اختيار الرافعة لصناعة الأسمنت ومواد البناء
نقطة أساسية يتم اختيار رافعات خط إنتاج الأسمنت على أربع مراحل: تجهيز المواد الخام برافعة QD بسعة 10~32 طن (25~80 ألف درهم / مقاومة للغبار IP54)، وحرق الكلنكر برافعة QD بسعة 20~50 طن بخطاف مزدوج وكابينة مشغل مغلقة ومكيفة (50~150 ألف درهم / حرارة عالية 50~80°C عند رأس الفرن)، وطحن الأسمنت/مكبس الأسطوانات برافعة LH بسعة 5~16 طن ورفع بسرعتين (12~40 ألف درهم / استبدال متكرر لبطانات التآكل)، وتعبئة المنتج النهائي برافعة LD بسعة 3~10 طن متعددة ومتوازية (8~25 ألف درهم/للرافعة / حمل خفيف وتردد عالٍ). تصميم مقاوم للغبار في كامل الخط مع مقاومة لانفجار الغبار في بعض المناطق Ex tD A21. يبلغ إجمالي استثمار الخط حوالي 250~600 ألف درهم.
تغطي احتياجات صناعة الأسمنت من الرافعات كامل عملية الإنتاج، بدءًا من تكسير المواد الخام وحتى شحن المنتج النهائي. على عكس التصنيع العام، يتميز خط إنتاج الأسمنت بدرجات حرارة مرتفعة (50~80°C عند رأس الفرن)، وتركيزات عالية من الغبار (يمكن أن يصل تركيز غبار الأسمنت إلى 50mg/m³ فما فوق)، وخطر انفجار الغبار (منطقة Ex tD A21)، مما يفرض متطلبات خاصة على درجة الحماية والسلامة للرافعات. تستعرض هذه المقالة، وفقًا لمراحل العملية الأربع: تجهيز المواد الخام، حرق الكلنكر، طحن الأسمنت، وتعبئة المنتج النهائي، مخططات اختيار الرافعات والاحتياطات اللازمة لكل مرحلة.
مرحلة تجهيز المواد الخام
تشمل مرحلة تجهيز المواد الخام تكسير الحجر الجيري، ساحات التخزين والمجانسة الأولية، طاحونة المواد الخام، وصوامع المجانسة. تُستخدم الرافعة بشكل أساسي لصيانة الكسارة (استبدال رؤوس المطارق / ألواح الصدم)، وتعبئة وسائط الطحن في طاحونة المواد الخام، وأعمال الصيانة.
الطراز الموصى به: رافعة جسرية ثنائية العارضة من نوع QD، بسعة رفع 10~32 طن (أثقل قطعة لصيانة كسارة الحجر الجيري حوالي 15 طنًا، وبطانات أسطوانة الطاحونة حوالي 8 أطنان)، وببحر 16~28 مترًا وفقًا لعرض المبنى، وفئة التشغيل A5. نقاط التكوين الأساسية: مقاومة للغبار في كامل الخط بدرجة IP54 (حيث يتسبب غبار الأسمنت في تآكل شديد للملامسات الكهربائية)، ومحركات بدرجة حماية IP55. تحكم بالسرعة عبر التردد + تشغيل التحكم عن بعد اللاسلكي (عصا تحكم متعددة السرعات) (حيث يعمل المشغل على الأرض بعيدًا عن مناطق الغبار). تكون رافعات مرحلة المواد الخام في وضع الاستعداد معظم الوقت (تُستخدم فقط أثناء الصيانة)، وبالتالي لا تحتاج إلى كابينة مشغل مغلقة.
مرحلة حرق الكلنكر (رأس الفرن / جسم الفرن / ذيل الفرن)
تعتبر مرحلة حرق الكلنكر الأكثر قسوة في بيئة العمل داخل خط إنتاج الأسمنت، حيث تصل درجة الحرارة المحيطة بالقرب من غطاء رأس الفرن الدوار إلى 50~80°C (مع إشعاع حراري شديد)، ويتطلب العمل على ارتفاع في إطار برج التسخين المسبق (بارتفاع 60~100 متر)، ويملأ غبار الأسمنت جميع المناطق. تتركز احتياجات الرافعات في أعمال الرفع والصيانة لغطاء رأس الفرن / المبرد الشبكي / أبراج التسخين المسبق، مثل استبدال ألواح المبرد الشبكي (بوزن قطعة واحدة حوالي 2~5 طن)، واستبدال الأسطوانات الداخلية لبرج التسخين (بوزن قطعة واحدة حوالي 8~20 طن).
الطراز الموصى به: رافعة جسرية ثنائية العارضة من نوع QD، بسعة رفع 20~50 طن، وببحر 22~31 مترًا. يجب أن تكون رافعات منطقة رأس الفرن مزودة بكابينة مشغل مغلقة ومكيفة (للحفاظ على درجة الحرارة المحيطة أقل من 28°C) بالإضافة إلى طبقة عزل حراري (لمنع الإشعاع الحراري من تسريع تقادم الكابينة). تكوين بخطاف مزدوج (الخطاف الرئيسي لرفع القطع الكبيرة / الخطاف المساعد لرفع الملحقات والأدوات). يجب أن تستخدم آلية الرفع محركًا بسرعتين أو تحكمًا بالسرعة عبر التردد (السرعة المنخفضة 1~2m/min للمحاذاة الدقيقة). الحماية الكهربائية IP55 فما فوق. يمكن لشركة كيلود للصناعات الثقيلة توفير حلول الحماية من الحرارة العالية لمنطقة رأس الفرن (زجاج عازل مزدوج الطبقات لكابينة المشغل + فلتر أمامي مسبق لمكيف الهواء لمنع الانسداد).
مرحلة طحن الأسمنت (طاحونة الأسمنت / مكبس الأسطوانات)
تشمل مرحلة طحن الأسمنت مكبس الأسطوانات، طاحونة الأسمنت، المصنفات، ونظام النقل. يُعد استبدال وسائط الطحن (الكرات الفولاذية / قطع الفولاذ) وبطانات الطاحونة من مهام الرافعة النموذجية، حيث يتراوح وزن لوح البطانة الواحد بين 0.2~0.5 طن، ويتم استبدال حوالي 200~400 لوح في المرة الواحدة، وتستغرق العملية من 3 إلى 5 أيام. تتطلب أعمال إصلاح لحام التغطية على سطح أسطوانات مكبس الأسطوانات أيضًا مساعدة الرافعة.
الطراز الموصى به: رافعة كهربائية أحادية العارضة LD (5~10 طن) أو رافعة جسرية برافعة كهربائية من نوع LH (10~16 طن)، وببحر 18~25 مترًا، وفئة التشغيل A4~A5. تتطلب نقاط التكوين الأساسية رفعًا بسرعتين: سرعة سريعة 8m/min (للرفع والخفض السريع للخطاف الفارغ) وسرعة بطيئة 1~2m/min (للمحاذاة الدقيقة للبطانات). تشغيل التحكم عن بعد اللاسلكي (عصا تحكم متعددة السرعات) (نظرًا لارتفاع تركيز الغبار في ورشة الطحن، لا يُنصح بكابينة المشغل). يجب أن تكون الخزائن الكهربائية محكمة الإغلاق ومقاومة للغبار.
مرحلة التعبئة والشحن النهائي
تشمل مرحلة تعبئة المنتج النهائي آلات تعبئة الأسمنت (أكياس)، شحن الأسمنت السائب (صهاريج)، ومستودع المنتجات النهائية. تُستخدم الرافعة لنقل الأكياس والمنصات النقالة، وصيانة رؤوس التعبئة السائبة، وعمليات التحميل والتفريغ داخل المستودع. توجد في ورشة التعبئة مخاطر انفجار غبار الأسمنت (عندما يصل تركيز الغبار إلى حد الانفجار)، ويجب في بعض المناطق تجهيز رافعات مقاومة للانفجار وفقًا لمتطلبات مقاومة انفجار الغبار Ex tD A21.
الطراز الموصى به: رافعة كهربائية أحادية العارضة LD بسعة 3~10 طن، وببحر 18~25 مترًا، وفئة التشغيل A4. عادةً ما يتم تجهيز ورشة التعبئة بـ 2~4 رافعات جسرية (تعمل بالتوازي)، ويجب أن تكون مزودة بنظام منع التصادم + تشغيل التحكم عن بعد اللاسلكي (عصا تحكم متعددة السرعات). يجب أن تكون الرافعات الموجودة على أرصفة الشحن (أرصفة شبه مكشوفة بسقف) مزودة بحماية IP54 + غطاء المطر. لاحظ أنه إذا كانت ورشة تعبئة المنتج النهائي تقع في المنطقة 21 (منطقة خطرة لانفجار الغبار)، فيجب اختيار تكوين مقاوم لانفجار الغبار Ex tD A21، حيث تزيد التكلفة بحوالي 45~70% مقارنة بالطراز العادي. للحصول على معلمات تفصيلية حول الرافعات المقاومة لانفجار الغبار، يمكنك الرجوع إلى اختيار الرافعة الجسرية المضادة للانفجار.
بطاقات البيانات الرئيسية الست لصناعة الأسمنت: المعلمات الأساسية لمعدات الرفع في كل مرحلة
الأسئلة الشائعة
س: ما هي المناطق في مصنع الأسمنت التي تتطلب رافعة مقاومة لانفجار الغبار؟ وما هو المعيار المطبق؟
ج: وفقاً للمعيار GB 50016-2014 و AQ 4241-2015، تشمل المناطق المعرضة لخطر انفجار الغبار في مصنع الأسمنت: داخل مبنى التعبئة (غبار الأسمنت)، نظام تحضير مسحوق الفحم (مسحوق الفحم)، ساحة تخزين الفحم الخام. إذا كانت هذه المناطق مصنفة كمنطقة 21 (حيث يمكن أن يظهر سحابة غبار قابلة للاشتعال أثناء التشغيل العادي)، يجب أن تكون الرافعة مزودة بحماية Ex tD A21 IP65. المناطق المصنفة كمنطقة 22 يمكن تجهيزها بحماية Ex tD A22. تبلغ درجة حرارة اشتعال غبار الأسمنت حوالي 500 درجة مئوية (فئة T3)، ويجب ألا تتجاوز درجة حرارة سطح الرافعة 200 درجة مئوية المطلوبة لفئة T3.
س: لماذا تتطلب رافعة ورشة طحن الأسمنت رفعاً بسرعتين؟
ج: تتميز عملية استبدال بطانات طاحونة الأسمنت بما يلي: شوط الرفع للخطاف الفارغ طويل (قطر جسم الطاحونة 4~5 متر، ارتفاع الرفع حوالي 15~20 متر)، مما يتطلب رفعاً وخفضاً سريعاً لتقليل وقت الانتظار؛ ولكن عند تركيب البطانة، يلزم سرعة بطيئة جداً لتحديد الموضع بدقة (لا يمكن تركيبها إذا تجاوز الانحراف ±3 مم). التكوين بسرعتين (سرعة سريعة 8 متر/دقيقة + سرعة بطيئة 1.5 متر/دقيقة) يطابق هاتين الحالتين تماماً، ويمكن أن يوفر حوالي 40% من وقت استبدال البطانات. يمكن أيضاً تحقيق تنظيم السرعة بدون درجات عبر التحكم بالسرعة عبر التردد، لكن تكلفته أعلى بحوالي 30%، وعادة ما تختار مصانع الأسمنت محركاً بسرعتين لتلبية المتطلبات.
س: ما هي تأثيرات الحرارة العالية في منطقة رأس الفرن على الرافعة؟
ج: يمكن أن يصل الإشعاع الحراري في منطقة رأس الفرن إلى 50~80 درجة مئوية، وتأثيراته على الرافعة: ① يمكن أن تتجاوز درجة الحرارة داخل كابينة المشغل 60 درجة مئوية — يجب تزويدها بمكيف صناعي (بقدرة 2.5 كيلو واط أو أكثر) + باب محكم الإغلاق حراري؛ ② عمر المكونات الكهربائية يقصر — متطلبات درجة الحرارة المحيطة لمحول التردد / PLC ≤ 40 درجة مئوية، يجب وضع خزانة التحكم الكهربائية بعيداً عن مصادر الحرارة أو تركيب خزانة مكيفة؛ ③ يجب استخدام شحم مقاوم للحرارة العالية (الشحم العادي يفشل ويتدفق عند درجات حرارة أعلى من 80 درجة مئوية)؛ ④ عمر الحبل السلكي يقصر — يوصى باستخدام حبل سلكي مقاوم للحرارة العالية (يتحمل 200 درجة مئوية) في البيئات عالية الحرارة.
س: كيف يتم تنفيذ خطة الحماية من الغبار للرافعات في مصنع الأسمنت؟
ج: جزيئات غبار الأسمنت دقيقة جداً (1~30 ميكرومتر) وقدرتها على الاختراق عالية. خطة الحماية من الغبار: ① خزانة التحكم الكهربائية تستخدم هيكل مغلق بدرجة حماية IP54 أو أعلى (القياسي IP55)، مع إضافة شريط الختم لأبواب الخزانة، وسد فتحات دخول الكابلات بمانع تسرب؛ ② المحرك يستخدم محرك TEFC (مغلق بالكامل ومبرد بمروحة) بدرجة حماية IP55 (المحرك العادي IP44 بعد دخول الغبار يؤدي إلى تآكل المحامل المتسارع)؛ ③ خط التماس يختار النوع المغلق للاستخدام الخارجي (نوع JGH-W + غطاء محكم لمجمع التيار)؛ ④ تنظيف تراكم الغبار بانتظام من مجموعة العجلات والسكة (تراكم غبار الأسمنت المتكتل يؤثر على مرور العجلات). يوصى بإجراء فحص وإزالة الغبار داخل الخزانة الكهربائية كل ثلاثة أشهر.
