Processos de Britagem para Agregado e Areia

Na indústria, o processo de cominuição é dividido em dois estágios, a britagem e a moagem. Tradicionalmente, o processo de britagem era entendido como a etapa responsável pela cominuição de material acima de 25mm (1”), enquanto a moagem era empregada na cominuição abaixo desse tamanho. Entretanto, na atualidade os britadores têm demonstrado grande aplicabilidade na cominuição de partículas com granulometrias cada vez mais finas. Por outro lado, alguns tipos de moinhos tubulares, como os moinhos autógenos e semi-autógenos, têm se mostrado eficazes na cominuição de material run of mine. Portanto, hoje é comum definir a moagem como a cominuição realizada em moinhos tubulares, independentemente do tamanho, e britagem como a cominuição realizada em todos os outros equipamentos nos quais as partículas são carregadas diretamente pelas partes móveis do equipamento.

As diferenças principais entre os vários equipamentos estão associadas aos métodos de aplicação de cargas e aos aspectos mecânicos da aplicação desses esforços a diferentes tamanhos de partículas. Quando a partícula é de tamanho grosso, a energia necessária para fraturar cada partícula individual é alta, embora a energia por unidade de massa seja tipicamente baixa. Conforme o tamanho da partícula diminui, a energia necessária para fraturar uma partícula diminui, mas a energia por unidade de massa aumenta rapidamente. Portanto, os equipamentos, que geralmente são usados na cominuição grossa, precisam ser robustos e de grande porte, enquanto que aqueles usados na cominuição fina devem ser capazes de distribuir energia em um volume relativamente grande.

A britagem consiste da quebra de partículas principalmente pela ação de esforços compressivos ou de impacto. Os esforços compressivos são aplicados, em geral, por meio do movimento periódico de aproximação e afastamento de uma superfície móvel contra outra fixa. Esse é o caso dos britadores de mandíbulas, britadores giratórios e britadores cônicos.

Os esforços de impacto são resultantes da projeção de partículas contra elementos do britador ou do revestimento, como exemplo pode-se citar os britadores de impacto e de martelos, ambos com eixo horizontal, e o britador de impacto de eixo vertical (VSI).

Assim, os britadores podem ser classificados conforme o mecanismo usado, seja ele compressão ou impacto, e a aplicação de um determinado tipo de britador está vinculada ao tipo de material, à capacidade e à razão de redução desejada.

Uma importante aplicação dos processos de britagem é na produção de agregados para construção civil. Nessa indústria são utilizados britadores de mandíbulas, giratórios e cônicos, principalmente estes últimos, porque apresentam alta produtividade, baixo custo de operação e de manutenção e limitada taxa de desgaste dos revestimentos. Esse tipo de britador normalmente é empregado nos estágios de britagem secundária, terciária e quaternária.

A fragmentação de partículas no britador cônico é realizada pelo movimento de aproximação e distanciamento de um cone ou manto central em relação a uma carcaça invertida, chamada côncavo. O movimento excêntrico do cone (girando em torno de um eixo que não é o do próprio cone) faz com que toda a área da carcaça seja utilizada para fragmentar as partículas, proporcionando uma maior capacidade de operação se comparados a britadores de mandíbulas.

Quando utilizados para a produção de brita para a construção civil, é comum a operação dos britadores cônicos com câmara cheia (afogados). A câmara de britagem cheia permite maior eficiência de cominuição, maior produção de finos, e menor tendência à formação de partículas lamelares (Svensson e Steer, 1990). Essa última é considerada como uma das principais vantagens da operação com câmara cheia, pois quanto menor a lamelaridade melhor será a qualidade da brita, uma vez que partículas lamelares dificultam o bombeamento do concreto. Além disso, concretos produzidos a partir de brita com formato lamelar apresentam resistência inferior àqueles produzidos a partir de brita de formato isométrico.

Os britadores de mandíbulas são utilizados na britagem primária. Nesse caso, a britagem é realizada a seco, e razões de redução entre 2 e 3 são em geral alcançadas. Esse equipamento consiste de uma mandíbula fixa, e uma móvel ligada ao excêntrico, que fornece o movimento de aproximação e afastamento entre elas. Desta, maneira, o bloco alimentado na boca do britador progressivamente desce entre as mandíbulas, enquanto é sujeito à compressão que causa a quebra do material.

Os britadores giratórios em geral são utilizados nos estágios de britagem primária e secundária. Sua operação consiste do mesmo princípio de operação do britador cônico. A principal diferença entre eles é que os britadores cônicos apresentam o manto e o cone com longas superfícies aproximadamente paralelas, garantindo maior tempo de retenção do material nesta região. Além disso, nos britadores giratórios a descarga se dá pela ação da gravidade, enquanto nos cônicos é feita pelo movimento do cone.