Martin Engineering
Çimento üretim sürecinin önemli bir parçası, dökme malzemelerin sürekli akışıdır; çünkü düzensiz malzeme akışı, tesisin kârlılığını kısıtlayabilir. Depolama sistemleri ve proses haznelerinde birikimler malzeme hareketini engelleyerek ekipman performansı ve proses verimliliği açısından pahalı engeller oluşturan darboğazlara neden olabilir. Düzensiz malzeme akışı aynı zamanda bakım masraflarını da artırarak insan gücünü temel faaliyetlerden uzaklaştırır. Akış sorunları yeterince ciddi hale gelirlerse üretimin tamamen durmasına neden olabilir.
Hava şoklarının dökme malzeme taşıma ile ilgili malzeme akış sorunlarını çözme konusunda uzun bir geçmişi vardır. Hava patlaçları olarak da bilinen bu cihazlar, çimento üretiminde, haznelerin tıkanmasını açmaktan, aşırı ısıtılmış malzemenin soğutma işlemi yoluyla hareket ettirilmesine kadar çeşitli uygulamalarda kullanılır. Hava şoklarının mühendisliği, kurulumu, montajı ve tasarımındaki son yenilikler, ön ısıtıcı kulelerinde güvenli ve verimli akışın sağlanmasında özellikle etkili olmuştur.
Hammaddeler taşıma, kırma, kalsine etme, karıştırma ve paketleme süreçlerinden geçerken, hava şokları süreç akışının sürdürülmesinde etkili oluyor. Bunlar, bir tanktan bir boru düzeneği yoluyla özel bir nozula güçlü bir basınçlı hava akışı sağlayarak, toplanan materyali yüzeylerden temizleyerek ve onu tekrar proses akışına yönlendirerek çalışırlar.
Ön ısıtıcıda hava şokları, tıkanmayı önlemek ve malzemenin serbest akışını desteklemek için intikal, mal akış boruları ve diğer konumların duvarlarındaki birikintileri giderir. Bunların yaygın olarak benimsenmesinden önce, operatörler bir akış darboğazı tespit ettiğinde, üretim durduruluyor ve süreç, yüksek ısıya sahip KKD’li ve hava püskürtmeli cihazları olan işçiler tarafından manuel temizlik için kapatılıyordu.
Önceki Teknolojiler
İlk hava şoku tasarımları, basınçlı hava tüketimi, güvenlik, kurulum ve bakımla ilgili aksama süreleri de dahil olmak üzere çeşitli sorunların varlığını gözler önüne serdi. Yakın zamana kadar hava şokları, genellikle yüzlerce kilo ağırlığındaki hava tanklarına bağlanıyordu ve içeriye bakan valfler doğrudan hazne içerisine patlama yapıyordu. Valf üzerinde bakım yapmak için tankın tamamının sökülmesi gerekiyordu, bu da önemli düzeyde iş gücü ve zaman gerektiriyordu ve tankların ağırlığı nedeniyle potansiyel güvenlik sorunlarına yol açıyordu. Bazı ekipmanlar, basınçlı hava sistemini paylaşan diğer sistemlerde önemli bir yük yaratarak işletme maliyetini artırıyordu. Daha eski modellerde, basınç düşüşleri nedeniyle tekleme yapma potansiyeli olan, ateşleme sırasını bozan ve basınçlı hava sistemine daha fazla yük getiren negatif ateşleme valfleri bulunuyordu.
Önısıtıcı uygulamalarında, nozullar hala yaygın olarak refrakterden dışarı çıkacak şekilde hazne duvarına kaynak yapılmaktaydı. Aşındırıcı yüksek ısı ortamı, bunları hızlı bir şekilde aşındırıyor ve bazı uygulamalarda 3-6 ay gibi kısa bir sürede değiştirilmesi gerektiriyordu. Her seferinde, refrakterde mikro çatlaklara neden olabilecek bir süreç olan sökme ve değiştirme için kapalı alana girişin yanı sıra tam bir soğuma süresi gerekiyordu. Ayrıca, yaygın boru nozulu tasarımları borunun içinde malzeme birikmesine izin vererek hava şokunun etkinliğini potansiyel olarak azaltabilir ve değiştirme ihtiyacını arttırabiliyordu.
Modern Hava Şoku Tasarımı
Son on yılda hava şoku teknolojisinde bir tür devrim yaşandı. Mühendisler çizim tahtasına geri döndüler ve havanın tanka girdiği andan malzemeyle temas ettiği ana kadar ekipmanı tamamen yeniden icat ettiler. Artık daha verimli, uygun maliyetli ve servisi daha güvenli hale geldi.
Günümüzde tasarım ve mühendislik ilerlemeleri, daha kompakt ve daha hafif, daha fazla verimlilik ve güce sahip hava şokları üretmektedir. Tedarikçiler, güvenliğin iyileştirilmesine katkıda bulunurken üretimi en üst düzeye çıkarmak ve hem arıza süresini hem de genel işletme maliyetini azaltmak için imalat montaj, servis ve çalıştırılma yöntemlerinde yenilikler yapmaktadır.
Bu hava şokları maksimum etki için belirli bir sırayla stratejik olarak konumlandırılmış ve ateşlenmiştir.
Hizmet ömrünü uzatmak için, özellikle aşındırıcı konumlar için artık yüksek ısıya mukavim geri çekilebilir nozullar mevcuttur; bu nozullar, intikal içine doğru uzanır ve ardından koruyucu boruya geri çekilir. Hem sağlam yapı hem de zorlayıcı ortamlara daha az maruz kalma nozul ömrünü uzatır. Ayrıca tek bir işçi tarafından flanştan kolayca çıkarılacak ve üretimi durdurmadan Y-boru tertibatının dışında ayrı üniteler olarak bakımı yapılacak şekilde tasarlanmıştır. Yeni Y borusunun ön ısıtıcıya uzun ömürlü, kalıcı bir eklenti olması amaçlanmışır ve tüm bileşenlerin (tank, valf, nozul vb.) hazne duvarında herhangi bir kesinti veya maliyetli aksama süresi olmadan harici olarak monte edilmesine ve bakımının yapılmasına olanak tanımaktadır. Alanla ilgili bir sorun olduğunda, Y borusuna alternatif olarak özel bir T borusu da mevcuttur, böylece teknisyenler dar alanlara uyum sağlamak için şokların konumlarını kademeli olarak ayarlayabilmektedir. Bu yeni bileşen seçenekleri bir araya gelerek benzeri görülmemiş erişim ve servis kolaylığı sağlayan modüler bir sistem oluşturur.
Yeni tank tasarımları genel olarak 35 ila 150 litre kapasite aralığındadır ve önceki tasarımların yarısı boyutunda, daha az hava tüketimiyle daha fazla güç çıkışı sağlar. Üniteler, basınçlı tanktan 22,6 ft2’ye (2,10 m2) kadar etkili alanla 120 PSI’ye (8,27 BAR) kadar hava atışı yapar. Sistemin merkezinde, düzenli inceleme ve ara sıra servis/değiştirme gerektiren valf tertibatı bulunur. Tankın çıkarılması ve kapalı alana girme ihtiyacını ortadan kaldırmak için mühendisler, dışa bakan valflere sahip yeni şoklar tasarladılar. Bu, tek bir işçinin teknenin dışından kolay erişimini sağlar. Basınçtaki ani düşüşler nedeniyle kasıtsız ateşleme riskini önlemek amacıyla, yeni pozitif ateşleme valfleri, deşarjı tetiklemek için solenoidden bir hava darbesi sinyali gerektirir. En yüksek ısı alanlarından 60 metreye kadar güvenli bir şekilde uzağa yerleştirilen solenoidler, tesisin merkezi kontrol odasına bağlanarak operatörlerin ateşleme sıralarını uzak bir yerden izleyerek ve ayarlayarak sonuçları en üst düzeye çıkarmasına olanak tanır. Şoklar manuel olarak da ateşlenebilir.
Eğitimli bir teknisyen tarafından, üretim sırasında karotlu delme işlemi gerçekleştirilmiştir. Örnek Olay: Chittor Çimento, Hindistan
Kurulum Yenilikleri
Malzemeyi 1315° C’ye (2400° F) kadar yüksek sıcaklıklara çıkarmak çok büyük miktarda enerji gerektiriyor. Ön ısıtıcı kulesinin soğutulması, işin yapılması ve fırının yeniden ısıtılması için gereken sürenin maliyeti astronomiktir. Duruşları önlemek ve yine de bu sistemlere güvenli bir şekilde bakım yapma yeteneği, yeni ekipman tasarımlarında temel bir öncelik olmuştur.
Martin Engineering, dökme malzemelerin daha iyi taşınması için tesis havasıyla düşük basınçlı püskürtmenin ilk mucidiydi ve firma yakın zamanda duruş yapmadan hava şoklarının kurulumuna yönelik patentli yeni bir teknolojiyi ticarileştirdi. Sistem, üretim kesintisiz devam ederken, özel eğitimli teknisyenlerin hava şoklarını fırınlara, ön ısıtıcılara, klinker soğutucularına ve diğer yüksek sıcaklıktaki yerlere monte etmesine olanak tanır.
Özel karot matkap uçları, ihtiyaç duyulan kesin açıda tam çaplı delik oluşturmak üzere tasarlanmıştır. Karot matkabı tank duvarına güvenli bir şekilde monte edildikten sonra, ısıdan ve geri tepmeden korunmak için bir izolasyon kapısı yerleştirilir. Eğitimli teknisyenler daha sonra Y-boru tertibatını herhangi bir kesinti veya proses kesintisi olmadan takarlar. Teknoloji, karotla delme ve şokların montajına olanak sağlamak için yüksek ısılı işlemlerin durdurulmasını gerektiren geleneksel kurulum yöntemleriyle ilişkili pahalı arıza sürelerini önemli ölçüde azaltır.
Sabit boru düzeneklerine sahip eski 150 L şoklar.
Kuzeybatı Hindistan’daki Chittor Çimento Fabrikası’nın fırın girişinde ve ön ısıtıcı kulesi intikalde önemli miktarda kalıntı birikmişti ve manuel temizlik programı buna ayak uydurmakta zorlanıyordu. Malzeme temizlenmediği takdirde birikinti kanalı tıkayacak ve sorunun çözümü için üretimin durmasına neden olacaktı. Sorunu çözmek için tesis yöneticileri başlangıçta her biri yüzlerce kilo ağırlığında olan ve yalnızca bir vinçle hareket ettirilebilen 150 litrelik ve 300 litrelik modellerden oluşan on adet devasa hava şoku kurdu. Her biri, refrakterin içine yerleştirilmiş fan jet nozulları ile düz boru düzeneklerine bağlandı.
Operatörler, büyük tankların, sorunu tamamen çözmeden tesisin basınçlı hava sistemine aşırı yük bindirdiğini keşfetti. Sonuç olarak, koruyucu giysiler giyen işçiler rahatsız edici koşullara göğüs gererken, değerli üretim zamanını kaybederek manuel temizliğe devam etmek zorunda kaldılar. Ayrıca aşındırıcı yüksek ısılı ortam nedeniyle fan jet nozulları hızla arızalandı. Nozulların değiştirilmesi, sertifikalı çalışanların kapalı alana girmesini gerektirdi, bu da aşırı aksama süresine neden oldu ve sık sık değiştirme, refrakter astarın ve bozulmasına neden oldu. Yöneticiler, birikmeyi etkili bir şekilde ortadan kaldıracak daha güvenli, daha sürdürülebilir bir çözüm aradılar.
Martin Engineering Hindistan, sorunu incelemesi ve bir çözüm önermesi için davet edildi. Teknisyenler büyük, hantal tankları çıkardılar ve sekiz adet 70 litrelik Martin® Typhoon Hava Şoku, 6 adet sabit nozul ve 2 adet geri çekilebilir nozul yerleştirdiler. Yenilikçi delme teknolojisini kullanılarak ön ısıtıcı kulesi, delikler açılırken ve Y borusu düzeneği kanal duvarına kaynak yapılırken çalışır durumda kaldı.
Typhoon, tankı doldurmak ve valfi tetiklemek için tek bir hat kullanarak daha az havayla daha fazla güç sağlayan hibrit bir valf konseptine sahip. Kalıcı bir Y-boru düzeneği üzerine monte edilen tankta, bakım için kolay erişim sağlayan, dışarıya bakan bir valf bulunuyor. Bir flanş, nozulu düzeneğin içinde sabitleyerek değiştirme ve bakımı, sistem kesintisi olmadan tek kişilik bir iş haline getirir. Geri çekilebilir nozullar, ateşleme sonrasında geri çekilerek aşınmaya ve aşırı sıcaklıklara karşı koruyan 360°’lik bir başlığa sahiptir.
6 aylık çalışmanın ardından işçiler ve yöneticiler performanstan çok memnun olduklarını bildirdiler. Daha yüksek verimli tanklar, basınçlı hava sistemi üzerindeki yükü yaklaşık %50 oranında azaltarak tesisin tüm yeni hava şokları kolayca tedarik etmesine olanak sağladı. Nozulların ekipman ömrü de uzadı; nozul bakımı ve değişimi daha az iş saati gerektiriyor ve proses kesintisi yaşanmıyor. Tesis daha sonra süreçteki diğer yerler için 21 set şok ve nozulun yanı sıra mevcut şokları yenilemek için beş ekstra nozul siparişi verdi. Bakım kolaylığı ve güvenliği tesi performansını artırdı. Düşük işçilik maliyeti ve artan çalışma süresi, mükemmel bir yatırım getirisi sunuyor.
Y boru düzenekleri üzerinde iki adet 70 litrelik top, alttakine geri çekilebilir ağızlık takılmıştır.
Sonuç
Ön ısıtıcı kulenin devre dışı kalması, çimento prosesinde hem üretim hem de enerji açısından maliyetlidir. Eski hava şoku çözümleri, işgücü maliyetlerini artırıyor ve işçileri, moralleri bozan göz korkutan bir işte potansiyel risk altına sokuyor. Operatörler artık güvenliği artıran, arıza süresini azaltan, verimliliği artıran ve genel işletme maliyetini azaltan modern hava şoku teknolojisini kullanarak uzun vadeli bir strateji uygulayabiliyor.
