Mn14 ou Mn18: a escolha da placa de mandíbula que determina a vida útil em granito

Uma pedreira que utilize granito com uma placa de mandíbula padrão de 14% de manganês — o teor que a maioria dos catálogos indica como padrão — pode estar a desperdiçar vários meses de vida útil sem qualquer motivo, a não ser por uma ficha técnica que foi copiada de um contrato relativo ao calcário. O aço com 14% de manganês endurece por deformação até cerca de 400 Brinell sob carga, enquanto o aço com 18% de manganês, no mesmo triturador e a triturar o mesmo granito, pode atingir valores entre 450 e 550 Brinell. O triturador não mudou. A rocha não mudou. Apenas a liga mudou, e essa única alteração é frequentemente a diferença entre um conjunto de revestimentos que atinge a sua tonelagem nominal e outro que não o faz.

Por que razão o granito limita mais a escolha de materiais do que os agregados mais macios

O granito situa-se aproximadamente entre os níveis 6 e 7 da escala de Mohs, o que o coloca no limite em que os guias de seleção de matérias-primas classificam a rocha como suficientemente dura para exigir a trituração por compressão, em vez da trituração por impacto. Testes independentes de abrasão situam o granito num Índice de Abrasão próximo de 0,55, o que corresponde a uma taxa de desgaste moderada mas persistente, com um Índice de Trabalho de Bond que oscila entre 14 e 22 quilowatts-hora por tonelada, bem acima do intervalo de 6 a 12 quilowatts-hora típico de rochas mais macias, que podem ser trituradas por martelo. Acima de, aproximadamente, 7 na escala de Mohs, os trituradores de impacto de eixo horizontal desgastam-se demasiado rapidamente para se manterem económicos, razão pela qual os trituradores de mandíbulas seguidos de trituradores cónicos, ambos máquinas de compressão, constituem a configuração padrão para uma linha de granito, com os trituradores de impacto de eixo vertical a manterem apenas um papel restrito na fase terciária de conformação, onde a câmara processa rocha contra rocha, em vez de metal contra rocha.

As placas mandibulares: a primeira linha de defesa

As placas de mandíbula sofrem o primeiro e mais forte impacto em qualquer linha de processamento de granito, e a escolha da liga tem aqui o maior impacto nos custos a jusante. Uma liga padrão com 14% de manganês peça de britadeira de maxilas Começa com cerca de 230 Brinell no estado de fundição e, com o endurecimento por deformação, atinge cerca de 400 Brinell, sendo uma classe adequada para materiais de reciclagem mais macios ou mistos, em vez de granito. O aço com 18% de manganês, por vezes designado por Mn18, é o tipo de aço preferido pela maioria das operações de grande escala em rocha dura, endurecendo por deformação a partir de um ponto de partida semelhante até 450 a 550 Brinell, ou mais, sob a força compressiva gerada pelo granito. O perfil da placa é tão importante quanto o tipo de liga, uma vez que uma placa ondulada ou dentada concentra a tensão em cada ponto, e um tipo com maior teor de manganês pode ser mais propenso a lascar nesses pontos sob cargas de choque do que uma alternativa ligeiramente mais resistente e com menor teor de manganês; é por isso que o perfil e a liga são normalmente especificados em conjunto, em vez de separadamente.

Revestimentos cónicos em Mn18Cr2 como referência para o granito

Quando o granito atinge as fases secundária e terciária, os mantos e côncavos dos trituradores cónicos assumem o controlo, sendo que o padrão da indústria neste caso é o aço de manganês Mn18Cr2, que é, em termos gerais, equivalente a ASTM A128 Grau C, que se endurece por deformação, passando de cerca de 200 Brinell no estado de fundição para 500 a 550 Brinell em serviço. Para materiais de alimentação invulgarmente duros, como faixas de quartzito que atravessam um depósito de granito, algumas operações optam pelo Mn22Cr2 para obter maior dureza, embora o Mn18Cr2 continue a ser a escolha mais versátil e, em geral, mais fiável especificamente para o granito. Quando o tipo de desgaste se desloca para material fino e altamente abrasivo mais a jusante no circuito, o ferro branco com alto teor de crómio, na faixa de 26 a 28 por cento de crómio, torna-se a opção mais adequada, uma vez que não sofre endurecimento por deformação, mas mantém uma dureza superficial elevada e consistente ao longo de toda a sua vida útil, em vez de depender da energia de impacto para desenvolver essa dureza, como acontece com o aço ao manganês.

Os trituradores de impacto e os VSI continuam a ter o seu lugar

Os trituradores de impacto de eixo horizontal têm, geralmente, dificuldades com o granito, desgastando as barras de impacto mais rapidamente do que a tonelagem justifica; por isso, a maioria das linhas de processamento de granito reserva a trituração por impacto para a fase de eixo vertical, onde uma câmara autógena, do tipo «rocha contra rocha», protege as peças de desgaste do contacto direto com o metal, ao mesmo tempo que proporciona a forma cúbica das partículas exigida pelas especificações do betão e do asfalto. As barras de impacto nesta função são normalmente de aço de manganês, onde a resistência à fratura é mais importante, ou de liga de aço martensítico, quando a alimentação é controlada e moderadamente abrasiva, trocando alguma tenacidade por uma superfície mais dura que não depende do endurecimento por deformação para funcionar.

Componente	Liga típica para granito	Gama de dureza	Modo de vestuário mais adequado
Placa da mandíbula	Aço de manganês Mn18	230 HB no estado de fundição, 450 a 550 HB após o endurecimento	Impacto primário e compressão
Manto cónico e côncavo	Mn18Cr2, equivalente à norma ASTM A128, classe C	200 HB no estado de fundição, 500 a 550 HB após o endurecimento	Compressão secundária e terciária
Revestimento para trituração fina	Ferro branco com elevado teor de crómio, 26 a 28 por cento de Cr	Dureza elevada e constante, sem endurecimento por deformação	Material fino e altamente abrasivo
Rotor e peças de desgaste do VSI	Manganês ou liga de aço martensítico	Depende do ano letivo selecionado	Formação cúbica, impacto de rocha contra rocha

A tolerância de fundição e o ajuste são tão importantes quanto a liga

A química explica apenas parte da história. Os revestimentos moldados em areia são normalmente produzidos para ISO 8062-3, classes CT8 a CT10, e uma peça fundida fora dessa faixa de tolerância pode encaixar-se de forma irregular na cabeça, na cuba ou na estrutura da mandíbula, criando uma concentração de tensões que provoca desgaste prematuro, independentemente da qualidade da liga escolhida. Uma peça de desgaste de um triturador com o teor de manganês correto, mas com uma tolerância de fundição incorreta, continuará a apresentar um desempenho inferior ao da sua vida útil nominal; é por isso que os certificados de dureza, por si só, não garantem um bom desempenho em campo sem uma inspeção dimensional correspondente.

Escolha de peças para trituradores numa linha de produção de granito

• Especifique a classe Mn18, em vez da classe Mn14 predefinida, para as placas das mandíbulas, assim que a dureza do material alimentado atingir os valores característicos do granito e do basalto.
• Utilizar Mn18Cr2 como padrão para as camadas cónicas e as partes côncavas, passando para Mn22Cr2 apenas nos casos em que se confirme a presença de faixas de quartzito na matéria-prima.
• Reserve o ferro branco com elevado teor de crómio para tarefas delicadas e altamente abrasivas mais adiante no circuito, em vez de o utilizar na fase primária.
• Confirme os relatórios dos ensaios de dureza de todas as peças de britadores de mandíbulas recebidas, em vez de se basear apenas na denominação da liga indicada na fatura.
• Verifique a tolerância de fundição em relação à documentação relativa à classe da norma ISO 8062, uma vez que um revestimento mal assente sofre desgaste irregular, independentemente da dureza da liga.

Aquisição de peças para trituradores adequadas ao processamento de granito

A seleção de peças para trituradores numa linha de granito resume-se a adequar o tipo de liga e a qualidade da fundição a um material de alimentação que se enquadra claramente na categoria de rocha dura, em vez de se optar automaticamente pelo tipo de liga que funcionou num contrato com rocha mais macia. A Yonsmen funde placas de mandíbulas, mantos cónicos, côncavos e conjuntos completos de revestimentos de acordo com as especificações Mn18, Mn18Cr2 e de alto teor de crómio aqui abordadas, fornecendo documentação relativa à composição química e à dureza para cada lote.

Escolher o triturador adequado peça de desgaste A instalação prévia, em vez da atualização a meio do contrato na sequência de falhas precoces, é o que permite que uma linha de granito funcione de acordo com a sua capacidade nominal. Envie-nos os dados relativos à dureza do material de alimentação e ao padrão de desgaste atual, para que possamos recomendar o tipo de granito mais adequado a cada fase da sua linha de trituração.