Moinho

Moinhos de Bolas

Na sua forma mais simples, o moinho de bolas consiste num cilindro oco em rotação, parcialmente cheio de bolas, com o eixo horizontal ou fazendo um pequeno ângulo com a horizontal. O material a moer pode ser introduzido através de um eixo oco numa das extremidades e o produto sai através de um eixo semelhante na outra extremidade. A saída está normalmente coberta com uma peneira pouco aberta par impedir que as bolas possam escapar-se

A superfície interior do cilindro é normalmente revertida com um material resistente á abrasão, como aço manganês, pedra ou borracha. Nos moinhos revestidos a borracha verifica-se menos desgastes e o coeficiente de atrito entre as bolas e o cilindro é maior do que com revestimento a aço ou pedras. As bolas são, por conseguinte, levadas mais adiante  em contato com o cilindro e , portanto, caem sobre a alimentação vindas de maior. Em alguns casos monta-se barras de elevação no interior do cilindro.

O moinho de bolas usa-se para a moagem de uma larga gama de materiais, entre os quais carvão, pigmentos e feldspato para cerâmicas e recebe alimentação ate ao tamanho de cerca de 2 polegadas.

O rendimento da moagem aumenta com a retenção no moinho ate os vazios entre as bolas estarem cheios. O aumento da quantidade retida diminui então novamente o rendimento.

As bolas

As bolas normalmente são feitas de aço e ocupam entre 30 a 50% do volume do moinho. O diâmetro de bola que se usa varia entre uma polegada e 5 polegadas,  e o diâmetro ótimo é aproximadamente proporcional a raiz quadrada da  dimensão da alimentação, sendo a constante de proporcionalidade função da natureza do material.

Durante a moagem, as próprias bolas desgastam-se e são constantemente substituídas por bolas novas, pelo que o moinho contém de varias idades e, portanto, de vários tamanhos. Isso é vantajoso, pois as bolas grandes lidam eficientemente com a alimentação e as pequenas são responsáveis pela obtenção de um produto fino.

Existem diversos fatores que influenciam a dimensão dos produtos em um moinho de bolas, entre eles vamos destacar 7 deles.

Ø  A velocidade de alimentação: com altas velocidades de alimentação, efetua-se menos redução de tamanhos, pois o material está no moinho durante menos tempo;

Ø  As propriedades do material de alimentação: quanto maios for o tamanho da alimentação, mais será o do produto sob dadas condições de funcionamento. Com um material duro obtém-se uma menor redução de tamanho;

Ø  Peso das  bolas: uma pesada carga de bolas produz um produto fino. O peso da carga pode aumentar, quer aumentando o numero de bolas, quer usando um material de densidade mais elevada. Visto que as condições ótimas de moagem se obtém usualmente  quando o volume de leito de bolas é igual a 50% do volume do moinho, variação do peso das bolas efetua-se normalmente usando materiais de massas especificas diferentes;

Ø  O diâmetro das bolas: bolas pequenas facilitam a produção de material fino, mas não lidam de maneira tão eficiente com partícula maiores de alimentação. A redução de tamanho limite que se obtém com uma dada dimensão de bolas chama-se o limite de moagem livre. Para máxima economia de funcionamento, deve-se usar-se bolas o mais pequeno possíveis;

Ø  A inclinação do moinho: o aumento da inclinação do moinho aumenta a capacidade de instalação, porque diminui o tempo de retenção, mas conduz a um produto mais grosseiro;

Ø  Liberdade de descarga: o aumento da liberdade de descarga do produto tem o mesmo efeito que o aumento da inclinação. Em alguns moinhos, o produto é descarregado através de abertura no revestimento;

Ø  A velocidade de rotação do moinho:  a baixa velocidade de rotação, as bolas limitam-se a rolar uma sobre  as outras e obtém-se pouca ação  de moagem. A velocidade um pouco mais alta, elas são projetadas a distâncias maiores e verifica-se considerável desgaste do revestimento do moinho. A velocidade muito elevada, as bolas são transportadas a toda a volta em contato com as paredes do moinho e de novo se verifica pouco movimento relativo a moagem. A velocidade mínima à qual as bolas são transportadas a toda a volta desta maneira chama-se a velocidade critica do moinho, e, nestas condições, não haverá qualquer força resultante a atuar sobre as bola, quando ela esta situada em contato com o revestimento do moinho na sua posição de cota mais elevada, isto é, a força centrifuga será exatamente igual ao peso da bola.

As vantagens do uso de um moinho de bolas são:

1.    O moinho pode-se usar em seco ou em úmido, mas a moagem em úmido facilita a remoção do produto;

2.    Os custos de instalação e de energia são baixos;

3.  O moinho de bolas podem ser usados com uma atmosfera inerte e por isso, podem se usados para moagem de certos materiais explosivos;

4.    O material de moagem é barato;

5.    O moinho é próprio para materiais de todos os graus de durezas;

6.    Pode usar para funcionamento descontinuo ou continuo;

7.    Pode-se usar moagem em circuitos abertos ou fechados. Com moagem em circuito abertos obtém-se uma larga gama de tamanhos de partícula no produto. Com moagem em circuito fechado, pode evitar-se o uso de um separador externo, mediante a remoção continua “do produto por meio de ar ou através de peneira”.

Moinho Raymond

Este moinho é muito econômico no funcionamento e da um produto bastante fino e uniforme. Um eixo central acionado por uma engrenagem cônica transporta uma barra no topo e termina numa chumaceira no fundo. Na barra estão implantados vários braços pesados que suportam as cabeças de moagem, as quais são implantadas para fora pela ação centrifuga e se atritam num anel forte circular. O material, que é introduzido por meio de um dispositivo de alimentação automático, é empurrado para o anel forte por meio de um arado que roda com o eixo central. O material moído é retirado por meio de uma corrente de ar, e o material mais grosseiro volta a cair e é de novo levado para cima do anel porte pelo arado.

Como o moinho funciona a altas velocidades, não é apropriado para uso cim materiais abrasivos; tão pouco lidará com materiais que amaciem durante o esmagamento.

Embora o consumo de energia e os custos de manutenção sejam pequenos, esta maquina apresenta a desvantagem de haver desgaste se a maquina trabalhar sem qualquer alimentação, porque não se mantem qualquer folga entre as cabeças de moagem e o anel forte. Além de ser usado para a preparação de carvão pulverizado, o moinho de Raymond usa-se muito na fabricação de cimento e de artigos de cerâmica. Na indústria cerâmica fixação da granulometria das matérias primas tem de fazer-se dentro de limites muito finos, porventura entre 55 e 65 mícrons, e o moinho Raymond é capaz de conseguir isto.