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Caso de Estudio: Carbón Mezclado

Las carboneras en una planta de coque de acero en Estados Unidos fueron originalmente diseñadas para obtener un amplio patrón de flujo, con flujo másico en las tolvas de descarga y flujo central en la parte superior de la bandeja. (Los patrones amplios de flujo ocurren cuando el flujo másico en las tolvas de descarga es suficientemente significativo como para evitar un “agujero de rata” estable en la zona de flujo central.) Sin embargo, en vez de manipular carbón bituminoso, para el cual originalmente se diseñó la planta, los materiales empleados resultaron ser una mezcla de carbón bituminoso, carbón sub-bituminosos y petróleo. Las características de este flujo son diferentes al flujo del carbón bituminoso puro. En consecuencia, el patrón de flujo cambió.

Revestimientos TIVAR® 88-2 soluciona problemas de flujo de carbón en plantas de coque.

Aplicación:

Tolvas de carbón

Cantidad:

56 Tolvas de descarga

Revestimiento:

TIVAR® 88-2, 1/4” de espesor

Material a granel: 

Carbón bituminoso, mezcla de carbón sub-bituminoso

Substrato:

Acero Inoxidable

Problema:

Problemas de flujo, adherencia y taponamiento

Fecha de instalación:

1995

El Reto

Cuando las características de flujo cambiaron, la mezcla de carbón no fluía a lo largo de las paredes de las tolvas de acero inoxidable, lo que ocasionó severos problemas de flujo en las tolvas que suministran coque a los hornos. Se desarrollaron “hoyos de rata” en el interior de las salidas de descarga de las tolvas, ocasionando una reducción en la capacidad de almacenamiento de entre un 50 - 60 %.

Solución de Mitsubishi Chemical Advanced Materials

Ingenieros de la planta de coque contrataron los servicios de un consultor con experiencia en flujo de materiales a granel, quien propuso dos opciones. La primera opción consistía en modificar el diseño original de las tolvas, modificando la inclinación del ángulo de la pared de las tolvas de descarga de 67° a 70°, lo que habría significado realizar modificaciones estructurales importantes, o el cambio completo de las tolvas. La segunda opción consistía en revestir las tolvas existentes con un revestimiento de bajo coeficiente de fricción e instar cañones de aire. Basado en una comparación de costes entre las dos opciones y el tiempo de inactividad requerido para realizar las modificaciones estructurales, se tomó la decisión de realizar la opción del revestimiento de baja fricción. Mitsubishi Chemical Advanced Materials Engineering Plastic Products fue contratado para diseñar una solución para la instalación del revestimiento. El equipo de ingeniería del sistema Tivar® de Mitsubishi Chemical Advanced Materials Engineering Plastic Products recomendó la fabricación de un revestimiento sin costuras para la tolva y la cubierta de la placa del desviador fabricados en TIVAR® 88-2.

Utilizando esta solución expedita, el proceso de revestimiento y el diseño de una sola pieza sin costuras, eliminando elementos de fijación en el sentido de flujo, se incrementó significativamente el rendimiento global del sistema de revestimiento mediante la maximización de la integridad de la superficie del material TIVAR® 88-2. De los 56 revestimientos de TIVAR® 88-2 instalados en 1995, ninguno muestra signo alguno de desgaste. Aproximadamente 40,000 toneladas de carbón pasan a través de cada tolva revestida cada año y según el Gerente de Planta y de Ingeniería de Proyectos, la descarga del carbón es del 100 % y la capacidad completa de las tolvas está siendo ahora procesada. Aunque se compraron cañones de aire, nunca se instalaron y nunca han sido necesarios. El uso exitoso de estos revestimientos ha permitido a la planta eliminar un turno de operación por día, ahorrando varios cientos de miles de dólares cada año.

Importante: La mayoría de los plásticos se prenden y mantienen la llama bajo ciertas condiciones. Se recomienda tener precaución, ya que cualquier material puede ser expuesto a llama abierta o al calor que generan los equipos. Use las hojas de seguridad de los materiales para determinar  las temperaturas de autoignición y de punto de inflamación o consulte a Mitsubishi Chemical Advanced Materials Engineering Plastic Products. GARANTIA: Características y aplicaciones de los productos se muestran solo con fines informativos y no deben considerarse como recomendaciones para su uso o idoneidad para un propósito particular. TIVAR® y Sistema TIVAR® son marcas registradas de Mitsubishi Chemical Advanced Materials Engineering Plastic Products, Inc.

 

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