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En el capítulo 1 se puede observar la reacción de hidratación de cal, pero en condiciones ideales, ya que en la práctica, el CaO que se alimenta a la hidratadora también contiene material sin calcinar (CaO3) e inertes (cenizas). La ecuación 35 muestra una reacción más acertada.

CaO + inertes + H2O → CaO(OH)2 + inertes + 210Kcal/Kg Ca(OH)2……..(35) Es decir:

1Kg de CaO puro + 0.32Kg de H2O → 1.32Kg Ca(OH)2+ 210 Kcal………..(36) De la ecuación 36 se puede decir que para la reacción de hidratación son necesarios 320lt de agua por tonelada de oxido puro a hidratar, pero en la práctica se usan 600lt, esto es porque el resto del agua no reacciona y se envía a la atmosfera en forma de vapor. En algunos casos la proporción agua/cal viva varia, esto es debido a la calidad de la cal viva ya que si es menos pura, entonces requiere menos agua para reaccionar.

Las principales funciones de la hidratadora son: producir un buen contacto y dispersión entre la cal viva y el agua, permitir la reacción química, remover el calor producido por la reacción y mantener una temperatura constante, mantener una humedad residual de la cal hidratada entre 0.5 y 1.5%, y mantener un flujo continuo de material.

La hidratadora de cal en la planta es un equipo que consta de tres etapas y es capaz de producir 25t/h.

Este equipo cuenta con varios periféricos para que pueda operar correctamente, el primero de ellos es una tolva metálica de 20ton que es la que contiene el material para que la hidratadora pueda estar alimentada de forma continua.

El equipo siguiente es una banda pesadora RAMSEY con capacidad de 30ton/h que pesa la cantidad de oxido de calcio que entra a la hidratadora según sea la producción deseada. La banda pesadora cuenta con un integrador de peso y un sistema de control de velocidad que consta de un variador de velocidad ALLEN BRADLEY 1336 y un moto reductor SUMITOMO de 1 HP, 440V.A.C.

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La hidratadora en si consta de 3 etapas, la primera tiene un moto reductor Marelli Motori de 25KW, la segunda tiene un moto reductor Marelli Motori de 12KW y la tercera también cuenta con un moto reductor Mirelli Motori de 12KW , la temperatura en cada una de las etapas es medida con sondas PT 100 ENDRESS+HAUSER, y es diferente ya que en cada una ocurren cosas distintas, en la primera etapa se lleva a cabo la pre hidratación, es decir se realiza la mezcla de agua con oxido de calcio, en esta etapa la temperatura oscila entre 97 y 102°C, en la segunda etapa es donde se lleva a cabo la reacción de hidratación, en esta etapa la temperatura varía desde 100°C hasta 110°C, y por último la tercera etapa que es donde se lleva a cabo la evaporación, en esta etapa se tienen temperaturas de 100°C hasta 120°C. En la misma hidratadora existe un colector de polvos que cuenta con un ventilador de velocidad variable, que se encarga de regular el exceso de vapor y también tiene un RTD en la chimenea para monitorear la temperatura del vapor que se está desalojando, esta debe estar en 90°C.

Para el suministro de agua se cuenta con un sistema que tiene: 1 tinaco con capacidad de 12000lt, 1 bomba Simens de 10HP, 440V.A.C. que alcanza hasta 12500lt/h de velocidad variable, y un medidor de flujo electromagnético Promag 10W ENDRESS+HAUSER, que sirve para verificar que el volumen de agua que se está alimentando a la hidratadora es el correcto.

La cal es desalojada por un transportador helicoidal que descarga en un elevador de cangilones que lleva el material descargado a un separador dinámico, en el que se separa el material por granulometría, y el material de rechazo es enviado a un el molino de bolas para ser pulverizado, dicho molino es desalojado en un elevador de cangilones. También, cada una de las etapas cuenta con un RTD para poder medir la temperatura del proceso, además cada etapa tiene un motor eléctrico, cada motor cuenta con un medidor de corriente para saber si no se está sobrecargando alguna parte del proceso.

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La figura 3.0 muestra la ubicación de los instrumentos y equipos que intervienen directamente con la hidratadora.

En la figura 3.1 se puede ver un diagrama de flujo del control actual de la hidratadora.

En el diagrama de flujo se puede observar que el sistema consta de dos controles en lazo cerrado y un control de relación, el primer lazo cerrado es el de la alimentación del oxido, el segundo lazo cerrado es el de la alimentación de agua, pero en este caso se incluye un control de relación que calcula cuantos litros de agua se deben alimentar según el tonelaje.

El lazo de control de oxido tiene un set-point, y el de agua tiene un ajuste manual, la razón es que cuando se asigna la producción deseada el sistema alimenta el oxido de manera automática y calcula la cantidad de agua necesaria teóricamente, pero en el caso de que el oxido no alcance la temperatura deseada el operador de cuarto de control realiza un ajuste manual desde el PLC, para poder corregir el problema.

Figura 3.1 Diagrama de flujo del control de la hidratadora.

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