A lubrificação na indústria de cimento apresenta alguns desafios únicos. Não se trata tanto do tipo de equipamento, mas sim do ambiente em que as máquinas estão operando, o qual pode variar de acordo com a estação do ano, dependendo da localização da planta.
Esse fator deve ser cuidadosamente considerado ao selecionar e aplicar lubrificantes, pois óleos e graxas que funcionam bem em equipamentos praticamente idênticos podem não ser tão eficazes nas condições que esta indústria frequentemente enfrenta.
Transporte de Matéria-Prima
Normalmente, uma planta de cimento está localizada adjacente ou muito perto de uma pedreira. A matéria-prima deve ser transportada da pedreira para a planta de cimento e, eventualmente, para grandes silos de armazenamento. O modo de transporte é geralmente feito por meio de transportadores, sendo os mais comuns os transportadores de correia.
Mesmo que a matéria-prima seja trazida para a planta de cimento de uma fonte a uma certa distância, ainda haverá numerosos transportadores por toda a planta.
Esses transportadores normalmente são acionados por motores elétricos, alguns dos quais podem ser grandes devido à potência necessária para puxar as correias. Os tipos maiores possuem bicos de graxa que requerem lubrificação infrequente. Também haverá rolamentos lubrificados tanto na extremidade de acionamento quanto na extremidade não acionada, assim como em rolos de tensão entre eles.
Muitos tipos diferentes de graxas são utilizados com sucesso nessas aplicações. A graxa específica empregada não é tão importante quanto a frequência da lubrificação, que pode ajudar a manter a poeira fora dos rolamentos e prevenir taxas de desgaste rápidas. Como os transportadores estão frequentemente ao ar livre e expostos a todas as condições climáticas, não é incomum optar por uma graxa resistente à água para inibir a entrada de água.
Frequência de Lubrificação
Nessas aplicações, a lubrificação raramente é realizada com a frequência necessária devido às distâncias entre os rolamentos e à altura em que estão localizados acima do chão. A falta de disponibilidade de mão de obra pode agravar esse problema.
Pode-se considerar o uso de sistemas de lubrificação em que um reservatório central alimenta diversos pontos através de tubulações. No entanto, as tubulações podem ser bastante longas, exigindo vários desses tipos de sistemas.
A outra alternativa seria um lubrificador de graxa de ponto único que se conecta diretamente a cada rolamento. Esses lubrificadores podem ser ajustados para expelir graxa em intervalos variáveis de tempo para atender à aplicação e ao tamanho do rolamento.
Eles também podem reduzir significativamente a quantidade de mão de obra necessária para lubrificar individualmente os rolamentos, além de ajudar a aliviar a entrada de contaminantes, aplicando pressão constante sobre o rolamento.
É claro que o custo total de utilizar esses tipos de lubrificadores por toda a planta deve ser avaliado em relação à quantidade de mão de obra envolvida. Além disso, lembre-se de que esses sistemas devem ser inspecionados em uma programação regular para garantir que estão funcionando corretamente. Nenhum sistema de lubrificação automática deve ser implementado com a abordagem de “instalar e esquecer”.
Lubrificando Redutores
Os transportadores normalmente são acionados por diferentes tipos de redutores, incluindo redutores helicoidais, para permitir que o motor elétrico fique adjacente ao transportador e não protrua excessivamente. Nesses casos, pode-se usar um óleo simples com a viscosidade apropriada. O lubrificante não precisa necessariamente possuir propriedades de extrema pressão.
Redutores e rolamentos também são encontrados em numerosos britadores na seção de entrada da pedreira. Esses componentes devem lidar com os mesmos problemas que os transportadores em termos de poeira. Sistemas de lubrificação centralizados são comumente utilizados aqui, pois os rolamentos estão localizados próximos uns dos outros, garantindo que as tubulações não sejam muito longas e que o reservatório de graxa possa ser facilmente acomodado dentro.
Esses redutores geralmente são bastante grandes e têm uma capacidade substancial de óleo. Os dentes dos engrenagens frequentemente experimentam cargas de choque altas, por isso, óleos de engrenagem de extrema pressão são frequentemente utilizados por esse motivo.
Os redutores de britadores se beneficiam muito da análise regular de óleo e do monitoramento de condição. A pequena amostra de óleo necessária não afeta o nível geral de óleo, e as informações obtidas a partir da análise subsequente podem economizar uma quantidade considerável de dinheiro ao evitar paradas não planejadas e os custos associados à perda de produção.
Engrenagens Abertas
Existem muitos tipos diferentes de engrenagens abertas associadas a plantas de cimento, junto com diferentes lubrificantes e métodos de aplicação. A principal exigência para essas engrenagens abertas é que o lubrificante seja capaz de aderir durante toda a revolução da engrenagem acionada, a fim de oferecer a proteção necessária.
Esse requisito de lubrificação ocorre quando o pinhão de acionamento está se engatando. Portanto, os melhores lubrificantes para essas aplicações são pulverizados nos dentes logo antes de o pinhão e a engrenagem acionada se engatarem. O padrão de spray é crítico para que a cobertura dos dentes em contato seja suficiente.
Normalmente, o lubrificante é pulverizado diretamente de um barril devido à quantidade necessária. O lubrificante também pode precisar de um certo grau de resistência ao calor e não deve derreter.
Tanto graxas quanto óleos espessos com aditivos de adesão podem ser usados, desde que possam ser pulverizados. Eles também devem ter a capacidade de suportar cargas adequadas para suportar as altas cargas que podem ser experienciadas. Graxas convencionais não são adequadas, pois não possuem esses atributos. Certifique-se de inspecionar os dentes das engrenagens ocasionalmente para verificar desgastes irregulares, o que pode indicar uma cobertura de lubrificante ineficaz.
Fornos Rotativos
Os fornos rotativos têm seus próprios desafios de lubrificação tanto para rolamentos quanto para redutores devido à sua rotação lenta, altas cargas e transferência térmica do calor do processo. É comum que o óleo do redutor seja utilizado em um sistema de circulação que utiliza tanto sistemas de transferência de calor quanto filtração. O óleo é frequentemente sintético, mas isso nem sempre é necessário se a taxa de fluxo for adequada e o sistema de transferência de calor for eficiente.
As propriedades de atrito inerentes de certos tipos de lubrificantes sintéticos podem ser vantajosas, assim como o alto índice de viscosidade. No entanto, a seleção de uma graxa sintética provavelmente será mais importante do que a seleção de um óleo sintético para o redutor, uma vez que rolamentos lubrificados não fornecerão os mesmos efeitos de resfriamento.
Na maioria das plantas de cimento, transportadores de movimento lento, às vezes chamados de transportadores de clínquer, transportam material diretamente dos fornos. Esses transportadores geralmente são construídos de metal e consistem em uma série de baldes que estão articulados entre si. Eles são frequentemente suportados por rodas em trilhos-guia com um bico de graxa no centro. Devido às condições adversas de operação, ou seja, poeira e calor, eles precisarão de lubrificação frequente.
Sistemas de lubrificação centralizados não funcionarão nesse tipo de aplicação devido ao movimento constante das rodas. Um sistema deve ser instalado que se mova com os baldes por uma curta distância, com sondas de lubrificação projetadas automaticamente no bico de graxa. Esse tipo de sistema automático funciona bem, mas deve ser verificado regularmente devido ao grande número de partes móveis e sensores associados.
Grandes fábricas de cimento frequentemente possuem um estoque limitado de lubrificantes para manter a aplicação de lubrificantes o mais simples possível. Embora essa abordagem possa ser um pouco eficaz, lubrificantes especializados devem ser considerados em certas aplicações. Seu custo inicial mais elevado pode levar a economias maiores a longo prazo, devido à longevidade do equipamento e à redução do tempo de inatividade. Também deve-se considerar o uso de lubrificantes sintéticos para engrenagens em sistemas de transmissão maiores, uma vez que suas potenciais economias de energia podem ser significativas.
Embora cada fábrica de cimento opere de forma diferente e tenha suas próprias estratégias de lubrificação existentes, preferências, problemas históricos, requisitos de manutenção, estrutura de gestão e força de trabalho disponível, soluções ótimas podem ser identificadas em relação aos lubrificantes selecionados, ao equipamento utilizado para aplicar esses lubrificantes e ao regime de manutenção.
Todos esses elementos podem ser combinados com técnicas apropriadas de monitoramento de condições. Ao coordenar tanto as estratégias de lubrificação quanto as de monitoramento de condições com seus regimes de manutenção, você pode garantir que sua fábrica de cimento opere de forma mais eficiente e econômica.
Por Andrew Monk.
Traduzido pela equipe de conteúdos da Noria Brasil.
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ML 04/2018: "Lubrication Strategies for the Cement Industry"
