Uma estratégia de gerenciamento de corrente AFC prolonga a vida útil e evita paradas não planejadas
cadeia de mineraçãopode fazer ou quebrar uma operação.Embora a maioria das minas longwall use correntes de 42 mm ou mais em seus transportadores de face blindada (AFCs), muitas minas operam com correntes de 48 mm e algumas com correntes de até 65 mm.Os diâmetros maiores podem prolongar a vida útil da corrente.Os operadores de longwall geralmente esperam exceder 11 milhões de toneladas com os tamanhos de 48 mm e até 20 milhões de toneladas com os tamanhos de 65 mm antes que a corrente seja retirada de operação.A corrente nesses tamanhos maiores é cara, mas vale a pena se um ou dois painéis inteiros puderem ser minerados sem desligamento devido a falha na corrente.Mas, se ocorrer uma quebra de corrente devido a má gestão, manuseio incorreto, monitoramento inadequado ou devido a condições ambientais que podem causar rachaduras por corrosão sob tensão (SCC), a mina enfrenta grandes problemas.Nessa situação, o preço pago por essa cadeia torna-se discutível.
Se um operador de longwall não estiver operando a melhor corrente possível para as condições da mina, uma parada não planejada pode facilmente apagar qualquer economia de custo obtida durante o processo de compra.Então, o que um operador de longwall deve fazer?Eles devem prestar muita atenção às condições específicas do local e escolher uma rede com cuidado.Depois que a rede é comprada, eles precisam gastar tempo e dinheiro adicionais necessários para gerenciar adequadamente o investimento.Isso pode render dividendos significativos.
O tratamento térmico pode aumentar a resistência da corrente, reduzir sua fragilidade, aliviar tensões internas, aumentar a resistência ao desgaste ou melhorar a usinabilidade da corrente.O tratamento térmico tornou-se uma forma de arte e varia de fabricante para fabricante.O objetivo é obter um equilíbrio de propriedades do metal para melhor atender a função do produto.A corrente endurecida diferencialmente é uma das técnicas mais sofisticadas usadas pela Parsons Chain, onde a coroa do elo da corrente permanece dura para resistir ao desgaste e as pernas, se os elos forem mais macios, aumentam a tenacidade e a ductilidade em serviço.
A dureza é a capacidade de resistir ao desgaste e é denotada pelo número de dureza Brinell pelo símbolo HB ou pelo número de dureza Vickers (HB).A escala de dureza Vickers é verdadeiramente proporcional, portanto, um material de 800 HV é oito vezes mais duro do que um com dureza de 100 HV.Assim, fornece uma escala racional de dureza do material mais macio ao mais duro.Para valores de dureza baixos, até cerca de 300, os resultados de dureza Vickers e Brinell são aproximadamente os mesmos, mas para valores mais altos os resultados Brinell são menores devido à distorção do indentador de esfera.
O teste de impacto Charpy é uma medida da fragilidade de um material que pode ser obtida a partir de um teste de impacto.O elo da corrente é entalhado no ponto de solda no elo e colocado no caminho de um pêndulo oscilante, sendo a energia necessária para fraturar a amostra medida pela redução no balanço do pêndulo.
A maioria dos fabricantes de correntes economiza alguns metros de cada pedido de lote para permitir a realização de testes destrutivos completos.Os resultados completos dos testes e certificados são normalmente fornecidos com a corrente, que normalmente é enviada em pares combinados de 50 m.O alongamento na força de teste e o alongamento total na fratura também são representados graficamente durante este teste destrutivo.
A cadeia ideal
O objetivo é combinar todas essas características para criar a corrente ideal, que inclui o seguinte desempenho:
• Maior resistência à tração;
• Maior resistência ao desgaste do elo interno;
• Alta resistência a danos na roda dentada;
• Maior resistência à fissuração martensítica;
• Melhor tenacidade;
• Aumento da vida em fadiga;e
• Resistência a SCC.
No entanto, não existe uma solução perfeita, apenas vários compromissos.Um alto ponto de escoamento tenderá a resultar em alta tensão residual, se associado a alta dureza para aumentar a resistência ao desgaste, também tenderá a diminuir a tenacidade e a resistência à corrosão sob tensão.
Os fabricantes estão continuamente se esforçando para desenvolver correntes que funcionem por mais tempo e sobrevivam a condições difíceis.Alguns fabricantes galvanizam a corrente para lidar com ambientes corrosivos.Outra opção é a corrente COR-X, que é feita de uma liga patenteada de vanádio, níquel, cromo e molibdênio que combate o SCC.O que torna esta solução única é que as propriedades de corrosão anti-stress são homogêneas em toda a estrutura metalúrgica da corrente e sua eficácia não muda com o desgaste da corrente.O COR-X provou aumentar substancialmente a vida útil da corrente em ambientes corrosivos e praticamente eliminar falhas devido à corrosão sob tensão.Testes estabeleceram que a força de quebra e operação é aumentada em 10%.O impacto do entalhe é aumentado em 40% e a resistência ao SCC é aumentada em 350% em comparação com a corrente normal (DIN 22252).
Há casos em que a corrente COR-X de 48 mm executou 11 milhões de toneladas sem uma falha relacionada à corrente antes de ser desativada.E a instalação inicial da corrente de banda larga OEM pela Joy na mina BHP Billiton San Juan utilizou a corrente Parsons COR-X fabricada no Reino Unido, que supostamente transportou até 20 milhões de toneladas da face durante sua vida útil.
Corrente reversa para prolongar a vida útil da corrente
A principal causa do desgaste da corrente é o movimento de cada elo vertical girando em torno de seu elo horizontal adjacente à medida que entra e sai da roda dentada.Isso também leva a mais desgaste em um plano dos elos conforme eles giram na roda dentada; portanto, uma das maneiras mais eficazes de prolongar a vida útil de uma corrente usada é girá-la ou invertê-la 180º para executar a corrente na direção oposta .Isso colocará as superfícies “não utilizadas” dos elos para funcionar e resultará em uma área de elos menos desgastada, o que equivale a uma vida útil mais longa da corrente.
O carregamento desigual do transportador, devido a vários motivos, pode levar a um desgaste desigual nas duas correntes, fazendo com que uma corrente se desgaste mais rapidamente do que a outra.Desgaste ou estiramento desigual em uma ou ambas as correntes, como pode acontecer com conjuntos externos duplos, pode fazer com que as taliscas se tornem incompatíveis ou desalinhadas à medida que giram em torno da roda dentada de acionamento.Isso também pode ser causado por uma das duas correntes ficar frouxa.Esse efeito de desbalanceamento acarretará em problemas operacionais, além de causar desgaste excessivo e possíveis danos nas engrenagens motrizes.
Tensionamento do Sistema
Um programa sistemático de tensionamento e manutenção é necessário para garantir que, após a instalação, a taxa de desgaste da corrente seja controlada com ambas as correntes alongando devido ao desgaste em uma taxa controlada e comparável.
Em um programa de manutenção, a equipe de manutenção medirá o desgaste da corrente, bem como a tensão, substituindo a corrente quando estiver gasta mais de 3%.Para avaliar o que esse grau de desgaste da corrente significa em termos reais, deve-se lembrar que em uma face longwall de 200 m, o desgaste da corrente de 3% implica um aumento no comprimento da corrente de 12 m para cada perna.A equipe de manutenção também substituirá as rodas dentadas e decapantes de entrega e devolução à medida que estiverem gastas ou danificadas, examinará a caixa de engrenagens e o nível de óleo e verificará, em intervalos regulares, se os parafusos estão apertados.
Existem métodos bem estabelecidos para calcular o nível correto de pré-tensão e estes provam ser um guia muito útil para os valores iniciais.No entanto, o método mais confiável é observar a corrente conforme ela sai da roda dentada quando o AFC está operando sob condições de carga total.A corrente deve ser vista apenas mostrando um mínimo de folga (dois elos) ao se desprender da roda dentada.Quando tal nível existe, a pretensão precisa ser medida, registrada e definida para o futuro como o nível operacional para aquela face em particular.As leituras de pré-tensão devem ser feitas regularmente e o número de links removidos deve ser registrado.Isso fornecerá um aviso antecipado do início do desgaste diferencial ou desgaste excessivo.
As taliscas dobradas devem ser endireitadas ou trocadas sem demora.Eles reduzem o desempenho do transportador e podem fazer com que a barra caia da pista inferior e salte sobre a roda dentada, causando danos a ambas as correntes, à roda dentada e às barras de vôo.
Os operadores de longwall devem permanecer alertas quanto a desencapadores de corrente gastos e danificados, pois eles podem permitir que a corrente frouxa permaneça na roda dentada e isso pode resultar em obstrução e danos.
O gerenciamento da cadeia começa durante a instalação
A necessidade de uma boa linha de rosto reto não pode ser enfatizada demais.Qualquer desvio no alinhamento da face provavelmente resultará em pré-tensões diferenciais entre as correntes do lado da face e do lado do gob, levando a um desgaste desigual.É mais provável que isso ocorra na face recém-estabelecida, pois as correntes passam por um período de “acamamento”.
Uma vez formado um padrão de desgaste diferencial, é virtualmente impossível corrigi-lo.Na maioria das vezes, o diferencial continua a piorar com o desgaste da corrente para criar mais folga.
Os efeitos adversos de correr com uma linha facial ruim, levando a variações excessivas nas pretensões laterais, são ilustrados pela revisão dos números.Como exemplo, um longwall de 1.000 pés com corrente AFC de 42 mm que possui aproximadamente 4.000 elos em cada lado.Aceitar que a remoção do metal de desgaste do elo ocorre em ambas as extremidades do elo.A corrente tem 8.000 pontos nos quais o metal é desgastado por pressões de interligação à medida que é acionado e vibra pela face, sofre carga de choque ou é afetado por ataque corrosivo.Portanto, para cada 1/1.000 polegadas de desgaste, geramos 8 polegadas de aumento no comprimento.Qualquer pequena variação entre as taxas de desgaste da face e do lado do gob, causada por tensões desiguais, rapidamente se multiplica em uma grande variação nos comprimentos da corrente.
Duas peças forjadas na roda dentada ao mesmo tempo podem levar ao desgaste indevido do perfil do dente.Isso se deve à perda de posição positiva na roda dentada que permite que a articulação deslize nos dentes motrizes.Essa ação deslizante corta o elo e também aumenta a taxa de desgaste nos dentes da roda dentada.Uma vez estabelecido como padrão de desgaste, ele só pode acelerar.Ao primeiro sinal de corte do elo, as rodas dentadas devem ser examinadas e substituídas se necessário, antes que o dano destrua a corrente.
A pré-tensão da corrente muito alta também causará desgaste excessivo na corrente e na roda dentada.As pré-tensões da corrente precisam ser estabelecidas em valores que evitem a criação de muita folga na corrente sob carga total.Tais condições permitirão que as barras raspadoras sejam “saídas” e o risco de danos à roda dentada causada pelo emaranhamento da corrente à medida que ela sai da roda dentada.Se as pré-tensões forem muito altas, há dois perigos óbvios: desgaste exagerado entre os elos da corrente e desgaste exagerado nas rodas dentadas.
A tensão excessiva da corrente pode ser um assassino
A tendência comum é deixar a corrente muito apertada.O objetivo deve ser verificar regularmente a pré-tensão e remover a folga da corrente em incrementos de dois elos.Mais de dois elos indicaria que a corrente estava muito frouxa ou a remoção de quatro elos criaria uma pretensão muito alta que induziria um grande desgaste entre os elos e reduziria seriamente a vida útil da corrente.
Supondo que o alinhamento da face seja bom, o valor da pré-tensão em um lado não deve exceder o valor no outro lado em mais de uma tonelada.Um bom gerenciamento de face deve garantir que qualquer diferencial possa ser mantido em não mais que duas toneladas durante a vida operacional da corrente.
O aumento no comprimento devido ao desgaste da interligação (às vezes referido erroneamente como “estiramento da corrente”) pode chegar a 2% e ainda rodar com rodas dentadas novas.
O grau de desgaste da interligação não é um problema se a corrente e as rodas dentadas se desgastarem juntas, mantendo assim sua compatibilidade.No entanto, o desgaste da interligação resulta em uma redução na carga de ruptura das correntes e na resistência a cargas de choque.
Um método simples de medir o desgaste da interligação é usar um paquímetro, medindo em cinco seções de passo e aplicando ao gráfico de alongamento da corrente.As correntes geralmente seriam consideradas para substituição quando o desgaste da interligação exceder 3%.Alguns gerentes de manutenção conservadores não gostam de ver sua corrente excedendo 2% de alongamento.
Uma boa gestão da corrente começa na fase de instalação.O monitoramento intensivo com correções, se necessário, durante o período de assentamento ajudará a garantir uma vida útil longa e sem problemas da corrente.
(Com cortesia deElton Longwall)
Horário da postagem: 26 de setembro de 2022