Mistura e redução de poeira em um misturador de arado horizontal

23 de janeiro de 2018

A eficiência e robustez do misturador de arado em uma ampla variedade de aplicações estão bem estabelecidas. Ao contrário dos misturadores de baixa intensidade (como os liquidificadores de fita), que misturam “suavemente” os ingredientes durante longos tempos de ciclo, um misturador de arado em velocidade máxima pode atingir a homogeneidade em apenas 90 segundos. Ao contrário dos misturadores de alta intensidade, um misturador de arado não transmite alto cisalhamento e calor em proporção direta à intensidade da mistura. A chave está na fluidização mecânica dos sólidos, que é conseguida através da otimização da velocidade e da forma das ferramentas de mistura, ou arados.

Ingredientes ou aditivos menores, compreendendo apenas 0,5% da mistura, são dispersos rápida e uniformemente por todo o lote pela ação dos arados, que fluidificam o material, em vez de um movimento de dobramento ou ação de corte.

Para redução de poeira em misturas de sólidos, três métodos comuns são tratamento de superfície, densificação e granulação. O misturador de arado tem vantagens distintas ao lidar com cada um desses métodos de redução de poeira.

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Tratamento da superfície O tratamento de superfície geralmente envolve um líquido, como um silano, que deve ser uniformemente disperso no pó em baixas concentrações. Ao usar um misturador de baixa intensidade, geralmente é necessário pré-misturar esse líquido em um suporte como a sílica e depois misturar por longos períodos para garantir uma aplicação uniforme. Ao usar um leito fluidizado mecanicamente, como o misturador de arado em velocidade máxima, o líquido pode ser injetado como um spray fino no espaço superior do misturador. O líquido é disperso rapidamente por todo o lote, eliminando a necessidade de um sólido transportador.

Para completar o tratamento superficial do pó, normalmente é necessária uma etapa de aquecimento para iniciar uma reação superficial entre o silano e o substrato. Com as características eficientes de transferência de calor do misturador de arado, o pó pode ser aquecido e depois resfriado novamente em alguns minutos, no mesmo recipiente, evitando transferências de material.

Adensamento O objetivo do processo de mistura de metal em pó é produzir uma dispersão uniforme de aditivos (como estearatos metálicos de grafite ou outros lubrificantes) enquanto densifica e atinge uma fluidez especificada. Misturas densas, porém fluidas, criam menos poeira quando manuseadas.

A indústria de metal em pó tem historicamente empregado misturadores cônicos duplos ou de casca dupla para dispersar aditivos em pós metálicos. Normalmente, são necessários tempos de ciclo de várias horas para produzir e atingir as especificações exigidas. Um misturador de arado horizontal pode reduzir o tempo do ciclo para 30 minutos ou menos.

Os misturadores de baixa intensidade não são adequados para misturas contendo componentes com gravidade específica ou tamanho de partícula muito variados. O tempo de ciclo necessário para a densificação num misturador de baixa potência pode ser excessivo.

As ferramentas especiais de mistura em alguns misturadores induzem o contato direto do metal em pó com os aditivos. A ação de mistura e dispersão em alta velocidade aplica cisalhamento ao lote, produzindo rapidamente uma mistura uniforme e homogênea. Isto resulta em densificação e propriedades de fluxo melhoradas. Os metais e aditivos podem ter uma ampla gama de gravidades específicas sem afetar a uniformidade da mistura final.

Uma vez que a potência líquida total fornecida ao lote pode ser directamente correlacionada com o tempo de mistura necessário, o ponto final desejado pode ser determinado monitorizando o consumo de energia. Isso fornece um meio fácil e confiável de automatizar o processo.

Granulação A granulação é usada principalmente para transformar pós em uma forma que facilita sua fluidez e manuseio. Uma granulação alimentar típica contém vários ingredientes: excipiente em pó, pequenas quantidades de ingredientes ativos e um aglutinante líquido, que mantém os pós unidos como grânulos e evita a segregação. O tamanho e a uniformidade dos grânulos dependem da ação da mistura, do tamanho das partículas do pó, do tipo de aglutinante utilizado e do grau de dispersão.