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de Combustión y Clinkerización
Explosión en el Filtro de Mangas
P : Tenemos un problema para investigar y nos parece que Uds,.pueden ayudarnos a hacerlo. Sin razón aparente, hemos tenido un grave incendio de mangas en nuestro filtro de los gases de salida del horno. Tenemos un moderno sistema de control automático de operación del horno (fuzzy logic) y monitoreo continuo de gases con desconexión del filtro con alarma en .1 % (1000 ppm) y desconexión en 0.2% (2000 ppm).
Resulta que sin que se haya escuchado una detonación se produjo una grave alteración de presiones y temperaturas en el sistema de circulación de gases, al salir de servicio el ventilador extractor del filtro. Al ingresar al día siguiente hemos encontrado fundidos y deformados la mayor parte de electrodos y los álabes del ventilador. Hemos probado el sensor de CO (infrarrojos) en el otro horno y funciona perfectamente. ¿Que puede haber sucedido? ¿ Consideran que en vez de reparar el Electrofiltro podríamos aprovechar para sustituirlo por un filtro de mangas?
R : Como hemos tenido participación en casos similares, estamos casi seguros de poder explicar lo sucedido. Lo que Uds. Han tenido ha sido una inflamación de polvo de carbón en suspensión y no una explosión de CO. En algún momento tiene que haberse producido una alteración del suministro del carbón, probablemente una descarga de polvo previamente acumulado en el ducto de transporte, que ha formado una nube de polvo de carbón en suspensión que no se ha quemado por falta de oxígeno primero y falta de temperatura de ignición, al salir del horno y recibir aire en la torre de acondicionamiento. Estas partículas de carbón no forman CO, por lo cual el CO ha estado en cero y el sensor ha registrado correctamente, pero no se ha desconectado el filtro. Al ingresar esta nube al filtro, en una concentración dentro del rango inflamable (250 -2500 gr/m3) y con oxígeno en más del 14%, ha encontrado la chispa y se ha producido la ignición.
Respecto al cambio de filtro, consideramos que ambos sistemas pueden trabajar bien y que el principal defecto operativo y dificultades se producen por un ineficiente control de la composición granulométrica del crudo que debe manejarse desde la molienda (demasiados finos con menos de 5 micras).
Finura del Carbón
P : Las características del carbón que recibimos en planta varían continuamente porque tenemos varios proveedores y algunos no pueden trabajar en temporadas de lluvias, entre otros factores que determinan que utilicemos carbones con volátiles entre 12 y 40%. Como podemos establecer un criterio para definir el grado de finura en la molienda que mejor funcione en el Horno.
R : Nos imaginamos que algún nivel de prehomogenización deben tener y si no lotienen deben implementarlo, controlando una variación menor en el suministro al molino.
Un criterio práctico muy utilizado es el de moler a una finura que represente la mitad en residuo de malla de 90 micras (170 ASTM), pero adicionalmente debe tomarse en cuenta el Indice de Hendrix del carbón, que sirve para determinar si el carbón es coquificable y se establece mediante una prueba de laboratorio que determina si mantiene su estructura al eliminar los volátiles en atmósfera reductora (anaeróbica). Si el carbón es térmico (Indice de Hendrix bajo) debe molerse un poco más grueso; si es coquificable, en cuyo caso probablemente debería utilizarse para producirlo, debe molerse un poco más fino. La curva de molienda lo más vertical y homogénes que resulte posible también permite más estabilidad de llama.
Gas Natural en el Horno Cementero
P : Según lo manifestado en su artículo sobre este tema, ¿significa que no se puede utilizar 100 % de Gas Natural en el quemador principal? ¿Se puede utilizar en tal caso la adición de fluorita para bajar la exigencia térmica en el horno y poder sostener la producción en el horno?
R : Se puede trabajar con 100% de Gas Natural pero inevitablemente disminuirá la transferencia de calor por radiación; en la zona crítica puede mantenerse la temperatura, pero el principal inconveniente se produce al llegar demasiado calor (no trasferido) a la cámara de enlace y zona posterior del horno, con riesgo de pegadura y anillamientos. En instalaciones con precalcinación puede manejarse mejor este tema y también ayudaría la introducción de material sin descarbonatar al horno, pero la transferencia de calor por convección es bastante menos eficiente que por radiación; en un caso fluye y el otro vuela, literalmente. En cuanto a la adición de fluorita siempre ayudaría, los mineralizadores y fundentes realmente ayudan en el horno.
Sistemas Inteligentes
P : Conocemos su experiencia con un gran número de plantas cementeras de todos lados. ¿Qué opinan sobre los sistemas inteligentes?
R: Buena y mala. En principio no estamos de acuerdo con el nombre, porque en realidad son muy tontos, cuando cambian las condiciones preestablecidas. Por eso nos gustan y los hemos visto funcionando perfectamente en sistemas que funcionan con todo perfecto, pero en la mayoría de casos terminan siendo utilizados solamente en forma parcial.
Nos parece un error que estos sistemas se hayan hecho tan complejos, para adaptarse a sistemas igualmente complejos; consideramos que primero debe simplificarse la operación de los hornos, optimizando la combustión y poniendo la llama en su sitio; como cada horno tiene sus particularidades, el sistema de control automático de operación supervisada tendría que diseñarse específicamente (o adaptarse) a cada horno en forma individual.
Combustión en altura
P : Aunque no se refiere en ningún caso a hornos cementeros, el artículo sobre combustión en altura nos permite considerar que varían mucho las características del aire cuando se trabaja en altura. ¿Cuánto afecta la operación del horno cementero y que tipo de quemador debemos utilizar en nuestra planta ubicada a 2600 m.s.n.m.?
R : El horno cementero realmente es un caso especial a considerar en este tema y por ello hemos escrito el artículo de este mes sobre el caso de hornos cementeros operando en altura. Les recomendamos su lectura y para interesarlos les adelantamos una comparación: Tomando en cuenta la temperatura promedio del aire secundario, la calidad del aire de combustión en su planta resulta equivalente a las condiciones atmosféricas que corresponden a unos 18.000 m.s.n.m. o sea de la estratosfera.
Consultas Anteriores
MARZO 2008
ENERO 2008
DICIEMBRE 2007
