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Todo operador de moinho aprende a mesma lição, mais cedo ou mais tarde: o revestimento tem mais influência no processo do que qualquer outra peça de desgaste. Ele protege a carcaça, mas também decide como o meio de moagem se move, quanta energia o moinho consome e quanto tempo o moinho pode funcionar entre as paradas. Resumindo, o revestimento certo economiza dinheiro e o errado custa dinheiro, independentemente do preço de compra. Quando as pessoas perguntam sobre os tipos de revestimentos para moinhos de bolas, a resposta prática é melhor organizada em torno de dois eixos de classificação: material e perfil. Este artigo aborda ambos.
O que um revestimento de moinho de bolas realmente faz
Um revestimento de moinho de bolas executa três trabalhos ao mesmo tempo. Protege a carcaça do moinho do impacto e abrasão da carga; ele transfere energia para o meio de moagem, porque a elevação do perfil do revestimento decide se as bolas caem em cascata, catarata ou deslizam; e influencia a classificação e o tempo de residência do material a ser moído.
Essas funções são interdependentes, portanto a seleção do liner nunca é uma decisão única. Em velocidades operacionais típicas de 65 a 80 por cento da velocidade crítica, o perfil do revestimento controla as trajetórias dos meios de moagem. Um perfil que funciona bem em um moinho de cimento de três metros pode ter um desempenho ruim em um moinho de bolas de cinco metros que trata minério duro. O material e o perfil devem ser selecionados em conjunto, com base no tamanho da alimentação, no tamanho do meio, na velocidade do moinho e nas características do minério ou clínquer.
Tipos de revestimentos para moinhos de bolas por material
Os materiais de revestimento se enquadram em quatro famílias: aço manganês, aço-liga de cromo, borracha e cerâmica. As aplicações de mineração e cimento respondem pela maior parte da demanda, e as duas primeiras famílias dominam porque toleram impacto e abrasão em escala de produção.
Revestimentos de aço manganês
O aço manganês, também chamado de aço Hadfield, contém cerca de 12 a 14 por cento de manganês. A sua característica definidora é o endurecimento por trabalho: quanto mais a superfície é atingida, mais dura ela se torna, enquanto o interior permanece resistente. Isso torna o aço manganês a escolha padrão para retificação primária grossa, onde meios de 75 a 125 mm atingem o revestimento com alta energia. Os revestimentos comuns com alto teor de manganês lidam com minérios abrasivos e bolas grandes de maneira confiável e continuam sendo a opção mais econômica para muitos moinhos de bolas primários e moinhos SAG.
Forro comum de moinho de bolas de aço com alto teor de manganês Este revestimento é a opção padrão de endurecimento para moinhos primários de esferas e SAG, oferecendo resistência confiável ao desgaste sob impacto de alta energia de grandes meios de moagem a um preço econômico. Ver Produto → O aço com alto teor de manganês aumenta o teor de manganês para cerca de 17 a 24 por cento e acelera a resposta de endurecimento. A superfície atinge uma maior dureza sob impactos repetidos, o que prolonga a vida útil do revestimento em serviços severos, como fresas de grande diâmetro, operação em alta velocidade ou alimentações muito duras e grossas. A compensação é um custo mais alto da liga, portanto ela é selecionada onde o intervalo de substituição e o custo do tempo de inatividade dominam a decisão.
Revestimento de moinho de bolas de aço com alto teor de manganês Com 17–24% de manganês e endurecimento aprimorado, este revestimento atualizado é adequado para serviços severos, como moinhos de grande diâmetro, operação em alta velocidade e alimentações muito duras ou grossas, prolongando a vida útil. Ver Produto → Revestimentos de liga de aço com alto teor de cromo
Os revestimentos de liga com alto teor de cromo são tratados termicamente até uma dureza típica de 58 a 64 HRC. Os carbonetos de cromo em uma matriz resistente proporcionam excelente resistência à abrasão por deslizamento, o que os torna adequados para retificação secundária e fina onde o impacto é moderado e o desgaste pela lama é o principal mecanismo. Eles são comuns em moinhos de acabamento de cimento e circuitos de moagem. A limitação é a resistência ao impacto reduzida: o uso de revestimentos com alto teor de cromo em um moinho primário grosso com esferas superdimensionadas corre o risco de rachaduras e falhas prematuras.
Forros de borracha
Os revestimentos de borracha pesam cerca de um quarto do aço. Eles são mais fáceis e rápidos de instalar, reduzem a carga nos rolamentos do moinho, absorvem bem o impacto, geram menos ruído e resistem à corrosão na retificação fina úmida. No entanto, a borracha tem uma janela operacional clara: ela é danificada por meios grandes e alimentação grossa, por isso é normalmente limitada a moinhos secundários, moídos e ultrafinos com tamanhos de esferas moderados.
Forros cerâmicos
Os revestimentos cerâmicos de alumina e zircônia são os mais duros dos materiais de revestimento comuns e não introduzem contaminação ferrosa, o que é importante em aplicações de alta pureza e retificação fina. São frágeis e práticos principalmente em pequenos moinhos, moinhos de atrito e unidades de laboratório.
| Materiais | Força principal | Limitação Principal | Melhor Aplicação |
|---|---|---|---|
| Aço manganês | Alta tenacidade ao impacto, endurecimento por trabalho | Resistência moderada à abrasão com baixo impacto | Moagem primária, mídia grande |
| Liga com alto teor de cromo | Dureza muito alta, longa vida útil | Baixa tolerância ao impacto, custo mais elevado | Moagem secundária e fina |
| Borracha | Baixo peso, baixo ruído, instalação rápida | Ruim com alimentação grossa e mídia grande | Moagem fina úmida e remoagem |
| Cerâmica | Dureza extrema, sem contaminação ferrosa | Frágil, tamanho pequeno apenas | Moagem de alta pureza e ultrafina |
Tipos de revestimentos para moinhos de bolas por formato de perfil
A forma do perfil controla o ângulo de sustentação e, portanto, o movimento da carga. O mesmo moinho pode alterar seu caráter de moagem simplesmente alterando o perfil do revestimento.
Forros de onda
Os revestimentos ondulados usam cristas suaves e repetidas que levantam a mídia moderadamente e incentivam o rolamento e a cascata. Eles produzem abrasão eficiente com menor tensão de impacto, o que os torna comuns em circuitos de retificação secundária e fina.
Forros Step e Lorain
Os revestimentos escalonados, geralmente chamados de revestimentos estilo Lorain devido ao seu design original, combinam uma seção espessa, um degrau e uma seção mais fina. Esta geometria eleva o meio mais alto e promove a catarata, por isso é adequada para moagem grossa e grandes moinhos operando perto da extremidade superior da faixa de velocidade.
Forros de cunha
Os revestimentos em forma de cunha criam uma elevação gradual e mantêm uma seção transversal espessa perto da casca. Eles oferecem boa proteção da carcaça e trajetória controlada do meio, razão pela qual são amplamente utilizados em moinhos de grande diâmetro.
Forros planos e de grade
Os revestimentos planos geram elevação mínima e permitem que a mídia deslize em vez de cair em cascata; eles são usados em moinhos ultrafinos e tubulares onde é necessária uma moagem suave. Os revestimentos de grade, com nervuras ou ranhuras, retêm e classificam a carga do meio e aparecem principalmente na moagem a seco e em circuitos especiais.
| Perfil | Característica de elevação | Uso típico |
|---|---|---|
| Onda | Elevação moderada, em cascata | Moagem secundária e fina |
| Passo (Lorain) | Elevação forte, catarata | Moagem grossa, moinhos de alta velocidade |
| Cunha | Elevação gradual, proteção da casca | Moinhos de grande diâmetro |
| Plano | Elevação mínima, deslizamento | Moinhos ultrafinos e de tubos |
| Grade | Retenção e classificação de mídia | Moagem a seco e circuitos especiais |
Como escolher o revestimento certo para moinho de bolas
Selecione o liner da mesma forma que você seleciona o equipamento: no custo total por tonelada, não no preço inicial. O forro mais barato costuma ser o mais caro para operar. Trabalhe com esses fatores em ordem:
- Diâmetro e velocidade do moinho. Fresas grandes e de alta velocidade precisam de perfis com forte sustentação, como degraus ou cunha; moinhos pequenos ou lentos podem usar formatos ondulados ou planos mais simples.
- Tamanho de alimentação e abrasividade do minério. A alimentação grossa e dura requer aço manganês tolerante a impactos e um perfil de alta sustentação.
- Tamanho da mídia de moagem. Mídias acima de 80 mm exigem revestimentos de manganês; mídias menores permitem liga de cromo, borracha ou cerâmica.
- Condições do processo. As pastas corrosivas favorecem a borracha ou a liga de cromo; temperaturas acima de cerca de 80 °C excluem a borracha.
- Espessura do revestimento e margem de desgaste. Os liners mais grossos duram mais, mas reduzem o volume do moinho; equilibrar a vida útil contra o rendimento.
- Custo de instalação e tempo de inatividade. Os revestimentos mais leves ou modulares reduzem o tempo de substituição, que frequentemente vale mais do que a diferença de preço do revestimento.
O revestimento e o meio de moagem desgastam-se como um sistema. Em um moinho secundário, esferas superdimensionadas ou mal combinadas martelam a superfície do revestimento e encurtam sua vida útil, enquanto esferas de moagem com alto teor de cromo combinadas produzem uma carga mais uniforme e reduzem a carga de impacto no revestimento. Os moinhos que compram revestimentos e meios de moagem da mesma fonte evitam problemas de compatibilidade e simplificam o controle de qualidade.
Bola de moagem fundida em liga de alto cromo Tratadas termicamente a 58–64 HRC, essas esferas de retificação resistem à abrasão por deslizamento em circuitos de retificação secundários e finos, com opções personalizáveis em tamanho e química para ambientes úmidos ou agressivos. Ver Produto → Sinais de que a substituição do revestimento é necessária
Até o melhor forro é um consumível. Operá-lo por muito tempo danifica a carcaça do moinho e transforma a manutenção planejada em reparos de emergência. Inspecione semanalmente e agende a substituição quando notar algum destes sinais:
- Espessura medida do revestimento abaixo de 50% do original ou abaixo do mínimo do fabricante.
- Cabeças dos parafusos embutidas na camisa ou vazamento ao redor dos parafusos.
- Perfis visivelmente achatados, com nervuras de elevação desgastadas e lisas.
- A produtividade do moinho cai enquanto o consumo de energia permanece alto ou aumenta.
- Segmentos rachados, soltos ou ausentes e ruído metálico durante a operação.
Uma simples rotina de inspeção permite substituir os revestimentos durante o tempo de inatividade planejado, quando a troca custa horas em vez de dias de perda de produção.
Trabalhe com um fornecedor de revestimento que entende toda a fábrica
A maneira mais rápida de evitar erros no revestimento é trabalhar com um fabricante que fabrica o revestimento e sabe como ele interage com o meio de moagem. A ZXGB produz revestimentos de aço manganês e esferas de moagem que correm contra eles, apoiada pela gestão de qualidade ISO9001, um instituto provincial de pesquisa para esferas de aço e meios de moagem, e uma capacidade anual de 50.000 toneladas. A linha completa de produtos está no página de camisas de moinho e camisas de desgaste . Para uma comparação mais detalhada de material por material, nosso guia de seleção para maior vida útil do liner cobre as compensações práticas com mais profundidade. Se você quiser uma recomendação para um moinho específico, os engenheiros da ZXGB podem revisar seus dados operacionais e propor uma combinação de revestimento, perfil e mídia com base em sua meta de alimentação e rendimento.
