Introducción
Ante la mayor concientización sobre la huella de carbono y el aumento en la actualidad de los costos de la energía y de las materias primas, es pertinente un uso más eficiente de materiales avanzados de aislación térmica en las industrias que consumen mucha energía, como la siderúrgica. Los materiales microporosos poseen la conductividad térmica más baja entre todos los demás tipos de materiales aislantes, incluso por debajo de la del aire en reposo. Como tal, se utiliza cuando se requieren propiedades aislantes extremas en los espacios más estrechos.
Antecedentes
Las pruebas se realizaron en Jalna, India, en varias plantas fabricantes de barras tratadas termomecánicamente a partir de chatarra. La chatarra junto con hierro esponja se fundieron en hornos de inducción, con una capacidad de 15 a 55 toneladas.
El metal se funde a 1640°C - 1655°C, dependiendo de la práctica habitual de cada planta. En las plantas de la prueba, el revestimiento de la cara caliente estaba conformado por una masa compactada de cuarcita seguida de ladrillos de seguridad de 70% de alúmina y una placa de fibra cerámica.
Necesidades del cliente
Al asociarse con Morgan en el diseño e instalación de un revestimiento de aislación óptimo, el cliente tiene como objetivo:
- Minimizar el consumo de energía para mantener la temperatura de fusión durante el desplazamiento, la retención y la colada de la cuchara.
- Tener un alto nivel de resistencia a la corrosión del acero líquido en la parte frontal de la unidad.
- Lograr una alta eficiencia energética y durabilidad; la capa exterior de las cucharas de acero tiene que resistir hasta 400°C durante un período prolongado sin deformarse.
- Mantener una temperatura intermedia dentro de la temperatura de uso continuo.
Solución propuesta
En primer lugar, se realizó una evaluación del estado de las cucharas existentes. Según nuestra experiencia, los materiales refractarios de alta calidad se pueden aislar con la solución microporosa WDS® sin comprometersu durabilidad. En la siguiente tabla de Soluciones y Resultados, se compara el rendimiento del revestimiento propuesto con el del revestimiento habitual utilizado por el cliente. Con los materiales microporosos WDS, es posible reducir la temperatura de la carcasa a 80°C - 100°C, con una pérdida de calor significativamente menor.
Soluciones y Resultados
Instalación del nuevo revestimiento de respaldo
Diseño, ingeniería, suministro y aplicación del sistema propuesto para un rendimiento óptimo
Impacto en nuestro cliente
Se realizó una revisión posterior del desempeño a través de termografías y análisis de datos de consumo real de energía.
- Caso 1: Cucharas de acero revestidas con ladrillos de seguridad y masa apisonable de cuarcita
- Caso 2: Cucharas de acero revestidas con WDS LambdaFlex Super Microporous y el agregado de placas SS 800
- Etapa de prueba 1: con termografía de cámara infrarroja
- Etapa de prueba 2: Descenso de la temperatura del metal desde el tapping hasta la colada para correlacionar el rendimiento de WDS LambdaFlex Super Microporous
La cuchara de acero aislada con WDS LambdaFlex Super Microporous se comparó con la cuchara sin aislación por 3 meses en diferentes plantas. Se redujo un promedio de 15°C a 20°C en el proceso de fusión en el horno de inducción, lo que equivale a un ahorro de 150 a 160 kWha por colada. En un día, se extraen al menos 12 coladas del horno de inducción. Además, el tiempo de retención aumenta, ya que la cuchara aislada con los micorporosos LambdaFlex de WDS permite una caída de temperatura de 1°C por minuto, en comparación con >2 °C por minuto para la cuchara con el revestimiento habitual.