Visualizações: 0 Autor: Kun Tang Tempo de publicação: 12/01/2026 Origem: Equipamento de máquinas Jinan YZH Co., Ltd.
O granito é um dos materiais mais abrasivos e duráveis da Terra. Amplamente utilizado na construção e na mineração, sua alta densidade e integridade estrutural fazem dele um recurso premium, mas também um pesadelo para processar.
Para os operadores de pedreiras e gestores de minas, o desafio é simples: quanta força é realmente necessária para quebrá-lo?
Subestimar a energia necessária leva à fadiga do equipamento e a baixas taxas de produção. Superestimá-lo resulta em consumo desnecessário de combustível e “finas” excessivas (poeira residual). Este guia explica a física por trás do processo e fornece um método para calcular a energia de impacto ideal para sua operação.
Antes de calcular os números, você deve entender o material. A “quebrabilidade” da rocha é determinada por três fatores principais:
Resistência à Compressão (MPa): É a resistência da rocha à ruptura sob compressão. O granito normalmente varia de 100 MPa a 250 MPa (14.500 – 36.000 psi).
Dureza Mohs: O granito geralmente fica entre 6 e 7 na escala Mohs, o que significa que é altamente abrasivo para ferramentas de aço.
Tenacidade (Resistência): Ao contrário do calcário frágil, o granito possui uma estrutura cristalina que absorve energia. É necessário um golpe “afiado” de alta velocidade para iniciar uma fratura.
A regra prática: quanto maior o MPa, maior a energia de impacto (Joules) necessária por golpe para iniciar uma rachadura.
Embora os cálculos físicos exatos dependam da composição mineral específica, os especialistas da indústria usam uma correlação entre do volume da rocha , a dureza e a energia do disjuntor..
A energia ($E$) necessária para quebrar uma rocha é proporcional ao seu volume ($V$) e à sua energia específica de fratura ($W$).
E≈V×K×σE≈V×K×σ
$V$ = Volume da rocha (m³)
$K$ = Coeficiente de resistência (com base na integridade da rocha/fissuras)
$sigma$ = Resistência à Compressão (MPa)
Vamos calcular os requisitos para uma rocha superdimensionada típica em uma pedreira.
Cenário: Você precisa quebrar um 1 metro cúbico (1m³) . bloco de granito sólido e não rachado de
Dureza da rocha: 200 MPa (alta resistência).
Alvo: Você quer dividir isso em golpes mínimos.
Etapa 1: Determinar a classe de impacto Para rochas duras (>150 MPa), geralmente é necessário um rompedor capaz de fornecer alta densidade de energia de impacto.
Padrão da indústria: Para quebrar efetivamente o granito de 200 MPa, são necessários aproximadamente 3.000 a 5.000 Joules por golpe para iniciar uma fratura profunda.
Etapa 2: Ajuste para a condição da rocha (o fator 'K')
Solid Rock: Requer 100% de energia.
Rocha fissurada/rachada: requer aproximadamente 60% de energia.
Etapa 3: Selecione o disjuntor Se o seu cálculo mostrar que você precisa de golpes consistentes de mais de 4.000 Joule, um pequeno acessório de escavadeira irá falhar. Você precisa de um sistema resistente.
Depois de calcular a dificuldade da pedra, você deve combiná-la com a máquina.
Usar um rompedor com energia insuficiente em granito causa danos de “disparo em branco” – o pistão atinge a ferramenta, mas a ferramenta não penetra na rocha. A onda de choque é refletida de volta para o disjuntor, destruindo as vedações e os tirantes.
Para aplicações estacionárias (como limpeza de um britador primário), a solução mais eficiente é um Sistema de lança de pedestal.
Posicionamento consistente: Ao contrário de uma escavadeira móvel, uma lança de pedestal pode posicionar a ferramenta em um ângulo perfeito de 90 graus. Isto garante que 100% da energia de impacto calculada seja transferida para a rocha, e não perdida em golpes de raspão.
Classe de serviço pesado: As lanças de pedestal YZH são projetadas para hospedar martelos hidráulicos de classe pesada, capazes de fornecer a alta produção de Joule necessária para granito de 200+ MPa.
As condições do mundo real geralmente diferem das do laboratório. Ajuste suas necessidades de energia com base em:
Densidade: O granito é denso (~2,7 g/cm³). Rochas mais densas absorvem mais energia das ondas, exigindo maior velocidade de impacto.
Abrasividade: O alto teor de sílica no granito desgasta a ponta da ferramenta. Uma ferramenta romba requer 30% mais energia para quebrar a mesma rocha do que uma ferramenta afiada.
Temperatura: No frio extremo, o aço torna-se quebradiço. Embora a energia necessária para quebrar a rocha permaneça semelhante, o equipamento deve ser aquecido para fornecer essa energia com segurança.
Calcular a energia de impacto necessária para o granito não é apenas um exercício de matemática; é uma estratégia de redução de custos.
Para granito duro (200 MPa+), “adivinhar” leva à quebra do equipamento. Ao compreender a relação entre resistência à compressão e Joules de impacto , você pode selecionar a ferramenta certa para o trabalho.
Se a sua operação lida com granito de alta dureza no britador primário, um rompedor móvel padrão pode não ser suficiente. Investir em um tamanho correto O Pedestal Boom System garante que você sempre tenha a energia necessária disponível para manter sua linha de produção em movimento.
Q1: Como o granito se compara ao calcário em termos de energia de ruptura necessária?
R: O granito é significativamente mais duro. O calcário normalmente tem uma resistência à compressão de 30-80 MPa, enquanto o granito varia de 100-250 MPa. Normalmente, você precisa de um rompedor com 2x a 3x a energia de impacto do granito em comparação com o calcário do mesmo tamanho.
Q2: Posso usar um rompedor maior para quebrar o granito mais rapidamente?
R: Sim, mas com cautela. Usar um rompedor muito potente para o tamanho da rocha pode causar riscos de 'pedra voadora' e danos excessivos por vibração ao transportador ou à lança. O objetivo é combinar a energia com a resistência da rocha.
Q3: Como posso saber se meu disjuntor atual tem energia suficiente?
R: Observe a ferramenta. Se a ferramenta penetrar na rocha dentro de 3-5 segundos de operação, a energia será suficiente. Se a ferramenta superaquecer e a rocha criar apenas poeira branca sem rachar após 10 segundos, sua energia de impacto será muito baixa.
Q4: O formato da ferramenta (cinzel) afeta o cálculo da energia?
R: Sim. Para granito (duro e abrasivo), uma ferramenta romba ou em cunha é frequentemente preferida em vez de uma ponta moil. A cunha direciona a energia para dividir a estrutura cristalina natural, diminuindo efetivamente a energia total necessária para criar uma fratura.
