Desarrollos avanzados de tecnología para mejorar la vida útil de placas de altos hornos

Resumen

Si se producen fallas prematuras en las placas de cobre, a menudo puede ser motivo para realizar una reparación intermedia de los altos hornos, con un gran costo para el propietario. Hay tres modos de fallas importantes: i) fisura en las conexiones de las tuberías soldadas, ii) fallas locales debido a la baja densidad de enfriamiento como resultado de un mal diseño del canal de enfriamiento, y iii) desgaste en la zona caliente como resultado de abrasión y erosión. Las fallas en estos mecanismos conducen a fugas de agua y, como consecuencia, la necesidad de cerrar los canales de enfriamiento. El aumento en la temperatura de las placas causado por las fallas en los canales de enfriamiento acelera la velocidad en que se producen los daños continuos. Si se aplica suficiente enfriamiento a una placa dañada afectada por canales de agua aislados, los operadores pueden extender la vida útil de estas placas de cobre, así como la del alto horno. El enfoque convencional para implementar este tipo de reparación es instalar enfriadores de placas o tipo cigarro. En este documento, se presenta una comparación del desempeño térmico de los enfriadores tipo cigarro con la recientemente desarrollada tecnología de enfriadores en barra. La comparación incluye las pruebas experimentales y el análisis de transferencia de calor conjugado (CHT, por sus siglas en inglés) que se realizaron mediante simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD, por sus siglas en inglés). La comparación muestra que, en condiciones típicas de interrupción del horno, una placa provista de enfriadores en barra limitará el aumento de temperatura a menos de la mitad que la de una placa equipada con un enfriador tipo cigarro.