Caso de Estudio: Carbon Mezclado
Las tolvas para el manejo de coque utilizadas en las plantas de acero en los Estados Unidos, fueron originalmente diseñadas para obtener un patrón de flujo expandido, con un flujo masico ocurriendo en las tolvas de descarga y un flujo de embudo ocurriendo en la parte superior de la tolva. (Un patrón de flujo expandido resulta cuando el flujo masico en la parte superior de las tolvas de descarga es lo suficientemente importante para evitar la formación de un hoyo de rata en la sección de flujo de embudo de la tolva) Sin embargo, en lugar de manejar carbón bituminoso – para el cual fueron diseñadas las tolvas originales – las plantas cambiaron a una mezcla de carbón compuesto de carbón bituminoso, carbón sub-bituminoso y aditivos de petróleo. Las características de flujo de estas mezclas de carbón fueron diferentes a las del carbón bituminoso puro, por lo que se cambio totalmente el patrón de flujo en las tolvas.
REVESTIMIENTOS DE TIVAR® 88-2 PARA SOLUCIONAR PROBLEMAS DE FLUJO DE COQUE EN LAS TOLVAS DE LAS PLANTAS DE PRODUCCION DE ACERO
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El reto
Cuando las características de flujo cambiaron, no había flujo a lo largo de las paredes de acero inoxidable de las tolvas, lo que ocasiono 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 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 y la instalación de cañones de aire. Basado en una comparación de costos entre las dos opciones y el tiempo de inactividad requerido para realizar las modificaciones estructurales, se tomo la decisión de realizar la opción del revestimiento de baja fricción. Mitsubishi Chemical Advanced Materials Engineering Plastic Products fue contratado para diseñar una solución de 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 - la eliminación de elementos de fijación en el sentido de flujo – el incremento significativo del 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, no se muestra ningún signo 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 esta 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 encienden y mantienen la llama bajo ciertas condiciones. Se recomienda tener precaución, ya que cualquier material puede ser expuesto a flama abierta o al calor que generan los equipos. Use las hojas de seguridad de los materiales para determinar las temperaturas de auto-ignición 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 SistemaTIVAR® son marcas registradas de Mitsubishi Chemical Advanced Materials Engineering Plastic Products, Inc.
