BR112012001221B1 - tambor rotativo e recuperador de metal para recuperar e reclassificar metais, óxidos metálicos, areias e agregados - Google Patents

Abstract

TAMBOR ROTATIVO E RECUPERADOR DE METAIS. Um recuperador de metal de tambor rotativo inclui um cilindro interno e um cilindro externo concêntrico, que giram simultaneamente. O cilindro interno inclui um primeiro compartimento, que recebe material para quebre pelos dentes, um segundo compartimento que recebe o material quebrado do primeiro compartimento e esmaga o material em partículas menores, e um terceiro compartimento, no qual o material particulado entra no espaço entre o cilindro interno e o cilindro externo, por atrito, pelas telas perfuradas. O segundo compartimento inclui um esmagador, tendo vários itens para esmagar material em bloco à medida que gira. O terceiro compartimento proporciona ainda quebra e transporte do material particulado. O material particulado então retorna se aproximando da admissão para separação em tamanhos finos e grossos, e coleta posterior para reutilização. Os metais e óxidos metálicos saem do tambor pelas aberturas na parte posterior do terceiro compartimento para coleta. O tambor recupera metais, óxidos metálicos, areias e outros materiais para reutilização.

Description

REMISSÃO RECÍPROCA A PEDIDO DE PATENTE RELACIONADO

[0001] Este pedido de patente internacional / PCT reivindica prioridade para o pedido de patente não provisório para a patente tendo n° serial 12/460.524, depositado em 21 de julho de 2009.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Esta invenção se refere a unidades de sacudimento, usadas para separar ou remover metais de objetos fundidos, escória e borra, em uma fundição, um moinho, ou outros trabalhos, e, em particular, a um tambor rotativo tendo hélices de pás espaçadas e pás serrilhadas na câmara de atrito.

[0003] Na formação de um moinho de tambor, tal como uma unidade de sacudimento de fundição, um separador rotativo, um tambor de meios, um secador de material, um recuperador de esmagador de bloco, um tambor de mistura, uma tela de areia, ou assemelhados, o moinho tem, geralmente, três câmaras: uma câmara de admissão, uma câmara de esmagamento e uma câmara de atrito. A câmara de admissão, ou primeiro compartimento, recebe os objetos fundidos brutos e conglomerados de uma fundição ou de outro processo. Os objetos fundidos brutos e assemelhados entram na admissão por despejo ou escoamento direto de um processo precedente. Para o interior da máquina da câmara de admissão, uma câmara de esmagamento, ou segundo compartimento, recebe os objetos fundidos e os conglomerados parcialmente quebrados na admissão.

[0004] O segundo compartimento tem um meio de esmagamento, que gira independentemente da máquina e rola na superfície interna da máquina. Os objetos fundidos e os conglomerados parcialmente quebrados passam lado a lado e depois sob o meio de esmagamento, para redução e separação adicionais.

[0005] Atrás da câmara de esmagamento e geralmente oposta à câmara de admissão, uma câmara de atrito, ou terceiro componente, separa os objetos fundidos metálicos de areia e outras partículas. A câmara de atrito coleta a areia e outras partículas de dentro da máquina e as retorna no sentido da câmara de admissão, em uma passagem entre o cilindro externo e o cilindro interno. A câmara de atrito tem dentro dela elevadores denteados, serrilhados, espaçados entre si, em placas de travamento com furos. Os elevadores, a uma alta rotação de revolvimento, separa facilmente a borra, a escória e o bolo salino, para liberar e limpar os metais e óxidos metálicos. Palhetas verticais dentro da câmara de atrito orientam os metais e óxidos metálicos no sentido de uma saída, oposta à câmara de admissão, enquanto varrendo a borra e a areia pela câmara de atrito, para que caiam nos furos e depois na passagem, para remoção.

[0006] Há várias máquinas e aparelhos no mercado e em uso, que são aplicados para a redução de material em bloco a uma consistência útil. Por exemplo, torrões de areia, que são geralmente quimicamente aglutinados, após serem quebrados do molde ou parte fundida, usada na indústria de fundição, podem ser reduzidos a uma textura granular para sua reutilização imediata na formação de um molde para fundição posterior.

[0007] Um aspecto único da presente invenção é pás dispostas helicoidalmente na câmara de atrito, que tanto quebram os torrões, quanto avançam os materiais quebrados resultantes no tambor rotativo, para posteriores classificação e separação. As pás são espaçadas entre si, e cada uma delas tem sulcos longitudinalmente pela sua borda interna. O tambor rotativo tem também um esmagador, que ocupa o volume da câmara de esmagamento e tem dentes espaçados entre si na borda de avanço do esmagador.Após o esmagador, as palhetas helicoidais passam material pela câmara de atrito e ao longo das pás espaçadas entre si, que separam ainda mais os metais de torrões de areia e borra. Essas pás são espaçadas entre si e têm uma borda interna serrilhada.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0008] Uma unidade de revolvimento, tal como uma unidade de sacudimento, um tambor de meios rotativos, um recuperador de areia ou assemelhados, inclui um invólucro externo cilíndrico e um invólucro interno cilíndrico concêntrico. O cilindro interno tem um revestimento, formado de uma série de segmentos de encaixe mútuo. A unidade de revolvimento ou tambor de meios rotativos reduz o material em bloco no material particulado, adequado para reutilização e reciclagem em processos industriais. O tambor inclui um cilindro interno, e um cilindro externo concêntrico, que, em uma extremidade, se estende além do cilindro interno, para formar um compartimento de admissão de maior diâmetro, para receber o material em bloco. Uma base alinhada por laser incorpora um meio de acionamento, que suporta e aciona o tambor, que é disposto substancialmente horizontalmente, em rotação.

[0009] Uma câmara de admissão, ou primeiro compartimento, recebe o material em bloco, e tem um diâmetro igual ou superior ao restante do cilindro externo. A câmara de admissão também contém dentes de alto perfil, dispostos helicoidalmente, que avançam o material em bloco pelo primeiro compartimento no sentido de uma câmara de esmagamento no cilindro interno. O primeiro compartimento do cilindro interno contém meios para quebrar o material em bloco em pedaços menores, e para separar areias e outros agregados recuperados. O meio preferido para quebrar o material em bloco em pedaços menores é uma combinação de pás. O primeiro compartimento também contém, de preferência, em um primeiro segmento, dentes ou palhetas, para avançar o material em bloco, obtido do compartimento de admissão, para o meio de esmagamento do segundo compartimento. O meio de esmagamento avança os pedaços me-nores, obtidos no primeiro compartimento, a uma câmara de atrito.

[0010] A câmara de atrito tem pelo menos uma parede cilíndrica parcialmente perfurada, na qual uma alta ação de revolvimento reduz ainda mais o tamanho dos pedaços a material particulado, de modo que pelo menos uma parte do material passe pelas perfurações. Qualquer material que não passa pelas perfurações deixa a câmara de atrito por uma saída para metais. Além disso, uma palheta transportadora é proporcionada na parte intermediária entre os cilindros interno e externo, para movimentar longitudinalmente qualquer material particulado, depositado nela, a um conjunto de telas próximo da admissão, para uma classificação ainda mais fina das partículas. Qualquer material remanescente na tela é reciclado para o compartimento de admissão, para ser redepositado na máquina para mais esmagamento. O aparelho da presente invenção é adequado para reduzir o tamanho de material em bloco, tanto areia quanto metais, a material particulado de um tamanho predeterminado.

[0011] A presente invenção utiliza um tambor esmagador de bloco / recuperação de areia rotativo, para a recuperação de materiais em bloco/agregados/granu- lados. Como mostrado na técnica anterior, um tambor de meios rotativos recupera núcleos de areia e metais de objetos fundidos metálicos. No entanto, a presente invenção se estende ao uso do tambor de meios rotativos, para processamento de vários materiais de areia em bloco, incluindo agregados, torrões de areia ligados quimicamente, borra, sucatas ferrosa e não ferrosa, e escória. Convencionalmente, o material entrando em um tambor de meios rotativos é alimentado em uma extremidade do tambor por uso de um transportador, pás, um funil de carga, um transportador vibratório ou qualquer meio desejado para colocar uma grande quantidade de material na entrada do tambor de processamento de bloco de areia rotativo. Anteriormente, o material em bloco, quando entrava em um tambor em grandes quantidades, tendia a formar torrões, o que resultava em ondas quando o material atingia o segundo compartimento, no cilindro interno, que continha o meio para esmagamento do cilindro externo, além do cilindro interno, para formar um compartimento de admissão de maior diâmetro, o material a ser passado por ele podendo ser colocado no compartimento de admissão em bateladas, para distribuição de uma maneira a impedir que a formação de ondas de material em bloco atinja cumulativamente o primeiro compartimento. O compartimento de admissão tem dentes helicoidais segmentados de alto perfil, para avançar o material em bloco da admissão no primeiro compartimento. Os dentes helicoidais segmentados de alto perfil propiciam que os agregados de material em bloco se separem suficientemente, para proporcionar um fluxo de material mais uniforme para o primeiro compartimento. O primeiro compartimento também inclui telas, externamente ao cilindro interno, para separar as areias e os óxidos metálicos em graus finos e grosseiros, que são depois coletados em depósitos separados.

[0012] O primeiro compartimento do cilindro interno quebra e separa o material em bloco em pedaços pequenos. O material em bloco quebra em pedaços menores por meio de dentes, pás, espigões ou assemelhados, que se projetam para dentro da parte interna do cilindro interno. Na medida em que o material bate nessas pás ou espigões, os torrões são reduzidos em tamanho e proporcionam pedaços de material, adequados para tratamento e redução em tamanho posteriores a um material do tipo particulado. Pela interna do primeiro compartimento, um disco, tendo determinados itens, guia o material quebrado para o segundo compartimento. O disco varre o diâmetro do cilindro interno. O disco tem uma abertura interna com uma pluralidade de dentes apontando para dentro. A abertura interna tem um diâmetro além do meio de suspensão para o segundo compartimento, como descrito abaixo. No perímetro, o disco tem fendas arqueadas espaçadas entre si, em um número de pelo menos três. Cada fenda tem uma largura, e os espaçadores entre as fendas têm um comprimento similar à largura da fenda. Além do disco, o material perturbado entra no segundo compartimento da invenção.

[0013] Dentro do segundo compartimento, outro meio, adequado para quebrar os torrões, é um esmagador localizado dentro do aparelho. Em uma concretização preferida, um esmagador pesado é disposto para rotação dentro do segundo compartimento, por meio da sua montagem pivotante a um meio de suspensão flexível. O meio de suspensão retém o esmagador em uma extremidade, e o esmagador, que é disposto geralmente longitudinalmente dentro do aparelho, e é revolvido dentro do aparelho por meio do seu suporte de mancal. Os torrões, gradualmente alimentados e transferidos para esse compartimento, são substancialmente quebrados por pressão, peso e choque, quando forçados sob o esmagador, para submeter o material ao peso enorme do esmagador. Esse dispositivo é usualmente metálico e formado para transformar quaisquer torrões a um tamanho significativamente reduzido.

[0014] O esmagador, montado rotativamente, flexivelmente, por suportes de corrente, estendendo-se em direções espaçadas igualmente, gira por gravidade com relação ao seu meio de suspensão, por meio da rotação do cilindro interno, que é submetidoà rotação por meio de um meio de acionamento externo, tal como um motor. A flexibilidade e o suporte do esmagador pela suspensão de corrente, para promover jogo na rota do esmagador, de modo que os torrões de material, e qualquer outro material estranho, acumulados dentro do tambor podem ser gradualmente deslocados para as vizinhanças do esmagador e forçados sob esse segmento do esmagador, que é disposto longitudinalmente próximo da e alinhado com a superfície contígua do cilindro interno. Nessa invenção, o esmagador tem vários dentes na sua cabeça ligeiramente deslocados da suspensão em corrente. Os dentes se estendem por uma cabeça de forma cônica do esmagador a uma base arredondada. Alternativamente, os dentes têm uma disposição helicoidal para impelir o material em torno e para trás ao longo do esmagador. Para fora da base e em oposição à cabeça, o esmagador tem uma parte posterior troncocônica. A parte posterior tem várias fendas longitudinais e nervuras intermediárias espaçadas entre si. As nervuras e fendas cooperam para impelir o material esmagado para trás, do esmagador para a câmara de atrito. Nessa invenção, a base do esmagador tem um diâmetro aproximadamente igual ao do cilindro interno.

[0015] Os materiais reduzidos a pedaços menores saem depois do segundo compartimento, no cilindro interno, e são transportados a uma câmara de atrito, imediatamente adjacente ao, e coaxial com o, segundo compartimento do cilindro interno. A câmara de atrito, tendo pelo menos uma parede cilíndrica parcialmente perfurada, proporciona uma alta ação de tombamento, para reduzir ainda mais o tamanho dos pedaços em bloco remanescentes, de modo a deixar passar uma parte do material granular pelas perfurações, para adicionalmente reduzir e transferir as peças de material parti- culado para coleta separada. A câmara de atrito pode ter pás ou dentes, para reduzir os pedaços de material a matéria particulada, uma parte substancial dele passando pelas perfurações do cilindro interno da câmara de atrito. O compartimento de atrito, ou terceiro, inclui uma grande palheta em uma hélice contínua, que guia os materiais reduzidos para trás pela câmara de atrito. A grande palheta passa entre os dentes espaçados entre si. Alternativamente, os dentes na câmara de atrito têm vários serrilhamentos nas suas bordas internas.

[0016] O material particulado, que passa pelas perfurações da câmara de atrito, passa para o espaço entre o cilindro interno e o cilindro externo. O espaço entre o cilindro interno e o cilindro externo é dotado com uma palheta de transporte, que movimenta o material particulado longitudinalmente na direção desejada, dependendo da direção de orientação das ditas palhetas. Nesse caso, a palheta transportadora permite que o material se movimente no sentido do compartimento de admissão, na direção oposta ao fluxo de material sofrendo esmagamento, dentro do cilindro interno. Na concretização ilustrada da presente invenção, o material particulado reduzido se movimenta no sentido de pelo menos duas telas, nas quais o material é classificado, o material menor caindo para coleta em pelo menos dois depósitos, dutos, ou transportadores, enquanto que o material maior cai para passar pela tela, também conhecida como materiais retidos em telas, e é retornado para o compartimento de admissão. As telas de classificação podem consistir de uma folha metálica com perfurações, ou várias folhas ou telas de tamanhos variáveis, ou mais telas de malha, de modo a separar e reclassi- ficar o material particulado em mais de um tamanho.

[0017] O material, geralmente metálico, que não passar pelas perfurações na câmara de atrito, segue para revolvimento e esmagador adicionais pelas pás, continua pela câmara de atrito por uma saída proporcionada para metais. O esmagador / recuperador de torrões rotativo da presente invenção é disposto substancialmente horizontalmente para permitir a rotação. Um meio de base suporta o tambor e proporciona um meio de acionamento, para acionar o tambor na rotação desejada.

[0018] Portanto, é um objeto da invenção proporcionar um tambor rotativo / recuperador de metais aperfeiçoado.

[0019] É um outro objeto da presente invenção impedir o acúmulo de metais, areia, borra, bolo salino, subprodutos e outros resíduos fundidos no encontro de duas pás, e, por conseguinte, um ponto de choque impedindo o fluxo de materiais do tambor.

[0020] É um outro objeto da presente invenção impedir o sacudimento do tambor, devido ao desgaste irregular das pás e do esmagador.

[0021] É um outro objeto da presente invenção proporcionar uma troca rápida de dentes ou pás, quando de um evento de desgaste usual ou de impacto.

[0022] É um outro objeto da presente invenção aumentar os metais recuperados e a areia tratada por hora de operação do tambor por pelo menos 5%, em relação ao maquinário existente.

[0023] É um outro objeto da presente invenção proporcionar o custo operacional mais baixo do tambor por tonelada de metal recuperada.

[0024] É um outro objeto da presente invenção alimentar, esmagar, limpar, separar e classificar os torrões rígidos de resíduos de fundição em metais recuperados.

[0025] É um outro objeto da presente invenção provocar uma ação de esmagamento positiva no torrões, na câmara de esmagamento, usando um rolo de comi- nuição, que dirige a energia do esmagador nas borra, mas não no invólucro do tambor.

[0026] É um outro objeto da presente invenção utilizar uma câmara de mo-agemautógena, tendo alta ação de revolvimento, que separa ainda mais os metais da borra e de outros materiais, produzindo mais toneladas por hora.

[0027] É um outro objeto da presente invenção recircular automaticamente o material retido nas telas, para duas passagens abaixo do rolo de cominuição ou esmagador, proporcionando um alto rendimento de metais, e, desse modo, evitando o uso de um moinho de bolas.

[0028] É um outro objeto da presente invenção conter pó e calor dentro da invenção, usando um único ponto de conexão de duto, evitando, desse modo, a instalação de um sistema de cobertura e ventilação.

[0029] É um outro objeto da presente invenção lavar eficientemente o ar da invenção, para maximizar o pó separado e removido dos metais.

[0030] É um outro objeto da presente invenção separar facilmente os metais da borra, e depois dosar ambos das extremidades opostas do tambor rotativo, para processamento posterior.

[0031] É um outro objeto da presente invenção operar o tambor rotativo nos modos de carga em batelada e contínuo.

[0032] É um outro objeto da presente invenção localizar o tambor rotativo em um quadro de base unitário, e com uma fundação limitada, reduzindo, desse modo, os custos de instalação.

[0033] É um outro objeto da presente invenção ter um tambor rotativo com o menor custo de manutenção por tonelada.

[0034] É um outro objeto da presente invenção ter um tambor rotativo com o menor custo de manutenção por tonelada, não incluindo qualquer requisito para suprimento de ar comprimido ou combustíveis para combustão. O custo operacional diminui por meio do uso de componentes de acionamento padrões dentro de um quatro unitário acessível.

[0035] É um outro objeto da operar o tambor rotativo, alinhado por laser e suportado com mancais de suporte, reduzindo, desse modo, o desgaste dos anéis, rodas e mancais de movimentação.

[0036] É um outro objeto da presente invenção aumentar a concentração de metais recuperados por tonelada de entrada, para um retorno mais rápido do investimento do tambor rotativo.

[0037] É um outro objeto da presente invenção diminuir as quantidades de fluxo e volume de descarte.

[0038] E, é um outro objeto da presente invenção reduzir o consumo de energia, o fluxo necessário, e os custos de fundição na operação do tambor rotativo da presente invenção, mesmo durante os períodos de uso contínuo.

[0039] Esses e outros objetos podem ficar mais evidentes para aqueles versados na técnica, por revisão da invenção, como descrito no presente relatório descritivo, e por condução de um estudo da descrição da sua concretização preferida, quando considerada em conjunto com os desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0040] Em referência aos desenhos: - a Figura 1 é uma vista isométrica de um tambor rotativo da presente invenção, usado frequentemente como uma unidade de sacudimento de fundição; e - a Figura 2 é uma vista isométrica, que está parcialmente em seção, para mostrar os componentes internos da presente invenção.

[0041] Os mesmos números de referência se referem às mesmas partes ao longo das várias figuras.

DESCRIÇÃO DA CONCRETIZAÇÃO PREFERIDA

[0042] A presente técnica supera as limitações da técnica anterior ao proporcionar dispositivos de esmagamento de torrões adicionais. A descrição detalhada apresentada a seguir ilustra a invenção por meio exemplificativo e não por limitação. Essa descrição vai propiciar, com clareza, que uma pessoa versada na técnica produza e use a invenção, e descreve as concretizações, adaptações, variações, alternativas e usos da invenção, incluindo o que se acredita atualmente como sendo o melhor modo para condução do recuperador de metais de tambor rotativo 1, mostrado genericamente na Figura 1.

[0043] O tambor rotativo 1 é, de preferência, um tambor construído e operado como um moinho, como descrito anteriormente na patente de n° 3.998.262, para remover areia de objetos fundidos por revolvimento deles. Com relação às Figuras 1 e 2, o recuperador de tambor rotativo 1 é dotado com um cilindro externo 2 e um cilindro interno 3. O cilindro interno tem um diâmetro menor do que aquele do cilindro externo, e os dois cilindros definem um espaço entre eles para transportar material particulado, como descrito abaixo. O cilindro externo é dotado com um compartimento de admissão 14, no qual o material em bloco, a ser processado, é colocado no tambor de esmagamento de material rotativo 1. O compartimento de admissão 14 contém dentes helicoidais 20, que são de um perfil suficientemente alto, para permitir que grandes aglomerados e torrões de material sejam separados inicialmente em menores torrões de material, que são relativamente distribuídos uniformemente na superfície interna do compartimento de admissão 14. O compartimento de admissão 14, que recebeu o material pela área de admissão 19, esta compreendendo uma abertura na extremidade do tambor rotativo 1, transporta o material pelos dentes helicoidais 20 para o primeiro compartimento 15, no qual o material é manuseado ainda por palhetas helicoidais ou lançadeiras 13. O primeiro compartimento 15 e o segundo compartimento adjacente 16 contêm a seção de alimentação, com as palhetas helicoidais 13, e um meio de britagem e moa-gem 23 descrito abaixo, respectivamente. O segundo compartimento começa em um meio de suspensão 29 e com um disco 29a, mostrados abaixo na Figura 2. O disco ocupa o cilindro interno e tem uma abertura central construída por dentes apontando para dentro 29b. A abertura central admite material em bloco depois dos dentes e para o meio de esmagamento. Para fora dos dentes 29b, o disco tem várias fendas parcialmente anulares 29b. As fendas são adjacentes ao cilindro interno, e permitem que o material em bloco abaixo da altura da fenda passe para o meio de esmagamento. O disco separa as fendas adjacentes por uso de escoras 29d, tendo geralmente uma largura proporcional à altura de uma fenda.

[0044] Os meios de esmagamento e moagem 23, incorporando os dentes espaçados 23a, são ancorados no compartimento 16 por um meio de suspensão 29, atrás do disco, tendo correntes presas na parede interna do compartimento. O meio de esmagamento 23 é de forma substancialmente cilíndrica, embora formado como um cilindro afilado tendo nervuras longitudinais 26, que se estendem ao longo do comprimento dos segmentos do esmagador 24. Como mostrado abaixo na Figura 2, o esmagador tem uma cabeça, geralmente em conexão com o meio de suspensão e tendo uma forma troncocônica, e uma parte posterior oposta, incluindo as nervuras, tendo uma forma cônica alongada. A cabeça tem uma pluralidade de dentes espaçados 23a, dispostos paralelos à direção de escoamento de material, e, alternativamente, os dentes têm uma disposição parcialmente helicoidal. A parte posterior do cilindro tem também uma pluralidade de fendas 26a, geralmente adjacentes às nervuras alternadas. O meio de esmagamento 23 é geralmente uma entidade em forma de tambor metálico pesado, montado em um meio de suspensão 29, que funciona como um mancal, e que permite que o meio de esmagamento 23 gire por gravidade, devido à rotação dos cilindros. O esmagador ocupa, geralmente, quase que todo o diâmetro interno do cilindro interno. Na medida em que ocorre rotação, o material em bloco passa ao longo do segundo compartimento, colhendo, desse modo, o material em bloco abaixo do esmagador, de modo a apertar, esmagar e substancialmente reduzir em tamanho o material em bloco, devido às forma, peso e comprimento longitudinal do meio de esmagamento 23.

[0045] O material esmagado, reduzido em tamanho, é passado para a terceira ou câmara de atrito 17. A câmara de atrito 17 contém aberturas 36 na parede do cilindro interno, que permitem que material suficientemente pequeno em tamanho seja classificado para passar pelas aberturas 36. Além disso, a câmara de atrito 17 contém pás 33, que auxiliam em reduzir ainda mais o tamanho do material esmagado, recebido na câmara de atrito 17 do meio de esmagamento 23. As pás levantam e deixam cair o material em bloco granular. Pelo menos uma palheta helicoidal 17a guia e impele o material em bloco granular para trás, por ação da câmara de atrito. Qualquer material metálico, que não seja reduzido a um tamanho suficiente para passar pelas aberturas 36, sai por uma abertura para metais, como em 22, para um ou mais usos posterior-mente. O tambor 1 inclui ainda uma porta de inspeção, como em 28, oposta à admissão para uso durante as operações e manutenção do tambor.

[0046] O material particulado, que passa pelas aberturas 36, é depositado no espaço entre o cilindro externo 2 e o cilindro interno 3. Dentro do espaço fica um meio transportador contínuo, na forma de palhetas helicoidais 37, que varrem o material no sentido do compartimento de admissão 14, na direção oposta do material sofrendo esmagamento, dentro do cilindro interno. O material sai por um orifício de saída 32 em uma primeira tela fina 35. A tela forma a parte externa do compartimento de admissão. As palhetas helicoidais 18 são localizadas entre a tela fina 35, uma segunda tela ou grosseira 35a, e a superfície do compartimento de admissão 14. As palhetas helicoidais 18 varrem a superfície das telas 35, 35a, para dirigir o material particulado para frente, sobre as telas para óxidos metálicos finos e grosseiros, para coletar os mesmos, e depois o material muito grande, para passar pela tela, vai na direção do orifício de coleta de material 34. Desse modo, o material grosseiro extra grande, ou material retido na tela, é reciclado por meio do orifício de saída 34 para o compartimento de admissão 14, para uma segunda tentativa de britagem e moagem. O material que passa pelas telas 35, 35a é depositado no coletor de material particulado 30, com subcoletores para materiais finos 30a e materiais grosseiros 30b. Um coletor de pó 21 é localizado acima do compartimento de admissão 14. O coletor de pó não gira, como parte do tambor de meios rotativos, nem o coletor 30 e os subcoletores 30a, 30b de material particulado.

[0047] O cilindro externo 2 incorpora na sua superfície externa um par de guias, trilhas ou pistas espaçadas entre si, como em 4 e 5, que são posicionadas para correr ou deslizar em mancais de rolamento, tal como pode ser visto em 6 e 7, os mancais sendo proporcionados em cada um dos lados do aparelho e formados no meio de base 8. O meio de base 8 suporta o cilindro 2 e todo o aparelho 1 para rotação. Um meio de acionamento, tal como um motor, como em 9, é proporcionado para cooperar com uma roda dentada 10, por qualquer meio de engrenagem de interligação, como necessário para proporcionar uma rotação controlada do cilindro externo 2, e dos seus componentes dispostos internamente, a uma rotação controlada, geralmente dentro de uma faixa de 1 a 10 rpm. O meio de base 8 é formado de uma série de escoras, como em 11, e é, geralmente, projetado para ser montado em absorvedores de choque, tal como em 12, para amortecer as vibrações e diminuir o ruído operacional do aparelho.

[0048] O cilindro externo 2 se estende substancialmente por todo o comprimento do aparelho, com a exceção que na extremidade de saída, oposta à admissão 14, o tambor tem uma porta 28, para inspeção da invenção por um operador ou mecânico.

[0049] O cilindro externo 2 e o cilindro interno 3 são afixados entre si, para rotação simultânea do recuperador de metal de tambor rotativo. Podem ser feitas algumasmodificações opcionais no cilindro interno. Por exemplo, na admissão 14, as aberturas podem ser colocadas por suas paredes, de modo que o material suficientemente pequeno seja removido do processo no início, para que possa passar pela parede e para as telas 35a, 35a. De modo similar, no primeiro compartimento 15, o cilindro interno pode ser dotado com perfurações para permitir que o material particulado passe pela região entre o cilindro externo 2 e o cilindro interno, com o que o material vai ser transferido, como discutido acima, para as telas de classificação 35, 35a.

[0050] Para conduzir o processo da invenção, o material em bloco é alimentado ao compartimento de admissão 14 por um equipamento, um funil de carga, ou um transportador vibratório, não mostrado no desenho. Na entrada do material no compartimento de admissão, os torrões são controlados em relação às ondas, por causa do maior diâmetro do compartimento de admissão do que em qualquer outra parte do aparelho, em que o cilindro interno 3 está presente. O material em bloco é dosado no compartimento de esmagamento 16 por uma combinação dos dentes 20, em uma disposição helicoidal no compartimento de admissão, e das palhetas helicoidais ou nervuras 13 no primeiro compartimento 15. O meio de esmagamento 23 proporciona ação positiva para reduzir os grandes torrões, que têm tamanho e dureza variáveis. O meio de esmagamento 23 é de um comprimento e diâmetro substanciais, e inclui um segmento, ou parte posterior, tendo um comprimento significativo, como no esmagador 24, que é geral-mente disposto bem perto da superfície de fundo do cilindro interno 3, e que pode incluir uma série de nervuras 26 e fendas 26a longitudinais, de modo que o material alimentado nessa região vai ser substancialmente moído, por meio do grande peso do rolo, a um tamanho muito mais fino. Esse meio de esmagamento é suspenso pela sua cabeça no sentido de uma extremidade e é revolvido por sua parte posterior por gravidade, durante rotação do cilindro.

[0051] A extremidade de entrada, ou cabeça, do meio de esmagamento inclui um meio de suspensão 29, como pode-se notar, para rotação pivotante dentro do cilindro interno 3, em consequência da rotação do cilindro interno 3, durante as operações do aparelho. O meio de suspensão tem o disco 29a, mostrado antes dele. O disco ocupa o cilindro interno e tem uma abertura formada por dentes apontando para dentro 29b. A abertura central admite material em bloco depois dos dentes e para o meio de esmagamento. Para fora dos dentes 29b, o disco tem uma pluralidade de fendas parcialmente anulares 29b. As fendas são adjacentes à câmara de atrito e permitem que o material em bloco, inferior à altura da fenda, passe para o meio de esmagamento. O disco separa as fendas adjacentes usando escoras 29d, tendo, geralmente, uma largura proporcional à altura de uma fenda.

[0052] Movimentando-se para trás do disco, o meio de suspensão 29 tem um mancal integral, para permitir a rotação do meio de esmagamento 23, a uma diferenterotação daquela do cilindro interno. O meio de suspensão 29 incorpora um alojamento, configurado geralmente em uma forma triangular ou outra, e tem ligado a ele nos seus ápices um meio de conexão flexível, tais como as correntes 31. As correntes 31 são fixadas por meio de conectores em partes isoladas e reforçadas do cilindro interno 3, para suspender a extremidade pivotante flexível do meio de esmagamento 23, aproximadamente no centro, mas ainda flexível na sua montagem no aparelho. Dessa maneira, pouca interferência é proporcionada contra o movimento do material em bloco por meio da palheta transportadora 13, nas vizinhanças do segundo compartimento, ou de esmagamento 16. O material em bloco, que passa pelo compartimento de esmagamento de bloco 16, é reduzido por meio do meio de esmagamento denteado 23 a um tamanho que é, geralmente, depois reduzido, na câmara de atrito, a um tamanho abaixo daquele das aberturas na câmara de atrito 17. A seção de esmagamento proporciona uma ação positiva na redução de grandes torrões a um tamanho muito menor, por ação das nervuras de esmagamento 26 e nervuras adjacentes 26a.

[0053] Seguindo o procedimento descrito acima, o material moído é mais uma vez forçado pelo volume de material alimentado adicionalmente, a palheta helicoidal 17a, ou talvez por uma ligeira inclinação na disposição do cilindro interno 3, para a região da câmara de atrito 17, na qual vai ocorrer uma redução adicional do tamanho das partículas. Nesse local, o cilindro interno 3 é perfurado e esses tamanhos de partículas, geralmente inferiores a 1,9 cm (3/4 in), passam para o espaço intermediário entre o cilindro externo 2 e o cilindro interno 3, e são movimentados por meio da palheta contínua 37 ainda mais longitudinalmente, ao longo do aparelho, retornando na direção do compartimento de admissão. Esse material, de maior tamanho do que o tamanho das aberturas 36, é levantado por meio das pás 33, e é então deixado cair na superfície do cilindro interno para quebra adicional.

[0054] Seguinte à quebra, o material menor, geralmente óxidos metálicos, passa entre o cilindro interno e o cilindro externo para a seção de classificação próxima do primeiro compartimento. No caso em que muito material superdimensionado se acumula na câmara de atrito 17, então, quando a profundidade é suficiente, o material su- perdimensionado, se acumula e pode ser removido pela porta 28. As telas 35, 35a utilizam uma placa perfurada ou uma tela de arame tecida, com aberturas para satisfazer as especificações de aplicação fina e grosseira. O material é classificado por um único ou vários sistemas de classificação, que recirculam, automaticamente, os pedaços que são maiores do que as especificações pela saída de coleta de material 34. Aberturas são proporcionadas pela parede 34a, para permitir que o material seja retornado. E, uma cobertura de coleta de pó fecha a seção de classificação, na qual uma velocidade controlada de ar remove os finos e classifica o material.

[0055] A velocidade de rotação do tambor rotativo e do recuperador de metal da presente invenção é usualmente de cerca de 1 a cerca de 10 rpm, de preferência, de cerca de 4 a cerca de 10 rpm, dependendo da aplicação particular. O tambor pode ser também operado em batelada.

[0056] Pode-se também notar nessa aplicação que as várias seções do cilindro interno podem ser fabricadas de componentes segmentados, como pode-se notar nas patentes anteriores do mesmo requerente, e que são incorporadas por referência no presente relatório descritivo, em que os segmentos do cilindro interno podem ser formados de uma forma retangular, mas arqueada, tendo um segmento de uma nervura, ou hélice, formado integralmente com eles, e tendo, igualmente, um segmento de uma palheta formado com ele, de modo que, quando as seções são fabricadas, por meio de interligação conjunta, como explicado na técnica anterior, formam o cilindro interno uniforme desse tambor de esmagamento de bloco rotativo.

[0057] Os aspectos especiais incluem esmagamento, revolvimento, lavagem, peneiramento e classificação na unidade autônoma. Meios de recirculação de pe- neiramento automática e remoção de fragmentos, ou de descarga de metais, automáticossão também proporcionados e para os quais nenhum operador é necessário. O cilindro interno da estrutura pode ser, pelo menos parcialmente, formado de segmentos de revestimento, como explicado, tal como mostrado nas patentes anteriores.

[0058] Da descrição mencionada acima, um tambor de meios rotativos e um recuperador de metal foram descritos. Esse tambor é unicamente capaz de reduzir e separar metais de escória, areia, borra e óxidos após as operações de produção de metais. Esse também separa os metais e a escória, areia, borra e óxidos em diferentes correntes para reutilização. Esse tambor e os seus vários componentes podem ser manufaturados de muito materiais, incluindo, mas não limitados, a metais ferrosos e não ferrosos, suas ligas, polímeros, polietileno de alta densidade, polipropileno, náilon e compósitos.

[0059] As variações ou modificações no objeto desta invenção podem ocorrer para aqueles versados na técnica, por revisão do desenvolvimento, como descrito. Essas variações, se dentro do âmbito desse desenvolvimento, são intencionadas para serem abrangidas dentro dos princípios desta invenção, como explicado no presente relatório descritivo. A descrição da concretização preferida, além da ilustração nos desenhos,é apresentada apenas para fins ilustrativos.

Claims (8)

1. Tambor rotativo e recuperador de metal para recuperar e reclassificar metais, óxidos metálicos, areias e agregados relacionados de materiais em bloco, o dito tambor CARACTERIZADO por ser substancialmente disposto horizontalmente para rotação, para recuperação de materiais em bloco, compreendendo: um cilindro interno (3) tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade oposta à dita primeira extremidade, o dito cilindro interno formando um primeiro compartimento (15), um segundo compartimento (16) interno ao dito primeiro compartimento, e um terceiro compartimento (17) interno ao dito segundo compartimento e oposto ao dito primeiro compartimento, o dito primeiro compartimento incluindo uma admissão (19) para receber material em bloco, o dito segundo compartimento proporcionando uma câmara de esmagamento, e o dito terceiro compartimento proporcionando uma câmara de atrito; um cilindro externo (2) concêntrico com o dito cilindro interno, o dito cilindro externo estendendo-se além do dito cilindro interno, na dita primeira extremidade do dito cilindro interno, formando o dito primeiro compartimento, proporcionando admissão de material em bloco nele; o dito compartimento de admissão sendo de maior diâmetro, para receber o material em bloco e tendo dentes de alto perfil espaçados entre si, dispostos em trajetórias helicoidais (20), os ditos dentes avançando o material em bloco sem ondas substanciais através do dito primeiro compartimento, e o dito compartimento de admissão tendo um diâmetro maior do que o diâmetro do dito cilindro interno; os ditos dentes do dito primeiro compartimento quebrando o material em bloco em pedaços menores e avançando os pedaços menores para a dita câmara de esmagamento, na qual o material em bloco é esmagado em pedaços ainda menores, os pedaços menores de material em bloco passando então para a câmara de atrito; a dita câmara de esmagamento incluindo um disco ranhurado (29a) próximo da junção do dito segundo compartimento com o dito primeiro compartimento; e um esmagador (23) atrás do dito disco ranhurado e tendo um comprimento de material pesado, disposto para apoiar-se parcialmente na superfície interna do cilindro interno, uma cabeça próxima à dita primeira seção, e uma parte posterior oposta geralmente apoiando-se no dito cilindro interno, a dita cabeça incluindo uma pluralidade de dentes de alto perfil (23a) espaçados nela, a dita parte posterior incluindo uma pluralidade de nervuras longitudinais nela tendo fendas alternadas, o dito esmagador sendo impelido para rotação pela rotação do dito cilindro interno, a dita cabeça sendo suspensa de maneira pivotante aproximadamente na parte central do cilindro interno; um meio de suspensão (29) retendo pivotantemente a dita parte posterior do dito meio de esmagamento no cilindro interno, o dito meio de suspensão incluindo uma série de ligações flexíveis suportando a dita cabeça do dito esmagador geralmente centralizada dentro do dito cilindro interno atrás do dito disco ranhurado; a dita câmara de atrito tendo uma parede cilíndrica parcialmente perfurada, na qual uma alta ação de revolvimento reduz ainda mais o tamanho dos pedaços do material em bloco em material particulado, de modo a passar uma parte substancial do material pelas suas perfurações, uma pluralidade de dentes de alto perfil (33) espaçados entre si em uma maneira geralmente helicoidal, uma grande palheta (17a) estendendo- se em uma maneira helicoidal contínua entre os ditos dentes, o dito cilindro interno tendo, na sua segunda extremidade, uma saída para metal (22), a dita saída sendo parcialmente anular e tendo um raio inferior ao diâmetro do dito cilindro interno, qualquer material não passando pelas perfurações da dita câmara de atrito saindo dela pela dita saída de metal; uma palheta transportadora proporcionada intermediária entre o dito cilindro interno e o dito cilindro externo, para movimento longitudinal de qualquer material particulado depositado nele, geralmente na direção oposta do material em bloco dentro do dito cilindro interno; uma tela (35, 35a), circundando parcialmente a dita câmara de admissão, o dito material particulado movimentado pela dita palheta transportadora sendo depositado na dita uma tela, para classificação posterior do material particulado, o material remanescente na tela sendo reciclado de volta para o compartimento de admissão; e uma base (8) incorporando meios de acionamento (9), suportando o tambor e acionando o tambor em rotação.

2. Tambor rotativo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por ainda compreender: os ditos dentes dentro do dito compartimento de admissão tendo uma palheta longitudinal (18) neles.

3. Tambor rotativo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por ainda compreender: os ditos dentes dentro do dito compartimento de atrito tendo serrilhamentos neles opostos à dita superfície interna.

4. Tambor rotativo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por ainda compreender: uma tela fina (35) circundando parcialmente a dita câmara de admissão, geral-mentepróxima ao dito segundo compartimento; e uma tela grossa (35a) circundando parcialmente a dita câmara de admissão geralmente para fora da dita tela fina; a dita tela fina e a dita tela grossa ambas para remover determinados tamanhos de materiais particulados por meio de meios de coleta separada, para reutilização e reciclagem.

5. Tambor rotativo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por ainda compreende: o dito disco ranhurado (29a) tendo uma abertura central, a dita abertura central tendo uma pluralidade de dentes radiais (29b) em torno da circunferência da dita abertura central, uma pluralidade de fendas anulares em torno da circunferência do dito disco ranhurado, e cada par de fendas anulares sendo espaçadas por uma escora (29d), cada uma das ditas escoras estendendo-se para dentro a partir da circunferência do dito disco ranhurado para a circunferência da dita abertura central; em que o dito disco ranhurado admite pedaços menores de material em bloco através das ditas fendas, para esmagamento imediato pela dita parte posterior e admite pedaços maiores de material em bloco pelos ditos dentes da dita abertura central, para esmagamento imediato pela dita cabeça.

6. Tambor rotativo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito esmagador ocupa aproximadamente todo o diâmetro do dito cilindro interno.

7. Tambor rotativo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por ainda compreender: os ditos dentes na dita cabeça do dito esmagador tendo uma palheta longitudinal neles.

8. Tambor rotativo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por ainda compreender: os ditos dentes na dita cabeça do dito esmagador tendo uma disposição geralmente helicoidal, orientando material em bloco maior depois do esmagamento pela dita cabeça, no sentido da dita parte posterior, para esmagamento adicional.

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