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abr 14, 2022

Fique de olho na queda de carga do moinho e duas maneiras de evitá-lo

A queda de carga, também conhecida como carga congelada ou bloqueada, ocorre quando o material solidificado dentro de um moinho horizontal não entra em cascata quando o moinho começa a girar na partida. Em vez disso, ele é levantado e, em seguida, cai em queda livre no casco do moinho. As cargas caídas experimentadas em grandes moinhos de bolas podem ser ouvidas e sentidas a centenas de metros de distância e podem ser confundidas com uma explosão ou terremoto no local, tamanha é a força do impacto. Em muitos casos, esses tipos de eventos podem causar danos permanentes e deformações na carcaça do moinho e seus flanges, levando a paradas não planejadas.

Como se formam as cobranças suspensas?

Moinhos horizontais são normalmente usados para quebrar e moer rochas que contêm minerais. Para auxiliar o processo de moagem, água e esferas de aço são adicionadas ao processo que então formam a carga no moinho. A carga do moinho de bolas contém uma quantidade significativa de bolas de aço e pode se tornar extremamente pesada. Por exemplo, uma grande carga de moinho de bolas de 24 pés (7,3 m) de diâmetro normalmente pesa cerca de 2 milhões de libras (907 toneladas). Embora as cargas de moinhos de moagem semi-autógena (SAG) e moagem autógena (AG) contenham menos bolas e nenhuma bola de aço, respectivamente, seus grandes volumes de moinho também podem se tornar bastante pesados. Nos três casos (moinho Ball, SAG ou AG), quando o equipamento é parado, o material dentro dele pode secar com o tempo para formar uma carga solidificada. Quando o moinho é reiniciado, a carga solidificada precisa quebrar e cair, caso contrário, uma carga problemática pode se formar.

Comparando uma carga normal em cascata vs. carga perdida em moinhos de moagem

Integridade do moinho afetada

As cascas do moinho são normalmente fabricadas em aço macio. O limite elástico do material da casca do moinho é tipicamente pelo menos 6 vezes a tensão operacional do moinho. De fato, quando uma carga solta quebra os flanges, sabemos que as cargas de impacto excederam os limites de tração do material. Portanto, uma queda de carga resultando em danos ao casco ou flanges sugere que as cargas de impacto são mais de 6 vezes as cargas operacionais.

Mostrando rachaduras e separação no parafuso do moinho de moagem e flanges da carcaça devido à queda de cargas

Por que os moinhos projetados por OEM não são construídos para resistir a uma queda de carga

A maioria dos moinhos não é projetada para resistir a uma queda de carga. Com base nas cargas de impacto estimadas, os componentes do moinho precisariam ser engrossados em pelo menos quatro vezes seus valores originais para suportar uma carga típica de queda. Isso tornaria o custo dos componentes do moinho proibitivo e ineficiente em termos de energia. Conforme será discutido a seguir, é possível eliminar cargas descartadas sem a necessidade de redesenhar as usinas, considerando duas possíveis soluções preventivas.

Demonstração de como seria um moinho capaz de suportar queda de carga.
Demonstração de como seria um moinho capaz de suportar queda de carga.

Duas soluções a serem consideradas para evitar a queda de carga


1. Procedimento de inicialização adequado

Ter e seguir um procedimento de inicialização adequado é fundamental para evitar uma queda de carga. Após um desligamento prolongado, não é aconselhável dar partida em um moinho. Se o moinho estiver equipado com uma unidade de avanço lento, girar o moinho lentamente garantirá a quebra da carga congelada. Se uma unidade de avanço gradual não estiver disponível (normalmente no caso de moinhos mais antigos ou menores), então as paradas de partida intermitentes podem ser usadas até que a carga comece a cair.

2. Detector de Carga Bloqueada Metso Outotec

Uma segunda maneira de evitar uma carga bloqueada é instalar um Detector de Carga Bloqueada patenteado que basicamente mede a aceleração do moinho e aborta a inicialização se existirem condições de carga bloqueada.

O Detector de Carga Bloqueada é usado para desengatar a embreagem do moinho se uma condição de carga bloqueada for detectada durante a partida. O sistema usa um codificador montado no eixo do pinhão para medir a velocidade à medida que o moinho gira entre 40 e 70 graus. Ao medir a taxa de mudança de velocidade (aceleração), o dispositivo detectará se a carga caiu em cascata nesta zona. Se a carga não estiver em cascata nesta zona, o detector enviará um sinal para desengatar a embreagem e impedir que o moinho gire. O moinho deve parar de girar quando uma carga bloqueada for detectada para evitar que a carga seja levantada e solta.

O Detector de Carga Bloqueado é controlado principalmente a partir da sala de controle principal. Um monitor PanelView local está localizado próximo ao moinho. A partir da sala de controle, o operador pode ver o status do sistema LCD, habilitar/desabilitar o sistema LCD e redefinir uma condição de falha.

A manutenção preventiva é a chave

Os efeitos da queda de carga podem danificar seu moinho e, em alguns casos, interromper sua produção se o dano for grave o suficiente. Dedicar tempo para implementar qualquer uma das soluções acima pode significar algum esforço e planejamento adicionais, mas deve ser considerado como parte integrante da estratégia geral de manutenção preventiva de uma planta para minimizar paradas não planejadas da fábrica.

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