Roscado Salamandra para Reparaciones Capitales de Alto Horno

Roscado de salamandra para reparaciones importantes de alto horno 

Una salamandra significa todos los materiales líquidos y solidificados en el hogar de un alto horno debajo del orificio del grifo. La salamandra incluye hierro líquido y escoria y mezclas de hierro sólido, escoria y coque/carbono. Durante el funcionamiento normal del alto horno, el fondo del horno y la solera contienen el 'hombre muerto' y la salamandra.

Cuando se va a revestir el alto horno, es necesario vaciar completamente el horno eliminando todos los componentes del fondo y del hogar. También es deseable eliminar estos componentes durante la limpieza parcial. revestimiento del horno o durante la reparación del grifo, lo que proporciona condiciones de trabajo más seguras durante estas reparaciones parciales y evita daños en los refractarios del hogar como resultado de los movimientos cíclicos de enfriamiento y calentamiento. la solera del horno se lleva a cabo normalmente con colada en salamandra. La colada en salamandra se suele hacer preferiblemente al nivel más bajo donde se puede esperar hierro líquido en la solera del alto horno.

La extracción en salamandra de un alto horno es la extracción final después de que se apaga el horno para drenar el último hierro líquido del hogar del horno. Debido a su rara ocurrencia, una extracción en salamandra representa en la mayoría de las plantas siderúrgicas un trabajo especializado que requiere mucha preparación.

Una salamandra solidificada normalmente es difícil de eliminar, especialmente si contiene titanio. Una gran cantidad de salamandra sólida puede retrasar la ruta crítica de las reparaciones principales del alto horno por varios días. o incluso por semanas. Para la eliminación de la salamandra solidificada, a menudo se requieren lanzas de oxígeno e incluso explosivos. Estos tipos de eliminación también causan riesgos para la salud y la seguridad.

El colado de la salamandra líquida se realiza generalmente inmediatamente después de la purga del horno. Es importante maximizar el rendimiento durante la colada en salamandra del alto horno para minimizar la cantidad de sólidos residuales que quedan en el horno. Un tapping de salamandra exitoso normalmente proporciona un hogar limpio al equipo de reparaciones de capital. Esto no solo minimiza los retrasos, sino que también contribuye a unas condiciones de trabajo más seguras durante la demolición del refractario. Hogar limpio también inspira el espíritu del equipo de reparaciones capitales.

La eliminación total del contenido de la solera del alto horno para la colada exitosa de la salamandra requiere actividades de preparación previa y monitoreo en el alto horno para aumentar la temperatura y la fluidez. Estas actividades se combinarán con el uso de técnicas probadas de perforación y punción.

Generalmente, debido a la construcción normal de un alto horno y su casa de colada, el orificio del grifo de la salamandra debe colocarse en algún lugar cercano debajo del piso de la casa de colada en un área de difícil acceso, llena de tuberías, cables, etc. Estas áreas de difícil acceso también puede ser zona peligrosa para las personas que están perforando o pinchando la salamandra, debido a vías de escape insuficientes o poco accesibles.

El énfasis en la seguridad y el medio ambiente es la fuerza impulsora para mejorar el proceso de extracción de salamandras. Si bien el objetivo principal es drenar la mayor cantidad posible de hierro líquido del hogar, otros aspectos que son importantes son (i) la ubicación del orificio del grifo de la salamandra, (ii) los aspectos ambientales de la extracción de la salamandra y (iii) la extracción del máximo de hierro salamandra líquido.

Es necesario ubicar la mejor posición del orificio de la grifería de salamandra. En la antigüedad, la posición exacta de la salamandra generalmente se desconocía debido a la falta de información sobre el interior del hogar del alto horno y, por lo tanto, sobre la posición de la línea de desgaste. Sin datos de termopares, o sin datos suficientes, era difícil determinar la posición óptima para perforar o perforar el orificio del grifo de la salamandra. La experiencia profesional fue determinante para determinar la ubicación y el ángulo de perforación para golpear la salamandra. Más de una vez hubo que perforar y perforar una serie de agujeros antes de que la salamandra fuera golpeada y comenzara a golpear.

En la actualidad, con los hogares de altos hornos modernos cada vez más equipados con densas rejillas de termopares, ahora es posible el cálculo térmico de la posición de la línea de desgaste y, por lo tanto, de la posición de la salamandra. La densificación de la rejilla del termopar ha mejorado la precisión del cálculo. Ahora, en lugar de adivinar la ubicación donde se puede golpear la salamandra, ahora se reemplaza por saber dónde golpea el taladro la línea de desgaste y, por lo tanto, desde dónde se espera la salamandra. Una ventaja adicional de una ubicación más precisa es la posibilidad de mejorar la ingeniería del entorno alrededor de la extracción de la salamandra.

El golpeteo improvisado de la salamandra en el pasado no solo resultó en una gran cantidad de hierro brillante, sino también en grandes nubes de humo. Con la creciente atención a los aspectos ambientales, estas nubes oscuras se han vuelto cada vez más indeseables. La estimación mejorada de la posición de la línea de desgaste permitió una ingeniería más detallada de la toma de la salamandra y la posibilidad de introducir las instalaciones de desempolvado en el orificio de la toma de la salamandra. Las campanas extractoras temporales y los conductos ahora están diseñados, construidos y conectados al sistema de desempolvado existente, con el fin de hacer que un grifo tipo salamandra no sea más contaminante que un grifo normal. Esto elimina las enormes nubes de humo rojo, que dificultan también la vista sobre el tapping.

En el pasado, las salamandras se perforaban después de la purga y después de que el alto horno se despegaba por completo. Como resultado, la salamandra solo tenía su propia presión ferrostática como fuerza impulsora para salir del horno. No perforar completamente el orificio del grifo de la salamandra en el líquido y perforar la última parte, da como resultado un diámetro del orificio del grifo indefinido y, a veces, moldes que funcionan lentamente. Estos vaciados lentos también pueden ser retardados por una disminución de la temperatura del metal caliente de la salamandra, causada por el efecto del sistema de enfriamiento del hogar durante el tiempo de espera entre el final de la purga y el inicio del grifo de la salamandra. Ahora es una práctica habitual mantener un poco de presión en el horno como una fuerza impulsora adicional para drenar más líquido.

Hay varios requisitos previos para que el tapping de salamandra tenga éxito. Estos incluyen (i) una relación máxima entre salamandra líquida y sólida, (ii) baja viscosidad/alta temperatura de los líquidos, (iii) ajuste correcto de los ángulos de extracción y elevación de la salamandra, (iv) buen golpe -resultados de reducción, y (v) ejecución eficiente de las actividades reales de extracción de salamandras.

Los preparativos para la extracción de salamandras comienzan de 3 a 6 meses antes de apagar el alto horno para las reparaciones principales e incluyen actividades reales de extracción de salamandras y modificaciones del proceso. Las modificaciones del proceso deben resultar en condiciones favorables para un aprovechamiento óptimo de la salamandra. Uno de los objetivos principales se relaciona con la fusión/licuación de la salamandra sólida existente y el aumento de su fluidez para obtener un flujo suave. La fluidez de los líquidos aumenta con la temperatura y se puede comprobar durante la extracción. También se puede monitorear el contenido de silicio del metal caliente ya que da una buena indicación del estado térmico del hogar. Los refractarios del fondo y del hogar deben exponerse directamente a los líquidos para el colado en salamandra eficaz.

El estado térmico del hogar también puede monitorearse analizando las lecturas clave del termopar. La licuefacción de salamandra se relaciona básicamente con aumentar el estado térmico del hogar. Abarca todas las actividades que contribuyen a este objetivo, y las lecturas más altas del termopar reflejan un aumento en el estado térmico del hogar. El proceso de licuefacción está determinado tanto por el flujo local de metal caliente como por la temperatura, pero el flujo es el más importante de los dos. Por lo tanto, el enfoque debe dirigirse a influir en el flujo de metal caliente en el hogar. Por lo general, esta no es una práctica estándar en la operación de altos hornos.

La licuefacción de salamandras es básicamente lo opuesto a la protección del hogar para la extensión de la campaña. Por lo general, las metodologías de licuefacción para la salamandra incluyen (i) la reducción del enfriamiento del fondo y de las paredes laterales, (ii) el objetivo de lograr una mayor productividad en el alto horno, (iii) la implementación estricta de roscado entre orificios de colado alternos, (iv) el aumento de silicio nivel en el metal caliente, (v) carga de coque de mayor tamaño, (vi) eliminación de TiO2 de la carga.

El número de orificios de grifería necesarios para una grifería de salamandra exitosa es una decisión importante que se debe tomar. Por lo general, este número depende del diámetro del hogar. Según la regla general, generalmente se considera un orificio para grifo cuando el diámetro del hogar es inferior a 9 metros, dos números de orificios para grifo se consideran cuando el diámetro del hogar está en el rango de 9 m a 12 m y tres números de orificios para grifo se consideran si el diámetro del hogar es de más de 12 metros.

Se definen múltiples ángulos y elevaciones en cada posición de toma de salamandra. En general, las posiciones múltiples aumentan el rendimiento de la extracción de salamandras a medida que aumentan las posibilidades de éxito y se mejora el drenaje. La determinación del número correcto de posiciones de toma de salamandra es un equilibrio entre costos y riesgos, por lo que la evaluación previa de las condiciones también puede evitar múltiples posiciones de toma de salamandra. La posición de los puntos de extracción alrededor de la circunferencia normalmente está determinada por las condiciones de acceso, la disposición de los corredores y las posiciones de la cama de arena/cucharón.

Normalmente se prefieren múltiples posiciones ya que la perforación puede comenzar simultáneamente en dos posiciones usando dos equipos para ahorrar tiempo. A menudo se ve que el rendimiento en una posición es cero, mientras que el rendimiento en la otra posición es grande. Esto puede deberse a obstáculos/barreras internas locales que impiden la efusión uniforme de líquidos. Las posiciones múltiples, por lo tanto, reducen el riesgo de rendimientos bajos o nulos.

El ajuste correcto de los ángulos de toma y las elevaciones de la salamandra es normalmente un compromiso entre cálculos y consideraciones teóricas y límites prácticos. Los elementos estructurales en el sitio, como las tuberías y el cableado, pueden limitar las condiciones de acceso y la(s) elevación(es) de la(s) vía(s) de la cuchara pueden inhibir la selección de la elevación teórica más óptima para la extracción de la salamandra.

Por lo general, es una práctica común determinar al menos tres conjuntos de ángulos y elevaciones crecientes en cada posición de roscado circunferencial de la salamandra. La distancia vertical entre los puntos de partida es normalmente de unos 300 mm.

Todo el proceso de extracción de la salamandra normalmente se ejecuta en 24 horas. En general, se sigue un criterio de 'ir y detener' para garantizar que se eviten los retrasos. Como ejemplo, se asigna un máximo de 4 horas de perforación y punción de un orificio, independientemente del éxito. Esto requiere equipos especializados y experimentados. La distancia vertical entre los agujeros debe ser de alrededor de 300 mm para asegurarse de que los agujeros no se fusionen, ya que la efusión de líquidos aumentará el diámetro del agujero "exitoso". Un diámetro de perforación típico del orificio es de alrededor de 80 mm, que puede aumentar a más de 200 mm durante el roscado. La distancia mínima entre dos agujeros asegura así que los agujeros permanezcan intactos. La longitud de la colada de la salamandra normalmente se limita a tres metros para evitar obstrucciones durante la colada. Hay posibilidades de obstrucción si la longitud es superior a los tres metros.

Metodologías de perforación

Hay una gran variedad de equipos de perforación. Básicamente se conocen dos tipos. Son (i) del tipo montado en monorraíl y (ii) del tipo manual con corredera. Por lo general, el equipo de perforación de tipo manual es preferible para maximizar la flexibilidad en el ajuste de ángulos y elevaciones mientras se minimizan los costos. Existen varios tipos de equipos de perforación manual, como perforadoras de roca y perforadoras de núcleo. Por lo general, se prefiere un tipo de perforación de núcleo, que se puede alinear mejor y tiene una mayor precisión. La unidad de potencia y control de la unidad de perforación normalmente se encuentra fuera del rodete para maximizar la seguridad. La unidad de perforación está montada en un pequeño riel, que está "enganchado" o soldado a la carcasa y sostenido por el corredor.

Las actividades de extracción de salamandra incluyen (i) remoción de placa, (ii) instalación de apisonamiento, (iii) secado de apisonamiento, (v) instalación de equipo de perforación, (vi) perforación de salamandra, (vii) lanza de oxígeno, ( viii) extracción de salamandra.

Las actividades de extracción de salamandras normalmente se encuentran en la ruta crítica de las reparaciones principales y deben ejecutarse normalmente dentro de las 24 horas. La duración está determinada principalmente por el número de posiciones circunferenciales y cuadrillas asociadas de los trabajadores. Es posible que se necesiten perforaciones repetitivas y punción de oxígeno.

La duración típica de las actividades antes mencionadas se limita a 12 horas. A veces, la perforación previa se practica durante la interrupción previa, pero normalmente no contribuye a acelerar las actividades de extracción de salamandras durante las reparaciones principales. La instalación de apisonamiento en la interfaz canal/carcasa y el posterior secado pueden eliminarse si se aplica un diseño correcto y se ejecutan los trabajos asociados durante la interrupción previa.

La extracción de salamandras es una actividad crítica durante una reparación capital de un alto horno. Un colado en salamandra exitoso que se traduce en un alto rendimiento de líquidos removidos antes del temple y un bajo peso de residuos sólidos evita largas demoras y mejora las condiciones de salud y seguridad durante la demolición de los refractarios. Por lo tanto, es importante asegurarse de que se investiguen y utilicen todas las técnicas y experiencias disponibles. La figura 1 muestra la extracción de salamandra inferior en el alto horno 2 de la planta siderúrgica de Visakhapatnam.

Fig. 2 Toma de salamandra inferior en BF2 de la planta siderúrgica de Visakhapatnam