APOSTILA DE TREINAMENTO
I TELAS METÁLICAS É de suma importância que tenhamos algum conhecimento sobre a matéria-prima utilizada na fabricação das telas metálicas, isto é, o arame ou fio metálico, cujas características químicas e físicas tem fundamental importância na qualidade da tela produzida. O AÇO O ferro é um metal de fácil processamento, abundante na crosta terrestre e caracteriza-se por ligar-se com muitos outros elementos metálicos e não metálicos, dentre os quais o carbono é o principal. Da ligação ferro + carbono obtém-se o aço. A rigor, entretanto os aços comerciais não são ligas binárias e, de fato, apesar dos seus elementos de liga serem o ferro e o carbono, eles contém sempre outros elementos secundários, presentes devido ao processo de fabricação. Nestas condições, adotamos a seguinte definição para o aço. Aço é a liga ferro-carbono contendo geralmente 0,008% até, aproximadamente 2,11% de carbono, além de certos elementos residuais resultantes do processo de fabricação. O conhecimento dos aços demandaria principalmente um estudo profundo de suas estruturas químicas e físicas, das transformações que ocorrem quando submetidos à determinadas temperaturas e/ou quando adicionamos certos elementos de liga, afim de modificarmos suas propriedades, conferindo-lhes características adequadas às suas aplicações. Certamente este não é o escopo do nosso trabalho. Dada a grande variedade de tipos de aço, foram criados sistemas para a sua classificação. Quanto a sua composição, os aços são classificados em aços-carbono e aços-liga. O aço-carbono, cujo principal elemento de liga é o carbono, apresenta sub divisões como aços-carbono de baixo, médio e alto teor de carbono; os aços-liga são freqüentemente classificados de acordo com o principal ou principais elementos de liga presentes. As classificações mais generalizadas que, inclusive serviram de base para o sistema adotado no Brasil e normatizado pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), são da American Iron and Steel Institute AISI e da Society of Automotive Engineers SAE. As designações adotadas por ambas coincidem, como por exemplo: Aço AISI 1045 ou Aço SAE 1045 Significa aço-carbono com 0,45% de carbono em média. Quando os dois primeiros algarismos são 1 e 0, os aços são simplesmente aço carbono; quando são 1 e 1, os aços apresentam alto teor de enxofre e assim por diante. A medida que o teor de carbono cresce, aumentam os valores representativos da resistência mecânica ou seja, o limite de resistência à tração, o escoamento e a dureza, ao passo que caem os valores relativos a ductilidade (maleabilidade) alongamento e resistência ao choque. Estamos considerando o aço-carbono no seu estado recozido, isto é, quando esfriado lentamente após ter sido aquecido à determinada temperatura. O ARAME Para a fabricação dos arames, parte-se do fio-máquina, que é o produto obtido pelo processo de laminação a quente de barras de aço. A laminação para obtenção do fio-máquina é feita por equipamentos que possuem pares de cilindros que giram em direções opostas, (fig. 1) entre os quais barras aquecidas são introduzidas e puxadas por estes cilindros que efetuam a redução da área da seção transversal, aumentando, consequentemente, o seu comprimento; ao mesmo tempo, sua configuração muda, de quadrada para redonda. Normalmente o fiomáquina é fabricado com espessuras entre 5 e 18 mm.
Na etapa seguinte, o fio-máquina é levado às máquinas de trefilar ou trefilas, onde são transformados em arames. Neste processo, o fio-máquina é puxado através de fieiras de metal duro, (material de elevado grau de dureza) em passes sucessivos (fig. 2). A cada passe ocorre uma certa redução no diâmetro do fio; o processo se repete até que se tenha atingido o diâmetro final desejado. -fig.1- -fig.2- O fio ou arame trefilado apresenta uma superfície bastante lisa e uniforme enquanto, no fio máquina, a superfície é áspera e, na maioria das vezes, a sua seção transversal apresenta uma certa ovalização, devido ao processo de fabricação; a diferença entre um fio laminado e um fio trefilado é muito fácil de se verificar com apenas um exame visual. Na fabricação de telas para peneiras vibratórias, são utilizados tanto o fio máquinas quanto os fios trefilados. Ambos satisfazem perfeitamente às aplicações para as quais se destinam e as diferenças de acabamento entre ambos não são importantes neste caso. Suas características físicas, entretanto, são de suma importância e praticamente vão definir a boa ou má qualidade das telas. Para a grande maioria das aplicações a resistência ao desgaste dos arames é a característica mais importante, na medida em que poderá determinar a maior ou menor vida útil da tela. Alta resistência à abrasão (desgaste pelo atrito) é qualidade indispensável que o fio metálico deve possuir, principalmente se a tela for destinada ao peneiramento de minério de ferro, pedras britadas ou outros materiais abrasivos. Mas não é somente a resistência à abrasão que devemos considerar. As telas, quando em operação em peneiras vibratórias, sofrem outros esforços além da abrasão. As vibrações da máquina, o choques com os materiais que estão sendo processados necessitam ser avaliados também. Dureza excessiva pode tornar o material frágil e sujeito a quebras se a sua ductilidade (maleabilidade) for muito reduzida. Quanto mais duro for um material, mais frágil ele se torna. A questão portanto é: Qual a melhor matéria-prima para fabricação de telas para peneiras vibratórias? A rigor, a resposta correta depende do conhecimento detalhado de cada processo e os objetivos do peneiramento; cada um tem suas características próprias e, neste caso, é muito difícil encontrarmos uma matéria prima que satisfaça cem por cento todas as condições de operação. Os fios de aço SAE 1050/60, quando adquiridos dentro de determinadas especificações, atendem à uma grande parte das aplicações além de serem uma matéria prima relativamente barata e de fácil aquisição no mercado, sendo portanto a mais usada atualmente. Apresenta boa resistência à abrasão. Os arames de aço SAE 1070/75 que normalmente são utilizados na fabricação de molas, apresentam excelentes propriedades físicas e também são utilizados na fabricação de telas para peneiras vibratórias. Recebendo tratamento térmico adequado, apresenta dureza elevada e ótima elasticidade; estas propriedades
lhes conferem alta resistência à abrasão e capacidade de suportar as vibrações das peneiras, além de choques moderados provocados pelos materiais que estiverem sendo processados. Em muitos casos, sua utilização é recomendável, ainda que seu preço seja mais elevado, porque as telas fabricadas com estes materiais podem oferecer maior vida útil e uma relação custo-benefício mais atraente para o cliente. Há outros tipos de aço que podem ser utilizados na fabricação de telas para peneiras vibratórias, como por exemplo, o aço inoxidável, indicado em alguns casos em que o material que estiver sendo processado tiver a tendência de cegar as aberturas, se estas forem pequenas. Por não estar sujeito à oxidação, o aço inoxidável mantém uma superfície lisa, não porosa, o que evita a aderência de materiais pegajosos. O aço manganês pode ser a melhor opção quando a tela estiver sujeita a grandes choques provocados pela queda do material sobre a mesma. O manganês, quando adicionado em proporções adequadas, é um elemento de liga que confere ao aço elevada tenacidade capacidade de absorver choques. AS TELAS São fabricadas dentro das especificações de malha (abertura), diâmetro de fio, tipo de aço, tipo de ondulação, comprimento e largura da peça e tipo de acabamento desejados. - Malha (abertura): Pode ser quadrada, retangular ou triangular e irá determinar o tamanho da maior partícula passante do material que estiver sendo processado. As aberturas quadradas possibilitam um controle preciso da granulometria do material passante, qualquer que seja a sua geometria (cúbica, esférica ou lamelar - fig.3). As aberturas retangulares podem ser indicadas quando o material que estiver sendo processado tiver forma cúbica ou esférica, e/ou se desejar uma tela de grande área aberta com a finalidade de se obter alta produção. O controle granulométrico, entretanto, não oferece a mesma precisão em relação às aberturas quadradas (fig.4). -fig.3- As malhas triangulares são específicas das telas auto-limpantes, as quais são indicadas quando se pretende um controle granulométrico preciso e quando o material que estiver sendo peneirado apresentar tendência de cegar as aberturas, devido a presença de alto teor de argila e/ou grande quantidade de partículas finas e umidade elevada. Sua forma construtiva permite que os fios vibrem devido ao movimento da peneira, impedindo desta forma que materiais pegajosos grudem na superfície da tela. Sua abertura de malha é determinada pelo círculo inscrito no triângulo, conforme mostra a figura 5: -fig.4- -fig.5-
- Fio: Seu diâmetro tem estreita relação com a medida da abertura da malha. É possível fabricarmos uma mesma abertura de malha com arames de diversos diâmetros. A espessura, entretanto, deve ser compatível com a abertura, isto é; existem limites máximos e mínimos para o diâmetro do fio, possíveis de serem utilizados. A escolha da bitola mais adequada esta relacionada principalmente com os objetivos do peneiramento, as condições do processo e o tipo de material que for peneirado. A seleção de um arame grosso em relação a uma determinada malha irá maximizar a vida útil da tela mas, em contra partida, ira oferecer uma área livre reduzida e menor eficiência no peneiramento. Se escolhermos um arame de diâmetro muito reduzido, os resultados serão opostos; a vida útil da tela será menor mas ocorrerá a passagem de maior quantidade de material por unidade de área. O diâmetro médio portanto pode ser a melhor opção na maioria das aplicações. -fig.6- - Tipos de Ondulações: As telas para peneiras vibratórias são produzidas com fios pré-ondulados. A préondulação dos fios define suas posições nos pontos de cruzamentos e os espaçamentos entre ondulações irão determinar a abertura da malha. Existem, basicamente, quatro tipos de ondulações que irão proporcionar características distintas às telas, como veremos a seguir: a) Simples (fig.7): É recomendada sempre que houver uma certa relação entre a abertura da malha e o diâmetro do fio, isto é, o arames devem ser suficientemente espessos para que ocorra um bom travamento em seus cruzamentos. Se os arames apresentarem pouca espessura, poderão ocorrer deslocamentos das suas posições originais e definidas pelas ondulações, quando a tela estiver em operação. Se isto ocorrer, a medida das aberturas das malhas será alterada e, certamente, irá comprometer o controle granulométrico do material que estiver sendo processado. b) Plana (fig.8): Conforme podemos observar pela figura 8, todas as ondulações estão voltadas para baixo. Note que a face superior da tela que estará em contato com o material durante o peneiramento se apresenta plana. Este tipo de ondulação permite que, tanto fios grossos como fios de diâmetros médios, em relação a malha, sejam utilizados, sem que ocorra o deslocamento e suas consequências citados no parágrafo anterior. A ausência de arestas na face superior permite também que o material se mova livremente e torne o desgaste da tela mais uniforme, além de aumentar a sua vida útil.
-fig.7- -fig.8- c) Reversa (fig.9): As telas produzidas com este tipo de ondulação tem características semelhantes às telas fabricadas com ondulação simples. A diferença básica é que a ondulação reversa permite que se utilize fios relativamente finos sem que ocorra deslocamento de suas posições originais, com as consequências já mencionadas. O efeito de peneiramento é o mesmo que se verifica com o uso de telas de ondulação simples. d) Multi-ondulada ( MO Vimax) - (fig. 10) - É uma variação da ondulação simples. Neste caso, as ondulações são próximas umas das outras e, normalmente o cruzamento dos fios cruzamento dos fios ocorre na 3 a. ou 5 a. ondulação. Esta forma construtiva é utilizada quando se deseja uma tela bastante leve e de baixo custo inicial. Seu uso, entretanto, é esporádico por proporcionar à tela uma vida útil bastante reduzida. -fig.9- -fig.10 - Dimensões da tela: São especificadas segundo as dimensões do deck no qual será instalada. Dependendo do tamanho do deck pode-se fabricar um único painel de tela que cubra toda a sua área. Em peneiras de grande porte, como por exemplo, uma peneira de 8 x 20 (2440 mm de largura x 6100 mm de comprimento) é comum a instalação de 5 peças de 1220 mm de comprimento em vez de uma única peça com o mesmo comprimento do deck. Esta prática é adotada porque, além do manuseio se tornar mais fácil, os painéis não se desgastam uniformemente. Muitas vezes, aquele que estiver instalado na região de alimentação da peneira ou próximo desta, pode se desgastar mais rapidamente e tornar necessária a sua substituição. Esta substituição representará apenas uma parte do deck e, portanto, terá um custo significativamente menor do que teria com a substituição de única tela com as mesmas dimensões do deck. - Tipos de Acabamento: O tipo de acabamento de uma tela depende do sistema de fixação existente na peneira. As telas metálicas, na sua grande maioria, são tensionadas lateralmente e, para que isto seja possível, suas bordas, ao longo do comprimento da peça, devem ter a forma de gancho, onde se alojam as barras de tensionamento, conforme mostra a fig. 11.
Se o diâmetro do arame do qual a tela for fabricada for menor que 3,40 mm, recomenda-se que o gancho seja protegido com chapa de aço carbono (fig.12). A chapa de aço que envolve o gancho aumenta sua resistência além de proteger os arames. -fig.11- Para arames mais finos que 1,60 mm, recomenda-se também a inserção de lona ou borracha entre a chapa e os arames, que assim ficarão melhor protegidos (fig.13). Há outros tipos de acabamentos que não são muito utilizados, como é o caso de barras soldadas (fig.14). -fig.13- -fig.12- -fig.14- No caso de fixação por meio de chapas laterais aparafusadas, as telas não apresentam qualquer acabamento especial; as peças são apenas cortadas para se ajustarem ao tamanho do deck. INSTALAÇÃO Uma grande parte das quebras e desgaste prematuro que ocorrem com telas para peneiras vibratórias, é devida a sua instalação no equipamento, feita muitas vezes de forma inadequada. Poucas são as empresas que dão a devida importância para isto e algumas tem até pouco conhecimento sobre o assunto. Uma instalação tecnicamente correta leva em conta, principalmente, os seguintes aspectos: a) Coroa: É de fundamental importância que o tensionamento proporcione a formação de uma coroa, isto é, um arco que torna convexa a superfície de trabalho da tela (fig. 15).Para que isto ocorra, as longarinas de apoio devem ter alturas diferentes, numa escala que varia em função da largura da peneira. A coroa impede que a tela flexione quando em operação e elimina a possibilidade de quebra provocada por fadiga do material. Fig.15
b) Proteção das longarinas: As longarinas de apoio devem ser protegidas com canais de borracha ou poliuretano, sobre os quais a tela ficará apoiada. Esta proteção evita atritos entre a tela e as longarinas, impedindo que ambas se desgastem (fig.16). c) Barras de tensionamento: Devem ter o mesmo comprimento de cada painel de tela. Se, por exemplo, um deck de 4500 mm de comprimento for coberto por três painéis de tela de 1500 mm de comprimento cada, as barras de tensionamento lateral devem ter também este comprimento. ( fig.17). Este procedimento é importante pelo fato de que as larguras dos painéis de tela não são exatamente iguais; há pequenas variações decorrentes do processo de fabricação mas que são absolutamente normais. Neste caso, se uma barra estiver tensionando dois painéis, com certeza, um deles estará menos tensionado que o outro ou até mesmo frouxo, devido a diferença de largura entre ambos. O painel que estiver menos tensionado poderá bater contra as longarinas de apoio a cada ciclo da máquina, quando esta estiver em movimento e isto poderá provocar a quebra da tela. -fig.16- -fig.17- Outro aspecto importante é a verificação periódica do tensionamento das telas. Os painéis tendem a se afrouxarem com o movimento da peneira e, portanto, os parafusos das barras tensoras devem ser examinados diariamente e reapertados se necessário.
II TELAS DE POLIURETANO O poliuretano é um tipo de elastômero (plástico) largamente utilizado nas industrias e, em muitos casos, vem substituindo com vantagens materiais metálicos devido às suas extraordinárias propriedades físicas. Existe uma variedade muito grande de tipos de poliuretano e cada composto possui seus atributos próprios. O conhecimento destes atributos é fundamental para que seja possível selecionar o tipo que melhor atenda os critérios de desempenho e economia. Na fabricação de tela para peneiras vibratórias utilizadas na classificação de minérios, o poliuretano deve oferecer, principalmente, alta resistência à abrasão, além de outras propriedades que satisfaçam às condições do processo. Atualmente as grandes mineradoras já utilizam telas de poliuretano em vez de telas metálicas, na maioria das aplicações, devido principalmente a sua durabilidade. Comparativamente, a tela de poliuretano pode durar de 10 a 20 vezes mais que a tela metálica e, apesar do seu custo inicial elevado, oferece no final uma relação custo-benefício muito favorável. Sua durabilidade, entretanto, não depende somente de um poliuretano adequado e de alta qualidade; é necessário que o desenho da tela e sua forma construtiva sejam também indicados às condições do peneiramento. Mas, assim como outros tipos de materiais, o poliuretano também tem suas limitações que, em alguns casos, podem tornar inviável a sua utilização ou, pelo menos, não recomendável. Altas temperaturas tendem a degradar o poliuretano e são condições desfavoráveis para a sua utilização. Se a tela de poliuretano tiver que resistir à grandes impactos, torna-se necessário que se faça uma avaliação cuidadosa da magnitude dos choques e sua forma de atuação; são condições bastante adversas e, na maioria das vezes, é preferível a utilização de outro meio de peneiramento. Em princípio, as telas de poliuretano são recomendadas quando o peneiramento for via úmida, isto é, o material é lavado durante o processo por meio de jatos de água que são espalhados sobre o deck por bombas de alta pressão (fig.18). -fig.18- A água tem a finalidade de limpar o minério, eliminando partículas finíssimas e/ou a indesejável argila que possa estar contida no material. Estas partículas não são descartadas e são recuperadas na sequência do processo. A água também minimiza o atrito que ocorre entre o material e a tela e, consequentemente, aumenta sua vida útil. Entretanto, se o peneiramento for via seca, o poliuretano pode não ser a melhor opção. No caso de substituição de telas metálicas por telas de poliuretano, é recomendável que o Departamento de Engenharia da Vimax faça um estudo cuidadoso de viabilidade. Neste caso, a Vimax fornece ao cliente uma Ficha de Aplicação, com dados necessários relativos ao processo, que deve ser preenchida e encaminhada ao Departamento de Engenharia da Vimax para ser analisada.
A TELA TIPOS E FORMAS CONSTRUTIVAS As telas de poliuretano Vimax são moldadas em peça única, sem emendas, em equipamentos de última geração e com tecnologia avançada. Nossa técnica de fabricação permite que as telas sejam desenhadas e fabricadas para atender às particularidades de cada processo de peneiramento. Não se trata de produtos padronizados que podem ser adequados para muitas aplicações mas que certamente não atenderão à todas. Há inúmeras variáveis que devem ser avaliadas para que seja possível especificar a tela mais indicada para cada caso. As telas de poliuretano apresentam aberturas cônicas que facilitam a passagem do material que estiver sendo peneirado. São fabricadas em painéis de diferentes tipos, dimensões e formas construtivas, os quais são especificados segundo o tamanho do equipamento e o sistema de fixação adotado. Quanto a forma construtivas, as telas de poliuretano podem ser: a) Tipo C (acabamento com gancho para tensionamento) - Apresenta reforços estruturais de barras redondas e cabos de aço, dimensionados para suportarem grandes esforços e garantir um tensionamento adequado à tela. (fig.19) b) Tipo D (fixação por barras aparafusadas) - Possui quadro estrutural de aço carbono, totalmente encapsulado, tornando os painéis auto-sustentáveis (fig.20). -fig.19- c) Tipo P (fixação por pinos) - Os painéis apresentam protrusões que se alojam nos furos existentes nos perfis de fixação e os pinos efetuam o travamento dos painéis (fig.21). -fig.20- -fig.21- d) Tipo Snapdeck, exclusivo da Vimax (fixação por pressão) - Conhecido também como Sistema Modular de Fixação e Troca Rápida, é o mais avançado e preferido sistema de fixação existente no mercado atualmente. Apresenta reforços estruturais de aço para suportar as mais severas condições de operação e dispensa qualquer tipo de acessório de fixação (fig.22). Sua simplicidade, versatilidade e eficiência proporcionam ao usuário inúmeros benefícios e sua crescente utilização tem demonstrado real superioridade sobre os demais sistemas existentes. Dentre as inúmeras vantagens oferecidas, destacamos as seguintes:
1 - Redução significativa dos custo de mão de obra e tempo de parada do equipamento para manutenção. A substituição de um módulo de tela é feito em apenas alguns minutos, por uma só pessoa. Dispensa ferramentas especiais e mão de obra qualificada. 2 - Os painéis podem ser desenhados e dimensionados de forma a otimizar a área livre, de conformidade com as condições e objetivos do processo. 3 - Intercambiabilidade dos módulos. Os painéis de tela podem ser trocados de posição no deck. Esta troca, quando feita regularmente, proporciona desgaste uniforme de todos os módulos instalados no deck; esta operação pode ser efetuado rapidamente com extrema facilidade. 4 - Elimina os itens de estoque relativos a porcas, parafusos, barras de fixação, pinos e outros acessórios que os demais sistemas exigem. -fig.22-
III - TELAS DE BORRACHA É certo que para alguns processos de peneiramento, tanto a tela metálica quanto a tela de poliuretano não são a melhor escolha devido às suas limitações, como já explicado anteriormente. No peneiramento primário de uma pedreira, por exemplo, onde a peneira é alimentada com materiais de grandes dimensões, partículas que podem ter 6, 8, 10 ou mais, a tela poderá estar sujeita a grandes impactos, que serão tanto maior quanto mais alta for a distância entre a tela e a alimentação da peneira. Na trajetória destes materiais sobre a tela, durante o peneiramento, ocorrem fortes atritos e impactos consideráveis e a tela de borracha, nestes casos, tem demonstrado ser a melhor opção, tanto pelo seu desempenho como principalmente pela sua vida útil, bastante longa. É importante ressaltar também a substancial redução no nível de ruído que a borracha proporciona. Estes resultados, contudo, dependem da qualidade da borracha e também do desenho da tela, para oferecer resistência para suportar a severidade do processo. Muitas telas de borracha oferecidas no mercado ainda são produzidas pelo processo de estampagem por ser uma técnica de fabricação relativamente barata. Neste processo, utiliza-se uma prensa e lençóis de borracha comum que são perfurados para formarem as aberturas de malhas desejadas. Além da qualidade da matéria prima, muitas vezes duvidosa, as telas produzidas por este processo apresentam outras desvantagens, como por exemplo: a) Não há condições de se colocar reforços estruturais nas áreas necessárias para que a tela venha apresentar resistência satisfatória. b) As aberturas apresentam faces internas paralelas, propícias para que ocorra entupimento (fig.23). O efeito citado em b é altamente negativo. Particularmente em peneiramentos de materiais que apresentem percentual elevado de partículas de tamanhos crítico (próximos da abertura da malha), pode ocorrer entupimentos. Muitas partículas tendem a ficar presas nas aberturas, prejudicando sensivelmente a eficiência do peneiramento devido à redução da área livre total do deck. As telas de borracha vulcanizadas em moldes, produzidas pela Vimax, ao contrário das telas estampadas, são resultados da melhor tecnologia existente na atualidade. Este processo permite que sejam moldadas aberturas cônicas que favorecem a passagem ou rejeição do material, de forma que os entupimentos são reduzidos a níveis mínimos (fig.24). A flexibilidade do processo permite também que os reforços estruturais sejam inseridos nas regiões críticas da tela, proporcionando à mesma, estrutura extremamente resistente. -fig. 23- -fig.24- A unidade física usual da medida de dureza de materiais elásticos é a Shore A. Dureza 30 Shore A caracteriza uma borracha ou plástico macio e dureza 90 Shore A refere-se a um material duro. As telas de borracha
moldadas e vulcanizadas com dureza 60 Shore A tornaram-se bastante utilizadas, particularmente para peneiramento primário de materiais britados e abrasivos, como citado no início deste capítulo. O desenvolvimento de um composto especial de borracha macia, com dureza de 40 Shore A, tornou possível a fabricação das telas auto-limpantes de borracha (produzidas exclusividade pela Vimax) fig.25. Sua flexibilidade e alta resistência ao rasgamento tem resolvido a maioria dos problemas de peneiramento de materiais pegajosos com elevado teor de argila, por exemplo, que tendem cegar as aberturas e também de materiais de tamanhos críticos, que normalmente ficam presos nas malhas, prejudicando o processo de peneiramento. O resultado é semelhante ao oferecido pela tela metálica de malhas triangulares, indicada também para processar estes materiais, como já comentamos. Mas a superioridade da tela de borracha macia está na sua durabilidade que pode ser dez vezes ou mais do que a da tela metálica. -fig.25- Assim como as telas metálicas e de poliuretano, as telas de borracha são produzidas em painéis e oferecem as mesmas opções de fixação ou qualquer outro tipo que o equipamento exigir.
PENEIRAMENTO CONCEITOS GERAIS O peneiramento é uma das etapas mais importantes do beneficiamento de minérios em geral e se caracteriza pela separação por tamanhos de materiais granulados. Os princípios de peneiramento em peneiras vibratórias são basicamente os mesmos, qualquer que seja o material a ser processado. O material cai sobre a caixa de alimentação da peneira ou diretamente sobre a superfície de peneiramento e, em seguida, sofre alteração na direção do seu deslocamento. Devido o movimento vibratório da peneira, o material tende a desenvolver um estado fluido e se desloca sobre a tela, em direção à região de descarga da peneira. Durante a sua trajetória, as partículas menores encaminham-se para a parte inferior da camada, através dos vãos formados pelas partículas maiores, indo de encontro com a superfície de peneiramento, enquanto as partículas maiores tendem a se deslocar na parte superior da camada. Quando esta estratificação ocorre, as partículas menores tendem a escoar pelas aberturas da tela (fig. 26). -fig. 26- Mas existem fatores que podem afetar a estratificação. A espessura da camada de material sobre a tela, as características de funcionamento e inclinação da peneira e a umidade das partículas podem dificultar a estratificação e comprometer a eficiência do peneiramento. Portanto, estas são variáveis que precisam ser bem avaliadas. A probabilidade que uma partícula do material tem de escoar através de uma das aberturas da tela é função da relação entre o seu tamanho e a medida desta abertura. Quanto maior for a diferença entre ambos mais facilmente as partículas passarão ou serão rejeitadas. As partículas maiores que 1,5 vezes a abertura da malha não tem grande influência no resultado do peneiramento assim como também as partículas menores que a metade da abertura da malha, que escoam facilmente. Entretanto, as partículas menores que 1,5 e maiores que a metade da abertura da malha constituem a classe crítica e tem grande importância no processo, podendo afetar a eficiência do peneiramento. Nesta faixa granulométrica, as partículas menores que a abertura não escoam com facilidade e podem necessitar de várias tentativas durante a sua trajetória para atravessar uma das aberturas da tela; as partículas maiores que a abertura, também desta faixa, podem entupir um grande número de malhas e reduzir a capacidade da peneira. EFICIÊNCIA DO PENEIRAMENTO Uma das grandes preocupações existentes no processo de classificação é a eficiência do peneiramento.
Basicamente, a eficiência é a qualidade de separação que a peneira oferece. Supondo que todas as partículas de tamanho menor que a malha passassem por estas aberturas, teríamos 100% de eficiência mas isto, na prática não ocorre. Uma peneira trabalhando com baixa eficiência pode ocasionar sérios problemas, como por exemplo: 1) Produtos fora de especificação. Numa classificação final, o produto poderá estar contaminado com partículas de dimensões fora de especificação, além dos limites de tolerância. 2) Sobrecarga no circuito fechado de britagem. A baixa eficiência no peneiramento pode originar maior carga circulante; parte do material que deveria passar pela tela retorna ao circuito, diminuindo a capacidade do britador. Dependendo dos objetivos do peneiramento, podemos considerar a eficiência de duas formas: 1) Eficiência de Remoção dos Passantes: O produto considerado é o material retido sobre a tela. Neste caso, deseja-se o mínimo de material passante no retido. 2) Eficiência de Recuperação dos Passantes: O produto considerado é o material passante na tela. Neste caso, deseja-se recuperar o máximo possível do material passante existente na alimentação. Não há um valor fixo para se determinar a eficiência de um peneiramento. Numa classificação final, com especificações rígidas do produto, a eficiência do peneiramento deverá ser de 90% ou mais; para uma classificação intermediária, 60-70% podem ser aceitáveis. Na maioria dos casos, pode-se considerar a eficiência de 90 a 95% como comercialmente perfeita. O controle da eficiência do peneiramento começa pela análise granulométrica do material da alimentação da peneira. Esta análise é realizada em peneira de ensaios de laboratórios e fornece o percentual do material por faixas de tamanhos. Desta forma é possível saber qual a porcentagem de material passante e de não passante, cada um com as suas subdivisões. Periodicamente, retiram-se amostras de material retido ou passante, dependendo dos objetivos do peneiramento, as quais são analisadas da mesma forma descrita anteriormente; os resultados são comparados com o ensaio do material da alimentação e darão a medida exata da eficiência do peneiramento. Um dos fatores que mais afetam esta eficiência é a taxa de alimentação, isto é, a quantidade de material que a peneira recebe para processar, em uma unidade de tempo. -fig.27- É fundamental que a taxa de alimentação seja compatível com a capacidade da peneira.
A sobrecarga na alimentação reduz sensivelmente a eficiência de peneiramento. Porém, a alimentação abaixo da capacidade do equipamento também tem sua influência negativa. A área livre do meio de peneiramento (do tipo de tela) é outro fator muito importante que afeta diretamente a sua eficiência. No caso da tela metálica, por exemplo, muitas vezes a especificação do diâmetro do fio é alterada para uma medida maior com o objetivo de prolongar a sua vida útil. O resultado pode ser positivo neste sentido, mas a eficiência poderá estar comprometida. Suponhamos que uma peneira esteja operando com uma tela com aberturas de 1, fio de 5/16 de diâmetro, recebendo alimentação máxima para a sua capacidade e apresentando eficiência satisfatória. Se a especificação da tela for alterada e o diâmetro do fio passar para ½, haverá uma redução na sua área livre de 23,4% e isto significa que uma quantidade menor de material passante escoará por toda a área da tela. Portanto, qualquer alteração de especificação deve ser analisada cuidadosamente. Para calcularmos a área livre de uma tela, podemos adotar as seguintes fórmulas: 1) Para aberturas de malhas quadradas A = [ a² / (a+d)²] x 100 2) Para aberturas de malhas retangulares A = { a x b / [(a+d) x (b+d)]} x 100 A = porcentagem da área livre ----------------------- Referências Bibliográficas - AÇOS E FERROS FUNDIDOS Autor: Vicente Chiaverini 4 a. edição - 1977 - MANUAL DE BRITAGEM FAÇO Publicação Técnica da Allis Mineral Systems 5 a. edição - 1994