BR0313813B1 - um triturador e um método de trituração de material. - Google Patents
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Description
" UM TRITURADOR E UM MÉTODO DE TRITURAÇÃO DE MATERIAL "
CAMPO TÉCNICO DA PRESENTE INVENÇÃO
Δ presente invenção se refere a um triturador deimpacto de eixo vertical para trituração de material, oreferido triturador compreendendo:
- um rotor para aceleração de um primeiro fluxo dematerial para ser triturado;
- um primeiro recurso de alimentação para alimentação verticalmente do primeiro fluxo de material para o rotor;
- um alojamento (gabinete) compreendendo uma paredecom uma seção de parede de impacto circunferencial contra aqual o primeiro fluxo de material acelerado pode sertriturado;
- um segundo recurso de alimentação para alimentaçãode um segundo fluxo de material para ser triturado para ocaminho do primeiro fluxo de material acelerado.
A presente invenção adicionalmente se refere a ummétodo de trituração de material, o referido método compreendendo as etapas de:
- alimentação de um primeiro fluxo de material paraser triturado para um rotor rotacionando em torno de umeixo geométrico vertical;
- em referido rotor acelerando referido primeiro fluxode material em direção de uma seção de parede de impacto deum alojamento circundando o rotor;
- alimentação de um segundo fluxo de material para sertriturado para o caminho do primeiro fluxo de materialacelerado.PANORAMA DO ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO
Trituradores de impacto de eixo vertical (trituradoresVSI) são utilizados em muitas aplicações para trituração dematerial duro como rochas, minério, etc. A patente norteamericana número US 3.154.259 descreve um triturador VSIcompreendendo um alojamento e um rotor horizontallocalizado no interior do alojamento. Material que estápara ser triturado é alimentado para o rotor por intermédiode uma abertura no topo do mesmo. Com o auxilio de forçacentrifuga o rotor de rotação ejeta o material contra aparede do alojamento. Sobre impacto contra a parede omaterial é triturado para um tamanho desejado. A parede dealojamento poderia estar proporcionada com bigornas oupossuir um leito de material retido contra o qual omaterial acelerado é triturado.
Para aumentar a quantidade de material triturado pelotriturador dois fluxos de material separados poderiam seralimentados para o triturador. Um primeiro fluxo dematerial é alimentado para o rotor. 0 primeiro fluxo dematerial é acelerado pelo rotor e é ejetado em direção daparede de alojamento. Um segundo fluxo de material éalimentado para o exterior do rotor, isto é, entre o rotore o alojamento. Este segundo fluxo de material é atingidopelo primeiro fluxo de material ejetado pelo rotor. Porconseqüência, o primeiro fluxo de material e o segundofluxo de material são triturados um contra o outroexatamente no exterior do rotor.
A patente norte americana número US 2.012.694concedida a Runyan descreve um triturador onde um primeirofluxo de material é alimentado para o centro de um rotor derotação. Um segundo fluxo de material é alimentado naparede de um alojamento de triturador por intermédio de umalimentador compreendendo dois cones espaçados. Na paredede alojamento o segundo fluxo de material é atingido peloprimeiro fluxo de material ejetado pelo rotor.
A patente norte americana número US 3.429.511concedida a Budzich descreve um triturador onde um primeirofluxo de material é alimentado para o centro de um rotor derotação. Um segundo fluxo de material é alimentado porintermédio de uma fenda de alimentação se estendendo emtorno do rotor. 0 segundo fluxo de material forma umacortina continua de material de fluência cobrindo o caminhodo primeiro fluxo de material exatamente no exterior dorotor. 0 primeiro fluxo de material ejetado pelo rotor, porconseqüência, atinge e tritura o segundo fluxo de material.
A patente norte americana número US 4.662.571concedida a MacDonald descreve um triturador onde umprimeiro fluxo de material é alimentado para o centro de umrotor de rotação. Um segundo fluxo de material é alimentadopara o caminho do primeiro fluxo de material acelerado peloreferido rotor antes que o referido primeiro fluxo dematerial seja impactado contra a parede de triturador.
Os trituradores anteriormente mencionados não utilizama energia do primeiro fluxo de material de uma maneiramuito eficiente.
RESUMO DA PRESENTE INVENÇÃO
É um objetivo da presente invenção, conseqüentemente,proporcionar um triturador que utiliza a energia de umprimeiro fluxo de material acelerado por um rotor de umamaneira mais eticiente.
Este objetivo é conseguido por um triturador emconcordância com a descrição como anteriormente definida naintrodução da presente invenção e com o preâmbulo dareivindicação de patente independente 1 e estácaracterizado pelo fato de que:
- o segundo recurso de alimentação compreende recursopara formação de pelo menos um declive sobre o qual osegundo fluxo de material pode deslizar, o declivepossuindo uma rampa sendo substancialmente tangencial emrelação para o rotor, para direcionamento do segundo fluxode material em uma direção possuindo um componentesubstancialmente tangencial em relação para o rotor, demaneira que o segundo fluxo de material irá possuir umcomponente substancialmente tangencial de movimentação emrelação para o rotor quando alcançando o caminho doprimeiro fluxo de material.
A presente invenção, por conseqüência, proporciona umsegundo fluxo de material possuindo um componentesubstancialmente tangencial de movimentação. Istoaperfeiçoa a ação de trituração e torna possível direcionaro segundo fluxo de material em direção de posiçõesadequadas para impacto e para fora a partir da periferia dorotor e das estruturas internas, tais como feixes internos do triturador. A versatilidade do triturador é aperfeiçoadaresultando na habilidade para aumentar a colocação seminterrupção e para alterar a curva de distribuição detamanho do produto triturado.
Preferivelmente, a parede do alojamento compreende umaseção de parede de distribuição circunferencial fazendoparte do segundo recurso de alimentação e estandolocalizada acima da referida seção de parede de impacto, osegundo recurso de alimentação compreendendo recurso paraalimentação, em uma primeira etapa, do segundo fluxo dematerial em uma direção em direção da seção de parede dedistribuição, que está adaptada para receber o segundofluxo de material e para direcionar este contra a seção deparede de impacto.
A seção de parede de distribuição torna possíveldeterminar ao segundo fluxo de material uma velocidadedesejada e a direção desejada exatamente antes que eleadentre a seção de parede de impacto.
Preferivelmente, o recurso de funil de alimentaçãocompreende um funil interno e um funil externo circundandoo funil interno, os referidos funis possuindo um eixogeométrico vertical comum substancialmente coincidindo como eixo geométrico vertical do rotor, o funil internoestando proporcionado com pelo menos uma saída parapossibilitar que o segundo fluxo de material sejaalimentado para o funil interno para adentrar um espaçoformado entre o funil interno e o funil externo, um braçode direção configurado em "L" estando fixado no espaçoentre os referidos funis exatamente no exterior da referidasaída para facilitar a construção de um declive de materialacumulado, o declive possuindo uma rampa estando tangencialem relação para o rotor para direcionamento do segundofluxo de material em direção da seção de parede dedistribuição.
O funil interno e o funil externo proporcionam umamaneira eficiente de distribuição da quantidade desejada dematerial para formação do segundo fluxo de material. 0declive formado sobre o braço de direção proporciona umfundamento eficiente para determinar ao segundo fluxo dematerial a direção desejada sem provocar desgaste para componentes internos incluindo o braço de direção em simesmo.
Preferivelmente, uma perna horizontal do braço dedireção configurado em "L" está apontando na direçãorotacional do rotor, tal que qualquer poeira entranhada pelo rotor em uma direção possuindo um componentedirecionado ascendentemente e um componente estandotangencial em relação para o rotor irá ser obstruída poruma perna vertical do braço de direção.
A perna vertical do braço de direção irá eficientemente diminuir a emissão de poeira a partir dofunil interno. Por conseqüência, recurso de filtraçãodispendioso para filtração de ar emitido pode ser omitido.Isto também torna mais fácil inspecionar o trituradordurante operação e observar a quantidade de materialformando o segundo fluxo de material.
Preferivelmente, o funil interno e o funil externopossuem uma configuração poligonal como observada a partirde cima. A configuração poligonal é preferível na medidaque ela torna a manufaturação de saídas formadas no funil interno e em particular escotilhas para cobertura dereferidas saídas mais fácil na medida que todas elas podemser feitas planas. A configuração poligonal também auxiliaem reduzir emissões de poeira a partir do triturador namedida que os cantos internos dos funis poligonais irãoficar preenchidos com poeira por intermédio disso criandobolsas inertes de poeira retida, o que auxilia em absorçãodo fluxo de ar criado pelo rotor. A configuração poligonaltambém ajuda a deflexão de correntes de ar rodopiando emtorno no interior do triturador. As bolsas inertes depoeira retida irão também proteger o funil interno e ofunil externo contra desgaste.
Preferivelmente, o segundo recurso de alimentaçãoadicionalmente compreende a superfície superior de um anelfixado para a parede interna do referido alojamento paraseparar a seção de parede de distribuição a partir da seçãode parede de impacto localizada abaixo daquela. O anelproporciona um fundamento para a seção de parede dedistribuição e previne qualquer material a partir da seçãode parede de impacto de saltar para a seção de parede dedistribuição. Também material a partir da seção de paredede distribuição irá ser prevenido de adentrar a seção deparede de impacto em lugares onde ele não é desejado. Aseparação da seção de parede de distribuição a partir daseção de parede de impacto, por conseqüência, torna atrituração mais eficiente e diminui desgaste sobre partesinternas do triturador.
Preferivelmente, o segundo recurso de alimentaçãoadicionalmente compreende pelo menos uma placa de coletagemvertical se estendendo radialmente com respeito para orotor, a placa de coletagem vertical estando fixada para aface (superfície) superior do anel em uma localização talque uma parte do segundo fluxo de material alimentado emdireção da seção de parede de distribuição na referidaprimeira etapa irá se acumular contra a placa de coletagemvertical para formar um declive de material, o declivepossuindo uma rampa estando substancialmente tangencial emrelação para o rotor para determinar, em uma segunda etapa,para a parte remanescente do segundo fluxo de material umcomponente substancialmente tangencial de movimentação emrelação para o rotor quando alcançando o caminho doprimeiro fluxo de material. 0 declive formado irá protegeras partes internas, incluindo a placa de coletagem e asuperfície superior do anel contra desgaste. 0 declive irátambém proporcionar a direção desejada para o segundo fluxode material antes que o segundo fluxo de material adentre aseção de parede de impacto.
Um objetivo adicional da presente invenção éproporcionar um método de trituração de material queaperfeiçoa a utilização da energia suprida durante atrituração.
Este objetivo é conseguido com um método emconcordância com a descrição como anteriormente definida naintrodução da presente invenção e com o preâmbulo dareivindicação de patente independente 8 e estácaracterizado pelo fato de que compreende a etapa de:
- alimentação do segundo fluxo de material em umadireção possuindo um componente substancialmente tangencialem relação para o rotor, tal que o segundo fluxo dematerial irá possuir um componente substancialmentetangencial de movimentação em relação para o rotor quandoalcançando o caminho do primeiro fluxo de material. Ométodo em concordância com a presente invenção tornapossível direcionar o segundo fluxo de material em direçãode posições atrativas para impacto e para fora a partir dasestruturas internas, tais como feixes internos dotriturador. Por conseqüência, a ação de trituração e autilização de energia de trituração são aperfeiçoadas edesgaste no interior do triturador é reduzido.
Preferivelmente, o segundo fluxo de material éalimentado para o caminho do primeiro fluxo de materialadjacente para a seção de parede de impacto. Uma vantagemcom isto é a de que o segundo fluxo de material irá, depoisde ser atingido pelo primeiro fluxo de material, sofrerimpacto contra a seção de parede de impacto. Porconseqüência, o segundo fluxo de material irá ser trituradocontra a seção de parede de impacto e irá também sersubmetido para impactos adicionais do primeiro fluxo dematerial. O tempo de retenção do segundo fluxo de materialna seção de parede de impacto irá, por conseqüência, seraumentado. Isto é uma grande vantagem sobre os trituradoresdo estado da técnica onde um segundo fluxo de materialaleatoriamente cai livremente entre o rotor e a parede detriturador. Esta queda aleatória dos trituradores do estadoda técnica resulta em que uma parte primordial de umsegundo fluxo de material nunca irá ser atingida peloprimeiro fluxo de material. O segundo fluxo de materialcaindo aleatoriamente dos trituradores do estado da técnicairá também defletir (desviar) o primeiro fluxo de material,por conseqüência, reduzindo ou eliminando a trituraçãocontra a parede de triturador. Uma outra vantagem dapresente invenção é a de que o risco de que o segundo fluxode material acidentalmente faça impacto sobre o rotor édiminuído. Também o risco de que o primeiro fluxo dematerial acidentalmente ricocheteie contra o rotor ououtras estruturas internas depois de atingindo o segundofluxo de material é diminuído. Por conseqüência, o desgastesobre o triturador e em particular sobre o rotor édiminuído.
Preferivelmente, o segundo fluxo de material é alimentado a partir de uma posição adjacente para o eixogeométrico do rotor em direção de uma parede do alojamentoem uma direção possuindo um componente substancialmentetangencial em relação para o rotor. A alimentação centraldo material torna possível alimentar em uma posição e então dividir o fluxo de material em um primeiro fluxo dematerial e um segundo fluxo de material. A alimentação emdireção da parede aumenta a chance de colocação do segundofluxo de material em uma posição adequada para melhordesempenho de trituração. Em particular, a chance do segundo fluxo de material alcançar o caminho do primeirofluxo de material adjacente para a parede de impacto éaperfeiçoada.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS DA PRESENTE INVENÇÃO
A presente invenção irá aqui posteriormente serdescrita em maiores detalhes e com referência para osdesenhos acompanhantes, nos quais:
A Figura 1 é uma vista de seção tridimensional emostra um rotor para um triturador VSI;
A Figura 2 é uma vista tridimensional e mostra o rotorda Figura 1 com o disco superior removido;
A Figura 3 mostra a vista da Figura 2 como observada apartir de cima em uma perspectiva bidimensional;
A Figura 4 é uma vista tridimensional, parcialmente em seção, e mostra um triturador de impacto de eixo vertical;A Figura 5 é uma vista de seção e mostra o trituradorda Figura 4 ;
A Figura 6 é uma vista de seção esquemática e mostra aconstrução de um leito de material retido contra uma seçãode parede de impacto;
A Figura 7 é uma vista de seção tomada ao longo dalinha VII - VII da Figura 5;
A Figura 8 é uma vista tridimensional, parcialmente emseção, e mostra o caminho do segundo fluxo de material dotriturador de impacto de eixo vertical;
A Figura 9 é uma vista de topo, parcialmente em seção,e mostra o caminho do segundo fluxo de material dotriturador de impacto de eixo vertical;
A Figura 10 é uma vista lateral mostrando um braço dedireção em detalhes; e
A Figura 11 é uma vista de topo, parcialmente emseção, e mostra os caminhos do primeiro fluxo de material edo segundo fluxo de material em concordância com umaconcretização alternativa da presente invenção.
As Figuras são somente representações esquemáticas e apresente invenção não está limitada para estasconcretizações.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS DAPRESENTE INVENÇÃO
A Figura 1 mostra um rotor (1) para utilização em umtriturador VSI. O rotor (1) possui um teto na forma dedisco superior (2) possuindo uma placa de desgaste de topo(3) e um piso teto na forma de disco inferior (4) . O discoinferior (4) possui um cubo de roda (6) , que está soldadopara o disco inferior (4). 0 cubo de roda (6) é para serconectado para um eixo (não mostrado) para rotação do rotor(1) no interior do alojamento de um triturador VSI.
0 disco superior (2) possui uma abertura central (8)através da qual material para ser triturado pode seralimentado para o rotor (1). 0 disco superior (2) estáprotegido contra desgaste pelas placas de desgastesuperiores (10) e (12). 0 disco superior (2) está protegidocontra rochas impactando o rotor (1) a partir de cima pelaplaca de desgaste de topo (3). Como está mais bem mostradona Figura 2, o disco inferior (4) está protegido contradesgaste pelas três placas de desgaste inferiores (14),(16) e (18).
0 disco superior (2) e o disco inferior (4) estãoseparados por e presos juntamente por uma parede de rotorvertical que está separada em três segmentos de parede(20), (22) e (24). As fendas entre os segmentos de parede(20, 22, 24) definem aberturas de fluxo de saida (26, 28,-30) através das quais material pode ser ejetado contra umaparede de alojamento.
Em cada abertura de fluxo de saida (26, 28, 30) orespectivo segmento de parede (20, 22, 24) está protegidocontra desgaste pelas três pontas de desgaste (32, 34, 36)localizadas na borda de fuga do respectivo segmento deparede (20, 22, 24).
Uma placa distribuidora (38) está apertada (fixada)para o centro do disco inferior (4). A placa distribuidora(38) distribui o material que é alimentado por intermédioda abertura (8) no disco superior (2) e protege o discoinferior (4) contra desgaste e danos de impacto provocadospelo material alimentado por intermédio da abertura (8).
Durante operação do rotor (1) um leito (40) dematerial é construído no interior do rotor (1) contra cada um dos três segmentos de parede (20, 22, 24). Na Figura 3somente o leito (40) localizado adjacente para o segmentode parede (20) está mostrado. 0 leito (40), que consiste dematerial que foi alimentado para o rotor (1) e então foiaprisionado no interior dele, se estende a partir de umaplaca de suporte traseira (42) para as pontas de desgaste(32, 34, 36). 0 leito (40) protege o segmento de parede(20) e as pontas de desgaste (32, 34, 36) contra desgaste eproporciona uma direção apropriada para o material ejetado.A flecha tracejada (A) descreve uma passagem típica de um pedaço de rocha alimentado para o rotor (1) por intermédioda abertura central (8) e ejetado por intermédio daabertura de fluxo de saída (26) . A flecha (R) indica adireção rotacional o rotor (1) durante operação dotriturador VSI.
Cada segmento de parede (20, 22, 24) estáproporcionado com uma placa de desgaste de cavidade (44,46, 48), cada uma consistindo de três porções de placa dedesgaste de cavidade. As placas de desgaste de cavidade(44, 46, 48) protegem o rotor (1) e em particular as pontas de desgaste (32, 34, 36) a partir de material ricocheteandoa partir da parede de alojamento e a partir de materialejetado e poeira fina transportada pelo ar rodopiando emtorno do rotor (1).
Na Figura 4 um triturador de impacto de eixo vertical(50) está mostrado. O rotor (1) está localizado no interiorde um alojamento (52) do triturador (50). No topo dotriturador (50) um recurso de funil de alimentação (54)está localizado. 0 recurso de funil de alimentação (54)possui um funil interno hexagonal (56) e um funil externohexagonal (58). Um teto, não mostrado na Figura 4, veda umespaço (60) formado entre o funil interno (56) e o funilexterno (58) a partir de cima. 0 funil interno (56) estáproporcionado com seis saídas (62), cada saída (62) estandolocalizada em uma lateral do funil interno hexagonal (56).
Cada saída (62) está proporcionado com uma escotilhamovível (64). A escotilha movível (64) pode estar colocadaem três diferentes posições sobre o funil interno (56) paraobter uma área aberta desejada da respectiva saída (62). Umbraço de direção configurado em "L" (66) está fixado entreo funil interno (56) e o funil externo (58) adjacente paracada saída (62). Abaixo do funil interno (56) um cilindrode alimentação central (68) está colocado. 0 cilindro dealimentação (68) está fixado para o interior da parede (70)do alojamento (52) com o auxílio de três feixes dos quaissomente o feixe (72) está mostrado na Figura 4.
Uma seção de parede de distribuição circunferencial(74) está localizada no mesmo nível como o cilindro dealimentação (68). Abaixo da seção de parede de distribuição(74) e sobre o mesmo nível como o rotor (1) uma seção deparede de impacto circunferencial (76) está localizada. Umanel de cavidade (78) separa a seção de parede dedistribuição (74) a partir da seção de parede de impacto(76). Um número de placas de coletagem verticais (80) quese estendem radialmente com respeito para o rotor (1) estãofixadas para a superfície superior (82) do anel (78).Um anel de retenção de leito (84) está localizado nofundo do triturador (50). Um número de placas de suporte deleito (86) estão localizadas entre o anel de retenção deleito (84) e o anel de cavidade (78). Um recurso de válvulade regulagem (88), parcialmente mostrado na Figura 4, estálocalizado entre o funil interno (56) e o cilindro dealimentação (68).
A Figura 5 mostra que o recurso de válvula deregulagem (88) controla uma válvula de regulagem deslizante (90) localizada no fundo (92) do funil interno (56).Material para ser triturado é alimentado para o funilinterno (56) na direção da flecha (M) . O teto (94) previneque material venha a cair diretamente para o espaço (60)entre o funil interno (56) e o funil externo (58) . 0 teto (94) também previne que poeira venha a sofrer fluência forado topo do triturador (50). A posição de abertura daválvula de regulagem deslizante (90) determina a quantidadede material formando um primeiro fluxo de material (Ml) queirá alcançar o rotor (1) por intermédio de uma entrada(admissão) (96) no fundo (92) do funil interno (56) e docilindro de alimentação (68) em relação para a quantidadede material formando um segundo fluxo de material (M2) queirá alcançar o espaço (60) por intermédio das saídas (62).
A Figura 6 mostra como o rotor (1), sendo rotacionadocom o auxílio de um eixo não mostrado conectado para o cubode roda (6), irá acelerar o primeiro fluxo de material (Ml)contra a seção de parede de impacto (76). Imediatamentedepois que a operação de triturador tenha sido iniciada,algum material triturado irá se acumular contra a seção deparede de impacto (76) para formar um leito de parede (98)de material retido como mostrado na Figura 6. As placas desuporte de leito (86), o anel de retenção de leito (84) e oanel de cavidade (78) irão suportar o leito e proporcionaruma configuração desejada. O primeiro fluxo de material(Ml) irá ser acelerado pelo rotor (1) e sofrer impactocontra o leito de parede (98) de material retido. Porconseqüência, uma assim chamada trituração autógena(endógena) é obtida em que o primeiro fluxo de material(Ml) é triturado contra um leito de parede (98) formado apartir de parte do material precedentemente triturado.
A Figura 7 mostra, como observada a partir de cima, aválvula de regulagem deslizante (90) e a entrada (admissão)(96) no fundo (92) do funil interno (56). Uma escotilha deinspeção (100) torna possível inspecionar o rotor (1) edesempenhar manutenção no interior do triturador (50) . NaFigura 7 o teto (94) foi parcialmente removido paravisualizar um efeito vantajoso dos funis poligonais (56,58). Entre dois braços de direção adjacentes (66) uma bolsainerte (101) de material acumulado foi construída duranteoperação de triturador. A bolsa inerte (101), estandoformada entre os funis poligonais (56) e (58), protege obraço de direção (66), o teto (94) e os funis (56, 58)contra desgaste provocado pelo segundo fluxo de material(M2) .
A operação do triturador (50) irá agora ser descritaem maiores detalhes com referência para as Figuras de 8 até10. Como descrito com referência para a Figura 5 aalimentação de material (M) está dividida em um primeirofluxo de material (Ml) e um segundo fluxo de material (M2) .O segundo fluxo de material (M2) passa fora das saídas (62)e aporta sobre os braços de direção (66) . Cada braço dedireção (66) possui, como está mais bem mostrado na Figura10, uma perna vertical (102) e uma perna horizontal (104).Em uma extremidade da perna horizontal (104) uma projeção(106) foi soldada. 0 segundo fluxo de material (M2) iráinicialmente construir um declive (108) de material sobre obraço de direção (66). Uma vez que o declive (108) estejano lugar, depois de uns poucos minutos de operação detriturador, o segundo fluxo de material (M2) irá deslizarsobre o declive (108), por conseqüência, obtendo umamovimentação possuindo um componente substancialmentetangencial em relação para o rotor (1) , como observado apartir da Figura 8 e da Figura 9. 0 segundo fluxo dematerial (M2) irá, por conseqüência, nesta primeira etapa,ser direcionado em direção da seção de parede dedistribuição (74) . Na localização da seção de parede dedistribuição (74) onde o segundo fluxo de material (M2)iria impingir a seção de parede (74) a placa de coletagem(80) está localizada. Durante os primeiros minutos de operação de triturador, o segundo fluxo de material (M2)irá construir um segundo declive (110) de material contra asuperfície superior (82) do anel de cavidade (78), comoestá mais bem mostrado na Figura 8. Depois que o segundodeclive (110) tenha sido estabelecido, o restante do segundo fluxo de material (M2) irá, em uma segunda etapa,deslizar sobre o segundo declive (110) . 0 segundo fluxo dematerial (M2) irá, por conseqüência, nesta segunda etapa,obter uma movimentação possuindo um componentesubstancialmente tangencial em relação para o rotor (1) . 0 segundo fluxo de material (M2) irá então passar em e abaixopara uma posição adjacente para a seção de parede deimpacto (76). Adjacente para a seção de parede de impacto(76), o segundo fluxo de material (M2) possuindo umamovimentação com um componente substancialmente tangencialirá ser atingido pelo primeiro fluxo de material (M1)ejetado pelo rotor (1). Quando o segundo fluxo de material(M2) é atingido pelo primeiro fluxo de material (M1) eleirá ser forçado contra o leito de parede (98). Na . medidaque o segundo fluxo de material (M2) é alimentado adjacentepara a seção de parede de impacto (76) , o segundo fluxo dematerial (M2) irá aportar sobre o leito de parede (98)tanto diretamente ou quanto depois de ser atingido peloprimeiro fluxo de material (M1) e estar exposto para oimpacto do primeiro fluxo de material (M1) por um longoperíodo de tempo, por conseqüência, conseguindo umatrituração eficiente. Deverá ser evidenciado que, comoclaramente demonstrado na Figura 6, qualquer parte dosegundo fluxo de material (M2) que por acidente não tenhasido imediatamente atingida pelo primeiro fluxo de material(M1) irá também aportar sobre o leito de parede (98), porconseqüência, determinando mais chances de ser atingidapelo primeiro fluxo de material (M1). Este efeito éreforçado pelo fato de que ao segundo fluxo de material(M2) é determinado um componente tangencial de movimentaçãopelo segundo declive (110) e é, por conseqüência,direcionado contra o leito de parede (98). Porconseqüência, qualquer parte do segundo fluxo de material(M2) que não tenha sido atingida pelo primeiro fluxo dematerial (Ml) (como ilustrado na Figura 9) irá ao invésdisso diretamente impactar o leito de parede (98) e serretida lá por algum tempo. O tempo de retenção aumentado dosegundo fluxo de material (M2) sobre o leito de parede (98)é particularmente importante na medida que o primeiro fluxode material (Ml) irá parecer estar pulsado quando deixandoo rotor (1) . Na medida que o rotor (1) é rotacionado e oprimeiro fluxo de material (Ml) é ejetado através das trêsaberturas de fluxo de saida (26, 28, 30) do rotor (1), umadeterminada porção do leito de parede (98) irá se tornaratingida pelo primeiro fluxo de material (Ml) três vezespara cada revolução do rotor (1) , isto é, se a rpm de rotoré de 1.500, uma determinada porção do leito de parede (98)irá se tornar atingida 3 χ 1.500 = 4.500 vezes por minuto.O tempo de retenção aumentado do segundo fluxo de material(M2) sobre o leito de parede (98) assegura que o segundofluxo de material (M2) irá se tornar atingido pelo primeirofluxo de material (Ml) antes de deixar o triturador (50) .De fato, o segundo fluxo de material (M2) irá ser atingidomuitas vezes pelo primeiro fluxo de material (Ml), porconseqüência, assegurando uma trituração eficiente. AFigura 8 adicionalmente mostra que o feixe interno (72)possui uma tal localização em relação para a placa decoletagem (80) que o feixe (72) não é atingido pelo segundofluxo de material (M2).
Como está indicado com uma flecha tracejada na Figura9, a movimentação do primeiro fluxo de material (Ml) irápossuir um componente substancialmente tangencial. Namedida que o segundo fluxo de material (M2) possui umamovimentação com um componente substancialmente tangencialpossuindo a direção oposta, o primeiro fluxo de material(Ml) irá impactar o segundo fluxo de material (M2) em umacolisão frente a frente, por conseqüência, adicionalmenteaperfeiçoando a ação de trituração. 0 fato de que oprimeiro fluxo de material (Ml) e o segundo fluxo dematerial (M2) trafegam em direções opostas antes que umimpacte o outro proporciona uma energia de impacto inicialotimizada.
A partir da Figura 10, um outro aspecto importante dobraço de direção (66) está mostrado. A rotação do rotor (1)irá provocar entranhamento de partículas de poeira. Aspartículas de poeira irão rodopiar ao longo da direçãorotacional, mostrada com uma flecha (R) na Figura 10, dorotor (1) e se movimentar para cima e para baixo notriturador (50). A perna vertical (102) do braço de direção(66) e a perna horizontal (104) apontando na direção dadireção rotacional (R) irão, entretanto, defletir aspartículas de poeira e forçar estas abaixo para otriturador (50), como indicado com uma flecha (D) na Figura10. Por conseqüência, as emissões de poeira a partir dotriturador (50) irão ser substancialmente reduzidas graçasao braço de direção (66). A bolsa inerte (101) construídacontra a perna vertical (102) aperfeiçoa a deflexão daspartículas de poeira e também protege a perna vertical(102), o teto (94), o funil interno (56) e o funil externo(58) (não mostrados na Figura 10) contra desgaste. Asconfigurações poligonais do funil interno (56) e do funilexterno (58) irão tender a difundir o ar rotacionando nointerior do triturador (50). A configuração poligonal, porconseqüência, auxilia em diminuir a emissão de poeira apartir do triturador (50).
Deverá ser evidenciado a partir da Figura 9, que umaparte menor do segundo fluxo de material (M2) deslizandosobre o declive (108), pode não alcançar a seção de paredede distribuição (74) e o segundo declive (110) . Esta partemenor do segundo fluxo de material (M2) irá, entretanto,também possuir uma movimentação com um componentesubstancialmente tangencial e irá ser direcionadadiretamente em direção da seção de parede de impacto (76)onde ela é atingida pelo primeiro fluxo de material (Ml).
A Figura 11 ilustra uma concretização alternativa da presente invenção. Um triturador de impacto de eixovertical (150), similar para o triturador (50) mostrado nasFiguras de 4 até 10, está equipado com um rotor (111) . Orotor (111) é similar para o rotor (1) que está ilustradonas Figuras de 1 até 3, mas está adaptado para serrotacionado na direção oposta (R'), isto é, no sentidohorário. 0 rotor (111) irá, por conseqüência, produzir umprimeiro fluxo de material (Ml') que possui uma outradireção do que aquela do primeiro fluxo de material (Ml)mostrado na Figura 9. Como está indicado com uma flecha tracejada na Figura 11, a movimentação do primeiro fluxo dematerial (Ml' ) irá possuir um componente substancialmentetangencial. Na medida que o segundo fluxo de material (M2)possui uma movimentação com um componente substancialmentetangencial possuindo a mesma direção, o primeiro fluxo de material (Ml' ) irá impactar o segundo fluxo de material(M2) em uma colisão de "trás para frente". O fato de que oprimeiro fluxo de material (Ml') e o segundo fluxo dematerial (M2) trafegam na mesma direção antes que umimpacte o outro proporciona uma ação de impacto reduzidacomparada para a colisão frente a frente, ilustrada nasFiguras de 8 até 9, mas ao invés disso uma ação de moagem ede atrito aperfeiçoada. Ά ação de moagem e de atritoproporciona uma configuração aperfeiçoada, isto é, umarotundidade aperfeiçoada, para o material que é alimentadopara o triturador (150). Por conseqüência, a concretizaçãoilustrada na Figura 11 é particularmente adequada para oscasos onde o material para ser triturado requer uma reduçãode moderada a baixa em tamanho, mas uma rotundidadeaperfeiçoada. Deverá ser evidenciado que uma maneiraalternativa de conseguir a colisão de "trás para frente" émanter o rotor (1) possuindo a direção de rotação (R) notriturador (150) e ao invés disso alterar a direção dobraço de direção (66) e modificar a posição da placa decoletagem (80) para obter um segundo fluxo de materialpossuindo a direção oposta comparada para o segundo fluxode material (M2) mostrado na Figura 9 e na Figura 11.
Deverá ser evidenciado que numerosas modificações dasconcretizações descritas anteriormente são possíveis dentrodo escopo de proteção das subsequentes reivindicações depatente.
Em uma concretização alternativa da presente invenção,somente o declive (108) é utilizado. Em uma talconcretização, o declive (108) formado sobre o braço dedireção (66) direciona o segundo fluxo de material (M2)diretamente em direção da seção de parede de impacto (76)sem andamento por intermédio da seção de parede dedistribuição (74), que pode ser omitida nesta concretizaçãoalternativa. O segundo fluxo de material (M2), porconseqüência, possuindo uma movimentação com um componentesubstancialmente tangencial irá alcançar o caminho doprimeiro fluxo de material (Ml) adjacente para a seção deparede de impacto (76) e ser submetido para múltiplosimpactos pelo primeiro fluxo de material (Ml) no leito deparede (98) exatamente como na concretização descritaanteriormente.
Em ainda uma outra concretização da presente invenção,somente o declive (110) é utilizado. Em uma talconcretização, o segundo fluxo de material (M2) é gotejadoverticalmente sobre a superfície superior (82) do anel decavidade (78). Uma placa de coletagem (80) localizada sobrea superfície superior (82) irá proporcionar um fundamentopara a acumulação de um declive (110) . O segundo fluxo dematerial (M2) caindo verticalmente sobre o declive (110)irá deslizar sobre o declive (110), por conseqüência,obtendo uma movimentação possuindo um componentesubstancialmente tangencial em relação para o rotor (1) . Osegundo fluxo de material (M2) irá então adentrar a seçãode parede de impacto (76) e ser triturado em concordânciacom aquilo que foi descrito anteriormente.
O funil interno e o funil externo podem emconcretizações alternativas possuir outras configuraçõespoligonais, tais como quadrada, pentagonal, etc. O funilinterno e o funil externo podem também ser circulares. Aconfiguração poligonal é preferível na medida que ela tornaa manufaturação das saídas e em particular das escotilhasmais fácil na medida que elas podem ser feitas planas. Aconfiguração poligonal também reduz o desgaste do funil e aemissão de poeira a partir do triturador.Em uma concretização alternativa da presente invenção,a perna horizontal (104) do braço de direção (66) podepossuir um comprimento que é ajustável. Por conseqüência, ocomprimento da perna horizontal (104) poderia ser ajustadopara acomodar diferentes tipos e tamanhos de material dealimentação. O comprimento da perna horizontal (104)poderia ser ajustado para otimizar a redução de emissão depoeira a partir do triturador.
Anteriormente foi descrito que os declives (108, 110)sobre os quais o segundo fluxo de material (M2) desliza sãoformados pelo material se acumulando sobre o braço dedireção (66) e contra o anel de cavidade (78) e a placa decoletagem (80), respectivamente. É, entretanto, tambémpossível formar um declive pré-fabricado de, por exemplo,uma lâmina de aço, um ladrilho cerâmico ou uma placasimilar, o referido declive possuindo uma rampa tangencialdesejada em relação para o rotor imediatamente a partir dapartida do triturador. Entretanto, declives (108) e (110)que são feitos de material acumulado possuem a vantagem dese evitação dos problemas de desgaste que poderiam estarassociados com declives pré-fabricados feitos de uma lâminade aço ou de um outro material.
Embora a presente invenção tenha sido descrita comreferência para concretizações específicas, deverá serevidenciado por aqueles especializados no estado da técnicaque a presente invenção não está limitada para taisconcretizações, mas certamente, um número de modificaçõesadicionais são conceptíveis dentro do escopo de proteçãodas subsequentes reivindicações de patente.
Claims (10)
1. Um triturador de impacto de eixo vertical paratrituração de material, o referido triturador (50)compreendendo:- um rotor (1) para aceleração de um primeiro fluxo dematerial (Ml) para ser triturado;- um primeiro recurso de alimentação (56, 90, 96) paraalimentação verticalmente do primeiro fluxo de material(Ml) para o rotor (1);- um alojamento (52) compreendendo uma parede (70) comuma seção de parede de impacto circunferencial (76) contraa qual o primeiro fluxo de material acelerado (Ml) pode sertriturado; -- um segundo recurso de alimentação (54, 56, 62, 58,-66, 80, 74, 78, 82) para alimentação de um segundo fluxo dematerial (M2) para ser triturado para o caminho do primeirofluxo de material acelerado (Ml), caracterizado pelo fatode que:- o segundo recurso de alimentação (5.4, 56, 62, 58,-66, 80, 74, 78, 82) compreende recurso (66, 78, 80) paraformação de pelo menos um declive _(108, 110) sobre o qual osegundo fluxo de material (M2) pode deslizar, o declive(108, 110) possuindo uma rampa estando substancialmentetangencial em relação para o rotor (1) para direcionamentodo segundo fluxo de material (M2) em uma direção possuindoum componente substancialmente tangencial em relação para orotor (1), de maneira que o segundo fluxo de material (M2)irá possuir um componente substancialmente tangencial demovimentação em relação para o rotor (!) quando alcançandoo caminho do primeiro fluxo de material (Ml).
2. Um triturador, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a parede (70) do alojamento(52) compreende uma seção de parede de distribuição (74)fazendo parte do segundo recurso de alimentação (54, 56,- 62, 58, 66, 80, 74, 78, 82) e estando localizada acima dareferida seção de parede de impacto (76), o segundo recursode alimentação compreendendo recurso (54, 56, 62, 58, 66)para alimentação, em uma primeira etapa, do segundo fluxode material (M2) em uma direção em direção da seção deparede de distribuição (74), que está adaptada para recebero segundo fluxo de material (M2) e para direcionar estecontra a seção de parede de impacto (76)
3. Um triturador, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que o recurso de funil , dealimentação (54) compreende um funil interno (56) e umfunil externo (58) circundando o funil interno (56), osreferidos funis (56, 58) possuindo um eixo geométricovertical comum substancialmente coincidindo com o eixogeométrico vertical do rotor (1) , o funil interno (56)estando proporcionado com pelo menos uma saida (62) parapossibilitar que o segundo fluxo de material (M2) sejaalimentado para o funil interno (56) para adentrar umespaço (60) formado entre o funil interno (56) e o funilexterno (58) , um braço de direção configurado em "L" (66)estando fixado no espaço (60) entre os referidos funis (56,- 58) exatamente no exterior da referida saida (62) parafacilitar a construção de um declive (108) de materialacumulado, o declive (108) possuindo uma rampa estandosubstancialmente tangenciai em relação para o rotor (i)para direcionamento do segundo fluxo de material (M2) emdireção da seção de parede de distribuição (74).'
4. Um triturador, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que uma perna horizontal (104)do braço de direção configurado em "L" (66) está apontandona direção rotacional (R) do rotor (1) , de maneira quequalquer poeira (D) entranhada pelo rotor (1) em umadireção possuindo um componente direcionado ascendentemente e um componente estando tangenciai em relação para o rotor(1) irá ser obstruída por uma perna vertical (102) do braçode direção (66).
5. Um triturador, de acordo com as reivindicações 3 ou-4, caracterizado pelo fato de que o funil interno (56) e o funil externo (58) possuem uma configuração poligonal comoobservada a partir de cima.
6. Um triturador, de acordo com quaisquer uma dasreivindicações 2 - 5, caracterizado pelo fato de que osegundo recurso de alimentação adicionalmente compreende, a superfície superior (82) de um anel. (78) fixado para alateral interna da parede (70) do referido alojamento (52)para separar a seção de parede de distribuição (74) apartir da seção de parede de impacto (76) localizada abaixodaquela.
7. Um triturador, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que o segundo recurso dealimentação adicionalmente compreende pelo menos uma placade coletagem vertical (80) se estendendo radialmente comrespeito para o rotor (1), a placa de coletagem (80) estando fixada para a face superior (82) do anel (78) emuma localização de maneira que uma parte do segundo fluxode material (M2) alimentado em direção da seção de paredede distribuição (74) na referida primeira etapa irá seacumular contra a placa de coletagem (80) para formar umdeclive (110) de material, o declive (110) possuindo umarampa estando substancialmente tangencial em relação para orotor (1) para determinar ao segundo fluxo de material (M2)um componente substancialmente tangencial de movimentaçãoem relação para o rotor (1) quando alcançando o caminho doprimeiro fluxo de material (Ml):
8. Um método de .trituração de material, o referidométodo compreendendo as etapas de:- alimentação de. um primeiro fluxo de material (Ml)para ser triturado para. uirç rotor (1) . rotacionando em tornode um eixo geométrico vertical;em referido rotor (1) aceleração do referidoprimeiro fluxo de material (Ml) em direção de uma seção deparede de impacto (76) de um alojamento (52) circundando orotor (1);- alimentação de um segundo fluxo de material (M2)para ser triturado para o caminho do primeiro .fluxo dematerial acelerado (Ml), caracterizado pelo fato de quecompreende a etapa de:- alimentação do segundo fluxo de material (M2) em umadireção possuindo um componente substancialmente tangencialem relação para o rotor (1), de maneira que o segundo fluxode material (M2) irá possuir um componente substancialmentetangencial de movimentação em relação para o rotor (1)quando alcançando o caminho do primeiro fluxo de material(Ml) .
9. üm método, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de que o segundo fluxo de material(M2) é alimentado para o caminho do primeiro fluxo dematerial (Ml) adjacente para a seção de parede de impacto(76) .
10. Um método, de acordo com as reivindicações 8 ou 9,caracterizado pelo fato de que o segundo fluxo de material(M2) é alimentado a partir de uma posição adjacente para oeixo geométrico do rotor (1) em direção de uma parede (70)do alojamento (52) em uma direção possuindo um componentesubstancialmente tangencial em relação para o rotor (1) ..
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