Ersetzt das längste Trans der Welt

Mark Derige und Dr. Andrew I. Hustrulid erforschen einen neuartigen Ansatz für den Bandwechsel auf einem 17 km langen Förderband in Bangladesch

Kalkstein wird von einer Mine in der Lagerstätte Kurmi über die Grenze zum Zementwerk Lafarge Surma transportiert. Das Förderband wurde ursprünglich im Jahr 2004 gebaut und ist eines der längsten grenzüberschreitenden Förderbänder der Welt. Es umfasst 10 km in Bangladesch und 7 km in Indien. Nach 11 Jahren im Betrieb musste das Band ersetzt werden, und ein neuartiger Ansatz wurde zum Austausch der 34 km langen Förderbänder verwendet.

Das Werk in Surma ist die einzige Klinkerproduktionsanlage in Bangladesch. Der indische Teil des Gebietes liegt ganz in der Nähe der regenreichsten Gebiete der Welt. Der Monsun dauert von Mai bis September mit einer durchschnittlichen monatlichen Niederschlagsmenge von 1,5 bis 2 m und der maximalen Niederschlagsmenge pro Tag beträgt etwa 500 mm.

Das gesamte Förderband wird 5 m über dem Boden angehoben, um den jährlichen Überschwemmungen standzuhalten. Die ursprüngliche Jahrestonnage des Fördersystems beträgt 2,5 MTPA bei einer Bandgeschwindigkeit von 4,0 m/s.

Der ursprüngliche ST 2500-Stahlseilgurt wurde von Phoenix in 300-m-Rollen an den Standort Meghalaya und 500-m-Rollen an den Standort Bangladesch geliefert. Es waren 100 Spleiße und 80 Tage erforderlich, um die Arbeiten abzuschließen. Um die erforderliche Zementproduktion im Klinkerwerk aufrechtzuerhalten, waren 80 Tage Ausfallzeit für den Austausch des Förderers keine Option.

Es wurden verschiedene Methoden zum Auswechseln des Riemens bewertet. Der Förderer verfügt über sieben horizontale Kurven mit Radien von 4.000 bis 30.000 m. Es gibt auch Bandumschläge sowohl am Kopf als auch am Ende des Förderers. Es gab Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen etwaiger Spannungsschwankungen.

Der gesamte Gürtel wurde nur am Kopfende in Bangladesch ausgetauscht. Die Möglichkeit, die vorhandenen Förderbandantriebe zur Unterstützung des Bandziehens zu nutzen, wurde wegen der Gefahr einer Beschädigung, die dazu führen würde, dass das Förderband nicht mehr funktionsfähig wäre, verworfen.

Die Almex Group schlug einen Plan vor, 12 km Gurtband am Kopfende des Förderers vorzuspleißen und abzutrennen. Diese Arbeiten würden während des normalen Betriebs des Förderers durchgeführt werden und hätten keine Auswirkungen auf die Produktion. Anschließend wurde das Förderband angehalten, das neue Band mit dem alten Band verbunden und mithilfe leistungsstarker Bandwickler innerhalb weniger Tage 12 km altes Band aus dem System entfernt, während das neue Band aufgezogen wurde. Das andere Ende des neuen Bandes würde dann mit dem alten Band verbunden und der Förderer wieder in Betrieb genommen. Ursprünglich war geplant, diesen Vorgang insgesamt dreimal zu wiederholen, um die 34 km Förderbänder zu ersetzen.

Die Kraft, die erforderlich war, um die 34 km des Förderbandes während des Auswechselns zu ziehen, wurde mit 281 kN berechnet. Mit zwei leistungsstarken 150-kW-Bandwicklern, die von der Almex Group entwickelt und gebaut wurden, konnte das Band mit einer steuerbaren Geschwindigkeit von 0 bis 5 m/s gezogen werden.

Für den Austausch des Fördersystems wurde eine vollständige Risikobewertung und ein Sicherheitsplan erstellt. Für jede Fahrt waren qualifizierte Bediener erforderlich. Das Band wird von den 100 bis 130 m langen Flockenhaufen von einer relativ hohen Spannung zu Beginn jeder Runde bis nahezu Null am Ende der Runde abgezogen. Dies führt zu Problemen, wenn es sich durch das System ausbreitet und die leistungsstarken Wickler erreicht. Um das Band vom Stapel abzuziehen und die Spannung des neuen Bandes auf einer konstanten, sehr niedrigen Spannung zu halten, wurde ein mittlerer Wickler mit 18,5 kW, konfiguriert als Booster-Antrieb, eingesetzt.

Der Bandlieferant Sempertrans war in der Lage, große Bandrollen mit einer Länge von 921 m von seinem Werk in Polen an den Standort zu liefern und so die Anzahl der Verbindungen im Band von ursprünglich 100 auf 37 zu reduzieren Der Hafen zur Baustelle war eine Herausforderung. Die Bandrollen wurden zum Hafen von Chittagong verschifft und dann per LKW die letzten 393 km zur Zementfabrik in der Nähe von Chhatak, Bangladesch, transportiert (wie in Abb. 1 dargestellt).

Neben der Handhabung der Rennstrecke neuer Bänder müssen beim Auswechseln des Förderbands auch große Rollen alter Bänder aus der Aufwickelvorrichtung entnommen, auf einen LKW verladen werden, um sie aus dem Arbeitsbereich zu transportieren, und dann vom LKW abgeladen werden zur dauerhaften Speicherung. Der Vorgang wiederholte sich alle paar Stunden, da die Bandrollen aus dem System entfernt wurden und zuverlässige, spezielle Kräne mit hoher Tonnage erforderlich waren, bis der Austausch abgeschlossen war.

Jede Verbindung wurde in einem klimatisierten Arbeitsbereich unter Verwendung des Almex SG1-Steuerungssystems mit Druck- und Temperaturdatenloggern durchgeführt, die den Aushärtungszyklus jeder Verbindung überwachten, um die Qualität sicherzustellen, wie in Abb. 2 dargestellt.

Nach der Fertigstellung wurde der Riemen geröntgt, um die Kabelanordnung zu dokumentieren und die Verbindung auf Porosität oder Kabelbewegungen zu prüfen. Der zusätzliche Vorteil besteht darin, dass alle Beteiligten beim Spleiß besonders darauf achten, dass die Kabelanordnung und -abstände genau dem Spleißdesign entsprechen.

Das Band wurde mit Emsys SmartWires im Abstand von 200 m zum Schutz vor Bandrissen und einem BeltGard 1-System zur Online-Überwachung von Kabelschäden geliefert.

Die erste Runde des Spleißens, Abblätterns und Ziehens des Bandes auf das System verlief so gut, dass für die zweite Runde alle verbleibenden 22 km des Bandes zusammengefügt und auf das System gezogen wurden. Um der zusätzlichen Länge gerecht zu werden, wurden die drei durchgehenden Flockengurtstapel auf eine Länge von 130 m verlängert. Dadurch entfiel die Notwendigkeit einer dritten Abschaltung.

Zu Beginn des Projekts gab es Bedenken, solch große Längen in einem einzigen Stillstand zu ändern. Typische Ausfallzeiten der Anlage umfassen ein bis zwei Tage für die Erstverbindung des neuen Bandes mit dem alten Band und zwischen ein und fünf Tagen für den Wechsel des gesamten Bandes. Mit der richtigen Planung, Ausrüstung und Fachwissen vor Ort kann ein Förderer jeder Länge in einem einzigen Stillstand ausgetauscht werden.

Der Riemenwechsel erfolgte in zwei Phasen, wobei das Projekt am 18. April 2018 abgeschlossen wurde – einen Tag früher als geplant.

Die Logistik für den Transport der Ausrüstung, der Förderbänder und der Arbeitskräfte zur Baustelle brachte sowohl erwartete als auch unerwartete Hürden mit sich. Letztendlich war das Projekt ein Erfolg und drei Jahre später sind das Band und die Verbindungen immer noch ohne Zwischenfälle in Betrieb.

Mark Derige und Dr. Andrew I. Hustrulid sind bei derAlmex-Gruppe