Guia de manutenção de moinhos de martelo para reciclagem de metais

Por que a manutenção do moinho de martelos para reciclagem de metais é diferente

O rotor de um moinho de martelos acumula uma energia rotacional significativa e atinge repetidamente materiais de alimentação irregulares. Mesmo quando o material de alimentação é, nominalmente, “sucata metálica”, cada carga pode apresentar diferenças em termos de espessura, densidade, materiais não metálicos aderidos, sujeira, fixadores soltos e objetos duros ocultos. O padrão de desgaste, portanto, varia de acordo com a composição do material e o método de alimentação.

É por isso que uma lista de verificação genérica do tipo “lubrificar e substituir peças desgastadas” não é suficiente. Um plano útil deve identificar como um defeito pode danificar o componente seguinte. O desgaste irregular do martelo aumentará a vibração; a vibração contínua acelerará o desgaste dos rolamentos, dos elementos de fixação e causará problemas estruturais; uma grade desgastada ou entupida alterará a carga de material retido e o tamanho do produto final; uma descarga entupida causará sobrecarga mecânica em um moinho que, de outra forma, estaria em boas condições.

Segurança antes da inspeção, limpeza ou reparo

Nos locais de trabalho dos EUA, as normas da OSHA relativas ao controle de energia perigosa se aplicam aos serviços e à manutenção que possam causar danos aos funcionários por meio do acionamento acidental ou da liberação de fontes de energia armazenadas. O procedimento local deve identificar a energia elétrica, mecânica, hidráulica, pneumática, gravitacional e relacionada ao processo, e não apenas o desligamento do motor principal.

1. Interromper a produção normal. Interrompa o avanço, deixe a câmara esvaziar-se, quando o procedimento aprovado assim o permitir, e siga a sequência normal de desligamento.
2. Identifique todas as fontes de energia. Incluir o motor do moinho, as esteiras transportadoras de alimentação e descarga, a unidade hidráulica, os ímãs ou separadores capazes de movimentar o material, a pressão armazenada e a inércia do rotor.
3. Trancar e etiquetar. Aplique o procedimento escrito da unidade por meio de funcionários autorizados e notifique o pessoal afetado.
4. Liberar ou reter a energia armazenada. Aguarde até que o rotor pare completamente, purgue ou bloqueie o movimento hidráulico quando necessário e prenda os componentes suspensos.
5. Verifique se a energia está zerada. Utilize o método de teste aprovado antes de abrir os pontos de acesso.
6. Restaure as proteções antes de reiniciar. Os requisitos gerais da OSHA relativos à proteção de máquinas abrangem peças rotativas, pontos de esmagamento, lascas e faíscas.

Um moinho de martelo também pode gerar ruído intenso, fragmentos voadores e bordas afiadas de resíduos. O NIOSH estabelece um limite recomendado de exposição ao ruído ocupacional de 85 dBA, calculado como média ao longo de um turno de oito horas; portanto, o risco auditivo deve ser avaliado por meio de medições no local, e não com base em suposições. Consulte as orientações do NIOSH sobre exposição ao ruído.

As diretrizes da OSHA para a reciclagem de sucata metálica também enfatizam os riscos relacionados a equipamentos pesados, manuseio de materiais, ruído e sucata contaminada. O plano de manutenção deve incluir limpeza e organização do local de trabalho, acesso seguro, iluminação, seleção de equipamentos de proteção individual e controle de materiais cortantes ou instáveis.

Elaborar um plano de manutenção preventiva em camadas

Não atribua o mesmo intervalo de inspeção a todos os componentes. Utilize uma rápida verificação feita pelo operador para detectar alterações, planeje inspeções para identificar sinais de desgaste e reserve um período de parada prolongada para medições que exijam desmontagem ou o uso de ferramentas de alinhamento.

O intervalo deve ser expresso tanto em tempo de calendário quanto em horas de operação. Mantenha um gatilho separado para eventos de impacto, pois um único objeto que não possa ser esmagado já pode justificar uma inspeção imediata, mesmo que a próxima parada programada esteja prevista para daqui a semanas.

Lista de verificação diária para a inspeção pré-inicialização e pelo operador

A verificação diária mais importante é uma breve inspeção visual realizada nos mesmos pontos, na mesma ordem, comparando-se com o estado de referência conhecido da máquina.

Um novo ruído ou uma nova leitura são mais significativos quando o material e a taxa de produção não sofreram alterações. Por outro lado, um aumento na corrente durante o processamento de um lote mais denso ou menos preparado não indica automaticamente uma falha mecânica. Registre a descrição da matéria-prima juntamente com os dados operacionais.

Inspeção de martelos e pinos de martelo

O conjunto de martelos é o primeiro local que muitas equipes verificam, mas o desgaste visível deve ser interpretado como um padrão. Inspecione todas as fileiras e ambos os lados do rotor. Um único martelo muito desgastado pode indicar concentração de material alimentado, um pino torto ou sulcado, movimento restrito, peças faltando ou impacto de objeto estranho.

O que levar em consideração ao escolher martelos

• Bordas de impacto arredondadas ou deformadas que reduzem a eficácia do golpe.
• Rachaduras, lascas, deformação acentuada em forma de cogumelo ou sinais de danos térmicos.
• Desgaste desigual entre os lados opostos ou entre as fileiras do rotor.
• Movimento restrito causado por acúmulo de material, deformação ou danos no pino.
• Peças de reposição ausentes, posicionadas incorretamente ou incompatíveis.

O que observar em pinos, hastes e retentores

• Ranhuras, degraus ou desgaste oval no ponto em que o martelo entra em contato com o pino.
• Dobras, rachaduras, roscas danificadas ou elementos de retenção desgastados.
• Movimento que difere da posição oposta do rotor.
• Indício de que um pino está girando ou se deslocando quando deveria permanecer fixo.

O guia oficial de inspeção de peças de desgaste da Schutte Hammermill enfatiza a verificação de martelos, hastes, peneiras, placas de desgaste e rolamentos, e alerta que uma distribuição desequilibrada dos martelos pode causar vibração e reduzir a eficiência. A disposição exata do modelo YUXI pode variar; portanto, não aplique a sequência de rotação, o número de bordas ou o procedimento de substituição de outro fabricante.

Equilíbrio do rotor, acúmulo de material e vibração anormal

A vibração se propaga pelo rotor, pelos rolamentos, pelo sistema de acionamento, pela carcaça e pela fundação. Ela pode ser causada por desgaste irregular do martelo, acúmulo de material, revestimento solto, danos nos rolamentos, desalinhamento, movimento da fundação ou um bloqueio a jusante que altere a carga retida.

Pare imediatamente quando a mudança for repentina

Uma nova vibração repentina, um ruído forte ou um aumento na temperatura dos rolamentos após um impacto devem ser tratados de maneira diferente de um aumento gradual. Interrompa a alimentação, isole a máquina e verifique se há martelos faltando ou rachados, pinos danificados, material preso, danos na peneira ou na grelha e peças internas soltas.

Utilize dados de tendências para fazer mudanças graduais

Um aumento gradual pode indicar desgaste que se aproxima de um limite, acúmulo recorrente, deterioração da correia ou do acoplamento, ou um problema de lubrificação e alinhamento do rolamento. Compare as leituras nos mesmos pontos e em condições operacionais semelhantes.

Após os trabalhos de correção, verifique a máquina em etapas: montagem e verificação das proteções, teste de funcionamento sem carga aprovado, comparação de ruído/corrente/temperatura/vibração e, em seguida, operação gradual com carga.

Rolamentos, lubrificação, correias e acoplamentos

Os rolamentos do moinho de martelos operam ao lado de um rotor sujeito a altos impactos. Seu estado depende da montagem, do alinhamento, do controle de contaminação, da quantidade de lubrificante e das cargas transmitidas pelo desequilíbrio. Substituir um rolamento sem corrigir a causa pode resultar na repetição da falha.

Monitore a temperatura, o ruído e a vibração simultaneamente

Uma única leitura de temperatura é menos útil do que uma tendência observada no mesmo ponto. Compare as posições dos rolamentos à esquerda e à direita, as condições ambientais, a carga e o momento da lubrificação. Um aumento imediatamente após a lubrificação pode indicar excesso de graxa ou distribuição incorreta; um aumento acompanhado de vibração e novos ruídos pode indicar danos ou problemas de alinhamento.

As orientações oficiais da SKF sobre a vida útil da graxa e a relubrificação explicam que a frequência de relubrificação deve impedir que a deterioração da graxa reduza a vida útil do rolamento. Suas orientações sobre danos aos rolamentos observam que o desalinhamento aumenta as cargas, eleva o atrito e a temperatura e reduz a vida útil. Aplique esses princípios utilizando o rolamento, a velocidade, a carga, a temperatura e a graxa especificados para a máquina.

Não coloque graxa em excesso por hábito

“Mais graxa” não é uma solução universal para problemas de aquecimento ou ruído. O excesso de graxa causará oscilações e aumento da temperatura, enquanto uma quantidade insuficiente ou graxa contaminada acelerará o desgaste. Registre o tipo, a quantidade, o ponto de lubrificação, a data, o tempo de operação e as condições antes e depois da relubrificação.

• Verifique se as correias apresentam rachaduras, vitrificação, contaminação e tensão desigual, quando for o caso.
• Procure por sinais de desalinhamento das polias ou acoplamentos, desgaste por atrito e peças de fixação soltas.
• Verifique se a proteção está bem fixada e se há sinais de contato.
• Verifique os parafusos de fixação do motor e da base do moinho, o estado da argamassa ou dos suportes e os sinais visíveis de movimento.
• Investigue as falhas repetidas da correia como um problema de alinhamento, carga ou condição do rotor — e não apenas como uma questão relacionada a peças de desgaste.

Telas, grades, revestimentos e acessórios para câmaras

A tela ou grelha de descarga influencia o tempo que o material permanece na câmara e a faixa de granulometria que pode ser liberada. A YUXI afirma que a abertura da tela pode ser selecionada de acordo com o tamanho desejado das partículas metálicas. Isso faz com que o estado da tela ou da grelha seja tanto uma questão de manutenção quanto de controle do processo.

Pontos de inspeção com tela ou grade

• Rachaduras, rasgos, barras tortas ou aumento local da abertura.
• Aberturas obstruídas e material compactado que reduzem a área de descarga.
• Parafusos ou porcas soltos ou marcas de deslocamento nos suportes.
• Desgaste irregular que corresponde a um trajeto concentrado do material.
• Variação no tamanho da saída ou aumento da carga do motor com alimentação inalterada.

Pontos de inspeção do revestimento e da placa de proteção contra desgaste

• Desbaste ao redor de parafusos, bordas ou zonas de alto impacto.
• Rachaduras, partes soltas ou parafusos faltando.
• Marcas de contato bem visíveis que indicam movimento ou atrito.
• Exposição da carcaça após o desgaste da superfície de proteção.

A substituição tardia de um revestimento pode transformar um trabalho de troca de peça de desgaste em um reparo na carcaça. Registre a localização e a taxa de desgaste, e não apenas a data da substituição. Se a mesma zona apresentar falha mais rapidamente a cada ciclo, investigue a forma de alimentação, as condições do rotor e a composição do material.

Condições de alimentação que aceleram o desgaste ou o tempo de inatividade

A manutenção não pode compensar uma alimentação inadequada ou descontrolada. Um moinho de martelos utilizado como triturador secundário deve receber material dentro dos limites de alimentação confirmados. Sucatas de tamanho excessivo, densas ou emaranhadas podem exigir uma redução primária do tamanho antes do processamento por impacto em alta velocidade.

Essa distinção impede que a equipe substitua peças sem corrigir a condição do processo que as danificou.

Monitoramento de condições: registre os sinais que se alteram primeiro

Um registro de manutenção se torna útil quando relaciona o estado da máquina ao contexto operacional.

O que fazer após um incidente envolvendo um objeto inquebrável

YUXI se refere a uma porta de segurança que permite a descarga de um objeto inquebrável após a parada da máquina. A porta é um recurso de controle de danos, e não uma autorização para esvaziar a câmara enquanto a máquina estiver energizada.

1. Interrompa a alimentação e siga o procedimento de desligamento aprovado. Registre a hora, o lote do material, o alarme e a observação do operador.
2. Aplique o isolamento energético total. Verifique se o rotor está totalmente parado e se o sistema hidráulico está na condição de energia zero antes de acessar o equipamento.
3. Remova o objeto utilizando ferramentas e métodos de içamento aprovados. Não coloque trabalhadores sob sucata instável ou portas móveis.
4. Inspecione a trajetória do impacto. Verifique os martelos, os pinos, a tela/grade, os revestimentos, os elementos de fixação, o invólucro e as áreas visíveis do rotor.
5. Verifique o sistema externo. Inspecione o estado dos rolamentos, da correia ou do acoplamento, das proteções, dos suportes e verifique se há algum bloqueio a jusante.
6. Realize a verificação da reinicialização controlada. Recoloque as proteções, faça o teste sem carga, compare a vibração e a corrente e, em seguida, aplique a carga gradualmente.

Um evento recorrente deve desencadear uma revisão do controle de alimentação: por onde o objeto entrou, qual controle anterior não o detectou e se a aceitação do material, a triagem ou a pré-trituração devem ser alteradas?

Peças de reposição e registros de manutenção

Um plano de peças de reposição deve se basear no prazo de entrega, na taxa de desgaste e nas consequências de uma falha. Manter todos os componentes em estoque representa um desperdício de capital; não ter em estoque um martelo ou um conjunto de pinos compatíveis pode transformar um reparo planejado em uma longa paralisação.

Categorias típicas de peças de reposição essenciais

• Martelos compatíveis e componentes de pinos ou hastes aprovados.
• Seções de tela ou grelha para a configuração de saída instalada.
• Revestimentos de alta resistência ao desgaste, placas de proteção contra desgaste e fixadores especificados.
• Itens de rolamentos, vedação e lubrificação confirmados por modelo.
• Elementos de correia ou acoplamento e acessórios de proteção.
• Vedações hidráulicas ou itens de manutenção das portas de segurança, quando aplicável.
• Sensores, interruptores e componentes elétricos identificados como essenciais para a produção.

O que o registro deve conter

• Foram registradas a data, o horário de funcionamento e a tonelagem processada.
• Tipo de material, contaminação e condição atípica do lote.
• Desgaste medido por componente e posição.
• Tendências de vibração, temperatura, carga do motor e potência antes e depois do trabalho.
• Informações sobre o número de peça, lote ou correspondência de peso para peças do rotor.
• Causa raiz, ação corretiva, responsável e resultado da verificação.

O custo de manutenção deve ser avaliado por hora de operação e por tonelada processada, e não apenas com base nos gastos anuais. O guia de preços específico para moinhos de martelo explica por que as peças de desgaste, a mão de obra, o tempo de inatividade e os equipamentos a jusante devem ser incluídos no planejamento do custo total.

Erros comuns na manutenção de moinhos de martelo

Planejamento de manutenção para um triturador de metal do tipo moinho de martelo da YUXI

A YUXI posiciona sua triturador de metal para moinho de martelos para o processamento de sucata metálica em siderúrgicas, fundições, estações de reciclagem, instalações de processamento de metais, fábricas de produtos de alumínio e aplicações relacionadas ao setor automotivo. As informações publicadas descrevem os processos de martelamento, rasgamento e cisalhamento, classificação por peneira selecionável, controle por PLC e hidráulico, além de uma porta de segurança para a remoção de objetos não quebráveis após o desligamento seguro do equipamento.

Essas características identificam as zonas de manutenção, mas não fornecem dados suficientes para estabelecer um intervalo universal de lubrificação, um limite de desgaste do martelo ou um tempo de substituição. Deve-se elaborar um plano específico para cada projeto com base na máquina selecionada, nos testes de material, no cronograma operacional, na preparação da alimentação e na linha de processamento posterior.

Informações a serem confirmadas antes da colocação em operação

• Disposição exata dos martelos, identificação e regra para substituição por conjuntos correspondentes.
• Método de inspeção e substituição do pino ou da haste do martelo.
• Abertura da tela ou grade instalada e procedimento de remoção segura.
• Modelo do rolamento, especificação do lubrificante, quantidade e método de relubrificação.
• Requisitos de alinhamento e tensão da correia ou do acoplamento.
• Valores de torque dos fixadores e requisitos para travamento de roscas.
• Corrente normal do motor, temperatura dos rolamentos e valores de referência de vibração.
• Isolamento da porta de segurança, liberação da pressão hidráulica e procedimento de reinício.
• Peças de reposição essenciais recomendadas e prazos de entrega.
• Responsabilidades relacionadas ao treinamento de operadores e da equipe de manutenção autorizada.

Ao comparar o escopo dos serviços, o suporte a peças de reposição e os testes de fábrica, utilize as perguntas contidas no guia dos principais fabricantes de moinhos de martelo, em vez de se limitar a comparar apenas a capacidade nominal ou a potência do motor.

Fontes e referências técnicas

• OSHA 29 CFR 1910.147: Controle de energia perigosa
• OSHA 29 CFR 1910.212: Proteção de máquinas
• OSHA 3348: Riscos na reciclagem de sucata metálica
• CDC/NIOSH: Orientações sobre a exposição ao ruído no ambiente de trabalho
• SKF: Orientações para a relubrificação com graxa
• Schutte Hammermill: Princípios de inspeção de peças de desgaste