Tech Talk: Hammer Mills e a zona de atrito

20 de março de 2018

Os moinhos de martelo tradicionais trabalham com base no princípio de que a maioria dos materiais irá esmagar, quebrar ou pulverizar com o impacto. O material é alimentado na câmara do moinho através da calha de alimentação e atingido por martelos agrupados, que são presos a um eixo que gira em alta velocidade dentro da câmara de moagem do moinho. O material é esmagado ou estilhaçado por uma combinação de impactos repetidos de martelo, colisões com as paredes da câmara de moagem e impacto de partícula sobre partícula. O impacto inicial das partículas de movimento lento contra a alta velocidade de ponta dos martelos produz a redução de tamanho mais significativa. À medida que as partículas começam a atingir a velocidade de ponta dos martelos, menos redução ocorre porque a transferência de energia diminui à medida que o diferencial de velocidade se nivela. Telas metálicas perfuradas ou grades de barras que cobrem a abertura de descarga do moinho retêm o material grosso para moagem adicional até que o tamanho da partícula e os ângulos de abordagem estejam alinhados, permitindo que materiais de tamanho adequado passem como produto acabado.

Por outro lado, os moinhos de martelo de dois estágios são projetados especificamente para maximizar o espaço e a eficiência, produzindo o melhor produto final possível em apenas uma passagem. Os moinhos de estágio duplo apresentam dois moinhos de martelo acionados independentemente, empilhados um sobre o outro.

Zona de Atrito Em um moinho de martelos de dois estágios, existem realmente três fases de redução de tamanho, devido ao que é conhecido como zona de atrito. A zona de atrito é a área criada entre o rotor superior e o rotor inferior de um moinho de martelo de estágio duplo. Os materiais passam pelo arranjo inicial do moinho e da tela e são então direcionados para a câmara do moinho secundário. Antes de atingir o segundo rotor, o impacto partícula a partícula na zona de atrito cria oportunidades adicionais para redução de tamanho, em uma área com princípios semelhantes a um moinho a jato. A turbulência criada pelos rotores opostos e o fluxo contínuo de partículas criam forças de alto impacto; servindo a dois propósitos:

Em muitas situações, dependendo dos materiais e das metas de processamento, os materiais são processados ​​em um moinho de estágio único, são então peneirados e alimentados de volta no moinho para uma segunda passagem e processamento adicional. Com esse arranjo, um moinho muito maior pode ser necessário, pois deve processar a alimentação virgem e a carga recirculante adicional de partículas superdimensionadas.

É importante observar que passagens múltiplas por um laminador de estágio único não produzem necessariamente o mesmo resultado final que uma passagem única por um laminador de estágio duplo. Os moinhos de martelo são normalmente projetados para ter um tempo de permanência curto, o que significa que o material é alimentado e evacuado do moinho rapidamente; permitindo que o material seja processado de forma eficiente. Ao reciclar materiais pré-fresados ​​pela mesma tela em várias passagens, esse material não sofrerá as mesmas forças de impacto, pois tenderá a passar pela tela rapidamente, já tendo sido dimensionado para limpar a tela. Adicionar o segundo moinho, com um tamanho de tela menor, permite um tempo de permanência mais longo dentro do moinho. Uma vez que o produto pré-moído ainda deve ser reduzido antes de passar pela peneira de dimensionamento secundária, o material é suspenso brevemente para que uma taxa de alimentação contínua mantenha a zona de atrito totalmente ocupada com materiais grosseiros de cima e partículas mais finas trabalhando abaixo.

A energia transferida do impacto de partícula para partícula, em velocidades muito altas, produz a gradação aumentada em uma faixa de partícula mais fina. Esta gradação é descrita na tabela abaixo. Mais redução de tamanho ocorre à medida que energia significativa é trocada das colisões repetidas entre partículas e martelos, até que o material finalmente passe pela tela secundária no tamanho de partícula desejado.

Análise de tamanho de partícula(Veja o gráfico)

Existem muitas variáveis ​​na eficiência de moagem com tamanho de partícula fino. Um fator importante é a seleção da tela para as fresas superior e inferior. Novamente, dependendo das propriedades do material, os moinhos são equipados com grades de barras ou telas perfuradas; qualquer combinação pode ser empregada. Nos casos em que o material é volumoso, uma grade de barra pode ser selecionada para o fresamento inicial para permitir maior resistência ao desgaste e durabilidade contra materiais mais pesados. Enquanto o moinho secundário usará uma tela perfurada com pequeno diâmetro interno para partículas acabadas mais finas. O tamanho da tela é o fator mais influente em relação ao tamanho da partícula, pois o material deve limpar a tela.