Los diferentes
sistemas de horno se pueden distinguir por el contenido de humedad de la
materia prima, que se alimenta al sistema de horno. Los diferentes tipos
de procesos son:
·
Proceso húmedo 30-40% de
humedad
·
Proceso semi húmedo 17-21% de
humedad
·
Proceso semiseco 10-15% de
humedad
·
Proceso seco, menor 1% de
humedad
Aunque cada
tipo de proceso tiene sus propios parámetros de operación particulares, el
crudo tiene que sufrir reacciones químicas y físicas similares hasta que el
clínker finalmente abandone el sistema del horno.
Las reacciones básicas son:
·
Secado de la comida cruda.
·
Calentamiento del material.
·
Calcinación
·
Formación de los minerales del
clínker.
·
Enfriamiento del clínker
La principal
diferencia entre los diferentes tipos de procesos radica en el tiempo y la
energía requeridos, cada reacción debe completarse.
Por lo tanto,
el rango operativo de los diferentes parámetros de control varía de un sistema
de horno a otro. Lo mismo se aplica al tiempo de respuesta, así como a la
frecuencia y magnitud de cualquier ajuste de la variable de control.
Sin embargo,
ciertas reglas básicas son aplicables para todos los tipos de sistemas de
hornos. Se presentan a continuación y darán un concepto elemental de
funcionamiento del horno.
Parámetros de Control
Los sistemas
de horno normalmente están equipados con una gran cantidad de instrumentos,
sensores y dispositivos de medición.
Algunos de
ellos son solo para fines informativos (por ejemplo, si se abre o cierra una aleta),
otros para detectar situaciones peligrosas (por ejemplo, bloqueos de ciclones),
pero solo unos pocos se utilizan continuamente para la operación del horno.
Los valores
medidos que son los más importantes para la operación del horno se denominan
aquí parámetros de control. Para mantener los parámetros
de control cerca de un determinado objetivo, se manipulan variables
de control (o actuadores).
Los parámetros
de control más importantes que se observan durante la operación
del horno son:
·
Temperatura de la zona de
combustión (como indicador de la calidad del clínker producido)
·
Temperatura final (como
indicador de la preparación de la comida cruda, que es principalmente secado,
calentamiento y calcinación)
·
Concentración de oxígeno del
gas de combustión en la entrada del horno o el precalentador (como un indicador
de la eficiencia de la combustión y la atmósfera de gas dentro del horno)
·
En el caso de los sistemas de
precalcinación: temperatura y concentración de oxígeno del gas de escape en la salida
del precalcinador.
·
En caso de un enfriador de
rejilla: Altura de la cama de la cama del clínker.
Variables
de control
Las variables
de control más importantes que se ajustan para mantener los parámetros de
control anteriores en un cierto rango permitido son:
·
Combustible al horno
·
Velocidad de alimentación de
material al horno
·
Tiro en el horno
·
Velocidad del horno
·
En caso de sistemas de
precalcinador: Rata de combustible y tiro en el precalcinador
·
En caso de enfriadores de
rejilla: velocidad de rejilla
Ubicación de los parámetros y
variables de control
La ubicación
donde se miden los diferentes parámetros de control y algunos valores objetivo
típicos se dan a continuación. Las variables de control, que
se ajustan para mantener el parámetro cerca del objetivo, se muestran también
para los diferentes tipos de sistemas de horno.
El
funcionamiento de un sistema de horno debe cumplir los siguientes requisitos
básicos:
·
Protección de equipos y
personal en todo momento.
·
Constantemente buena calidad de
clínker
·
Operación suave y estable
·
Máxima eficiencia térmica.
·
Tasa de producción máxima
Horno
húmedo
 |
Figura 1: Parámetros de control y
variables de un horno húmedo.
|
Horno Lepol
Figura 2 Parámetros de control y variables de un horno Lepol
Figura 2 Parámetros de control y variables de un horno Lepol
Horno con precalentador
 |
Figura 3 Parámetros de control y variables de un horno de PH
|
Horno con precalcinador
 |
Figura 4 Parámetros de control y variables del horno con precalcinador
|
Temperatura
de la zona de combustión (BZT)
El BZT
determina qué tan bien se quema el clínker y qué tan completa es la
transformación de C2S a C3S. Cuando el clínker abandona la zona de
combustión, no debe tener más de ~ 1.5% y no menos de ~ 0.5% de CaO sin
combinar o cal libre (que corresponde aproximadamente a un peso en litros de
aproximadamente 1250-1350 g / l).
El CaO libre
medido periódicamente (o el peso del litro) es el principal indicador para
indicar si el objetivo BZT real es adecuado o si debe aumentarse o disminuirse.
Debido a los cambios
en la composición de la comida cruda, puede ser necesaria una alteración del
objetivo BZT de vez en cuando, ya que la capacidad de quemado de la materia
prima cambia con las fluctuaciones del contenido de LSF, SR, magnesia y álcali,
entre otros factores. Un cambio en las características de la llama, que
puede resultar del uso de múltiples combustibles o de diferentes condiciones de
combustión, tiene un impacto similar y, por lo tanto, también puede requerir
una alteración del objetivo BZT.
Las variaciones
del objetivo BZT se realizan solo durante un período a largo plazo, de la misma
manera que el CaO libre (o peso en litros) se mide normalmente solo una o dos
horas.
El BZT real
debe medirse para determinar si existe una desviación entre el objetivo temporal
y el BZT real.
Dado que la
operación del horno es un proceso dinámico, las desviaciones son bastante
frecuentes y de carácter a corto plazo.
Se utilizan
varios indicadores para determinar el BZT y se enumeran a continuación.
La mayoría no
expresa explícitamente una temperatura absoluta, pero proporciona información
suficiente para establecer si el BZT aumentó o disminuyó en comparación con un
objetivo definido anteriormente. Esto significa que dan la tendencia a
corto plazo del parámetro de control BZT. Esto ayuda a estimar el CaO
libre probable (o el peso en litros) y debe reducir el tiempo hasta que el
análisis de clínker esté disponible.
Lectura de pirómetro
La radiación
del clínker y el revestimiento en la zona de combustión tiene relación con su
temperatura. Por lo tanto, el BZT puede determinarse midiendo la
intensidad o el color de esta radiación.
Una
temperatura aproximada: a continuación, se muestra la correlación de color
(rango visible):
Color Visible por Temp
|
Temp en oC
|
Rojo visible más bajo a rojo oscuro
|
475 - 650
|
Rojo oscuro a rojo cereza
|
650 - 750
|
Rojo cereza a rojo brillante
|
750 - 850
|
Rojo brillante a naranja
|
850 - 900
|
Naranja a amarillo
|
900 - 1100
|
Amarillo a amarillo claro
|
1100 - 1350
|
Amarillo claro a blanco
|
1350 - 1550
|
Al medir el
color de la zona de combustión y no solo la intensidad de la radiación, la
lectura está menos influenciada por perturbaciones como la carga de polvo del
aire secundario y otras.
Por lo tanto,
los pirómetros modernos y las cámaras de horno miden principalmente el color y
no la intensidad de la radiación.
NOx de los gases de escape
El NOx que se
produce durante la combustión varía según la temperatura de la llama y de los
gases de la zona de combustión. Cuanto más caliente es la llama, más NOx
se produce durante la combustión y viceversa.
Cuando BZT se
deduce del contenido de NOx de los gases de escape, también se debe considerar
la concentración de oxígeno y CO en los gases de escape, ya que el CO se reduce
y el oxígeno promueve la formación de NOx.
Otro factor
que influye en la formación de NOx es el tipo de combustible quemado. Si
la mezcla de combustible cambia, la cantidad de NOx producido también puede
cambiar (especialmente cuando se queman combustibles alternativos).
Torque del horno
La zona de
combustión se mueve hacia arriba y se alarga si el BZT aumenta.
Un BZT más
alto produce más fase líquida en el clínker.
El diámetro de
las bolas de clínker aumenta y la granulación de la comida cruda en el horno
comienza antes. Por lo tanto, se deben mover más y más bolas de clínker
dentro del horno cuando el BZT aumenta.
Al mismo
tiempo, el lecho de material en el horno se levanta más, lo que aleja el centro
de gravedad del eje del horno.
La granulación
diferente del clínker y el ángulo cambiante de reposo aumentan el torque
requerido para encender el horno, si BZT aumenta.
 |
Figura 5 Par de un horno caliente y uno frío.
|
Este torque
del horno es proporcional a la corriente de un variador de CC y proporcional a
la potencia del cociente / velocidad del horno en el caso de un variador de CA
o un variador hidráulico.
Una situación
de revestimiento cambiante en la zona de combustión influye fuertemente en el
par del horno (tanto como baja la relación L / D del horno). Como
resultado, el par del horno puede cambiar significativamente a largo plazo sin
ningún cambio en el BZT. Por lo tanto, la señal de torque del horno en la
mayoría de los casos solo sirve como una indicación a corto plazo del
BZT. A corto plazo se define como hasta 12 horas. El par es un
indicador muy útil de las condiciones del horno en relación con su tendencia.
Temperatura del aire secundario (SAT) o temperatura del aire terciario (TAT)
Los hornos con
un enfriador de rejilla, que están equipados con un dispositivo de medición
SAT o TAT confiable, a menudo usan SAT o TAT como indicador del BZT.
Cuanto mayor
sea el BZT, más caliente será el clínker liberado y mayor será el SAT o TAT (y
viceversa).
Sin embargo,
SAT y TAT están influenciados por una serie de otros efectos (granulometría del
clínker, operación del refrigerador, etc.), por lo tanto, no en todos los
hornos se puede dar una correlación clara entre BZT y SAT o TAT.
Posición
de la alimentación oscura (válida solo para llamas de gas natural puro)
Si la
visibilidad dentro del horno lo permite (poco polvo, forma de llama, etc.), la harina
caliente calcinada puede verse como una descarga oscura al entrar en la zona de
combustión. Se puede determinar un área, donde esta harina, flotando como
el agua, comienza a formar fases líquidas y donde se transforma en bolas de
clínker sólidas.
La posición
del área donde tiene lugar esta transformación es un indicador adicional del
BZT.
Si esta área
se desplaza hacia abajo, el BZT está cayendo y viceversa.
 |
Figura 6. Posición de la alimentación oscura
|
Temperatura final (BET)
El término BET se refiere a la temperatura del gas de escape en
la entrada del horno en el caso de hornos con precalentador y a la temperatura
intermedia del gas (antes de la sección de la cadena), si el horno está
equipado con cadenas. La APUESTA depende del tipo de sistema y la relación
L / D del horno. Varía desde ~ 800 ° C en hornos húmedos (antes de la
sección de la cadena) hasta ~ 1200 ° C en hornos precalcinadores AS.
Si no se dispone de una medición de temperatura confiable en la
entrada del horno (hornos con precalentadores) o antes de la sección de la
cadena (hornos con cadenas), con frecuencia se utiliza la temperatura de salida
del precalentador (hornos con precalentadores) o la temperatura de entrada del
horno (hornos con cadenas) .
El BET es un indicador de qué tan bien se prepara la comida
caliente, al ingresar al horno (o al pasar el punto de medición intermedio, en
el caso de sistemas de horno con cadenas).
Antes de que la comida finalmente se clinkerice en la zona de
combustión, debe sufrir sequedad, calcinación (liberación de CO2) y,
en menor medida, reacciones como modificaciones estructurales y la formación de
productos intermedios como C12A7 o CA).
Cuanto mayor sea la demanda de energía para reacciones intermedias
en el horno (que depende principalmente del tipo de proceso), más
importante es un control adecuado de la BET.
Por lo tanto, la BET en un horno húmedo es más crítica (falta de
calcinación del 90-100%) que en un horno precalcinador separado del aire (falta
de ~ 10% de calcinación).
El BET reacciona más lentamente a cualquier ajuste de la
variable de control a medida que se prolonga el horno (mayor relación L / D) y
se consume más energía en el horno para las reacciones intermedias antes de la
clinkerización.
Idealmente, el material siempre debe tener el mismo grado de
preparación, pero debido a la operación del horno en sí y a las fluctuaciones
normales de las propiedades de la materia prima, los combustibles, las
condiciones ambientales y otros, este no es el caso.
Las variaciones en la materia prima se observan primero a través
del BET, lo que indica temprano el impacto futuro en el BZT.
Si todos los demás parámetros permanecen constantes y la BET cae,
esto es evidencia de que todas las zonas de reacción se desplazan hacia abajo y
viceversa.
Si las zonas dentro del horno cambian hacia abajo o hacia
arriba, el BZT disminuirá o aumentará en consecuencia también, si no se toman
medidas contrarias antes.
Control de oxígeno
Para una buena combustión de los combustibles se requiere una
cierta cantidad de exceso de aire.
La cantidad de exceso de aire se determina midiendo el contenido
de oxígeno de los gases de escape. El control adecuado del nivel de
oxígeno es crucial para una buena combustión y una alta eficiencia térmica.
Los rangos de oxígeno típicos (en la entrada del horno) para los
sistemas de horno más comunes se dan en la siguiente tabla. El nivel de
oxígeno requerido depende del tipo de sistema de horno, pero también depende en
gran medida del tipo de combustible utilizado (por ejemplo, el gas necesita
menos aire en exceso que el carbón o el AFR sólido).
Otra influencia importante para el nivel de oxígeno es la
cantidad de azufre, cloro y álcali dentro del sistema del horno. Por lo
tanto, se eligen los niveles de oxígeno más altos dentro de los rangos dados,
si la volatilización de azufre es un problema.
Sistema
|
Gas (%)
|
Fuel Oil (%)
|
Carbón (%)
|
Petcoke solid AFR (%)
|
Horno Húmedo
|
0.5 – 1.0
|
1.0 – 2.0
|
1.5 – 2.0
|
2.0 – 2.5
|
Horno Lepol
|
1.0 – 1.5
|
1.5 – 2.0
|
1.5 – 2.5
|
2.0 – 3.0
|
Horno con Precalentador
|
1.0 – 1.5
|
1.5 – 2.0
|
1.5 – 2.5
|
2.0 – 3.0
|
Horno de PC en línea
|
2.5 – 3.0
|
2.5 – 3.0
|
2.5 -3.5
|
2.5 – 4.0
|
Tabla 1: Niveles de oxígeno típicos
en la entrada del horno (gas seco)
En la mayoría de los sistemas de hornos, la cantidad requerida
de exceso de aire está ligeramente por encima del punto donde la temperatura de
la llama sería más alta debido a la situación de azufre, cloro o álcali.
Por lo tanto, una ligera reducción de la cantidad de exceso de
aire aumenta un poco la temperatura de la llama.
El exceso de aire (u oxígeno) extremadamente bajo reduce la
temperatura de la llama, lo que alarga la llama (postcombustión) y disminuye la
eficiencia del combustible. Además, se mejora la volatilización de azufre
y álcali, lo que puede conducir a problemas de acumulación e incrustación
dentro del sistema del horno.
Demasiado exceso de aire (u oxígeno) también enfría la llama y
conduce también a una pobre eficiencia del combustible térmico debido al
deterioro de la transferencia de calor. Como el flujo de gas total
aumenta, los ciclos de polvo interno y externo del horno también aumentan.
Por lo tanto, se eligen niveles de oxígeno más bajos, si la
volatilización del azufre no es problemática.
Como regla general se aplica, que al nivel mínimo permisible de
oxígeno no se forma CO notable. Es decir, menor 0.05 % en la entrada del horno.
En el párrafo anterior se presentaron los principales parámetros
de control utilizados para el control del horno.
Esos parámetros deben mantenerse en un rango estrecho cerrado al
objetivo, para que el horno funcione de manera suave y eficiente. En
general, cuanto más pequeñas sean las desviaciones del parámetro del objetivo,
mejor será el control del horno.
Para mantener los parámetros de control cerca del objetivo,
generalmente es necesario hacer ajustes a las variables de control.
Las principales variables de control son (excluyendo los
sistemas de precalcinación):
·
Tasa de combustible al horno
·
Velocidad de alimentación de
material al horno
·
Proyecto de horno
·
Velocidad del horno
A continuación, se muestra el efecto de cualquier ajuste
realizado a una de las cuatro variables de control del horno. Para
mantener simples las relaciones normalmente relativamente complejas, se supone
que el ajuste se realiza solo a una variable a la vez (las otras permanecen
intactas) y que el ajuste es tan pequeño que ninguno de los parámetros de control
se desvía lejos del objetivo.
Rata de combustible al horno
Al aumentar la rata de combustible en
el horno:
·
BZT
aumenta
·
BET aumenta
·
La concentración de oxígeno
disminuye
(Una disminución de la tasa de combustible tiene el efecto inverso).
Se introduce más energía en el sistema, por lo tanto, el BZT y
el BET aumentan. El nivel de oxígeno disminuye, ya que parte del exceso de
aire se consume para la combustión del combustible extra.
Por supuesto, lo anterior se aplica solo si la combustión no
tiene lugar en condiciones reductoras.
Al aumentar la velocidad de
alimentación del material en el horno:
·
BZT disminuye
·
BET disminuye
·
La concentración de oxígeno
disminuye
(Una disminución de la velocidad de
alimentación tiene un efecto inverso).
Cuando se introduce más alimentación en el sistema del horno, la
temperatura comienza a descender primero en el extremo posterior. Después
de que la mayor cantidad de alimento ha alcanzado la zona de combustión, el BZT
también comienza a disminuir.
La alimentación adicional libera H2O y CO2 adicionales. La
cantidad adicional de gas de la comida reduce la cantidad de aire de combustión
(y, por lo tanto, del exceso de aire), ya que la cantidad de gas de escape permanece
(casi) constante. Esto conduce a una disminución de oxígeno en el gas de
escape.
Tiro del horno
Al aumentar el tiro en el horno:
·
BZT disminuye
·
BET aumenta
·
La concentración de oxígeno
aumenta
(Una ligera disminución del tiro tiene un efecto inverso. Si la
combustión tiene lugar en condiciones reductoras (muy poco exceso de aire), el BZT
vuelve a caer y la BET aumenta (véase el capítulo 2.4).
Cuando se eleva el tiro del horno, se introduce más aire
secundario (y un poco más frío) en el horno y a través de la zona de
combustión. Esto disminuye la temperatura de la llama y, como resultado,
el BZT cae.
Aunque la cantidad de calor suministrada al sistema del horno es
algo mayor (más aire secundario), se libera menos calor en la zona de combustión
(una temperatura de llama más baja da como resultado una transferencia de calor
reducida), por lo tanto, la BET aumenta.
El mayor tiro del horno aumenta tanto la concentración de
oxígeno como el volumen de los gases de escape.
Velocidad del Horno
·
BZT disminuye (temporalmente)
·
BET disminuye (temporalmente)
·
El oxígeno disminuye
(temporalmente)
(Una disminución de la velocidad del
horno tiene el efecto inverso)
Cuando se aumenta la velocidad del horno, el avance de la comida
es más rápido. Todas las zonas de reacción cambian temporalmente hacia
abajo, lo que hace que BET y BZT caigan.
Como más comida ingresa temporalmente a la zona de secado y
calcinación (el mismo efecto que una mayor tasa de alimentación), se libera una
mayor cantidad de H2O y CO2, lo que conduce a una caída en la concentración de
oxígeno.
Esos efectos son solo temporales, ya que una mayor velocidad del
horno a una velocidad de alimentación fija reduce el grado de llenado en el
horno. Una vez que el grado de llenado del horno se ha reducido en todo el
horno (todo el material, que estaba en el horno, cuando se realizó el cambio de
velocidad, dejó el horno), BZT, BET y oxígeno se recuperan.
Observación:
En casi todas las estrategias de operación del horno, la
velocidad del horno depende de la velocidad de alimentación del horno. El
objetivo es mantener constante el grado de llenado en el horno. Por lo
tanto, la velocidad del horno en condiciones normales de funcionamiento no es
una variable independiente, sino que se ajusta en conjunto con la velocidad de
alimentación del horno.
En ciertas condiciones molestas (especialmente la temida fiebre
de la comida caliente), la velocidad del horno debe reducirse tanto que una reducción
paralela de la alimentación del horno produciría un sobrecalentamiento del
extremo posterior. En estas situaciones, se debe hacer un compromiso entre
un mayor grado de llenado y BET (en esta situación, puede ocurrir el llamado
ciclo).
Observaciones Generales
Como se vio antes, un ajuste a solo una de las variables de
control tiene un impacto en los tres parámetros de control.
Para mantener todos los parámetros de control dentro de un
cierto rango cerca del objetivo, normalmente es necesario hacer ajustes a más
de una variable de control.
Pero al hacerlo, la corrección de un parámetro de control particular
puede aumentar la desviación de otro.
Como resultado, se debe encontrar un compromiso que reduzca
al mínimo el promedio ponderado de todas las desviaciones de los
parámetros .
El peso (grado de importancia) de cada parámetro de control
particular depende del tipo de sistema y del horno particular. En un horno
de precalcinación, por ejemplo, el BET es menos crítico que en un horno húmedo. Por
lo tanto, la influencia de BET tiene menos peso en un horno de precalcinación
que en un horno húmedo.
La selección de las variables de control utilizadas para volver
a la normalidad a uno o más parámetros de control que están fuera del rango
depende de la vista general de todos los parámetros de control.
A continuación se presenta un ejemplo de una estrategia de operación
del horno, que describe las acciones más típicas, que se pueden tomar para
todos los tipos de sistemas de horno. Ciertas modificaciones de esta
estrategia pueden ser necesarias en casos particulares, ya que cada horno se
comporta de manera diferente y tiene condiciones previas diferentes.
Un factor muy importante aquí juega la capacidad de hacer
cambios positivos en las variables de control. En muchos hornos existe un
cuello de botella, que no permite ningún cambio positivo en una de las variables
de control, una vez que se ha alcanzado la capacidad nominal (p. Ej., Un
ventilador ID que ya funciona con la velocidad máxima o con el regulador
completamente abierto). En consecuencia, esto puede requerir una
alteración de la estrategia presentada.
El objetivo de esta estrategia es comprender los principios de
funcionamiento del horno y puede no ser directamente aplicable
en todos los sistemas de horno.
Posibles condiciones de los parámetros del horno
Se supone que los tres parámetros del horno BZT, BET y oxígeno
en la entrada del horno pueden atribuirse a uno de los siguientes estados
(aunque las transiciones son fluidas), que son:
- Dentro del rango deseado, lo que significa k.
- Por encima del rango deseado, lo que significa alto
- Por debajo del rango deseado, lo que significa bajo
- El rango deseado para los tres parámetros de control generalmente es el siguiente:
Sistema
|
BZT
|
APUESTA
|
Oxígeno
|
Horno Húmedo
|
Objetivo +/- 20 ° C
|
Objetivo +/- 10 ° C
|
Objetivo +/- 0.3%
|
Horno Lepol
|
Objetivo +/- 20 ° C
|
Objetivo +/- 15 ° C
|
Objetivo +/- 0.5%
|
Horno precalentador
|
Objetivo +/- 20 ° C
|
Objetivo +/- 15 ° C
|
Objetivo +/- 0.5%
|
Horno de PC en línea
|
Objetivo +/- 20 ° C
|
Objetivo +/- 20 ° C
|
Objetivo +/- 0.7%
|
Horno de PC separado
|
Objetivo +/- 20 ° C
|
Objetivo +/- 20 ° C
|
Objetivo +/- 0.5%
|
Tabla 2: Rango deseado de los
diferentes parámetros de control
La
combinación de los tres parámetros de control y su estado respectivo en
cualquier combinación conduce a 3 ^ 3 = 27 condiciones posibles. Estas 27
condiciones básicas se muestran gráficamente a continuación en el llamado “árbol
de decisión”.
Árbol de decisiones
 |
Figura 7 Árbol de decisión
|
Acciones para Ajustar
Para cada uno de los 27 estados posibles, se describe una acción
particular (ajuste de la variable de control), para devolver los parámetros de
control al objetivo, que es el estado deseado 14.
Las medidas contrarias se aplican bajo el supuesto de que no
existe un cuello de botella.
Aunque no siempre se menciona explícitamente, la magnitud de una
posible desviación juega un gran papel, ya que influye en la intensidad del
contraataque. Cualquier ajuste a las variables de control debe ser más o
menos pronunciado, de acuerdo con el grado de desviación del parámetro del
objetivo. De lo contrario, la corrección de los parámetros del horno es
insuficiente o demasiado fuerte, lo que da como resultado una respuesta débil o
un sobre impulso de la reacción del parámetro (creando un efecto de ciclo).
En los sistemas de hornos, donde el BET es de menor importancia,
principalmente el BZT y el oxígeno establecen las acciones. Esto significa
que se acepta temporalmente una cierta desviación del objetivo BET, si esto
ayuda a mantener una alta productividad y siempre que la condición general del
horno no sufra. Si se permite que continúe por períodos prolongados, la
BET elevada puede resultar en una mayor condensación de elementos circulantes
en áreas difíciles de alcanzar. Esto puede causar taponamiento y posibles
paradas del horno y debe evitarse.
Las acciones a tomar generalmente son (las acciones a tomar
ponen más énfasis en una operación estable del horno que en la productividad
máxima):
Caso 1
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Bajo
|
Cuando BZT es ligeramente bajo:
| |
Oxígeno Bajo
|
1. Aumentar el tiro del horno
|
aumentar el oxígeno y prepararse para el paso 2, aumentar el BET
|
BET bajo
|
2. Aumentar la tasa de combustible
|
aumentar BZT y BET, devolver el oxígeno a la normalidad
|
Cuando BZT es muy bajo:
| ||
1. Aumentar el tiro del horno
|
aumentar el oxígeno y prepararse para el paso 2, aumentar el BET
| |
2. Aumentar la tasa de combustible
|
aumentar BZT y BET, devolver el oxígeno a la normalidad
| |
3. Disminuir la velocidad del horno
|
Aumentar el BZT y BET aún más
| |
4. Disminuir la rata de alimentación
|
Mantener constante el grado de llenado del horno
|
Caso 2
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Bajo
|
1. Aumentar ligeramente el tiro del horno
|
Aumentar el oxígeno, aumentar el BET para prepararse para el paso 2
|
Oxígeno Bajo
|
2. Disminuir el combustible
|
Aumenta aún más el oxígeno, devuelve el BET a la normalidad.
|
BET OK
|
3. Disminuir la velocidad del horno
|
Aumentar BZT
|
4. Disminuir la rata de alimentación
|
Mantener constante el grado de llenado del horno
|
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Bajo
|
1. Disminuir el combustible
|
Aumentar el oxígeno y prepararse para el paso 2, disminuir el BET.
|
Oxígeno Bajo
|
2. Disminuir el tiro del Horno
|
Disminuir BET
|
BET Alto
|
3. Disminuir la velocidad del horno
|
Aumentar BZT
|
4. Disminuir la rata de alimentación
|
Mantener constante el grado de llenado del horno
|
Caso 4
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Bajo
|
Cuando BZT es ligeramente bajo
| |
Oxígeno OK
|
1. Aumentar el tiro del horno
|
Aumentar el BET, aumentar el oxígeno para prepararse para el paso 2
|
BET Bajo
|
2. Aumentar combustible
|
Aumentar BZT y BET
|
Cuando BZT es muy bajo
| ||
1. Aumentar el tiro del Horno
|
Aumentar el BET, aumentar el oxígeno para prepararse para el paso 2
| |
2. Aumentar combustible
|
Aumentar BZT y BET
| |
3. Disminuir velocidad al horno
|
Aumentar BZT y BET aún más
| |
4. Disminuir la rata de alimentación
|
Mantener constante el grado de llenado del horno y el BET.
|
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Bajo
|
Cuando BZT es ligeramente bajo y el oxígeno es ligeramente alto, pero aun así está bien:
| |
Oxígeno OK
|
1. Aumentar combustible
|
Aumenta BZT
|
Apuesta OK
|
Cuando BZT muy bajo:
| |
1. Aumentar ligeramente tiro del horno
|
Aumentar el oxígeno y prepararse para el paso 2
| |
2. Aumentar ligeramente el combustible
|
Aumentar el BZT
| |
3. Disminuir velocidad del horno
|
Aumentar aún más el BZT
| |
4. Disminuir la rata de alimentación
|
Mantener constante el grado de llenado del horno
|
Caso 6
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Bajo
|
Cuando BZT es ligeramente bajo y el oxígeno es ligeramente alto, pero aun así está bien:
| |
Oxígeno OK
|
1. Disminuir tiro del horno
|
Aumentar BZT y disminuir BET
|
BET Alto
|
Cuando BZT es muy bajo:
| |
1. Disminuir combustible
|
Disminuye el BET, aumenta el oxígeno para prepararse para el paso 2.
| |
2. Disminuir tiro del horno
|
disminuir el BET, devolver el oxígeno a la normalidad
| |
3. Disminuir la velocidad al horno
|
Aumenta el BZT
| |
4. Disminuir la rata de alimentación
|
Mantener constante el grado de llenado del horno
|
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Bajo
|
Cuando BZT es ligeramente bajo:
| |
Oxígeno Alto
|
1. Aumentar Combustible
|
Aumentar BZT y BET, disminuir oxígeno
|
BET Bajo
|
Cuando BZT es muy bajo:
| |
1. Aumentar combustible
|
Aumentar BZT y BET, disminuir oxígeno
| |
2. Disminuir velocidad al horno
|
Aumentar BZT y BET
| |
3. Disminuir alimentación
|
Mantener constante el grado de llenado del horno
|
Caso 8
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Bajo
|
Cuando BZT es ligeramente bajo:
| |
Oxígeno Alto
|
1. Aumentar combustible
|
Aumentar BZT y disminuir oxígeno
|
BET OK
|
Cuando BZT es muy bajo:
| |
1. Aumentar combustible
|
Aumentar BZT, disminuir oxígeno
| |
2. Disminuir velocidad al horno
|
Aumentar BZT
| |
3. Disminuir alimentación
|
Para mantener constante el grado de llenado del horno
|
Caso 9
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Bajo
|
Cuando BZT es ligeramente bajo:
| |
Oxígeno Alto
|
1.Aumentar combustible
|
Aumentar BZT y disminuir combustible
|
BET Alto
|
2. Disminuir tiro del horno
|
disminuir BET y oxígeno, compensar el aumento de BET del paso 1
|
Cuando BZT es muy Bajo:
| ||
1. Aumentar combustible
|
Aumentar BZT, disminuir oxígeno
| |
2. Disminuir tiro del horno
|
Disminuir BET y oxígeno, compensar el aumento de BET del paso 1
| |
3. Disminuir velocidad del horno
|
Aumentar BZT
| |
4. Disminuir alimentación
|
Para mantener constante el grado de llenado del horno
|
Caso 10
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT OK
|
1. Aumentar tiro al horno
|
Aumentar el oxígeno, aumentar el BET
|
Oxígeno Bajo
|
2. Aumentar ligeramente combustible
|
Compensar la disminución de BZT del paso 1
|
BET Bajo
|
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Ok
|
1. Aumentar tiro del horno
|
Aumentar el oxígeno
|
Oxígeno Bajo
| ||
BET Ok
|
Caso 12
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Ok
|
1. Disminuir combustible
|
Disminuye el BET, aumenta el oxígeno y prepárese para el paso 2
|
Oxígeno Bajo
|
2. Disminuir ligeramente el tiro del horno
|
Disminuir BET
|
BET Alto
|
Caso 13
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Ok
|
1. Aumentar tiro del horno
|
Aumenta BET
|
Oxígeno Ok
|
2. Aumentar ligeramente combustible
|
Compensar el aumento de oxígeno y la disminución de BZT del paso 1
|
BET Bajo
|
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Ok
|
Cuando esta condición persiste
| |
Oxígeno Ok
|
1.Aumentar tiro del horno
|
Aumentar el oxígeno para prepararse para el paso 2
|
BET Ok
|
2.Aumentar combustible
|
Aumentar BZT para prepararse para el paso 3
|
3. Aumentar alimentación
|
Incrementar la producción
| |
4. Aumentar la velocidad del horno
|
Para mantener constante el grado de llenado
| |
Cuando esta condición es solo temporal
| ||
1.Ninguna acción
|
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Ok
|
Cuando el oxígeno es ligeramente alto, pero aún está bien:
| |
Oxígeno Ok
|
1.Disminuir tiro del horno
|
Disminuir BET
|
BET Alto
|
Cuando el oxígeno es ligeramente bajo, pero aun así está bien:
| |
1.Disminuir Combustible
|
Disminuir el BET y prepararse para el paso 2
| |
2.Disminuir tiro del horno
|
Disminuir BET
|
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Ok
|
1.Aumentar ligeramente tiro del horno
|
aumentar el BET, aumentar el oxígeno para prepararse para el paso 2
|
Oxígeno Alto
|
2.Aumentar combustible
|
Aumentar BET, compensar BZT disminución del paso 1
|
BET Bajo
|
Caso 17
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Ok
|
1.Disminuir tiro del horno
|
Disminuir el oxígeno
|
Oxígeno Alto
| ||
BET Ok
|
Caso 18
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Ok
|
1.Disminuir tiro del horno
|
Disminuir oxígeno y BET
|
Oxígeno Alto
|
2.Disminuir ligeramente combustible
|
Disminuir BET, compensar el aumento de BZT del paso 1
|
BET Alto
|
Caso 19
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Alto
|
Cuando BZT es ligeramente alto:
| |
Oxígeno Bajo
|
1.Aumentar tiro del horno
|
Aumentar oxígeno, aumentar BET
|
BET Bajo
|
Cuando BZT es alto:
| |
1. Aumentar tiro del horno
|
Aumentar oxígeno, aumentar BET
| |
2.Aumentar velocidad del horno
|
Disminuir BZT
| |
3.Aumentar alimentación
|
Para mantener constante el grado de llenado
|
Caso 20
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Alto
|
Cuando BZT es ligeramente alto:
| |
Oxígeno Bajo
|
1.Aumentar tiro del horno
|
Aumentar el oxígeno, disminuir el BZT
|
BET Ok
|
Cuando BZT es alto:
| |
1.Disminuir combustible
|
Aumentar el oxígeno, disminuir el BZT
| |
2.Aumentar la velocidad del horno
|
Disminuir BZT
| |
3. Aumentar alimentación
|
Para mantener constante el grado de llenado
|
Caso 21
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Alto
|
Cuando BZT es ligeramente alto:
| |
Oxígeno Bajo
|
1.Disminuir combustible
|
Disminuir BZT y BET, aumentar oxígeno
|
BET Alto
|
Cuando BZT es alto:
| |
1.Disminuir combustible
|
Disminuir BZT y BET, aumentar oxígeno
| |
2.Aumentar velocidad del horno
|
Disminuir BZT y BET
| |
3. Aumentar alimentación
|
Para mantener constante el grado de llenado
|
Caso 22
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Alto
|
Cuando BZT es ligeramente alto:
| |
Oxígeno Ok
|
1.Aumentar tiro del horno
|
Disminuir BZT, aumentar BET
|
BET Bajo
|
Cuando BZT es alto:
| |
1.Aumentar tiro del horno
|
Disminuir BZT, aumentar BET
| |
2.Aumentar velocidad del horno
|
Disminuir BZT y BET
| |
3.Aumentar alimentación
|
Para mantener constante el grado de llenado
|
Caso 23
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Alto
|
Cuando BZT es ligeramente alto:
| |
Oxígeno Ok
|
1.Disminuir la tasa de combustible
|
Disminuir BZT
|
BET Ok
|
Cuando BZT es alto:
| |
1.Disminuir la tasa de combustible
|
Disminuir BZT
| |
2.Aumentr velocidad del horno
|
Disminuir BZT
| |
3.Aumentr alimentación
|
Para mantener constante el grado de llenado
|
Caso 24
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Alto
|
Cuando BZT es ligeramente alto:
| |
Oxígeno Ok
|
1. Disminuir la tasa de combustible
|
Disminuir BZT y BET
|
BET Alto
|
Cuando BZT es alto:
| |
1. Disminuir la tasa de combustible
|
Disminuir BZT y BET
| |
2.Aumentar la velocidad del horno
|
Disminuir BZT y BET
| |
3.Aumentar la alimentación
|
Para mantener constante el grado de llenado
|
Caso 25
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Alto
|
Cuando BZT es ligeramente alto:
| |
Oxígeno Alto
|
1.Aumentar el tiro del horno
|
Disminuir BZT, aumentar BET
|
BET Bajo
|
Cuando BZT es alto:
| |
1.Aumentar tiro del horno
|
Disminuir BZT, aumentar BET
| |
2.Aumentar velocidad al horno
|
Disminuir BZT, aumentar BET
| |
3.Aumentar alimentación
|
Para mantener constante el grado de llenado
|
Caso 26
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Alto
|
Cuando BZT es ligeramente alto:
| |
Oxígeno Alto
|
1.Disminuir combustible
|
Disminuir BZT
|
BET Ok
|
Cuando BZT es alto:
| |
1.Aumentar tiro del horno
|
Disminuir BZT, aumentar BET para prepararse para el paso 2
| |
2.Aumentar velocidad del horno
|
Disminuir BZT
| |
3.Aumentar alimentación
|
Para mantener constante el grado de llenado
|
Caso 27
Condición
|
Acción
|
Razón
|
BZT Alto
|
Cuando BZT es ligeramente alto:
| |
Oxígeno Alto
|
1.Disminuir combustible
|
Disminuir BZT y BET
|
BET Alto
|
2.Disminuir tiro del horno
|
Disminuir el oxígeno
|
Cuando BZT es alto:
| ||
1.Disminuie combustible
|
Disminuir BZT y BET
| |
2.Disminuir tiro del horno
|
Disminuir oxígeno
| |
3.Aumentar velocidad al horno
|
Disminuir BZT
| |
4.Aumentar alimentación
|
Para mantener constante el grado de llenado
|
Las 27 medidas básicas se aplican únicamente a la operación del horno y no consideran la operación de precalcinación, precalentamiento lepol o enfriador de rejilla.
Si se instala un sistema de precalcinación, se deben mantener
parámetros de control adicionales en el objetivo.
Lo mismo se aplica para un refrigerador de rejilla (que es el
tipo más común de refrigerador y tiene la mayor capacidad de ajuste operativo)
y un precalentador Lepol.
El propósito de la precalcinación es cambiar la reacción de
calcinación del horno aguas arriba a un precalcinador externo del horno.
Aunque los precalentadores con cocción secundaria y aire a
través del precalcinador también pertenecen a este grupo, no se consideran más,
ya que la tasa de combustible para la cocción secundaria o al aire a través del
calcinador normalmente se mantiene constante y no proporcionan un control
particular del grado de calcinación. en la entrada del horno. Además, la
cantidad de energía gastada para la precalcinación es limitada en esos tipos
(normalmente << 20% de la energía térmica total).
El sistema presentado es el calcinador separado del aire, donde
el aire de combustión no se entrega a través del horno, sino a través de un conducto
de aire terciario.
En estos precalcinadores, la comida se calcina casi por completo
(hasta el 90%) y se gasta más de la mitad de la energía térmica total (hasta el
60%) para esta reacción.
El objetivo es calcinar la comida lo más uniforme y posible.
Esta es la principal ventaja operativa de un precalcinador
separado del aire, ya que ofrece la posibilidad de controlar la preparación de
la comida completamente independiente del horno. Por lo tanto, BET tiene
poca importancia desde un punto de vista operativo.
En la operación del horno, el CaO libre (o peso en litros)
determina el objetivo BZT (parámetro de control), que se mantiene cerca del
objetivo principalmente mediante la velocidad del combustible al quemador
principal (variable de control).
De manera similar, en los sistemas de precalcinación, el grado
de calcinación establece la temperatura de calcinación (parámetro de control),
que luego se mantiene cerca del objetivo por la velocidad del combustible al
calcinador (variable de control). Esta temperatura de calcinación en los
sistemas de calcinación básicamente se hace cargo de la función BET de los
otros sistemas de hornos.
Un grado de calcinación normal deseado en un sistema de
precalcinación es de alrededor del 90%, que corresponde a una temperatura del
material (o una temperatura del gas de salida del calcinador) de 870-890 ° C.
Se obtiene un mayor grado de calcinación con una temperatura de
calcinación más alta, pero a temperaturas superiores a 900 ° C ya comienza a
formarse una fase líquida, lo que conduce a acumulaciones en el calcinador y un
flujo de gas restringido. Por lo tanto, no se desean temperaturas
excesivas.
Desde un punto de vista operativo, existen las siguientes reglas
generales para establecer la temperatura de calcinación y el grado de calcinación:
·
Cuanto
mayor es la temperatura de calcinación (y el grado de calcinación), más
uniforme es el grado de calcinación (ya que el gradiente de la curva de
calcinación disminuye al aumentar la temperatura de calcinación) y, en
consecuencia, más estable es la operación del horno, pero menor es la
eficiencia térmica de el sistema de horno de precalcinación, debido a las
temperaturas más altas de salida del calcinador y precalentador.
·
Cuanto
más baja es la temperatura de calcinación (y el grado de calcinación), menos
uniforme es el grado de calcinación (ya que el gradiente de la curva de
calcinación aumenta al disminuir la temperatura de calcinación) y más sensible
es el grado de calcinación a las fluctuaciones (perturbaciones) en la velocidad
y las propiedades de combustible precalcinador y alimentación del horno.
 |
Figura 8 Curva de calcinación típica
|
Control de Oxigeno
El oxígeno en la salida del calcinador se controla a través del
tiro del calcinador, de la misma manera que el oxígeno en la entrada del horno
es controlado por el tiro del horno.
Un valor objetivo normal para el oxígeno después del calcinador
(salida del ciclón inferior) es 1 - 1.5%.
En sistemas de calcinación separados por aire, el ventilador de
gas de escape ajusta el tiro de la calcinación.
Los ajustes al ventilador del gas de escape también influyen en
el tiro del horno. Por lo tanto, cualquier ajuste al ventilador de gas de
escape normalmente implica también un ajuste del regulador de aire terciario (o
dependiendo del diseño del orificio del horno), para mantener constante la
corriente del horno.
Solo en el caso de calcinadores de línea separados, el tiro del
calcinador puede controlarse independientemente del horno a través del
ventilador de gases de escape adicional.
Otros parámetros de Control
Además de los dos parámetros de control principales, temperatura
y oxígeno, y las dos variables de control de la tasa de combustible en el
calcinador y el tiro del calcinador, en ciertos diseños de AS se da aún más
capacidad de ajuste a través de una introducción por etapas de combustible y /
o comida y / o aire terciario. Estas características de diseño se
implementan por diferentes razones (por ejemplo, reducción de NOx, mejor
ignición y quemado de combustibles con baja reactividad, protección refractaria
en un punto de acceso local, etc.). El ajuste particular de ellos no se
discutirá en este documento.
El enfriador de rejilla no solo es el tipo de refrigerador más
extendido, sino que también es el que tiene la mayor adaptabilidad a los
diferentes requisitos del proceso.
Altura de la cama y velocidad de la parrilla
El objetivo principal de la operación del enfriador de rejilla
es recuperar la mayor cantidad posible de energía del clínker caliente, a fin
de lograr una alta temperatura del aire de combustión y enfriar el clínker
adecuadamente.
Dependiendo de la granulometría del clínker se encuentra una
cierta altura del lecho del clínker, en la cual la eficiencia de recuperación
es mejor. La operación del refrigerador de la parrilla debe tratar de
mantener constante el espesor de la capa de clínker en la parrilla a esta
altura óptima.
Dado que este espesor óptimo depende principalmente de la
granulometría del clínker, la altura del lecho de mejor rendimiento puede
variar con el tiempo y puede cambiar el objetivo de altura del lecho (parámetro
de control).
Para determinar el grosor del lecho de clínker se utilizan los
siguientes métodos:
Contrapresión debajo de la primera rejilla, si el flujo del
ventilador del enfriador respectivo se mantiene constante (método más común)
Sistemas de detección de nivel, trabajando con una medición de
distancia por radar
Sistemas de pesaje que pesan la carga del clínker de un área en
particular, por ejemplo, la carga del clínker sobre la entrada fija (rara vez
se usa)
La variable de control para ajustar el grosor del lecho de
clínker es la velocidad de la rejilla más fría (o la velocidad de transporte
del clínker). Al aumentar la velocidad de la parrilla, el lecho del
clínker se mueve más rápido y se baja la altura del lecho. Una disminución
de la velocidad de la rejilla tiene el efecto inverso.
Normalmente, esta velocidad de la parrilla se controla
automáticamente (principalmente en función de la contrapresión de una o varias
cámaras debajo de la primera parrilla).
El bucle, responsable de este control, básicamente tiene que
cumplir dos tareas contrarias:
Acelere rápidamente la rejilla durante caídas de recubrimiento,
rupturas de anillos y todas las demás ocasiones, donde el horno libera
rápidamente una gran cantidad de clinker (que requiere configuraciones PID
agresivas: proporcional, Integral )
Mantenga en condiciones normales de funcionamiento la altura del
lecho del clínker (es decir, la contrapresión debajo de la rejilla) lo más
cerca posible del punto de ajuste deseado, sin oscilación ni ciclos (lo que
requiere configuraciones PID suaves: proporcional , integral)
Un controlador, que cumple estos requisitos, puede tener las
siguientes características típicas:
Ajuste suave de la velocidad de la rejilla, si la presión está
dentro de una determinada banda predefinida (por ejemplo, 35 mbar +/- 2 mbar)
Ajuste agresivo de la velocidad de la rejilla, si la presión
está fuera de la banda predefinida
 |
| Figura 9 Característica típica del controlador de velocidad de la parrilla |
Si el enfriador consta de más de una rejilla, la velocidad de
las siguientes rejillas se mantiene normalmente en una proporción proporcional
a la velocidad de la primera rejilla. De este modo, la relación de
velocidad de la parrilla de las siguientes parrillas aumenta gradualmente, por
lo que la altura del lecho de clínker disminuye gradualmente desde la primera
parrilla hasta las siguientes.
Lazos de control subordinados
El flujo de los ventiladores de refrigeración normalmente se
mantiene automáticamente constante e independiente de la contrapresión de la
rejilla y el lecho de clínker.
El objetivo es proporcionar siempre la misma cantidad de aire de
enfriamiento a la parrilla, independientemente de las fluctuaciones menores del
rendimiento del enfriador.
Un flujo de aire constante es un requisito previo básico para
controlar la altura del lecho del clínker cuando el control de velocidad de la
rejilla funciona con la contrapresión debajo de la primera rejilla.
El flujo de aire específico (cantidad de aire de enfriamiento
por metro cuadrado y segundo) y la contrapresión son más altos en las primeras
filas del enfriador y tienen un patrón descendente hacia la salida del
enfriador.
Esto se debe al hecho de que el enfriamiento del clínker y la
recuperación del calor es tan eficiente como mayor es la diferencia de
temperatura entre el clínker y el aire de enfriamiento. Por lo tanto, se
usa más aire de enfriamiento en la entrada, donde el clínker aún está caliente.
A continuación, se muestra una distribución de aire típica (con
las respectivas contrapresiones) de un enfriador (en el ejemplo, el enfriador
tiene 1 rejilla y 6 secciones aireadas de cámara):
 |
Figura 10: Distribución del flujo de
aire de enfriamiento (ejemplo)
|
Presión de la campana del horno
En un refrigerador de rejilla, la cantidad de aire que se usa
para enfriar el clínker es mayor que la cantidad de aire requerida para la combustión
en el horno (y el calcinador). El aire sobrante tiene que ser sacado del
enfriador por un sistema de ventilación separado, el llamado ventilador de aire
residual.
El tiro del ventilador de aire residual debe ajustarse para que la
presión en el refrigerador y la campana del horno no sea ni positiva ni
demasiado negativa.
Normalmente, esta presión se mide en la campana del horno y se
mantiene constante a un valor de alrededor de - 0.2 - 0.5 mbar. Para
disminuir la presión de la campana del horno (hacer más negativo), se aumenta
el tiro del ventilador de aire residual y viceversa.
Con mayor frecuencia, un control automático se encarga de esto.
Una presión constante y ligeramente negativa de la campana del
horno es importante por razones de seguridad y para la protección del
equipo. A medida que el ventilador de aire residual contrarresta (empuja)
el ventilador de ID, la presión de la campana del horno no debe ser más
negativa de lo necesario en condiciones normales de funcionamiento.
Sin embargo, la presión de la campana del horno con frecuencia
se establece durante los arranques (horno frío) a valores mucho más bajos (-
2.0 - 3.0 mbar), para retener la llama (acortar la llama) y evitar un
sobrecalentamiento del extremo posterior (evitar altas APUESTA debido a la
llama larga y al sobregiro).
Un precalentador de parrilla Lepol consiste básicamente en una
parrilla móvil, que pasa a través de dos compartimentos. Los gránulos en
la rejilla, que se formaron en el granulador (proceso semiseco solamente), se
secan primero en el compartimento de secado y luego se calientan más y se
calcinan parcialmente en el compartimento caliente.
Los gases calientes del horno penetran el lecho en la rejilla en
el compartimiento caliente hacia abajo, desde donde son retirados por el
ventilador intermedio, que controla el tiro del horno.
Desde allí, son arrastrados a través del compartimento de secado
por el ventilador de gases de escape, que controla las presiones en el
compartimento de secado.
 |
Figura 11: Flujos de gas y material
de un precalentador Lepol
|
Lazos de control subordinados
La caída de presión sobre la rejilla en el secado y en la cámara
caliente es típicamente de una magnitud de 6 a 10 mbar, dependiendo de la altura
del lecho en la rejilla y el volumen vacío del lecho.
El tamaño de los compartimentos del precalentador Lepol está
diseñado de tal manera que la caída de presión sobre la rejilla en ambos
compartimentos es normalmente igual. (Sin embargo, en ciertos hornos,
donde la carga de polvo en la entrada del horno es alta, la caída de presión
sobre el lecho en el compartimiento caliente es mayor que la del
compartimento de secado, debido a un volumen vacío reducido a través del
polvo).
Dado que el sellado entre los dos compartimentos es limitado, es
de suma importancia equilibrar las presiones entre los dos compartimentos
debajo y encima de la rejilla de una manera adecuada.
Esta es la tarea del ventilador de gas de escape, que
generalmente se ajusta de manera que la presión debajo de la rejilla del
compartimiento de secado sea aproximadamente igual a la presión debajo de la
rejilla del compartimiento caliente (si la presión cae sobre la rejilla en
ambos compartimientos es igual que, por consiguiente, también la presión sobre
la rejilla del compartimiento de secado debe ser igual a la presión sobre la
rejilla del compartimiento caliente).
Si el extractor tira demasiado, la presión en el compartimiento
de secado debajo y encima de la rejilla es más negativa que en el
compartimiento caliente, lo que conduce a un cortocircuito de gases calientes
desde el compartimiento caliente al compartimiento de secado y al gas de
escape. sistema.
Este cortocircuito de gases calientes desde el compartimiento caliente
al compartimento de secado a menudo crea una explosión de los gránulos (debido
a una presión de vapor de agua excesiva en los gránulos).
Si el extractor no tira lo suficiente, la presión en el
compartimiento de secado debajo y encima de la rejilla es menos negativa que en
el compartimiento caliente, lo que conduce a un cortocircuito de gases “fríos”
desde el compartimiento de secado al compartimiento caliente y Una
recirculación de los gases desde el compartimiento de secado a través del
ventilador intermedio, lo que reduce en consecuencia el tiro del horno.
Con el fin de garantizar un buen intercambio de calor entre
gases y gránulos, es importante mantener una cierta altura del lecho de la
rejilla constante. La altura óptima del lecho de los gránulos, que es
básicamente una función de la resistencia del lecho, debe
determinarse empíricamente y depende del volumen vacío del lecho
(distribución del tamaño de los gránulos)
La altura del lecho se establece ajustando la pared de paso
entre el conducto de alimentación de material y el compartimento de secado
(consulte la figura 11).
El nivel del material en el contenedor de alimentación se
mantiene constante ajustando el transporte de material hacia y desde la
granuladora a la parrilla.
Con el aumento de la velocidad de la parrilla de desplazamiento,
la velocidad de alimentación del material aumenta y viceversa.
En los sistemas de horno semiseco, los gránulos se forman a
partir de harina cruda con la adición de 10 - 15% de agua en el
granulador, que es solo un plato giratorio.
 |
Figura 12: Peletizadora (proceso semi
seco)
|
Las propiedades más importantes de los gránulos son tamaño,
uniformidad, porosidad, contenido de humedad y resistencia. Estas
propiedades están influenciadas por la velocidad de alimentación de la comida
cruda (rendimiento), la relación de agua a harina cruda (contenido de humedad
de los gránulos), el ángulo de inclinación del plato, la velocidad de rotación,
la altura del borde del plato y otros parámetros
Desde un punto de vista operativo, la tasa de alimentación de la
comida cruda (rendimiento) y la relación de agua a harina cruda son los
factores más importantes, que influyen en las propiedades de los gránulos.
La influencia de la tasa de alimentación de harina cruda
(rendimiento) y la relación de agua a harina cruda es:
· Velocidad de alimentación de
comida cruda (en una proporción fija de agua a comida cruda).
Cuanto mayor sea la velocidad de alimentación de la comida
cruda, menor será el tamaño del gránulo (volumen vacío reducido), más porosos
los gránulos y menos uniforme la distribución del tamaño de los gránulos
(volumen vacío reducido)
Cuanto más baja es la velocidad de alimentación de la comida cruda,
mayor es el tamaño del gránulo (explosión de los gránulos), menos poroso es el
gránulo (explosión de los gránulos) y más uniforme es la distribución del
tamaño de los gránulos
· Proporción de agua a comida
cruda (a una tasa fija de alimentación de comida cruda)
Cuanto mayor sea la proporción de agua a harina cruda, mayor
será el tamaño del gránulo (estallido de los gránulos) y mayor será la
resistencia del gránulo
Cuanto menor sea la proporción de agua a harina cruda, menor
será el tamaño del gránulo (volumen vacío reducido) y menor será la resistencia
del gránulo (rotura durante el transporte)
La relación entre el tamaño del gránulo, la velocidad de
alimentación de la comida cruda y la relación de agua a harina cruda (contenido
de humedad de los gránulos) se muestra cualitativamente en la figura 12.
 |
| m5>m4>m3>m2>m1 |
Figura 13 Tamaño del gránulo en función de la tasa de alimentación
de harina cruda y la relación de agua a harina cruda
Para mantener un cierto tamaño de gránulo (ejemplo en la figura
13), la proporción de agua a harina cruda (contenido de humedad de los
gránulos) debe incrementarse ligeramente con mayores tasas de alimentación de
harina cruda (y viceversa).
Sin embargo, el cambio requerido en la proporción de agua a
harina cruda es pequeño (varias décimas de porcentaje de humedad) y una
granulación adecuada no depende simplemente de la velocidad de alimentación de
la harina cruda y la proporción de agua a harina cruda, sino que también es
fuertemente influencia por las propiedades químicas y mineralógicas de la
comida cruda, el diseño y la configuración del granulador y una serie de otros
factores.
PROBLEMAS DE PROCESO Y CONDICIONES DE INESTABILIDAD DE HORNO
Hay una serie de situaciones desfavorables que requieren
atención especial y contrarrestar. A partir del gran número de posibles
problemas y condiciones de malestar, se presentan los más importantes y sus
respectivas acciones para contrarrestar.
Ciclismo
El ciclismo es una condición, donde uno o más parámetros del
horno (pero principalmente el BZT) oscilan con gran amplitud alrededor del
objetivo. Este es el llamado rebasamiento.
Una operación de horno inadecuada en sí misma causa ciclos con
bastante frecuencia, especialmente si las contramedidas que se toman para
devolver una o más variables de control al objetivo son demasiado
fuertes. Este es un fenómeno bien conocido en la ingeniería de control, un
problema general que existe también en otras áreas de control.
Para inhibir un ciclo del horno, la operación debe ser suave, es
decir, cualquier ajuste a las variables de control debe ser tan grande
como sea necesario, pero lo más pequeño posible . Una acción
contraria debe considerar no solo la condición real, sino también tener en
cuenta los cambios pasados y
futuros, es decir, además del valor real, también debe considerarse la
tendencia de una determinada variable de control.
Para romper un ciclo, la operación del horno debe comenzar a
contrarrestar un extremo del ciclo antes de que llegue allí. Cuando se
conoce el período del ciclo, la respuesta para el siguiente extremo ya debe
tomarse antes de la mitad de ambos extremos. Esto reduce la amplitud de
cada ciclo siguiente y hace que el horno vuelva a funcionar de manera estable.
En los ciclos causados por la operación del horno en sí, la periodicidad con frecuencia es casi la misma que el tiempo
de retención del material en el horno.
Más adelante se dan dos fórmulas para calcular el tiempo de
retención. Con el conocimiento de esta periodicidad, es posible romper un
ciclo temprano.
Además de esos ciclos, que pueden atribuirse a la operación del
horno, otros factores también son responsables. Las más comunes son las
fluctuaciones de la materia prima y las propiedades de los
combustibles. Si esas fluctuaciones tienen un carácter periódico, se
pueden contrarrestar de la misma manera que se explicó anteriormente. Si
son aleatorias, la operación nunca será una (contra) acción en el momento, sino
siempre una reacción, para remediar lo que ya sucedió.
Dado que las condiciones de ciclo tienen un fuerte impacto
negativo en la productividad del horno, se deben hacer todos los esfuerzos para
lograr una operación estable del horno. Por lo tanto, uno de los
requisitos previos más básicos son las propiedades homogéneas de alimentación y
combustible.
El recubrimiento es la capa protectora de las fases líquidas
fundidas y resolidificadas en el refractario en la zona de
combustión. Dependiendo de las propiedades de las materias primas, el
refractario, los combustibles y la llama, este recubrimiento puede ser más o
menos pronunciado.
Un colapso del revestimiento es una situación en la que grandes
partes de este revestimiento se separan del material refractario en grandes
grumos, debido al peso excesivo, grandes cambios de temperatura en la zona de
combustión (especialmente caídas bruscas de temperatura), fluctuaciones de las
propiedades de la materia prima, operación inadecuada y otros.
Se detecta un colapso del recubrimiento principalmente a través
de los amplificadores del horno. Un fuerte aumento en los amperios
promedio del horno indica que de repente se debe mover una mayor cantidad de
material en el horno. El aumento constante de los amplificadores del horno
también puede indicar una pérdida desigual de recubrimiento en un área del
horno.
En caso de que se instale una cámara de horno, el revestimiento
caído también se puede observar visualmente en los últimos metros antes de la
salida del horno. Estas indicaciones ayudan a estimar la gravedad de la
pérdida de recubrimiento y la magnitud de la contra ataque que se debe
realizar.
Cuando el recubrimiento se cae y la cantidad no es demasiado
excesiva, no se realiza ningún ajuste a las variables de control. El BZT
puede caer ligeramente durante un período corto, pero normalmente se recupera
rápidamente, ya que el recubrimiento ya estaba cerrado a la temperatura de
sinterización. Un colapso del recubrimiento normalmente da como resultado
valores elevados de CaO libre del clínker, ya que es difícil clinkerizar las
piezas grandes. Por esta razón, no se debe intentar clinkerizar el
recubrimiento colapsado, ya que esto solo resulta en un sobrecalentamiento de
todo el sistema.
Si el colapso del recubrimiento es más pronunciado, se debe
prestar especial atención al enfriador, ya que una cantidad excesiva de material
puede sobrellenar el enfriador y los sistemas de transporte del clínker o
conducir a una temperatura final excesiva del clínker.
Si se instala una trituradora de martillo, se debe mirar de
cerca, para que los grumos de recubrimiento no sobrecarguen o bloqueen la
trituradora, de lo contrario, se debe reducir la velocidad de la rejilla más
fría.
Cuando es probable una sobrecarga de la trituradora del
enfriador o del clinker y la velocidad de la rejilla del enfriador debe
reducirse significativamente, el horno también debe reducirse la velocidad
temporalmente, para disminuir la salida del clinker del horno y evitar un
llenado excesivo del enfriador en la entrada . Si la situación es tan
severa, que el horno debe reducirse por un período más largo (más de cinco
minutos como máximo, las condiciones locales del equipo deben prevalecer), la
tasa de combustible, la tasa de alimentación y el tiro del horno deben
reducirse.
A continuación, se describen los contraataques después de una
ruptura de anillo.
Un anillo de clínker, que se forma en la salida del horno, es un
obstáculo para que el clinker se bloquee detrás de este anillo. Si se
rompe este anillo, se libera una cantidad excesiva de clínker completamente
sinterizado del horno.
Un aumento brusco de la altura del lecho del refrigerador (para
enfriadores de rejilla), una disminución suave de los amperios del horno y un
aumento suave de la temperatura del aire secundario indican una ruptura de un
anillo de clínker. En la mayoría de los casos donde se instala una cámara
de horno, también se puede observar visualmente la ruptura de un anillo de clínker.
Para enfriadores de rejilla: debido a la mayor salida temporal
del horno, a menudo es necesario reducir la velocidad del horno, para evitar
una sobrecarga del enfriador que puede provocar clinker excesivo y temperaturas
de aire residual o un estancamiento del enfriador. aficionados.
Cada uno de los diferentes tipos de anillos tiene su ubicación
particular y génesis (origen).
Sin embargo, todos tienen en común que obstaculizan el flujo de
material. Una vez que se rompe un anillo, se libera una cantidad elevada
de material parcialmente preparado. Esto enfría el horno y desplaza todas
las zonas de reacción hacia abajo. El horno “empuja”.
La detección inmediata de rupturas de anillo es
difícil. Dado que el material no sinterizado no influye significativamente
en el par del horno, los amplificadores del horno a menudo no muestran ningún
cambio. Solo si el anillo era lo suficientemente grande como para
constituir un obstáculo considerable para el flujo de gas, se puede observar
una pequeña disminución en la pérdida de presión sobre el horno.
Debido a que la detección inmediata de una ruptura de anillo a
menudo es difícil, solo una caída brusca del BZT y un aumento repentino de la
producción del horno pueden dar lugar a la sospecha de que un anillo se ha roto
antes.
Los escáneres de carcasa de horno ayudarán en la detección de la
formación de anillos. Del mismo modo, pueden indicar fácilmente la pérdida
gradual de un anillo. Desafortunadamente, a menudo no responderán lo
suficientemente rápido como para indicar un colapso del anillo.
Las contramedidas que se deben tomar dependen del tamaño de la
ruptura del anillo y la condición general del horno y son más probables de
acuerdo con los casos 1-9 de las contramedidas descritas anteriormente.
Una “avalancha” es una situación en la que el BZT deja caer
tanto que el material calcinado pero no sinterizado llega a la salida del
horno. Esta situación puede ser causada por la operación del horno en sí,
por el avance irregular de la alimentación (por ejemplo, ruptura del anillo,
bloqueo temporal del ciclón) o por fallas de los sistemas de alimentación o
alimentación de combustible, entre otros.
Una vez que la harina caliente ha alcanzado la salida del horno,
debe hacerse todo lo posible para evitar que esta harina ingrese al enfriador. La
harina no sinterizada pero caliente puede causar graves daños a la rejilla más
fría.
La operación manual del enfriador también puede ser requerida si
la descarga alcanza el enfriador antes de que se puedan iniciar las acciones
correctivas del horno.
Si la harina caliente ingresa al enfriador, un alto porcentaje
de ella vuelve al horno. La atmósfera muy polvorienta en el horno inhibe una
transferencia de calor adecuada de la llama hacia la zona de
combustión. Además, el polvo enfría la llama. Como casi no se puede
recuperar el calor de la comida, la temperatura del aire secundario disminuye.
Todos estos factores impactan negativamente la transferencia de
calor y conducen a una mayor caída del BZT (pero a un aumento del BET).
Por lo tanto, la única acción obligatoria es reducir la
velocidad del horno de inmediato, para evitar que entre polvo al enfriador y
ajustar las variables de control de acuerdo con el caso 1-9 de las acciones
descritas anteriormente.
Lo más probable es que la velocidad del horno deba reducirse
tanto que no sea posible una reducción paralela de la alimentación del horno
para evitar un sobrecalentamiento del extremo posterior. En estas
circunstancias puede ocurrir ciclismo.
Una mancha roja es un área localmente limitada de la carcasa del
horno que se sobrecalienta.
La carcasa se considera sobrecalentada cuando la temperatura de
la superficie supera los 450 ° C. La radiación visible en la superficie de
la carcasa comienza a temperaturas superiores a aproximadamente 475 ° C, por
eso se le llama mancha roja.
Esto normalmente proviene de un refractario desgastado y la falta
de recubrimiento en esta área, lo que resulta en una transferencia de calor
demasiado alta desde el interior hacia el exterior del horno, debido al
aislamiento insuficiente.
Las altas temperaturas de la carcasa provocan una deformación de
la carcasa del horno, lo que en consecuencia inhibe la instalación adecuada del
refractario y conduce a una falla prematura de los ladrillos, debido a
fuerzas mecánicas excesivas. Por lo tanto, deben evitarse en todo momento.
Hay varias razones posibles para un punto caliente.
Cuando los ladrillos ya son delgados y la capa de recubrimiento
protector se rompe, el refractario restante no proporciona suficiente
aislamiento. Los puntos calientes creados por este mecanismo pueden
aparecer de un momento a otro.
Cuando ocurre un colapso del recubrimiento, el recubrimiento
rompe una capa del refractario y debilita el ladrillo. Esto puede ocurrir
también como un efecto secundario, cuando el refractario comienza a agrietarse
debido al choque térmico que sufre el ladrillo, cuando se expone repentinamente
al calor total de la zona de combustión (desprendimiento térmico).
Todo tipo de fallas mecánicas de ladrillo, donde partes del
refractario se caen y dejan la cáscara parcial o completamente desprotegida.
Una pérdida de recubrimiento y un sobrecalentamiento local de la
carcasa pueden ser causados por:
Una práctica de combustión demasiado dura, que derrite el
revestimiento y elimina el revestimiento. El horno generalmente caliente
transfiere más calor al caparazón de lo habitual y puede ocurrir un punto
caliente en esas áreas, donde los ladrillos eran previamente débiles.
Alineación inadecuada de la tubería del quemador con respecto al
eje del horno.
Ajuste incorrecto de los amortiguadores axiales o radiales,
especialmente cuando demasiado aire radial crea una llama demasiado ancha y
espesa.
La acumulación de muñeco de nieve en la tubería del quemador que
desvía el flujo de aire (o combustible) en la punta del quemador hacia los
ladrillos y la carcasa del horno.
El pobre control químico de la alimentación del horno resulta en
períodos de sobre-quemado intenso seguido de períodos de sub-quemado.
Si el punto caliente no es demasiado grande (menos de ~ 1 m2) y
si está en la zona de combustión, donde está el recubrimiento, el operador del
horno primero debe intentar reconstruir una capa de recubrimiento protectora.
Una práctica común es mantener el horno caliente pero permitir
que la comida calcinada ingrese periódicamente al área afectada (por ejemplo,
por variación de la velocidad del horno). Esto enfría ligeramente el punto
caliente en cuestión y la comida comienza a solidificarse y a pegarse sobre el
área dañada. Sin embargo, se debe prestar especial atención para evitar un
enfriamiento real de la zona de combustión, ya que un horno frío no forma
recubrimiento y el siguiente calentamiento durante la recuperación arruina aún
más el recubrimiento y la cubierta del horno afectado.
En ciertos casos, el mismo efecto de mover las zonas de reacción
hacia arriba y hacia abajo, lo que favorece la acumulación de recubrimiento, se
puede obtener mediante un cambio periódico del perfil de temperatura de la
llama. El perfil de temperatura se cambia moviendo regularmente el
quemador hacia el horno (lo que hace que la llama sea más larga) y hacia afuera
(lo que hace que la llama sea más corta). Alternativamente, los ajustes de
aire primario (relación de aire axial / radial) se pueden cambiar, aunque esto
no se recomienda.
Con la química correcta, un horno ligeramente sobrecalentado
construirá y mantendrá el recubrimiento, mientras que un horno frío no puede
construir o mantener el recubrimiento fácilmente.
Un enfriamiento externo de la carcasa del horno en el área
dañada a través de un ventilador promueve la formación de revestimiento
también. De este modo, la temperatura de la carcasa se reduce localmente,
lo que disminuye también la temperatura dentro del horno. La comida o el
clínker ya formado se solidificará más en el área enfriada que en el vecindario
más cálido.
Si las medidas mencionadas no son efectivas y la situación no
mejora después de un cierto lapso (no más de 4 h), el horno debe apagarse.
Si el punto caliente es más grande que ~ 1 m2, es casi imposible
recuperar una temperatura normal de la carcasa a través de la acumulación de
recubrimiento. En la mayoría de los casos, el material refractario ya se
ve tan afectado que es probable que se produzca una mayor degradación del
revestimiento por debilidad mecánica.
Tampoco puede hacerse nada si la mancha roja ocurre en un área
donde no se forma recubrimiento.
La práctica común es apagar el horno inmediatamente y reemplazar
las secciones de refractario dañadas por completo.
Una mancha roja ubicada debajo o adyacente a una llanta es causa
de acción inmediata. A menudo, la administración de la planta exigirá el
cierre inmediato del horno.
Una pérdida de alimentación es una situación en la que los
dispositivos de alimentación del horno como alimentadores, transporte auxiliar
o equipos de extracción conducen a una reducción o una pérdida total de la
alimentación del horno.
Dado que la alimentación que falta no absorbe calor, el sistema
comienza a sobrecalentarse, lo que puede provocar fallas en el equipo debido a
un exceso de temperatura.
Por lo tanto, la tasa de combustible y la velocidad del horno
deben reducirse significativamente (es decir, hasta un 80%). Como guía, si
la alimentación normal del horno no puede restaurarse en menos de 10 minutos,
el horno debe apagarse. La temperatura de salida de la torre debe
mantenerse por debajo de los puntos de ajuste de seguridad para los tubos de
inmersión de ciclón, bajante, ventilador de identificación junto con cualquier
equipo adicional aguas abajo. El perfil de temperatura real debe ser la
guía de la rapidez y la gravedad de los ajustes necesarios.
El encendido y apagado de un sistema de horno son las fases más
críticas durante la operación del horno. Las fallas y accidentes más
graves en los equipos, que son causados por la operación en sí, ocurren generalmente durante estos dos períodos. Por lo tanto, se debe prestar especial atención y
precaución al
sistema del horno antes y durante el arranque y el apagado.
Al iniciar un horno frío, las reglas generales que deben tenerse
en cuenta son (lista no exhaustiva):
Asegúrese de que todo el equipo esté liberado y despejado de las
personas de mantenimiento
Todos los buques y elevadores han sido inspeccionados.
Todos los instrumentos de medición de procesos están
disponibles.
Asegúrese de que todas las puertas y aberturas de inspección estén
cerradas
La llama se supervisa después de encender el quemador (por un
detector de llama o por ojo)
El tiro en el horno es suficiente, pero no excesivo (sobrecalentamiento
de la parte posterior).
El calentamiento del horno es de acuerdo con una velocidad
determinada, que viene dada principalmente por la dimensión del horno y el tipo
de refractario (normalmente ~ 50-70 ° C / h al principio, 60-90 °C / h cuando
la cubierta está ya cálido). Se recomienda una curva de
precalentamiento. Se pueden usar varias curvas dependiendo de
varios factores, incluido el tipo y la cantidad de reemplazo refractario
dentro del sistema del horno.
El horno se gira periódicamente (se mueve) 100 grados, para
evitar el calentamiento desequilibrado de la carcasa del horno. El cronograma
para trotar debe estar alineado con la curva de precalentamiento. El horno
debe girarse continuamente una vez que la APUESTA haya alcanzado los 750 ° C
(en caso de fuertes lluvias incluso antes).
 |
Figura 14: Ejemplo de una curva de
calentamiento (horno de PH de 4 etapas)
|
Ocasionalmente, introducir pequeñas cantidades de alimentación
del horno durante el precalentamiento ayudará a los ladrillos a fraguar durante
el calentamiento (especialmente, si los ladrillos se acaban
de instalar). Esto también ayudará a evitar la migración de ladrillos
durante los períodos de rotación continua del horno.
En el caso de los enfriadores de rejilla: asegúrese de que las
primeras filas de la rejilla estén cubiertas con clinker, ejecute los primeros
ventiladores del enfriador ya durante el calentamiento.
En el caso de los enfriadores de rejilla: disminuya la presión
(más negativa) de la campana del horno para mantener una llama corta y evitar
el sobregiro del sistema
En el caso de los enfriadores de rejilla: encienda todos los
ventiladores antes de alimentar el horno. Ajuste el flujo de aire total
del refrigerador a ~ 2-2.5 Nm3 / kg cli. Aumente el flujo de aire más frío
proporcionalmente con la alimentación del horno. Mantenga también durante
el inicio el patrón descendente de la distribución de aire específica, que es
más alta en la entrada y más baja en la salida (gráfico de 7.2.1.). En
muchos casos, los primeros ventiladores alcanzan el flujo de aire nominal ya en
70 - 80% de la velocidad de alimentación nominal del horno.
En el caso de los enfriadores de rejilla: antes de alimentar el
horno, se desea el control automático de los ventiladores del enfriador
utilizando las pautas de puntos de ajuste anteriores, incluido el ventilador de
aire residual del enfriador. Esto asegurará volúmenes de aire suficientes
para la combustión.
En caso de ciclones: asegúrese de que se liberen todas las
aletas pendulares y se abran todas las puertas de cierre.
En caso de ciclones: asegúrese de que el tiro sea suficiente
cuando comience a alimentarse para garantizar que la comida no caiga
directamente a través de las bandas.
Los blásters de choque deben estar en línea y configurados en el
modo automático, aún se puede iniciar la pulsación manual si el operador lo
requiere.
Se debe mantener una observación cuidadosa y cercana de la
temperatura de la torre y el perfil de presión durante esta fase tan crítica de
la operación del horno.
Apagar
Un procedimiento típico de apagado de
un horno es (la lista no es exhaustiva):
·
En
caso de un apagado a corto plazo: apague todo el combustible del sistema y
reduzca al mínimo el tiro en el horno (evite el sobrecalentamiento de la parte
posterior y mantenga caliente la zona de combustión). Sin embargo, en
algunas plantas se restablece una llama de mantenimiento para ayudar a mantener
la temperatura del horno.
·
En
caso de un apagado a largo plazo: mantenga un cierto tiro en el horno pero
evite el sobrecalentamiento de la parte posterior (enfríe el sistema lo más
rápido posible).
·
Gire
el horno con el accionamiento auxiliar durante 30 minutos (en caso de fuertes
lluvias, incluso más). Más tarde, gire el horno gradualmente menos
frecuentemente en 100 grados, para evitar el enfriamiento desequilibrado de la
carcasa del horno. A menos que se solicite un nuevo revestimiento del
horno: no ejecute el horno vacío.
·
En
el caso de los enfriadores de rejilla: cierre la unidad de rejilla para
mantener las primeras filas de la rejilla cubiertas con clinker; Deje
funcionando los primeros ventiladores más fríos.
·
En caso
de ciclones: asegúrese de que todas las aletas del péndulo estén apretadas y
que todas las puertas de cierre estén cerradas.
CONSIDERACIONES GENERALES
Al operar un horno, se deben tener en
cuenta los siguientes principios generales, que son las pautas fundamentales
para un funcionamiento adecuado.
·
Protección
de personal y equipo.
Es
obligatorio en la operación del horno evitar situaciones peligrosas, en las que
el personal puede lesionarse o el equipo puede fallar, incluso si se produce una
pérdida de producción o resultados de baja calidad.
Cualquier situación anormal como, entre otros, puntos calientes
en la cubierta del horno, rejillas rojas en el refrigerador, precipitaciones de
comida caliente no controladas o derrames de combustible deben evitarse o
remediarse lo antes posible. El daño físico al equipo que puede resultar
de la aceptación de estas condiciones anormales está fuera de toda proporción
con la posible pérdida de producción de clínker que puede ocurrir por los
trabajos de reparación resultantes.
Esto se aplica aún más, si se trata
de la salud o la vida del personal.
·
Constantemente
buena calidad de clínker
El objetivo de la fabricación de clínker es producir un clínker
que no se queme ni se queme demasiado, ya que ambos extremos son perjudiciales
para la resistencia del cemento. La calidad, más frecuentemente expresada
como contenido de cal libre o el peso del litro, debe variar solo en un rango
pequeño.
La calidad constante del clínker no solo es importante con
respecto a las propiedades del cemento del producto final, sino también para el
siguiente proceso de molienda (molienda, granulometría, adición de yeso, etc.).
·
Operación
suave y estable
Una operación de horno suave y estable es una condición, donde
solo se deben hacer ajustes muy pequeños en el sistema del horno.
La operación suave es un requisito previo para una calidad de
clínker constante y uniforme.
Hacer funcionar un horno de manera suave y estable prolonga la
vida útil del refractario, ya que mejora la estabilidad del recubrimiento en la
zona de combustión. Ambos mejoran directamente la productividad general,
ya que se necesitan menos paradas de horno para trabajos de rebricking.
Una operación de horno estable siempre debe preferirse a una
producción máxima temporal que no pueda ser sostenida.
Por lo tanto, se debe aplicar el mismo énfasis para impulsar la
alimentación del horno para reducirlo, si es necesario.
Al respetar esta regla, se logrará la mayor productividad a
largo plazo.
·
Máxima
eficiencia térmica.
Por razones económicas y
ambientales, es naturalmente el interés de cada planta producir cada tonelada
de clínker con una cantidad mínima de combustible. Quemar en exceso el
clínker, una combustión pobre y un funcionamiento inestable, entre muchos
otros, evita la alta eficiencia del combustible.
·
Tasa
de producción máxima
La tasa de producción promedio
más alta se alcanza cuando el horno funciona de manera estable. Se debe
evitar cualquier trastorno (especialmente el enfriamiento de la zona de
combustión).
Por lo tanto, el foco no debe estar solo en un aumento temporal
de la producción, si esto provoca un horno de ciclo o conlleva el riesgo de debilitar
(enfriar) la zona de combustión, ya que estas situaciones implican una
disminución dramática de la velocidad de alimentación y conducen a una pérdida
de productividad general
La alimentación solo debe aumentarse si el horno puede mantenerse
fundamentalmente estable a una cierta tasa de producción alta durante algún
tiempo.
El conocimiento del tiempo de retención del material en el horno
es de gran importancia para la operación del horno.
Al realizar ajustes en las variables de control, especialmente
durante las condiciones de ciclo, el tiempo de retención es en la mayoría de
los sistemas de horno una guía para el tiempo de reacción del horno, ya que
ambos son casi iguales.
El tiempo de retención del material en un horno rotativo seco se
puede determinar matemáticamente de las siguientes maneras:
Según Duda:
Según Labahn:
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