DISPOSITIVOS PARA LA ELIMINACIÓN DE AGUAS EN LAS PASTAS

La disminución de agua en las pastas de crudo para la vía húmeda se realiza mediante los siguientes procedimientos:

“DIMENSIONAMIENTO DE UN HORNO ROTATORIO PARA LA PRODUCCIÓN DE CLINKER DE CEMENTO PORTLAND”

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ƒ Químicamente, por adición de fluidificantes. La pasta de crudo es una mezcla heterogénea de agua y materiales sólidos, en la cual éstos se hallan formando una dispersión de partículas muy finas. La función de los fluidificantes añadidos a la pasta es rebajar su contenido de agua pero manteniendo el mismo valor para la viscosidad. Los dos grandes grupos de fluidificantes de pasta son los electrolitos alcalinos como el silicato sódico, el hidróxido sódico y el carbonato sódico, y las sustancias superficialmente activas como derivados de la lignina, ácidos húmicos y melazas.

ƒ Mecánicamente, mediante filtros adecuados de tambor o de discos o cadenas. El tratamiento mecánico de los filtros prensas es el método más eficaz a la hora de eliminar la humedad de una pasta pero no puede aplicarse por ser un método discontinuo, y no permite su aplicación en grandes volúmenes de producción como es la del cemento. Entre los filtros de marcha continua son de posible aplicación, el de tambor y el de discos los cuales se utilizan en la industria del cemento trabajando por vacío.

También se utilizan otros dispositivos en la eliminación de agua de la pasta de crudo como las cadenas en el interior del horno. Tanto los hornos rotatorios para vía húmeda como para vía seca están dotados de diferentes sistemas de cadenas. El único objetivo de los sistemas de cadenas en los hornos de vía seca es el intercambio térmico entre gas y material seco, mientras que en el horno rotatorio para vía húmeda añaden a la evaporación del agua, el transporte del material y evitan la formación de los anillos. En sí, las cadenas no son dispositivos de eliminación de agua, pero debido a aspectos de tipo mecánico que estos dispositivos cumplen simultaneados con la evaporación de agua, hace que se les incluya en el grupo de los dispositivos de eliminación de agua. Las cadenas en el interior del horno se disponen en los primeros 12-15 metros del tubo del horno en los cuales el secado se realiza por transmisión directa del material a la atmósfera gaseosa por exposición del material a dicha atmósfera, y por flujo directo de los gases calientes sobre el lecho de pasta en el espacio formado por debajo de las cadenas suspendidas. Con este sistema se reduce la temperatura de los gases de salida de 400° c a 150° C y aún menos.

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‰ Cadenas en cortina; éstas penden por uno de sus extremos, su longitud ha de tener, aproximadamente el 0.7 del diámetro libre del horno como se indica en la Figura 30. La distancia entre los puntos de suspensión de dos cadenas, contada según la circunferencia, es del orden de 30 cm. Para cortinas poco densas se elige la distancia de 40-45 cm. La distancia entre cada dos cortinas es del mismo orden de magnitud y los anillos de suspensión generan superficies perpendiculares al eje del horno.

‰ Cadenas de guirnaldas; se han de colgar a una distancia de incluso 0.4·D (diámetro libre) véase figura siguiente Las cadenas de guirnaldas penden colgadas por ambos extremos cuyos puntos de fijación describen una hélice que forma con el eje longitudinal del horno un ángulo de 45-60°.

En hornos rotatorios para vía seca, las cadenas ese encuentran siempre en forma de cortina, donde la zona de cadenas está dividida en grupos separados por una o dos zonas de cadenas para los siguientes fines:

9 Igualar la temperatura de los gases del horno.

9 Servir de área estabilizadora del transporte del material. 9 Depositar el polvo del horno.

9 Facilitar la instalación de termoelementos.

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En los hornos rotatorios para vía húmeda es común la combinación de cadenas en cortinas y en guirnalda. Las cadenas de guirnaldas transportan mejor el material en el horno que las cadenas que penden libremente, lo cual es de suma importancia en los hornos para vía húmeda. Sin embargo, el montaje de las cadenas que penden libremente es más sencillo y rápido que el de las cadenas de guirnalda.

Es una regla práctica, que 1500 m de cadena instalada rebajan la temperatura de los gases a la salida en 110 ° C. las cadenas de guirnalda ofrecen una acción 1.5 veces superior a las cadenas de cortina para la misma densidad de instalación de ambas, es decir, que las cadenas de guirnaldas evaporan un 50% más de agua por unidad de tiempo que las instaladas en cortina.

Dado que en los hornos para vía seca no hay trabajo de secado, la temperatura de los gases a la salida es de unos 400 º C frente a los 200 º C de los gases a la salida de los hornos para vía húmeda con cadenas bien instaladas.

El material de que están constituidas las cadenas depende de la temperatura de trabajo, así para temperaturas inferiores a 530º C las cadenas son de acero tratado térmicamente resistentes a la abrasión. Para temperaturas superiores desaparece su dureza, y entre 530-640 ° C se puede emplear acero templado inoxidable con alto contenido en cromo. Para temperaturas entre 640-800 ° C se recomienda el acero inoxidable con 18 Cr y 8 Ni y en la zona de temperatura superior a 970 ° C se recomienda que las cadenas sean de acero aleado con alto contenido en cromo y

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níquel, aunque los aceros aleados con elevado contenido de níquel no se utilizan (por encima de un 20%) debido a su sensibilidad por el azufre y en la atmósfera reductora del horno, el gas sulfhídrico ataca fuertemente a las cadenas.