Preparo físico da amostra e sua relação com a exatidão das leituras por XRF
No controle de qualidade de indústrias de processo contínuo, a exatidão dos laudos de fluorescência de raios X (XRF) e difratometria (XRD) depende diretamente da qualidade física da amostra. Estimativas de laboratório indicam que variações no preparo físico correspondem a até trinta por cento das oscilações observadas nas medições analíticas. Quando a granulometria do pó flutua ou a prensagem gera diferenças de densidade na pastilha, a leitura espectrométrica é alterada antes mesmo de o material entrar no equipamento.
Para padronizar esse processo e remover variações manuais, a Herzog desenvolveu o moinho vibratório de discos HP-MA e a prensa hidráulica HP-PA. Operando de forma integrada sob controle do CLP Siemens SIMATIC S7 e gerenciados pelo software PrepMaster, os dois equipamentos realizam desde a moagem inicial até a entrega da pastilha pronta em anel de aço.
Funcionamento da cominuição e do pastilhamento em circuito fechado
A pulverização de materiais duros e abrasivos exige uma transferência contínua e estável de energia cinética. No moinho HP-MA, a rotação do motor ajustável entre 600 e 1.500 rpm e o suporte do eixo excêntrico mantêm a estabilidade mecânica do vaso de moagem, mesmo com matérias-primas de alta dureza.
Após a pulverização, a amostra é transferida para a prensa hidráulica HP-PA dentro de uma estrutura fechada, o que evita a dispersão de pós no ar e impede a perda de frações finas. O sistema hidráulico da prensa aplica forças reguláveis entre 50 e 200 kN em anéis de aço de 40 mm ou 51,5 mm. O alívio de pressão ocorre por meio de uma rampa gradual de descompressão, projetada para expelir o ar aprisionado sem provocar trincas ou o esfarelamento do material.
Recursos de automação e prevenção de contaminação cruzada
O moinho HP-MA e a prensa HP-PA podem operar montados lado a lado, interligados por esteiras, ou de forma autônoma com magazines de entrada e saída para 30 ou 60 posições. Essa configuração permite a conexão direta com linhas de correio pneumático ou com células robotizadas de laboratório.
A limpeza dos componentes ocorre automaticamente a cada ciclo. O moinho HP-MA utiliza jatos de ar comprimido, areia ou lavagem líquida, além da possibilidade de realizar enxágue com amostra cega entre lotes de composições diferentes. Na prensa HP-PA, a ferramenta de compactação é limpa por escovas rotativas ou protegida por filme Mylar a cada ciclo, impedindo que resíduos da amostra anterior fiquem impregnados na superfície do anel. Todo o fluxo é controlado pelo software PrepMaster, que registra a identificação do material e envia os dados diretamente ao sistema LIMS do laboratório.
Aplicações do conjunto nos cinco setores industriais validados
A combinação do moinho HP-MA com a prensa HP-PA atende às exigências de laboratórios onde a análise por XRF via pastilhamento seco é o método padrão de controle de processo.
Aço e siderurgia
Nas aciarias e unidades de redução, a rapidez na entrega do laudo de escórias, ferro-ligas e calcinados evita o tempo excessivo de retenção do metal líquido nos fornos, reduzindo o consumo desnecessário de energia e preservando os refratários. O moinho HP-MA pulveriza escórias e ligas em vasos de carbeto de tungstênio, e a prensa HP-PA consolida o material em anéis de aço sem gerar trincas durante a evacuação de ar na câmara de raios X.
Cimento e mineração
O controle dos módulos químicos do cimento e da farinha crua exige a preparação de pós de baixa aderência. Como esses materiais tendem a expandir durante a despressurização, a rampa de alívio suave da prensa HP-PA evita a quebra das pastilhas. A limpeza automática do vaso no moinho HP-MA impede que o clínquer fique impregnado na cuba, mantendo a repetibilidade das medições necessárias para o ajuste do forno rotativo.
Metais não ferrosos
No processamento de alumínio, cobre e níquel, o preparo de escórias de refino exige contaminação cruzada zero entre corridas de ligas com valores comerciais distintos. O moinho HP-MA executa ciclos de autolimpeza e dosagem de auxiliares de moagem em pastilhas HMPA 40, enquanto a prensa HP-PA utiliza proteção por Mylar na superfície da pastilha, evitando a deposição de resíduos no interior do espectrômetro.
Reciclagem e recuperação de materiais
Na recuperação de catalisadores exauridos, sucatas eletrônicas e resíduos industriais, a heterogeneidade do material dificulta a obtenção de alíquotas representativas. O moinho HP-MA pulveriza misturas tenazes em recipientes de carbeto de tungstênio, e a prensa HP-PA aplica receitas de compactação salvas na memória do CLP para estabilizar pós com baixa coesão natural, garantindo a medição precisa de teores de metais preciosos.
Química sólida e petroquímica
O preparo de catalisadores e polímeros em pó exige cuidados contra o acúmulo de material nas paredes do vaso de moagem. A dosagem automática de auxiliares de moagem no moinho HP-MA mantém a fluidez do pó, e a prensa HP-PA assegura a retenção de carga pelo tempo necessário para consolidar a pastilha sem desagregação do material.
Suporte técnico e estoque de peças no Brasil
A integração do conjunto HP-MA e HP-PA na rotina da fábrica conta com o acompanhamento direto da MedicalThermo Engenharia, representante oficial e exclusiva da Herzog no Brasil. A empresa mantém estoque local de peças de reposição, consumíveis e recipientes de moagem em carbeto de tungstênio e aço cromo, reduzindo prazos de parada por manutenção. A equipe de engenharia de campo atua na instalação, calibração de parâmetros e manutenção preventiva das linhas de automação.
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