BR112015019143B1

BR112015019143B1 - Processo de operação de um separador para separação da alimentação de material fragmentado, separador, e instalação de moagem para moagem de material fragmentado

Info

Publication number: BR112015019143B1
Application number: BR112015019143-6A
Authority: BR
Inventors: Olaf Hagemeier; Kasten Melies; Matthias Wuwer; Ludger Schulte
Original assignee: Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2014-02-10
Publication date: 2020-09-29
Also published as: DE102013101517A1; CN104994968A; US20160001327A1; CA2900880A1; EP2956249A1; WO2014124899A1; JP2016511690A; CN104994968B; CA2900880C; US10137478B2; MX2015010470A; JP6581508B2; BR112015019143A2

Abstract

processo de operação de um separador para separação da alimentação de material fragmentado, separador, e instalação de moagem para moagem de material fragmentado o processo de acordo com essa invenção para operação de um separador para separar material fragmentado compreende os seguintes passos: rotação de uma gaiola de um rotor, aspiração de ar de separação através de um sistema de condução do ar instalado em torno da gaiola do rotor para uma zona de separação entre a gaiola do rotor e o sistema de condução do ar, e alimentação do material fragmentado à zona de separação, em que na zona de separação estão instalados um ou mais componentes incorporados, de modo que o torque que atua sobre a gaiola do rotor, a uma mesma velocidade, registre um aumento de, pelo menos, 20 % em relação a uma forma de realização sem os componentes incorporados, e/ou em que a distância entre o sistema de condução do ar e a gaiola do rotor seja selecionada de modo a que o torque que atua sobre a gaiola do rotor, a uma mesma velocidade, registre um aumento de, pelo menos, 20 % em relação a uma forma de realização cuja distância em relação ao sistema de condução do ar não exerça qualquer influência no torque da gaiola do rotor.

Description

[001] Essa invenção refere-se a um separador para separar a alimentação de material fragmentado e a um processo para operar um separador.

[002] Nos sistemas de moagem no modo de operação aberto, o material a ser moído é passado uma vez através da instalação de moagem, após o que fica com as propriedades desejadas no que respeita a espessura do produto e a distribuição granulométrica. Através da utilização de separadores poderia se alcançar um aumento significativo na eficiência do sistema de moagem, em que o material a ser moído é conduzido através de um circuito moinho-separador. Nesse caso, o material fresco pode ser alimentado antes ou depois do moinho. Uma moagem excessiva, como aquela que ocorre no modo de operação aberto, é reduzida e as propriedades do produto podem ser mais bem ajustadas. Como moinhos são usados, no setor do cimento e dos minerais, de modo especial, moinhos de esferas, moinhos de rolos verticais e moinhos de rolos horizontais, atritores ou prensas de rolos de alta pressão. Porém, a capacidade de processamento de esses moinhos é limitada, sendo praticamente constante, independentemente do resultado da separação no separador. Assim, quando se usa esse tipo de moinho, só será possível alcançar um aumento da quantidade do material acabado por hora por meio de uma melhoria da separação.

[003] Uma melhor separação faz com que haja uma menor quantidade de material fino (material acabado) no material grosseiro do separador, e que, em assim sendo, a parte recirculada para o moinho seja reduzida, o que faz com que no moinho possa ser processada uma maior percentagem de material fresco.

[004] No passado, os separadores evoluíram de uma separação estática para uma separação por corrente de ar. Ou seja, à corrente de ar e à gravitação foi acrescentada a rotação. De acordo com uma concepção normal é atribuído um sistema de condução do ar a uma gaiola de rotor rotativa de tal modo que entre a gaiola do rotor e o sistema de condução do ar é formada uma zona de separação. A alimentação de material fragmentado a separar é introduzida ou juntamente com a corrente de ar de separação, através do sistema de condução do ar, e/ou de cima, diretamente na zona de separação. A fim de alcançar um fluxo o mais homogêneo possível na zona de separação, foram desenvolvidos os mais diversos sistemas de condução do ar e as mais diversas geometrias de gaiolas do rotor.

[005] Dado que nos setores do cimento e dos minerais o material a separar tem tendência a se aglomerar, foram adotadas medidas adicionais para aumentar a eficiência, as quais desaglomeram o material a separar no separador e/ou o distribuem melhor. Para esse efeito foram previstas, por exemplo, nas formas de realização com uma alimentação de material a ser separado através da tampa do rotor, barras de impacto, como são chamadas, que soltam os aglomerados pelo menos parcialmente. Na patente DE 100 40 293 Al o sistema de condução do ar é constituído por componentes incorporados de distribuição, de modo que o material a ser separado introduzido de cima seja desaglomerado, pelo menos parcialmente, através do contato com os componentes incorporados de distribuição. Outra medida com vista a melhorar da eficiência de separação consiste em aumentar as velocidades periféricas na gaiola do rotor por meio de uma maior velocidade de rotação do rotor. Mas isso só é pode ser realizado em conjunto com uma velocidade de fluxo mais elevada, a fim de preservar as propriedades do produto (de modo especial sua espessura) . Se bem que essa conjugação promova uma melhoria da eficiência de separação, são, no entanto, necessárias velocidades de rotação do rotor mais elevadas e fluxos de volume maiores.

[006] Essa invenção tem, por conseguinte, por objetivo melhorar a eficiência de separação de separadores com uma gaiola de rotor que gira em torno de um eixo de rotor e com um sistema de condução do ar instalado em torno da gaiola do rotor.

[007] O processo de acordo com essa invenção para operação de um separador para separar a alimentação de material fragmentado compreende então os seguintes passos:

[008] - rotação de uma gaiola de um rotor,

[009] aspiração de ar de separação através de um sistema de condução do ar instalado em torno da gaiola do rotor para uma zona de separação entre a gaiola do rotor e o sistema de condução do ar, e

[010] alimentação de material fragmentado à zona de separação,

[011] em que na zona de separação estão instalados um ou mais componentes incorporados, de modo que o torque que atua sobre a gaiola do rotor, a uma mesma velocidade, registre um aumento de, pelo menos, 20 % em relação a uma forma de realização sem os componentes incorporados, e/ou

[012] em que a distância entre o sistema de condução do ar e a gaiola do rotor seja selecionada de modo a que o torque que atua sobre a gaiola do rotor, a uma mesma velocidade, registre um aumento de, pelo menos, 20 % em relação a uma forma de realização cuja distância em relação ao sistema de condução do ar não exerça qualquer influência no torque da gaiola do rotor.

[013] O separador de acordo com essa invenção para separar a alimentação de material fragmentado compreende uma gaiola de rotor que gira em torno de um eixo de rotor e um sistema de condução do ar instalado em torno da gaiola do rotor, em que entre a gaiola do rotor e o sistema de condução do ar é formada uma zona de separação. Na zona de separação estão instalados um ou mais componentes incorporados de tal modo que o torque que atua sobre a gaiola do rotor, a uma mesma velocidade, registre, pelo menos, um aumento de 20 % em relação a uma forma de realização sem componentes incorporados instalados e/ou de tal modo que a distância do sistema de condução do ar em relação à gaiola do rotor seja selecionada de forma que o torque que atua sobre a gaiola do rotor, a uma mesma velocidade, registre, pelo menos, um aumento de 20 % em relação a uma forma de realização com uma distância do sistema de condução do ar que não exerça qualquer influência sobre o torque da gaiola do rotor.

[014] Através da instalação de componentes incorporados na zona de separação e/ou através da redução da distância do sistema de condução do ar em relação à gaiola do rotor obtém-se na zona de separação, pelo menos em determinadas zonas e de forma propositada, um fluxo não homogêneo. Assim, rejeita-se propositadamente o conceito seguido até agora de um fluxo tão homogêneo quanto possível, tendo as experiências subjacentes a essa invenção contribuído para se determinar, de forma surpreendente, que, precisamente em resultado de esse fluxo não homogêneo, se obtém uma separação mais eficaz. Graças a essa medida, o desvio, isso é, a percentagem de material fino que sai do separador juntamente com o material grosseiro, registra uma redução.

[015] Se esse separador for utilizado em uma instalação de moagem de circuito fechado, tem efetivamente de se contar com um torque mais elevado para o desvio reduzido, e, consequentemente, com uma potência propulsora maior do separador, contudo, isso faz com que a quantidade de material grosseiro que é recirculada para o moinho seja correspondentemente menor, de modo que, em vez disso, o moinho fica apto a processar uma maior quantidade de material fresco. A necessidade de energia dos moinhos permanece assim praticamente inalterada perante um processamento de uma maior quantidade de material fresco, pelo que o consumo total de energia do moinho e do separador por tonelada de material fino (material acabado) registra uma redução.

[016] O separador descrito acima, assim como o processo correspondente, também se revelam vantajosos no caso de o separador ter de produzir dois produtos acabados de granulometria diferente, na medida em que o material fino e, por consequência, a percentagem mais valiosa, se acumula em quantidades correspondentemente maiores.

[017] O aumento de eficiência do separador fica a se dever ao fato de que, através dos componentes incorporados instalados na zona de separação ou através do sistema de condução do ar instalado mais próximo à gaiola, se obter uma maior desaglomeração do material a separar. Por outro lado, graças aos componentes incorporados e/ou à zona de separação mais estreita, obtêm-se ainda estreitamentos do fluxo, os quais podem aumentar consideravelmente a energia cinética das partículas do material. Devido às forças de arrastamento da rotação da gaiola do rotor e dos componentes incorporados, o material a separar é submetido várias vezes a uma desaglomeração e novamente a uma separação na gaiola do rotor, fazendo com que as partículas se decomponham e possam ser separadas de uma forma mais eficaz.

[018] Nas reivindicações dependentes são apresentadas outras formas de realização de essa invenção.

[019] A alimentação de material fragmentado a ser separado pode ser alimentada à zona de separação ou juntamente com o ar de separação, através do sistema de condução do ar, e/ou, pelo menos parcialmente, separadamente do ar de separação.

[020] A gaiola do rotor pode ser concebida de modo a ser cilíndrica, com o formato de um cone truncado e/ou com vários níveis. 0 diâmetro maior da gaiola do rotor deverá ser de, pelo menos, 0,5 m, devendo, de preferência, ser de, pelo menos, 1 m. Contudo, também são concebíveis gaiolas de rotor com diâmetros de até 8 m ou mais.

[021] Regra geral, a distância entre o sistema de condução do ar e o rotor deverá ser, de preferência, inferior a 60 mm, e, preferencialmente, < 55 mm, e, a que é dada maior preferência, < 50 mm. 0 aumento do torque condicionado pelos componentes incorporados e/ou pela distância do sistema de condução do ar à gaiola do rotor deverá ser de, de preferência, pelo menos 25 %, em que perante valores de, pelo menos, 30 % ou de, pelo menos, 50 %, se tornam possíveis reduções do desvio maiores. Nas experiências subjacentes a essa invenção também ficou demonstrado que aumentos do torque de, pelo menos, 75 %, ou até de, pelo menos, 100 %, produziam um aumento da eficiência ainda maior.

[022] Segundo outra forma de realização de essa invenção, a distância entre o sistema de condução e/ou os componentes incorporados e a gaiola do rotor pode ser ajustada, de modo a se poder ajustar o sistema especificamente à potência propulsora da gaiola do rotor que é disponibilizada. De acordo com outra versão de essa invenção, o sistema de condução do ar é constituído por diversos defletores (lâminas variáveis e/ou lâminas em arco e/ou lâminas de distribuição e escoamento), em que os componentes incorporados instalados na zona de separação estão fixados a algumas, ou a todos, esses defletores ou lâminas. É igualmente concebível os componentes incorporados serem formados por porções das extremidades de alguns defletores, em que as extremidades se projetam para o interior da zona de separação. Nesse caso, os componentes incorporados podem se prolongar seja ao longo de toda a, seja apenas ao longo de parte da, extensão axial da gaiola do rotor, podendo estar orientados de forma ou a ficarem paralelos, ou a não ficarem paralelos ao eixo do rotor.

[023] Além disso, pode estar previsto a gaiola do rotor dispor de componentes incorporados que se projetam para o interior da zona de separação e que giram simultaneamente à gaiola do rotor para apoiar a produção de um campo de fluxo não homogêneo na zona de separação. De acordo com uma forma de realização preferida de essa invenção, a gaiola do rotor gira em torno de um eixo orientado verticalmente.

[024] Além disso, essa invenção refere-se ainda a uma instalação de moagem e, em particular, a uma instalação de moagem de circuito fechado, para moagem de material granuloso com um moinho e com um separador associado a esse moinho, tal como descrito acima.

[025] Outras formas de realização da invenção serão explicadas em maior detalhe a partir da descrição seguinte e do desenho.

[026] Assim, no desenho pode se ver:

[027] Na fig. 1 uma representação esquemática de um separador com uma alimentação de material separada,

[028] Na fig. 2 uma representação esquemática de um separador com uma alimentação comum de material e de ar de separação,

[029] Na fig. 3 uma representação esquemática de um moinho de rolo vertical com separador integrado,

[030] Na fig. 4 uma representação esquemática de um separador com uma gaiola de rotor com a forma de cone truncado,

[031] Na fig. 5 uma vista em corte do separador transversalmente em relação ao eixo do rotor, de acordo com uma primeira forma de realização,

[032] Na fig. 6 uma vista em corte do separador transversalmente em relação ao eixo do rotor, de acordo com uma segunda forma de realização,

[033] Na fig. 7 uma vista detalhada do separador com um componente incorporado instalado na zona de separação,

[034] Na fig. 8 uma vista lateral esquemática do separador com componentes incorporados,

[035] Na fig. 9 uma vista detalhada do separador com componentes incorporados que são formados por porções da extremidade de alguns dos defletores,

[036] Na fig. 10 uma vista detalhada do separador com um componente que gira simultaneamente à gaiola do rotor,

[037] Na fig. 11 uma representação esquemática de um componente incorporado rotativo para regulação da distância à gaiola do rotor,

[038] Na fig. 12 uma representação esquemática de um componente incorporado deslocável para ajustar a distância à gaiola do rotor,

[039] Na fig. 13 um diagrama que ilustra o torque em função da distância do sistema de condução do ar em relação à gaiola do rotor,

[040] Na fig. 14 um diagrama que ilustra o desvio como uma função do torque,

[041] Na fig. 15 um diagrama de blocos de uma instalação de moagem constituída por moinhos e separadores e

[042] A Fig. 1 mostra um separador 1 com uma gaiola de rotor 3 cilíndrica, que gira em torno de um eixo do rotor 2 e com um sistema de condução do ar 4 instalado em torno da gaiola do rotor, em que entre a gaiola do rotor e o sistema de condução do ar é criada uma zona de separação 5. Na forma de realização ilustrada tem lugar a alimentação de material fragmentado a ser separado 6 através de uma alimentação de material 7 instalada por cima da gaiola do rotor 3, na tampa da gaiola do rotor 3. É alimentado ar de separação 9 através de uma alimentação de ar de separação 8 e do sistema de condução do ar 4 da zona de separação 5.

[043] A alimentação de material fragmentado 6 pela tampa da gaiola do rotor 3 é empurrada para fora pela força centrífuga, caindo aí para baixo, para a zona de separação 5. 0 material grosseiro 6a da alimentação do material fragmentado 6 cai para baixo e para fora, sendo removido através de uma saída para material grosseiro 10, enquanto o material fino 6b é aspirado, juntamente com o ar de separação 9, para o interior da gaiola do rotor 3, de onde é extraído através de uma saída para material fino 11.

[044] Na figura 2 pode se ver um separador 1' de acordo com uma segunda forma de realização, o qual, por sua vez, compreende uma gaiola de rotor 3' que gira em torno de um eixo do rotor vertical 2', e um sistema de condução do ar 4' em torno da gaiola do rotor, em que entre a gaiola do rotor e o sistema de condução do ar é formada uma zona de separação 5'. Nesse caso, o material fragmentado a ser separado 6' é alimentado com o ar de separação 9' através de uma alimentação comum de material e de ar de separação 12', entrando na zona de separação 5' através do sistema de condução do ar 4'. No entanto, também é concebível que uma parte adicional do material fragmentado seja alimentado à zona de separação 5' separado do ar de separação, por exemplo através da tampa da gaiola do rotor 3', tal como pode se ver na figura 1. 0 material grosseiro 6'a que cai para baixo da zona de separação 5', por sua vez, é removido através de uma saída para material grosseiro 10', e o material fino 6'b aspirado juntamente com o ar de separação 9' para o interior da gaiola do rotor, é removido através de uma saída para material fino 11'.

[045] A figura 3 mostra uma forma de realização especial de uma instalação de moagem de circuito fechado com um moinho de rolo vertical 201, que compreende um prato de moagem 202 e rolos de moagem 203 se deslocando sobre esse prato. 0 material a ser triturado é alimentado através de uma alimentação de material 204 por cima do centro do prato de moagem 202. Um separador 101 concebido de acordo com essa invenção está integrado por cima do prato de moagem 2 02 na caixa do moinho. 0 material triturado pelos rolos de moagem 203 sai para fora pela borda do prato de moagem de 202, sendo aí captado por uma corrente de ar de separação que flui de baixo para cima, sendo introduzido no separador 101. 0 separador pode ser concebido, por exemplo, de acordo com uma das formas de realização mostradas nas figuras 1 e 2. 0 material grosseiro do separador 101 volta novamente a ser alimentado ao prato de moagem 202 através da saída para material grosseiro 110, enquanto o ar de separação pode ser desviado, juntamente com o material fino, através da saída para material fino 111.

[046] Na forma de realização que é apresentada na figura 4, um separador 1'' está equipado com uma gaiola de rotor 3' ' , concebida de modo a ter o formato de um cone truncado, a qual, por sua vez, gira em torno de um eixo de rotor vertical 2''. 0 sistema de condução do ar 4' ' foi concebido de forma correspondentemente complementar, de modo que entre a gaiola do rotor 3'' e o sistema de condução do ar 4' ' exista, por sua vez, uma zona de separação 5''. 0 material fragmentado 6'' pode ser alimentado, seja juntamente com o ar de separação 9' ' , e/ou seja separadamente, sendo alimentado diretamente à zona de separação 5''. 0 material grosseiro, por sua vez, é removido por meio de uma saída para material grosseiro 10'' e o material fino é removido através de uma saída para material fino 11''.

[047] Além das versões de separador apresentadas, o âmbito de essa invenção também admite, naturalmente, outras formas de realização, como, por exemplo, uma forma de realização em que a gaiola do rotor tem um formato com vários níveis com seções cilíndricas e/ou com o formato de cones truncados. Se bem que seja dada preferência a um eixo do rotor vertical, em princípio também é concebível um eixo do rotor horizontal.

[048] Nas figuras 5 a 12 são respectivamente usadas para a gaiola do rotor, o sistema de condução do ar e a zona de separação as referências 3, 4 e 5, se bem que as formas de realização também estejam relacionadas com os exemplos de formas de realização que são apresentados nas figuras 2 a 4.

[049] Na vista em corte que é apresentada na figura 5, o sistema de condução do ar 4 é constituído por defletores 40 e a gaiola do rotor 3 está equipada com pás da gaiola do rotor 30. Também nesse caso a zona de separação 5 é novamente formada pelo espaço entre o sistema de condução do ar e a gaiola do rotor. Nesse caso, a distância a entre o sistema de condução do ar 4 e a gaiola do rotor 3 é selecionada de modo a que o torque M que atua sobre a gaiola do rotor, a uma mesma velocidade, registre um aumento de, pelo menos, 20 % em relação a uma forma de realização cuja distância em relação ao sistema de condução do ar não exerça qualquer influência no torque da gaiola do rotor.

[050] Na forma de realização que é mostrada na figura 6, o sistema de condução do ar 4 é formado por defletores curvos 40'. Mais uma vez, a distância a entre o sistema de condução do ar e a gaiola do rotor é selecionada de modo a que o torque M que atua sobre a gaiola do rotor, a uma mesma velocidade, registre um aumento de, pelo menos, 20 % em relação a uma forma de realização cuja distância em relação ao sistema de condução do ar não exerça qualquer influência no torque da gaiola do rotor.

[051] Na zona de separação 5 de acordo com a figura 7, está previsto um componente incorporado 13, em que todos os componentes incorporados 13 existentes na zona de separação 5 estão dispostos de tal modo que o torque que atua sobre a gaiola do rotor, a uma mesma velocidade, volte a registrar um aumento de, pelo menos, 20 % em relação a uma forma de realização sem componentes incorporados. Nesse caso, os componentes incorporados não terão todos necessariamente de estar à mesma distância b da gaiola do rotor 3.

[052] No contexto de essa invenção, também é concebível que o aumento de, pelo menos, 20 % registrado pelo torque seja condicionado tanto pelos componentes incorporados 13 instalados na zona de separação 5, quanto por uma distância a mais reduzida entre o sistema de condução do ar 4 e a gaiola do rotor 3. Os componentes incorporados 13 e/ou o sistema de condução do ar 4 instalado mais próximo à gaiola do rotor 3 fazem com que uma parte aglomerada do material fragmentado 60 seja desaglomerada, pelo menos parcialmente, pelos componentes incorporados 13 e/ou pelo sistema de condução do ar 4, sendo assim tornada possível uma separação mais eficiente. Nesse caso, e perante a direção de rotação 3a indicada para a gaiola do rotor 3, atuam sobre a partícula aglomerada de material fragmentado 60 a força centrífuga 14, a força de arrastamento 15 e a força centrífuga 16, bem como a força gravitacional que faz se sentir no plano do desenho. Dependendo da massa da partícula de material fragmentado, essa partícula será então ou aspirada como material fino para a gaiola do rotor 3, ou extraída para baixo como material grosseiro.

[053] A partir da vista apresentada na figura 8 pode se ver que a gaiola do rotor 3 se prolonga ao longo de uma altura h (expansão axial do rotor de gaiola) na direção do eixo do rotor 2. Os componentes incorporados 13, 17 podem se prolongar seja ao longo de toda a altura h, seja ao longo de uma parte de essa altura. Além disso, é concebível que os componentes incorporados estejam instalados na zona de separação 5 de modo a ficarem paralelos (componente incorporado 13) ou a não ficarem paralelos (componente incorporado 17).

[054] A figura 9 ilustra uma versão em que os componentes incorporados 18 são formados por porções da extremidade de um defletor 42 do sistema de condução do ar. Nesse caso, o componente incorporado 18 projeta-se para o interior da zona de separação 5, em que todos os componentes incorporados e, eventualmente, a distância do sistema de condução do ar dão azo ao aumento de, pelo menos, 20 % do torque M da gaiola do rotor 3. Em princípio, os componentes incorporados podem ser constituídos de forma arbitrária, de modo a exercer o efeito desejado sobre o material fragmentado. Nesse caso é concebível, de modo especial, que na zona de separação 5 estejam instalados componentes incorporados concebidos de forma diferente.

[055] Para a produção de campos de fluxo não homogêneos individuais na zona de separação 5, podem ainda ser previstos componentes 19 que rodem em simultâneo com a gaiola do rotor 3 e que se projetem para o interior da zona de separação 5, os quais, em conjunto com os componentes incorporados 13, dão azo a turbulência no fluxo (figura 10).

[056] De acordo com uma forma de realização particular de essa invenção, os componentes incorporados 20 instalados na zona de separação 5 podem estar instalados de modo a girarem em torno de um eixo de rotação 21, para assim poderem ajustar a distância à gaiola do rotor 3 (figura 11). No entanto, e de acordo com a figura 11, o ajuste da distância de um componente incorporado 22 também pode ser efetuado por meio da deslocação do componente incorporado ao longo da seta dupla 23.

[057] O diagrama apresentado na figura 13 mostra a influência da distância a entre o sistema de condução do ar 4 e o rotor 3 em função do torque M da gaiola do rotor 3 a uma velocidade predeterminada. É evidente que o torque M registra uma redução com o aumento da distância a entre o sistema de condução do ar e a gaiola do rotor e que, a partir de certa distância, o sistema de condução do ar não exerce mais influência sobre o torque. Nesse estado, o torque M na figura 13 é marcado como correspondendo a 100 %. Em essa figura, a área sombreada 24 mostra a zona conhecida do estado da técnica, segundo a qual a distância do sistema de condução do ar em relação à gaiola do rotor é superior a 60 mm.

[058] De acordo com essa invenção, através de uma redução da distância entre o sistema de condução do ar 4 e a gaiola do rotor 3 e/ou por meio da instalação de componentes incorporados na zona de separação 5, a potência do torque M deve ser aumentada até, pelo menos, 12 0 % (zona 25) e, de preferência, até, pelo menos, 150 % (zona 26) . Particularmente preferida é uma zona de mais de 175 %, ou até de mais de 200 %, do torque em relação a uma forma de realização sem componentes incorporados e/ou com uma distância do sistema de condução do ar sem qualquer influência sobre o torque do rotor de gaiola.

[059] No diagrama que é apresentado na figura 14 é visível o efeito de um torque M mais elevado sobre o desvio Tmin, norm- 0 desvio Tmin, norm corresponde ao grau de separação mínimo da curva de separação de um separador. 0 desvio corresponde, em as partículas tendo um tamanho inferior, àquele do corte de separação do separador (consulte a prática corrente da avaliação de Tromp de curvas de separação). Em assim sendo, o desvio equivale, portanto, a uma medida da proporção de material fino que é rejeitada pelo separador, devido à formação de aglomerados com o material grosseiro. Regra geral, para comparação de separadores, o desvio Tmin, norm [%] é normalizado para um fator de circulação de 2 (relação entre a alimentação do separador e o material fino), para anular influências do material bruto e do processo de moagem sobre o valor de desvio. Analisando a curva pode se ver que o desvio Tmin, norm já registra uma redução clara a partir de um torque aumentado em 20 %. Assim, com um separador de acordo com essa invenção pode se reduzir consideravelmente a percentagem de material fino presente no material grosseiro.

[060] A figura 15 mostra uma instalação de moagem com um separador 100 concebido de acordo com um dos exemplos de formas de realização descritos acima, e com um moinho 200. 0 material fragmentado 600 triturado no moinho 200 é alimentado ao separador 100, sendo separado em material grosseiro 600a e em material fino 600b. Com a realização do separador 100 de acordo com essa invenção, a percentagem de material fino presente no material grosseiro 600a registra uma redução clara.

[061] De acordo com uma forma de realização particularmente vantajosa de essa invenção, o separador 100 e o moinho 200 são operados como uma instalação de moagem de circuito fechado, em que o material grosseiro 600a volta a ser devolvido ao moinho 200, onde é submetido a nova trituração juntamente com material fresco 300. Em alternativa, o material fresco também pode ser alimentado ao separador em primeiro lugar. Como moinhos 200 são tidos em consideração, em particular, um moinho de esferas, um moinho de rolo vertical e um moinho de rolo horizontal, atritores ou uma prensa de rolos de alta pressão.

[062] Nas experiências subjacentes à invenção ficou demonstrado que a energia adicional necessária para o separador, mesmo face a um aumento de 100 % do torque da gaiola do rotor, é mais do que compensada pelo maior processamento de material fresco 300 no moinho 200, de modo que, em última análise, o consumo de energia por hora por tonelada de material fino 600b pode ser reduzido. A energia de rotação adicional devida ao aumento do torque da gaiola do rotor levou, de fato, a uma maior energia de separação, no entanto, mesmo assim, a exigência específica de energia de todo o sistema de moagem registra uma redução. De acordo com as investigações levadas a cabo até à data, são concebíveis poupanças de energia de 10 a 20 %, e mesmo superiores.

Claims

1. PROCESSO DE OPERAÇÃO DE UM SEPARADOR (1, 100) PARA SEPARAÇÃO DA ALIMENTAÇÃO DE MATERIAL FRAGMENTADO (6, 600) , caracterizado por compreender: rotação de uma gaiola de rotor rotativa (3) do separador (100); através de um sistema de condução do ar (4) que está em torno e é separado a uma distância da gaiola do rotor (3), aspirando o ar de separação (9) para uma zona de separação (5) formada entre a gaiola do rotor (3) e o sistema de condução do ar (4), cuja zona de separação inclui um ou mais defletores (42) que têm uma orientação, tamanho e forma que geram um campo de fluxo não homogêneo na circunferência da gaiola do rotor (3) que, juntamente com a distância de separação, geram um aumento de torque atuando na referida gaiola do rotor(3) em pelo menos 20% em comparação com uma quantidade de torque atuando sobre a referida gaiola do rotor (3) que resultaria da zona de separação (5) sem defletores (42) dispostos nela e a distância de separação sem influência sobre o torque; e alimentação do material fragmentado (6) à zona de separação (5).

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela referida etapa de alimentação do material fragmentado (6) à zona de separação (5) e a etapa de aspirar o ar de separação (9) para uma zona de separação (5) são ambas executadas juntas através do sistema de condução do ar (4) .

3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela etapa de alimentação incluir alimentar pelo menos uma parte do material fragmentado (6) para a zona de separação (5) separadamente do ar de separação (9) .

4. SEPARADOR, para separar a alimentação de material fragmentado (6), caracterizado por compreender: - uma gaiola do rotor (3) configurada para girar em torno de um eixo de rotor (2); - um sistema de condução do ar (4) disposto em torno da gaiola do rotor (3) que é separado a uma distância da referida gaiola do rotor (3) e define uma zona de separação (5) entre a referida gaiola do rotor (3) e o referido sistema de condução do ar (4), o referido sistema de condução do ar (4) configurado para aspirar ar de separação (9) para a referida zona de separação (5); e - diversos defletores (42) dispostos na referida zona de separação (5) que geram um campo de fluxo não homogêneo na circunferência da gaiola do rotor (3) que, juntamente com a distância de separação entre a referida gaiola do rotor (3) e o referido sistema de condução do ar (4), gerem um aumento de torque atuando na referida gaiola do rotor (3) em pelo menos 20% em comparação a uma quantidade de torque atuando na dita gaiola do rotor (3) que resultaria da zona de separação (5) sem defletores (42) dispostos e a distância de separação sem influência sobre o torque.

5. SEPARADOR, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo diâmetro maior da gaiola do rotor (3) ser de pelo menos 0,5 m.

6. SEPARADOR, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela distância de separação entre o sistema de condução do ar (4) e a gaiola do rotor (3) ser menor que 60 mm.

7. SEPARADOR, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela gaiola do rotor (3), sistema de condução do ar (4) e defletores (42) estarem configurados para permitir um ajuste de pelo menos uma das distâncias de separação entre a referida gaiola do rotor (3) e o sistema de condução do ar (4) ou uma distância de separação entre os referidos defletores (42) e a referida gaiola do rotor (3) .

8. SEPARADOR, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo sistema de condução do ar (4) compreender uma pluralidade de placas de guia (40, 40', 42) e em que os referidos defletores (42) são acoplados a pelo menos uma parte das referidas placas de guia (40,40',42).

9. SEPARADOR, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo sistema de condução do ar (4) compreender uma pluralidade de placas de guia (40,40', 42) e em que os referidos defletores (42) serem formados pelas extremidades de pelo menos uma parte das referidas placas de guia (40,40',42), onde as referidas extremidades se projetam na referida zona de separação (5) .

10. SEPARADOR, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelos defletores (42) não estarem orientados paralelamente ao referido eixo do rotor (2).

11. SEPARADOR, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelos referidos defletores (42) se estenderem por pelo menos uma parte de uma extensão axial da referida gaiola do rotor (3).

12. SEPARADOR, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela gaiola do rotor (3) incluir ainda componentes adicionais que se projetam na referida zona de separação (5) e que giram simultaneamente à gaiola do rotor (3) para gerar um campo de fluxo não homogêneo na referida zona de separação (5) .

13. SEPARADOR, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela gaiola do rotor (3) ser configurada para girar em torno de um eixo (2) orientado essencialmente verticalmente.

14. SEPARADOR, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela gaiola do rotor (3) ter um formato cilindrico, de um cone truncado ou de degraus.

15. SEPARADOR, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por compreender ainda: - uma alimentação de ar de separação (8) configurada para aspirar ar de separação (8) para a referida zona de separação (5); - uma alimentação de material (7) em comunicação operacional com a gaiola do rotor (3) e configurada para alimentar o material a ser separado na zona de separação (5) ; - uma saida de material grosseiro (10) em comunicação operacional com a gaiola do rotor (3) e configurada para canalizar material grosseiro (10) separado para fora do referido separador; e uma saida de material fino (11) em comunicação operacional com a gaiola do rotor (3) e configurada para canalizar o material fino (11) separado para fora do separador, separadamente do referido material grosso (10).

16. INSTALAÇÃO DE MOAGEM PARA MOAGEM DE MATERIAL FRAGMENTADO (6), caracterizada por compreender: - um moinho (200); - o separador (100) da reivindicação 4 em comunicação operacional com o referido moinho (200)