O Que É a Relação de Redução?
O Que Você Vai Aprender Neste Guia
A relação de redução é o único número que descreve o quanto menor um britador ou moinho deixa seu material em uma única passagem. Este guia explica a definição precisa. Ele também explica por que esse número é medido de uma forma específica, não a olho, e por que tipos diferentes de equipamento são construídos em torno de faixas de relação de redução muito diferentes. Ele se destina a qualquer pessoa que dimensione um circuito de britagem ou tente entender uma ficha técnica. Ao terminar, você será capaz de calcular a relação de redução corretamente e saberá como um valor típico deve parecer para uma dada máquina.
A Definição Básica: Tamanho de Alimentação Dividido pelo Tamanho de Produto
A relação de redução compara o tamanho do material que entra em um britador com o tamanho que sai. O cálculo em si é uma divisão simples: tamanho de alimentação dividido pelo tamanho de produto. Uma máquina que recebe material de cerca de 1.500 milímetros e produz saída de cerca de 150 milímetros tem uma relação de redução de 10 para 1.
Essa descrição simples esconde uma complicação real. A rocha britada nunca é de um único tamanho uniforme. Ela sai como uma mistura, algumas peças maiores, outras menores, espalhadas em uma faixa. Dividir “o tamanho de alimentação” pelo “tamanho de produto” só faz sentido depois que esses termos são definidos com precisão, não a olho.
Por Que a Relação de Redução Usa F80 e P80, Não Só “Tamanho”
O padrão da indústria resolve isso usando F80 e P80. Cada um é o tamanho de partícula no qual 80 por cento do material, alimentação ou produto, passa por uma peneira em massa. A relação de redução é então F80 dividido por P80, não qualquer tamanho de partícula maior ou médio.
O limiar de 80 por cento não é arbitrário. As distribuições de tamanho de rocha britada são log-normais, não normais. Um pequeno número de partículas incomumente grossas pode distorcer muito uma média simples. Essa distorção acontece sem que essas partículas representem de fato o grosso do material.
O percentil 80 evita esse problema. Ele é muito menos sensível a um punhado de finos atípicos ou pedaços superdimensionados do que seria uma média ou mediana direta. Isso o torna um número muito mais reproduzível entre testes de peneiramento de laboratório repetidos.
Isso importa além da precisão por si só. F80 e P80 alimentam diretamente os cálculos do Índice de Trabalho de Bond. Uma relação de redução construída sobre qualquer outra coisa que não esses dois valores não se conecta de forma limpa aos cálculos de energia que realmente importam para dimensionar um circuito.
Um Exemplo Resolvido
Considere um britador alimentado com material onde 80 por cento da alimentação passa por uma peneira de 400 milímetros. O produto que sai tem 80 por cento passando por uma peneira de 50 milímetros. F80 é 400, P80 é 50. A relação de redução é 400 dividido por 50, ou 8 para 1.
Essa mesma aritmética se aplica em qualquer escala. Ela funciona desde um britador primário que lida com rocha detonada do tamanho de um metro. Também funciona em um estágio terciário que refina material já reduzido duas vezes antes.
A fórmula nunca muda. Só mudam os valores reais de F80 e P80.
Por Que Britadores de Compressão Têm um Teto: O Ângulo de Mordida
Britadores de mandíbula, de cone, e giratórios compartilham um limite mecânico que os britadores de impacto não enfrentam da mesma forma. Essas máquinas prendem o material entre duas superfícies em um ângulo de mordida específico. Esse ângulo normalmente fica entre cerca de 19 e 23 graus.
Uma relação de redução ampla em uma única passagem exige muito da geometria da câmara. Ela precisa prender e puxar para baixo material em uma faixa de tamanho grande demais de uma vez.
Leve o ângulo além do que o material consegue prender de forma confiável, e a rocha começa a escorregar e quicar dentro da câmara. Isso acontece em vez de a rocha ser puxada para baixo e britada, uma condição às vezes chamada de fervura. Esse é um limite físico embutido na geometria da câmara, não algo que um motor maior consiga resolver.
Britadores de impacto funcionam de forma diferente. Eles desaceleram o material contra uma parede ou contra outra rocha, em vez de prendê-lo entre duas superfícies convergentes. Esse teto geométrico específico não os limita da mesma forma. Isso é parte do motivo pelo qual britadores de impacto conseguem alcançar relações de redução de passagem única muito mais altas.
Relações de Redução Típicas por Tipo de Equipamento
As faixas publicadas variam um pouco conforme a fonte, mas o padrão geral se mantém consistente em toda a indústria. Britadores de mandíbula normalmente vão de 3 para 1 até cerca de 8 para 1. Muitas operações miram especificamente perto de 6 para 1, um equilíbrio prático entre rendimento e geração de finos. Britadores giratórios cobrem uma faixa parecida, frequentemente citada em torno de 8 para 1 como ponto de operação típico.
Britadores de cone em trabalho secundário normalmente vão de 5 para 1 até cerca de 10 para 1. Britadores de cone terciários trabalham sobre material já reduzido. Eles costumam rodar um pouco mais alto, comumente de 8 para 1 até cerca de 12 para 1. A faixa de tamanho absoluto que lidam é menor, mesmo que a relação em si não seja.
Britadores de impacto se distinguem dos tipos de compressão. Relações de redução de 10 para 1 até 20 para 1 são comuns. Algumas aplicações vão ainda mais alto. Isso reflete o mecanismo diferente descrito acima, não nenhuma diferença em potência bruta.
Relação de Redução e Energia: Por Que Buscar uma Relação Mais Alta Custa Mais
Uma relação de redução mais alta em um único estágio não é simplesmente uma questão de operar a mesma máquina com mais força. Os cálculos do Índice de Trabalho de Bond ligam o consumo de energia diretamente aos valores de F80 e P80 envolvidos. Essa relação não é linear.
Uma ilustração comumente citada deixa clara a escala disso. Baixar o P80 do produto de 200 milímetros para 100 milímetros é uma única redução pela metade. Isso pode aproximadamente dobrar a demanda de potência para aquele estágio.
Buscar uma relação de redução agressiva em uma única passagem carrega um custo energético real. Esse custo é uma razão importante pela qual os circuitos de britagem distribuem essa redução em várias máquinas. Não se força uma única máquina a fazer tudo.
Perguntas Frequentes
Qual é a fórmula da relação de redução?
A relação de redução é igual a F80 dividido por P80. F80 é o tamanho de partícula no qual 80 por cento da alimentação passa por uma peneira em massa. P80 é a mesma medição para o produto.
Um britador que leva material com um F80 de 400 milímetros até um P80 de 50 milímetros tem uma relação clara. Essa relação de redução é de 8 para 1.
Por que a relação de redução se baseia no tamanho de passagem de 80 por cento em vez da maior partícula?
As distribuições de tamanho de rocha britada são log-normais. Um punhado de partículas incomumente grossas ou finas pode distorcer uma média simples sem representar o grosso do material. O percentil 80 é uma estatística mais robusta e mais reproduzível entre testes repetidos. Ele também é o valor que alimenta diretamente os cálculos de energia do Índice de Trabalho de Bond.
Por que britadores de impacto conseguem alcançar uma relação de redução muito mais alta do que os de mandíbula?
Britadores de mandíbula, de cone, e giratórios prendem o material em um ângulo de mordida, normalmente de 19 a 23 graus. Levar esse ângulo aberto demais faz o material escorregar em vez de ser puxado para dentro e britado. Britadores de impacto desaceleram o material contra uma parede ou outra rocha, em vez de prendê-lo entre duas superfícies. Esse teto geométrico não os limita da mesma forma.
Por que uma relação de redução mais alta em um estágio custa mais energia?
Os cálculos do Índice de Trabalho de Bond ligam o consumo de energia diretamente aos valores de F80 e P80. Essa relação não é linear. Baixar o tamanho de produto pela metade em um único estágio pode aproximadamente dobrar a potência necessária. Essa é uma razão importante pela qual os circuitos de britagem dividem essa redução em vários estágios, em vez de uma única passagem agressiva.
