Britadores Giratórios Explicados

O processo de redução do minério extraído para processamento é conhecido como ‘cominuição’, que é definido como ‘a ação de reduzir um material, especialmente um minério mineral, a partículas minúsculas ou fragmentos’; isso é normalmente alcançado em operações de mineração através de uma ou mais etapas de trituração e moagem.

As atividades de mineração no início eram intensivas em mão de obra. A quebra do minério ocorria através de uma picareta de minerador, marreta ou broca. Até meados do século XIX, a maior parte da trituração e dimensionamento inicial do minério continuava a ser feita localmente à mão. Operações posteriores foram assistidas com martelos de queda movidos a água (início a meio da revolução industrial). Os primeiros britadores conhecidos eram pedras manuais, onde o peso da pedra aumentava a força que um minerador podia aplicar ao martelar contra uma bigorna de pedra. Os pequenos volumes de rocha e agregado produzidos eram então tipicamente carregados em sacos para transporte por estrada.

As Ferramentas de Mineração Originais

Explosivos (pólvora etc.) foram introduzidos na mineração comercial durante a revolução industrial; usar explosivos para minerar é referido como ‘detonação’. A detonação foi amplamente utilizada para mineração a granel em meados do século XIX, seguida mais tarde por pás a vapor. Pela primeira vez, novas técnicas e máquinas de mineração começaram a produzir pedaços cada vez maiores de materiais liberados.

O rápido crescimento da demanda no século passado exigiu um aumento considerável na produção, independentemente dos tipos de minério sendo minerados. Para atender a esse aumento na demanda, várias tecnologias de trituração e quebra foram desenvolvidas para permitir o transporte eficiente de materiais a granel (via transportadores etc.) da mina para a planta de processamento.

Hoje, a maioria das operações de mineração e pedreira utilizam britadores como parte da etapa inicial dos processos de beneficiamento do minério após a liberação do leito de minério por detonação ou outras técnicas. As exceções incluem a mineração de materiais muito soltos, como areias minerais, onde essa etapa de trituração muitas vezes não é necessária. Da mesma forma, muitas plantas de beneficiamento/lavagem de carvão e linhito usam outras tecnologias, como Bradford Breakers e Mineral Sizers. Mas para a mineração de rocha dura, o uso de britadores giratórios, britadores cônicos, e/ou britadores de mandíbula, é o ponto de partida para o processamento de minério.

Britador Giratório

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Finalidade dos Britadores

Um britador é uma máquina projetada para reduzir o tamanho de Run of Mine (ROM) grandes rochas para rochas menores, cascalho, areia ou pó de rocha; isso é essencial para o transporte eficiente do minério via transportadores etc. A trituração é a primeira de muitas etapas que levam à separação do minério do material de desperdício (ganga). O material de desperdício pode ser descartado ou reciclado, permitindo que o fluxo rico em minério seja processado ainda mais na planta principal.

Vários tipos de britador e separador mineral podem ser empregados dependendo da capacidade, dureza e propriedades do minério sendo processado. Em todos os casos, a etapa de trituração é essencialmente alcançada transferindo uma força mecanicamente amplificada (via vantagem mecânica) para um material, para quebrar as ligações que mantêm o material unido.

A trituração é alcançada passando o minério entre duas superfícies sólidas, aplicando força suficiente para aproximar as superfícies de modo que as moléculas do material tratado sejam separadas (fratura) ou realinhem-se em relação umas às outras (deformação).

Os britadores são comumente classificados pelo grau em que fragmentam o material inicial, com britadores primários e secundários lidando com materiais grosseiros, e britadores terciários e quaternários reduzindo as partículas de minério a graduações mais finas. Cada britador é projetado para trabalhar com um certo tamanho máximo de material bruto, e muitas vezes entrega sua saída para uma máquina de triagem (peneira), que classifica e direciona o produto para processamento adicional. Em muitos casos, as etapas iniciais de trituração são seguidas por etapas adicionais de moagem usando, por exemplo, moinhos de bolas etc.

Tipos de Britadores

• Britadores Giratórios
• Britadores de Mandíbula
• Britadores Cônicos

Tipicamente, a etapa inicial de trituração é completada usando britadores giratórios ou britadores de mandíbula. Muitas vezes, haverá apenas um britador instalado, e este será referido como o ‘Britador Primário’. Britadores cônicos são tipicamente usados para etapas de trituração de 2^a, 3^a e 4^a (embora nem sempre).

Componentes do Britador Giratório

Os britadores giratórios foram inventados por Charles Brown em 1877 e desenvolvidos por Gates em 1881 (eles eram comumente referidos como ‘britadores de Gates’ nos primeiros anos).

Um britador primário é projetado para receber rochas ROM diretamente das minas. Britadores giratórios tipicamente trituram para reduzir o tamanho do agregado a um máximo de cerca de um décimo do seu tamanho original. Britadores giratórios são sempre instalados verticalmente orientados.

O tamanho de um britador giratório é classificado por:

• Seu gape e diâmetro do manto.
• O diâmetro da abertura de recepção.

Componentes do Britador Giratório

• Conjunto de Aranha & Bucha
• Conjuntos de Carcaça Superior & Inferior
• Eixo Principal
• Manto & Côncavos
• Acionamento Excêntrico & Bucha
• Conjunto de Pinhão & Contraeixo
• Conjunto Hydroset (Suporte Hidráulico)

Como Funcionam os Britadores Giratórios

O minério ROM da mina é tipicamente transferido por caminhões de transporte que descarregam em um funil de alimentação no nível superior; o minério triturado é então descarregado do conjunto da carcaça inferior. Em alguns casos, um alimentador tipo grelha pode ser usado, e o minério de tamanho menor pode ser peneirado para contornar o britador (transferido diretamente para o transportador de saída). Normalmente, também há um rompedor hidráulico de rocha para reduzir grandes blocos recebidos da mina.

Caminhões de Transporte Entregam Minério ROM aos Funis do Britador

Conjunto de Aranha (Carcaça do Rolamento do Eixo Superior)

A folga entre o eixo principal e os côncavos reduz-se do topo para a parte inferior do conjunto do britador. O côncavo superior é revestido com aço endurecido e o eixo principal é equipado com um revestimento de manto (capa) de material igualmente endurecido.

Revestimentos são os principais componentes de desgaste de um britador. Os revestimentos desgastam-se com o tempo e protegem a carcaça principal e o eixo de danos. A estratégia de manutenção para um britador giratório será amplamente influenciada pela taxa de desgaste dos revestimentos, que pode ser monitorada manualmente (medições de espessura) ou usando ferramentas adequadas de monitoramento de condição, como varredura a laser. Os revestimentos e o manto são substituídos em intervalos programados ou com base nas taxas de desgaste registradas.

O sistema ‘hydro set’ é um mecanismo hidráulico que permite que a posição vertical do eixo principal (e do manto) seja elevada e abaixada. Alterar a posição do manto altera a configuração da folga na saída do britador e, consequentemente, o tamanho da saída triturada. A altura do manto é frequentemente ajustada automaticamente com base no torque produzido, e possui um mecanismo de liberação que permite que o manto caia caso a carga normal seja excedida; isso é uma característica de proteção contra sobrecarga.

O rolamento do eixo superior está fechado dentro da bucha central da aranha. Este arranjo permite uma ligeira oscilação do eixo superior e movimento vertical limitado produzido pelo hydro set. O rolamento da aranha é normalmente lubrificado por graxa (manual ou automática).

Operação do Britador Giratório

Ação de trituração é produzida pela oscilação ou ‘lançamento’ (abertura & fechamento) da folga entre o revestimento do manto móvel, montado no eixo vertical central (fuso), e os revestimentos côncavos fixos montados na estrutura principal (carcaça superior) do britador. O manto e os côncavos formam as superfícies de trabalho do britador, produzindo a força necessária para triturar o minério.

Movimento excêntrico é alcançado pelo arranjo de acionamento e bucha excêntrica na parte inferior do eixo principal. O contraeixo de acionamento do pinhão de entrada é suportado por rolamentos de pinhão e acionado por um motor elétrico. Um redutor externo ou arranjo de acionamento por correia reduz a velocidade do motor para aproximadamente 100-200 RPM no britador. Em alguns casos, um sistema de embreagem também pode ser usado para absorver choques. O pinhão no contraeixo engrena e gira o acionamento da engrenagem excêntrica ou engrenagem coroa.

Engrenagem Coroa

A superfície interna da bucha excêntrica é usinada fora do centro em relação ao eixo central do britador. À medida que a bucha excêntrica gira, o eixo inferior oscila em uma órbita elíptica ao redor da linha central do britador. Esta ação faz com que a folga entre o manto e os revestimentos côncavos abra e feche a cada rotação do eixo. Na extremidade superior do manto, este movimento é muito pequeno, mas à medida que o minério cai mais baixo, o lançamento aumenta e a força de trituração também aumenta correspondentemente.

Caminho de Viagem do Manto do Britador Giratório

O minério triturado cai para o conjunto da carcaça inferior e é descarregado no sistema de transporte de minério triturado para processamento adicional. A carcaça inferior também abriga um sistema de lubrificação forçada e hidráulico, que é crítico para o arranjo de acionamento e mecanismo hydro set.

O processamento adicional pode envolver etapas adicionais de trituração (secundária, terciária, quaternária etc.), moagem e outras etapas de beneficiamento para se adequar ao minério sendo processado. Vale a pena notar que muitas vezes haverá apenas um único britador primário em muitas operações de mineração. Como tal, o britador primário é uma máquina crítica e um grande gargalo para muitos locais de mineração, com poucas ou nenhuma oportunidade de desvio.