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Esquema de control típico en el que el caudal de gas de alto horno se deduce restando los caudales de gas natural y gas de coquería al caudal total de gas mezclado.

El esquema de control incluye el análisis de O2 y equipos de cierre independiente,

pero aquí solo abordaremos el controlador y su E/S. La figura siguiente muestra un esquema de esta parte del proceso.

Fig. 15 Controlador de flujo de oxígeno.

El chorro de aire frío se mide y se inyecta oxígeno en el principal, controlado por un bloqueo de control con el caudal del chorro como un PV de servicio. También se mide el contenido real en O2 del chorro frío, y esta señal se utiliza para ajustar

la relación de oxígeno del chorro frío para mantener un valor constante.

Cuando se activa una alarma de exceso de O2, la exigencia normal es que se

cierre inmediatamente la válvula de control del O2. Una circuitería adicional e

independiente cierra las válvulas de aislamiento. La válvula de control se cierra debido a la actuación del controlador.

CONTROL DE LA TEMPERATURA DEL CHORRO CALIENTE

La temperatura del gas de alto horno debe mantenerse constante para mantener una buena eficiencia del horno. La temperatura del chorro caliente que sale de la estufa disminuye al enfriarse la estufa por lo que, para mantener una temperatura constante, el chorro caliente se mezcla con el chorro frío en la cámara de mezcla.

Fig. 16. Controlador de temperatura de aire caliente

Fig. 18. Gráfico del flujo de proceso y puntos de medición

Localización de los puntos de medición y tareas de análisis

 MP 2 en el tubo de ascenso del horno para controlar el proceso

 MP 3 en el tubo de descenso antes de la tolva para determinar el equilibrio de la planta y proteger la explosión de la tolva mediante el control de CO  MP 4 en la descarga del alto horno para determinar la composición del gas  MP 5 en la chimenea para controlar las emisiones (cumplimiento de las

3.- Diagrama de bloques del control actual

Los instrumentos que intervienen directamente en el control son:

Una celda de carga con su integrador de peso, que también es registrador y transmisor, un medidor de flujo volumétrico para la alimentación de agua, medidores de corriente en cada etapa (para ver la corriente de los motores).

3.3.1 LOS RTD´S

Los instrumentos utilizados para la medición de la temperatura son tres sondas PT100 a tres hilos, de platino, ENDRESS and HAUSER, que tienen una resistencia de 9.83ᶬΩ/cm, trabajan en un rango de -190@290°C tienen una resistencia de 100Ω a 0°C y cuenta con una precisión de 0.01, además la sonda viene protegida por un termo pozo de 350mm de largo y 20mm de diámetro de acero inoxidable que protege la sonda de las agresiones del proceso ya que las sondas están en contacto directo con el material dentro de la hidratadora, que es la posición adecuada.

La principal desventaja de este instrumento es que su costo es elevado, pero su resistencia a las agresiones del proceso lo hace muy eficiente. En la figura 3.3 se muestra una figura del RTD como el usado en el proceso.

Fig.19. RTD con Termo pozo

3.3.2 EL INTEGRADOR DE PESO

El integrador electrónico Thermo Scientific Ramsey Mini 11-101 es un transmisor indicador de peso sencillo y de bajo coste basado en un microprocesador. Fácil de utilizar, se calibra mediante un procedimiento simple y directo.

Además de proporcionar información básica sobre el caudal instantáneo y del acumulado, dispone de un indicador LED en el que aparecen varias indicaciones: Ready, Alarm Fail, Span Cal, Zero Cal y Run.

El integrador electrónico Ramsey Mini 11-101 viene de fábrica con una salida de 4-20 mA, pero también se encuentra disponible con una salida en serie opcional que permite conectarlo a una impresora. Requiere también un encoder y una celda de carga, como elemento primario.

3.3.3 EL MEDIDOR DE FLUJO

El medidor ENDRESS+HAUSER PROMAG 10W es un medidor de flujo electromagnético para líquidos con una conductividad mínima de ≥50ᶬS/cm, temperatura del fluido de +80°C, presión de proceso de 40 Bar (580psi), un flujo de 11000 m3/h, el PROMAG 10W ofrece una gran exactitud en sus mediciones en un amplio rango de condiciones de procesos, posee además un alto grado de confiabilidad gracias a la estabilidad de sus mediciones, una operación uniforme, sin pérdida de presión en le medición, soporta vibraciones, y es de muy fácil instalación y programación vía panel frontal o HART®.

El PROMAG10W cuenta con una salida analógica de 4 a 20mA, su escala es ajustable, comunicación HART® salida digital colector abierto a 30Vcd 250mA, configurable con alarmas de flujo bajo, flujo alto, medidor en falla.

3.3.4 EL VARIADOR DE VELOCIDAD

El equipo que se utiliza para el control de velocidad es un variador de velocidad Allen Bradlley 1336 con 9 entradas digitales, 6 salidas digitales, con funciones configurables, 2 entradas analógicas configurables, 2 salidas analógicas también configurables, distintos modos de control, comunicación PROFIBUS, voltaje de alimentación desde 380V hasta 480V, voltaje de salida desde 380V hasta480V, de fácil programación y amplias aplicaciones en control de velocidad.