BR112020007320A2

BR112020007320A2 - ferramenta de golpe para uso em uma fresa de cominuição.

Info

Publication number: BR112020007320A2
Application number: BR112020007320-2A
Authority: BR
Inventors: Peter Robert Bush; Jonee Christine Paredes Zunega; Bernd Heinrich Ries; Habib Saridikmen
Original assignee: Element Six (Uk) Limited; Element Six Gmbh
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-09-29
Also published as: AU2021277741A1; RU2766588C2; CA3078870A1; GB201820778D0; CL2020001592A1; RU2020124158A3; AU2018390895A1; EP3727696A1; US20200238292A1; US20230055459A1; RU2020124158A; PE20201037A1; GB201721690D0; CN111867733A; WO2019122093A1; CA3078870C; GB2571186A

Abstract

A presente invenção se refere a uma ferramenta de golpe para uso em uma fresa de cominuição de alta velocidade vetorial de energia de alto impacto. A ferramenta compreende um corpo alongado fixável em uma primeira extremidade à fresa de cominuição e que compreende um elemento resistente a desgaste para aprimorar a resistência a desgaste da ferramenta de golpe. O elemento resistente a desgaste compreende uma pluralidade de unidade individuais.

Description

FERRAMENTA DE GOLPE PARA USO EM UMA FRESA DE COMINUIÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente descrição refere-se a uma ferramenta de golpe para uso em uma fresa de cominuição de alta velocidade vetorial de energia de alto impacto. Tal fresa é usada tipicamente para esmagar pedras e minerais extraídos de minas.

FUNDAMENTOS

[002] Semelhantemente a Rolos de Trituração de Alta Pressão (HPGR), fresas de cominuição são uma dentre várias maneiras empregadas para pulverizar pedras e minerais. Formações pedrosas entram na fresa através de uma entrada de material e saem da fresa através da saída de material. À medida que as formações rochosas passam através da fresa, as mesmas encontram rotores e/ou estatores que operam para reduzir o diâmetro eficaz das formações. Muitas incluem dentes pontiagudos projetados para golpear e fraturar as pedras incidentes, desse modo, reduzindo o tamanho de partícula de um grau para outro. As pás dos rotores são submetidas a grandes forças e, consequentemente, a desgaste intenso e defeitos, tais como lascas de borda.

[003] Por exemplo, o documento nº EP 2 851 122B1 descreve um dispositivo de cominuição para pulverizar mecanicamente conglomerados de materiais de densidade e/ou consistência variável. O dispositivo compreende uma câmara de cominuição cilíndrica que contém uma pilha vertical de ferramentas de golpe giratórias. A entrada de material está localizada no topo da câmara, e a saída de material localizada no fundo da câmara. Os conglomerados passam através da câmara de cominuição primariamente sob gravidade, percorrendo da entrada de material até a saída de material e impactando as ferramentas de golpe no caminho.

[004] Quando cada de golpe sofre desgaste e/ou defeitos extensos,

isso provoca, muitas vezes, uma falha catastrófica que pode, por sua vez, danificar outras ferramentas de golpe dentro da fresa. A operação da fresa precisa ser interrompida, e cada ferramenta de golpe precisa substituída.

SUMÁRIO

[005] É um objetivo da invenção prover ferramentas de golpe para tal fresa de cominuição com resistência a desgaste e resistência à fratura aprimoradas, desse modo, estendo a vida operacional e eficiência operacional da fresa.

[006] Em um aspecto da invenção, é provida uma ferramenta de golpe para uso em uma fresa de cominuição de alta velocidade vetorial de energia de alto impacto, sendo que a dita ferramenta compreende um corpo alongado fixável em uma primeira extremidade à fresa de cominuição e compreende adicionalmente um elemento resistente a desgaste para aprimorar a resistência a desgaste da ferramenta de golpe, sendo que o elemento resistente a desgaste compreende uma pluralidade de unidade individuais.

[007] O elemento resistente a desgaste pode se estender de uma segunda extremidade, oposta à primeira extremidade, em direção à primeira extremidade por, no máximo, 90% da extensão longitudinal da ferramenta de golpe.

[008] O elemento resistente a desgaste pode ser disposto para abranger uma borda dianteira da ferramenta de golpe.

[009] O elemento resistente a desgaste pode compreender uma série de dentes de desgaste dispostos em uma configuração lado a lado.

[0010] O elemento resistente a desgaste pode ser disposto sobre ou em uma primeira superfície da ferramenta de golpe.

[0011] O elemento resistente a desgaste pode ser disposto sobre em uma primeira e segunda superfícies adjacentes da ferramenta de golpe.

[0012] De modo opcional, o elemento resistente a desgaste compreende uma pluralidade de projeções que se estendem para fora da superfície ou de cada superfície da ferramenta de golpe.

[0013] De modo opcional, as projeções são insertos assentados em reentrâncias conformadas correspondentemente providas na superfície ou em cada superfície.

[0014] De preferência, os insertos têm um perfil arredondado na superfície ou em cada superfície da superfície ou ferramenta de golpe ou acima da mesma.

[0015] As projeções podem estar dispostas em um arranjo regular na superfície ou em cada superfície.

[0016] As projeções podem ser configuradas de modo que sejam empacotadas mais estreitamente mais próximo da segunda extremidade.

[0017] De modo opcional, a ferramenta de golpe compreende adicionalmente nervuras alongadas que se estendem para fora de uma superfície da ferramenta de golpe.

[0018] O elemento resistente a desgaste pode compreender uma série de placas dispostas em uma configuração lado a lado, fixadas à superfície ou a cada superfície da ferramenta de golpe.

[0019] De modo opcional, o elemento resistente a desgaste compreende material de diamante policristalino (PCD).

[0020] De preferência, o elemento resistente a desgaste compreende material(is) de carbeto cimentado.

[0021] Em um aspecto adiciona da invenção, é provida uma ferramenta de golpe para uso em uma fresa de cominuição de alta velocidade escalar, sendo que a dita ferramenta é compreende um corpo alongado fixável em uma primeira extremidade à fresa de cominuição de alta velocidade escalar e compreende adicionalmente um elemento resistente a desgaste para aprimorar a resistência a desgaste da ferramenta de golpe, o elemento resistente a desgaste compreende uma camada resistente a desgaste que se estende parcialmente por todo o corpo para formar um revestimento duro.

[0022] A camada resistente a desgaste pode ter uma espessura de camada variável predefinida que cobre duas ou mais zonas distintas do corpo.

[0023] De modo opcional, o elemento resistente a desgaste compreende material de diamante policristalino (PCD).

[0024] De preferência, o elemento resistente a desgaste compreende material(is) de carbeto cimentado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0025] A invenção será descrita agora mais particularmente, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos nos quais: a Figura | ilustra uma vista em perspectiva de um eixo de rotor de técnica anterior e ferramentas de golpe; a Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade de uma ferramenta de golpe; a Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de uma segunda modalidade de uma ferramenta de golpe; a Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva de uma terceira modalidade de uma ferramenta de golpe; a Figura 5 ilustra uma vista em perspectiva de uma quarta modalidade de uma ferramenta de golpe; a Figura 6 ilustra uma vista em perspectiva de uma quinta modalidade de uma ferramenta de golpe; a Figura 7 ilustra uma vista em perspectiva de uma sexta modalidade de uma ferramenta de golpe; a Figura 8 ilustra uma vista em perspectiva de uma sétima modalidade de uma ferramenta de golpe; a Figura 9 ilustra a vista em perspectiva de uma oitava modalidade de uma ferramenta de golpe; a Figura 10 ilustra uma vista em perspectiva explodida da oitava modalidade de uma ferramenta de golpe; e a Figura 11 ilustra uma vista em perspectiva de uma nona modalidade de uma ferramenta de golpe.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0026] A Figura | ilustra um eixo de rotor de técnica anterior 10 e uma pluralidade de ferramentas de golpe 12, conforme descrito no documento nº EP 2 581 122 BI. As ferramentas de golpe 12 são montadas em torno do eixo de rotor 10 de modo que sejam giratórias em torno de um eixo geométrico de rotação que se estende através do eixo de rotor 10. As velocidades escalares do rotor estão tipicamente na ordem de 800 a 1.500 revoluções por minuto. O eixo de rotor 10 está alojado dentro de uma câmara de cominuição cilíndrica (não mostrada) de uma fresa de cominuição de alta velocidade escalar. A fresa de cominuição é normalmente usada para liberar partículas de metal valioso e compostos de substância mineral integrados em escórias de resíduo térmico e minérios. O material inicial exemplificativo a ser degradado ou desaglomerado é pedra de basalto com comprimento na ordem de 300 mm e pedras de minério de ferro com comprimento na ordem de 150 mm.

[0027] A câmara de cominuição tem uma entrada de material e saída de material. O eixo de rotor 10 está disposto verticalmente e as formações ou conglomeradores de material a ser degrado ou separado são alimentados no topo da câmara de cominuição por meio da entrada de material. As múltiplas seções 14a, 14b, 14c são providas axialmente ao longo do comprimento do eixo de rotor 10. Cada seção l4a, 14b, 4c contém uma pluralidade de ferramentas de golpe 12 que servem ao propósito de romper o material com o qual a câmara de cominuição foi alimentada. As velocidades escalares de impacto superiores a 200 metros por segundo podem ser alcançadas. À presente invenção se refere apenas às ferramentas de golpe 12.

[0028] Referindo-se à Figura 2, uma primeira modalidade de uma ferramenta de golpe em conformidade com a invenção, é indicada de modo geral em 16. A ferramenta de golpe 16 compreende um corpo alongado 18 fixável a uma primeira extremidade 20 ao eixo de rotor 10 da fresa de cominuição de alta velocidade vetorial de energia de alto impacto e que compreende adicionalmente um elemento resistente a desgaste, sendo que o elemento resistente a desgaste compreende uma pluralidade de unidade individuais.

[0029] À maneira em que o corpo 18 se fixa ou se conecta à fresa de cominuição não é relevante para invenção e, portanto, qualquer forma de conexão, junta ou fixação entre os mesmos é válida.

[0030] A configuração da ferramenta de golpe 16 é direcional no sentido que não tem simetria axial com relação ao eixo de rotor 10. À ferramenta de golpe 16 compreende um lado dianteiro 22 e um lado traseiro 24, definido com relação à direção destinada de rotação em torno do eixo de rotor 10 em uso.

[0031] Nessa modalidade, a ferramenta de golpe 16 é um cuboide e geralmente retangular em corte transversal lateral. No entanto, outros formatos ou formas de corte transversal também são previstos, por exemplo, a ferramenta de golpe 16 pode ser geralmente cilíndrica e, portanto, circular no corte transversal lateral. Alternativamente, a ferramenta de golpe 16 pode ser um prisma triangular, com um corte transversal lateral triangular. Alternativamente, a ferramenta de golpe 16 pode ser um prisma pentagonal, com um corte transversal lateral pentagonal. Alternativamente, a ferramenta de golpe 16 pode ser um prisma hexagonal, com um corte transversal lateral hexagonal. Formatos 3D não regulares também são possíveis. Claramente, as superfícies podem ser planas ou arqueadas.

[0032] O corpo 18 da ferramenta de golpe 16 inclui um substrato 25 que nessa modalidade é aço. O aço pode ser cementado. Os outros materiais, diferentes ou além do aço, podem ser usados. Metais ferrosos e não ferrosos podem ser usados. Por exemplo, o corpo 18 pode compreender diamante impregnado em uma matriz de metal.

[0033] O corpo 18 pode ser monolítico ou pode, alternativamente, inclui uma camada protetora ou um invólucro duro sobre um núcleo de um material diferente. De preferência, o material usado para o primeiro material de núcleo tem uma tenacidade contra fratura superior ao segundo material externo (isto é, camada protetora), ao passo que o segundo material tem uma dureza e resistência a desgaste mais altas que o primeiro material. No entanto, visto que a ferramenta de golpe 16 inclui o elemento resistente a desgaste, a situação contrária também é possível, embora não preferencial; o segundo material tem uma tenacidade contra fratura superior do primeiro material, e o primeiro material tem uma resistência a desgaste mais alta que o segundo material.

[0034] Um corpo de ferramenta de golpe 18 compreende duas porções de corpo em conjunto, uma primeira porção de corpo l18a que é substancialmente crônica (com um ápice arredondado) em vista plana e uma segunda porção de corpo 18b que é retangular em vista plana. O segundo corpo de porção 18b é de maneira circunferencial (isto é, lateralmente) mais estreito que a primeira porção de corpo 18a de modo que haja um único ressalto escalonado 26 na transição entre a primeira e segunda porções de corpo l18a, 18b. O ressalto escalonado 26 está apenas presente no lado dianteiro 22 da ferramenta de golpe 16 por motivos que ficarão evidentes. No lado traseiro 24, a ferramenta de golpe 16 se afunila lateralmente para dentro de um ponto A, logo além da transição entre a primeira e segunda porções de corpo 18a, 18b.

[0035] Um furo passante 28 está localizado na primeira porção de corpo 18a, na primeira extremidade 20, a fim de possibilitar que a ferramenta de golpe 16 seja montada no eixo de rotor 10 com o uso de meios convencionais. Isso pode incluir, por exemplo, uma conexão de articulação mecânica.

[0036] Nessa modalidade, o elemento resistente a desgaste é provido por uma pluralidade de dentes de desgaste 30 dispostos em uma configuração lado a lado ao longo do lado dianteiro 22 da ferramenta de golpe 16. O posicionamento dos dentes de desgaste 30 ao longo do lado dianteiro protege a ferramenta de golpe onde a taxa a de desgaste de material é a mais alta. Os dentes de desgaste 30 se estende de uma segunda extremidade oposta 32 da ferramenta de golpe 16 em direção à primeira extremidade 20 até aproximadamente o meio do caminho ao longo da extensão longitudinal da ferramenta de golpe 16.

[0037] Seis dentes de desgaste 30 são providos nesse exemplo, porém mais ou menos podem ser usados. O número de dentes de desgaste 30 e sua extensão física ao longo do comprimento da ferramenta de golpe 16 depende da marca de desgaste antecipada ou danos causados pelos conglomerados incidentes e podem ser modificados correspondentemente.

[0038] Cada dente 30 se fixa a um corpo 18 da ferramenta de golpe 16 com uma disposição de casamento. Nessa modalidade, os dentes 30 são unidos ao corpo 18 com o uso de solda. Alternativamente, os dentes de desgaste 30 podem ser montados de maneira removível no corpo para facilitar substituição.

[0039] Cada dente 30 é um bloco geralmente cúbico com bordas dianteiras com filete 34. O primeiro dente na fileira fica em contiguidade com o ressalto escalonado 26 entre a primeira e segunda porções de corpo 18a, 18b. O último dente na fileira, mais próxima da segunda extremidade 32 é adicionalmente curvada para dentro em direção à primeira extremidade 20. O último dente tem uma borda externa com filete 36 para complementar as bordas dianteiras com filete. Os dentes de desgaste 30 são deslocados radialmente para dentro com relação ao lado dianteiro 22 de modo que não se projetem além da segunda porção de corpo 18b na direção de rotação.

[0040] As bordas com filete ou chanfradas aliviam o estresse nas regiões críticas onde as mesmas impactam os materiais pedrosos, desse modo, impedindo ou pelo menos limitando a fratura da ferramenta de golpe 16. Em vez de usar cantos arredondados, uma superfície hemisférica no lado dianteiro também funciona bem.

[0041] Cada dente 30 compreende material resistente a desgaste, tal como carbeto cimentado (por exemplo, carbeto de tungstênio cimentado), material de diamante policristalino (PCD), nitreto de boro cúbico (cBN), nitreto de boro cúbico policristalino (PCBN) ou cerâmica.

[0042] Uma pluralidade de nervuras protetoras alongadas 38 se projeta para fora de uma superfície plana superior 40 da ferramenta de golpe. Essas nervuras 38 funcionam para proteger o corpo de ferramenta de golpe

18. Seis nervuras 38 estão dispostas em paralelo e se estendem da segunda extremidade 32 para a interface artificial entre a primeira e segunda porções de corpo 18a, 18b.

[0043] Mais ou menos nervuras 38 podem ser usadas, de preferência. De modo opcional, as nervuras podem se estender ao longo do corpo de ferramenta de golpe 18.

[0044] As nervuras 38 compreendem um material carbeto de baixo ponto de fusão (LMC) caracterizado por sua base de ferro. Os materiais exemplificativos são descritos no documento nº U.S. 8.968.834, U.S.

8.846.207 e U.S. 8.753.755. Alternativamente, as nervuras 38 podem compreender carbeto cimentado ou material de diamante policristalino (PCD) ou outro material resistente a desgaste.

[0045] As Figuras subsequentes mostram variantes da ferramenta de golpe. Quando apropriado, partes semelhantes são indicadas por numerais de referência semelhantes. A título de brevidade, apenas as diferenças principais são descritas abaixo.

[0046] Na Figura 3, uma modalidade adicional da ferramenta de golpe é indicada em 42. No presente documento, os dentes de desgaste 44 não são deslocados para dentro com relação ao lado dianteiro 22. Diferentemente da modalidade mostrada na Figura 2, os dentes de desgaste 42 realmente se projetam além da segunda porção de corpo 18b na direção de rotação.

[0047] Outra diferença é o fato de que cada dente de desgaste 42 é sustentada em uma lado inferior 46 do mesmo pelo corpo de ferramenta de golpe 18. O corpo 18 inclui uma parte de suporte curta 48 que se estende de maneira circunferencial para fora do lado inferior da segunda porção de corpo 18b. Essa parede de suporte 48 reduz o risco de um dente de desgaste 42 ser expelido do corpo 18 à medida que pedras incidentes impactam a ferramenta de golpe 42 de cima. Os dentes de desgaste 42 são conectados ao corpo 18 com o uso soldagem. A profundidade (medida axialmente) da ferramenta de golpe foi aumentada para facilitar essa conexão.

[0048] A Figura 4 indica uma modalidade adicional da ferramenta de golpe indicada a 50, o que se baseia na modalidade da Figura 2, porém que é aproximadamente metade da amplitude.

[0049] Na Figura 5, a amplitude de outra modalidade da ferramenta de golpe 52 foi diminuída novamente aproximadamente pela metade. Quatro dentes de desgaste 34 são providos, conectados ao corpo 18 da ferramenta de golpe 52, novamente com o uso de uma disposição de casamento.

[0050] Na Figura 6, a ferramenta de golpe 54 compreende um bloco alongado com corte transversal lateral retangular. Nessa modalidade, o elemento resistente a desgaste é provido por uma pluralidade de projeções ou prisioneiros 56 que se estendem para fora da superfície plana superior 40 da ferramenta de golpe 54. As projeções 56 estão dispostas em um arranjo ao longo da superfície 40, distinguidas por um espaçamento retangular. No entanto, as mesmas podem ser configuradas de modo que sejam empacotadas mais estreitamente, de modo particular, porém não necessariamente, mais próximo da segunda extremidade 32. As projeções 56 são insertos em reentrâncias conformadas correspondentemente providas na superfície 40.

[0051] O propósito das projeções 56 é atuar como uma escudo para proteger o substrato 25. As mesmo também podem aprimorar a eficiência de corte da ferramenta de golpe. É considerado que durante o impacto da pedra incidente, a área reduzida dessas projeções (em comparação ao corpo 18), concentra o estresse na pedra em maior grau que a superfície plana diferente do corpo 18.

[0052] Quanto ao elemento de resistência a desgaste em qualquer uma das modalidades incluídas na presente descrição, o material das projeções compreende, de preferência, carbeto cimentado ou material de diamante policristalino (PCD). Outros materiais resistentes a desgaste também podem ser usados.

[0053] Nessa modalidade, os insertos 56 têm um perfil arredondado na superfície 40 ou acima da mesma. É possível que os insertos com outros perfis conformados possam ser usados, de preferência, por exemplo, podem ser parabólicos ou truncados. De igual modo, as projeções podem ser insertos que são esféricos, insertos hemisféricos, cúbicos, cuboides e semelhantes.

[0054] Os insertos 56 são presos ao corpo 18 com o uso soldagem, porém alternativamente, ajuste por pressão, ajuste a quente, colagem ou qualquer outro meio de fixação pode ser usado, de preferência. .

[0055] Na Figura 7, o elemento resistente a desgaste é provido novamente por uma pluralidade de projeções 56. No entanto, nessa modalidade, a ferramenta de golpe 58 compreende um bloco alongado com corte transversal lateral trapezoidal. A superfície mais ampla forma a superfície mais inferior da ferramenta de golpe 58. As projeções 56 são providas em uma segunda superfície plana 60 além da superfície plana superior 40. A segunda superfície plana 60 está no lado dianteiro 22 da ferramenta de golpe 58.

[0056] Na Figura 8, a ferramenta de golpe 62 compreende um bloco alongado com corte transversal lateral retangular. Nessa modalidade, o elemento resistente a desgaste é provida na forma de placas retangulares 64. A pluralidade de placas 64 se estende por toda a superfície plana superior da ferramenta de golpe 62, em uma configuração lado a lado, da segunda extremidade 32 em direção à primeira extremidade 20. As placas 64 se estendem aproximadamente 60% da extensão longitudinal da superfície superior 40. Há sete placas 64 mostradas na Figura 8, porém é claro que mais ou menos podem ser providas conforme necessário. Cada placa 64 é fixada ao corpo 18 da ferramenta de golpe 62 com o uso de soldagem, embora outras formas de fixação possam ser usados.

[0057] Nas Figuras 9 e 10, a ferramenta de golpe 66 compreende um bloco alongado com corte transversal lateral retangular. O elemento resistente a desgaste é provido na forma de uma tampa de carbeto 68 que cobre uma porção do substrato 25 e uma manga 70 que cobre uma segunda (diferente) porção do substrato 25, adjacente à primeira porção. A tampa de carbeto 68 se estende da segunda extremidade 32 em direção à primeira extremidade 20 e se estende ao longo aproximadamente 30% da extensão longitudinal da ferramenta de golpe 66. A manga 70 é um invólucro de aço cementado. À manga 70 tem aproximadamente o mesmo comprimento da tampa de carbeto 68, porém está posicionada na metade do caminho ao longo da ferramenta de golpe 66, de modo que a extensão total do elemento resistente a desgaste seja cerca de 60% ao longo do comprimento da ferramenta de golpe 66.

[0058] Na Figura 11, a ferramenta de golpe 72 compreende um bloco alongado com corte transversal lateral retangular. O elemento resistente a desgaste é provido na forma de uma camada protetora que se estende parcialmente ao longo do substrato 25. O substrato de aço atua como um material de núcleo duro com capacidade para resistir ao impacto e carga de vibração na ferramenta de golpe, ao passo que a camada protetora provê resistência a abrasão para reduzir o desgaste da ferramenta de golpe.

[0059] Para a camada protetora, um revestimento duro padrão ou material LMC (mencionado anteriormente) pode ser usado. Várias técnicas podem ser usadas para obter propriedades desejáveis de materiais na superfície ou próxima da mesma: nitretação, carburização, cementação e/ou tratamento a laser.

[0060] A camada protetora é provida em duas zonas distintas. Uma primeira zona 74 tem uma primeira espessura predefinida ao passo que a segunda zona 76 tem uma segunda espessura predefinida, a segunda zona 76 tem uma espessura maior que a primeira zona 74. A segunda zone 76 está localizada na segunda extremidade da ferramenta de golpe 72. A abordagem alvejada para estratificar a camada protetora será provida apenas quando for mais necessária para resistência à abrasão, em último caso, para reduzir custos de material.

[0061] Embora a presente invenção tenha sido particularmente mostrada e descrita com referência às modalidades, será entendido pelas pessoas versadas na técnica que várias mudanças na forma e detalhe podem ser feitas sem haver afastamento do escopo da invenção, conforme definido pelas reivindicações anexas.

[0062] Além disso, embora material pedroso incidente nas ferramentas de golpe tenha sido descrito como sendo conglomerados, isso não deve limitar a invenção. Conglomerados, aglomerados ou qualquer outro tipos de pedras ou minerais de tamanho e magnitude semelhantes podem ser igualmente usados com a presente invenção.

[0063] Embora os dentes de desgaste tenham sido descritos como se estendendo parcialmente por todo o amplitude da ferramenta de golpe, os dentes de desgaste podem se estender alternativamente por toda a amplitude da ferramenta de golpe 16. Em tal modalidade, cada dente de desgaste pode incluir uma anel de fixação através do qual um pino de travamento passa para prender os dentes de desgaste ao corpo da ferramenta de golpe.

[0064] Em qualquer uma das modalidades descritas no presente documento, o elemento resistente a desgaste pode se estender da segunda extremidade da ferramenta de golpe, em direção à primeira extremidade, ao longo de todo o comprimento da ferramenta de golpe (isto é, 100% e da extensão longitudinal). De modo opcional, o elemento resistente a desgaste pode se estender da segunda extremidade em direção à primeira extremidade por, no máximo, 90%, no máximo 80%, no máximo 70%, no máximo 60%, no máximo 50%, no máximo 40%, no máximo 30%, no máximo 20%, ou no máximo 10% da extensão longitudinal da ferramenta de golpe.

[0065] Qualquer combinação das várias modalidades é prevista. Por exemplo, as projeções 56 podem ser usadas em combinação com os dentes de desgaste 30 como um substituto para das nervuras protetores 38 (ou além das mesmas).

[0066] A ferramenta de golpe descrita no presente documento tem maiores resistência a desgaste e resistência à fratura a pedras incidentes e minerais que são processados através uma fresa de cominuição de alta velocidade vetorial de energia de alto impacto.

[0067] Determinados termos conceitos padrão, conforme usado no presente documento são explicados brevemente a seguir.

[0068] Conforme usado no presente documento, o material de diamante policristalino (PCD) compreende uma pluralidade de grãos de diamante, do qual um número substancial é diretamente interligado entre si e em que o teor do diamante é pelo menos cerca de 80 por cento em volume do material. Os interstícios entre os grãos de diamante podem estar substancialmente vazios ou podem ser preenchidos pelo menos parcialmente com um material de carga ou podem estar substancialmente vazios. O material de carga pode compreender material de promoção de sínter.

[0069] O material de sínter compreende grãos de nitreto de boro cúbico (cBN) dispersos dentro de uma matriz que compreende material de metal, de semimetal e/ou cerâmico. Por exemplo, o material de PCBN pode compreender pelo menos cerca de 30 por cento em volume de grãos de cCcBN dispersos em um material de matriz ligante que compreende um composto que contém Ti, tais como carbonitreto de titânio e ou um composto que contém Al, tal como nitreto de alumínio e ou compostos que contêm metal, tais como Co e ou W.

Algumas versões (ou “graus”) de material de PCBN podem compreender pelo menos cerca de 80 por cento em volume ou até mesmo pelo menos cerca de 85 por cento em volume de grãos de cBN.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Ferramenta de golpe para uso em uma fresa de cominuição de alta velocidade vetorial de energia de alto impacto, sendo que a dita ferramenta é caracterizada pelo fato de que compreende um corpo alongado fixável em uma primeira extremidade à fresa de cominuição e compreende adicionalmente um elemento resistente a desgaste para aprimorar a resistência a desgaste da ferramenta de golpe, sendo que o elemento resistente a desgaste compreende uma pluralidade de unidade individuais.

2. Ferramenta de golpe de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento resistente a desgaste se estende de uma segunda extremidade, oposta à primeira extremidade, em direção à primeira extremidade por, no máximo, 90% de uma extensão longitudinal da ferramenta de golpe.

3. Ferramenta de golpe de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento resistente a desgaste é disposto de modo a abranger uma borda dianteira da ferramenta de golpe.

4. Ferramenta de golpe de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o elemento resistente a desgaste compreende uma série de dentes de desgaste dispostos em uma configuração lado a lado.

5. Ferramenta de golpe de acordo com a reivindicação 1, caracterizada o elemento resistente a desgaste é disposto sobre ou em uma primeira superfície da ferramenta de golpe.

6. Ferramenta de golpe de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o elemento resistente a desgaste está disposto sobre ou em primeira e segunda superfícies adjacentes da ferramenta de golpe.

7. Ferramenta de golpe de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizada pelo fato de que o elemento resistente a desgaste compreende uma pluralidade de projeções que se estendem para fora da superfície ou de cada superfície da ferramenta de golpe.

8. Ferramenta de golpe de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que as projeções são insertos assentados em reentrâncias conformadas correspondentemente providas na superfície ou em cada superfície.

9. Ferramenta de golpe de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que os insertos têm um perfil arredondado na superfície ou em cada superfície da superfície ou ferramenta de golpe ou acima da mesma.

10. Ferramenta de golpe de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que as projeções são dispostas em um arranjo regular ao longo da superfície ou de cada superfície.

11. Ferramenta de golpe de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que as projeções são configuradas para serem mais estreitamente empacotadas mais próximo da segunda extremidade.

12. Ferramenta de golpe de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente nervuras alongadas que se estendem para fora de uma superfície da ferramenta de golpe.

13. Ferramenta de golpe de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizada pelo fato de que o elemento resistente a desgaste compreende uma série de placas dispostas em uma configuração lado a lado, fixadas à superfície ou a cada superfície da ferramenta de golpe.

14. Ferramenta de golpe de acordo com qualquer reivindicações anterior, caracterizada pelo fato de que o elemento resistente a desgaste compreende material de diamante policristalino (PCD).

15. Ferramenta de golpe de acordo com qualquer uma das reivindicações | a 14, caracterizada pelo fato de que o elemento resistente a desgaste compreende material(is) de carbeto cimentado.

16. Ferramenta de golpe para uso em uma fresa de cominuição de alta velocidade escalar, sendo que a dita ferramenta é caracterizada pelo fato de que compreende um corpo alongado fixável em uma primeira extremidade à fresa de cominuição de alta velocidade escalar e compreende adicionalmente um elemento resistente a desgaste para aprimorar a resistência a desgaste da ferramenta de golpe, o elemento resistente a desgaste compreende uma camada resistente a desgaste que se estende parcialmente por todo o corpo para formar um revestimento duro.

17. Ferramenta de golpe de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que camada resistente a desgaste tem uma espessura de camada variável predefinida que cobre duas ou mais zonas distintas do corpo.

18. Ferramenta de golpe, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizada pelo fato de que o elemento resistente a desgaste compreende material de diamante policristalino (PCD).

19. Ferramenta de golpe, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizada pelo fato de que o elemento resistente a desgaste compreende material(is) de carbeto cimentado.