acería
Fig. 2.- Perfil de quemadores
Fig. 1.- Pantalla de estimación carbón
Perfil del oxi-quemador
Este perfil incorpora flexibilidad a los programas típicos de quemadores al permitir cambiar los modos de operación aprovechando que cuenta con más información acerca de las condiciones reales del horno, como por ejemplo, detección de la fase
de colada, condiciones de la escoria, entrada de energía y salidas
del sub-módulo de balance de carbón y oxígeno. En la tabla (fig.
2), si se alcanza alguno de los límites (celdas azules), el programa
avanzará al siguiente paso. Además de los indicadores de energía
eléctrica como kWh/ton y MWh, esta tabla incorpora otros indicadores importantes como la estabilidad de arco y PPMDiff. La
estabilidad puede usarse para ciertos objetivos como garantizar
un uso seguro de los modos de lanza, con el objeto de proteger
el panel, así como de modificar los flujos de inyección de carbón
para mejorar el espumado de escoria. PPMDiff es, básicamente,
la diferencia entre el nivel objetivo de oxígeno en ppm y la estimación de este valor; dependiendo de esta diferencia, los flujos
de oxígeno y de carbón pueden modificarse para finalizar la colada con la cantidad correcta de carbón.
Balance de energía
Este sub-módulo proporciona un balance de las entradas y salidas de energía que ayuda a visualizar su distribución y a dónde se va la energía cuando se produce un cambio en el perfil
de quemadores. Se consideran entradas la energía eléctrica
de los quemadores, y la energía proveniente de las reacciones
de oxidación, conforme al balance carbón-oxígeno, que también resulta útil para estimar el contenido de FeO en la escoria. Por otra parte, las salidas de energía incluyen la formación
de escoria, las pérdidas de energía por los paneles enfriados y
los gases de salida y la energía usada para fundir el metal. Este
sub-módulo estima la temperatura del baño y ayuda a medir la
eficiencia del uso de energía química cuando se modifican las
prácticas operativas, así como el balance carbón-oxígeno. Cada
vez que se dispone de una muestra de temperatura el modelo
ajusta sus parámetros para mejorar las estimaciones. El sistema
también guarda un historial de la distribución de las entradas
y salidas de energía a fin de compararlas a través del tiempo.
Análisis de la escoria
Este módulo se basa en el análisis químico de la escoria y recomienda la cantidad de fundentes que deben agregarse al horno
para alcanzar el nivel de saturación óptimo de MgO para mejorar
el espumado de escoria, la estabilidad del arco y la protección
al refractario. El sistema genera gráficos de los datos históricos,
lo que permite a los usuarios decidir la mejor basicidad objetivo
de la escoria. Estas estimaciones son fundamentales para lograr
una operación de alto performance, minimizando el contenido
de FeO y la energía requerida para crear la escoria.
Fig. 3.- Balance de energía
Integración del sistema
Desde el PLC y otros dispositivos, el sistema lee todos los datos relacionados con la operación del horno y los usa para alimentar los modelos. Si alguna información no está disponible
se usa una combinación de valores típicos y algoritmos de lógica difusa en lugar de los datos faltantes; por ejemplo, si no
se dispone de la energía perdida por los gases de salida y los
paneles enfriados, o si esta información no es confiable, estimamos las pérdidas en función de las demoras y del tiempo de
horno conectado. Todos los módulos están correlacionados entre
sí, lo que permite un control integral de la energía química. La
siguiente figura presenta una imagen general de esta integración.
9 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO