Analysis of fuel savings in metallurgical furnaces with protective atmosphere

Análisis del ahorro de combustible en hornos metalúrgicos con atmósfera protectora

En este artículo se estudia un caso de mejora de la eficiencia energética de un horno continuo de laminación utilizado para el tratamiento térmico en la producción de tubos estirados en frío, así como el ahorro de gas resultante de la aplicación de quemadores modernos para tubos radiantes. Para el horno investigado, se realizaron cálculos de balance energético para el estado de funcionamiento actual, así como tras la sustitución de los quemadores por dispositivos modernos con mejores parámetros de combustión y recuperación, que mostraron una reducción significativa del consumo de combustible. Los quemadores garantizan una distribución uniforme de la temperatura a lo largo del tubo radiante, un funcionamiento estable, un alto rendimiento energético (también en hornos de alta temperatura) y bajas emisiones.

INTRODUCCIÓN

En la economía mundial actual, los costes de producción y los beneficios se encuentran entre los criterios más importantes que determinan el funcionamiento de las empresas. Una partida importante de los costes de producción, sobre todo para las plantas metalúrgicas y de tratamiento de metales, son los gastos relacionados con la compra de portadores de energía. Recientemente se ha observado en los mercados mundiales un descenso de los precios de la electricidad y de las fuentes de energía derivadas del petróleo, pero muchos especialistas consideran que se trata de una tendencia temporal. Por lo tanto, hay que prestar atención a todo tipo de actividades encaminadas a reducir el consumo de energía relacionado con los procesos de producción. Pueden ser acciones múltiples cuyos objetivos clave sean un cambio en las prácticas de trabajo y la modernización del proceso tecnológico. Cualquier intervención para reducir el consumo de energía en relación con la línea de producción relacionada con un proceso tecnológico suele ir asociada a desembolsos económicos considerables. Para determinar las relaciones económicas reales entre lo previsto y las tecnologías aplicadas, deben determinarse mediante el balance energético los desembolsos y los ahorros previstos que aportan más beneficios, la evaluación relacionada con el consumo energético, seguida del análisis del alcance razonable de la modernización, así como el cálculo de los ahorros previstos en relación con el consumo del vector energético y el efecto económico final resultante.

BALANCE ENERGÉTICO DEL HORNO CONTINUO DE LAMINACIÓN

Para identificar el balance energético del horno continuo de laminación, se realizaron las mediciones necesarias de masa, energía y entalpía.