Recalentamiento del Aire Caliente: Una Tecnología Expansible para Disminuir el Consumo de Coque
Resumen
En 1984, Ferromanganèse de Paris-Outreau, Francia, implementó las antorchas de plasma de Aerospatiale en su alto horno. Las antorchas estaban situadas en los ensambles de la tobera para recalentar el aire caliente justo antes de que ingresara al horno. Se instalaron antorchas de plasma de 2MW para probar la validez del concepto y para crear campos de temperatura y velocidad experimentales. Con las antorchas en funcionamiento, aumentó la producción del alto horno, disminuyó el consumo de coque y mejoró la flexibilidad operacional. Para 1986, se instalaron ocho antorchas de 2MW con el objetivo de mejorar el funcionamiento del alto horno. La fiabilidad y la capacidad de mantenimiento de las antorchas demostró ser difícil y, como resultado, no se adoptó esta tecnología en otros altos hornos de escala comercial. Desde mediados de la década de 1980, Westinghouse Plasma Corporation ha mejorado la fiabilidad y la capacidad de mantenimiento de sus antorchas de plasma para uso industrial. Dado el aumento de consciencia sobre las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), los impuestos al carbono y el costo elevado del coque, Hatch evaluó los beneficios de recalentar el aire caliente con antorchas de plasma como un medio para incorporar la energía eléctrica a modo de fuente de combustible para el alto horno.
Se describirán el concepto y los beneficios de modernizar un mezclador de aire frío con antorchas de plasma para calentar el aire caliente. Se presentará un “mezclador caliente” que elevaría al máximo las temperaturas de aire caliente que normalmente se alcanzan durante el ciclo de caldeo de la estufa y eliminaría la necesidad de mezclar el aire frío. La instalación y el mantenimiento de las antorchas en el mezclador es simple si se compara con la instalación como parte de los ensambles de las toberas. El recalentamiento del aire caliente es expansible; los beneficios que brindan las antorchas de plasma de reducir el consumo del coque y las emisiones de gases de invernadero aumenta en proporción a la cantidad de antorchas instaladas. Se analizarán los efectos actuales y futuros de los impuestos al carbono y el intercambio de emisiones en el funcionamiento del alto horno. Se prepararon situaciones operacionales del alto horno con reglas prácticas; esto permitió explorar el efecto de recalentar el aire caliente en las emisiones de CO2 y el costo de producción de metal caliente.