Vành băng đa là một chi tiết quan trọng của lò quay trong các nhà máy xi măng và là bộ phận chịu lực chính để đỡ toàn bộ trọng lượng của lò quay. Mỗi lò quay thường có 3 vành băng đa.

Vành băng đa luôn làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, sốc nhiệt, nhiệt độ và tải trọng theo chu kỳ khiến độ mỏi của vật liệu chế tạo vành băng đa tăng lên theo thời gian. Vành sẽ có thể xuất hiện những vết nứt bên trong.

Trong nhà máy xi măng, lò quay có thể được ví là “trái tim” của cả dây chuyền. Chính vì vậy khi xảy ra sự cố cần ngừng máy để thay mới hoặc sửa chữa.

Việc thay mới gặp khó khăn khi thời gian chờ vành băng đa mới vận chuyển về tới nhà máy phải mất từ 6 - 8 tháng. Do vậy việc hàn sửa chữa phục hồi là lựa chọn tối ưu nhất để nhanh chóng đưa lò vận hành trở lại trong khi chờ thay thế vành băng đa mới

Hiện nay, ngoài phương án hàn sửa chữa truyền thống là loại bỏ hoàn toàn vết nứt và hàn điền đầy bằng que hàn OK NiCrFe-3 thì có một lựa chọn khác đó là hành thanh tăng cứng (Hàn gông) vành băng đa.

Vậy phương án hàn thanh tăng cứng là gì? Thực hiện như thế nào? Lợi ích mang lại hay lý do chọn lựa phương án này thay vì hàn theo cách truyền thống?

• Phương án hàn thanh tăng cứng (Strong bar) là gì: Như tên gọi, phương án này thực hiện bằng cách hàn thanh thép đặc lên mặt bên của vành băng đa tại vị trí có vết nứt (Hình 2, 3) với mục đính ngăn chặn vết nứt phát triển. Kích thước và biên dạng của thanh tăng cứng được gia công phụ thuộc vào kích thước và vị trí vết nứt.

Hình 2: Vị trí hàn thanh tăng cứng

Hình 3: Hình ảnh thực tế

• Hàn thanh tăng cứng trên vành băng đa như thế nào?

1) Xác định số lượng, vị trí và kích thước vết nứt bằng phương pháp siêu âm (Ultrasonic Testing) toàn bộ vành băng đa:

+ Sử dụng đầu dò thẳng (  tần số thấp nhằm phát hiện bất liên tục trong vùng thể tích của vành băng đa.

+ Sử dụng đầu dò góc ( và (  tần số cao nhằm phát hiện độ sâu của bất liên tục (nếu có)

+ Đánh dấu và ghi lại thông số trên bề mặt vành băng đa.

2) Gia công kích thước và biên dạng thanh tăng cứng

+ Vật liệu sử dụng làm thanh tăng cứng là thép SS400 dưới dạng thép thanh (thép tấm, hoặc thép tròn đặc).

+ Tùy thuộc vào dạng phôi thép có sẵn mà sử dụng phương pháp cắt bằng oxy-gas hay phay để tạo ra biên dạng mong muốn.

+ Chiều dài thanh tăng cứng từ 500 – 1000 mm.

+ Nếu có thể thì uốn cong hoặc tạo biên dạng thanh tăng cứng gần với cung tròn của vành bănh đa.

3) Hàn thanh tăng cứng

+ Vật liệu hàn: Do điều kiện làm việc khắc nghiệt dẫn tới vật liệu chế tạo vành băng đa bị mỏi và biến tính đồng thời khác biệt với vật liệu làm thanh tăng cứng nên việc chọn que hàn cần đặc biệt lưu ý. Để đảm bảo chất lượng mối hàn và tránh rủi ro thì nên chọn vật liệu hàn vành băng đa vơi thành phần chính là nền Nickel (Nikel base), ví dụ như que hàn OK NiCrFe-3 (OK 92.26).

+ Quy trình hàn:

- Làm sạch bề mặt hàn (mài trên bề mặt vành băng đa).

- Nung sơ bộ: 150℃.

- Nhiệt độ giữa các đường hàn 150℃ (Giữ nhiệt bằng chăn nhiệt).

- Hàn lót bằng que D3.2 và điền đầy bằng que D4.0.

- Hàn thẳng không dao động.

- Sau mỗi đường hàn cần làm sạch xỉ và rèn đường hàn.

- Thực hiện hàn phân đoạn/phân khối.

- Để mối hàn nguội chậm.

• Lợi ích mang lại hay lý do chọn lựa phương án hàn gân tăng cứng để xử lý sự cố nứt vành băng đa

Ưu điểm:

+ Giảm khối lượng hàn và xử lý nhiệt.

+ Giảm nguyên công xử lý vết nứt.

 >>> Lợi ích và ưu điểm lớn nhất của phương án này là rút ngắn tiến độ thi công, giảm rất nhiều thời gian dừng lò mang lại lợi ích lớn về kinh tế.

+ Giảm, tránh rủi ro nứt ở phía đối diện khi hàn theo phương pháp truyền thống.

>>> Với những ưu điểm trên phương án hàn thanh tăng cứng ngày càng được sử dụng nhiều trong các nhà máy xi măng Chifon, Bỉm Sơn, Thăng Long, …

Khuyết điểm:

+ Tình trạng vết nứt phát triển rất chậm nhưng vẫn xảy ra theo thời gian làm việc. Tốc độ phát triển phụ thuộc nhiều vào việc thiết kế thanh tăng cứng và quy trình hàn, vật liệu hàn và tay nghề của thợ hàn.

>>> Để khắc phục khuyết điểm trên cần có đội ngũ giàu kinh nghiệm để tư vấn và cùng giám sát thực hiện.

Công ty chúng tôi, EVD Thiết bị và Phát triển chất lượng, chuyên cung cấp giải pháp, vật liệu và thiết bị hàn – cắt công nghiệp cho rất nhiều nhà máy Xi măng.