Equipamento de classificação de ar: princípios de funcionamento e seleção para moagem fina

Passe a mesma calcita por dois moinhos de pêndulo quase idênticos e você ainda poderá obter dois produtos muito diferentes. Uma planta possui um tamanho superior firme de malha 325 com uma distribuição estreita de tamanho de partícula; o outro continua transportando finos misturados com areia, não importando o cuidado com que os operadores alimentam o moinho. A diferença raramente são os rolos de moagem. É o equipamento de classificação do ar – a unidade que decide quais partículas saem do circuito e quais voltam para outra passagem.

A conclusão primeiro: em um sistema de moagem a ar, o moinho cria partículas finas, mas o classificador define o tamanho superior do produto, a largura de sua distribuição e uma grande parcela do custo energético por tonelada. Se você avaliar uma linha de moagem apenas pelo moinho, passará anos ajustando em torno de um limite que foi projetado no primeiro dia.

O que o equipamento de classificação de ar realmente faz

A classificação do ar separa a pólvora pela física, não pelas telas. Cada partícula dentro do classificador fica entre duas forças opostas. O arrasto aerodinâmico do fluxo de ar tenta transportar a partícula para cima e para fora com os finos. A força centrífuga, gerada por uma gaiola rotativa do rotor ou pelo próprio vórtice, lança a partícula para fora em direção ao rejeito grosso. O tamanho no qual essas duas forças se equilibram é o ponto de corte, geralmente relatado como D50 – o tamanho da partícula com 50% de chance de sair com os finos ou retornar com os grossos.

Na prática, três alavancas de operação movem esse ponto de corte: velocidade do rotor, volume de ar através do sistema e posição da palheta guia. Aumente a velocidade do rotor ou reduza o volume de ar e o produto ficará mais fino; faça o inverso e o rendimento aumenta enquanto o tamanho superior diminui. Como nada físico bloqueia o caminho do produto – nem tela, nem peneira – não há nada que possa cegar ou entupir, e é por isso que a classificação permanece prática em tamanhos finos, onde a peneiração não funciona mais. Nas linhas de moagem mineral, este é o mecanismo por trás de produtos estáveis ​​em qualquer lugar na faixa de malha 60 a 600, aproximadamente 0,25 mm até 0,023 mm.

Onde o classificador fica em um circuito de moagem

Em um circuito clássico do tipo Raymond, a sequência funciona assim: a alimentação triturada entra no moinho, os rolos a trituram e o ventilador do sistema puxa o ar através do corpo do moinho. Esse ar eleva o material moído para o classificador no alojamento superior. Os finos passam pelo rotor junto com o ar e são capturados em ciclone e filtro de manga; partículas grossas são rejeitadas, voltam para a zona de moagem e tente novamente. A parcela de material que circula desta forma – a carga recirculante – decorre diretamente da precisão da classificação. Um classificador rombudo recircula partículas já finas e queima energia reafiando-as; um afiado permite que o produto acabado escape na primeira passagem.

Os classificadores são incorporados na carcaça do moinho ou instalados como uma máquina independente a jusante. Projetos integrados mantêm a planta compacta e os dutos curtos. Classificadores autônomos dividem a moagem e a classificação em funções separadas, o que dá aos operadores controle independente de cada etapa – útil quando uma linha atende vários produtos com especificações diferentes.

Moinho de moagem Raymond de pêndulo de quatro rolos LYH998 Este moinho de pêndulo combina quatro rolos de moagem com um anel giratório e um circuito integrado de ventilador e classificador, mantendo curto o caminho desde a moagem até a classificação. É adequado para produtores de cargas de carbonato de cálcio, gesso e barita que necessitam de uma linha compacta. Ver Produto →

O moinho de pêndulo de quatro rolos LYH998 segue o padrão integrado: quatro rolos de moagem trabalhando contra um anel giratório, com o classificador e o ventilador formando um circuito aerodinâmico dentro do sistema. Para produtores de cargas de carbonato de cálcio, gesso, barita e minerais similares, esse layout mantém o caminho da zona de moagem até a classificação o mais curto possível.

Classificadores estáticos versus dinâmicos

Os moinhos de pêndulo mais antigos e menores contam com separadores de cone estáticos: sem peças móveis, baixo custo de capital e um corte que responde principalmente ao fluxo de ar. A penalidade é a nitidez. Um separador estático pode conter uma especificação grosseira e tolerante, mas as partículas finas vazam rotineiramente para os rejeitos e as partículas grossas escorregam para o produto. Os classificadores de rotor dinâmico — agora padrão nas linhas modernas — adicionam uma gaiola de velocidade variável cuja velocidade se torna um controle de finura independente, para que a distribuição seja mais estreita sem forçar todo o moinho a moer mais fino.

Especificações que decidem se um classificador se adapta ao seu trabalho

Os catálogos listam muitos números, mas uma pequena lista na verdade prevê como a máquina se comportará em sua fábrica:

• Faixa de pontos de corte em relação à finura desejada. Confirme se a máquina pode atingir o corte superior ou D97 necessário, não apenas o título D50.
• Taxa de transferência cotada em sua finura. Uma classificação dada em malha 100 diz pouco sobre a produção em malha 400.
• Volume de ar do ventilador e pressão estática. Classificador, moinho e coletor compartilham um circuito de ar; o funcionamento incompatível do ventilador prejudica a classificação ou sopra partículas grossas.
• Taxa de abertura de cama. Até que ponto a produção pode cair antes que a distribuição se desloque é importante se você atende mercados sazonais ou mistos.
• Alimente o teto com umidade. Acima de aproximadamente 6%, as partículas úmidas se aglomeram, falsos retornos grosseiros se acumulam e o ponto de corte se desvia.
• Use proteção nas pás e palhetas do rotor. Uma gaiola desgastada torna o produto silenciosamente grosso, muito antes de alguém ajustar um ponto de ajuste.

A precisão também tem uma dimensão de sistema de controle. Em moinhos de rolos verticais, a velocidade do rotor, o volume de ar e a carga do moinho são interligados para que a produção ultrafina permaneça estável em todas as variações de alimentação; o raciocínio por trás desse projeto é explicado em nosso artigo sobre como classificadores de alta precisão em um moinho vertical garantem uma produção estável de partículas ultrafinas.

Moinho de rolo de anel vertical inteligente LYH996 Projetado para pós minerais ultrafinos, este moinho de rolos de anel vertical interliga a velocidade do rotor, o volume de ar e a carga do moinho sob controle inteligente, ajudando a manter a produção estável em variações de alimentação com distribuições repetíveis de tamanho de partícula. Ver Produto →

O LYH996 foi desenvolvido exatamente em torno deste intertravamento: controle inteligente de um sistema de moagem de rolo de anel vertical, voltado para produtores que precisam de pós minerais ultrafinos com distribuições repetíveis, em vez de resultados ocasionais de melhor caso.

Limites materiais que valem a pena respeitar

A classificação do ar nos circuitos de moagem é trabalho a seco e o equipamento tem limites. Para as linhas de moagem mineral descritas neste site, o envelope prático é a dureza Mohs abaixo de 7 e a umidade de alimentação abaixo de 6 por cento, cobrindo materiais não inflamáveis ​​e não explosivos. Dentro desse envelope, a gama é ampla: calcita, dolomita, barita, gesso, talco, feldspato, quartzo, bauxita, escória de alto forno e a família do carvão, moído em qualquer lugar, desde cargas de construção de malha 60 até pós finos de malha 600.

A umidade causa a maior parte dos problemas na fase de classificação. O pó ligeiramente úmido deixa de se comportar como partículas discretas; ele adere às pás do rotor, acumula-se nas palhetas-guia e forma aglomerados que são registrados como grosseiros, embora os cristais individuais sejam finos. O sistema responde rejeitando mais material, a produção cai e os operadores muitas vezes culpam a fábrica. A secagem da temperatura do sistema de alimentação ou de corte geralmente restaura o desempenho mais rapidamente do que qualquer alteração mecânica.

Quando a finura muda, observe primeiro a classificação

A maioria dos casos de “o moinho piorou” são, na verdade, casos de classificação. O desvio de finura geralmente se deve a um rotor ou vedação desgastada, um vazamento de ar que altera a relação efetiva entre ar e material, aumento da umidade de alimentação ou deterioração do desempenho do ventilador à medida que os impulsores se desgastam. Quedas de saída que coincidem com um ponto de corte mais grosseiro na mesma direção. Antes de programar trabalhos importantes no moinho, verifique o lado da classificação: feedback da velocidade do rotor, posições das palhetas, fluxo de ar e temperatura do sistema e o perfil de pressão no circuito.

A interação é mais fácil de ver em circuitos do tipo Raymond, onde o classificador e a força de moagem respondem ao mesmo fluxo de ar. Nosso guia sobre como um moinho de rolos Raymond controla o tamanho das partículas do produto percorre essa relação e funciona como um mapa de solução de problemas quando o tamanho superior começa a diminuir.

Compre o circuito, não uma máquina independente

O equipamento de classificação de ar nunca funciona sozinho. Seu comportamento real emerge do ciclo que ele compartilha com o moinho, o ventilador e o sistema de coleta de pó, de modo que a decisão de compra sensata trata esses quatro como um pacote projetado. É assim que citamos projetos também: equipamentos completos de moagem com dimensionamento, dutos, coleta e controle trabalhados em conjunto, entregues como máquinas individuais ou como gerenciamento completo de engenharia, aquisição e construção para uma linha totalmente nova - a mesma abordagem por trás das quase cem linhas de moagem já em operação em metalurgia, mineração e materiais de construção.

Moinho de moagem vertical LYH1008 para pós médios-finos Integrando moagem, seleção de pó e secagem, este moinho vertical cobre aplicações de minerais não metálicos de malha 325-2000. Ele completa a linha junto com os designs de pêndulo e rolo de anel para atender aos requisitos de finura e tonelagem. Ver Produto →

Para fábricas que precisam de economia de moinho vertical para pós minerais médios e finos, o LYH1008 completa a linha junto com os designs de pêndulo e rolo de anel, oferecendo ao comprador três arquiteturas comprovadas para combinar com material, finura e tonelagem. Qualquer que seja a arquitetura adequada, faça uma pergunta antes de assinar: não quão fina é a moagem do moinho, mas quão nitidamente o circuito classifica - porque essa resposta, mais do que qualquer outra, decide o que sai do seu silo.