa:

10

Estágio de Britagem

Alimentação

Produto

Razão de Redução

Primário

5 a 2 ½ pés

> 1 pé a 4”

8:1

Secundário Terciário Quaternário

25”(cônicos) * 3” ou 1 ¼”

4 a ¾” 1 a 1/8” 12 a 20 #

6:1,8:1 4:1,6:1 Até 20


Tabela 2.1 – Parâmetros técnicos relacionados aos estágios de britagem 2.2 CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE UM CIRCUITO DE BRITAGEM Não existe um circuito padrão de britagem adequado a qualquer tipo de minério, entretanto, há alguns procedimentos padrões para a instalação de um circuito de britagem, os quais são: a) Evitar manter pilhas de minério entre a frente de lavra e a britagem primária por questões econômicas. b) A britagem primária deverá atender às exigências da mina, o que implica em alimentação descontínua e irregular, como conseqüência um super dimensionamento do britador primário. c) A abertura do britador primário deve ser adequada ao top size do ROM. d) Os estágios de britagem subseqüente devem atender às especificações granulométricas desejadas para o produto. e) É comum a utilização de estoques reguladores, pilhas e silos, entre a britagem primária e as demais etapas, de forma a atender duas demandas técnicas, as quais são: 

Tornar a alimentação contínua e regulada após a britagem primária



Permitir a colocação de equipamentos subseqüentes compatíveis com o perfil de produção, apresentando menor capacidade instalada do que o britador primário, visto que o mesmo é superdimensionamento. Isto resulta em um menor custo operacional.

f) Em geral o último estágio de britagem encontra-se em circuito fechado, ou seja, as britagens primária e secundária de uma usina de britagem apresentam-se, em geral, em 11

circuito aberto e as britagens terciárias ou quaternárias apresentam-se em geral em circuito fechado.

2.3 TIPOS DE BRITADORES Há muitos tipos de britadores distintos, entretanto esta nota de aula citará, apenas, aqueles de aplicações industriais mais comuns. Tais equipamentos são os seguintes: a) b) c) d) e)

Britador de mandíbulas Britador giratório Britador de rolo dentado Britador cônico Britador de rolos Por vezes encontra-se a terminologia rebritadores, a qual faz referência aos

britadores localizados em estágios subseqüentes ao primário, tais como estágios secundário, terciário, quaternário, os quais desenvolvem a função de rebritagem do material que passou pela britagem primária.

12

CAPÍTULO 3 BRITADOR DE MANDÍBULAS 3.1 DESCRIÇÃO MECÂNICA SIMPLIFICADA Este tipo de britador caracteriza-se por apresentar, de forma simplificada, os seguintes elementos: a) Uma mandíbula fixa, e outra móvel dotada de movimento excêntrico. b) Câmara de britagem, que se caracteriza por ser o espaço entre as duas mandíbulas. c) Abertura de entrada, denominada também pela palavra de origem inglesa “gape”, local por onde entra a alimentação do britador. A abertura de entrada é expressa por duas dimensões, largura e comprimento. Em geral, a especificação técnica de um britador de mandíbula é dada pelas dimensões da abertura de entrada (“gape”),

comprimento e largura.

Figura 3.1 – Dimensões da Abertura de Entrada de Britador de Mandíbulas A abertura de entrada é um parâmetro importante, pois é o mesmo que define o tamanho máximo que a alimentação do britador deve apresentar para poder entrar na câmara de britagem. Especificamente, na britagem primária, o bloco proveniente da frente de lavra (ROM) que apresente uma dimensão inadequada é denominado por matacão. Tecnicamente, o bloco ou o fragmento de rocha deverá apresentar a maior dimensão igual ou inferior a 85% do gape. Matematicamente pode-se assim expressar esta condição operacional.

13

Gape = ___Tamanho da maior partícula da alimentação (“top size”)__ 0,8 a ,85

Observação :

O termo “top size”é uma terminologia em língua inglesa a qual significa o

maior tamanho de fragmento ou partícula contido em um conjunto de partículas. d) Abertura de saída, denominada também pela palavra de língua inglesa “set”, local por onde sai o produto britado. A abertura de saída é expressa por apenas uma dimensão, a largura, a qual pode ser regulada alterando a granulometria e a capacidade produtiva do britador. A fragmentação do material ocorre quando a mandíbula móvel aproxima-se da mandíbula fixa, comprimindo o material localizado dentro da câmara de britagem. Assim a ação de fragmentação caracteriza-se por ser descontínua, pois a mesma só ocorre em metade do movimento da mandíbula móvel, ou seja, quando esta se aproxima da mandíbula fixa. Na outra metade do movimento a mandíbula móvel afasta-se da mandíbula fixa, permitindo o escoamento do material, portanto não promovendo a fragmentação. Os britadores de mandíbulas apresentam dois modelos básicos, os quais são:

a) Britador de Mandíbulas de um (1) eixo (tipo dodge)

Fonte : Catálogo de Fabricantes

Figura 3.2 – Corte de um britador de mandíbulas de 1 eixo 14

Fonte: Chaves e Peres 1999

Figura 3.3 – Movimento da mandíbula móvel e de peças Observa-se, através da figura anterior que, o movimento da mandíbula móvel é um movimento circular composto de duas naturezas de deslocamentos: 

Deslocamento perpendicular ao plano da mandíbula, o qual promove o movimento de avanço e recuo da mandíbula.



Deslocamento paralelo ao plano da mandíbula, o qual promove um atrito entre o revestimento da mandíbula e a rocha a ser britada. Tal condição operacional é indesejável, visto que aumenta o desgaste do revestimento da mandíbula.

b) Britador de Mandíbulas de dois (2) eixos (tipo blake)


Figura 3.4 – Corte de um britador de mandíbulas de 2 eixos

15


Figura 3.5 - Movimento da mandíbula móvel e de peças Observa-se, através da figura anterior que, o movimento da mandíbula móvel é um movimento único de rotação, portanto, composto de um único deslocamento, o qual é assim caracterizado: 

Deslocamento perpendicular ao plano da mandíbula, o qual promove o movimento de avanço e recuo da mandíbula. A presença dos dois eixos permite anular o movimento paralelo ao plano da

mandíbula, o qual é responsável pelo atrito entre a mandíbula e o material britado, e que está presente no britador de 1 eixo. A justificativa técnica para a concepção de britadores de mandíbulas de 1 e 2 eixos deve-se aos seguintes fatos: 

Os britadores de mandíbulas de 1 eixo são mais simples e de uso mais comum.



Os britadores de mandíbulas de 2 eixos destinam-se a britagem de material rochoso muito abrasivo (granito silicoso, minério silicoso, itabiritos e outros) ou extremamente duro, pois nestes o desgaste do revestimento da mandíbula será menor e, por conseguinte os custos operacionais de britagem também o serão.

3.2 MANUTENÇÃO BÁSICA A manutenção básica consiste em: 

Lubrificação



Troca de revestimentos

16

A seguir descrevem-se os dois parâmetros da manutenção básica. A lubrificação sistemática de equipamentos de britagem apresenta diferentes ações as quais são a seguir citadas 

Separar as partes em movimento por meio de uma película fluida e viscosa evitando assim o atrito seco entre as peças em movimento relativo



Servir de fluido de refrigeração diminuindo o aquecimento excessivo dos equipamentos



Servir como elemento de vedação evitando a entrada de pó e sujeira



Servir como proteção contra umidade e ferrugem Estas ações têm como finalidade:



Melhorar o desempenho do equipamento



Diminuir o desgaste do equipamento Desta forma há um aumento na vida útil das peças e, por conseguinte uma

diminuição nos custos de manutenção. A lubrificação deve ser planejada em função das horas trabalhadas pelo equipamento. Lubrificação = ƒ (horas trabalhadas) Os revestimentos da câmara de britagem são peças metálicas que se desgastam devido ao contato com a rocha a ser fragmentada, portanto necessitam ser trocados a fim de evitar que a carcaça metálica fique exposta ao contato direto com a rocha e, por conseguinte se desgaste. Os desgastes dos mesmos e, por conseguinte suas respectivas trocas são normalmente aferidas por meio de toneladas britadas, ou seja, a determinação da troca dos revestimentos pode assim ser definida: Troca de Revestimentos = ƒ (toneladas britadas ; abrasividade da rocha) Os revestimentos metálicos devem apresentar duas propriedades mecânicas importantes, as quais são, a saber: 

Dureza - resistência ao desgaste por abrasão

17



Tenacidade - não quebrar fácil Para este tipo de britador os revestimentos presentes na câmara de britagem são:



Revestimento da mandíbula fixa



Revestimento da mandíbula móvel



Revestimentos das cunhas laterais

3.2.1 ABRASIVIDADE DA ROCHA A abrasividade da rocha é função da quantidade de sílica que a rocha apresenta, quanto maior a quantidade de sílica presente em uma rocha, mais abrasiva torna-se a rocha, portanto maior o desgaste que a mesma produz aos revestimentos. O desgaste dos revestimentos metálicos pode ser expresso em gramas de metal gastos por toneladas britadas. gramas de revestimento gastos desgaste = tonelada de rochas britadas

3.2.2 SUPERFÍCIE DOS REVESTIMENTOS Os revestimentos metálicos das mandíbulas podem apresentar diferentes superfícies destinadas a finalidades distintas. A seguir apresentam-se alguns tipos de perfis e suas respectivas aplicações.

Fonte : Manual de Britagem da FAÇO

Figura 3.6 - Mandíbula WT (Wide Tooth) 18

Aplicação

Recomendada para materiais duros e abrasivos com sujeira e / ou finos na alimentação.


Figura 3.7 – Mandíbula FAÇO / Esco Recomendada para:

Aplicação



Materiais duros e abrasivos.



Materiais que apresentem, na alimentação, sujeira ou alta porcentagem de finos.



Melhorar a forma do produto reduzindo significativamente as lamelas.


Figura 3.8 – Mandíbula HD (Heavy Duty) Aplicação

Recomendada para materiais extremamente duros, baixa abrasividade, pouca lamelaridade e com poucos finos na alimentação.


Figura 3.9 – Mandíbula dentes grossos

19



Recomendada para aberturas pequenas e médias



Reduz parcialmente a lamelaridade do produto britado

Aplicação


Figura 3.10 – Mandíbula dentes finos 

Recomendada para aberturas de saída pequenas



Aplicável a britadores de pequeno e médio porte.

Aplicação

3.3 AJUSTE OPERACIONAL O controle operacional é feito simplesmente pelo ajuste da abertura de saída (set), o qual é efetuado por meio de: 

Cunha de regulagem (ver figura 2.1);



Colocação ou retirada de calços (ver figura 2.3). A seguir apresenta-se uma figura esquemática da câmara de britagem.


Figura 3.11 – Perfil da câmara de britagem de um britador de mandíbulas 20

Como já citado, anteriormente, a mandíbula móvel apresenta um movimento de avanço e recuo, respectivamente, aproximando e afastando-se da mandíbula fixa. No momento em que a mandíbula móvel está o mais próximo possível da mandíbula fixa, dizse que a abertura de saída encontra-se na posição fechada (APF). Conseqüentemente, no momento em que a mandíbula móvel encontra-se o mais afastada possível da mandíbula fixa, diz-se que a abertura de saída encontra-se na posição aberta (APA). Este movimento de avanço e recuo da mandíbula móvel é devido à excentricidade do eixo, que a movimenta. Especificamente, no britador de mandíbulas esta excentricidade recebe a denominação técnica de movimento de queixo. Portanto, em se conhecendo a largura da abertura de saída na posição fechada (APF) e a excentricidade (movimento de queixo) do britador, pode-se calcular a largura da abertura de saída na posição aberta (APA) através da seguinte equação matemática:

APA = APF + Excentricidade

Portanto a largura da abertura de saída pode ser expressa em APA ou APF, após a regulagem da mesma. A regulagem da abertura de saída consiste em controlar duas variáveis operacionais, as quais são: a) Granulometria do produto britado; b) Capacidade produtiva do equipamento expressa em

toneladas / hora ou m3 / hora.

Os fabricantes de equipamentos fornecem o controle operacional dos mesmos através de:

a) Curvas Granulométricas do Britador Estas relacionam o ajuste operacional do britador com a curva granulométrica do produto britado.

Granulometria do Produto Britado = ƒ (Ajuste da Abertura de Saída)

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A seguir apresenta-se um exemplo de curvas granulométricas de britadores de mandíbulas.


Figura 3.12 – Curvas granulométricas de britadores de mandíbulas b) Tabelas de Capacidade Produtiva do Britador Estas relacionam o ajuste operacional do britador com a capacidade produtiva do equipamento.

Capacidade Produtiva do Britador = ƒ (Ajuste da Abertura de Saída) A seguir apresenta-se um exemplo de Tabela de Capacidade Produtiva de Britadores de Mandíbulas.

22


Figura 3.13 – Tabela de capacidade produtiva de britadores de mandíbulas Observação:

A princípio a

granulometria

e a

capacidade produtiva

são

controladas apenas pelo ajuste operacional do britador, entretanto outros parâmetros técnicos podem afetá-los diretamente, dentre os quais citam-se os seguintes: 

Parâmetros Técnicos Intrínsecos da Rocha 

Densidade aparente do material britado



Work Index






Fator de umidade

A fim de corrigir estas possíveis variações, o Manual de Britagem FAÇO definiu os seguintes fatores de correção:

23


Figura 3.14 – Fatores de correção para capacidade produtiva 24

Considerando os fatores de correção para a capacidade produtiva teórica, a capacidade produtiva real apresentará um valor real aproximadamente igual a:

Q = QT x A x B x C x D

Q = Capacidade Total Real QT = Capacidade Total da Tabela Nota: Quando as capacidades produtivas das tabelas forem indicadas em faixas, deve-se utilizar sempre o valor inferior, visto que o limite superior refere-se às condições de operações favoráveis. 

Parâmetros Técnicos Relacionados à Construção do Britador 

Comprimento (profundidade) da câmara de britagem

Quando maior a profundidade da câmara de britagem, maior será a capacidade de redução do britador, visto que a rocha ficará um tempo maior na referida câmara. 

Perfil da câmara de britagem

Perfis de câmara de britagem simétricos são mais interessantes do que os perfis convencionais, em função de algumas vantagens operacionais dentre as quais citam-se duas: •

A abertura nominal é igual à abertura real na câmara simétrica, enquanto na câmara convencional a abertura real é menor do que a abertura nominal, o que afeta diretamente a capacidade produtiva.

•

A câmara simétrica permite intercambiar os revestimentos da mandíbula móvel com o da mandíbula fixa, visto que os

25

mesmos apresentam desgastes distintos, troca esta a qual não é possível nas câmaras convencionais. A seguir apresentam-se duas figuras esquemáticas explicativas.


Figura 3.15 – Relação entre abertura nominal e abertura real para câmaras de britagem convencional e simétrica


Figura 3.16 – Perfil de uma câmara de britagem simétrica

26

3.4 GRANULOMETRIA DE ALIMENTAÇÃO A granulometria máxima (maior tamanho ou “top size”) para alimentação dos diferentes modelos de britadores de mandíbulas deve apresentar, como já citado, um “top size” igual ou menor a 80% da abertura de entrada.

27

CAPÍTULO 4 BRITADOR GIRATÓRIO 4.1 DESCRIÇÃO MECÂNICA SIMPLIFICADA Este britador caracteriza-se por apresentar, de forma simplificada, os seguintes elementos: a) b) c) d)

Uma carcaça metálica de alta resistência fixa. Um cone, interno à carcaça metálica, dotado de movimento excêntrico. Câmara de britagem, que se caracteriza por ser o espaço entre a carcaça e o cone. A abertura de entrada corresponde à largura do anel de entrada, e a abertura de saída

corresponde ao espaço entre as extremidades inferiores da superfície da carcaça e a superfície do cone. Na figura esquemática a seguir apresentada, observa-se que as superfícies da carcaça e do cone apresentam-se em direções divergentes, o que confere um espaço mais amplo para a entrada de material.

Figura 4.1 – Câmara de Britagem de um Britador Giratório A abertura de entrada é um parâmetro importante, pois é a mesma que define o tamanho máximo que a alimentação do britador deve apresentar para poder entrar na câmara de britagem. Especificamente, na britagem primária o bloco proveniente da frente de lavra (ROM) que apresentar uma dimensão inadequada é denominado por matacão. Tecnicamente, o bloco ou o fragmento de rocha deverá apresentar a maior dimensão igual ou inferior a 80% da abertura de entrada. Em geral, a especificação técnica, de um britador giratório, é dada em função da largura do anel de entrada e diâmetro inferior do cone (A x D).

28

A fragmentação do material ocorre quando o cone dotado de movimento excêntrico aproxima-se das paredes internas da carcaça, comprimindo o material localizado dentro da câmara de britagem. Diferentemente do britador de mandíbulas, o mecanismo de fragmentação no britador giratório caracteriza-se por ser contínuo, pois o cone sempre estará aproximando de um dos lados da superfície da carcaça, logo estará continuamente realizando o mecanismo de fragmentação.


Figura 4.2 – Detalhe do dispositivo mecânico que promove o movimento excêntrico do cone

29

A seguir apresenta-se uma figura esquemática de um britador giratório.


Figura 4.3 – Corte de um britador giratório 30

4.2 MANUTENÇÃO BÁSICA A manutenção básica consiste em: a) Lubrificação Periódica Lubrificação = ƒ (horas trabalhadas) b) Troca dos Revestimentos de Cone e da carcaça A troca dos revestimentos ocorre quando os mesmos apresentam-se desgastados. Troca de Revestimentos = ƒ (toneladas britadas ; abrasividade da rocha) A abrasividade da rocha é função da quantidade de sílica que a rocha apresenta, quanto maior a quantidade de sílica em uma rocha, mais abrasiva é a rocha, portanto, maior o desgaste que a mesma produz aos revestimentos. Os revestimentos, por sua vez, são compostos de aço austenítico ou aço hadfield, aço este que apresenta na sua composição 12 a 14% de Mn, e caracterizam-se por apresentarem duas propriedades mecânicas importantes:  

Tenacidade - não quebrar fácil Dureza - resistência à abrasão 4.3 AJUSTE OPERACIONAL O controle operacional é feito simplesmente pelo ajuste da abertura de saída, o qual

é efetuado por meio da elevação ou abaixamento do cone que produz respectivamente a diminuição e o aumento da abertura de saída. A seguir apresenta-se uma figura esquemática explicando o efeito da elevação ou o abaixamento do cone sobre o ajuste da abertura de saída.

Figura 4.4 – Efeito da posição do cone para o ajuste operacional 31

A elevação ou o abaixamento do cone é realizado por meio de controle hidráulico, a seguir descrito em figura esquemática.


Figura 4.5 – Sistema hidráulico para movimentação do cone 1. Pistão Hidráulico que suporta o conjunto do eixo principal 2. Reservatório de óleo 3. Bomba de palheta de alta pressão 4. Cilindro de compensação (para sistema de alívio) Ainda no que tange ao assunto ajuste operacional, deve-se destacar, como já citado anteriormente, que o cone apresenta um movimento excêntrico, o qual permite ao mesmo afastar e aproximar-se da carcaça. No momento em que o cone está o mais próximo possível de um lado da carcaça, diz-se que a abertura de saída encontra-se na posição fechada (APF), simultaneamente, o cone também estará o mais afastado possível do lado diametralmente oposto da carcaça, e neste lado diz-se que a abertura de saída encontra-se na posição aberta (APA). A seguir apresenta-se uma figura esquemática a qual explica a situação descrita para abertura de saída. 32


Figura 4.6 – Relação entre a abertura de saída e a posição do cone Em se conhecendo a largura da abertura de saída na posição fechada (APF) e a excentricidade do britador, pode-se calcular a largura da abertura de saída na posição aberta (APA) através da seguinte equação matemática: APA = APF + Excentricidade Portanto, a largura da abertura de saída pode ser expressa em APA ou APF, após a regulagem da mesma. A regulagem da abertura de saída consiste em controlar duas variáveis operacionais, as quais são: a) Granulometria do produto britado; b) Capacidade produtiva do equipamento expressa em toneladas / hora ou m3 / hora. Os fabricantes de equipamentos fornecem o controle operacional dos mesmos através de:


Granulometria do Produto Britado = ƒ (Ajuste da Abertura de Saída) A seguir apresenta-se um exemplo de Curvas Granulométricas de Britadores Giratórios.

33


Figura 4.7 – Curvas Granulométricas de Britadores Giratórios Como se pode observar, para a utilização deste gráfico é necessário definir, previamente, a configuração do circuito de britagem, configuração esta que pode apresentar as seguintes variações, descritas na figura a seguir.

Fonte : Manual de Britagem da FAÇO Figura 4.8 – Configuração do circuito de britagem 34



Extração Direta (ROM) É o material proveniente da mina, o qual alimenta diretamente o britador primário, sem nenhum processamento anterior.



Produto de Peneiramento Intermediário É o material que passa por um escalpe de finos, de forma que só material grosso alimenta o britador, e posteriormente, não havendo a recombinação entre o material fino escalpelado e o material britado.



Produto de Peneiramento Recombinado com Finos É o material que passa por um escalpe de finos, de forma que só material grosso alimenta o britador, e posteriormente, havendo a recombinação entre o material fino escalpelado e o material britado.

b) Tabelas de Capacidade Produtiva do Britador Estas relacionam o ajuste operacional do britador com a capacidade produtiva do equipamento.

Capacidade Produtiva do Britador = ƒ (Ajuste da Abertura de Saída) A seguir apresenta-se uma Tabela de Capacidade Produtiva.

Fonte : Manual de Britagem da FAÇO Figura 4.9 – Tabelas de capacidade produtiva de britadores giratórios 35

A mesma observação relativa ao britador de mandíbulas é válida para o britador giratório, observação esta, que a seguir é reapresentada.

Observação: A princípio a granulometria e a capacidade produtiva são controladas apenas pelo ajuste operacional do britador, entretanto outros parâmetros técnicos podem afetá-los diretamente, dentre os quais citam-se os seguintes: 

Parâmetros Técnicos Intrínsecos da Rocha 

Densidade aparente do material britado



Work Index






Fator de umidade

A fim de corrigir estas possíveis variações, o Manual de Britagem FAÇO definiu os seguintes fatores de correção:


Figura 4.10 – Fatores de correção A, B, C para capacidade produtiva

36


Figura 4.10 – Fator de correção D para capacidade produtiva Considerando os fatores de correção para a capacidade produtiva teórica, a capacidade produtiva real apresentará um valor real aproximadamente igual a: Q = QT x A x B x C x D Q = Capacidade Total Real QT = Capacidade Total da Tabela Nota: Quando as capacidades produtivas das tabelas forem indicadas em faixas, deve-se utilizar sempre o valor inferior, visto que o limite superior refere-se às condições de operações favoráveis.

4.4 GRANULOMETRIA DE ALIMENTAÇÃO A granulometria máxima (maior tamanho ou “top size”) para alimentação dos diferentes modelos de britadores giratórios deve apresentar um “top size”, como já citado, igual ou menor a 80% da abertura de entrada. Especificamente, para os britadores giratórios de aplicação em estágios de britagem secundária, há uma regra prática de limitação de regulagem da máquina anterior no circuito, para que a mesma gere um produto cujo “top size” seja compatível com o tamanho máximo adequado à alimentação do britador giratório secundário. Esta regra prática foi estruturada na forma de um gráfico montado pelo antigo fabricante FAÇO, Fábrica de Aços Paulista, e aplica-se tanto a britadores giratórios secundários quanto a hydrocones

37

(britadores cônicos a serem estudados em tópicos seguintes). A seguir apresenta-se a mesma.


Figura 4.11 – Regulagem de máquina anterior para atender à especificação granulométrica de alimentação de um britador giratório secundário subseqüente

38

CAPÍTULO 5 BRITADOR DE ROLO DENTADO 5.1 DESCRIÇÃO MECÂNICA SIMPLIFICADA Este tipo de britador caracteriza-se por apresentar, de forma simplificada, os seguintes elementos: a) Um rolo dentado dotado de movimento que substitui a mandíbula móvel. b) Um perfil curvo convergente que substitui a mandíbula fixa. c) Câmara de britagem, caracterizada pelo espaço entre o rolo dentado e um perfil curvo convergente da carcaça metálica. d) Abertura de entrada e abertura de saída. A abertura de entrada é um parâmetro importante, pois é a mesma que define o tamanho máximo que a alimentação do britador deve apresentar para poder entrar na câmara de britagem. Especificamente, na britagem primária o bloco proveniente da frente de lavra (ROM) que apresentar uma dimensão inadequada é denominado por matacão. Tecnicamente, o bloco ou o fragmento de rocha deverá apresentar a maior dimensão igual ou inferior a 80% da abertura de entrada. A fragmentação do material ocorre por meio do rolo dentado que comprime o bloco de rocha contra o perfil curvo convergente à medida que o bloco de rocha desce no interior da câmara de britagem. Ressalta-se que os dentes presentes no rolo têm como função cortar a rocha. É importante citar que este tipo de britador é utilizado para o tratamento de carvão, que por se caracterizar como uma rocha macia permite que os dentes possam cortá-la. A seguir apresenta-se uma figura esquemática de um britador de rolo dentado.

39

Fonte: Modificado Luz ,et al, 1995

Figura 5.1 – Perfil de um britador de rolo dentado 5.2 MANUTENÇÃO BÁSICA A manutenção básica consiste em: a) Lubrificação Periódica Lubrificação = ƒ (horas trabalhadas) b) Troca dos Revestimentos do Rolo e da Carcaça Metálica A troca dos revestimentos ocorre quando os mesmos apresentam-se desgastados. Troca de Revestimentos = ƒ (toneladas britadas ; abrasividade da rocha)

5.3 AJUSTE OPERACIONAL O controle operacional pode ser realizado pelo ajuste da abertura de saída, o qual é efetuado por meio da aproximação ou afastamento do perfil curvo convergente (carcaça metálica) ao rolo dentado, produzindo respectivamente a diminuição e o aumento da abertura de saída.

40

CAPÍTULO 6 BRITADOR CÔNICO 6.1 DESCRIÇÃO MECÂNICA SIMPLIFICADA Este britador caracteriza-se por apresentar, de forma simplificada, os seguintes elementos: a) Uma carcaça metálica de alta resistência fixa. b) Um cone interno, à carcaça metálica, dotado de movimento excêntrico. c) Câmara de britagem, que se caracteriza por ser o espaço entre a carcaça e o cone. d) A abertura de entrada corresponde à largura do anel de entrada, e a abertura de saída corresponde ao espaço entre as extremidades inferiores da superfície da carcaça e a superfície do cone. Na figura esquemática a seguir apresentada, observa-se que as superfícies da carcaça e do cone apresentam-se em direções subparalelas.

Figura 6.1 – Câmara de Britagem de um Britador Cônico A abertura de entrada é um parâmetro importante, pois é a mesma que define o tamanho máximo que a alimentação do britador deve apresentar para poder entrar na câmara de britagem. Tecnicamente, o fragmento de rocha deverá apresentar a maior dimensão igual ou inferior a 80% da abertura de entrada. A fragmentação do material ocorre quando o cone dotado de movimento excêntrico aproxima-se das paredes internas da carcaça, comprimindo o material localizado dentro da câmara de britagem. Semelhante ao britador giratório e diferentemente do britador de mandíbulas, o mecanismo de fragmentação no britador cônico caracteriza-se por ser contínuo, pois o cone sempre estará aproximando de um dos lados da superfície da carcaça, realizando o mecanismo de fragmentação. A figura a seguir ilustra tal movimento.

41


Figura 6.2 – Detalhe do dispositivo mecânico que promove o movimento excêntrico do cone A próxima figura apresenta um corte esquemático de um britador cônico.

Fonte: Cátalogo de Fabricante

Figura 6.3 – Corte de um britador cônico 42

6.2 MANUTENÇÃO BÁSICA A manutenção básica consiste em: a) Lubrificação Periódica Lubrificação = ƒ (horas trabalhadas) b) Troca dos Revestimentos de Cone e da Carcaça


Figura 6.4 – Revestimentos de um britador cônico A troca dos revestimentos ocorre quando os mesmos apresentam-se desgastados. Troca de Revestimentos = ƒ (toneladas britadas ; abrasividade da rocha) A abrasividade da rocha é função da quantidade de sílica que a rocha apresenta, quanto maior a quantidade de sílica em uma rocha, mais abrasiva é a rocha, portanto, maior o desgaste que a mesma produz aos revestimentos. Os revestimentos, por sua vez, são compostos de aço austenítico ou aço hadfield, aço este que apresenta na sua composição 12 a 14% de Mn, e caracterizam-se por apresentarem duas propriedades mecânicas importantes: 

Tenacidade - não quebrar fácil



Dureza - resistência à abrasão 6.3 AJUSTE OPERACIONAL O controle operacional é feito simplesmente pelo ajuste da abertura de saída, o qual

é efetuado, de forma semelhante ao britador giratório, ou seja, por meio da elevação ou 43

abaixamento do cone que produz respectivamente a diminuição e o aumento da abertura de saída. A seguir apresenta-se uma figura esquemática explicando o efeito da elevação ou o abaixamento do cone sobre o ajuste da abertura de saída.

Figura 6.5 – Efeito da posição do cone para o ajuste operacional A elevação ou o abaixamento do cone pode ser realizado por duas formas: 

Ajuste Mecânico Consiste em elevar ou abaixar mecanicamente a carcaça. Este tipo de ajuste é comum nos britadores de cone.



Ajuste Hidráulico Consiste em elevar ou abaixar hidraulicamente o cone. Este tipo de ajuste é comum nos britadores Hydrocones. A seguir apresenta-se uma figura esquemática de ajuste hidráulico (hydroset).

Fonte : Manual de Britagem da FAÇO Figura 6.6 – Descrição do sistema hidráulico de ajuste operacional 44

1. Pistão hidráulico que suporta o conjunto do eixo principal 2. Reservatório de óleo 3. Bomba de palheta de alta pressão 4. Acumuladores (para sistema de alívio) Os equipamentos dotados de ajuste hidráulico podem apresentar um sistema automatizado de controle de processo, sistema este denominado por Sistema de Regulagem Automática (ASR), o qual consiste em manter o ajuste operacional constante, através de reajustes automatizados à medida que há o desgaste dos revestimentos. A seguir apresentase um painel de controle do ASR.

Fonte : Manual de Britagem da FAÇO Figura 6.7 – Painel de controle do ASR 45

Associado ao sistema ASR, há as câmaras de britagem CLP – Constant Linear Performance (Revestimento de Desempenho Constante), cuja característica é manter o perfil da câmara, virtualmente, constante ao longo da vida útil do revestimento. A seguir apresenta-se uma figura esquemática de uma câmara de britagem CLP.


Figura 6.8 – Efeito da câmara de britagem CLP Ainda no que tange ao assunto ajuste operacional, deve-se destacar, como já citado anteriormente, que o cone apresenta um movimento excêntrico, o qual permite ao mesmo afastar e aproximar-se da carcaça. No momento em que o cone está o mais próximo possível de um lado da carcaça, diz-se que a abertura de saída encontra-se na posição fechada (APF), simultaneamente, o cone também estará o mais afastado possível do lado diametralmente oposto da carcaça, e neste lado diz-se que a abertura de saída encontra-se na posição aberta (APA). A seguir apresenta-se uma figura esquemática a qual explica a situação descrita para abertura de saída.

46


Figura 6.9 – Relação entre a abertura de saída e a posição do cone Conhecendo a largura da abertura de saída na posição fechada (APF) e a excentricidade do britador, pode-se calcular a largura da abertura de saída na posição aberta (APA) através da seguinte equação matemática: APA = APF + Excentricidade Portanto, a largura da abertura de saída pode ser expressa em APA ou APF, após a regulagem da mesma. A regulagem da abertura de saída consiste em controlar duas variáveis operacionais, as quais são: a) Granulometria do produto britado; b) Capacidade produtiva do equipamento expressa em toneladas / hora ou m3 / hora. Os fabricantes de equipamentos fornecem o controle operacional dos mesmos através de:


Granulometria do Produto Britado = ƒ (Ajuste da Abertura de Saída) A seguir apresentam-se exemplos de Curvas Granulométricas de Britadores Cônicos. 47

Fonte : Manual de Britagem da FAÇO Figura 6.10 – Curvas granulométricas de britador hydrocone em circuito aberto para câmara de grossos

Fonte : Manual de Britagem da FAÇO Figura 6.11 – Curvas granulométricas de britador hydrocone em circuito aberto para câmara de médios 48

Fonte : Manual de Britagem da FAÇO Figura 6.12 – Curvas granulométricas de britador hydrocone em circuito aberto para

câmara de finos


Figura 6.13 – Curvas granulométricas de britador hydrocone em circuito fechado 49

Observando as curvas granulométricas observa-se a presença de duas terminologias técnicas novas, as quais são: Circuito Aberto e Circuito Fechado



As curvas granulométricas em circuito aberto e em circuito fechado são utilizadas, respectivamente, para operações de britagem em circuito aberto e operações de britagem em circuito fechado. Segundo o antigo fabricante de equipamentos, FAÇO – Fábrica de Aços Paulista, a utilização de curvas granulométricas do circuito fechado só deve ocorrer quando o retorno apresentar um valor entre 10% a 30%. Para as outras situações, retorno inferior a 10 % e retorno maior do que 30 %, efetuar o seguinte procedimento:



Retorno Inferior a 10%

É mais indicado o uso das curvas granulométricas de circuito aberto, considerando-se o retorno.



Retorno Superior a 30%

Em condições normais sugere que a regulagem do equipamento não se apresenta adequada, ou que o regime de serviço não é o mais adequado. Deve-se observar que há equipamentos específicos, que podem trabalhar com carga circulante maior do que 30%.



Câmara de Grossos / Médios / Finos

A terminologia de câmara (ou revestimentos) para finos, médios e grossos representa diferentes desenhos de câmaras que podem ser acopladas a um britador, permitindo variar a distribuição granulométrica do produto britado da seguinte forma: 50

Fonte : Manual de Britagem da FAÇO Figura 6.14 – Perfil das câmaras de britagem grossas / médias / finas

Portanto a mudança do tipo de câmara é uma versatilidade operacional que o equipamento pode apresentar.

b) Tabelas de Capacidade Produtiva do Britador Estas relacionam o ajuste operacional do britador com a capacidade produtiva do equipamento.

Capacidade Produtiva do Britador = ƒ (Ajuste da Abertura de Saída) A seguir apresenta-se uma Tabela de Capacidade Produtiva.

51

Fonte : Manual de Britagem da FAÇO Figura 6.15 - Tabela de capacidade produtiva de britadores hydrocone em circuito aberto

Fonte : Manual de Britagem da FAÇO Figura 6.16 - Tabela de capacidade produtiva de britadores hydrocone em circuito fechado 52

De forma análoga ao britador de mandíbulas e ao giratório, faz-se a seguinte observação para o britador cônico.

Observação: A princípio a granulometria e a capacidade produtiva são controladas apenas pelo ajuste operacional do britador, entretanto outros parâmetros técnicos podem afetá-los diretamente, dentre os quais citam-se os seguintes: 

Parâmetros Técnicos Intrínsecos da Rocha Densidade aparente Tamanho da do material britado alimentação Work Index Fator de umidade A fim de corrigir estas possíveis variações, o Manual de Britagem FAÇO









definiu os seguintes fatores de correção:

Fonte : Manual de Britagem da FAÇO Figura 6.17 – Fatores de correção para capacidade produtiva 53

Considerando os fatores de correção para a capacidade produtiva teórica, a capacidade produtiva real apresentará um valor real aproximadamente igual a: Q = QT x A x B x C x D Q = Capacidade Total Real QT = Capacidade Total da Tabela Nota: Quando as capacidades produtivas das tabelas forem indicadas em faixas, deve-se utilizar sempre o valor inferior, visto que o limite superior refere-se às condições de operações favoráveis.

6.4 GRANULOMETRIA DE ALIMENTAÇÃO A granulometria máxima (maior tamanho ou “top size”) para alimentação dos diferentes modelos de britadores cônicos deve apresentar, como já citado, um “top size” igual ou menor a 80% da abertura de entrada. Os britadores cônicos apresentam uma regra prática de limitação de regulagem da

máquina anterior no circuito, para que a mesma gere um produto cujo “top size” seja compatível com o tamanho máximo adequado à alimentação do britador cônico. Esta regra prática foi estruturada na forma de um gráfico montado pelo antigo fabricante FAÇO, Fábrica de Aços Paulista. Para o caso dos britadores cônicos, especificamente, há dois gráficos para a aplicação desta regra prática, os quais são, a saber: a) Gráfico de aplicação da regra prática para britadores hydrocone ; b) Gráfico de aplicação da regra prática para britadores de cone. A seguir apresentam-se os respectivos gráficos relativos à regra prática, anteriormente, citada. Deve-se observar que o gráfico relativo à regra prática apresentada para os britadores hydrocones é o mesmo daquele apresentado para os britadores giratórios secundários.

54

Figura 6.17 – Regulagem de máquina anterior para atender à especificação granulométrica de alimentação de um britador hydrocone subseqüente

Figura 6.18 – Regulagem de máquina anterior para atender à especificação granulométrica de alimentação de um britador de cone subseqüente

55

CAPÍTULO 7 BRITADOR DE ROLOS 7.1 DESCRIÇÃO MECÂNICA SIMPLIFICADA Este tipo de britador caracteriza-se por apresentar, de forma simplificada, os seguintes elementos: a) Dois rolos de superfície lisa ou de superfície dentada, apresentando acionamentos independentes, tal que um destes rolos apresenta-se deslizante sobre guias e apoiados em um sistema de alívio de molas, para permitir regulagem de abertura e proteger a máquina de objetos não britáveis. b) Câmara de britagem, que se caracteriza por ser o espaço entre os dois rolos. c) Abertura de entrada e abertura de saída. A abertura de entrada é um parâmetro importante, pois é a mesma que define o tamanho máximo que a alimentação do britador deve apresentar para poder entrar na câmara de britagem. A fragmentação do material ocorre por compressão efetuado pelos dois rolos sobre o material, à medida que o bloco de rocha desce no interior da câmara de britagem. A seguir apresenta-se uma foto de um britador de rolos.

Fonte: Wills, 2003

Figura 7.1 – Foto de um britador de rolos 56

7.2 MANUTENÇÃO BÁSICA A manutenção básica consiste em: a) Lubrificação Periódica

Lubrificação = ƒ (horas trabalhadas) b) Troca dos Revestimentos dos Rolos A troca dos revestimentos ocorre quando os mesmos apresentam-se desgastados.

Troca de Revestimentos = ƒ (toneladas britadas ; abrasividade da rocha) A abrasividade da rocha é função da quantidade de sílica que a rocha apresenta, quanto maior a quantidade de sílica em uma rocha, mais abrasiva é a rocha, portanto, maior o desgaste que a mesma produz aos revestimentos.

7.3 AJUSTE OPERACIONAL O controle operacional é feito simplesmente pelo ajuste da abertura de saída, o qual é efetuado por meio da aproximação ou afastamento dos rolos, que produz respectivamente a diminuição e o aumento da abertura de saída. Isto é possível, pelo fato de um dos rolos apresentar-se deslizante sobre guias e apoiado em um sistema de alívio de molas, para permitir regulagem de abertura e proteger a máquina de objetos não britáveis A seguir apresenta-se uma figura esquemática explicando identificando o mecanismo de ajuste.

Figura 7. 2 – Sistema para ajuste operacional

57

A regulagem da abertura de saída consiste em controlar duas variáveis operacionais, as quais são: a) Granulometria do produto britado; b) Capacidade produtiva do equipamento expressa em

toneladas / hora ou m3 / hora.

Os fabricantes de equipamentos fornecem o controle operacional dos mesmos através de: a) Curvas Granulométricas do Britador Estas relacionam o ajuste operacional do britador com a curva granulométrica do produto britado.

Granulometria do Produto Britado = ƒ (Ajuste da Abertura de Saída) A seguir apresenta-se um exemplo de Curvas Granulométricas de Britadores de Rolos.

Fonte: Manual de Britagem Faço

Figura 7.3 - Curvas granulométricas de britador de rolos em circuito aberto

58


Figura 7.4 - Curvas granulométricas de britador de rolos em circuito fechado b) Tabelas de Capacidade Produtiva do Britador Estas relacionam o ajuste operacional do britador com a capacidade produtiva do equipamento.

Capacidade Produtiva do Britador = ƒ (Ajuste da Abertura de Saída) A seguir apresentam-se Diagramas de Capacidade Produtiva.


Figura 7.5 – Exemplos de modelos de britadores de rolos 59


Figura 7.6 – Diagramas de capacidade produtiva de britadores de rolos 7.4 GRANULOMETRIA DE ALIMENTAÇÃO A granulometria máxima (maior tamanho ou “top size”) para alimentação dos de britadores de rolos é função do modelo e do ajuste operacional do mesmo. A seguir

60

apresentam-se duas tabelas relativas a dois modelos de britadores de rolos, as quais demonstram a relação existente entre o ajuste operacional e o “top size” da alimentação.


Figura 7.7 – Determinação de “top size” para britadores de rolos

61

CAPÍTULO 8 APLICAÇÃO OPERACIONAL TIPO DE BRITADOR

APLICAÇÃO OPERACIONAL Etapa de Britagem

Utilização

de Mandíbulas

Os britadores de mandíbulas aplicam-se para rochas de qualquer dureza, porém, que apresentem baixo teor de Primária umidade e argila. Secundária  É um britador de uso muito comum em unidades de britagem.

Giratório

Os britadores giratórios aplicam-se para rochas de Primária qualquer dureza, porém, que apresentem baixo teor de Secundária umidade e argila, sendo que o britador giratório apresenta maior produtividade do que o britador de mandíbulas.





O britador de rolo dentado aplica-se para rochas brandas como carvão, ou rochas com alto teor de umidade e argila. 

de Rolo Dentado

Primária

Cônico

Os britadores cônicos aplicam-se para rochas de qualquer dureza, porém que apresentem baixo teor de umidade e argila. Secundária  Muito utilizado em usinas de britagem de pedreiras Terciária para dar um formato mais cúbico às britas. Quaternária  É o equipamento mais empregado nesta etapa. Em muitas usinas estes equipamentos preparam o material para alimentar um moinho, portanto, constituindo o último estágio de britagem.

de Rolos

Caracteriza-se por gerar pouco fino, porém pode promover fraturas internas nos fragmentos britados, condição esta a qual não pode ser detectada por análise granulométrica, e que pode constituir-se em aspecto positivo (se mesmo Primária anteceder uma operação de moagem), ou em aspecto negativo Secundária (se o produto britado é para gerar agregado graúdo ou miúdo).  Industrialmente pouco aplicado devido ao desgaste Terciária diferenciado que ocorre nos rolos, resultado da alimentação não distribuir ao longo do comprimento dos rolos e sim concentrar mais na parte central.  Apresenta bom desempenho com materiais argilosos.





61

CAPÍTULO 9 PROBLEMAS – CAUSAS E SOLUÇÕES

PROBLEMAS

DESCRIÇÃO Consiste em materiais que grudam nos Empastalamento revestimentos e não escoam para a abertura de saída.





Entupimento (“blocking”)

Alimentação do britador com blocos ou fragmentos maiores do que a abertura de entrada do britador. Quando se trata de britagem primária estes blocos denominam-se por matacões.

Atolamento (“bridging”)

Condição comum de ocorrer em britador de mandíbulas, e que se caracteriza pelo fato das partículas se arrumarem dentro da câmara de britagem de maneira a formarem um arco que sustenta as partículas acima delas e impedem a passagem das mesmas, cessando o escoamento, apesar do funcionamento do britador.



CAUSA Alimentação com grande quantidade de materiais argilosos, finos e úmida. Para o caso de britagem primária, a causa deve-se ao desmonte de rochas, o qual pode estar gerando blocos com tamanhos inadequados à alimentação do britador primário. No caso de rebritagens, a causa deve-se a ajustes operacionais de britadores anteriores que geram um “top size” inadequado à alimentação do britador subseqüente.

SOLUÇÃO 

Para o caso britador primário pode-se:  Otimizar o plano de fogo;  Disponibilizar um rompedor hidráulico na frente de lavra ou uso alternativo de um “drop ball”;  Realizar um escalpe de grossos na alimentação do britador associado com um rompedor hidráulico.  Utilizar uma pinça hidráulica para retirar os matacões. Para o caso de rebritadores  Ajustar o britador anterior a fim de que o “top size” do mesmo torn-se adequado à alimentação do britador em questão.  



Pode ser a forma alimentação do britador.

Realizar o escalpe de finos.

de



Otimizar a alimentação do britador. Colocação de um calço (fragmentos de rochas em geral) entre os espaços vazios a fim de que o britador, uma vez em movimento, possa gerar um processo de fragmentação de partícula contra partícula e assim desfazer a estrutura de arco. Utilizar uma pinça hidráulica para desfazer tais estruturas (para casos de britagem primária). 62

PROBLEMAS

Afogamento (“chocking”)

DESCRIÇÃO

CAUSA A medida que a rocha desce na câmara de britagem coexistem as seguintes situações: fenômeno de  O empolamento da rocha britada; Condição operacional quando a  Estreitamento do perfil da alimentação transborda da abertura de câmara de britagem entrada do britador. A conjugação destes dois fatos dá origem a um escoamento mais lento, denominado vazão crítica. Portanto, caso o britador seja alimentado com uma vazão maior do que a vazão crítica, isto irá afogar o britador.

SOLUÇÃO

Regular a vazão de alimentação do britador. Obs. É condição operacional comum britadores trabalharem com a condição de câmara afogada de forma que a câmara de britagem apresente-se cheia e a vazão de alimentação é igual à vazão de descarga do britador. Especificamente os britadores cônicos devem sempre trabalhar com câmara cheia, pois caso contrário podem aumentar a produção de partículas lamelares. 

63

PROBLEMAS

Afogamento (“chocking”)

DESCRIÇÃO

CAUSA A medida que a rocha desce na câmara de britagem coexistem as seguintes situações: fenômeno de  O empolamento da rocha britada; Condição operacional quando a  Estreitamento do perfil da alimentação transborda da abertura de câmara de britagem entrada do britador. A conjugação destes dois fatos dá origem a um escoamento mais lento, denominado vazão crítica. Portanto, caso o britador seja alimentado com uma vazão maior do que a vazão crítica, isto irá afogar o britador.

SOLUÇÃO

Regular a vazão de alimentação do britador. Obs. É condição operacional comum britadores trabalharem com a condição de câmara afogada de forma que a câmara de britagem apresente-se cheia e a vazão de alimentação é igual à vazão de descarga do britador. Especificamente os britadores cônicos devem sempre trabalhar com câmara cheia, pois caso contrário podem aumentar a produção de partículas lamelares. 

63

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Beraldo, José Luiz – Moagem de Minérios em Moinhos Tubulares – 1987 – Editora Edgard Blücher Ltda., São Paulo – SP. 2. Chaves, Arthur Pinto; Peres, Antônio Eduardo Clark – Teoria e Prática de Tratamento de Minérios / Britagem, Peneiramento e Moagem, Volume 3. 1º Edição 1999 – São Paulo - Signus Editora Ltda. 3. Catálogos de Fabricantes 4. Luz, Adão B. de; Costa, Lauro; Possa, Mário; Almeida, Salvador – Tratamento de Minérios – CETEM / CNPq 1995 – Rio de Janeiro. 5. Manual de Britagem FAÇO – Publicação Técnica da Allis Mineral System / Fábrica de a

Aços Paulista. 5 Edição, Ano de 1994.

Britagem

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