Pneus e rolos de apoio do forno rotativo: manutenção
Os rolos de apoio do forno rotativo sustentam, junto com os pneus, um equipamento que pode chegar perto de 1.000 toneladas quando se considera um forno de 4 a 5 metros de diâmetro, 60 a 70 metros de comprimento, refratários e material em processamento.
O conjunto precisa trabalhar alinhado e com folgas controladas para evitar esforços excessivos durante a operação.
Por isso a manutenção envolve medições com o forno quente, acompanhamento do deslizamento do pneu, controle da ovalidade e inspeções para encontrar sinais de desgaste antes que eles provoquem uma parada.
Problemas nessa região também podem chegar ao revestimento refratário e reduzir sua vida útil.
Que peças sustentam o forno e o que cada uma faz?
O forno se apoia em pneus, que são anéis de aço montados ao redor da carcaça, e esses pneus giram sobre pares de rolos de apoio.
Os rolos de encosto ajudam a controlar o movimento do forno no sentido do seu comprimento.
O pneu do forno rotativo é o anel que recebe o peso da carcaça e o transfere para os rolos de apoio.
O rolo de apoio sustenta o conjunto e permite que o forno gire continuamente com baixo atrito.
Outras peças também participam desse movimento. Cada uma precisa ser acompanhada de acordo com o tipo de esforço a que está submetida.
Componente | Função | O que monitorar |
Pneu | Apoiar a carcaça e transferir seu peso para os rolos | Migração e deslizamento |
Rolo de apoio | Sustentar o forno e permitir sua rotação | Desgaste da superfície e inclinação |
Rolo de encosto | Controlar o deslocamento do forno ao longo do seu eixo | Força axial |
Mancal | Dar suporte ao rolo | Temperatura |
Coroa e pinhão | Transmitir o movimento de giro | Desvio e folga dos dentes |
A inspeção dessas peças permite acompanhar a condição do conjunto e identificar alterações que podem evoluir para falhas mais graves.
Para conhecer outros componentes utilizados nesse tipo de equipamento, consulte as peças para forno rotativo de cimento da AGICO Cimento.
Por que o alinhamento do forno é medido a quente?
O alinhamento do forno precisa considerar a condição real de funcionamento do equipamento.
No interior do forno, o processo trabalha com temperaturas próximas de 1.450 °C, enquanto a carcaça pode chegar a aproximadamente 250 °C a 400 °C. O calor provoca dilatação e altera a geometria do conjunto.
Por esse motivo, uma medição feita apenas com o forno frio pode não representar a posição das peças durante a operação.
Em um forno de 80 metros, por exemplo, a expansão pode ficar entre 80 e 120 mm. A deformação da carcaça também pode aumentar bastante as cargas aplicadas aos rolos. Segundo estudo publicado pela World Cement em 2023, essas cargas dinâmicas podem chegar a várias vezes o valor considerado no projeto.
Durante a medição a quente, alguns dos parâmetros avaliados são:
Eixo da carcaça: desvio típico aceitável de ±3 a 5 mm;
Deslizamento do pneu: entre 0,5% e 1,5% da circunferência a cada volta;
Inclinação do rolo de apoio: entre 0,5° e 2°, ajudando a controlar a migração do pneu;
Temperatura do mancal: valores acima de 65 °C funcionam como sinal de alerta;
Coroa: desvio radial de até 1,5 mm e desvio axial de até 1,0 mm.
Esses valores servem como referências técnicas para a avaliação do equipamento. A medição deve ser interpretada de acordo com as características e as condições de operação de cada forno.
O estudo sobre alinhamento pode ser consultado na publicação da World Cement, Refining kiln alignment.
Ovalidade do forno
A ovalidade do forno é a deformação da seção da carcaça que faz com que ela deixe de manter um formato perfeitamente circular durante a rotação. Esse movimento ocorre principalmente na região dos pneus e se repete a cada volta do equipamento.
A deformação repetida pode gerar tensões na estrutura e afetar o revestimento interno. Com o tempo, a flexão pode provocar trincas, soltar partes do refratário e aumentar a fadiga da carcaça de aço.
Um estudo realizado em uma fábrica de cimento no Iraque relacionou aproximadamente 20% a 25% dos danos nos tijolos refratários à ovalidade. Na região analisada como mais crítica, os tijolos perderam cerca de 20% da espessura em três meses.
O dado ajuda a dimensionar por que a ovalidade precisa entrar na rotina de acompanhamento do forno. O problema não fica restrito à estrutura externa. A deformação da carcaça interfere no comportamento do revestimento que protege o equipamento das altas temperaturas.
Recuperar no local ou trocar a peça?
Defeitos na superfície de rolos e outras peças podem, em alguns casos, ser corrigidos por usinagem de campo, sem que seja necessário desmontar todo o equipamento.
Essa alternativa pode corrigir problemas como formato de barril, diabolô, conicidade e determinados amassamentos.
A possibilidade de recuperação depende da condição encontrada na peça. Para decidir entre usinar e substituir, é necessário avaliar o defeito, suas dimensões e a condição estrutural do componente.
A escolha deve seguir um critério técnico definido para o equipamento, sem adotar um limite genérico que não tenha sido especificado pelo fabricante ou responsável pela manutenção.
A AGICO Cimento trabalha com soluções e componentes para equipamentos utilizados na indústria de cimento.
Para conhecer as opções disponíveis, consulte as peças de reposição para equipamentos de cimento e converse com um de nossos técnicos especialistas para tirar as suas dúvidas!
FAQ
1. Com que frequência os rolos de apoio do forno rotativo devem ser inspecionados?
A frequência depende das condições de operação e do histórico do equipamento. Fornos submetidos a cargas elevadas ou que apresentam sinais de desgaste podem exigir acompanhamento mais frequente.
2. O desgaste do rolo pode afetar o pneu do forno rotativo?
Sim. Alterações na superfície do rolo podem modificar a área de contato com o pneu e aumentar os esforços sobre o conjunto, acelerando o desgaste.
3. O que pode causar o aquecimento excessivo de um mancal?
O aumento da temperatura pode estar relacionado a problemas de lubrificação, desgaste ou alterações no funcionamento do conjunto. A causa deve ser identificada durante a inspeção.
4. A ovalidade pode ser corrigida?
A correção depende da origem e da intensidade da deformação. A avaliação deve considerar as condições da carcaça, dos pneus, dos rolos e do alinhamento do forno.
5. Quando a manutenção dos rolos exige uma parada do forno?
A necessidade de parada depende da gravidade do desgaste ou da falha identificada. Alterações que comprometam a segurança, o alinhamento ou o funcionamento do conjunto podem exigir intervenção programada.
