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Descrição
Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentação lateral e estão disponíveis já há muitos anos. São usados geralmente em aplicações resistentes tais como enxugamento do taconito do minério de ferro, da hematita, do hidrato de carvão, de alumínio, do concentrado de cobre, dos concentrados da flutuação de pirita e de outros processos de beneficiamento. O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as indústrias metalúrgicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com áreas de 300 m2 e maiores.
O filtro consiste em diversos discos, que podem chegar a 15 nas máquinas maiores, cada um composto de setores que são juntados para dar forma ao disco. Os setores têm nervuras para a garganta e são projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada. Uma das principais características é que o espaço requerido pelos filtros de disco é mínimo e o custo por m2 de área de filtração é o mais baixo, quando comparado a outros filtros de vácuo.
Durante a operação, cada setor submerge e um bolo é formado na face dos discos. Emergindo então à zona de secagem, o líquido é drenado para um tambor central e de lá, através de uma válvula, para o receptor de vácuo. A válvula com sua ponte ajusta o sincronismo, de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separação é aplicado um sopro pressurizado, ou a baixa pressão, o bolo. As lâminas do raspador nos lados de cada disco, guiam o bolo às rampas de descarga, que são posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas, para evitar sua obstrução pelo queda do bolo. Um agitador de pás, situado no fundo do tanque, mantém em suspensão a polpa, que, na maioria das aplicações metalúrgicas contém sólidos de massa específica elevada, são de decantação rápida e abrasivos.
Os principais componentes de um filtro de discos, como mostrado no corte transversal da figura abaixo, são:
Os setores dos discos, que podem ser feitos de metal, de madeira especial, ou moldados por injeção em polipropileno.
Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado. Os setores são unidos ao tambor através de conexões seladas por anéis circulares, em um número igual ao número de setores do disco.
Uma válvula com pontes e os compartimentos internos para o formulário e seca sob o vácuo e endurece a descarga sob a pressão com 2-2,5 bar e rompe-se com um sopro constante de 0,2-0,25 bar. A maioria dos filtros de discos são conectados a apenas uma válvula, entretanto, freqüentemente são montados com uma válvula em cada extremidade quando a carga hidráulica é muito elevada.
Um agitador com pás que são posicionadas entre os discos e suficientemente distante para não interferir com o bolo em formação.
Um tanque que, em seu lado da descarga, tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir. Quando os sólidos são de natureza abrasiva, é aconselhável recobrir a parte inferior do tanque, que abriga o agitador, com borracha.
Duas lâminas para descarga do bolo, em ambos os lados de cada disco, são suspensas por uma armação montada no tanque, e que servem para deflexionar e guiar o bolo às rampas da descarga. Em filtros de diâmetro grande as lâminas são do tipo em balanço, flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanço de giro dos discos.
Uma calha para o excesso, que se estende através de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergência dos setores na zona da formação do bolo, tendo em vista que a exposição de um setor na posição 6 horas, causará a perda imediata do vácuo.
Critérios De Seleção
Quando servirem a uma aplicação em que se encontrem as seguintes exigências:
O formulário para secar a relação do tempo é aproximadamente ½ a 1.
Nenhuma lavagem do bolo é requerida.
As peças do bolo soltam facilmente do pano.
O pano não se obstrui.
Quando em um dos setores o pano rasga, o setor inteiro pode ser substituído em um tempo muito curto.
A área de filtração pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos não utilizados.
O filtro de discos fornece a área máxima, em custo e espaço mínimos.
Seqüência Operacional
A seqüência de operação de um filtro de discos é, à exceção do lavagem, similar à do Filtro de Tambor.
O vácuo começa quando o setor está inteiramente submerso na pasta e a porta do tambor rotativo passa a ponte da zona inoperante.
A torta forma-se até que a extremidade principal do setor emerge da suspensão, e a secagem começa.
O setor continua secando o bolo sob vácuo, até a porta no tambor giratório cobrir completamente a ponte na válvula que separa o vácuo dos compartimentos de sopro.
A porta no tambor passa a ponte e abre, para o sopro de ar constante a baixa pressão, ou sopro repentino, e o bolo cai na calha de descarga.
Uma vez que a porta do barril passa na válvula de abertura do sopro, o setor entra numa zona morta que continua até que o porto abre o vácuo, com o setor completamente submerso.
Manutenção
Os Filtros de Discos se sujeitam a desgaste elevado, devido à presença de sólidos abrasivos nas suspensões processadas. Deve-se dar atenção aos seguintes componentes:
O agitador, seus suportes e caixas de engrenagens.
O prato de desgaste, que está montado no barril, e os selos da face de válvula.
Os panos, ou telas de malha que cobrem os setores, já que eles são suscetíveis a desgaste.
As braçadeiras que unem os setores em sua periferia, para formar o disco. Estas braçadeiras, sendo parte do disco, movem-se a uma velocidade periférica alta e passam perto do agitador; assim se os setores se desgastam, podem quebrar.
As pontas das lâminas defletoras do bolo, em ambos os lados de cada disco. Igualmente, a suspensão que possibilita o balanço das lâminas deve mover-se livremente, seguindo a oscilação do disco.
O tanque deve ser inspecionado durante as paradas, quanto a erosão e com atenção especial para o berço do agitador.
