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Fique atento à carga congelada no moinho e descubra duas maneiras de evitar esse problema

A carga congelada ocorre quando o material solidificado dentro de um moinho horizontal não cai em cascata quando o moinho começa a girar na partida do motor principal. Em vez disso, ela é levantada e, em seguida, cai livremente no corpo do moinho. É possível ouvir e perceber cargas congeladas em grandes moinhos de bolas a centenas de metros de distância, e confundi-las com uma explosão ou terremoto, devido à enorme força de seu impacto. Em muitos casos, esses episódios podem causar danos permanentes e deformações no corpo do moinho e em seus flanges, levando a um tempo de parada não-programada.

Como se formam as cargas congeladas?

Os moinhos horizontais são normalmente usados para quebrar e moer rochas que contêm minerais. Para ajudar no processo de moagem, são adicionadas água e bolas de aço ao processo, formando, assim, a carga dentro do moinho. A carga dos moinhos de bolas contém uma quantidade significativa de bolas de aço e pode se tornar extremamente pesada. Por exemplo, uma grande carga de 7,3 m de diâmetro presente no moinho de bolas pesa cerca de 907 toneladas. Embora as cargas dos moinhos de Moagem semiautógena (SAG) e Moagem autógena (AG) contenham menos bolas e nenhuma bola de aço, respectivamente, os grandes volumes no moinho também podem acabar sendo bastante pesados. Nos três casos (moinho de bolas, SAG ou AG), quando o equipamento fica parado, o material em seu interior pode secar ao longo do tempo e formar uma carga solidificada. Quando o moinho é reiniciado, a carga solidificada precisa ser quebrada e remexida ou podem ocorrer problemas com a formação de uma carga congelada.

Carga congelad no moinho

 

Dano na integridade do moinho

Os corpos dos moinhos normalmente são fabricados em aço carbono. Tipicamente, o limite elástico do material da concha do moinho é pelo menos 6 vezes a tensão operacional do moinho. Na verdade, quando uma carga congelada quebra os flanges, sabemos que as cargas de impacto excederam os limites de tensão do material. Por isso, uma carga congelada que causou danos ao corpo ou aos flanges sugere que as cargas de impacto têm uma tensão mais que 6 vezes maior do que as cargas operacionais.

Carga congelada no moinho

 

Por que os moinhos projetados pelos fabricantes de equipamentos originais (OEMs) não são construídos para suportar uma carga congelada?

A maioria dos moinhos não é projetada para suportar uma carga congelada. Com base nas cargas de impacto estimadas, os componentes do moinho precisariam ter uma espessura pelo menos quatro vezes maior que a original para suportar uma carga congelada típica. Isso tornaria o custo dos componentes do moinho insustentável e o equipamento pouco eficiente em termos de consumo de energia. Como será discutido abaixo, é possível eliminar as cargas congeladas sem a necessidade de reprojetar os moinhos, considerando duas possíveis soluções preventivas.

 

Duas soluções que devem ser consideradas para evitar a carga congelada

  1. Procedimento adequado de partida

Ter e seguir um procedimento de partida adequado é essencial para evitar uma carga congelada. Após um desligamento prolongado, não é aconselhável dar partida no moinho sem um cuidado prévio. Se o moinho estiver equipado com um acionamento auxiliar, girar o moinho lentamente garantirá a quebra da carga congelada. Se não houver um acionamento auxiliar disponível (normalmente no caso de moinhos mais antigos ou menores), inicializações e paradas intermitentes poderão ser usadas até que a carga comece a ser remexida.

  1. Detector de carga congelada da Metso

Uma segunda maneira de evitar uma carga congelada é instalar o Detector de carga congelada patenteado pela Metso, que basicamente mede a aceleração do moinho e interromperá a inicialização se existirem condições de carga congelada.

O Detector de carga congelada é usado para desengatar a embreagem do moinho se for detectada uma condição de carga congelada durante a inicialização. O sistema usa um encoder montado no eixo de pinhão para medir a velocidade conforme 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 nessa zona.  Se não houver cascateamento da carga nessa zona, o detector enviará um sinal para desengatar a embreagem a fim de impedir que o moinho gire.  O moinho deverá parar de girar quando uma carga congelada for detectada para evitar que a carga seja elevada e derrubada.

O Detector de carga congelada é controlado principalmente pela sala de controle principal. Um painel PanelView local fica próximo do moinho. Na sala de controle, o operador pode ver o status do sistema LCD (Locked Charge Detector), ativar/desativar o sistema LCD e redefinir uma condição de falha.

A manutenção preventiva é essencial

Os efeitos da carga congelada podem danificar seu moinho e, em casos de danos graves, suspender sua produção. Investir seu tempo para implementar uma das soluções acima pode significar um pouco de esforço adicional e planejamento antecipado, mas isso deve ser considerado como parte integrante da estratégia geral de manutenção preventiva da planta a fim de minimizar as paralisações não planejadas do moinho.


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Moris Fresko

Diretor, Engenharia Global, Moagem

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