3 Tec HHAA_Carga [Modo de compatibilidad]

3 Tec HHAA_Carga [Modo de compatibilidad]

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En 1735 el inglés Abraham Darby consiguió, por primera vez en la historia de la
siderurgia, fabricar arrabio empleando coque mineral como combustible exclusivo. Hasta
aquella fecha se había empleado carbón vegetal para tal fin, lo cual limitaba el tamaño
de los hornos debido a la débil resistencia mecánica del combustible, que no era capaz
de soportar columnas de carga elevadas. A principios del siglo XVIII, la carga de los
hornos se realizaba mediante carretillas manuales a través de un tragante abierto.
La carga del horno alto tiene lugar en capas alternas de minerales y coque. Esto hace
que el sistema de carga deba preparar y descargar LOTES alternos de ambos materiales
(en vez de trabajar en continuo). Estos lotes o “cargas” deben tener el peso adecuado
con un nivel de precisión suficiente, ya que de ello depende la estabilidad térmica del
proceso. Además, en el caso de las cargas metálicas, cada lote debe respetar
escrupulosamente la receta de sínter, pellets, minerales y fundentes programada por los
operadores. La preparación de materiales en la instalación de tolvas debe estar
correctamente sincronizada con el equipo de carga, para minimizar los tiempos muertos
y evitar derrames de material por desbordamiento. Por último, la descarga al interior del
horno debe tener lugar de un modo controlado, de forma que sea posible adecuar la
distribución de los materiales a las necesidades de los operadores. Todo lo anterior
requiere un nivel elevado de automatización en el sistema.
El transporte de la carga desde el edificio de tolvas hasta el tragante puede tener lugar
mediante skips o mediante cinta. La elección de uno u otro método se hace teniendo en
cuenta el tamaño y productividad del horno, y el espacio disponible. El ángulo de la cinta
debe tener en cuenta las características de rodadura de los pellets, para evitar el
retroceso de los mismos.
Habitualmente consta de tres líneas de tolvas: cok, sínter y otros (pellets, gruesos,
fundentes, etc), si bien la distribución en cada caso depende del tipo mayoritario de
materias primas. Cada una de estas líneas suele estar dividida en dos secciones
simétricas, en torno al punto de descarga (no representadas en la figura). Cada una de
las secciones cuenta con una cinta o con un carro que transporta los materiales hasta el
punto de descarga. Además, el sistema debe contar con cintas de evacuación de los
finos generados por el cribado a pie de horno.
Cada tolva cuenta con un tolvín extractor. Las cribas pueden estar asociadas a cada tolva
individual, o bien a las cintas que recojen la descarga de una sección completa (como en
el esquema simplificado). Habitualmente los tolvines pesadores están al final de las
cintas de descarga en el caso de secciones que albergan materiales iguales. Cuando no
es así, deben estar situados bajo cada una de las tolvas (ver parte derecha del esquema).
En los hornos del siglo XVIII y principios del XIX los tragantes estaban abiertos, de modo
que el gas escapaba libremente a la atmósfera.
En 1850 se concibió un sistema dotado de una campana que mantenía el tragante con
cierre estanco y almacenaba la carga en una tolva en su parte superior. Una vez que el
lote de material estaba preparado, la apertura de la campana permitía verterlo al
interior del horno. Con este sistema, el gas sólo escapaba libremente durante la apertura
de la campana. Ello obligaba, naturalmente, a equipar el horno con salidas para el
aprovechamiento del gas, las cuales no habían sido necesarias hasta la fecha. Y también
dificultaba el soplado del horno, al variar la presión dependiendo que la campana
estuviera abierta o cerrada.
La siguiente evolución consistió en la instalación de una segunda campana (+ tolva)
encima de la primera. Esta campana superior podía ser más pequeña que la primera, de
forma que hiciera varias descargas hasta llenar la capacidad de la campana inferior. Al
ser más pequeña, resultaba más fácil garantizar su cierre estanco.
Sobre la campana pequeña se instalaron sistemas de reparto de la carga (revolving
chute) y un cierre con válvula de gas, para asegurar la estanqueidad del sistema durante
los instantes en que abriera la campana pequeña para descargar sobre la grande. Este
elemento permitía prescindir completamente del cierre estanco de la campana grande.
Una desventaja del sistema de campanas es que, por si solo, no permite regular la
distribución de la carga en el interior del horno. Por eso es necesario contar con una
corona de choque regulable. Existen varios sistemas mecánicos que permiten ajustar el
diámetro del tragante y el ángulo de la superficie deflectora de la carga. La distribución
en todos estos casos tiene simetría circunferencial, y las posibilidades son limitadas,
especialmente a medida que crece el tamaño del trangante.
Patente de Paul Wurth el 31 de Julio de 1969. Pruebas industriales durante la primavera
de 1971. Primer empleo industrial en BF#4 de ATH-Hamborn Germany el 9 de Enero
de 1972.
OBJETIVOS DEL SISTEMA:
+ permitir el trabajo con valores elevados de presión en el tragante
(contrapresión)
+ más flexibilidad en la capacidad de distribución de la carga
+ más facilidad de mantenimiento
ELEMENTOS:
+ tolva receptora móvil
+ uno/dos/tres tolvines con válvulas superiores e inferiores estancas, y una
válvula inferior de control de flujo del material
+ un cono de caída del material
+ una canaleta giratoria
+ un cárter capaz de rotar y modificar la inclinación de la canaleta
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