Mantenimiento y recambios del molino de rodillos vertical: consejos de expertos

Para realizar correctamente el mantenimiento diario de los molinos verticales (molinos verticales), son indispensables estos tres pasos: un control preciso de la tensión hidráulica, un centrado perfecto de los discos de molienda y el rectificado previo de las piezas resistentes al desgaste para estabilizar el lecho de material. Si no se comprende primero la ley del desgaste y se limitan a sustituir a ciegas las piezas de recambio estándar, el resultado no será más que frecuentes sacudidas por vibraciones y paradas, lo que supondrá un desperdicio de costes operativos.

Muchas fábricas de cemento y empresas mineras hacen la vista gorda ante las “microvibraciones” diarias, y a menudo se pierden beneficios de forma imperceptible hasta que el cojinete queda completamente inservible. De hecho, más de 60% de molinos verticales se detienen repentinamente; la causa principal es una valoración errónea de la caída de presión del acumulador hidráulico, y no la fluctuación de las materias primas. Esta guía técnica le proporcionará un conjunto detallado de especificaciones operativas precisas basadas en datos que le ayudarán a estabilizar el funcionamiento del molino, prolongar la vida útil de sus piezas y reducir significativamente los tiempos de inactividad no planificados durante el próximo trimestre.

La regla del triángulo P-A-W: un marco para la optimización de las fresadoras verticales

En lo que respecta al mantenimiento de las fresadoras verticales, la clave reside en un cambio de mentalidad: pasar de una respuesta pasiva de “reparación de averías” a una supervisión activa basada en la predicción a partir de datos de referencia. Los directores de fábrica con más experiencia del sector suelen seguir una regla fundamental: el triángulo P-A-W (presión, centrado y desgaste).

Presión (Pressure): La presión hidráulica de molienda debe ajustarse perfectamente al índice de molturabilidad del material. Un exceso de presión dañará directamente el cojinete, mientras que una presión insuficiente hará que el lecho de material resulte extremadamente inestable.

CENTRADO (Alineación): Aunque solo haya una desalineación de 2 mm entre el rodillo de rectificado y la mesa del disco de rectificado, la fuerza de cizallamiento se verá completamente alterada, lo que reducirá considerablemente la eficiencia del rectificado.

Desgaste: Asegúrate de prestar especial atención a la tasa de desgaste específica (g/ton) de las piezas de molienda, ya que esta determinará la planificación de todo tu plan de mantenimiento.

Siempre que estos tres elementos mantengan un equilibrio, se podrá prevenir eficazmente el tipo de fatiga estructural que se produce por la acumulación de piezas pesadas del molino.

Componentes principales: Especificaciones de inspección

Una vez que los componentes del molino de materia prima o del molino de escoria dejan de funcionar correctamente, la fuerza destructiva se propaga rápidamente de forma radial. Por ejemplo, si la pala guía del rotor de la máquina de selección de polvo está desgastada, la granulometría de las partículas se alterará, lo que obligará al molino a funcionar sobrecargado, lo que a su vez acelera el desgaste del rodillo de molienda. La inspección diaria a simple vista o al tacto simplemente no permite detectar los daños por fatiga en el interior del material. Los ingenieros de equipos deben hacer un uso eficaz de la detección de defectos por ultrasonidos y la caracterización de vibraciones.

Revestimientos de rodillos y discos: una estrategia de pavimentación

Los rodillos de molienda y los revestimientos de los discos de molienda se ven sometidos a tensiones mecánicas extremas a diario. Muchos operarios se empeñan en esperar a que quede al descubierto el material base antes de programar el mantenimiento, lo cual es un tabú en el ámbito militar.

Lo mejor es programar inmediatamente la soldadura de recubrimiento en línea cuando la profundidad de desgaste alcance el valor límite 60% establecido por el fabricante. Si el metal base ha sufrido daños graves, es fácil que se produzcan grietas en caliente si se procede a soldar en ese momento. Se recomienda utilizar una regla de muestreo estándar para medir el perfil de desgaste del manguito del rodillo cada semana. Si se observa que la superficie del rodillo presenta diferentes profundidades de desgaste en el sentido de la anchura, suele significar que la presión de nitrógeno en el resorte de gas líquido es incorrecta.

Sistema de tensado hidráulico: cómo evitar averías en el acumulador

Se puede decir que el sistema hidráulico es el “amortiguador” de toda la fábrica. En cuanto se rompe la vejiga del acumulador de nitrógeno, la fábrica comienza inmediatamente a vibrar violentamente.

1. En invierno, los operarios de mantenimiento son especialmente propensos a cometer errores, al confundir la caída de presión del acumulador con una fuga de aire en la bolsa de aire. Hay que tener en cuenta que la presión del nitrógeno disminuirá en la misma proporción en que baje la temperatura ambiente. Por lo tanto, antes de precipitarse a comprar una nueva bolsa o desmontar el bloque de válvulas hidráulicas, asegúrese de recalibrar la lectura de presión 1 vez consultando la tabla de variaciones de temperatura ambiente.

Mantenimiento avanzado: cuidado con la trampa de la “falsa hendidura de Brinell”

Los largos periodos de inactividad de toda la planta suelen ocultar factores ocultos que ponen en peligro los equipos rotativos pesados. La “falsa indentación de Brinell” es uno de los fenómenos de deterioro de los rodamientos más difíciles de detectar, que puede destruir silenciosamente los rodamientos de los rodillos de molienda antes de que se vuelva a poner en marcha el molino.

Cuando el molino vertical se detiene durante unas semanas (por ejemplo, cuando se realiza una revisión general del horno rotatorio o cuando se detiene el horno en diferentes picos de actividad durante el invierno), las vibraciones ambientales generadas por los ventiladores y las trituradoras que siguen funcionando junto a él se transmiten al molino parado a través de los cimientos. En ese momento, el rodamiento del rodillo de molienda se ha quedado atascado en una posición y la película protectora de aceite interna se ha secado por la compresión. Esas pequeñas sacudidas pueden provocar un molido en seco directo entre los metales y, finalmente, la aparición de picaduras permanentes en las pistas de rodadura del rodamiento.

La solución es muy sencilla: durante cualquier parada prolongada, el equipo de mantenimiento debe girar manualmente la placa de molienda y el rodillo de molienda 90 grados cada 48 horas. Una acción tan sencilla permite redistribuir el aceite lubricante, evitar daños localizados en la pista de rodadura y ahorrarte miles de dinero que no deberías haber gastado.

Solución de problemas relacionados con vibraciones intensas

La vibración es el indicador definitivo del estado de un molino. Si solo se tiene en cuenta la velocidad de vibración global (mm/s), es fácil dejarse llevar por fenómenos superficiales que ocultan fallos específicos de los componentes.

Condiciones de funcionamiento	Firma vibratoria	Causa probable	Medidas inmediatas
Tabla vacía	Vibraciones erráticas y de gran amplitud (retumbar repentino y violento)	Pérdida de la profundidad del lecho de material, lo que provoca un contacto directo entre el metal de los rodillos de molienda y la mesa.	Aumente la velocidad de alimentación y ajuste inmediatamente la pulverización de agua para reconstruir el lecho de material; detenga el molino si se superan los límites de vibración.
Hierro de desecho	Picos bruscos, repentinos y periódicos de gran impacto	Cuerpos extraños metálicos resistentes a la trituración que pasan por debajo de los rodillos trituradores.	Detenga inmediatamente el molino, aísle el equipo y localice y retire manualmente los residuos metálicos.
Pérdida de nitrógeno	Saltos fuertes y continuos y resonancia de baja frecuencia de los rodillos	Rotura de la vejiga o fuga de gas en los acumuladores hidráulicos, lo que provoca una pérdida total de la absorción de impactos y la amortiguación.	Apague la planta, compruebe las presiones de los acumuladores, sustituya las cámaras de aire dañadas y rellene con nitrógeno hasta los niveles especificados.
Desequilibrio en el clasificador	Vibración armónica intensa y constante a la velocidad de funcionamiento 1X del rotor del separador	Acumulación irregular de material, desgaste grave o cuchillas dañadas o faltantes en el rotor del clasificador.	Detenga el clasificador, limpie a fondo las palas del rotor, compruebe que no presenten daños físicos y realice un equilibrado dinámico si es necesario.

Los ingenieros deben aprender a analizar los espectrogramas. Las vibraciones de baja frecuencia suelen ser una señal de advertencia: el lecho de material es inestable o hay metal extraño (hierro) mezclado en el molino. Los picos que aparecen en el segmento de alta frecuencia se deben casi siempre a defectos en la superficie de los cojinetes o a problemas de engranaje en los engranajes del reductor.

Datos de un caso real: una línea de producción de cemento de 5.000 toneladas al día presenta picos de vibración de 12 mm/s puntualmente todos los martes desde la 1 hasta una hora determinada, que se repiten una y otra vez. Tras realizar un análisis e investigación de las vibraciones, descubrimos que un punto de resonancia específico coincidía exactamente con la frecuencia de la bomba hidráulica. Como resultado, bastó con sustituir una válvula de alivio $200 y ajustar correctamente el sistema de tensado para que las vibraciones desaparecieran por completo, lo que evitó el gasto que supondría la sustitución de un cojinete $40 000.

Comparación de precios entre recambios originales de fábrica y recambios de otras marcas

A la hora de comprar accesorios para molinos verticales, hay que hacer malabarismos para calcular el “coste de funcionamiento por hora”. Si solo te fijas en el bajo precio de compra de esas piezas auxiliares resistentes al desgaste, tarde o temprano te quedarás sin presupuesto de mantenimiento.

Las piezas fundidas, como los manguitos de rodillos y los revestimientos de discos, deben cumplir requisitos metalográficos extremadamente estrictos (normalmente, hierro fundido blanco con alto contenido en cromo). Solo así pueden soportar impactos locales violentos. Las piezas auxiliares de fábrica de baja calidad suelen presentar irregularidades durante la fundición y el enfriamiento, y su interior está plagado de diminutos poros de contracción. En cuanto se ven sometidas al rectificado a alta presión del sistema hidráulico, se rompen directamente y se convierten en escoria. Las piezas auxiliares se pueden comprar, pero limítate a aquellas zonas que no sean críticas, como las tuberías de agua externas, los pernos estándar y las juntas auxiliares. En cuanto a las piezas de tensión del núcleo y de rectificado, asegúrate de que sean de la misma calidad que las piezas originales (OEM) o de una gran fábrica de primera línea certificada.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Con qué frecuencia hay que rectificar los rodillos de molienda verticales?

El ciclo de recubrimiento depende totalmente del grado de “abrasividad” de las materias primas (un alto contenido en sílice no lo es). En términos generales, el rodillo de trituración del molino de escoria debe soldarse cada 1.500 a 2.000 horas. Si el molino de materias primas tritura piedra caliza blanda, a menudo puede aguantar entre 4.000 y 6.000 horas antes de que sea necesaria una soldadura de reparación.

¿Por qué la presión de tensado hidráulico desciende repentinamente hasta el mínimo?

Normalmente hay tres causas posibles cuando la presión desciende bruscamente: o bien ha explotado la bolsa de nitrógeno del acumulador, o bien ha fallado el anillo de estanqueidad del cilindro hidráulico, o bien se ha atascado la válvula de alivio proporcional. Si se produce esta situación, comprueba inmediatamente la presión de precarga del acumulador.

¿Por qué vibraba tanto el molino vertical cuando se puso en marcha por primera vez?

Al principio, la vibración se debía a que la capa de material no se había extendido ni estabilizado por completo. Pero si la vibración es constante, hay que comprobar si no se está pulverizando suficiente agua, si no hay material en el espacio del disco de esmerilado o si la presión de tensión inicial está mal ajustada.

Está gastado. ¿Puedo cambiar solo uno de los manguitos de los tres rodillos de esmerilado?

Por supuesto que no. Cambiar solo un manguito de rodillo provocará un grave desequilibrio mecánico. El diámetro y el perfil de desgaste del nuevo manguito de rodillo no se corresponden en absoluto con los de los antiguos, lo que provocará una presión de trituración unilateral. No solo el impacto será grave, sino que el reductor quedará inservible en poco tiempo. Recuerda la razón fundamental: ya sea para su sustitución o para su recubrimiento, los rodillos de molienda deben fabricarse todos a la vez.

¿Cuál es la temperatura normal de funcionamiento del rodamiento de rodillos del molino vertical?

Las temperaturas para un funcionamiento continuo normal suelen oscilar entre los 65 °C y los 80 °C. Si el reloj supera los 90 °C, no dudes en desactivar el freno de inmediato. En ese momento, es necesario comprobar si se ha interrumpido el suministro de aceite, si la holgura del cojinete es incorrecta o si la junta está rota, lo que provoca la entrada de polvo de harina cruda.