Un four à bande transporteuse fonctionnant 24 heures sur 24, 330 jours par an, totalise environ 8 000 heures de fonctionnement annuelles, soit l'équivalent d'un moteur de voiture tournant en continu à vitesse d'autoroute. À l'instar d'un moteur de voiture, ce four nécessite une maintenance préventive afin d'éviter les pannes qui interrompent la production et dont le coût dépasse largement celui de la maintenance elle-même.
MONTE INTELLIGENCE fournit une formation et une documentation de maintenance pour chaque four livré. Cet article présente le programme de maintenance structuré que nous recommandons pour les fours de traitement thermique à bande transporteuse, organisé par fréquence.
L'inspection quotidienne consiste en une ronde de 15 minutes effectuée par l'opérateur du four au début de chaque quart de travail. L'opérateur vérifie l'alignement de la courroie : est-elle bien centrée sur les tambours d'entraînement et de renvoi, ou est-elle décalée ? Un décalage de plus de 10 mm doit être corrigé immédiatement, car un décalage persistant accélère l'usure des bords et peut entraîner un accrochage et une déchirure de la courroie contre la structure du four.
L'opérateur vérifie la tension de la courroie : est-elle suffisamment tendue pour qu'il n'y ait pas d'affaissement visible entre les rouleaux de support, mais pas trop tendue afin d'éviter une contrainte excessive sur les maillons ? Sur un four équipé d'un tendeur de courroie pneumatique ou hydraulique, la pression indiquée par le manomètre doit correspondre à la valeur spécifiée, généralement entre 4 et 6 bars pour les systèmes pneumatiques. Une diminution de la tension sur plusieurs quarts de travail indique un allongement de la courroie, ce qui est normal pour une courroie neuve pendant les premières centaines d'heures de fonctionnement, ou une usure du mécanisme de tension.
Les débits d'atmosphère sont comparés aux valeurs de consigne des débitmètres. Un débit inférieur à la valeur de consigne peut indiquer un débitmètre obstrué, une vanne partiellement fermée, une fuite sur la conduite d'alimentation ou un problème avec le générateur d'atmosphère. Un débit supérieur à la valeur de consigne (ce qui est inhabituel) peut indiquer une défaillance de la vanne de régulation de débit.
Les rideaux de flamme de la porte du four – les brûleurs à gaz situés à l'entrée et à la sortie du four qui empêchent les infiltrations d'air – sont contrôlés visuellement. Les flammes doivent être stables, bleues et couvrir toute la largeur de l'ouverture. Une flamme jaune indique une combustion incomplète et une possible infiltration d'air. Une flamme trop petite ou présentant des trous dans le rideau permet à l'air de pénétrer dans le four.
L'inspection hebdomadaire, d'une durée d'une heure, est réalisée par le technicien de maintenance. La courroie est inspectée maillon par maillon sur un tour complet. Le technicien recherche les maillons fissurés ou tordus, les axes desserrés ou usés, ainsi que l'usure excessive des bords des maillons. Une courroie présentant plus de 5 % de maillons fissurés doit être remplacée lors du prochain arrêt programmé. Un maillon cassé peut être réparé en remplaçant ce maillon et ses deux voisins, mais plusieurs maillons cassés sur une courte section indiquent un problème sous-jacent – généralement un point chaud localisé ou un frottement mécanique – qui nécessite une investigation.
On vérifie la libre rotation des galets de support de la courroie. Un galet grippé freine la courroie, ce qui augmente le courant du moteur d'entraînement et provoque une usure anormale du galet. Les galets doivent tourner librement à la main (four froid et courroie détendue). Les galets dont les roulements sont bruyants doivent être remplacés.
Le ventilateur d'atmosphère, qui assure la circulation de l'air à l'intérieur du four ou de la chambre de chauffe, est contrôlé afin de détecter toute vibration. Des vibrations excessives (supérieures à 5 mm/s RMS sur le palier) indiquent un problème de palier, un déséquilibre de la turbine ou un arbre tordu. Ce ventilateur est un composant essentiel car, en cas de défaillance, l'uniformité de la température dans le four se dégrade rapidement et les pièces en cours de traitement risquent d'être mises au rebut.
Les thermocouples sont inspectés visuellement à leur point d'entrée dans le four. La gaine du thermocouple doit être intacte, sans trace de corrosion ni de dommage mécanique. La borne doit être bien serrée et exempte d'humidité. Un thermocouple en service depuis plus d'un an doit être remplacé par mesure de précaution, car sa dérive augmente avec le temps à température ambiante et peut, à terme, entraîner un fonctionnement du régulateur de four à une température incorrecte.
L'inspection mensuelle est une opération de maintenance planifiée de 4 heures. Le four est refroidi pour cette inspection (qui doit donc être programmée en même temps que la production afin de ne pas perturber les commandes). Le revêtement réfractaire est inspecté afin de détecter les fissures, l'écaillage et l'érosion de la face chaude. Les modules en fibres céramiques ayant subi un retrait supérieur à 10 % par rapport à leurs dimensions initiales doivent être remplacés, car ce retrait crée des interstices entre les modules, par lesquels la chaleur s'échappe vers l'enveloppe en acier.
Les éléments chauffants (dans les fours électriques) ou les brûleurs (dans les fours à gaz) sont inspectés. Les éléments électriques doivent être vérifiés afin de détecter tout point chaud (surchauffe localisée indiquant une section réduite), tout affaissement et toute oxydation des contacts au niveau des bornes. Les éléments dont la section est réduite sur plus de 20 % de leur longueur doivent être remplacés lors du prochain arrêt programmé.
Le système d'entraînement (moteur, boîte de vitesses, chaîne ou courroie) est inspecté. Le niveau d'huile de la boîte de vitesses est vérifié et complété si nécessaire. La tension de la chaîne d'entraînement est contrôlée et ajustée. Le courant moteur est mesuré et comparé à la valeur de référence ; une augmentation du courant moteur à vitesse de courroie et charge constantes indique une augmentation de la résistance mécanique du système, généralement due à l'usure de la courroie, au grippage des galets de support ou à la détérioration des roulements d'entraînement.
L'étanchéité des canalisations d'air est vérifiée par un test d'étanchéité à l'aide d'une solution savonneuse appliquée sur tous les raccords filetés, les brides et les garnitures de tiges de vannes. Même les petites fuites peuvent avoir un impact significatif : un trou de 1 mm de diamètre dans une conduite de gaz à une pression de 50 mbar entraîne une fuite d'environ 0,5 m³ de gaz par jour, ce qui représente un risque pour la sécurité et un gaspillage de gaz de procédé.
La tenue de registres est essentielle à l'efficacité de la maintenance préventive. Chaque inspection doit donner lieu à une liste de contrôle indiquant les résultats (conforme/non conforme) et les actions correctives mises en œuvre. Ces registres constituent un historique permettant d'analyser les tendances : si le remplacement des maillons de la courroie devient plus fréquent, cela peut indiquer que l'alliage de la courroie arrive en fin de vie et qu'il convient de remplacer la courroie entière avant qu'une défaillance catastrophique ne survienne.
MONTE INTELLIGENCE fournit des manuels d'entretien personnalisés avec chaque livraison de fournaise, comprenant des listes de contrôle, des listes de pièces de rechange et les intervalles d'entretien recommandés.
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