O peneiramento é fundamental para retirar impurezas e garantir a qualidade do material que será utilizado. Um exemplo clássico é o uso da areia na construção civil o qual não pode haver detritos na preparação do concreto, pois pode alterar sua composição.
Pensando nas plantas de tratamento de minérios, a forma universalmente aplicada de realizar essa triagem é através das peneiras vibratórias. Elas são máquinas responsáveis por realizar o processo de separação de misturas heterogêneas por meio da vibração das grelhas ou telas perfuradas enquanto o material passa pelo equipamento.
Análise de Vibrações: Guia Completo [2022]
As partículas maiores que os orifícios da malha, também conhecido como tamanho de “corte”, ficam retidas, ao mesmo tempo que o restante do material passa para a próxima etapa.
As telas mais comuns são barras de aço e chapas perfuradas utilizadas para o peneiramento grosso (400 mm a 40mm), enquanto as telas de borracha, poliuretano e aço de diversas ligas realizam o peneiramento médio a fino – (70mm a 0,15mm).
Cada tipo de tela com seu tamanho de corte e formato do orifício deve ser dimensionada a depender dos requisitos de cada a aplicação, como por exemplo: taxa de alimentação, densidade do material, umidade, índice de abrasão, percentual de sólidos, curvas granulométricas, entre outros.
Esse processo de triagem pode ser realizado em várias etapas utilizando de telas com granulometrias diferentes, assim, atendendo a exigência de separação de impurezas que tenham se agregado durante o processo e ao mesmo tempo possibilitando a reutilização de sobras.
Neste artigo serão explorados os tipos de clássicos de peneiras vibratórias, suas aplicações, o princípio de funcionamento e como monitorá-las.
Tipos de peneiras e aplicações:
Existem dois tipos de peneiras vibratórias clássicas que recebem o nome em função do movimento que as partículas percorrem: a linear e a circular.
A linear é montada geralmente na horizontal e é indicada para materiais a granel desde os mais pesados ao de pequeno porte, secos ou com baixa umidade. Seu movimento é retilíneo e a velocidade de transporte do material gira em torno de 12m/min a 18m/min.
Já a circular é montada com inclinação variando entre 15° e 35° e movimentam o material a uma velocidade de 18 a 36 m/min dependendo da inclinação.
O movimento das partículas é definido com circular ou elíptico no qual elas são lançadas para cima e para frente de modo que são submetidas à tela repetidamente.
Geralmente utiliza-se esse tipo de peneira para granulações mais rigorosas ou para materiais líquidos.
Ambos os tipos de peneiras são amplamente utilizadas em diversas aplicações como no processo de barbotina para produção de cerâmicas, nas indústrias químicas e farmacêuticas na produção de óleos vegetais, na indústria alimentícia para refinar açúcar, sal, farinhas e separar grãos.
Vale o destaque para indústria de mineração cuja peneiração é essencial para o processo de para extração de diversos minérios como ferro, manganês, alumínio, cobre, ouro, calcário, granito, areias e carvão.
Funcionamento da máquina
Em uma peneira caseira ordinária é necessário uma força para agitar e mover o material, ocasionando a triagem.
No contexto das peneiras industriais ocorre de forma semelhante, onde existem excitadores de vibração que exercem uma força oscilatória que agita a malha ocasionando o movimento das partículas.
Os excitadores estão acoplados de martelos desbalanceados que ao rotacionar sincronizados em sentidos contrários, produzem uma força oscilatória unidirecional perpendicular à linha AB que conecta o centro dos martelos.
Os martelos são conectados em eixos que rotacionam em sentidos contrários graças a um par de engrenagens, o qual são conectados a um motor elétrico que move todo o sistema.
Monitorando peneiras vibratórias
O sistema de vibratório das peneiras é constituído basicamente por um motor elétrico, correias de transmissão de movimento, eixos, acoplamentos, excitadores de vibração, martelos desbalanceados e das telas.
Como trabalham sob vibração constante, é natural que ocorra o desgaste dos componentes como engrenagens, rolamentos, eixos e correias.
Sabendo que essas máquinas que muitas vezes são equipamentos críticos para os processos, uma das formas mais efetivas de manter essas máquinas com uma boa confiabilidade é através da manutenção preditiva.
O objetivo da preditiva é prevenir falhas nos equipamentos através do monitoramento de parâmetros identificando sinais de anomalias ainda em estágios iniciais e assim podendo realizar ajustes ou auxiliar na determinação da época adequada para substituir as peças.
Dessa forma, é possível eliminar as intervenções preventivas desnecessárias, diminuir os custos das intervenções e reduzir a chance das falhas inesperadas.
Tudo o que você precisa saber sobre manutenção preditiva
Soluções que realizam o monitoramento online dos equipamentos como a da TRACTIAN são as mais indicadas para máquinas que são cruciais para os processos, pois coletam e analisam os dados de forma contínua.
O sensor Smart Trac da TRACTIAN pode ser instalado no motor, no redutor ou nos excitadores, e assim realizar a coleta dos dados de vibração e temperatura e então encaminhar para a plataforma.
Quais falhas a plataforma da TRACTIAN consegue detectar?
A plataforma recebe as informações encaminhadas e utilizando de inteligência artificial faz a análise desses dados buscando encontrar vestígios de falhas em potenciais.
Através da análise de vibração média realizada pela plataforma é possível identificar o que são os padrões vibratórios naturais ao processo e caso haja variações nesses perfis é gerado um alerta generalista indicando uma falha em potencial no maquinário.
Na imagem acima foi detectado uma mudança no perfil operacional com uma ruptura de 139% acima dos limites estabelecidos, o que pode ser uma sinalização de uma falha.
Outra análise feita automaticamente pela plataforma é através da transformada de Fourier que gera o espectro de frequências.
Por esse método pode-se analisar o pico de intensidade em cada frequência individualmente e até mesmo identificar qual falha está gerando esse sinal por meio dos modelos preditivos.
Os modelos preditivos da TRACTIAN conseguem através técnicas matemáticas identificar falhas como desalinhamento, desbalanceamento, desgaste de engrenagens, desgaste de rolamentos, entre outras.
Isso é possível, pois todas essas avarias apresentam uma assinatura espectral característica, assim através dos modelos é possível monitorar constantemente os equipamentos, categorizando qual a falha está ocorrendo no equipamento e qual é a gravidade da mesma.
No gráfico acima foi identificado um desbalanceamento grave em um eixo onde observa-se uma ruptura de 127% no limite de vibração na frequência de rotação do equipamento na direção axial.
Caso seja identificado um sinal que rompa os limites operacionais definidos nos modelos, é gerado um insight alertando os manutentores de que há uma avaria no equipamento, assim é possível realizar uma intervenção na máquina antes que ocorra a quebra.
De posse dessas informações é possível acompanhar o estado atual dos equipamentos, tornando a atuação da equipe de manutenção mais ágil e assertiva.
Quer entender mais sobre como fazer o monitoramento de suas peneiras vibratórias? Fale com nosso time de especialistas que te daremos todo o o suporte.
Referências
GALÉRY, R.; Valadão, G. E. S. e Montenegro, L. C. M. Separação por tamanho. In: Valadão, G. E. S. e Araújo, A. C. A. (2007) Introdução ao Tratamento de Minérios.Belo Horizonte, Editora UFMG. p. 61-84
VALADÃO, G. E. S.; Araújo, A. C. (2012) Introdução ao Tratamento de Minérios, 1ªed., Editora UFMG, Belo Horizonte, MG
WILLS, B.A., Napier-Munn, T.J. (2006) Mineral Processing Technology: An introduction to the practical aspects of ore treatment and mineral recovery, 7ª ed., 444p,Elsevier Science and Technology Books, Amsterdam, Holanda, p. 186-19
SALES (2020) Peneiramento industrial: metodologia para dimensionamento e simulação. Belo horizonte, Editora UFMG, Belo Horizonte, MG
