ESTUDO EXPERIMENTAL E DE SIMULAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA VELOCIDADE DE ROTAÇÃO E DA FRAÇÃO DE MATERIAL NA MOAGEM DE CLÍNQUER EM MOINHO DE BOLAS

• Autor(a) principal: Amanda Aparecida de Lima Santos
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
• Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/44200; http://sip.prg.ufla.br/arquivos/php/bibliotecas/repositorio/download_documento/20192_201511274

Uma das indústrias que está apresentando constante crescimento é a de cimento. Este fato é justificável devido ao aumento de verbas do governo destinados a programas habitacionais, a busca dos cidadãos pela casa própria e a inserção de grupos brasileiros no mercado externo. O cimento é resultado da moagem fina de vários componentes, sendo o clínquer o seu majoritário. O processo de moagem de clínquer é uma operação importante, pois interfere na qualidade do produto. E é a etapa de fabricação do cimento que mais consome energia, cerca de 30 a 70 da energia total. Nas indústrias, para realizar a moagem utiliza-se moinho de bolas, devido sua simplicidade operacional. Esse equipamento constitui-se por um tambor horizontal que realiza movimento rotatório ao redor do seu próprio eixo e possui em seu interior corpos moedores que permitem a quebra das partículas. Dessa maneira, a fim de avaliar a influência da velocidade de rotação do moinho e da fração de enchimento do material na moagem de clínquer, realizou-se experimentos variando-se as velocidades em 15, 31 e 47 rpm e as frações de enchimento do material a ser moído em 2,5, 5 e 7,5 do volume do tambor. Além disso, foram feitas simulações utilizando a Abordagem Lagrangeana e empregando o Método dos Elementos Discretos para verificar o comportamento dos corpos moedores no interior do moinho e calcular as forças atuantes sobre as partículas. Como resultados obteve-se que, ao decorrer do tempo da operação de moagem, o diâmetro médio das partículas sofreu uma redução, conforme esperado. No entanto, observou-se que para velocidade de rotação intermediária e menor fração de enchimento, obtêm-se menores diâmetros, devido ao maior contato das esferas moedoras com o clínquer. Além disso, a simulação foi capaz de representar bem o comportamento dos corpos moedores no interior do moinho, sendo possível observar o regime de catarateamento das bolas esféricas. Como esperado, a velocidade de 47 rpm apresentou maior força de colisões partícula-parede. Já a velocidade de 15 rpm apresentou um comportamento inesperado, apresentando as maiores forças e número de colisões partícula-partícula. Demonstrando assim, que mesmo o número de colisões entre os corpos moedores e a força de colisões serem grandes, não traduz na obtenção do menor diâmetro. Os diâmetros para as velocidades de 31 e 47 rpm se aproximaram devido ao comportamento dos corpos moedores, e suas distâncias que queda no interior do moinho. De maneira geral, o presente trabalho permitiu a compreensão de conceitos acerca da moagem e aprimoração do conhecimento, além de salientar a importância da simulação para compreensão da dinâmica das cargas, construção e resolução de problemas da engenharia.