Princípios ou seleção de fatores (vibração)

Peneiramento = Screening = Cribado (tamizado)

1.6 Princípios ou fatores do peneiramento (vibratório)

Os princípios de peneiramento em peneiras vibratórias são basicamente os mesmos para qualquer emprego. O material ao ser lançado sobre a caixa de alimentação ou diretamente sobre a superfície de peneiramento perde sua componente vertical de velocidade, sofrendo alterações na direção de deslocamento. Por vibração, a camada de material tende a desenvolver um estado fluido. Uma vez o material sobre a superfície de peneiramento lhe ocorre processos que modificam o comportamento das partículas influenciando à eficiência do peneiramento. Os fatores que influem no comportamento das partículas são:

- a área e a forma da superfície de peneiramento

- o tipo de superfície

- inclinação da superfície

- umidade do material

- forma da partícula, sua natureza física (densidade, dureza, porosidade, friabilidade, ângulo de repouso, higroscopicidade, abrasividade, carga elétrica) e a presença de material argiloso.

- porcentagem de partículas de dimensões próximas à malha (granulometría da alimentação)

- fluxo da alimentação e a espessura da camada de material sobre a superfície (estratificação)

- porcentagem da área aberta, isto é, a relação entre a soma das áreas das aberturas e a área total da superfície (tipo de superfície)

- ângulo de incidência da alimentação

É compreensível a dificuldade para desenvolver um cálculo teórico para peneiramento tomando em conta tantos fatores, esta situação favorece a que o usuário acate principalmente as recomendações dos fabricantes e às aproximações empíricas dos testes.

Para poder peneirar, uma peneira de exercer três ações independentes e distintas sobre a população que é alimentada a ela:

1- deve transportar as partículas de uma extremidade do deck à outra (deck ou superfície da peneira)

2- deve estratificar o leito de modo que as partículas maiores fiquem por cima e as maiores por baixo.

3- peneiramento

1.6.1 Estratificação

É o processo que ocorre na camada de material, por efeito do movimento vibratório, ao deslocar-se sobre a superfície de peneiramento, pelo qual as partículas menores, escoando através dos vãos criados pelas partículas maiores, encaminham-se para a parte inferior da camada, indo de encontro com a superfície de peneiramento, enquanto as partículas maiores se deslocam na parte superior da camada.

Os fatores inter-relacionados que afetam a estratificação são:

• Forma de percurso do material: função da estratificação do material, espessura da camada, características de funcionamento da peneira.

• Características de funcionamento: amplitude, inclinação, direção de rotação, tipo de movimento e freqüência.

• Umidade superficial das partículas: alta umidade impede a estratificação.

1.6.1.1 Espessura da camada de peneiramento

Pelo motivo que a espessura da camada depende da rapidez do fluxo ao longo da peneira, é difícil seu calculo, porém, baixo algumas considerações, são proporcionais à rapidez de alimentação, sendo, expressadas estas capacidades em toneladas, por metro quadrado, por hora e por milímetro de abertura. A capacidade das peneiras diminui rapidamente com a diminuição da malha, porque nos peneiramentos de materiais finos o entupimento é mais freqüente, pela umidade, aderência e aglomeração de finos.

Figura 9. Representação de uma peneira vibratória horizontal, onde se amostra uma secção estratificada da camada. Esta peneira se assume de longitude infinita com uma alta eficiência (> 90%).

De uma maneira geral, quanto mais larga a peneira, maior sua capacidade, e, quando mais cumprida, maior será sua eficiência, como referência, três minutos de agitação de um peneiramento em laboratório corresponde ao percurso de uma camada sobre um deck (superfície) de 60 metros de cumprimento.

A segregação e estratificação é um fenômeno que a vibração faz que as partículas menores se desloquem ate o fundo da peneira e as maiores se elevem até a superfície da camada.

É difícil antecipar a espessura da camada de peneiramento, mas esta aceitada que sobre o deck se formam três regiões:

(I) região de baixo fluxo, pela presença de grossos e falta de segregação.

(II) região com máxima rapidez de fluxo, não existe muito rebote das partículas, formação de uma monocamada.

(III) região com poucas partículas para formar monocamada, baixa velocidade de fluxo e movimentos sem restrição.

De forma pratica a espessura da camada da alimentação sobre o deck não deve exceder a 4 vezes a abertura, para o material que tenha uma densidade de 1.600 Kg/m3, ou 2,5 a 3 vezes a abertura para um material de densidade aparente de 800Kg/m3.

Figura 10. Representação de uma peneira vibratória inclinada, com detalhe das três regiões (I, II e III) e da camada de peneiramento.

1.6.1.2 Características de funcionamento

As peneiras vibratórias são construídas por um chassi robusto, apoiado em molas, um mecanismo acionador do movimento vibratório e um, dois ou três suportes para as telas (decks). Os decks podem ser de barras, chapas, telas ou uma alternação destas nessa ordem. Os decks de abertura pequena, geralmente são leves e precisa estruturas de apoio baixo o deck.

Figura 11. Peneira de três decks, e estruturas de reforço nas telas de peneiramento.

As peneiras vibratórias inclinadas têm inclinações variando entre 15° e 35° e transportam o material do leito a uma velocidade de 18 a 36 m/min, dependendo da inclinação. Por enquanto as peneiras horizontais transportam o material à velocidade de 12 m/min.

Tabela. Relação entre o ângulo de inclinação do deck e o tamanho das aberturas.

Ângulo (°) 20 19 15 10

Malhas