Upload
dangkiet
View
227
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Hormigones aislantes, refractarios y antiabrasivos en hornos para clinl<er de cemento portland*
J. PUIG MONTRAVETA F. SANCHEZ PIREZ Cementos Molíns, S. A.
76/5/0063A RESUMEN
Se describen anclajes, juntas de dilatación, encofrados, puesta en obra y curado de los hormigones aislantes, refractarios y antiabrasivos a base de cemento aluminoso fundido y sus posibles zonas de aplicación en precalentadores, hornos y enfriadores de clinker de cemento portland.
Se relacionan los lugares de empleo de los mismos en las distintas líneas de producción de Cementos Molins, S. A., con especial detalle de anclajes, espesores, condiciones ambientales y prestaciones obtenidas.
SUMMARY
A description is given of foundations, expansion joints, anchoring putting on place, and curing of insulating, refractories and antiabrasives concretes based on aluminous cement, together with their possible range of application in preheaters, kilns and satellite type Portland cement coolers.
References are given of the places of use of the above in the different production lines of Cementos Molins, S. A., with special details on foundations, thicknesses, environmental conditions and the performances obtained.
RÉSUMÉ
On décrit des ancrages, des raboutissages de dilatation, des coffrages, la mise en ouvrage et le traitement des bétons isolants, des réfractaires et des antiabrasifs faits de ciment alumineux fondu et leurs possibles zones d'applications dans des préréchauds, des fours ou des refroidisseurs de clinker de ciment portland.
On met en relation les lieux d'emploi des mêmes dans les différentes lignes de production de Ciments Molins, S. A,, avec un spécial détail des ancrages, des épaisseurs, des conditions ambientales et des prestations obtenues.
ZUSAMMENFASSUNG
Es werden Verankerungen, Dehnungsdichtungen, Schalungen, Betonanwendung im Bau und Härtung desselben, Isoliermaterialien, feuerfeste und abriebbeständige Materialien aus alaunartigem Gusszement, sowie deren mögliche Anwendungsstellen an Vorwärmeeinrichtungen, Öfend und Portlandzement-Klinkerkühlern geschildert.
Es werden die Anwendungsstellen derselben in den verschiedenen Produktionslinien der Cementos Molins, S, A. angeführt, mit Einzelangaben von Verankerungen, Dicken, Umweltsumständen un den erhaltenen Leistungen.
l. INTRODUCCIÓN
En CvSte trabajo comunicamos nuestra experiencia, referida a la aplicación de hormigones aislantes, refractarios y antiabrasivos en hornos rotatorios dedicados a la fabricación de cemento portland, confeccionados a base de cemento aluminoso fundido y los áridos más adecuados para cada aplicación particular.
Los ladrillos aislantes o refractarios, en sus distintas calidades y formatos, constituyen materiales refractarios o aislantes que se emplean desde el inicio de nuestra industria y que resultan, hasta el momento presente, insustitubles en determinados lugares y aplicaciones como, por ejemplo, la zona de clinkerización de hornos rotativos.
Sin embargo, en otras partes de los hornos se han realizado múltiples experiencias con hormigones aislantes, refractarios o antiabrasivos, a base de un cemento aluminoso hidráulico, o con pises o masas mol-deables.
En múltiples ocasiones es difílil aceptar la aplicación de un nuevo material para lugares comprometidos, debido a la enorme responsabilidad, técnica y económica, que recae sobre la persona que debe de tomar la decisión, la cual prefiere recurrir a materiales tradicionales, sancionados por la práctica, y de una duración mayor o menor pero previsible. Es por ello que se ensayan nuevas aplicaciones de materiales refrac-
* Comunicación presentada a la X Reunión Técnica de la Sección de Refractarios de la S. E. C. V. celebrada en Sevilla, 7-8 junio 1976.
tarios, hormigones en el caso que nos ocupa, tan sólo en lugares donde los que se emplearon con anterioridad, ladrillos tradicionales u otros tipos de materiales, dieron unos resultados muy pobres, o bien en zonas donde se tenga una gran probabilidad de éxito.
No es pues de extrañar que, como poseedores de cuatro líneas de producción de cemento portland, con una capacidad total diaria de unas 5.000 Tm de clinker, y fabricantes también de cemento aluminoso fundido Electroland hayamos ensayado en múltiples ocasiones los hormigones aislantes, refractarios y antiabrasivos en distintas zonas de hornos rotatorios, precalentadores y enfriaderos. Hemos de afirmar que nuestros ensayos no han sido tan numerosos como desearíamos, pues sufrimos también las limitaciones antes citadas, y tampoco los resultados alcanzados han sido siempre óptimos. Conocemos experiencias análogas que se vienen realizando en muchos otros países.
Una de las ventajas que presenta la aplicación de los hormigones frente a íos productos clásicos conformados, es su fácil colocación, que no precisa personal muy cualificado. Asimismo, evita el empleo de formas especiales, con formatos poco frecuentes y en escaso número, que ocasionan un costoso almacenaje o un prolongado período de suministro, o que, en su defecto, precisan de múltiples manipulaciones, cortes y ajustes, que ralentizan la puesta en obra que, por otra parte, requiere personal altamente especializado.
El almacenaje se simplifica al máximo, reduciéndose al del hormigón seco, envasado adecuadamente, y listo para su empleo : consiste en una mezcla homogénea de
SEPTIEMBRE-OCTUBRE 1976 299
HORMIGONES AISLANTES, REFRACTARIOS Y ANTIABRASIVOS.
cemento refractario y árido en proporciones, dosificación y granulometría adecuadas, lo que disminuye el espacio de almacenamiento y la inversión a realizar. Con este material y mediante la adición de la cantidad de agua que recomienda el suministrador, se pueden fabricar piezas de formatos complicados o proteger lugares de difíciles acceso y conformación que dificultan, cuando no impiden, la prefabricación. O bien permite hormigonar in situ las piezas que se juzguen adecuadas.
2. PUESTA EN OBRA DE LOS HORMIGONES
La puesta en obra del hormigón se realiza siguiendo una praxis análoga a la utilizada con hormigón civil. De acuerdo con la plasticidad del hormigón fresco, consecuencia del tipo de árido, dosificación y relación agua/cemento, se aplicará un medio de compactación más o menos potente, siendo preferible el vibrado siempre que las circunstancias lo permitan.
La sujeción del hormigón a la carcasa metálica de hornos, precalentadores o enfriaderos, se suele realizar mediante unos anclajes de forma y naturaleza muy variables. La misión de los mismos es la de sujetar el hormigón y mantenerlo en su lugar, a pesar de las dilataciones que de modo muy desigual afectarán al hormigón y a las partes metálicas.
Todo hormigón trabaja tan sólo a compresión y en obras civiles las armaduras le dan al hormigón armado la suficiente resistencia a tracción. Sin embargo, en el hormigón refractario, a veces se habla de armadura, cuando realmente debería decirse anclajes: aquélla nunca ayuda a mejorar la resistencia a la tracción, sino que únicamente sirve de sujeción al hormigón, es decir, actúa propiamente como ''anclaje".
Los anclajes, que suelen ser de acero inoxidable o refractario, se recubren de una capa de cera, mástic bituminoso o papel parafinado, que permita su libre dilatación por el interior del hormigón que los recubre, sin destruirlo, ya que el coeficiente de dilatación del acero es muy superior al del hormigón.
Como, por otra parte, el coeficiente de dilatación del cemento aluminoso fundido es mucho menor que el de los áridos, la dilatación que experimente el hormigón está, en la práctica, en función de la naturaleza de los áridos que lo constituyen.
En la figura 1 se muestran algunas de las distintas formas de anclaje.
vzTuvi; FiG. L
Se ha empleado largo tiempo la forma en V, si bien los puntos de soldadura son escasos. Es mejor la forma en U, por tener más puntos soldados que lo unen con la chapa metálica. La forma en Y se emplea también con mucho éxito.
Otra forma de anclaje consiste en varillas continuas de acero inoxidable y forma ondulada, soldadas a la chapa metálica en todos los puntos que están en contacto con ella. Como inconveniente presentan que, al dilatarse, pueden desoldarse de la chapa y hacer peligrar la integridad del hormigón. A pesar de ello, suelen ser muy utilizadas en casos en que el espesor del hormigón sea muy pequeño.
Los anclajes no están en contacto directo con la zona de máxima temperatura, antes bien, se encuentran protegidos por el propio hormigón refractario que los cubre en una capa de, como mínimo, 3 a 5 cm. Expresado de otra forma, el extremo superior del anclaje se situa entre 1/2 y los 2/3 del espesor del hormigón.
La superficie a hormigonar se divide en varios sectores, en función de sus dimensiones. En superficies cilindricas de hornos se constituyen hasta 6 u 8 sectores, separados entre sí por juntas secas o delgadas capas de cartón, que desaparecerán en las condiciones normales de servicio. Cada uno de estos sectores no debe superar los 3 ó 4 metros cuadrados.
También se suelen preparar juntas de dilatación, después de un hormigonado continuo, con ayuda de muelas de diamante, dejándolas en forma de canal.
El grosor de las juntas está en función de las dilataciones previstas, esto es, del tipo de hormigón utilizado y de la temperatura de servicio. Las juntas insuficientes pueden ocasionar la fisuración del hormigón, peligrosa en lugares en que, además, exista una fuerte abrasión. Así, en el caso de entradas a los enfriadores planetarios, confeccionadas con un hormigón antiabrasivo, se obtienen los mejores resultados con juntas de unos 10 mm de grosor; cuando éstas eran más delgadas, se presentaban fenómenos de dilatación no compensada, que originaban más fácil y pronto desmoronamiento del hormigón.
Existen opiniones que juzgan más adecuado no prever, en principio, juntas de dilatación y permitir que el hormigón se fisure por los lugares que sufra mayores presiones, para, después de un estudio estadístico, realizar las juntas en las direcciones en que, con preferencia, el hormigón se fisuraba.
Debido a que el hormigón de cemento aluminoso fundido endurece muy rápidamente, alcanzando antes de las veinticuatro horas de su puesta en obra resistencias iguales o superiores a las logradas a los veintiocho días por uno análogo de cemento portland de la mejor calidad, simultáneamente desarrolla con igual rapidez su calor de hidratación, que si bien posee un valor equivalente al del cemento portland, al ser desprendido en muy pocas horas conduce a una elevación importante de la temperatura del hormigón.
A fin de evitar que dicha elevación de temperatura pueda evaporar parte del agua necesaria para la hidratación del cemento, debe precederse a un curado adecuado dentro de las primeras horas; de lo contrario, aparece en la parte superior una película blanca correspondiente al cemento que no ha fraguado completamente, disminuyendo, al mismo tiempo, las resistencias mecánicas y las buenas prestaciones de la pieza.
El curado puede efectuarse mediante riego con agua fría, tan pronto como se perciba calentamiento del hormigón, y se prolongará al menos unas doce horas, hasta que no se aprecie sensible aumento de la temperatura. Puede llevarse a cabo cubriendo la zona con
300 BOL. SOC. E S P . CERÁM. VIDR., VOL. 1 5 - N ," 5
j . PUÏG MONTRAVETA Y F. SANCHEZ PIREZ
una arpillera húmeda, o bien con arena empapada de agua, o algún otro procedimiento similar. Otro sistema de curado consiste en pintar las caras externas del hormigón con un producto que forme una película impermeable y evite así la evaporación de agua; existen varios productos de este tipo en el mercado.
El principio del curado debe coincidir con el inicio del desprendimiento de calor o elevación de temperatura, el cual varía sensiblemente en función del tipo de hormigón, dosificación y relación agua/cemento. En el caso de hormigones de chamota como árido, el calentamiento se suele iniciar al cabo de una hora del amasado y puesta en obra, siendo tanto más corto cuanto más secos fuesen los áridos. Si se utilizó cromita como árido, la elevación de temperatura se presenta cuando han transcurrido como mínimo unas ocho horas.
Suele ser práctica común dar una capa de cera a las partes metálicas que están protegidas con el hormigón, así como a los anclajes correspondientes.
A veces se utiliza también la cera como desencofrante de los moldes, de madera o metálicos, que se utilizan. En este caso, debe tenerse la precaución de desencofrar en el mismo momento en que se inicia el calentamiento, pues entonces la cera se licúa y dicha operación es fácil de realizar, pues si se retrasa el desencofrado, al pretender realizarlo más tarde se pueden presentar problemas consistentes en desperfectos en los moldes o en el propio hormigón.
Sambién pueden utilizarse líquidos desencofrantes como los utilizados habitualmente en prefabricados o construcciones de hormigón.
A continuación haremos una breve descripción de los principales puntos de aplicación de los hormigones en los distintos tipos de industrias cémenteras.
3. HORNOS DE PRODUCCIÓN POR VIA HÚMEDA
Se han aplicado en el horno de vía húmeda hormigones a base de cemento aluminoso fundido con áridos de pórfido, puzolanas y chamotas. En un horno de 140 m de longitud, se aplicaron hormigones según se ilustra en la figura 2.
ZONA 3.—Los 17 m siguientes se revistieron con hormigón de cemento aluminoso fundido y puzolana natural, con finos de chamota. Actúa de aislante térmico, siendo la temperatura de SOO -óOO'' C.
ZONA 4.—^La última parte revestida con hormigón, a lo largo de 8 m, contenía como árido chamota del 40-42 % de A1,0,. La temperatura es de 600" a 900* C.
Los espesores suelen ser de 150 a 250 mm. Se sujetan los hormigones con anclajes metálicos, de alguno de los tipos descritos anteriormente. Las juntas de dilatación tienen suma importancia.
Los elementos estáticos que requieran un recubrimiento aislante y refractario, se protegen con dos capas superpuestas, una de hormigón aislante y otra de hormigón refractario, que realizan la misma función que desempeñan en determinadas zonas las dos capas de ladrillos, aislante y refractarios.
Dicha doble capa se puede utilizar, por ejemplo, en enfriadores de parrilla, en hornos de muy poco diámetro, de hasta unos dos metros, o en otros elementos estáticos.
Por el contrario, esta solución no suele dar buenos resultados, según nuestros conocimientos, cuando se aplica en elementos dinámicos, como es el caso de hornos horizontales o giratorios, de diámetros superiores, ya que el hormigón aislante, al sufrir los ciclos térmicos, se desintegra bajo el peso de la capa refractaria, más densa.
La sujeción de hormigones aislantes, refractarios o refractarlo-aislantes, en el revestido de enfriadores de parrilla, se realiza con ayuda de unos bloques de anclaje, constituidos por un ladrillo refractario o bien prefabricados en hormigón refractario, que se sujetan a vigas metálicas. Un esquema de la colocación se expone en la figura 3.
- 1 7 m - 8m -
Loncjlfud -• lAOm. FiG. 3.
FiG. 2,
ZONA 1.—No suele llevar revestimiento alguno. Su longitud fue de 10 m. El agua que se evapora absorbe gran cantidad de calor, por lo cual la temperatura alcanzada en dicha zona no es muy elevada, pudiendo ser soportada por la chapa metálica del propio horno, pues no supera los 300'* C.
ZONA 2.—Esta zona se reviste con un hormigón a base de cemento aluminoso fundido y pórfido, a lo largo de 21 m de horno. Resiste bien a la erosión o abrasión, y actúa como aislante de la virola metálica del horno. La temperatura es de unos 300"-400'' C.
4. HORNOS DE PRODUCCIÓN POR VIA SEMI.SECA
Con hormigón refractario a base de cemento aluminoso fundido y chamota con un contenido en alúmina del 40-42 % en AI2O3, se han revestido hornos de vía semi-seca hasta su mitad, alcanzando la zona en que la temperatura llega a valores de 1.200" C.
Los anclajes, juntas y puesta en obra han sido descritos anteriormente.
También se han efectuado ensayos de revestimiento a base de hormigón refractario para protección de la zona de clinkerización, con escaso éxito hasta el
SEPTIEMBRE-OCTUBRE 1976 301
HORMIGONES AISLANTES, REFRACTARIOS Y ANTIABRASIVOS.
présente. En la actualidad los ladrillos básicos de magnesita o dolomía presentan las mejores prestaciones, en especial si el horno encostra bien; de lo contrario, los ladrillos antes citados, por su alta sensibilidad al choque térmico, son superados por los tradicionales ladrillos de muy alta alúmina.
En parrillas granuíadoras se han empleado también revestimientos d ' hormigón refractario a base de cemento aluminoso fundido: en la cámara caliente se han aplicado en dos capas, una aislante, con vermicu-lita, y otra refractaria, con chamota; en la cámara fría se ha utilizado puzolana como árido.
5. HORNOS DE PRODUCCIÓN POR VIA SECA
La figura 4 representa un esquema de un horno de este tipo, en que se han aplicado revestimientos de hormigón refractario, a base de cemento aluminoso fundido con chamota y silimanita como áridos, en las zonas señaladas.
LINEA DE PRODUCCIÓN N. Horno rotatorio, 2,50 X 50 metros
FiG. 5.
forma ondulada, de 8 mm de diámetro, quedando éstos recubiertos por unos 80 mm de hormigón.
ZONA B.—El cono de descarga del material en la segunda etapa, con una temperatura de trabajo de 550"* a 600" C. El espesor del hormigón fue de 230 mm, y los anclajes análogos a los antes descritos.
lonqUud ^ 65 m.
FiG. 4.
Sobre una longitud total del horno de 65 m, el hormigón refractario con chamota ocupaba los primeros 20 m y los 16 m siguientes eran de hormigón refractario con silimanita.
En la cámara de turbulencia, constituida por la segunda a cuarta etapa del sistema precalentador de ciclones se han empleado también hormigones refractarios a base de cemento aluminoso fundido con áridos especiales.
A continuación detallaremos las experiencias propias, recogidas a lo largo de años, en las cuatro líneas de producción de cemento portland de que disponemos en la actualidad.
5.1. LA LINEA DE PRODUCCIÓN NUM. 2
Primera y menor de las existentes, está constituida por un horno de 50 m de longitud y 2,5 m de diámetro, con un enfriadero tubular de 14 m de longitud y 2 m de diámetro; se puso en funcionamiento en 1953. En 1972, se modernizó, mediante la instalación de un sistema precalentador de ciclones de dos etapas. El rendimiento diario máximo obtenido ha sido de 180 Tm de clinker.
Describiremos seguidamente las distintas zonas que se han protegido con hormigón refractario a base de cemento aluminoso fundido y chamota como árido y que en la figura 5 se resaltan en negro.
ZONA A.—El techo de los ciclones de la primera etapa del sistema precalentador, zona en que se alcanzan temperaturas de unos 350''C. El espesor era de 130 milímetros, sujeto con anclajes de acero inoxidable de
ZONA C.—La cámara de humos o tubo ascendente de gases a la salida del horno es de forma cuadrangu-lar y antes de su embocadura con la segunda etapa presenta un giro o torsión de 60". El revestimiento entre ambas superficies, donde se produce el giro, ha sido realizado con el hormigón ya descrito. La temperatura en dicha zona es también de 550" a 600" C.
ZONA D.—La canal de descarga del material al horno, de forma semicircular, donde la temperatura alcanza los 600"-650" C. En este caso se procedió previamente al aislamiento térmico de la carcasa metálica mediante unos paneles de silicato calcico, por entre los cuales sah'an los anclajes en forma de Y, de acero refractario; encima de tal aislamiento se colocó la capa de hormigón refractario.
ZONA E.—El cono de entrada, o unión entre la cámara de humos o tubo ascendente y el horno. La temperatura de régimen es de unos 600" a 650"" C.
Después de quince meses de funcionamiento, el comportamiento del revestido a base de hormigón refractario de cemento aluminoso fundido y chamota ha sido satisfactorio.
La boca de descarga del clinker hacia el enfriadero está revestida de hormigón antiabrasivo y refractario a base de cemento aluminoso fundido y un árido especial, con un espesor de unos 400 mm, a fin de formar una especie de anillo de retención que permita un ligero enfriamiento del clinker. Los anclajes son de acero refractario en forma de Y.
El comportamiento de dicho revestimiento fue satisfactorio durante los quince meses de observación ya citados, a excepción del extremo del revestimiento, que se fragmentó antes, precisando de pequeñas reparaciones con hormigón refractario de cemento alumino-so fundido y chamota, que pudieron realizarse en breves paros del horno, que normalmente no superaron una hora.
302 BOL. SOC. ESP. CERÀM. VIDR., VOL. 15 - N." 5
J. PUIG MONTRAVETA Y F. SÁNCHEZ PIREZ
5.2. LA LINEA DE PRODUCCIÓN NUM. 3
Está constituida por un horno de 106 m de longitud y 4,15 m de diámetro, con un sistema precalenta-dor de ciclones de dos etapas y 10 enfriaderos de satélites de 12 m de longitud y 1,65 m de diámetro. Se puso en funcionamiento en el año 1965. Su producción diaria de clinker alcanza las 930 Tm y en la figura 6 se puede ver un esquema del mismo.
LINEA DE PRODUCCIÓN N. 3 Horno rotatorio, 4,15 x 106 metamos
FiG. 6.
Las zonas en donde se utiliza hormigón refractario a base de cemento aluminoso fundido y chamota •• Solí las que se han hecho resaltar en negro en la figura mencionada.
ZONA A.—^Canal de descarga de la harina cru4o al horno, de forma semicircular. La temperatura aquí es de unos 800* a 830° C.
ZONA B.—^El cono de unión entre la cámara de humos y el horno, donde la temperatura es también de 800*" a 830'' C. En un principio los anclajes fueroa de hierro. Posteriormente se utilizaron anclajes de aœro refractario, consiguiendo una duración mayor.
Las piezas de cierre del tubo del horno con la canal de descarga presentan zonas muy diferenciadas, tal como se expone en detalle en las figuras 7 y 8.
La zona 1 (figs. 7 y 8) debe repararse aproximadamente cada dos o tres marchas, esto es, cada dos años aproximadamente. Creemos que las dilataciones y contracciones de la pieza de fundición revestida por el hormigón son las causantes de la fragmentación de ^te* El resto lleva funcionando, a entera satisfacción seis o siete años.
ZONA C.—El cono final del horno (fig. 6), o zona comprendida entre los marcos de salida a los enfriaderos planetarios y la puerta de registro del horno, donde la temperatura es de unos 450° C. El espesor del hormigón es de unos 150 mm.
Los anclajes de sujeción fueron en forma de malla rectangular según se acostumbraba en aquella época. Al presentarse problemas de caída del hormigón por rotura de los anclajes, éstos fueron sustituidos por otros de forma ondulada, en acero inoxidable, sin que se consiguieran mejoras apreciables.
Al estudiar este comportamiento anómalo, se - vio que los problemas estaban motivaiíos por el movintien-
FiG. 7.
FiG. 8.
to existente entre la chapa de apoyo y el propio hormigón. Al anular este movimiento, solucionando el problema mecánico que lo originaba, la durabilidad mejoró. Se volvió a utilizar un entramado o anclaje de malla rectangular, en acero inoxidable, presentando en la actualidad un perfecto funcionamiento de, al menos, dos años. En ocasiones precisa pequeños remiendos, que se efectúan con breves paros del horno, siempre inferiores a una hora de duración.
La zcü^ qxie rodea a los marcos de entrada a los en-
SEPTIEMBRE-OCTUBRE 1976 ^3
HORMIGONES AISLANTES, REFRACTARIOS Y ANTIABRASIVOS.
friadores planetarios se revistió de un hormigón refractario y antiabrasivo a base de cemento aluminoso fundido y árido de cromita. La duración no llegó a alcanzar la de una marcha normal, requiriendo con frecuencia pequeñas reparaciones, con breves paradas del horno, en las que se añadía hormigón refractario a base de chamota como árido. Y precisaba ser renovado por completo, una vez que el horno se paraba definitivamente, por requerirlo alguna otra causa.
Se obtuvo una sensible mejoría al aumentar el grosor de la junta de dilatación, de 3 a 6 mm.
A partir de 1972 se sustituyó dicho hormigón por otro a base de cemento aluminoso fundido y un árido especial, que nos proporciona una duración mayor.
Los enfriadores planetarios de este horno están provistos de un revestimiento metálico de origen, por lo cual no se ha efectuado en ellos ningún intento de aplicación de hormigón refractario y antiabrasivo, como los que describiremos a continuación, realizados en las otras líneas.
5.3. LA LINEA DE PRODUCCIÓN NUM. 4
Prácticamente análoga a la núm. 3, se puso en marcha en 1970. Como diferencia fundamental respecto a su predecesora presenta el revestimiento refractario de los enfriaderos, que comentaremos detenidamente más adelante. Un esquema de la misma se presenta en la figura 9.
LINEA DE PRODUCCIÓN N.' 4 Horno rotatorio, 4,15 X 106 metros
FiG. 9.
Hemos aplicado el revestimiento a base de cemento aluminoso fundido y árido de chamota en las siguientes zonas del horno :
ZONA A.—Igual que en la línea núm. 2, en el giro existente en la cámara de humos o tubo ascendente de gases a la salida del horno. La temperatura de servicio es de 650'' a yOO"* C. El revestimiento está en perfectas condiciones, después de más de seis años de servicio.
ZONA B.—La canal de descarga de la harina cruda al horno, con temperatura de trabajo de 800° a 830" C. Está en Ijas mismas condiciones iniciales, después de funcionar desde la puerta en marcha de esta línea, en 1970.
ZONA C.—El cono de unión entre la cámara de humos y el horno, que soporta temperaturas de 800° a 830° C. Dotado de anclajes de acero refractario; su
comportamiento ha sido perfecto, sin haber requerido reparación alguna.
ZONA D.—El cono final del horno, o zona comprendida entre los marcos de salida a los enfriaderos planetarios y la puerta de registro del horno, sometido a temperaturas de unos 450° C. La duración media de dicho revestimiento ha sido de más de dos años, con pequeños remiendos.
Con hormigón antiabrasivo a base de cemento aluminoso fundido y áridos de cromita se revistió la zona que rodea los marcos de entrada a los enfriadores satélites, donde la temperatura alcanza valores de 850° a 950° C. A partir de 1972 venimos empleando en dicha zona un hormigón antiabrasivo a base de cemento aluminoso fundido y un árido especial. Suele rehacerse con una frecuencia anual, coincidiendo con el cambio de los marcos de salida.
Con el mismo tipo de hormigón se han protegido los tubos de unión entre los marcos de salida y las cabinas de los enfriaderos, alcanzando una duración de quince meses sin problemas.
También se ha aplicado para la protección de las cabinas, donde el clinker penetra a temperaturas de 750° a 850° C. Los resultados han sido muy satisfactorios, dando excelentes prestaciones durante períodos de dos y medio a tres años.
En esta particular aplicación, el hormigón antiabrasivo citado ha reemplazado con éxito a ladrillos especiales, de carburo de silicio, que se instalaron inicial-mente, y con los cuales se alcanzó una duración no superior a un año.
5.4. LA LINEA DE PRODUCCIÓN NUM. 5
Puesta en funcionamiento en 1974, dispone de un horno, con precalentador de cuatro etapas, de una longitud de 78 m y 5,25 m de diámetro (fig. 10). Está dotado de un enfriador planetario, constituido por 10 tubos satélites de 2,1 m de diámetro por 22,8 m de longitud. El sistema precalentador lo forman cuatro ciclones en la primera etapa, de 4 m de diámetro, y dos ciclones de 6 m de diámetro en cada una de las restantes etapas. La producción de clinker garantizada y normalmente superada es de 2.650 Tm/día.
Hemos aplicado hormigón de cemento aluminoso fundido y chamota como árido, en las siguientes zonas:
ZONA A.^—Techos de los cuatro ciclones de la primera etapa del sistema precalentador, que soporta temperaturas de unos 350° C.
ZONA B.—Todos los cambios de secciones cuadradas a circulares, y viceversa, en los tubos ascendentes de los ciclones de las etapas segunda, tercera y cuarta, con temperaturas que oscilan entre los 500° y los 750° C.
ZONA C.—Tubos de descarga del material, de los ciclones a los tubos ascendentes, en las tercera y cuarta etapas, con temperaturas de 700° y 820° C respectivamente.
En el tubo de descarga de la cuarta etapa a la cámara de humos o tubo ascendente de gases a la salida del horno, existen dos capas de revestimiento: una con hormigón aislante a base de vermiculita como árido y la superior con hormigón refractario con chamota, uti-
304 BOL. SOG. E S P . CERÁM. VIDR., VOL. 1 5 - N . " 5
J. PUIG MONTRAVETA Y F. SANCHEZ PIREZ
LINEA DE PRODUCCIÓN N. 5 Homo rotatorio, 5,25 X 78 metros
FIG. 10.
lizando siempre el cemento aluminoso fundido como conglomerante.
ZONA D.—Final del tubo ascendente del horno hacia la cuarta etapa, que está a unos 950" C.
ZONA E.—^Conos o embudos de descarga de los ciclones de la cuarta etapa, sometidos a unos SOO"" a 820" C.
ZONA F.—Tramo inferior de las paredes de la cámara de humos o tubo ascendente. Existen también dos capas, una aislante y otra refractaria, constituida la primera por placas de silicato de cal y la segunda por un hormigón refractario con chamota como árido, sujetándose con los tradicionales anclajes en forma de Y, de acero refractario. La temperatura de esta zona oscila alrededor de los 1.100" C.
ZONA G.—La canal de descarga del crudo al horno, que soporta unos 1.100" C, posee también una chapa aislante de silicato de cal y otra refractaria, de hormigón de cemento aluminoso fundido y chamota.
Todas las partes citadas se encuentran en la actualidad en buen estado, después de unos 560 días de funcionamiento, habiéndose producido en tal período 1.200.000 Tm de clinker, aproximadamente.
ZONA H.—El cono de entraña o unión entre la cámara de humos o tubo ascendente y el horno. En esta zona el revestimiento viene a durar unos siete u ocho meses. La temperatura aquí es de 1.000" C.
ZONA I.—^El cono de salida, entre los marcos de salida a los enfriaderos y la puerta de observación del horno. Se ha colocado también un aislamiento a base de placas de silicato de cal, directamente en contacto con la parte metálica. La temperatura que soporta es de unos 550" a 600" C. Su funcionamiento ha sido perfecto, no habiéndose reconstruido ni siquiera reparado desde la puesta en marcha.
En los marcos de salida se instaló un revestimiento en forma de masa apisonable fosfática, que necesitó varias reparaciones parciales en ocasión de las cuatro paradas que se produjeron en los primeros nueve me
ses de funcionamiento a partir de la puesta en marcha. En la quinta parada, se cambió el revestido por otro de hormigón antiabrasivo a base de cemento aluminoso fundido y un árido especial que, con pequeñas reparaciones durante las paradas, ha dado un resultado satisfactorio durante un período en el cual se consiguió una producción de clinker doble de la alcanzada durante la primera etapa citada. La temperatura de trabajo de esta zona es de 900" a 950" C.
El revestimiento de las cabinas de entrada a los enfriaderos se hizo con la masa fosfática apisonada, antes citada. Después de quinientos sesenta días de marcha total, y tras varias reparaciones importantes, hemos decidido sustituirlo por otro de hormigón antiabrasivo a base de cemento aluminoso fundido y un árido especial; también se ha empleado este hormigón para proteger los tubos de unión entre los marcos de salida y las citadas cabinas. La temperatura que soportará el revestimiento de las cabinas será de 800" a 900" C.
Nos hemos decidido a ensayar este tipo de hormigón antiabrasivo en esta zona tan comprometida como consecuencia de los buenos resultados logrados en lugares análogos en el horno núm. 4.
Además de las ventajas técnicas que su aplicación reporta, no podemos dejar de citar el importantísimo ahorro económico que ello nos ha supuesto, debido a la gran diferencia de precio existente entre la masa fosfática originalmente aplicada y el hormigón anti-abra-sivo que hemos desarrollado especialmente en nuestro laboratorio.
En los tubos enfriaderos de la línea núm. 5, después de las cabinas existe una zona protegida con ladrillos de alta alúmina y, a continuación, otra con levantadores. En ésta última, se ha colocado también un revestido con hormigón antiabrasivo de la misma calidad, que ha prestado excelente servicio desde la puesta en marcha, sin reparación alguna.
Finalmente, debemos destacar que con hormigón refractario a base de cemento aluminoso fundido y cha-mota como árido se han elaborado piezas prefabricadas especiales, como las destinadas a albergar los agujeros de limpieza en todo el sistema precalentador, a la vez aue se ha aplicado in situ en muchas zonas angulosas o de difícil conformación.
6, CONSIDERACIONES FINALES
Acabamos de ver un campo de aplicación de los hormigones refractarios, en este caso concreto dentro de la industria del cemento. Como se sabe, cada día es más amplio el espectro de aolicación de este tiüo de materiales. El interés que dicho tema ha despertado a nivel mundial ha sido notorio, como lo demuestra el hecho de que hayamos recibido ya información sobre la celebración en mavo de 1977, en la ciudad checoslovaca de Karlovy Vary, de la tercera edición europea de la "Conferencia sobre hormispnes refractarios", dedicada al estudio, ensayo v aplicación de los hormigones refractarios en las distintas industrias. Esperamos que la Sección de Refractarios de la S. E. C. V. tome nota del interés que estos tipos de materiales despiertan, tanto en el fabricante de refractarios como en los usuarios y lo considere en su agenda de reuniones monográficas, sugerencia que brindamos a su Junta directiva.
SEPTIEMBRE-OCTUBRE 1976 305
CEMENTO ALUMINOSO FUNDIDO
ELECTROLAND para usos refractarios
• • • f X
^^^^^^^^^^^^^m^^ Íii-A
/ /
%
Vagoneta realizada en hormigón refractario de cemento aluminóse, en el interior de un horno túnel, construido asimismo en hormigón refractario.
Solicite información a:
CEMENTOS MOLINS, S. A.
Paseo de Gracia, 92 - Teléf. 215 36 32
B A R C E L O N A - 8
306