Este artigo aborda a placa de alimentação do britador cônico, um componente-chave no sistema de alimentação de material localizado na parte superior da entrada de alimentação do britador. Sua função é guiar o fluxo de material, evitar respingos, reduzir a tensão de impacto e controlar a taxa de alimentação. A composição e a estrutura do componente são detalhadas, incluindo o corpo da placa, flange de montagem ou furos para parafusos, revestimento resistente a impactos, placas defletoras (em alguns projetos), nervuras de reforço e calha ou superfície inclinada, juntamente com suas características estruturais. Para variantes de ferro fundido com alto teor de cromo, o processo de fundição é descrito, abrangendo a formação do material, modelagem, moldagem, fusão, vazamento, resfriamento e desmoldagem, tratamento térmico e inspeção. Para variantes de chapa de aço, o processo de usinagem e fabricação é descrito, incluindo corte, dobra e conformação da chapa, soldagem de reforços, tratamento de superfície e instalação do revestimento. Além disso, são especificadas medidas de controle de qualidade, como validação de material, verificações de precisão dimensional, inspeção de qualidade da solda, testes de impacto e desgaste, testes de montagem e funcionamento e inspeção final. Esses processos garantem que a placa de alimentação tenha alta resistência ao impacto, resistência ao desgaste e precisão dimensional, garantindo alimentação confiável de material e proteção para o britador cônico em operações pesadas.
Introdução detalhada ao componente da placa de alimentação do britador cônico
1. Função e papel da placa de alimentação
A placa de alimentação (também conhecida como placa do funil de alimentação ou placa de entrada) é um componente essencial no sistema de alimentação de material dos britadores cônicos, localizada na parte superior da entrada de alimentação do britador. Suas principais funções incluem:
Guiando o fluxo de material: Direcionar materiais a granel (minérios, rochas) uniformemente para a câmara de britagem, garantindo uma distribuição uniforme para evitar desgaste irregular no cone móvel e nos revestimentos do cone fixo.
Prevenção de respingos: Atuando como uma barreira para impedir que o material triturado respingue de volta para fora da entrada de alimentação durante a trituração em alta velocidade, protegendo os operadores e os equipamentos ao redor.
Reduzindo o estresse de impacto: Absorvendo as forças de impacto iniciais quando os materiais caem no britador, minimizando o impacto direto no eixo principal e no conjunto excêntrico para prolongar sua vida útil.
Controlando a taxa de alimentação:Algumas placas de alimentação são projetadas com defletores ou canais ajustáveis para regular a vazão do material, adequando-se à capacidade de processamento do britador e otimizando a eficiência da britagem.
2. Composição e Estrutura da Placa de Alimentação
A placa de alimentação é normalmente um componente resistente, em forma de placa ou funil, consistindo nas seguintes peças principais:
Corpo de placa: O principal componente estrutural, feito de aço de alta resistência à abrasão (por exemplo, Mn13, AR400) ou ferro fundido com alto teor de cromo (Cr20), com espessura que varia de 30 a 100 mm, dependendo do tamanho do britador. Seu formato é adaptado à entrada de alimentação, frequentemente apresentando uma superfície curva ou inclinada para guiar o fluxo de material.
Flange de montagem ou furos para parafusos: Um flange periférico ou conjunto de furos para parafusos (M16–M24) no corpo da placa, usado para fixá-la à estrutura do britador ou à tremonha de alimentação. O flange é reforçado com placas nervuradas para aumentar a rigidez estrutural sob cargas de impacto.
Revestimento resistente a impactos: Uma camada de desgaste substituível fixada na superfície interna do corpo da placa, feita de polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMWPE) ou ladrilhos de cerâmica, o que reduz o atrito e o desgaste de materiais abrasivos.
Placas defletoras (em alguns modelos): Placas verticais ajustáveis ou fixas soldadas ou aparafusadas ao corpo da placa, dividindo a entrada de alimentação em canais para controlar a direção do material e evitar obstrução do material.
Costelas de reforço: Nervuras de aço triangulares ou retangulares soldadas na parte traseira do corpo da placa, melhorando sua resistência à flexão e evitando deformações sob impactos repetidos do material.
Rampa ou superfície inclinada: Uma superfície lisa e inclinada para baixo no corpo da placa (ângulo de 30°–45°) para facilitar o deslizamento do material na câmara de britagem, com um acabamento polido para reduzir a adesão do material.
3. Processo de fundição da placa de alimentação (para variantes de ferro fundido com alto teor de cromo)
Para placas de alimentação feitas de ferro fundido com alto teor de cromo (usado em aplicações de alta abrasão), o processo de fundição é o seguinte:
Seleção de materiais:
Ferro fundido com alto teor de cromo (Cr20–Cr26) com teor de carbono de 2,5–3,5% é escolhido por sua alta dureza (HRC 58–65) e resistência à abrasão. Elementos de liga como Mo (0,5–1,0%) e Ni (0,5–1,5%) são adicionados para aumentar a tenacidade.
Criação de padrões:
Um molde em escala real é criado usando madeira ou espuma, replicando o formato do corpo da placa, o flange e os furos dos parafusos. Margens de contração (1,5% a 2%) são adicionadas para compensar a contração pós-fundição.
Moldagem:
Moldes de areia aglomerada com resina são preparados, com um núcleo de areia usado para formar furos para parafusos e canais internos. A cavidade do molde é revestida com uma camada refratária para evitar a penetração de metal e garantir uma superfície lisa.
Derretendo e Derramando:
A liga de ferro é derretida em um forno de indução a 1450–1500°C, com controle rigoroso do teor de cromo e carbono para evitar a segregação de carboneto.
O vazamento é realizado a uma temperatura de 1380–1420 °C, com uma vazão constante para garantir o preenchimento completo do molde e minimizar a porosidade induzida pela turbulência.
Resfriamento e Shakeout:
A peça fundida é resfriada no molde por 24 a 48 horas para reduzir o estresse térmico e, em seguida, removida por vibração. Os resíduos de areia são limpos por jateamento de granalha.
Tratamento térmico:
A peça fundida passa por têmpera (950–1000 °C, resfriada a água) para formar carbonetos de cromo duro, seguida de revenimento (200–250 °C) para aliviar a tensão residual. Esse processo atinge uma dureza de HRC 58–65.
Inspeção de Fundição:
Inspeção visual e teste de penetração de tinta (DPT) verificam rachaduras na superfície, bolhas ou preenchimento incompleto.
O teste ultrassônico (UT) detecta defeitos internos, com limites aceitáveis de ≤φ3 mm para áreas não críticas e nenhum defeito em zonas de impacto.
4. Processo de Usinagem e Fabricação (para Variantes de Chapa de Aço)
Para placas de alimentação feitas de aço resistente à abrasão (AR400 ou Mn13), o processo se concentra no corte e na soldagem, em vez da fundição:
Corte de chapa:
Grandes chapas de aço são cortadas no formato desejado por meio de corte a plasma ou a laser, com tolerância dimensional de ±1 mm. Os furos dos parafusos são perfurados com furadeiras CNC, com escareadores para a instalação de cabeças de parafusos niveladas.
Dobra e Conformação:
A placa cortada é dobrada em formato curvo ou de funil usando uma prensa hidráulica, com matrizes de conformação garantindo curvatura consistente (tolerância de ±0,5°).
Soldagem de Reforços:
As nervuras de reforço e os flanges de montagem são soldados ao corpo da chapa por meio de soldagem a arco submerso (SAW) ou soldagem com gás inerte metálico (MIG). As costuras de solda são retificadas para evitar concentração de tensões.
O tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) é realizado a 600–650 °C por 2–4 horas para reduzir o estresse de soldagem, evitando rachaduras durante a operação.
Tratamento de superfície:
A superfície de desgaste é polida com uma rugosidade de Ra6,3–12,5 μm para minimizar a adesão do material. Para placas AR400, não é necessário revestimento adicional devido à resistência inerente ao desgaste; placas Mn13 podem ser passivadas para evitar ferrugem.
Instalação do revestimento:
Revestimentos resistentes a impactos (UHMWPE ou cerâmica) são fixados à superfície interna com adesivos epóxi, com parafusos adicionados para reforço em áreas de alto desgaste. As bordas do revestimento são seladas com silicone para evitar a entrada de material entre o revestimento e o corpo da placa.
5. Processos de Controle de Qualidade
Validação de materiais:
Para chapas de ferro fundido: a análise espectrométrica confirma a composição química (Cr: 20–26%, C: 2,5–3,5%). O teste de dureza (Rockwell C) garante HRC 58–65.
Para chapas de aço: o teste de tração verifica a resistência do AR400 (≥1300 MPa) e a tenacidade do Mn13 (alongamento ≥40%).
Verificações de precisão dimensional:
A Máquina de Medição por Coordenadas (CMM) verifica as dimensões gerais, a planura do flange (≤1 mm/m) e as posições dos furos (±0,2 mm).
O raio de curvatura é medido usando um gabarito, com tolerância de ±1 mm.
Inspeção de qualidade de solda:
As costuras de solda são inspecionadas por meio de exame visual e teste ultrassônico (UT) para detectar porosidade, trincas ou fusão incompleta. A resistência da solda é testada por amostragem destrutiva (resistência à tração ≥480 MPa).
Teste de Impacto e Desgaste:
Teste de impacto: Um bloco de aço de 50 kg é solto de 1 m sobre a superfície da placa, sem deformação ou rachadura visível.
Teste de abrasão: As amostras são submetidas a testes de roda de borracha/areia seca ASTM G65, com perda de peso ≤0,5 g/1000 ciclos para AR400 e ≤0,3 g/1000 ciclos para ferro fundido com alto teor de cromo.
Testes de montagem e função:
A placa de alimentação é montada de teste na estrutura do britador para garantir o alinhamento adequado com a entrada de alimentação (folga ≤2 mm).
Um teste de fluxo de material é conduzido com minério simulado (partículas de 50–100 mm) para verificar a distribuição uniforme e a ausência de pulverização reversa.
Inspeção Final:
Uma revisão abrangente de todos os dados de teste, incluindo certificados de materiais, relatórios dimensionais e resultados de END, é realizada antes da aprovação.
A placa é marcada com números de peça, grau do material e data de inspeção para rastreabilidade.
Por meio dessas medidas de fabricação e controle de qualidade, a placa de alimentação atinge alta resistência ao impacto, resistência ao desgaste e precisão dimensional, garantindo alimentação confiável do material e proteção para o britador cônico em operações contínuas e pesadas.
