Índice de Pegaduras (Stickness índex)
Control de Costras, Anillos y Hombre de Nieve en horno
El “Stickiness índex” o índices de pegaduras, es una metodología de control que permite monitorear y predecir el encostramiento excesivo, riesgos de muñecos de nieve, formación de anillos en el horno y pegaduras en las paredes del enfriador, como también la formación de Clinker pulverulentos.
Se basa en los trabajos de investigación de FLSmidth, referente a la modalización y quemabilidad del crudo.
Objetivos Generales.
Predecir el encostramiento excesivo y formación de anillos dentro del horno. Previene la formación de hombre de nieve, pegaduras en paredes del enfriador. Controla la formación de Clinker pulverulento.
Objetivos Específicos.
- El indicador debe estar por encima de 10.
- Se determina a partir de la quimica del clinker.
- Cuanto menor sea el índice, mayor será la posibilidad de formar anillos o pegaduras, de ahi la importancia de quemar de forma moderada.
- Cuanto más alto sea el índice, menor será el riesgo, pero no imposible.
Fórmula:
Donde:
0.31(LSF – 100) + 2.18(SR – 1.8), Cal libre relativa
MA, Módulo de aluminio
MS, Módulo de Sílice
LSF, Saturación de Cal
Liq 1340, Fase líquida a 1340 oC
Liq 1450, Fase líquida a 1450 oC
Si la cal libre relativa f (CaO) < 0.1 y Liq 1340 > 21, entonces S Índex = 0
(es recomendable evitar valores negativos).
Líquido a 1340 oC
- La cantidad apropiada, resulta imprescindible para iniciar la nodulaciónón del Clinker.
- De no ser correcta, se producirá clinker muy fino, la reacción del operador será quemar más fuerte, incrementando la pegadura del polvo.
- La nodulación eficiente se da en el rango de temperatura de 1330 oC a 1340 oC.
- El mayor encostramiento está relacionado con la cantidad de líquido a 1340 oC.
C3S
- Alto C3S, mayor temperatura en la zona de sinterización, producirá alita sinterizada (calnibalismo) y crecimiento excesivo de C3S.
- FLSmidth opina que mientras los cristales permanecen finos (20 a 30 micras), habrá una buena nodulización, pero cuando el tamaño de nodulización es demasiado grande, se producirá un clinker polvoso, a pesar de la cantidad de líquido presente.
- Una zona de quema larga más temperatura alta, promueve el crecimiento excesivo de alita y Clinker polvoso, además de un encostramiento de tipo pómez.
Clinker Polvoso
- La mayoría de los operadores están entrenados para pensar que esto significa que la carga está avanzando fria (está empujando).
- A menudo esto es cierto, suponiendo que no hay cambio en la química.
- El operador reacciona colocando más combustible.
- El tamaño excesivo de la alita, normalmente se relaciona con Clinker polvoso, y si ponemos más calor.
- Hacemos un anillo / hombre de nieve.
- Cuando la química cambia el operador está expuesto a actuar de forma equivocada
Módulo de Aluminio
- La cantidad apropiada promueve el mayor contenido de líquido por encima de 1350 oC y una mayor nodulación (a altas temperaturas).
- Entre 1300 oC - 1340 oC, un MA = 1.6 es considerado ideal (Criterio de FLSmidth, a pesar de que es más favorable a 1.5). ¿Porqué?
- Afecta la tasa de formación de alita a esta temperatura.
- Por lo tanto, influye en la nodulización.
- MA demasiado alto o demasiado bajo no promueve la nodulación.
Cal Libre Relativa
Suponiendo contenidos de cuarzo, calcita y tamaños de arcilla constante, predice la cantidad de cal libre a 1400 oC.
En otros términos, cuanto mayor sea su valor, se requerirá una quema más fuerte.
K2SO4
K2SO4 = 1.85 x K2O
- Cuanto más alto sea el valor más fácil será la quemabilidad o combinabilidad.
- Los niveles de álcalis y la configuración del quemador son factores claves.
Líquido a 1450 oC
- Está relacionado con la estabilidad de la costra y adherencia al refractario.
- Óptimo de fase líquida a 1450 oC = 25%.
- Si > 30% encostramiento excesivo, baja porosidad del Clinker, mayor energía de molienda. Resistencias a un día menores.
Implementación y Control
Construya una tabla excel que le muestre los resultados del indicador.
Cada vez incumpla hay que hacer un plan de acción. El operador debe ir monitoreando durante la operación, no se salga de control.
S – Índex
Valor > 10 (target)
10-12 puede ser de riesgo.
Coating Index
C3A + C4AF + 0.2*C2S + 2*Fe2O3
Valor entre 28 and 30
Consideraciones:
La metodología la puedes aplicar inmediatamente, solo tienes que tomar tu base de datos de química de clinker y aplicar la fórmula, con base a los resultados empezar a tomar ajustes en tu proceso.
técnico de control de procesos en Cementos Bío Bío SA
4 añosMuy interesante su publicación, como puedo obtener más información de ese tipo? Gracias, saludos
Gerente de Mantenimiento
4 añosAmigo Dairo muy buena publicacion. Felicidades gracias por compartir.
Consultor para la industria del cemento, experto en la química del cemento, desarrollo de nuevos productos bajos en emisiones de CO2, uso de materiales alternativos y mejoras a los procesos de fabricación
4 añosMuy interesante la información, aplicable en la química tradicional para fabricar clinker sin embargo deja de lado el impacto de los componentes que se aportan con los nuevos combustibles y los parámetros que se deben vigilar para su control, como ejemplo el SO3 del coque de alto contenido de Azufre y el cloruro en los combustibles alternos que forman ciclos internos que llevan a los bloqueos y formación de anillos a la entrada del horno
Consultor independiente: Novedosa Metodología de entrenamiento, incremento de la reactividad del clínker y de la producción mensual, reducción de consumo calórico y de costos.
4 añosExcelente, Dairo, muy práctico. Creo que lo del MA=1,6 se debe a que el eutectico para el sistema: CaO-Si2O-Al2O3-Fe2O3-MgO, se forma a 1301°C para un móculo de alúmina de 1,63 y la idea es formar la fase líquida a menor temperatura, para que la zona de nodulación sea más larga y el clínker nodule mejor.