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UNIVERSIDAD NACIONAL “JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN”

FACULTAD DE INGEÑIERIA QUÍMICA Y METALÚRGICA ESCULA PROFESIONAL: INGEÑIERIA METALÚRGICA TEMA: HORNO ROTATIVO ALUMNO: RAMÍREZ BALABARCA, ANSELMO DOCENTE: ING. LUIS LUNA QUITO CICLO: VIII

HUACHO – LIMA 2018

INDICE:

INTRODUCCIÓN: Uno de los procesos de manufactura más empleados en la industria es la fundición. Esta se encarga de llevar los metales hasta el punto de fusión, para que el metal adopte la forma deseada a través de un molde. Dentro del proceso de formación de un ingeniero industrial, el conocimiento de este proceso permitirá tomar decisiones técnicas a la hora de diseñar productos o dirigir operaciones que involucren los procesos de fundición. Y de este proceso es necesario conocer los equipos que se emplean, en este caso nos enfocaremos en los hornos: un horno es un dispositivo que genera calor y que lo mantiene dentro de un compartimiento cerrado. En la industria metalúrgica. Se lo utiliza para realizar tratamientos térmicos sobre los materiales. De modo de obtener propiedades mecánicas y microestructuras deseadas para algún uso particular (mediante el agregado de aleantes y/o el método de enfriado) pero siendo un equipo muy necesario en la industria metalúrgica este va presentar variedades por el cual mostraremos interés en los hornos rotativos.

HORNO ROTATIVO El horno rotativo es un horno continuo, a calentamiento externo y llama libre, cuyo uso principal es en la fabricación del cemento Portland. También se utiliza en la fabricación de cal, aluminio, hierro esponja, etc. (Gómez, 2013). Descripción del Horno Rotativo Consiste en un cilindro de acero, recubierto en su interior por ladrillos refractarios, que se encuentra ligeramente inclinado respecto a la horizontal (menos de 10 grados) y que gira lentamente, a velocidades inferiores a 5 r.p.m. El cilindro cuenta con llantas de acero que se apoyan sobre rodillos. Los rodillos soportan el peso del horno y su carga. Absorben dicho peso según dos componentes, la de mayor importancia perpendicular al eje del horno y la otra, de mucho menor valor, paralela al eje del horno. La componente perpendicular es absorbida en cada llanta mediante un par de rodillos, con ejes paralelos al horno, denominados de apoyo. La componente axial es soportada por un único rodillo, de eje perpendicular al del horno, denominado de empuje. La cantidad de llantas y los consiguientes apoyos depende de la longitud del horno. En general, se puede señalar que las llantas se encuentran distanciadas entre sí cada 25 o 30 metros. (Gómez, 2013). El movimiento rotativo del horno es impulsado por un piñón acoplado a una corona (rígidamente vinculada al cilindro de acero). Generalmente el motor que produce la rotación es eléctrico, del tipo asincrónico o de corriente continua y, a través de un reductor de velocidad, moviliza al piñón. El calentamiento del horno se efectúa con gases calientes que se producen por combustión, en un quemador, de gas, fuel-oil, u otros combustibles. Habitualmente el quemador se ubica en el extremo más bajo. En la punta opuesta del horno se ubica la chimenea por donde se evacuan los gases del mismo. Esto significa que el extremo inferior del horno, donde se ubica el quemador, es la zona más caliente. Los gases producidos van recorriendo el horno y entregando su calor, saliendo por el extremo opuesto (Donoso. 2013).

El material a procesar es alimentado por el extremo superior del horno (lado de la chimenea), mediante dispositivos apropiados tales como roscas transportadoras, rampas, etc. A consecuencia de la inclinación y rotación del horno, el material se desplaza a lo largo del mismo hasta el extremo inferior (lado del quemador), donde sale a través de la boca de descarga. El material circula a contracorriente con respecto al calor. En los extremos el horno cuenta con cabezales no rígidamente vinculados al cilindro de acero. A efectos de evitar pérdidas de gases y material (en polvo), entre los extremos del cilindro y los cabezales, se colocan cierres herméticos en forma de laberintos o friccionantes. (Donoso. 2013). Figura 01. Esquema básico del Horno Rotativo.

Fuente: http://materias.fi.uba.ar/7202/MaterialAlumnos/15_Apunte%20HornosIndustriales1.pdf

Dimensiones de los Hornos Rotativos Industriales En los hornos rotativos industriales que trabajan en las fábricas de cemento portland nacionales, se encuentran distintos tamaños de diámetros y largos (longitudes entre 75 y 200 metros, diámetros entre 2 y 6 metros). Como dato ilustrativo daremos como ejemplo el más pequeño, ubicado en una planta en Mendoza que tiene un diámetro de 2,10 m y una longitud de 69,0 m. El de mayor tamaño se encuentra en una planta localizada en Barker (Pcia. de Bs. As.), tiene un diámetro de 5,65 m y una longitud de 180 m; su capacidad de producción alcanza a 2000 ton/día de Clinker de cemento. Actualmente el horno de mayor capacidad de producción es el N° 7 de la empresa Loma Negra, ubicado a en Olavarría, que produce 2600 ton/día de Clinker. La elevada producción se consigue como consecuencia de que el horno cuenta, a la salida de los gases, con torres de precalentamiento del material que ingresa y eleva su temperatura de entrada a 800°C (Donoso. 2013). Perfil de temperaturas del Horno Rotativo En la Figura N° 2 se representan las temperaturas del horno en función de la longitud del mismo. El caso presentado en el gráfico es para la calcinación de piedra caliza, en la producción de cal, para un horno rotativo simple que no cuenta con precalentadores del material entrante. Del gráfico se infiere que la temperatura del horno es del orden de los 1000°C en la zona más caliente y decrece a 400 o 500°C en la zona de salida de los gases por la chimenea. (Gómez, 2013). En la Figura N° 3 se observa también el perfil de temperaturas pero en función del diámetro del horno.

Figura N° 2. Perfil de temperaturas del Horno Rotativo en función de la longitud

Figura N° 3. Perfil de temperaturas del Horno Rotativo en función del diámetro

Fuente: http://materias.fi.uba.ar/7202/MaterialAlumnos/15_Apunte%20HornosIndustriales1.pdf

En la Figura N° 4 se observa un Horno Rotativo con su perfil de temperaturas y las distintas etapas y procesos que se realizan a medida que el material va avanzando. Figura N° 4. Etapas en la elaboración del Clinker en Horno Rotativo

Fuente: http://materias.fi.uba.ar/7202/MaterialAlumnos/15_Apunte%20HornosIndustriales1.pdf Dimensionamiento del Horno Con el objeto de dimensionar el horno rotativo es necesario determinar, en función de las condiciones operativas, la velocidad de alimentación del material; la velocidad de desplazamiento del material en el horno; el volumen del horno ocupado por el material; la velocidad de rotación del horno y la pendiente del horno. (Gómez, 2013). La velocidad de alimentación del material está dada por la masa de material horario entrado al horno y se designará: G (kg/hora). La velocidad de desplazamiento del material dentro del horno, es la que desarrolla el material desde que ingresa hasta que sale del mismo y se designa con V(m/hr). A mayor velocidad de desplazamiento, menor tiempo de permanencia de las partículas en el horno. El horno funciona con un volumen de material muy inferior al volumen del horno, entre 3% y 12% del mismo. A los

efectos del dimensionamiento se define un parámetro denominado Retención: R=Volumen de Piedras/Volumen del Horno. El valor más usual es R=0,10 (10%). La velocidad de rotación del horno se mide en revoluciones por minuto, se designa N (r.p.m.). La pendiente del Horno se mide como la relación entre la diferencia de alturas entre los extremos del horno y la longitud del horno, se designa S (m/m). En la Figura N° 5 se ubican los elementos citados, es decir: G, V, N, S y M (kg) que es la masa del material que se encuentra dentro del horno. También se señala t (min), que es el tiempo de permanencia del material dentro de horno y que se denomina tiempo de paso (Donoso. 2013). A continuación, se vincularán los elementos citados para llegar a expresiones que permitan dimensionar un horno rotativo. El Manual Técnico del Fabricante de Hornos Allis Chalmers da una expresión empírica para el cálculo del tiempo de paso t, la que se detalla seguidamente:

Donde: : Angulo de reposo del material (ᴼ) L: Longitud del horno (pies) f: Factor de forma del horno (para hornos cilíndricos f=1) D: Diámetro interno del horno (pies) S: Pendiente del horno (ᴼ). Figura N° 5. Variables de dimensionamiento del Horno Rotativo.

Donde:

G = velocidad de alimentación V = velocidad de desplazamiento del material dentro del horno M = masa de material que se encuentra en el horno S = pendiente del horno N = velocidad de rotación del horno t = tiempo de permanecía R = retención, relación entre vol. de material y el vol. del horno. En el Manual del Ingeniero Químico de Perry, aparece una fórmula similar donde se han hecho las reducciones de unidades correspondientes del sistema inglés al métrico. Además adopta un valor fijo del ángulo de reposo, teniendo en cuenta que los materiales que se tratan en el horno rotativo tienen ángulos de reposo comprendidos entre 35° y 40°. La expresión dada es la siguiente: t (minutos ) =

0,19 ∗ L (m) 𝐷 (𝑚) ∗ 𝑁 (𝑟. 𝑝. 𝑚) ∗ 𝑆 (𝑚/𝑚)

Por otra parte, el tiempo de paso también se puede obtener si se conocen la masa de material que hay en el horno y la velocidad de alimentación al horno, por la expresión: t(minutos) =

𝑀(𝑘𝑔). 60(𝑚𝑖𝑛/ℎ) 𝑘𝑔 𝐺( ) ℎ

(1)

Si vinculamos los distintos elementos podremos obtener la velocidad de alimentación G, en función de ellos de la siguiente manera: (Donoso. 2013). VP: Volumenpiedras Vp: volumenhorno 𝛾 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙

VP = De (1) y (2):

𝑀 𝛾

(2)

𝑐𝑜𝑛 𝑅 =

𝑉𝑝

𝑉𝑃 =

𝑉ℎ

𝑅=

𝐺.𝑡 60.𝛾.𝑉ℎ

𝐺.𝑡 60.𝛾

(3)

𝑆ℎ : 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜 𝐿: 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜 𝑉ℎ : 𝑆 ℎ .𝐿

(4)

Remplazando (4) en (3)

𝑅=

𝐺.𝑡 60.𝛾.𝑆 ℎ .𝐿

(5)

Por otra parte: 𝑚

𝑚𝑖𝑛

𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑜 = 𝑉𝑒𝑙 ( ) = ℎ

𝐿.(𝑚).60( ℎ ) 𝑡(𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠)

(6)

Y remplazando:

𝑅=

𝐺(

𝐺 𝛾. 𝑆. 𝑉𝑒𝑙

𝑘𝑔 𝑘𝑔 𝑚 ) = 𝛾 ( 3 ) . 𝑅(𝑑𝑖𝑚). 𝑠ℎ (𝑚2 )𝑉𝑒𝑙( ) ℎ 𝑚 ℎ

Balance Térmico del Horno Rotativo En el balance térmico del horno rotativo, de igual forma que en cualquier otro tipo de horno, se debe establecer una igualdad de calores puestos en juego dentro del proceso. Es decir, que el calor que se entrega al horno, al quemar el combustible, debe ser igual al que se consume en el proceso y las pérdidas en el horno o que se llevan los gases que salen por la chimenea. Seguidamente se plantearán las ecuaciones para el balance térmico del horno, aplicadas al caso de la calcinación de piedra caliza para la obtención de cal. (Gómez, 2013).

Al horno se le entrega calor, quemando combustible en un quemador Q1. Dicho calor en parte se utiliza para el proceso en el interior del horno Q2; otra parte se escapa por la chimenea, con los gases calientes del horno Q3 y la otra parte se pierde por diversas fugas del horno y radiación del cuerpo mismo Q4 (Figura N° 6) (Donoso. 2013). Con estos calores se establece la siguiente expresión: Q1 = Q2 + Q3 + Q4 Donde: Q1: calor entregado al horno. Q2: calor utilizado en el horno para el calentamiento y la reacción química. Q3: calor que se llevan los gases calientes que salen por la chimenea. Q4: calor perdido por radiación y fugas en el horno. Figura N°6. Balance Térmico del Horno Rotativo.

Fuente: http://eprints.uanl.mx/1913/1/1080191358.pdf

Como el único calor utilizado en el proceso es Q2, el rendimiento térmico del horno será:

Que para los hornos rotativos alcanza valores del orden del 25% al 35%. Los nuevos hornos rotativos para cemento portland alcanzan mejores valores de rendimiento térmico, dado que los gases que salen se usan para precalentar el material entrante. A continuación se detallará el cálculo de cada uno de los calores en juego en el horno (Donoso. 2013).

Donde: comb: densidad del combustible. q: caudal horario del combustible. Hinf: poder calorífico inferior del combustible. Q2 = Qcaco3 + Qr + Qcao + Qco2 Dónde: Qcaco3: es el calor necesario para llevar el CaCO3 (piedra caliza) desde la temperatura de entrada del material hasta 900°C, temperatura a la que se produce la reacción. Qr: calor de reacción, es decir el calor necesario para provocar la descomposición térmica de la caliza y producir CaO y CO2, de acuerdo a la reacción química: CaCO3  CaO + CO2 Qcao: calor que absorbe el CaO desde que se forma (900°C) hasta que sale del horno a alrededor de 1000°C, pues se forma a 2/3 de la longitud del horno y se sigue calentando hasta la salida pues atraviesa la zona de mayor temperatura (Santiago.2012). Qco2: el calor que se entrega al dióxido de carbono formado en la reacción química desde el momento de la reacción hasta que sale por la chimenea. Este calor es de signo opuesto al de los anteriores, ya que se forma a 900°C y sale por la chimenea a una temperatura del orden de los 400°C a 450 °C.

Los calores citados se calculan, a excepción del calor de reacción, mediante el producto de la masa horaria de material, el calor específico del mismo y el salto de temperatura experimentado. 

Qcaco3 = Gcaco3 . Ccaco3 . (tr - tent.)



Qreac. = Gcaco3 . Cr



Qcao = Gcao . Ccao . (ts - tr)



Qco2 = Gco2 . Cco2 . (tch - tr)

Donde: G: masas horarias (kg/hr) C: calores específicos (kcal/°C kg) Tr: temperatura de reacción (900°C) Te: temperatura de entrada del material al horno (°C) Ts: temperatura de salida del CaO del horno (°C) Tch: temperatura de salida del CO2 del horno, por la chimenea (°C) Cr: calor de reacción (kcal/kg)

Qch: porcentaje del poder calorífico superior (Hsup) que se llevan los gases que salen por la chimenea. Surge de de la Tabla de Perdidas por los Gases de la Chimenea (Ver Tablas y Ábacos) en función del % CO2 de los gases que salen por la chimenea y de la temperatura de dichos gases. (Santiago.2012). Q4 = Q1 – (Q2 + Q3) También se puede calcular como el calor radiado por toda la superficie del horno: Q4 = K x Superficie horno x (tint – text)

Donde K es el coeficiente de radiación del horno:

1: coeficiente de conexión de los gases en el interior del horno. 2: coeficiente de convección de los gases. r: coeficiente de transmisión del material refractario. c: coeficiente de transmisión del acero (del cilindro). r: espesor del refractario del horno. c: espesor del cilindro de acero. tint: temperatura interior del horno text: temperatura exterior del horno

Equipos Complementarios del Horno Rotativo Los modernos hornos rotativos de cemento Portland cuentan con precalentadores del material entrante; los que aprovechan los gases calientes que salen del mismo para efectuar el intercambio de calor con el material que ingresa al horno. Por otra parte, a la salida del material, éste que sale caliente, es enfriado en equipos denominados enfriadores. (Gómez, 2013). Se esquematiza una instalación completa de un horno rotativo de una fábrica de cemento con su correspondiente precalentador

y enfriador. Asimismo se dan las dimensiones de dichas

instalaciones, según las distintas capacidades de producción (Santiago.2012).

Precalentadores Los precalentadores se usan para calentar el material que va a entrar al horno rotativo, a efectos de lograr un mayor rendimiento térmico del proceso y economizar combustible. Existen precalentadores de distintos tipos, pero todos se basan en aprovechar los gases calientes que salen del horno e intercambiar su calor en forma directa con el material ingresante al horno en grandes torres que cuentan con conductos y ciclones. El material ingresa al horno a temperaturas del orden de los 800°C. En la Figura N° 8 se esquematiza un tipo de torre de precalentamiento (Donoso. 2013). Enfriadores de aire Los enfriadores son aparatos que constan de una caja cerrada, con una parrilla en su interior donde cae el material que sale del horno a temperaturas del orden de los 1500°C y se va desplazando. Mientras pasa el material por la parrilla, se sopla con ventiladores aire desde el exterior el que pasa a través del material y lo enfría. El material que sale del enfriador lo hace a temperaturas del orden de los 100°C. A la salida del enfriador pasa a través de un molino de martillos que reduce las partículas grandes de Clinker. En la Figura N° 9 se esquematiza un enfriador de aire. El aire de enfriamiento eleva su temperatura y es utilizado en precalentadores de material, molienda, quemadores, secado de materiales, etc. (Donoso. 2013).

TRABAJO  La temperatura de trabajo es de 1400 a 1600 ºC Cuenta con un rompe fuegos que se encuentra en el lado extremo el quemador y tiene la finalidad de recibir el impacto del fuego con los gases calientes y desviarlos hacia la recuperación de calor. Su sistema de rotación es de 1 RPM para que el desgaste refractario sea constante. (Donoso. 2013).  La capacidad de los hornos rotativos para la fusión de los metales varía ordinariamente entre los 50 kg. y los 5 Tm. Aunque se han llegado a construir hornos para la fabricación del acero de hasta 100 Tm. Los hornos pequeños se hacen girar, y los hornos grandes mecánicamente. (Gómez, 2013).  En la metalurgia este horno se emplea para metales ferrosos y no ferrosos, hierro, aluminio, cobre, zinc, estaño, níquel, tungsteno, cromo, metales reciclados y otros metales.  También se emplea para la fundición en equipo para tareas tales como: - Producción de aluminio utilizando hidrate calcinación en alúmina - Siderurgia en altos hornos para la producción de pellets - Utilizarlo en reducción directa de mineral de hierro - Método de volatilización y asado de cloración usando para extraer estaño y plomo. - Proceso de preparación de mineral, al magnetizar el horno rotatorio se puede tostar el mineral de hierro, aumentando su cargar magnética, con el fin de facilitar la separación.  Existe otra variante de este horno, y se emplea para: - Tratamiento térmico de las bobinas de cable y de tuberías de gran diámetro. - Endurecimiento, precalentamiento y normalización de metales tales como: cobre, latón y bronce (Santiago.2012). PROCESOS DEL HORNO ROTATIVO a. Detección de escoria caliente b. Temperatura del producto descargado c. Temperatura del producto entrante d. Temperatura de la zona media

e. Temperatura del combustible f. Temperatura de la superficie del horno (Donoso. 2013). VENTAJAS  Versatilidad de materiales – multiproducto  Aumento de productividad  Menor coste de explotación  Incremento en la recuperación de metal Disminución de emisiones  Reducción de residuos finales  Capaz de procesar una gran diversidad de materiales, desde carter con insertos, latas, virutas, escorias,  Aumenta la productividad de la Planta como resultado de ciclos más cortos, incrementando la tasa de fusión.  Reduce la cantidad de sales fundentes y residuos frente a rotativos de eje horizontal. Incrementa la eficiencia energética utilizando oxígeno, en vez de aire, con menor cantidad de emisiones y sin NOx. Mejora los análisis con ciclos reducidos (Donoso. 2013). TIPOS DE HORNOS ROTATIVOS HORNO ROTATIVO BASCULANTE FARB: los Hornos Rotativos Basculantes modelo FARB, CUENTAN con un Sistema combustión con quemadores Oxi- Combustible, como Tecnología de vanguardia Para la industria del Reciclado de Aluminio (Donoso. 2013). Hornos Rotativos de Eje Fijo: El proceso LEAM™ (Lower Emission Aluminium Melting) permite que los materiales no férreos con alto niveles de hidrocarburos se fundan en un horno rotativo sin necesidad de ralentizar todo el proceso ni de efectuar la post-combustión en cámaras de postcombustión. También se consiguen ventajas como una alta productividad, un alto rendimiento metalúrgico y un bajo consumo específico de combustible asociados normalmente al oxicombusitble (Donoso. 2013).

Hornos Rotativos Basculantes -APMELT™- Altek - TRF : Basado en el método de fusión con sales de solera seca para la fusión del aluminio, el TRF (Tilting Rotary Furnace) ofrece importantes ventajas respecto a los hornos rotativos de eje fijo. La posibilidad de inclinar el horno minimiza el tiempo invertido en operaciones que no son de fusión tales como, la carga, la colada del horno, el desescoriado y la limpieza. La alta productividad resultante también se combina con un alto rendimiento energético. Esta tecnología se está utilizando actualmente en otras industrias no férreas. (Gómez, 2013). PARTES DEL HORNO ROTATIVO Cuba: Es un cilindro de acero ASTM A-36 de 3/8´´ espesor. Los extremos terminan en troncos de cono, el lado del quemador tiene un ángulo de 30º y el de salida 60º. El cilindro se encuentra rodeado de dos pistas de un acero SAE 1020 y 1´´de espesor ubicado en zonas donde se encuentra la gravedad. Cuerpo del horno La longitud interna del horno debe ser 3 veces el diámetro del horno. El promedio de duración del revestimiento refractario es de 100 coladas para materiales ferrosos y capacidad del horno no es constante, varía con el número de coladas. Se le puede ir aumentando 0.5% de su capacidad por cada colada (Donoso. 2013). Troncos de cono El tronco de cono del lado del quemador debe tener un ángulo de 30º para evitar la formación de zonas frías que producen encortamientos continuos que reducen la capacidad del horno. El diámetro del orificio varía de 16cm a 20cm y depende del diámetro del quemador y de la capacidad del horno. El refractario de la pared interna debe tener un espesor uniforme de 30-35cm (Santiago.2012). El cono de salida de los gases de combustión, que se encuentra en el extremo opuesto, es el lugar por donde también se realiza la entrada de carga, tiene una inclinación de 60º, es la zona de mayor desgaste. El diámetro de la boca es igual al espesor del revestimiento refractario. (Gómez, 2013).

Pistas del horno Se usan para hacer juego con los polines, son de acero SAE 1020 de +-10 a 15 cm de ancho, están reforzados por coronas circulares y puentes para evitar desvíos o inclinaciones. Las pistas deben ser ubicadas en puntos en donde las reacciones de los polines de transmisión sean iguales para evitar el desgaste desigual de los polines. Para esto es necesario ubicar el centro de gravedad del horno. La separación entre las pistas depende del tamaño del horno pudiendo ser de 1 a 2 metros. Piqueras de colada Generalmente son dos ubicadas en el centro de la parte cilíndrica del horno para colar con facilidad el metal fundido. El canal debe ser tangente al radio interno del horno y el diámetro puede ser 4 pulgas. De fabricación que al momento de colar se reduce a 2 pulg. Con arcilla refractaria para evitar la salida de la escoria. (Gómez, 2013). Refractarios El espesor total del revestimiento puede alcanzar hasta 35 cm y está constituido por ladrillos refractarios específicos a las condiciones de trabajo (Gómez, 2013). Otras partes - Corta fuego. - Tiene como propósitos, dirigir la llama para calentar la cuchara con la cual se va a hacer el proceso de colada y calentar el aire para que el ventilador logre adsorber aire caliente. - Ventilador. - Recoge aire caliente para luego gastarlo en la combustión con el petróleo. El aire caliente es muy importante para llevar una buena reacción de combustión en el horno. El revestimiento este horno está construido en cuarzo, castable sílico-aluminoso y arcilla refractaria teniendo un espesor de 30 a 45 cm, y una composición química como promedio refractario de: Al2 O3 ------------ 43-50% Si O2 ----------- 43-50% Fe2 O3 ----------- 1-2% H2O ----------- 8-10% (Santiago.2012). MODELOS DE HORNO ROTATIVOS

Se utiliza ampliamente en los campos de materiales de: • Construcción, • Metalurgia, • Industria química, • Protección del medio ambiente, etc. De acuerdo con los materiales diferentes se divide en: • Horno de cemento, • Horno de metalurgia química y • Horno de cal. (Donoso. 2013). DEFINICIONES DE USO: • El horno de cemento se utiliza para hacer la escoria del cemento. • En el proceso de la metalurgia ferrosa y no ferrosa, tales como hierro, aluminio, cobre, zinc, estaño, níquel, tungsteno, cromo, etc., • El horno de metalurgia química se puede utilizar para la fundición y asación de mineral, el mineral concentrado y materiales intermedios. • Y el horno de cal se utiliza principalmente para calcinar caliza. (Donoso. 2013). 13. VENTAJAS 1. Mejor calcinación y alta calidad del producto final; 2. Alta capacidad; 3. Estructura simple y funcionamiento fiable. 4. Operación fácil (Santiago.2012). PREPARATIVOS PARA TRABAJAR CON EL HORNO ROTATIVO -Utilizar los elementos de seguridad personal según las normas vigentes de higiene y seguridad industrial para fundición.

- Mantener el espacio de trabajo ordenado y limpio evitando la posibilidad de accidentes. - Limpiar la fosa de escoriado hasta lograr que la cuchara se introduzca dentro de la misma, (permitiendo el volteo máximo del horno). La altura máxima de escoria dentro de la fosa es señalizada de forma visible. (Donoso. 2013). - Verificar el buen funcionamiento de la alimentación de oxígeno y del combustible líquido a utilizar (gas-oil, fuel-oil, aceite), ventilador, extractores de aire, equipos de traslado, mediante la observación de sus indicadores (voltímetro, amperímetro, Leed), informando en tiempo y forma de cualquier anomalía que se detecte, a su superior inmediato. - Comprobar el accionar de rotación del horno. - Procurar las herramientas necesarias para todo el proceso, verificando su correspondencia con la instrucción de trabajo. - Leer e interpretar el parte diario, relevando la variación de los parámetros del proceso, irregularidades en el funcionamiento de los equipos y demás imprevistos, realizando las correcciones necesarias que sean de su incumbencia o comunicando los imprevistos a quien corresponda para su resolución. - Comprobar la veracidad y la coherencia del contenido de la instrucción de trabajo. - Verificar, previamente a la carga, - el estado del revestimiento interior del horno y las cucharas, observando la presencia de marcas, fisuras, grietas y/o desprendimientos de material refractario, según el procedimiento indicado en el instructivo de trabajo. - Seleccionar las cucharas en cantidad y capacidad de acuerdo al volumen de los moldes a colar y verificar que el tipo de revestimiento de las mismas se corresponda con el material a fundir. - Preparar el material refractario para la reparación del revestimiento del horno y la cuchara, según las especificaciones técnicas de la instrucción de trabajo, referentes a tipos de horno, material a fundir y reparación a realizar. - Realizar la reparación parcial o total del revestimiento interior del horno y de las cucharas para mantener su operatividad. (Donoso. 2013).

- Transmitir las necesidades de mantenimiento que sobrepasen la responsabilidad asignada con prontitud y en la forma establecida a la instancia inmediata superior. - Completar la planilla dada, registrando los tipos y cantidades de materiales utilizados en la preparación de la mezcla refractaria, así como el tipo y cantidad de cucharas seleccionadas. (Donoso. 2013). MANTENIMIENTO: Para realizar el mantenimiento de este tipo de horno es necesario suspender todas sus operaciones un día antes del mantenimiento y/o la reparación del mismo, lo que se debe hacer es lo siguiente: 1. Suspenda todas sus funciones 24 horas antes del mantenimiento o limpieza de este horno. 2. Comuníquese con un especialista en este tipo de hornos para evitar cualquier complicación. 3. Al cabo de un tiempo de uso del horno de acuerdo al tamaño y la antigüedad de este es necesario cambiar la cubierta de las paredes interiores del horno debido al desgaste por el uso. 4. Es necesario cambiar el aceite y los lubricantes del horno para su mejor funcionamiento (esto se debe hacer constantemente) (Donoso. 2013).

CONCLUSIONES: 1. Las sales ralentizan la reacción exotérmica, mejoran las condiciones de la colada y mantienen limpio el refractario. 2. La desventaja es que crean cenizas contaminadas con sal. 3. Sin sales deberá prestarse especial atención al ciclo de fusión, la temperatura del horno y adherirse estrictamente a los tiempos de fusión con el fin de evitar crear una reacción exotérmica y pérdidas de metal. 4. Sin embargo, la acumulación de ceniza en las paredes será mayor y el tiempo de limpieza será más largo. 5. Sin embargo, las cenizas residuales estarán libres de sal

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Jesús D. Coral, Javier Fontalvo, Miguel Á. Gómez. Horno rotativo Manizales, Caldas (Colombia).2013 Christian Fernando Nilo Donoso. Hornos metalúrgicos. SANTIAGO DE CHILE.25/10/2013 Jesús David Coral Medina. Análisis del desempeño energético de reactores rotatorios Facultada de Ingeniería Manizales, Colombia 2011 Mujumdar, K.S., & Ranade, V. V. (2008). CFD modeling of rotary cement kilns. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 3, 106-118. Myrian Morayo Ramos “DIMENSIONAMIENTO DE UN HORNO ROTATORIO. 2008 FABIOLA ILIANA DÁVILA DEL TORO. FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA. HORNOS ROTATORIOS .TESIS (2011) SANTIAGO ORDUZ ALADINO. DISEÑO MECÁNICO DE HORNO ROTATORIO DE FUNCIONAMIENTO HORIZONTAL. UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICASANTIAGO DE CALI 2012 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ELECTRÓNICAS: http://congreso.pucp.edu.pe/caip2013/pdf/ID148-Coral.pdf http://materias.fi.uba.ar/7202/MaterialAlumnos/15_Apunte%20HornosIndustriales1.pdf http://bdigital.unal.edu.co/4740/1/8109503.2011.pdf http://materconstrucc.revistas.csic.es/index.php/materconstrucc/article/viewFile/1172/1305 file:///C:/Users/Usuario/Downloads/356792378-TESIS-UIS-HORNO-ROTATORIO-pdf.pdf http://rodin.uca.es/xmlui/bitstream/handle/10498/6392/34209438.pdf?sequence=1 http://eprints.uanl.mx/1913/1/1080191358.pdf