Moagem: Processos, Equipamentos e Aplicações na Engenharia, Notas de estudo de Energia

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Operações Unitárias

Experimental I

Moagem Profa. Lívia Chaguri

FRAGMENTAÇÃO DE SÓLIDOS:

 Operação que tem por objetivo reduzir o tamanho dos fragmentos do material, matéria-prima ou produto final.  Exemplos de fragmentação de sólidos:  moagem de cristais para facilitar sua dissolução (lixiviação)  britamento e moagem de combustíveis sólidos antes da queima  corte da madeira antes do cozimento na produção de celulose  moagem de sementes oleaginosas para acelerar a extração com solventes e produção de farinhas e farelos (trigo, soja, girassol entre outros).

MECANISMO DE REDUÇÃO DE TAMANHO

Os sólidos podem sofrer redução de tamanho de várias formas:

1. Compressão
2. Impacto
3. Atrito/abrasão
4. Corte
   1. Quebra-nozes
   2. Martelo
   3. Lima
   4. Tesoura

MECANISMO DE REDUÇÃO DE TAMANHO

Os sólidos podem sofrer redução de tamanho de várias formas:

1. Compressão
2. Impacto
3. Atrito/abrasão
4. Corte
   1. Quebra-nozes
   2. Martelo
   3. Lima
   4. Tesoura

 Pode-se operar a seco ou a úmido.  Operação a úmido economiza: 25 % da energia elétrica.  Controle do pó e sua classificação é melhor na operação a úmido.  Moagem a seco essencial: cimento e cal.

Batelada – descontínua Operação contínua: em circuito aberto ou circuito fechado. Tipo de operação Operação circuito fechado com separação a seco.

Consumo de energia:  O custo de energia: parcela importante no custo total da operação.  O consumo de energia está relacionado com a estrutura interna do material e é composta de duas etapas:  abertura de pequenas fissuras;  formação de nova superfície (∆S).

W e S

u S

F M

u

B

W

W

LEIS DE DIVISÃO DE SÓLIDOS : utilizadas para estimar a energia dissipada durante o processo de fragmentação. A - LEI DE RITTINGER - empírica B – LEI DE KICK - empírica C – LEI DE BOND – semi-empírica n D dD dW K   ^ (1)

B – LEI DE KICK - empírica           2 1 ln D D W K u W K ln( m ) u    "O trabalho necessário para fragmentar um sólido é função logarítmica da razão entre os tamanhos inicial e final dos fragmentos". W K C ln( m ) u    

C – LEI DE BOND – semi-empírica            2 1 1 1 2 D D W K u "O trabalho é inversamente proporcional à raiz quadrada do tamanho produzido".              2 1 1 1 D D W K C W u i

C – LEI DE BOND – semi-empírica

• Partículas aproximadamente mesma forma geométrica
• Estimativas de consumo mais reais
• Única para prever consumo de máquinas que não foram instaladas

EXERCÍCIOS

1. Consome-se 30 hp para moer 140 t/h de um material entre 2 mm e 1 mm. Qual a energia necessária para moer 120 t/h do mesmo material entre 1 mm e 0 , 5 mm?

2. Fazer uma estimativa da energia necessária para britar 100 t/h de calcário, desde um diâmetro médio de 5 cm até o diâmetro final de 8 mesh Tyler. a - Supor que 80 % do peso da alimentação passam por uma peneira de 5 cm de malha e que o produto passa por uma peneira de 8 Mesh Tyler. b - Todas as partículas da alimentação e do produto têm a mesma forma geométrica. c - Britamento a seco.

EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS

Alimentador Vibratório : Usado para alimentação de britadores e rebritadores. Resistentes a cargas elevadas, permitindo o abastecimento direto por caminhões.

EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS

Calha Vibratória: Dispositivo de retomada da pilha pulmão e classificação.