Instrumentación para la industria siderúrgica

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Siderurgia integrada

El acero es uno de los materiales más importantes para casi todos los sectores de la ingeniería civil, desde la maquinaria hasta la mecánica de precisión. Debido a las duras condiciones del proceso y a la enorme demanda de materias primas y energía, la optimización de los procesos de producción ocupa una prioridad primordial. La calidad del producto y la reproducibilidad de los lotes son de máxima importancia, ya que constituyen factores clave para la reducción de costes del proceso. Los procesos de producción de hierro y acero requieren una tecnología de medición sólida, capaz de detectar fallos de forma fiable con la debida atención a la eficiencia del proceso.

Cuando se trata de las soluciones óptimas para sus procesos de producción, puede confiar en la tecnología de medición de WIKA.

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Plantas de sinterización

Productividad y eficiencia
Durante la sinterización, se procesa una mezcla de minerales finos, coque, materiales de proceso reciclados y otros agregados, a través de la fusión, para su tratamiento posterior en un alto horno, con el fin de asegurar la permeabilidad del gas para los gases reductores.

Factores cruciales en este proceso son el control de la campana de sinterización y del quemador, así como la temperatura en el horno. La parada de un horno puede provocar una interrupción completa del proceso y las fluctuaciones de temperatura afectan la calidad del producto.

WIKA dispone de una amplia gama de instrumentos de medición de alto rendimiento que se adaptan a las tareas de medición de las plantas de sinterización.

Plantas de coque

Rentabilidad y calidad
En una planta de coque se convierte el carbón en coque calentando los lotes de carbón en ausencia de aire a una temperatura de 1.000 a 1.300 °C durante 16 a 30 horas. El coque como agente reductor tiene una gran influencia en la eficiencia del proceso y en la calidad del producto final.

Importante: La calidad del coque depende de la mezcla de diferentes tipos de carbón.

Para optimizar las  condiciones de proceso en las plantas de coque, se debe controlar la presión y la temperatura de cada  horno. Las células de carga de alta precisión aseguran una mezcla controlada de los diversos tipos de carbón para realizar la composición deseada. Nuestros instrumentos de medición se adaptan exactamente a los requisitos y garantizan un procesamiento eficaz de las grandes cantidades de materias primas.

Plantas de pellets

Productividad y eficiencia
Los pellets son pequeñas bolas de hierro que se utilizan en la producción de acero. Se fabrican con tecnologías que utilizan el polvo generado durante la extracción del mineral. El proceso de granulación combina la mezcla de la materia prima y un tratamiento térmico que quema los pellets de color verde blandos en bolas de consistencia dura. La materia prima se enrolla en una bola y luego se cuece en un horno o en una rejilla móvil para sinterizar las partículas en una bola dura.

WIKA ofrece instrumentos de proceso y de alta calidad y de larga vida útil para la producción de pellets de máxima calidad.

Alto horno

Elevada fiabilidad para asegurar la disponibilidad
Durante el proceso en un alto horno, el sinterizado o pellets, el mineral, el coque y cal, sirven para adherir las sustancias minerales no deseados en la escoria y para bajar la temperatura de fusión del hierro. Se alimentan desde la parte superior del horno, mientras se sopla el aire comprimido caliente de las boquillas de la parte inferior. También se pueden inyectar agentes reductores auxiliares o combustibles -como carbón, gasoil, gas natural u otras fuentes- desde el fondo del horno.

El control de la presión y la temperatura del combustible, así como el control de la presión del gas de alto horno, son de máxima importancia para proporcionar datos normalizados de consumo y del funcionamiento del proceso.

Un control eficaz de la temperatura permite la detección precoz de fallos del sistema. Los termopares WIKA ofrecen una medición de temperatura rápida y fiable. Otro reto en el funcionamiento de los altos hornos consiste en la monitorización de los medios de refrigeración.

Plantas de reducción directa

Seguridad del proceso
El hierro de reducción directa (DRI = Direct Reduced Iron), una forma alternativa de producir hierro, se ha desarrollado para superar las dificultades de los altos hornos convencionales. DRI se implementa con éxito en varias partes del mundo utilizando tecnología de gas natural o carbón. El proceso DRI es muy eficiente y ofrece obtener más eficiencia energética si se transfiere el material caliente inmediatamente a una operación de fusión EAF (EAF = horno de arco eléctrico). De esta manera, el calor del proceso de reducción directa de hierro reduce el coste de fundir el DRI en el EAF, reduciendo significativamente los costes energéticos.

El hidrógeno representa un reto especial en el proceso de DRI. WIKA ofrece sensores especiales de presión y temperatura para aplicaciones de hidrógeno para asegurar el buen funcionamiento del proceso DRI.

Horno de oxígeno básico

Garantizar la calidad del acero
El arrabio obtenido en el alto horno se utiliza en forma líquida en las acerías y se convierte en los convertidores en acero bruto. Aquí, el carbono contenido en el arrabio se quema soplando oxígeno puro. Una tendencia importante en la metalurgia es la mejora de las calidades de acero mejorando la flexibilidad de las plantas siderúrgicas y optimizando la logística. En los convertidores de acero, los elementos interferentes contenidos en el arrabio, como el carbono, el silicio, el azufre y el fósforo, se eliminan en el horno de oxígeno básico (BOF) mediante el soplado de oxígeno. En este proceso se generan en el convertidor temperaturas de hasta 1.700 °C.

La refrigeración eficiente y segura del sistema de convertidores es indispensable. Para ello se utilizan elementos primarios de caudal de WIKA en combinación con transmisores de presión diferencial para registrar  las temperaturas de entrada y salida mediante sensores de temperatura.

Horno de arco eléctrico

Eficiencia energética y de materias primas
Los aceros de desecho se recuperan en el horno de arco eléctrico.

Después de cargar el horno, el proceso de fusión comienza con la ignición del arco. Utilizando lanzas y/o sistemas de quemadores e inyectores en la pared del horno, se produce la introducción del oxígeno y de las mezclas de combustible/gas para acelerar la fusión y reducir el consumo de energía eléctrica.

A través de la monitorización de los valores de presión, temperatura y caudal del combustible, se proporcionan datos normalizados de consumo y funcionamiento para los controles de proceso. Los instrumentos de medición de caudal y los sensores de presión y temperatura de WIKA realizan esta tarea de control de forma fiable y precisa.

Hornos cuchara

Mejora del grado de pureza
Los hornos de cuchara se utilizan en la metalurgia secundaria para el tratamiento del acero líquido. La masa fundida se desulfuriza y se ajusta para producir la calidad de acero deseado por el cliente.

La cubierta del horno de cuchara suele estar revestida con materiales refractarios y refrigerada por agua. Para garantizar el funcionamiento óptimo del horno de cuchara se refrigeran también el conducto de escape, los brazos de electrodos y el cableado. Para ello, la presión adecuada de agua y la temperatura correcta de entrada de agua son cruciales.

Gracias a su robusta tecnología de medición, nuestros termorresistencias y sensores de presión son óptimos para controlar el agua de refrigeración. Sus dimensiones compactas permiten una instalación rápida y sencilla.

Planta de colada continúa

Cumple con las máximas exigencias
En el proceso de colada continua, el acero líquido fluye desde la cuchara a través del distribuidor hacia los moldes. La cuchara de acero está colgada en una torre giratoria que puede suspender dos cucharas. En la operación de fundición, se utilizan métodos de control térmico y de presión para detectar fugas de acero líquido.

Para prevenir fugas o roturas, es esencial medir el perfil de temperatura en el molde de fundición para detectar la generación de grietas. Para ello, los termoelementos se encajan en los lados anchos y estrechos del molde, de modo que muestran un perfil de temperatura bidimensional de todos los lados. Para determinar la disipación de calor en el molde, se mide la temperatura del agua de refrigeración en la entrada y salida del agua de refrigeración, así como la cantidad de refrigerante.

WIKA enfrenta las duras condiciones de funcionamiento de las fundiciones de acero con productos extremadamente robustos. Se caracterizan por excelente resistencia contra golpes, vibraciones y fluctuaciones de temperatura, su alta protección IP y sus extraordinarias características CEM.

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