EVALUACIÓN SISTEMA DE FILTRADO HORNO DE FUNDICIÓN

EVALUACIÓN

SISTEMA DE FILTRACIÓN DE HUMOS CON COLECTOR DE POLVOS DE MAGAS FILTRANTES

HORNOS ROTATIVOS FUNDICIÓN O REDUCCIÓN DE PLOMO SECUNDARIO

(Presentación 2)

DESCRIPCIÓN DE EVALUACIÓN REALIZADA

Iniciamos la evaluación del sistema completo, incluyendo todoslos elementos que en nuestro análisis pueden tener relación conlos problemas indicados por el cliente

1- Evaluación proceso de fundido o reducción

2- Evaluación sistema de captación y transporte

3- Evaluación equipo filtrante(incluye el extractor)

ConceptoConcepto másmás importanteimportante queque llevalleva alal éxitoéxitoRealizaciónRealización dede análisisanálisis integralintegral

EVALUACIÓN PROCESO DE FUNDIDO O REDUCCIÓN

Elementos evaluados

•Materiales introducidos al horno para fundirlos y/o reducirlos a plomo elemental

•Temperaturas de fundido

•Velocidad de rotación de horno

•Sistema de combustión•Alimentación de combustible•Atomización de combustible•combustible


Materiales introducidos al horno

Clasificamos los materiales en dos grandes grupos a saber:

Materiales para proceso de fundido-Piezas de plomo sólido-Bornes de baterías, rejillas, puentes de plomo utilizados en la carga de baterías.

Materiales para proceso de reducción -Oxido de plomo-Sobres plásticos conteniendo oxido de plomo-Materiales varios conteniendo oxido de plomo (sacos, bolsas)-Residuos de proceso de afinado de plomo-Escorias de hornos rica en plomo-Viruta de hierro, antracita-Sosa caustica-carbón


Temperaturas de procesos

Temperaturas proceso de fundido-Rango : 350 a 450 grados centígrados (en varias etapas del proceso)

Temperaturas proceso de reducción -Rango : 950 a 1260 centígrados (en varias etapas del proceso)

Estos rangos se establecieron evaluando 3 ciclos completos de producción de cada proceso, estableciendo etapas claramente identificadas de los procesos

1- Carga de materiales en el horno2- Calentamiento de la carga y proceso de fundido o reducción3- Obtención de plomo fundido y de la escoria (descarga del horno)


Velocidad de rotación del horno

Se encontró velocidad de rotación fija, sin posibilidad de disminuir o aumentar según la etapa del proceso de fundido.etapa del proceso de fundido.

Normalmente en el inicio delproceso se requiere unavelocidad muy baja paradisminuir la generación departiculado dentro del horno, amedida el material se funde seva aumentando la velocidad derotación.

Material escapando por la boca de alimentación


Sistema de combustión

Tipo de combustible

Alimentación de combustibleY válvula de regulación de cantidadde combustible

Alimentación de aire para quemador

Tipo de combustibleEl combustible más utilizado es aceite quemado procedente de diferentes usos(maquinaria industrial, vehículos, buses, etc.), teniendo diferentes viscosidades ycon alto grado de contaminación (lodos, agua, etc.). Se almacena en tanques enla parte exterior de planta (15,000 -20,000 galones de capacidad)Se alimentan a los hornos por bombas de engranajes, pasando por filtros ycalentadores para disminuir la viscosidad y acondicionarlo para una buenaatomizaciónCuando escasea el aceite usado se utiliza aceite #6

Sistema de atomizaciónUtiliza aire a baja presión para atomizado del combustible; el aire es alimentadopor un inyector de aire centrifugo situado cerca del horno


El quemador presenta en su interior rastros de combustible, la boquilla está muy gastada y el orificio de salida central esta deformado.

La tapa del quemador no queda centrada en la boca del horno y hay indicios de rebote de llama.Se encontraron barias fugas de hay indicios de rebote de llama.Se encontraron barias fugas de aire en el ducto que lo lleva al quemador

Hay una variación en la presión de alimentación de las bombas que alimentan el combustible

SISTEMA DE CAPTACIÓN, TRANSPORTE Y FILTRACIÓN

El sistema de captación, transporte y filtrado esta formado por los siguientes elementos, a saber:-Campana de captación-Tanque de choque (cámara de captación por gravedad)-3 separadores ciclónicos (ciclones)-Filtro colector-Extractor y chimeneaNOTA: el sistema instalado tiene aproximadamente 15 años de uso, tiene gran deterioro en sus partes; fue diseñado e instalado para filtrar los humos que se generaban en el horno cuando se realizaba el filtrar los humos que se generaban en el horno cuando se realizaba el proceso de fundido de plomo sólido pero posteriormente la empresa utilizó el horno para el proceso de reducción para obtener plomo elemental, proceso que produce mucho mas particulado que el proceso puramente de fundido.

EVALUACIÓN SISTEMA DE CAPTACIÓN Y TRANSPORTE

El sistema de captación y transporte esta compuesto por los siguientes elementos a saber

Tanque de choque (cámara de asentamiento por gravedad)

Batería de ciclones

Ductos de transporte de gases

Campanas de captación (hood)


Tanque de choque

Funciones principales :1- Captación de partículas de gran tamaño.Presenta en su interior un separador vertical (roto) que tiene como fin ayudar a captar el particulado de mayor tamaño( 200 micrones o mas ).

2- Reducir temperatura y presión de los gases.2- Reducir temperatura y presión de los gases.El tanque está recubierto con ladrillo refractario.Los gases saliendo del horno tienen una temperatura de 250 centígrados en el proceso de fundido y de 900 centígrados en el proceso de reducido (estas temperaturas tienen un rango dependiendo de la etapa del proceso).

El tanque es evacuado semanalmente, mostrando mayor cantidad de material recolectado cuando se realiza el proceso de reducción.

Velocidad de los gases dentro del tanque: entre 271- 539 pies/minuto, teniendo un área transversal el tanque de 18.5 pies² esta variación se relaciona directamente al volumen de gases saliendo del horno


Campana de captación (hood)

Funciones principales :1- Captación de humos fugitivo.Estos humos (gases con partículas) se escapan del cuerpo del horno por la compuerta del frente, por la parte trasera del horno y cuando se hace el chorreado (procedimiento con el cual se extrae la (procedimiento con el cual se extrae la escoria y el plomo en estado líquido del interior del horno)

La campana tiene aproximadamente 95 pies² de área de captación sobre el horno, en las pruebas de funcionamiento se pudo observar que mantiene la succión del los humos pero llega un momento que la pierde y comienzan estos a escaparse por los lados de la campana, especialmente cuando se chorrea

Humos escapando de la campana por los lados


Ductos y ciclones Ductos presentan curvas a 90 grados y formadas por dos o tres piezas

En los ductos existen compuertas para limpieza, selladas con barro, tienen un diseño inadecuado.Gran cantidad de entradas de aire por roturas en ductos y en ciclones

EVALUACIÓN COLECTOR DE POLVOS, EXTRACTOR Y CHIMENEA

Colector con alto deterioro en cuerpo, presenta dos entradas en tolva, de diámetro no adecuado para el volumen de gases a filtrar. Colector con 14 líneas de filtros, cada línea con 11 filtros de 5”de diámetro por 8 pies de largo.Sistema de limpieza pul-jet, válvulas de ¾” diámetro con señal piloto de aire comprimido para apertura

Sistema de limpieza pulse-jet con daños en control electrónico de disparo, electroválvulas, y tubos de disparo. Se encontró aceite en el sistema, proveniente del compresor de aire comprimido


Interior de colector presenta plenum (lamina espejo) con roturas, oxidada y rastros de condensación de condensación de vapor de agua

Filtros tipo manga completamente tapados, presentan una capa de material pegado, el cual al tacto semeja un betún aceitoso.


Colector, extractor y chimenea

Salidas de gases filtrados (lado limpio) hacia extractor

Extractor de 30 hp, 1765 rpm, centrifugo, turbina radial unida en la parte superior por un anillo, PS máxima 15 pulgadas de agua A la salida del extractor se tiene instalado un dámper para la regulación del volumen de gases a filtrar.


chimenea de 53 pies de altura, con ducto alimentador de los gases filtrados llegando en ángulo de aproximadamente 60 grados, entrando a una altura de 7 pies de la base de la chimenea.La base esta totalmente picada y oxidada.

DATOS OBTENIDOS EN EVALUACIÓN DEL SISTEMA EN FUNCIONAMIENTO NORMAL, FILTROS CON BETUN

1- La campana de captación sobre el horno, capta los humos fugitivos adecuadamente en el periodo inicial del ciclo de producción tanto en el proceso de fundido como de reducido; sin embargo al final del ciclo especialmente cuando está el proceso de correado su captación disminuye y parte de estos se escapa por los lados de la campana.

2- Las mediciones de la temperatura de los gases a la entrada al colector mostraron una variación que presentamos a continuación:FundidoTurno de día (100 -130 centígrados) FundidoTurno de día (100 -130 centígrados) Turno de noche (90 – 100 centígrados)Oxido reducciónPara lograr estos valores es necesario abrir una compuerta manualmente que esta instalada en el ducto de entrada al colector, permitiendo entrar aire fresco para que se mezcle con los gases calientes, reduciendo su temperatura a valores adecuados para los filtros instalados.

Turno de día (120 – 130 centígrados) Turno de noche (80 – 90 grados), estos valores se midieron en los tres ciclos de prueba, la razón es que no cerraban la compuerta que abren en el día.

RESUMEN DE DATOS OBTENIDOS EN EVALUACIÓN DEL SISTEMA EN FUNCIONAMIENTO NORMAL FILTROS CON BETUN

Nota 1. Para verlos puntos de las mediciones utilizar diagrama de lamina 9Nota 2. para estos datos se evaluó el proceso oxido reducción por ser este el más utilizado en el horno y es el que presenta las condiciones más críticas para el proceso.

3- Flujos de gases en el sistema, velocidad en ductos y Presiones estáticas Proceso de oxido reducción

Punto Descripción PSPulg H₂O)

Flujo (pie³/m)

Velocidad(pies/m)

comentarioPulg H₂O) (pie³/m) (pies/m)

a Entrada

extractor

12.80 3,720 1,791 La presión máxima desarrollada por el extractor es aproximadamente 15 “H₂O cuando se cierra la entrada de aire a este. Indica filtros tapados

b Entrada

colector

3.10 2,616 1,266 Esta diferencia de flujos muestra que en el colector existen entradas de aire y de esa manera se reduce el flujo en el ducto principal (cuerpo roto, compuertas sin hacer sello)

c Salida ciclón 2 1.30 2,616 1,266 La diferencia de flujo entre c y d muestran que hay entradas de aire entre la salida del

ciclón 2 y la entrada del ciclón 1

d Entrd. ciclón 1 0.1 500 242 La presión de succión de l ciclón 1 hacia el tanque de choque y a la salida del horno es

mínima (valor normal 0.50 “H₂O)

RESUMEN DE DATOS OBTENIDOS EN EVALUACIÓN DEL SISTEMA EN FUNCIONAMIENTO NORMAL, FILTROS NUEVOS

Nota 1. Para verlos puntos de las mediciones utilizar diagrama de lamina 9Nota 2. para estos datos se evaluó el proceso oxido reducción por ser este el más utilizado en el horno y es el que presenta las condiciones más críticas para el proceso.

4- Flujos de gases en el sistema, velocidad en ductos y PS Proceso de oxido reducción

Punto Descripción PSPulg H₂O)

Flujo (pie³/m)

Velocidad(pies/m)

comentarioPulg H₂O) (pie³/m) (pies/m)

a Entrada

extractor

12.00 6,409 3,102 Se observa aumento significativo en el flujo pasando por el colector

b Entrada

colector

9.50 5,233 2,533 Esta diferencia de flujos muestra que en el colector existen entradas de aire y de esa manera se reduce el flujo en el ducto principal (cuerpo roto, compuertas sin hacer sello)

c Salida ciclón 2 6.20 5,233 2,533 La diferencia de flujo entre c y d muestran que hay entradas de aire entre la salida del

ciclón 2 y la entrada del ciclón 1

d Entrd. ciclón 1 0.40 3,700 1,791 La presión de succión de l ciclón 1 hacia el tanque de choque y a la salida del horno es

mínima (valor normal 0.50 “H₂O)

En la presentación 3 incluiremos las conclusiones formuladas con los datos obtenidos por la evaluación visual y las mediciones, así como las soluciones implementadas. como las soluciones implementadas.

hasta la próxima

www.taconsult.org

[email protected].(503) 2130-2621Skype: ctomasinor

EVALUACIÓN SISTEMA DE FILTRADO HORNO DE FUNDICIÓN

Technology

Transcript of EVALUACIÓN SISTEMA DE FILTRADO HORNO DE FUNDICIÓN