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Revestimentos de borracha versus aço para moinhos: qual é o melhor para o seu moinho?

1. Resposta rápida: a versão resumida

Nenhum dos materiais é imbatível em todas as situações. Revestimentos de borracha têm maior durabilidade que os de aço em moagem fina úmida com esferas de até aproximadamente 80 mm, pesam cerca de um sexto do peso, são instalados mais rapidamente e operam com menos ruído. O aço se destaca onde o impacto é predominante: moinhos SAG e AG, meios de moagem grandes, moagem a quente ou a seco. Revestimentos compostos são ideais para os grandes moinhos de bolas úmidos, em situações intermediárias. A decisão deve ser tomada com base em uma análise de desgaste, leitura da temperatura da polpa e o tamanho real da esfera, e então comparar o custo por tonelada moída.

2. Principais conclusões: Seis pontos que vale a pena manter

  • A necessidade determina o material. Os quatro números que importam são o tamanho máximo da mídia, a temperatura da polpa, a velocidade crítica e o tamanho da alimentação.
  • A borracha vence em superfícies molhadas, finas e abrasivas. O aço vence em superfícies grandes, quentes e violentas. O material compósito fica no meio termo.
  • As placas de borracha pesam aproximadamente um sexto do equivalente em aço, o que reduz o tempo de substituição dos revestimentos e diminui a necessidade de guindastes.
  • A qualidade da instalação, especialmente o torque e as arruelas de vedação, determina se o material atingirá a vida útil projetada.
  • O custo por tonelada de matéria-prima é o único preço que importa. O preço da chapa por quilograma induz ao erro em ambos os lados.
  • Meça o desgaste em pontos marcados a cada desligamento. O momento da substituição deve ser calculado por cálculos, nunca por estimativa.

3. Tabela Resumo: Os Dois Materiais em Resumo

Item

Descrição

Função

Proteja a carcaça do moinho, levante a carga e defina o perfil de movimento da carga que controla a moagem.

Material

Borracha (compostos naturais/SBR), aços ligados ou manganês, ou compósitos com elementos de reforço de aço em um corpo de borracha.

Aplicativo

Moinhos de bolas úmidos para recondicionamento e moagem secundária de borracha; moinhos SAG, AG, de barras e a quente para aço.

Vida útil

Dependente da carga de trabalho; a taxa de desgaste em mm por 1.000 horas, medida no local, é o único dado confiável.

Benefícios

Borracha: maior durabilidade em condições úmidas delicadas, placas mais leves, menor ruído, sem contaminação por ferro. Aço: resistência ao impacto, tolerância ao calor.

 

4. Definição: O que um revestimento de moinho realmente faz

Os revestimentos de moinho são a superfície de desgaste substituível dentro de um tambor rotativo.**Moagem**moinho. Todo moinho exige as mesmas três coisas de seus**Revestimentos de Moinho**: proteger a carcaça da carga, levantar o meio filtrante e a polpa para que a potência do moinho se transforme em quebra e definir o perfil de movimento da carga.

Os revestimentos de borracha são moldados a partir de compostos de borracha natural ou SBR, tipicamente de 40 a 70 Shore A, em segmentos de placa e haste fixados com parafusos em T e arruelas de vedação. Os revestimentos de aço são fundidos, em aço manganês, liga de cromo-molibdênio ou ferro fundido com alto teor de cromo, aparafusados ​​através de furos escareados. Os revestimentos compostos combinam os dois: uma haste de aço-liga que absorve o impacto na borda de ataque e um corpo de borracha que absorve a abrasão na parte traseira.**Moinho de Bolas**As mesmas definições se aplicam a todos os tamanhos, desde uma pequena unidade de remanufatura até uma máquina de produção de vários megawatts.

5. Princípio de funcionamento: como os revestimentos moldam a carga

O revestimento de um moinho funciona moldando o movimento da carga. Em velocidade normal de operação, os elevadores transportam o meio filtrante e a polpa pela parede do revestimento até que a carga escorra em cascata pela sua própria superfície ou forme uma catarata, sendo lançada para fora da base. A cascata tritura por abrasão. A catarata adiciona quebra por impacto.

A função do revestimento é manter o movimento dentro da faixa projetada à medida que se desgasta. Um perfil desgastado permite que a carga deslize, o consumo de energia diminui e o moinho mói menos consumindo a mesma quantidade de eletricidade. O aço fundido mantém sua face de elevação por mais tempo, mas a perde rapidamente perto do fim de sua vida útil. A borracha muda de forma gradualmente, o que mantém o movimento da carga mais estável por mais tempo durante a campanha. Observe a tendência do consumo de energia entre as trocas de revestimento e você estará monitorando a condição do revestimento através do único instrumento que nunca mente.

Os mecanismos de desgaste variam conforme o material. No aço, as partículas abrasivas sulcam a superfície e o impacto a deforma; aços com endurecimento por trabalho, como o aço manganês Hadfield, aumentam a dureza superficial sob o impacto. Na borracha, uma partícula que pressiona uma superfície elástica desloca o material em vez de cortá-lo, e o ricochete devolve parte do material de cada impacto à carga. A borracha se deteriora devido ao calor, ao corte por partículas metálicas estranhas ou partículas de tamanho excessivo e a falhas de instalação.

6. Benefícios: O que cada material lhe proporciona

As vantagens da borracha concentram-se na moagem fina úmida. Maior vida útil contra pastas abrasivas finas. Peso aproximadamente seis vezes menor que o do aço, o que reduz o tempo de revestimento e permite o manuseio de chapas através do bueiro em moinhos de médio porte. Dois montadores com um carrinho podem realizar trabalhos que antes exigiam uma equipe com guindaste. Ruído consideravelmente menor, às vezes suficiente para alterar o zoneamento de proteção auditiva no prédio do moinho. Quase nenhuma contaminação metálica da polpa.

As vantagens do aço concentram-se no impacto e no calor. Ele suporta partículas grandes e alimentação grossa sem rasgar. Tolera moagem a quente ou a seco, que envelheceria a borracha em semanas. Mantém um valor de sucata razoável na substituição. Projetos compostos, como...**Revestimentos para moinhos de bolas e sistemas de revestimento para moinhos de alta resistência**Adicionar um caminho intermediário: barras de liga metálica que absorvem o impacto com borracha que transporta o desgaste abrasivo do corpo, geralmente a opção mais barata por tonelada moída em grandes moinhos de bolas úmidos perto do limite de 80 mm.

7. Aplicações: Onde cada revestimento compensa

Revestimentos de borracha são adequados para moinhos de bolas secundários úmidos, moinhos de remoagem e moagem fina, onde o tamanho máximo do meio filtrante permanece abaixo de aproximadamente 80 mm e a temperatura da polpa se mantém dentro da faixa de temperatura recomendada para o composto. Revestimentos de aço são adequados para moinhos SAG e AG, moinhos de barras, moinhos de bolas primários com meios filtrantes de grande diâmetro e qualquer aplicação de moagem a seco ou a quente. Revestimentos compostos são adequados para a zona de transição: grandes moinhos de bolas úmidos que operam com bolas de 70 a 90 mm.

O ajuste da carga de trabalho começa com o circuito ao redor do moinho. Alimentação grossa a partir da montante.**Esmagador**Mantém as arestas afiadas por mais tempo e corta a borracha com mais facilidade. Resíduos finos de um retop do tamanho ideal.**Classificação**O desgaste por deslocamento de estágio favorece a borracha. E o**Meios de Moagem**A carga é a resistência que o revestimento deve suportar, portanto, suas dimensões máximas devem ser discutidas inicialmente com o fornecedor.

8. Comparação de Materiais: Borracha, Aço e o Híbrido

Propriedade

Revestimento de borracha

Revestimento de aço

Composto

Densidade

Aproximadamente 1,1-1,2 g/cm³

Aproximadamente 7,8 g/cm³

Entre, por design

Peso por conjunto

Aproximadamente um sexto de aço

Linha de base

Entre

Melhor modo de uso

abrasão úmida fina

Impacto mais abrasão

Serviço misto

Tolerância à temperatura

A maioria dos compostos classificados abaixo de aproximadamente 70 °C contínuos

Processa polpa quente e moagem a seco.

Segue a borracha utilizada

Tamanho máximo da mídia

Geralmente classificada para bolas de aproximadamente 80 mm.

Não há limite prático do lado do revestimento

Amplia a gama de borracha para cima.

Barulho

Notavelmente inferior

Linha de base

Mais baixo que o aço

Risco de instalação

Alto torque; aperto excessivo corta a borracha, arruelas ausentes vazam

Moderado; os erros aparecem mais tarde como rachaduras.

Moderado

Modo de fim de vida útil

Rasgos e desprendimento de pedaços, às vezes repentinos.

Desbaste seguido de brotação, geralmente detectado na inspeção.

O desgaste da barra de elevação torna-se visível precocemente.

 

Duas fresadoras com a mesma placa de identificação podem apresentar desgaste de revestimentos em taxas muito diferentes, portanto, as condições da sua fábrica determinam a compra. Considere a tabela como uma ferramenta de triagem. Considere sua própria auditoria de desgaste como o fator decisivo.

9. Comparação de aplicações: Imposto por Imposto

Moinho de bolas secundário úmido, bolas de 40-80 mm, alimentação abrasiva fina: a borracha geralmente dura mais que o aço, e o conjunto mais leve compensa a troca a cada recondicionamento. Moinho SAG ou AG com rocha e bolas grandes: aço, porque a energia de impacto por evento é superior à tolerada pelos compostos de borracha, que é exatamente o trabalho**Revestimentos para moinhos SAG**São moldados para: Laminação de barras: aço, já que o contato da linha de barras desgasta os perfis que as esferas apenas arranham. Moagem a seco ou a quente: novamente aço, porque a classificação de temperatura da borracha é um limite rígido. Pasta corrosiva: borracha ou compósito.

O revestimento retificado merece uma menção à parte. Em um moinho de retificação fina, o desgaste é quase puramente abrasivo em baixos impactos, o modo de resistência da borracha e o do aço, o mais frágil. Fábricas que trocam esse tipo de revestimento de aço por borracha frequentemente descobrem que o novo conjunto dura mais que o antigo. Essa também é a maneira mais barata de testar a seleção do revestimento: uma seção da carcaça, uma campanha, medida com precisão.

10. Matriz de Aplicação Industrial: Impostos por Setor

Indústria

Dever típico

Forro recomendado

Ouro, moinho de bolas secundário úmido

Esferas de 50 a 80 mm, pasta abrasiva

Borracha ou compósito

Cobre, moinho SAG

Rochas grandes e bolas, alto impacto

Aço fundido ou liga

Minério de ferro, moído fino

Mídia fina, abrasão intensa

Borracha

Carvão, moagem a seco ou alimentação a quente

Calor mais abrasão

Aço

pasta corrosiva de chumbo-zinco

Acidez mais moagem fina

Borracha ou compósito

Lítio, circuito de moagem fina

Mídia pequena, controle de temperatura

Borracha

Cimento, moagem de clínquer quente

Calor, seco, grande carga

Aço

Fosfato, atrito úmido

abrasão úmida fina

Borracha ou compósito

 

11. Guia de Seleção: Quatro Números em Ordem

Primeiro, verifique o tamanho da superfície do material, pois a energia de impacto aumenta aproximadamente com o cubo do diâmetro da bola e a margem da borracha diminui rapidamente após cerca de 80 mm. Verifique o tamanho real.**Bolas de Moagem**O tamanho da recarga é definido em vez da folha de projeto. Em segundo lugar, a temperatura da polpa é medida na descarga, em comparação com a classificação contínua escrita do composto. Em terceiro lugar, a velocidade crítica, já que uma velocidade mais alta eleva a carga com mais força. Em quarto lugar, o tamanho da alimentação é definido a partir da etapa de preparação antes do moinho.

Em seguida, execute a verificação de limites. Abaixo de 80 mm, polpa úmida e fria: borracha, com compósito como garantia em grandes fábricas. Acima desse limite, polpa quente ou seca: aço. Entre esses dois extremos: considere ambos os valores mais uma opção de compósito como custo por tonelada moída.

Mais um fator que as pessoas esquecem. O ferro liberado pelos revestimentos de aço é reportado para a próxima etapa, e se essa etapa envolver equipamentos de separação sensíveis, o desgaste da borracha limpa tem um peso dobrado. Consulte o metalurgista antes de fazer o pedido. A mesma lógica se aplica ao desgaste em equipamentos de classificação, que...**Desgaste do hidrociclone: ​​causas principais, zonas de alto desgaste e soluções de materiais**Capas de guia para ciclones.

12. Guia de Compras: O que enviar e o que solicitar

A validade de um orçamento depende da qualidade dos dados que o sustentam. Envie este conjunto de dados a um fornecedor e você receberá números comparáveis.

Item

Por que o fornecedor precisa disso?

Diâmetro do moinho e comprimento efetivo de moagem

Define o tamanho e a segmentação da placa.

Desenhos de revestimento existentes ou números de peças OEM

Permite a fabricação de peças de reposição com a geometria original.

Tipo de moinho e sistema de descarga

Os designs de transbordamento, grelha e elevador de polpa diferem.

Tipo de mídia, tamanho máximo e volume de carga

Determina a carga de impacto e a escolha do material.

Porcentagem da velocidade crítica

Controla o movimento da carga e o design do perfil.

Tamanho da ração e tamanho do produto (F80, P80)

Define o equilíbrio entre abrasão e impacto.

Temperatura e pH da polpa

Compatibilidade da borracha das telas

Horário de funcionamento por ano

Transforma a vida em uma agenda de calendário.

Fotos e medições de espessura de revestimentos desgastados

Transforma uma alegação em um diagnóstico.

 

Faça as mesmas perguntas a todos os fornecedores em potencial. Vocês conseguem fabricar de acordo com nossos desenhos? Podem fornecer certificados de materiais e compostos? Podem dar suporte aos números de peças de reposição do fabricante original? Podem informar por escrito a classificação de temperatura do composto? Um fornecedor que cota apenas com base no diâmetro e comprimento está vendendo peso, não uma solução.

13. Análise de Falhas: Interpretação do Padrão de Desgaste

Revestimentos de borracha versus aço para moinhos: qual é o melhor para o seu moinho? 1 

Inspeção de desgaste no interior de um moinho de grande porte. A medição da espessura em pontos de referência fixos transforma o momento da troca do revestimento em uma questão aritmética.

Problema

Possível causa

Solução recomendada

Borracha rasgada na borda de ataque do elevador.

Mídia de tamanho excessivo, metal de baixa qualidade ou perfil desgastado além do limite.

Procure por lixo, verifique o tamanho máximo da mídia, confira a classificação de impacto do composto.

Borracha rachada e quebradiça

Temperatura da polpa acima da classificação do composto

Meça a temperatura de descarga, solicite uma versão resistente ao calor ou opte pelo aço.

Trincas na chapa de aço nos furos dos parafusos

Torque excessivo, assentamento desalinhado ou vibração

Verificar o padrão de torque, reposicionar as placas, inspecionar a qualidade do furo.

Desgaste irregular ao redor da concha

Deslizamento de carga, incompatibilidade de perfil, distribuição de alimentação inadequada

Verifique a tendência de consumo de energia, revise o tamanho da alimentação e as configurações do distribuidor.

Vazamento de lama nos orifícios dos parafusos

Arruela de vedação ausente ou torque insuficiente na borracha.

Reapertar com as arruelas corretas na primeira inspeção.

Consumo de energia elétrica em queda ao longo das semanas

Perfil do elevador desgastado permitindo que a carga escape

Traga o revestimento para a frente; uma carga deslizante desgasta menos o casco.

Falha prematura do compósito

Barras de elevação desgastadas antes da carroceria de borracha

Analise o tamanho máximo da mídia e o ângulo de ataque com o fornecedor.

 

14. Guia de Manutenção: Um Cronograma que Perdura

A qualidade da instalação determina se os materiais atingirão a vida útil projetada. As placas de aço são instaladas primeiro na carcaça, as extremidades por último, apertadas de acordo com o padrão do fabricante e firmemente assentadas contra as placas vizinhas; uma folga de 10 mm causa a quebra prematura da placa da frente. A borracha exige duas medidas adicionais: arruelas de vedação sob cada cabeça de parafuso e controle do torque, pois o aperto excessivo corta a borracha, enquanto o aperto insuficiente permite que ela se expanda.

Após o primeiro período de amaciamento, realize um reaperto das peças em ambos os materiais. As placas se acomodam e as juntas se fecham. Em seguida, faça inspeções periódicas. Diariamente, ouça atentamente qualquer ruído de impacto metálico e verifique se há vazamentos na saída da máquina. Semanalmente, percorra o laminador e observe se há gotejamento de pasta abrasiva nas linhas de parafusos. A cada parada programada, meça a espessura nos pontos de referência marcados e registre os milímetros por mil horas em comparação com a leitura anterior.

Uma taxa de desgaste que dobra repentinamente em um segmento indica algo específico: uma incompatibilidade de perfil, uma troca de mídia ou uma alteração na alimentação. Se detectada durante a inspeção, resulta em um pedido de chapas. Se não detectada, significa um reparo da carcaça sob o controle da fábrica.

15. Estudo de Caso: Um Circuito de Ouro Molhado Convertendo-se em Borracha

Tipo de cliente: operação de ouro de médio porte, circuito de moagem úmida.

Tipo de minério: minério de ouro de fácil beneficiamento, moderadamente abrasivo.

Condições de operação: moinho de bolas secundário, tamanho máximo das bolas de 60 mm, pasta úmida à temperatura ambiente.

Problema: a fábrica estava substituindo os revestimentos de aço fundido dos tanques em ciclos curtos, e cada substituição consumia uma equipe completa de guindastes durante uma longa parada para manutenção.

Solução: uma auditoria de desgaste mostrou que o tamanho da superfície do meio filtrante e a temperatura da polpa estavam bem dentro dos limites da borracha, então a carcaça foi convertida em revestimentos de borracha moldada com placas compostas na extremidade de alimentação de alto impacto, fabricadas de acordo com a geometria existente.

Resultado: de acordo com as medições da própria fábrica, a taxa de desgaste do conjunto de borracha ficou abaixo da taxa do aço para este tipo de serviço úmido e delicado, e as chapas mais leves reduziram o tempo da equipe de troca e do guindaste. Um resultado representativo para esta classe de serviço; confirme seus próprios números com uma auditoria.

16. Perguntas Frequentes: Oito Perguntas que os Compradores Fazem

Revestimentos de borracha para moinhos suportam esferas de moagem grandes?

Até certo ponto. Os fornecedores geralmente consideram o diâmetro da esfera de aproximadamente 80 mm como o limite prático para a borracha, pois a energia de impacto aumenta rapidamente com o diâmetro da esfera. Acima desse valor, a borracha rasga e se fragmenta na borda de ataque do elevador. Para mídias maiores, utilize revestimentos compostos com barras de elevação de liga leve ou opte por aço.

Qual a durabilidade dos revestimentos de borracha em comparação com os de aço?

Nenhum número isolado é preciso sem dados sobre o tempo de moagem. Na moagem fina úmida com partículas pequenas, a borracha geralmente dura mais que o aço, e a diferença aumenta conforme a granulometria e o tempo de moagem se tornam mais finos e úmidos. Em condições de alto impacto ou em altas temperaturas, o aço apresenta uma vantagem considerável. Meça as taxas de desgaste em seu próprio moinho e compare o custo por tonelada moída.

Revestimentos de borracha são adequados para moinhos SAG?

Geralmente não, não como revestimento principal do casco. O serviço SAG combina pedras grandes, bolas grandes e alta energia de impacto, e a borracha é a que pior tolera essa combinação. Algumas usinas utilizam componentes de borracha ou compósitos na extremidade de descarga, onde o impacto é moderado. Para o casco, revestimentos de aço fundido ou liga metálica continuam sendo a escolha padrão.

Qual a temperatura máxima que os revestimentos de borracha para moinhos suportam?

A maioria dos compostos padrão é classificada para temperaturas de polpa contínua abaixo de aproximadamente 70 °C, e os compostos resistentes ao calor estendem esse limite um pouco. A classificação varia de acordo com o composto, portanto, solicite o número por escrito e meça a temperatura real da polpa na descarga da fábrica, em vez de confiar apenas na ficha técnica.

Por que minhas placas de revestimento de aço estão rachando nos furos dos parafusos?

Geralmente, o problema está no torque ou no assentamento dos parafusos. Parafusos apertados em excesso tensionam o furo, placas desalinhadas distribuem a carga de forma desigual e a vibração acaba por causar a trinca. Verifique o padrão de torque, reassente as placas firmemente contra as placas vizinhas e inspecione a qualidade do furo. Trincas ao longo de uma fileira de parafusos indicam um problema no assentamento dessa fileira.

Posso misturar revestimentos de borracha e de aço em um mesmo moinho?

Sim, e os moinhos fazem isso propositalmente. Placas de aço ou compósito recebem a extremidade de alimentação de alto impacto, enquanto a borracha transporta as zonas de moagem fina em direção à descarga. A geometria das placas é ajustada em cada junção para que a carga não encontre desníveis, e registram-se quais seções se desgastam mais rapidamente para que o próximo conjunto corrija o desequilíbrio.

Que informações um fornecedor de revestimentos precisa para fazer um orçamento?

As dimensões do moinho, os desenhos dos revestimentos existentes ou os números de peça do fabricante original, o tamanho máximo do meio filtrante e o volume de carga, a velocidade crítica, os tamanhos da alimentação e do produto, a temperatura e o pH da polpa, além de fotos e leituras de espessura dos revestimentos desgastados, são informações essenciais. Com esses dados, um fornecedor pode fazer um orçamento de acordo com a geometria do seu projeto e justificar o preço com uma expectativa de vida útil plausível.

A redução de ruído proporcionada pelos revestimentos de borracha é significativa?

Sim, e é uma questão de conformidade tanto quanto de conforto. Os moinhos com revestimento de borracha são consideravelmente mais silenciosos do que os com revestimento de aço, muitas vezes o suficiente para justificar a alteração das normas de proteção auditiva dentro da fábrica. A redução exata depende do tamanho e da velocidade do moinho, portanto, faça a medição em sua própria unidade.

17. Conclusão: Primeiro o dever, depois tudo o resto.

A borracha se destaca em moinhos de bolas grandes, úmidos, finos e abrasivos. O aço se destaca em moinhos de bolas grandes, quentes e violentos. O composto fica no meio termo em moinhos de bolas de grande porte, próximo ao limite. Escolha com base em quatro medidas e calcule o custo de cada opção por tonelada moída, incluindo o tempo de inatividade. Compre de um fornecedor que fabrique de acordo com seus desenhos e declare a classificação do composto por escrito. O moinho revela a verdade a cada parada, portanto, anote os números.

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