A evolução histórica dos britadores na mineração

O desenvolvimento de britadores tem sido uma pedra angular no avanço da mineração e pedreiras, transformando a maneira como as matérias-primas são processadas. De seus humildes começos no século XIX até a sofisticada maquinaria de hoje, os britadores evoluíram por meio da engenhosidade e dos avanços materiais. Este artigo explora as origens históricas e os principais estágios de desenvolvimento de vários tipos de britadores, conforme documentado nos primeiros registros de engenharia.

Origens de Britadores de mandíbulas

Britador de mandíbulas de alavanca dupla

O britador de mandíbula de alavanca dupla tem suas raízes em 1858, quando o Sr. EW Blake patenteou um design inovador. Este mecanismo apresentava um eixo excêntrico girado em rolamentos fixos dentro de uma estrutura pesada de ferro fundido. A potência era transmitida por meio de um pitman, oscilando entre duas placas de alavanca — uma articulada em um bloco ajustável, a outra apoiada contra o jawstock. Esta configuração transmitia um balanço semelhante ao de um pêndulo para a mandíbula em movimento, com o curso de britagem mais forte na saída e mais fraco na entrada, otimizando a alavancagem para grandes pedaços. Os primeiros modelos usavam ferro fundido para a estrutura, jawstock e pitman, exigindo uma construção maciça para suportar a tensão. Por volta de 1890, as peças fundidas de aço substituíram o ferro fundido, reduzindo significativamente o peso e aumentando a resistência, como exemplificado pelo britador de mandíbula de estrutura de aço da Hadfields.

Britador de mandíbula de alavanca única

O britador de mandíbula de alavanca única surgiu por volta de 1879, creditado ao Sr. G. Dalton da HR Marsden & Company, embora sua verdadeira origem possa ser anterior a esta patente. Ao contrário do de alavanca dupla, o jawstock era montado em um eixo excêntrico acima da boca de alimentação, com uma única placa de alavanca controlando o curso da mandíbula inferior. Este projeto produzia um movimento circular no topo, transitando para um caminho elíptico na saída, oferecendo uma ação de britagem única. Inicialmente construído com peças fundidas de ferro fundido, ele posteriormente adotou estruturas de aço e jawstocks, com aço manganês se tornando padrão para mandíbulas e placas de bochecha devido ao desgaste abrasivo do movimento de rolamento.

Desenvolvimento de Gyratory Trituradores

Britador giratório de eixo longo

O britador giratório de eixo longo foi criado pelo Sr. Charles M. Brown de Chicago, que registrou uma patente em 1877. Este projeto apresentava um eixo semirrígido suportado por uma aranha na abertura de alimentação, com a extremidade inferior acionada por um excêntrico. A cabeça de britagem, posicionada entre o mancal superior e o excêntrico, agia como uma alavanca com seu fulcro na aranha. Os primeiros modelos incluíam revestimentos removíveis na bacia de britagem, um cone renovável e um mancal superior de esfera e soquete. Desenvolvidos pela Gates Iron Works, esses britadores passaram por refinamentos como abandonar o problemático mancal de esfera e soquete por um mancal cônico, melhorando a durabilidade e a resistência ao desgaste ao longo do tempo.

Britador giratório de eixo curto

O britador giratório de eixo curto surgiu em 1869, creditado ao Sr. James W. Rutter de St. Louis, Missouri. O projeto de Rutter apresentava um cone em um eixo quadrado dentro de um cilindro aberto, apoiado por uma junta esférica e acionado por uma roda excêntrica. Isso reduziu a altura da máquina em comparação aos modelos de eixo longo, embora as primeiras versões tenham lutado com problemas de descarga devido a obstruções de aranha e engrenagem. O britador de eixo curto McCully, introduzido mais tarde, tornou-se um concorrente significativo, refinando o projeto com um tiro de descarga de corrida livre e um posicionamento excêntrico mais alto, aumentando a rigidez do eixo em cerca de 55%.

Evolução do Roll Trituradores

Rolos de britagem acionados por engrenagem

Os rolos de britagem acionados por engrenagens datam de cerca de 1806, introduzidos nas minas da Cornualha, onde ganharam o nome de “rolos da Cornualha”. Essas primeiras máquinas, com rolos de 18 a 30 polegadas de diâmetro e 11 a 20 polegadas de largura, operavam de 5 a 15 RPM, movidas por rodas d'água por trens de engrenagens. Montados em eixos pesados em mancais abertos dentro de estruturas de ferro fundido, um rolo era acionado positivamente, enquanto o outro girava por fricção. Em 1895, seu uso se expandiu para pedreiras de pedra de estrada para preparação de macadame, com Hadfields construindo modelos maiores com estruturas de aço fundido e conchas dentadas de aço manganês.

Rolos de britagem acionados por correia

Os rolos acionados por correia foram pioneiros pelo Sr. SR Krom nos Estados Unidos por volta de 1874, projetados para britagem média-fina. Esses rolos usavam polias de correia pesadas nos eixos, eliminando engrenagens para reduzir o atrito e aumentar a velocidade. Os primeiros projetos apresentavam um rolo fixo aparafusado a uma placa de base e um rolo ajustável em braços de alavanca oscilantes com baterias de mola. Inovações posteriores abordaram problemas de alinhamento com rolamentos giratórios e barras de ligação duplas, culminando em modelos de alta velocidade como os rolos de 78 polegadas de diâmetro da Traylor no início do século XX. Os rolos de britagem grossa de 1894 de Thomas A. Edison com dentes "slugger" expandiram ainda mais sua capacidade para grandes blocos de pedra.

Inovações especializadas em britadores

Trituradores de Disco

Os britadores de disco estrearam por volta de 1908, utilizando força centrífuga para espalhar material pelas faces de britagem. Os primeiros projetos de disco horizontal apresentavam dois discos em forma de pires — um fixo, um giratório — acionados por um eixo oco e sistema de polia. No início do século XX, as melhorias incluíam polias excêntricas para aumentar os cursos de britagem, reduzindo a necessidade de rolamentos resfriados a água. Os britadores de disco verticais, com discos de 48 polegadas, surgiram mais tarde para redução mais fina em grandes plantas de minério de cobre.

Disjuntores de rolo único

Os trituradores de rolo único surgiram em 1864 com a patente britânica do Sr. A. Thomas para um moinho de rolos e peitos, inicialmente usado para grãos, mas adaptado para britagem de pedras. No final do século XIX, eles se tornaram trituradores de carvão proeminentes, apresentando um rolo dentado e uma placa trituradora articulada. A versão Allis-Chalmers, desenvolvida no início do século XX, avançou esse design com componentes de aço fundido e molas potentes para manuseio de calcário e materiais escorregadios.

Britadores de martelo giratório

Os britadores de martelo oscilante foram introduzidos pelo Sr. Milton F. Williams em 1895, apresentando martelos articulados em um rotor dentro de uma estrutura de madeira. Em 1904, projetos como os da Patent Lightning Crusher Company adotaram martelos de “estribo” em forma de U, melhorando a eficiência do impacto. Eles evoluíram para moinhos de martelos com estrutura de aço pela Pennsylvania Crusher Company, capazes de reduzir grandes blocos de calcário em uma única operação.

Máquinas Giratórias Especiais para Britagem Secundária

Britadores giratórios especializados para britagem secundária surgiram mais tarde, com o britador Newhouse (licenciado pela Edgar Allen & Company) e o britador fino sem engrenagens Kennedy (Sheepbridge Coal and Iron Company) no início do século XX, refinando a redução de alta velocidade. O britador cônico, uma mudança radical, eliminou a aranha e o rolamento superior, usando uma tigela longa excêntrica e com mola, marcando uma mudança significativa em meados do século XX.

Conclusão

A história dos britadores reflete uma jornada de inovação, do britador de mandíbulas de Blake de 1858 aos designs avançados de giro e rolo do século XX. A evolução de cada tipo — impulsionada pela engenhosidade mecânica e avanços materiais — moldou seu papel indispensável na mineração, abrindo caminho para as tecnologias de processamento eficientes de hoje.