Britagem sustentável exige tecnologia
Substituição do material de desgaste no momento ideal garante a produtividade da operação e a qualidade dos agregados, enquanto sistemas de aspersão de pó controlam a emissão de particulados
Os agregados minerais para construção civil representaram cerca de 18% de toda a produção mineral entre 2001 e 2007 no Brasil. Em volume, o percentual significa 279 milhões de toneladas de material britado em pedreiras e canteiros de obras no período analisado. Os dados são do estudo "Agregados para Construção Civil", produzido pelo Sindibrita. Por trás desse volume impressionante estão os britadores, equipamentos expostos a trabalhos em carga horária elevada, sem possibilidade de perder nem a produtividade nem a qualidade do material produzido. Mas mesmo sendo quase incansáveis, eles precisam de uma rotina de manutenção, indicada pelos fabricantes com especificações rígidas.
O principal dilema em relação aos britadores é o momento ideal de troca das peças da câmara de britagem, ou seja, dos materiais de desgaste. Se for prematura, teremos desperdício de peças e, consequentemente, redução do lucro da pedreira. Por outro lado, se a troca for tardia, a ação resultará em perda de produtividade, acompanhada por manutenções mais caras. "Desgastar o revestimento até o ponto de ele ser furado, por exemplo, pode danificar o britador de tal forma que ele necessitará de uma reforma, o que incluirá a substituição das peças de maior valor", explica Tiago Carvalho, da Sandvik Mining and Construction. "Adicionalmente, esse erro implica maior tempo de máquina parada".
Para identificar o momento certo de troca, Washington Luiz, gerente de suporte do produto da Metso Minerals, explica que três variáveis devem ser observadas. A primeira delas é a queda da produtividade horária. "Ela varia ao longo da vida útil da câmara de britagem, reduzindo-se à medida que as peças vão se desgastando", diz. "Portanto, a partir de um certo momento, é mais vantajoso trocar as peças e otimizar a produção", complementa o especialista.
A segunda variável é a regulagem do britador: realizada de tempos em tempos conforme o desgaste da câmara de britagem, ela igualmente indica o momento de troca dos materiais. "Os equipamentos têm limites físicos, e quando o desgaste chega a determinado nível não é possível obter o ajuste requerido para a produtividade do britador. Novamente, temos uma indicação do momento de troca", diz Luiz.
A terceira variável que estipula o fim da vida útil dos elementos de desgaste é o aprovei
A terceira variável que estipula o fim da vida útil dos elementos de desgaste é o aproveitamento em peso. Ou seja, eles ainda são úteis enquanto pesam até 50% do valor original. "Tal deterioração acontece porque os perfis das peças de desgaste são projetados para equilibrar, da melhor maneira possível, diversos fatores", explica o executivo da Metso. "Entre eles podemos destacar a abertura da boca de alimentação, a produtividade requerida, os esforços sobre os componentes, o curso de compensação do desgaste e a abertura de saída do britador", completa. Luiz salienta que o equilíbrio entre esses requisitos é que proporciona um desgaste uniforme do material até o fim da sua vida útil.
Quando os parâmetros apontados pelo especialista não são devidamente equilibrados, pode ocorrer o desgaste localizado, que resultará na necessidade de troca prematura das peças da câmara de britagem. "Isso também pode ocorrer em aplicações específicas de materiais muito abrasivos", argumenta Luiz.
Carvalho, da Sandvik, lembra que existem tecnologias que facilitam a identificação do momento ideal de troca dos materiais de desgaste. "A Sandvik oferece o ASRi, que é um sistema de automação do britador. Ele tem parâmetros que avaliam o melhor período para executar a troca de determinado revestimento, maximizando a operação", diz ele.
Para Luiz, da Metso, independentemente da forma pela qual o momento da troca das peças de desgaste será identificado, o procedimento deve ser realizado com planejamento prévio, considerando a disponibilidade de todos os materiais e mão de obra necessários. Esse check-list é determinante para que o tempo de parada da máquina seja o mínimo possível. "A disponibilidade física dos britadores é de suma importância para a operação, principalmente nos casos de trabalho em regime de 24 horas".
A produtividade não é a única premissa exigida para a correta operação dos britadores, principalmente aqueles que operam em pedreiras próximas às áreas urbanas. Na entrada ou saída do britador, há a geração de poeira e de partículas inferiores a 10 µm de sílica, imperceptíveis a olho nu, mas que são carregadas para a atmosfera pela ação do vento. A inalação dessas partículas pode gerar uma doença pulmonar chamada silicose. Por isso, as unidades de britagem costumam ser dotadas de sistemas de aspersão, capazes de eliminar de 70% a 99% do pó gerado. "A Bernauer fabrica sistemas de sucção de poeira e filtros de mangas, que captam praticamente todo o micro-resíduo gerado", diz Rodolfo Kurt Bernauer, diretor presidente da companhia.
Segundo o executivo, o sistema da Bernauer trabalha com uma taxa de não aspersão média de 10 miligramas por metro cúbico de ar, quantidade muito abaixo das 50 mg/m³ de tolerância estipulada pela resolução 382 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), órgão responsável por regularizar a emissão de poluentes em nível nacional.
Atualmente, a solução da Bernauer é mais utilizada em processos industriais, sendo pouco utilizadas em britadores de pedreiras.
A Metso, por outro lado, oferece soluções de aspersão de poeira por filtro de mangas, similar á da Bernauer. "Essa é uma tecnologia que evita umedecer o material, diferente do abatimento de pó à base de água", compara Toshihiki Ohashi, gerente de aplicação de sistemas de britagem da Metso para a América do Sul. Segundo ele, o filtro de mangas, apesar de ser mais caro, tem se tornado uma tendência, principalmente os de pequeno porte instalados independentemente. "Eles são colocados em cada ponto gerador de poeira e, por isso, eliminam a necessidade de instalação de grandes tubulações coletoras de pó, reduzindo o investimento", complementa o especialista.
Outra vantagem do sistema apresentado por Ohashi é que o pó coletado é descarregado diretamente no transportador de correia, eliminando a necessidade de um sistema de transporte ou estocagem adicional para o filler coletado.
Com custo de aquisição que chega a ser 30% inferior quando comparado com os filtros de mangas, os sistemas de abatimento de poeira por injeção de água eliminam até 70% do pó gerado e são os mais conhecidos e aplicados em operações de britagem de pedreiras, segundo a Metso. "Há tecnologias rudimentares, que simplesmente molham o material, e outras mais sofisticadas, que trabalham com água pressurizada e aditivos químicos para aumentar a eficiência de abatimento", diz Ohashi, explicando que se o processo de peneiramento for a seco, o excesso de umidade dos sistemas mais rudimentares pode reduzir a eficiência de peneiramento. Se o produto for agregado, os finos podem colar nas partículas, resultando em brita contaminada.
Ohashi destaca ainda que a Metso oferece um sistema de enclausuramento, pelo qual é possível evitar a emissão de pó em locais críticos, tais como os pontos de transferência dos britadores para os transportadores de correia, a descarga do material das pilhas de produtos e as peneiras.
A instalação de sistemas de abatimento de poeira em áreas específicas da máquina leva em conta o tipo de britador e seus pontos críticos, que variam de acordo com o britador e seus componentes.
Os alimentadores, por exemplo, são diferentes em cada tipo de máquina. No caso dos britadores de mandíbula e de impacto, que são mais utilizados por atuarem na etapa primária, o especialista da Metso afirma que o alimentador mais usual é o vibratório. "Mas para a britagem de materiais que apresentam alta aderência ou em operação com grande alimentação de material (acima de 2 mil t/h), a solução mais adequada é o alimentador de sapatas conjugado com grelha vibratória, que permite melhor escape dos finos", diz ele. Já em alimentações leves, ele avalia que o alimentador do tipo vai-vem (push feeder) pode ser uma boa alternativa, devido ao baixo investimento de capital (Capex).
Nos britadores giratórios usados na etapa primária, todavia, a forma mais usual de alimentação é por descarga direta nos caminhões na moega de alimentação. Em alguns casos particulares, utilizam-se alimentadores de sapatas, que reduzem a altura da instalação e, portanto, do ponto de alimentação. Segundo Ohashi, é o caso das britagens móveis ou semi-móveis.
O especialista da Metso salienta que para os estágios seguintes de britagem é sempre indicada a utilização de um silo ou pilha pulmão, além do alimentador. "Por questão de investimento costuma-se eliminar essa prática na britagem secundária. Porém, quando se tratar de materiais finos e em operações que exijam boa produtividade, aconselhamos tal layout, lembrando que o alimentador costuma ser do tipo vibratório e de correia", finaliza ele.