Alineación de Hornos de Cemento en Plena Producción. Fundamentos e Importancia.

Con aciertos y errores, el desarrollo de nuevas tecnologías ha sido siempre un importante aliado de la Industria, ya sea para mejorar la calidad de sus productos, aumentar la producción o minimizar los costos. La industria del cemento no ha sido una excepción, y el primer gran paso en este sentido tuvo lugar a finales del siglo XIX en Inglaterra, con la invención del primer horno rotatorio para la fabricación del clinker.

 

La principal ventaja de este horno era su mayor capacidad de producción respecto de los hornos verticales precedentes, pero en los últimos 30 años esta capacidad se incrementó todavía más, gracias a la introducción de sistemas como el precalentamiento de polvo en suspensión de gases con sucesivas etapas de cicloneo, la precalcinación y la pelletización del polvo fino, y a las mejoras en la automatización y el control del proceso de piroprocesamiento, por ejemplo, mediante el uso de escáneres termográficos y quemadores de llama cónica hueca. Por todo esto, es posible contar hoy en día con hornos rotatorios confiables y seguros, de bajo consumo y reducidos costos de inversión y explotación, y desde el punto de vista energético, con niveles de eficiencia cercanos a los límites termodinámicos. 

Sin embargo, lo anterior perdería buena parte de su valor intrínseco si por alguna razón el horno no pudiese funcionar en forma regular y sostenida durante largos periodos de tiempo, dentro de ciertos parámetros considerados “aceptables”; lo que no hace sino destacar la importancia de las llamadas áreas de Mantenimiento Programado, y en particular, la de los dispositivos, ensayos, procedimientos y técnicas que permiten llevar un control exhaustivo del funcionamiento del horno, realizar diagnósticos y ejecutar las acciones preventivas o correctivas que sean necesarias. 

Pero incluso dentro mismo de ese conjunto destacado, el “oro” lo tienen aquellos dispositivos y métodos que permiten ejecutar esas tareas mientras el horno opera en condiciones normales, es decir, sin necesidad de parar la producción. A modo de ejemplo se pueden citar: el ya mencionado escáner termográfico (que permite detectar a tiempo caídas de costra, desprotección del refractario y tendencias a anillamientos), el mecanizado de las superficies de apoyo de rodillos y llantas (para corregir el desgaste desigual que ocurre en la operación normal del horno), y la que es el motivo principal de esta comunicación, la Alineación en Caliente del Eje del Horno. 

Una alineación de horno es una herramienta de mantenimiento que comprende todo un conjunto de mediciones, incluida la medición del eje del horno, que ayudan a diagnosticar el estado de operación del mismo. El rótulo “en caliente” hace referencia a que la alineación también se puede realizar “en frío” (esto es, con el horno parado), por ejemplo, aplicando el llamado Método Mecánico. No obstante, según lo señala el FLS Maintenace Seminar, aunque el método resulta en general aceptable, su exactitud es limitada y sus conclusiones deberían manejarse con cuidado. Por otro lado, es funcionando cuando el horno puede fallar, y además, con el concurso de la tecnología actual (estaciones totales equipadas con láser, sensores electrónicos, software de cálculo, etc.) ya no constituye una seria dificultad medir y fijar en el espacio un punto de una superficie en movimiento. 

Entre las posibles causas de las desalineaciones tanto horizontales como verticales del eje del horno, se encuentran: la defectuosa alineación de los rodillos, los errores de construcción y/o de montaje, el asentamiento de macizos y el desgaste de las llantas o los rodillos, todo lo cual a su vez puede provocar: rotura de material refractario, problemas con los sellos del horno, deformaciones irreversibles o roturas en la coraza del horno, deformaciones en las llantas y rodillos, desgastes irregulares en corona y piñones, problemas con los sellos del horno, etc. El método de alineación en caliente con estaciones totales equipadas con láser comprende por tanto una serie de mediciones cuyo objetivo es establecer la posición de los centros del horno en coincidencia con los apoyos para – en función de los resultados obtenidos y en relación a un eje considerado teórico – determinar los ajustes a realizar en los rodillos y recuperar la linealidad del horno. Esta medición puede complementarse con otras mediciones como: medición de ángulo y eje de rodillos, oburg, ovalización de casco (Shell Test), etc., y evaluar de manera combinada los respectivos resultados a los fines de decidir sobre las acciones más convenientes para mejorar el funcionamiento del conjunto del horno. 

Resumiendo entonces lo expuesto, la Alineación de Hornos en Plena Producción resulta una herramienta de suma importancia. Su aplicación periódica ayuda a minimizar tanto las pérdidas en refractario debido a esfuerzos mecánicos como la energía requerida para hacer rotar el horno, reduce el desgaste de los elementos de tracción y de soporte del horno, y evita la formación de fisuras y grietas en el casco del horno. En otras palabras, permite responder a las mayores exigencias en materia de control del proceso y reducir los costos operativos del horno, favoreciendo el cumplimiento de las metas de desarrollar una explotación más eficiente, económica y competitiva de las instalaciones del horno.