Cartucho de face de nitreto de silício contra sede de estelita, com niple de Prakasa ou niple Warman. Feito para o rejeito abrasivo das plantas de Carajás (PA) e do Quadrilátero Ferrífero em Itabira (MG), onde face de alumina sinterizada não sobrevive a três meses de operação contínua. Sem água de vedação contínua, sem gaxeta para trocar a cada parada.
O selo mecânico de cartucho resolve um problema que a gaxeta não resolve: manter a vedação da haste em uma bomba que empurra polpa de rejeito a 50% de sólidos. A gaxeta é um material poroso que se comprime em torno do eixo e precisa de água de vedação constante para não queimar e endurecer. Em uma planta de beneficiamento de ferro, essa água volta para o circuito e dilui a polpa, o que aumenta o consumo de água do processo e o volume de rejeito enviado ao espessador. O cartucho troca a gaxeta por duas faces polidas que se encostam com uma força de mola. Não há consumo de água de vedação para manter o selo vivo.
O custo disso aparece na planilha de rejeitos. Em Carajás, a espessadora recebe polpa entre 45 e 55% de sólidos. Se cada bomba de descarte usar 0,3 m³/h de água de vedação e a planta tiver 20 bombas operando, são 6 m³/h de água voltando para o espessador. Multiplicado por 24 horas, o número deixa de ser teórico e aparece na conta de água da mina. O cartucho de face cerâmica elimina esse consumo na maior parte das posições de serviço.
O outro lado da moeda é a abrasão. O rejeito de minério de ferro carrega sílica e caulim em granulometria fina, e é esse material que destrói a face de alumina em poucos meses. Por isso o par de faces importa mais do que a marca do selo. Um cartucho bem montado com face errada custa mais por ano do que um cartucho correto com vida útil longa.
Carajás e Itabira produzem minério de ferro, mas o rejeito se comporta de forma diferente em cada lugar, e isso muda a especificação do selo. No Sistema Norte, em Carajás (PA), a Vale lavra hematita em cava aberta com teor de ferro em torno de 66%. O minério é basicamente sílica e caulim em granulometria muito fina, com parte do material abaixo de 45 micra já na moagem. A polpa de rejeito que chega às bombas de descarte tem 45 a 55% de sólidos, e é justamente essa fração fina que faz o trabalho destrutivo na face do selo.
No Quadrilátero Ferrífero, Itabira (MG), o minério é itabirito, uma rocha bandada de hematita e magnetita que dá nome à cidade. A granulometria do rejeito é mais fina ainda, e a altitude de cerca de 800 metros muda o comportamento do fluido de vedação, que chega ao selo mais frio e mais denso. O resultado prático é uma vida útil de face 15 a 25% menor que em Carajás. A área de Itabira também tem restrição hídrica mais apertada, o que pesa a favor de um selo que não despeje água de vedação constante no processo.
Existe ainda uma diferença de escala logística que afeta o seu pedido. Carajás é abastecido pelo terminal Ponta da Madeira, em Barcarena (PA), e Itabira pelo Porto do Tubarão, em Vitória (ES), com transporte rodoviário para o centro de distribuição em Minas. Na prática, é mais barato embarcar um lote de cartuchos para Barcarena do que para Itabira, mesmo que a planta consuma menos. Pergunte sempre qual terminal faz mais sentido para a sua janela de parada.
A face de alumina sinterizada continua aparecendo em orçamento novo porque tem o menor preço de lista. Em polpa de rejeito de ferro, é a escolha errada. A tabela abaixo resume o que cada par de faces aguenta na prática, com intervalos de vida útil observados em bombas de 4x3 a 8x6.
| Par de faces | Serviço indicado | Vida útil observada | Leitura de engenharia |
|---|---|---|---|
| Alumina sinterizada 99,5 % | Água de processo e polpa diluída até 15% de sólidos | 8 a 12 meses | Barata e frágil no rejeito de ferro. Só faz sentido em água limpa. |
| Carboneto de silício SiC | Água de processo, deslamagem e polpa de baixa abrasão | 10 a 16 meses | Equilíbrio entre custo e tenacidade. Boa escolha padrão para Itabira. |
| Nitreto de silício Si3N4 | Rejeito abrasivo, descarte de espessador e bombeamento de longa distância | 8 a 14 meses | Melhor desempenho no rejeito de hematita. É a nossa indicação para Carajás. |
| Estelita sobre estelita | Serviço de baixa abrasão e alta temperatura | 14 a 20 meses | Resiste ao calor, mas risca rápido com sílica. Não indicamos para rejeito. |
| Carbeto de tungstênio em resina fenólica | Serviço com fluido alcalino e baixa presença de sólido | 12 a 18 meses | Alternativa quando o fluido é mais químico que abrasivo, como NaOH a 10%. |
O cartucho é intercambiável entre si, mas o niple não é. Por isso a confirmação da referência cruzada é feita a partir do número gravado na carcaça da bomba ou do número OEM da peça original. Envie uma foto do selo retirado com a medida do eixo ao lado e devolvemos o código exato em até um dia útil.
| Marca | Série | Tamanhos usuais | Referência OEM |
|---|---|---|---|
| Warman | AH, HH, SP | 4x3 a 12x10 | Cartucho com niple Warman, 3.5.4.A.06 e equivalentes |
| Kawasaki | KPP, KPV | 4x3 a 8x6 | Com niple de Prakasa, 463-19-30 e 463-19-40 |
| KSB GIW | LCC, LCC-R, ZPP | 6x4 a 12x10 | NW-C28104, NW-C28106, NW-C28108 |
| Metso | HM, HR, HR-C | 6x4 a 10x8 | HM00004-MS, HR00006-MS |
| Flowserve | Mark III, SMD, XR | Variados | Consulte referência cruzada com desenho |
Antes de fechar o pedido, pedimos três informações: o modelo da bomba com o tamanho do eixo, o perfil do fluido (sólidos, pH, temperatura e presença de sílica) e o histórico de desgaste do selo atual ou da gaxeta que ele substitui. Com esses três dados, emitimos proposta formal com material de face, prazo e preço em até 24 horas úteis. Clientes recorrentes têm o dimensional registrado em ficha técnica, o que encurta a cotação seguinte para minutos.
Se você está cotando para uma parada programada, peça a peça com 60 dias de antecedência. O prazo de fabricação para os tamanhos 8/6, 10/8 e 12/10 é de 25 a 40 dias úteis porque o ensaio de fuga em bancada consome tempo de máquina, e não dá para pular essa etapa. O transporte para Barcarena leva de 5 a 9 dias de navio depois do embarque. Para uma parada não programada, o transporte aéreo via Belém entrega em 4 a 6 dias úteis, mediante consulta de disponibilidade de estoque e de frete.
Uma observação prática sobre o circuito de vedação: se a sua bomba trabalha com jato de descarga, vale instalar um separador de sólidos antes do selo. Sem o separador, a bomba recircula o próprio rejeito contra a face e o desgaste acelera. Esse detalhe pequeno decide se o cartucho dura 8 meses ou 14.
Impeller em borracha natural Shore A 60 a 80, balanceado e testado hidraulicamente. Dura mais que o metal em polpa de rejeito de ferro.
Ver peça →Volute liner em borracha R08 ou poliuretano R33, dimensional compatível com Warman AH/HH e KSB GIW LCC. Troca programada junto com o selo.
Ver peça →Throat bush em borracha R08 e poliuretano R33 para as bombas de Carajás, com dimensional conferido em gabarito certificado.
Ver peça →Depende do par de faces. Com nitreto de silício contra sede de estelita, o esperado é de 8 a 14 meses em bomba de descarte de rejeito com polpa de 45 a 55% de sólidos e material abaixo de 150 micra. Com carboneto de silício, o intervalo sobe para 10 a 16 meses em água de processo. A face de alumina sinterizada, que ainda aparece em orçamento novo, cai para 3 a 5 meses no mesmo rejeito. Em Itabira, com rejeito de itabirito mais fino e altitude de 800 metros, a vida útil encurta em 15 a 25% frente a Carajás.
O rejeito de hematita carrega sílica e caulim muito finos, com parte do material abaixo de 45 micra. A alumina tem dureza alta, mas tenacidade baixa: o grão abrasivo risca a superfície, o risco vira sulco, e o sulco abre caminho para o vazamento em poucas semanas. Nitreto de silício e carboneto de silício combinam dureza alta com tenacidade maior, e é essa combinação que sustenta o desgaste real do rejeito de ferro.
Elimina a água de vedação contínua, a que entra pelo mangote com fluxo estável. Em serviço abrasivo ainda é preciso um jato de descarga para manter as faces limpas, alimentado em circuito fechado com separador de sólidos, na vazão de 0,3 a 0,8 L/s. A diferença é que esse jato sai da própria bomba e retorna pelo coletor, sem introduzir água nova no processo. Em uma planta com 20 bombas de descarte, isso representa de 5 a 8 m³/h de água que deixam de ser diluídos no espessador.
Sim. Fabricamos o cartucho com niple de Prakasa ou com niple Warman, conforme a série. Nas Kawasaki KPP e KPV, o niple é substituído por completo, sem modificação da caixa do selo nem do portacartucho. Nas Warman AH, de 1.5/1B a 14/12F, e HH, funciona igual. Também cobrimos KSB GIW LCC e ZPP, Metso HM e HR e Flowserve. Envie o modelo, o número gravado na carcaça ou uma foto do selo retirado e confirmamos a referência cruzada.
O primeiro sinal é o aumento do consumo de água no medidor do circuito, quando ele ainda existe. Depois vêm o gotejamento contínuo na caixa de enchimento, o chiado no arranque e o material fino de ferro no circuito de água. Com jato de descarga, o sinal mais confiável é a queda de pressão no orifício de flush. Recomendamos medir a folga entre as faces com gabarito a cada 60 dias e trocar de forma preventiva ao completar 12 meses, porque o custo do selo é uma fração do custo de uma parada não programada.
Os cartuchos padrão de 1.5/1 até 6/4 saem em 12 a 18 dias úteis após a confirmação do pedido, com ensaio de fuga já executado. Os tamanhos 8/6, 10/8 e 12/10 e as construções de alta pressão levam de 25 a 40 dias úteis. O transporte marítimo para Ponta da Madeira, em Barcarena, leva de 5 a 9 dias depois do embarque, e para o Porto do Tubarão, em Vitória, de 4 a 7 dias. Para Itabira, o destino final é o Centro de Distribuição de MG por via rodoviária. Em paradas de emergência há transporte aéreo via Belém, com 4 a 6 dias úteis, mediante consulta.
Envie um PDF, uma foto com trena ou a peça antiga. Fazemos a referência cruzada, indicamos o par de faces adequado para o seu rejeito e devolvemos proposta formal em até 24 horas úteis.
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