Análisis de la distribución de suministro de aire para el mejoramiento del grado de sulfatación en un caldero tipo acuotubular - Tiburcio Calizaya, Jose Antonio Francisco (2019)
El propósito del siguiente trabajo es realizar el análisis y evaluación del desempeño operativo sobre la distribución de aire para sulfatación en un Caldero Tipo Acuotubular, el cual se encarga de recepcionar los gases provenientes del proceso de fusión de Tecnología Isasmelt y que reduce sus altas temperaturas mediante procesos de transferencia de calor por convección, para su posterior acondicionamiento en un precipitador electrostático. Proceso Isasmelt se encarga de realizar la fusión de concentrados de cobre mediante inyección de aire enriquecido al baño por medio El de una lanza con operación continua, y que va a producir escoria de descarte, mate y gases de proceso. Los gases producidos son mayores a los 1200°C y el cuál varía con respecto a la geometría de diseño del caldero; además se reporta la presencia de polvos de concentrado seco que es el material arrastrado debido a la presión por succión presente en el caldero. El Caldero Tipo Acuotubular está compuesto internamente por tubos con refrigeración de agua a temperatura y presiones altas, que cumplen la función de disminuir la temperatura de los gases que serán enviados hacia un precipitador electrostático. La temperatura de gas de salida en el caldero debe de ser menor a 370°C para evitar la deformación de las placas internas del precipitador. El método realizado en el presente trabajo es de carácter cuantitativo que realiza el estudio sobre las condiciones termodinámicas de los gases y polvos, los cuales en condiciones óptimas propician la formación de polvos de sulfatos que presentan como características su facilidad para su remoción, permitiendo mantener una adecuada eficiencia del caldero. Sin embargo, el incremento de temperaturas de gases de salida en el caldero es generado por medio de la formación de acreciones, los cuales son óxidos de cobre y hierro (magnetita), que se adhieren a las paredes de los tubos de enfriamiento y producen la pérdida de transferencia de calor por convección, y que genera la reducción de producción de fusión para mantener los parámetros requeridos. Según lo descrito se ha implementado un sistema adicional de líneas de aire al proceso en diferentes puntos del caldero, que han sido instaladas durante las paradas planeadas por mantenimiento de planta. El cálculo de medición de flujo y contenido de oxigeno remanente en los gases, se ha realizado según procedimiento de diferencial de presiones por método EPA1 y EPA2, en donde el volumen de aire adicional total que se ha incrementado al proceso es de 7656 m3/h al shaft 1-2-3. Se mantiene un seguimiento diario de las muestras de polvos producidos, así como su análisis químico mediante métodos colorímetros para la obtención de iones sulfatos. Asimismo, se realiza el monitoreo de temperatura y presión mediante instrumentos en línea localizados en el Horno Isasmelt y caldero. Las inspecciones de la formación de acreciones en las partes internas del caldero, se han realizado durante las paradas de planta por mantenimiento, debido a las altas temperaturas que mantienen los gases de fusión.