Estudio de caso de rodillos tensores: Modernización de un patio de almacenamiento de mineral de hierro

Un patio de almacenamiento de mineral de hierro luchaba contra el mismo fallo cada temporada húmeda. Los rodillos atascados cambiaban la trayectoria de la cinta, la cinta rozaba la estructura y los equipos de limpieza pasaban turnos limpiando derrames. El sitio reemplazó 1.400 posiciones de rodillos tensores en su transportador terrestre a lo largo de seis fines de semana. Los eventos de desalineación cesaron y la energía específica en el motor disminuyó en aproximadamente un 6 por ciento.

Resumen del proyecto

El problema: Una temporada húmeda que reinicia el transportador

Las plantas de manejo de materias primas rara vez fallan por un evento dramático. Fallan porque miles de componentes pequeños se degradan a tasas ligeramente diferentes y, finalmente, la máquina deja de comportarse como en el dibujo.

En este patio de almacenamiento, la secuencia era familiar. El polvo de mineral fino y la humedad penetraban las juntas sellantes de los rodamientos en el tramo de retorno. Los rodillos atascados luego presentaban una superficie de mayor resistencia, por lo que la cinta comenzó a desviarse, y la desviación produjo contacto en los bordes, derrames y más polvo. Al final de la temporada húmeda, el equipo de mantenimiento cambiaba los rodillos de forma reactiva, una posición a la vez, y el transportador se había vuelto impredecible al arrancar.

Tres mediciones justificaron un reemplazo completo en lugar de más reparaciones parciales. El arrastre de los rodillos en el tramo de retorno estaba muy por encima del valor especificado por el fabricante. La ovalización radial en los rodillos usados había salido de la tolerancia. Y el punto de transferencia había desgastado un conjunto de rodillos de impacto en cuestión de meses, porque es donde caen los trozos más grandes.

Por qué elegimos una modernización completa en lugar de reparaciones parciales

Se compararon tres opciones.

Continuar reemplazando los rodillos fallidos a medida que se atascan. Excluida. El trabajo reactivo nunca alcanza a un transportador de 2,4 km, y mantiene la planta en un estado permanente de renovación parcial, donde un tercio de los rodillos son nuevos y el resto son desconocidos.

Cambiar a rodillos no metálicos a lo largo de toda la línea. Excluida. Las carcasas no metálicas resisten la corrosión y tienen menos peso, lo que es adecuado para tareas químicas y de fertilizantes, pero esta línea transporta mineral de hierro en trozos pesados en el punto de transferencia, donde una carcasa metálica y un rodillo de impacto son la respuesta correcta.

Un reemplazo completo con tipos de rodillos clasificados. Seleccionada. Una especificación para el tramo de carga, rodillos de impacto más pesados en el punto de transferencia y rodillos alineadores en las dos curvas donde la cinta ya mostraba una tendencia a desviarse.

Los rodillos tensores que fabricamos

Cada posición fue especificada en lugar de ordenarse solo por tamaño, porque un transportador usa varios rodillos diferentes y los trata de manera diferente.

En el tramo de carga suministramos el rodillo tensor de acero, construido con una ovalización radial inferior a 0,35 mm y un coeficiente de arrastre inferior a 0,010. Esos dos números son lo que percibe un transportador: una baja ovalización mantiene la cinta silenciosa y alineada, y un bajo arrastre es energía que el motor no tiene que suministrar. Cotizamos una vida útil de diseño de 30.000 horas según esa especificación.

En la torre de transferencia suministramos el rodillo de impacto, con una carcasa y un arreglo de rodamientos diseñados para la zona de aterrizaje en lugar de para funcionamiento constante. La selección y las dimensiones de los rodillos siguen la práctica establecida en CEMA 502, y la geometría de nuestros rodillos cumple con las disposiciones de ISO 1537 para transportadores de cinta.

En las dos curvas que habían mostrado una desviación crónica, instalamos el rodillo tensor alineador, que devuelve la cinta al centro en lugar de depender del operador para corregirla. Los ángulos de canalización en todo el pedido oscilaron entre 20° y 35°.

Instalación: Cómo se desarrolló el trabajo

El programa se realizó durante paradas de fin de semana a lo largo de seis semanas, porque el patio no podía dejar de enviar mercancías durante quince días.

Cada fin de semana cubría una sección, y cada sección seguía la misma secuencia. El equipo cambió las posiciones en orden a lo largo de la cinta, usando un plan de marcado que suministramos para que el tipo de rodillo, el ángulo de canalización y el espaciado fueran correctos en cada punto, en lugar de depender de la memoria. Los marcos y soportes se revisaron al mismo tiempo, porque un nuevo rodillo en un marco doblado se desalineará inmediatamente.

Pruebas y control de calidad

Las revisiones de entrada confirmaron las dimensiones de la carcasa, el diámetro del eje, el tipo de rodamiento y la pintura en los marcos. En producción, el rodillo se mide para ovalización radial y resistencia a la rotación, y el arreglo de sellado se prueba con agua durante 72 horas, que es la revisión que decide si un rodillo sobrevive a una temporada húmeda.

En el sitio medimos el arrastre en una muestra de posiciones instaladas y lo comparamos con la especificación, revisamos la alineación en las dos curvas después de la primera carrera de la cinta y registramos el seguimiento de la cinta durante un ciclo de carga completo. La planta midió la energía específica en el motor antes y después del cambio, y la diferencia fue de aproximadamente un 6 por ciento a favor de la planta. El equipo de mantenimiento también mantuvo su propia lista de las causas de fallo más comunes, y nuestra página de causas de fallo de rodillos tensores presenta el mismo patrón.

Resultados: Lo que muestran los números

Las 1.400 posiciones fueron reemplazadas durante los seis fines de semana, sin tiempo de inactividad no programado más allá de las ventanas planificadas. La desalineación cesó y las horas de limpieza de derrames en el tramo de retorno se redujeron a una pequeña fracción de la temporada anterior.

La energía del motor disminuyó con el valor de arrastre, lo que en un transportador de 2,4 km es un ahorro continuo en lugar de uno único. La planta ahora realiza una inspección programada de rodillos según un mapa escrito en lugar de reaccionar a los atascos, y el almacén tiene un tipo de rodillo por clase de posición en lugar de una pila mixta.

Qué significa este caso para tu proyecto

En un transportador largo, los rodillos son un sistema, no un consumible. Especifica una baja ovalización y un bajo arrastre para el funcionamiento constante, coloca peso y capacidad de impacto donde cae la materia prima, y controla la cinta donde ya tiene tendencia a desviarse.

Producimos 500.000 rodillos al año en nuestras instalaciones de Jinan bajo certificaciones ISO 9001, ISO 14001, CE y MA, y exportamos a operadores mineros, de energía y portuarios. Envíanos tu dibujo de cinta, servicio y ángulos de canalización, y contacta con nuestro equipo para un cronograma por posición.