Estudo da abrasividade mediante ensaio CERCHAR de minérios de ferro do Brasil utilizando aços H13 e Hadfield.

Abstract

O manuseio do minério de ferro é a causa de desgaste nos equipamentos utilizados em diferentes etapas do processamento mineral, afetando diretamente o custo operacional. Para a otimização do desempenho dos equipamentos é importante compreender a abrasividade dos minérios de ferro. Este estudo teve como objetivo analisar a abrasividade de minérios de ferro por meio do ensaio CERCHAR, utilizando dois tipos de pinos: aço H13 e aço Hadfield que é amplamente aplicado em revestimento de britadores devido à sua capacidade de encruamento sob impacto. Foram avaliados minérios provenientes da Província Mineral de Carajás (PA) e do Quadrilátero Ferrífero (MG), na qual foi riscada a superfície natural dos minérios. Os pinos de aço foram caracterizados antes e depois dos ensaios através de um microscópio óptico e um microscópio estereoscópico. Foram medidas as durezas dos pinos de aço, onde a dureza média do aço H13 foi de 50 HRC e do aço Hadfield de 198 HV30. Durante o ensaio CERCHAR se aplicou uma força normal pré-definida de 70 N com uma distância de riscamento de 10 mm. Adicionalmente, foram conduzidos ensaios utilizando o pino de aço Hadfield e os minérios Jaspilito e Itabirito Compacto, variando a distância do riscamento, com o fim de analisar os regimes de desgaste transitório e estacionário. Após os ensaios se mediram os diâmetros desgastados dos pinos e, a partir destes, foram calculados os Índices de Abrasividade CERCHAR (CAI: CERCHAR abrasiveness index). Os resultados dos ensaios indicaram que o Itabirito Compacto e a Hematita Compacta, pertencentes à região Sudeste, e o Jaspilito, pertencente à região Norte, foram os minerais mais abrasivos. Ademais, destacou-se a importância de considerar a distância de riscamento ao avaliar a abrasividade dos minerais de ferro sendo riscado pelo aço Hadfield, já que foi identificado um regime transitório predominante nos primeiros 10 mm, com tendência à estabilização em distâncias maiores. Este resultado mostra que na distância padronizada do ensaio CERCHAR, o desgaste ainda pode se encontrar em regime transitório utilizando pino de aço Hadfield.