BR102019002597B1 - Tela modular para classificação cúbica e lamelar em peneiras vibratórias e sistema de vibração independente - Google Patents

Abstract

Para aumentar a aceleração de lançamento das partículas em peneiras vibratórias, evitando que o material pegajoso se prenda nas telas e que o material de tamanho nearsize possa ser classificado sem prender-se entre as tramas, além de proporcionar a desagregação dos finos das partículas mais grossas. Para tanto, uma tela com duas configurações, uma para classificação cúbica, final, e uma para classificação lamelar, de alívio, tem sua trama formada por hastes independentes e parcialmente soltas, o que permite sua movimentação independente quando da vibração da peneira à qual encontra-se fixada, melhorando a estratificação do produto e, consequentemente, sua classificação.

Description

[001] Refere-se o presente relatório descritivo, a um pedido de patente de invenção de uma tela modular, em duas configurações distintas, para equipamentos de peneiramento vibratórios, podendo ser utilizada para a classificação de qualquer material a granel principalmente na indústria de mineração, reciclagens, fertilizantes dentre outras, onde o processamento do produto a ser classificado seja crítico, ou seja, quando o mesmo for muito pegajoso em função da sua composição mineralógica, umidade e curva granulométrica.

[002] Sua malha formada por hastes “soltas” permite uma movimentação independente destas, de acordo com a vibração da peneira, proporcionando assim um aumento na aceleração de lançamento do material peneirado e, consequentemente, uma melhor classificação.

Estado da técnica

[003] Como é de conhecimento de profissionais da área, o peneiramento é o processo de separação de um material granular não coeso em duas ou mais diferentes classes de tamanho e partículas, mediante uma ou mais superfícies vazadas com aberturas de dimensões definidas. Essa classificação por tamanho, portanto, é feita, por barreira mecânica, as quais são constituídas pelos fios da malha de uma placa ou tela.

[004] Industrialmente, define-se o peneiramento como sendo o processo de classificação de um material granular pelo tamanho das partículas em duas ou mais frações, mediante uma ou mais superfícies perfuradas - ou telas.

[005] A classificação, preparação dos minerais, significa a separação em função dos tamanhos, ou seja, a separação dos fragmentos ou partículas em classes (valores discretos), cada classe compreendendo os tamanhos que estejam entre dois limites definidos. Assim, seus tamanhos podem ser classificados como: “oversize”, sendo estes o material retido, ou seja, a classe de partículas cujos tamanhos são maiores que a abertura da malha; “undersize” sendo estes o material passante, ou seja, a fração de material constituída por partículas de dimensões inferiores à malha ou abertura do peneiramento e; “nearsize”, sendo estes a fração de material constituída por partículas de tamanho igual ou muito próximo ao da malha ou abertura do peneiramento.

[006] Ainda, são conhecidas as peneiras vibratórias, as quais são responsáveis por recuperar os produtos e capazes de separá-los em até cinco frações, aumentando assim a precisão e eficiência do peneiramento, destinando-se principalmente às aplicações de separação intermediária e final em peneiramento a seco ou em via úmida. Os formatos de uma peneira vibratória variam bastante e seu tamanho varia de acordo com a capacidade, corte de classificação e as dimensões dos materiais que serão trabalhados, recebendo diferentes tipos de tela para os diferentes tipos de material.

[007] São encontrados no mercado, atualmente, vários tipos de telas, sendo elas em aço, poliuretano, borracha ou híbridas, para a utilização no processamento em peneiras vibratórias no setor de mineração. Apesar de apresentarem excelente desempenho em aplicações a úmido e a seco, em determinados materiais, como os hidratados onde a aplicação é em sua umidade natural, esse desempenho é prejudicado, reduzindo o rendimento do processo de peneiramento onde o material a ser peneirado fica pegajoso e gruda na malha da tela obstruindo-as e prejudicando a passagem do material por seus furos. Dessa forma, o processo de peneiramento deve ser parado e o operador do equipamento deve efetuar a limpeza da tela, tornando o processo menos eficaz e moroso.

[008] Na figura 1 dos desenhos anexos, a título exemplificativo, foi retirada uma imagem do documento MU7701590-8, intitulado “Disposição introduzida nos meios de fixação de componentes modulares formadores de peneiras para o setor de mineração”, o qual mostra placas de peneiras modulares instaladas no suporte das peneiras vibratórias. Como se pode observar, são pleiteados diferentes módulos na forma de placas, algumas vazadas por pluralidade de furos “cônicos”, além de perfis em “U”, estrutura inferior e outros componentes estruturais para a montagem da estrutura da peneira.

[009] Assim como se pode observar no invento descrito acima, as telas encontradas no mercado nos dias de hoje, principalmente com a tendência atual de retirar a injeção de água nas peneiras vibratórias utilizadas no processamento de minério de ferro, a maior parte do processamento dos minérios são feitos sem a injeção da água, ou seja, em sua umidade natural. Como exemplo, as minas localizadas na região amazônica, onde na estação chuvosa a umidade natural do minério de ferro chega a mais de 10%, têm se uma grande proporção de finos (abaixo de 150 microns) tornando o material extremamente pegajoso (coesivo), impossibilitando a sua classificação nas peneiras vibratórias. Devido a sua grande superfície específica, os finos agregam-se e grudam nos grãos maiores (oversize), fazendo com que as telas apresentem baixo desempenho.

Objetivo da Patente

[010] Com o objetivo de solucionar os problemas acima descritos e devido à falta de alternativas atualmente, o inventor desenvolveu uma tela modular para classificação cúbica ou lamelar que aumenta a aceleração de lançamento das partículas de minério (ou outras) sobre a mesma em pelo menos 500%, evitando, dessa forma, que o material pegajoso se prenda nas telas e possibilitando que o material de tamanho “nearsize” possa ser classificado sem emperrar entre as tramas, além de provocar a desagregação do material muito fino (menor que 150 microns) do material mais granulado (grosso), evitando, portanto, que operador tenha que parar o processo de peneiramento para limpeza das telas, aumentando assim eficazmente o desempenho da produção.

[011] Para serem instaladas em peneiras vibratórias, a partir de encaixe inferior, as telas apresentam uma condição dinâmica própria e maior que a condição dinâmica da peneira vibratória graças a sua configuração, a qual é dividida por hastes independentes e parcialmente soltas, o que proporciona movimentação independente, melhorando a estratificação do produto e, consequentemente, sua classificação.

[012] Explicado superficialmente, passa a tela a ser mais bem detalhada através dos desenhos anexos.

[013] A figura 1, como dito anteriormente, foi extraída do documento MU7701590-8, representando, portanto, o estado da técnica.

[014] As figuras de 2 a 8 abaixo relacionadas representam a tela em suas duas configurações, motivos deste presente pedido de patente:

[015] Figura 2 - vista em perspectiva superior da tela em sua configuração para classificação cúbica, cujas hastes dotadas de segmentos perpendiculares formam a trama e suas aberturas, como mostra a vista superior de seu detalhe ampliado A, mostrando também que suas extremidades são livres, destacadas do corpo da tela;

[016] Figura 3 - vista em perspectiva inferior da tela em sua configuração para classificação cúbica, mostrando os recortes passantes inferiores, configurando encaixes fêmea para peneiras vibratórias;

[017] Figura 4 - vista em perspectiva superior da tela em sua configuração para classificação lamelar, cujas hastes dispostas em espaçamento uniforme formam a trama e suas aberturas e cujas extremidades livres ultrapassam a borda superior de sua parede interna;

[018] Figura 5 - vista em perspectiva inferior da tela em sua configuração para classificação lamelar, mostrando os recortes passantes inferiores, configurando encaixes fêmea para peneiras vibratórias;

[019] Figura 6 - vista em perspectiva de uma peneira vibratória onde foram instaladas as telas (neste caso, as telas de configuração para classificação cúbica) por seus encaixes fêmea inferiores;

[020] Figura 7 - vista em perspectiva superior da tela de configuração para classificação lamelar, em cujo detalhe B é destacada a face interna traseira de onde estendem-se as hastes e a sequência dos detalhes C e D destacam a extremidade oposta das hastes, soltas, movimentando-se independentemente da tela, em vibração própria provocada pela vibração da peneira;

[021] Figura 8 - vista em perspectiva superior da tela de configuração para classificação cúbica, em cujo detalhe E é destacada a face interna traseira de onde estendem-se as hastes. A sequência dos detalhes F e G destacam a extremidade oposta das hastes, soltas, movimentando-se independentemente da tela, em vibração própria provocada pela vibração da peneira.

[022] De acordo com as figuras anexas, a “TELA MODULAR PARA CLASSIFICAÇÃO CÚBICA E LAMELAR EM PENEIRAS VIBRATÓRIAS E SISTEMA DE VIBRAÇÃO INDEPENDENTE”, objeto desse presente pedido de patente de invenção constitui-se, como mostram as figuras 2 e 3, de uma tela para classificação cúbica (1), formada por corpo quadrangular (2), esse dotado de par de recortes passantes inferiores, formando encaixes fêmea (3) e em configuração de moldura, ou seja, centralmente vazado, de cuja face interna traseira (4) estende-se uma grade formada por padrão de hastes (5) estendidas longitudinalmente, paralelas e equidistantes entre si, até próximo à face oposta, frontal (6), sem tocá-la, sendo o corpo de ditas hastes (5) interrompido por uma série de segmentos perpendiculares (7) em distanciamento uniforme, em comprimento tal que cada segmento perpendicular (7) não toque o segmento perpendicular (7) da haste seguinte ou as faces internas laterais (8) do corpo quadrangular (2). Os espaços entre o padrão de hastes (5) e segmentos perpendiculares (7) formam as aberturas (9) da grade de classificação. Também fazendo parte do invento, como mostram as figuras 4 e 5, uma segunda tela para classificação, porém lamelar (10), igualmente formada por corpo quadrangular (1 1) dotado de par de recortes passantes inferiores, formando encaixes fêmea (3) e em configuração de moldura, ou seja, centralmente vazado, estende a partir de sua face interna traseira (12) uma grade formada por padrão de hastes (13) de face superior retilínea (14), paralelas e equidistantes entre si, estendidas longitudinalmente e em ângulo, passando superiormente a face oposta, frontal (15), até apoiarem-se em sua borda, acima da face superior do corpo quadrangular (1 1). Os espaços entre o padrão de hastes (13) formam as aberturas (9) da grade.

[023] Ambas as telas (1 e 10) são fabricadas em poliuretano (PU) sustentado por armação interna metálica.

[024] Assim constituídas, as telas cúbica (1) e lamelar (10) serão encaixadas em várias unidades nos perfis de sustentação da peneira vibratória (P) a ser utilizada, como mostra a figura 6, através de seus encaixes fêmeas (3) inferiores, fixando-se unidas para formar uma espécie de esteira, como é comumente feito em sistemas tradicionais de peneiras vibratórias (P). O tipo de tela (para classificação cúbica (1) ou lamelar (10)) a ser instalada em cada deck da peneira (P) é decidido pelo instalador, dependendo da melhor utilização. De modo geral, a tela lamelar (10) irá no deck superior da peneira (P), como uma tela de alívio para o primeiro contato e separação primária do material, e a tela cúbica (1) irá no deck inferior (ou intermediário) da peneira (P) para classificação final do material.

[025] Assim, ao ser ligado o equipamento e despejado o material em cima da tela lamelar (10), por exemplo, com a movimentação da peneira vibratória (P), suas hastes (13), por serem estendidas a partir da face interna traseira (12) e terem suas extremidades opostas livres, soltas, iniciam um movimento vibratório independente, proporcionalmente de acordo com a amplitude de vibração da peneira (P) em uma condição dinâmica própria e no mínimo cinco vezes maior que a dessa última, como mostra a figura 7. O mesmo ocorre com a tela cúbica (1), como mostra a figura 8, cujas hastes (5) estendidas a partir de sua face interna traseira (4) e, portanto, tendo as extremidades opostas soltas, livres, adquirem um movimento vibratório independente e em condição dinâmica maior que a da peneira (P).

[026] Portanto, conforme o material é lançado na peneira vibratória (P), as hastes (5 e 13) de suas telas (1 e 10) amplificam a condição dinâmica geral do peneiramento, aumentando a aceleração de lançamento do material e possibilitando uma boa performance, principalmente no peneiramento de material crítico, ou seja, material com maior umidade e proporção de finos (menores que 150 microns), proporcionando também melhor estratificação no leito, de modo que as partículas maiores posicionem-se por cima e, consequentemente, as menores por baixo. A vibração independente das hastes (5 e 13) das telas (1 e 10) ainda faz com que as partículas do tipo “nearsize”, ou seja, de tamanho similar ou muito próximo ao das aberturas (9) não fiquem presas nessas últimas, além de provocar a soltura ou desagregação dos finos das partículas mais grossas, evitando portanto o entupimento, conferindo uma classificação muito mais precisa do material, diminuindo a frequência de pausa do processamento para limpeza e desentupimento das telas, aumentando, consequentemente, a performance do peneiramento.

Claims (4)

1)“TELA MODULAR PARA CLASSIFICAÇÃO CÚBICA EM PENEIRAS VIBRATÓRIAS”, uma tela para classificação cúbica (1), formada por corpo quadrangular (2) dotado de par de recortes passantes inferiores, formando encaixes fêmea (3) e em configuração de moldura, ou seja, centralmente vazado, de cuja face interna traseira (4) estende-se uma grade, caracterizada por esta ser formada por padrão de hastes (5) estendidas longitudinalmente, paralelas e equidistantes entre si, até próximo à face oposta, frontal (6), sem tocá-la, sendo o corpo de cada haste (5) interrompido por uma série de segmentos perpendiculares (7) em distanciamento uniforme, em comprimento tal que cada segmento perpendicular (7) não toque o segmento perpendicular (7) da haste seguinte ou as faces internas laterais (8) do corpo quadrangular (2), onde os espaços entre o padrão de hastes (5) e segmentos perpendiculares (7) formam as aberturas (9) da grade;

2)“TELA MODULAR PARA CLASSIFICAÇÃO LAMELAR EM PENEIRAS VIBRATÓRIAS”, onde uma segunda configuração da tela de classificação, porém lamelar (10), igualmente formada por corpo quadrangular (11) dotado de par de recortes passantes inferiores, formando encaixes fêmea (3) e em configuração de moldura, ou seja, centralmente vazado, estendendo a partir de sua face interna traseira (12) uma grade caracterizada por esta ser formada por padrão de hastes (13) de face superior retilínea (14), paralelas e equidistantes entre si, estendidas longitudinalmente e em ângulo, passando superiormente a face oposta, frontal (15), do corpo (11) até apoiarem-se em sua borda superior, onde os espaços entre o padrão de hastes (13) formam as aberturas (9) da grade;

3)“TELA MODULAR” para classificação cúbica ou lamelar em peneiras vibratórias”, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por ambas as telas (1 e 10) serem fabricadas em poliuretano (PU) sustentado por armação interna metálica; e

4)“SISTEMA DE VIBRAÇÃO INDEPENDENTE”, de acordo com as telas (1) e (10) definidas nas reivindicações 1 e 2 respectivamente, onde várias unidades de tela para classificação cúbica (1) ou lamelar (10) serão encaixadas nos perfis de sustentação dos decks de uma peneira vibratória (P) através de seus encaixes fêmea (3) inferiores, caracterizado por, ao ligar o equipamento (P), sua vibração fazer vibrar as hastes (5) ou (13) da respectiva tela para classificação cúbica (1) ou lamelar (10) em movimento independente e em condição dinâmica própria e maior que a da peneira vibratória (P).