Fenómeno:
Los cambios bruscos de temperatura originan tensiones térmicas que conducen a la rotura, al sobrepasar la resistencia de la estructura.
Detección:
Desconchamiento en forma de plaquetas.
Causa:
Aumentos rápidos de la temperatura. Enfriamientos súbitos.
Pérdidas de costra. Acción correctiva:
Curva de calentamiento racional durante la puesta en marcha.
Enfriamientos lentos.
Funcionamiento estable y continuo de la marcha del horno.
Costras estables.
Utilizar ladrillos resistentes a los cambios bruscos.
1. Consumos por desgaste en cm/millón de toneladas de clínker, para:
• Tubo del horno: metro a metro lineal para el ladrillo
• Tubo de satélite: según zonas (boca, carrete, codo, mampara, ladrillo) • Enfriador de parrillas: bóveda, techo, pecho de paloma, banquetas,
paredes.
Y en duraciones habituales en toneladas de clínker para: - Bocas
- Cono entrada - Cono salida - Cuchara
Y en últimos espesores y temperaturas de chapa para: • Cámara de humos
• Ciclones
2. Plano de refractarios de todas las partes del horno, con sus duraciones
máximas, últimas y actuales, en toneladas de clínker, y los materiales (calidades) colocados.
3. Información sobre los espesores (catas) tanto originales para los que se
pusieron nuevos en la última reparación, como los espesores que se dejaron en las zonas de horno que no se repararon y también los que se derribaron (para conocer su desgaste habitual.)
4. Disposición de costras y anillos habituales, para acoplarlos a los barridos
programados con el scanner.
5. Barrido de scanner día a día durante la campaña, utilizando el último de
ellos para situar las temperaturas máximas que se fueron observando en cada punto del horno, y así hacerse una idea de los posibles daños del refractario por zonas (considerando cuánto tiempo lleva colocado en cada zona). Tiene una importancia especial la comparación de los datos de scanner del inicio de la campaña con el actual.
6. Cualquier información de sucesos durante la campaña, como problemas de
diseño (módulos de crudo, cambios de combustible), de operación (conducción a baja producción, aires, etcétera) o mecánicos (ovalidad por migraciones excesivas, calentamientos de aros y roles, etcétera.)
7. Información tomada de inspección en algún paro ocasional (por ejemplo la
inspección de bocas y satélites por un paro pequeño, o visualización de anillos, quemadores, arco, techo, parrillas, ductos, compuertas, etcétera.)
8. Información de la cantidad de refractario, por calidades, de que se dispone
en la actualidad, así como un catálogo de las posibles opciones.
b) Con esta información se estima la situación del horno (espesores esperados) y en
qué puntos habrá que intervenir y reponer el refractario. Si el horno aún no ha mostrado fallas de refractario, se podrá estimar cuándo y dónde se presentará, lo que resulta muy importante para adelantarse en las necesidades de materiales, mano de obra y maquinaria para afrontar la futura reparación. Así pues los pasos son:
1. Estimar zonas a reparar y cantidades.
2. Comparar esas necesidades con el inventario actual y generar los pedidos
correspondientes.
3. Definir cuándo se parará y avisar con anticipación a los contratistas para el
derribo y montaje.
c) Con todo lo anterior establecer un plan de reparación. Dicho plan contemplará la
secuencia de actividades y con qué recursos se acometerán, así como sus duraciones. Muy especialmente deberá establecer cuándo se realizarán las inspecciones en el enfriador, tubo y torre, pues de ellas depende la modificación principal del plan trazado. También hay que especificar cómo se realizará el enfriamiento (adjunto al plan), y qué seguridades habrá que perseguir (adjunto al plan). El calentamiento para después de la reparación podrá ser trazado más adelante.
Como la reparación de horno no sólo es de refractario, sino normalmente también es mecánica (sobre todo en reparaciones generales), por parte de Producción se debe definir en el plan cuándo podrá disponer el área de Mantenimiento de los motores y conductos, pues pueden afectar a la ventilación en los trabajos de demolición, principalmente. De forma inversa, el plan contemplará las necesidades mecánicas para el derribo y montaje (por ejemplo, sacar el quemador para que entren los mini-retros en el tubo del horno.)
El plan debe incluir el detalle total de actividades, recursos y coordinación con otras áreas para una reparación completa, con el fin de poder eliminar aquellos conceptos que en un caso particular no apliquen, de manera que no requiera tener que considerar actividades adicionales (y sus secuencias) a las demás listadas.
d) De las inspecciones (visuales, calas, mediciones, etcétera) realizadas, se define la
situación real del horno, en cuanto a zonas a reparar, necesidades de materiales (refractarios) y de recursos (mano de obra y maquinaria.)
Cuando se habla de necesidades de material refractario se habla no sólo del propio material refractario (ladrillos por calidades y posiciones, concretos y morteros), sino de todo lo que los rodea: anclajes, cartones, chapas para acuñar, aislantes y todos los elementos para acometer la reparación: andamios, discos de corte, pistolas y martillos neumáticos, punteros, revolvedoras, vibradores de contacto y de aguja, carretillas, cubetas, batidoras, moldes para bocas, cabinas,
g) Se concluye definiendo el proceso de encendido del horno con base en la cantidad
y tipo de refractario nuevo colocado.
4. CONCLUSIONES.
A modo de conclusión comentar que el elevado consumo energético requerido en el proceso requiere períodos importantes de enfriamiento para poder acceder al equipo, así como de calentamiento una vez finalizadas las reparaciones. Para garantizar una vida operativa óptima de los ladrillos refractarios, el funcionamiento del horno ha de ser lo más homogéneo posible, así como el resto de las condiciones operativas del proceso productivo, por lo que no permiten éste tipo de intervenciones con carácter puntual, sobre todo por las limitaciones térmicas y ambientales comentadas para poder llevar a cabo la intervención.
Esto unido a las condiciones del mercado y las características de los procesos productivos, implica por tanto, que la operación de mantenimiento trate de optimizar al máximo la rentabilidad y efectividad de ésta operación, en un intervalo de tiempo muy determinado, agrupando el máximo número de intervenciones posibles por parte del departamento de mantenimiento, tanto las planificadas como pendientes del paro mayor programado como aquellas que han provocado la avería, y que no permite que continúe el funcionamiento normal del equipo.
Como norma general y si no hay incidentes relevantes, la parada planificada con carácter anual, trata de optimizar además del mantenimiento del refractario, el del resto de equipos dentro de la planificación (rodillos, motores, ventiladores, filtros, enfriadoras, lubricación, etc.), en función de los recursos humanos y materiales disponibles.
En cuanto a los costes humanos y materiales, se concentran en el tiempo de la intervención estimado, un porcentaje muy elevado del coste total anual de mantenimiento de la planta. Ello implica la coordinación permanente e imprescindible tanto de los principales departamentos implicados de la fábrica, producción y mantenimiento, como de todas aquellas empresas externas especializadas en este tipo de intervenciones que se desplazan a la instalación para contribuir a optimizar el paro. Además las consecuencias de una intervención deficiente pueden provocar pérdidas económicas a la empresa, tanto por la falta de producción mientras la instalación se encuentra parada, como por el coste que implica una nueva reparación general.
Por tanto, la eficiencia operacional del principal equipo en el sector del cemento dado sus dimensiones y complejidad, expresado en relación al rendimiento productivo del mismo y la disponibilidad de horas de marcha, implican que la operación de mantenimiento de ladrillo refractario sea una de las intervenciones más relevantes en la industria cementera dada su importancia.