AHORRO de ENERGÍA en vagonetas

1. AHORRO de ENERGÍA en vagonetas Hispalyt 2009 Barcelona

2. Roger Noguera • Ingeniero Industrial • Diseño y proyectos de máquinas • Nuevos desarrollos • Programación • 15 años de experiencia • Socio/co-director de Forgestal S.L.

3. Bernat Planas • Ingeniero Industrial • A cargo de la división de refractarios: • Diseño y proyectos • Nuevos desarrollos • Supervisión de montajes • Asistencia a ventas • 15 años de experiencia • Socio/co-director de Forgestal S.L.

4. FORGESTAL S.L. • Ingeniería española dedicada a los bienes de equipo para la industria cerámica y metálica: • Revestimientos refractarios para vagonetas de Refractarios Campo S.L. • Sistemas de limpieza de vagonetas • Máquinas de corte de plaquetas de ladrillo caravista • Ingeniería en el campo de la Forja metálica

5. FORGESTAL S.L. • Situados en Esparreguera. a 35 km de Barcelona • 14 empleados (50% ingenieros) • Facturación 4,5 M€ • Mercados principales: EU, Norteamérica, África del norte • Representantes en: • Reino Unido, Portugal, Francia, Dinamarca, Alemania, Rusia, Italia, Argelia, Venezuela, EEUU y Sudáfrica

6. Refractarios CAMPO, S.L • Alianza estratégica. • Servicio completo al cliente: • Asesoramiento • Refractarios • Aislantes • Supervisión de Montaje • Proyectos llave en mano

7. AHORRO de ENERGÍA en VAGONETAS

8. Objetivo de la presentación: • DÓNDE podemos ahorrar energía? • CÓMO podemos hacerlo? • CUÁNTA energía podemos ahorrar?

9. DÓNDE podemos ahorrar energía? Mecanismos de pérdida de energía en las vagonetas: • Conducción a través del revestimiento • Pérdida de estanqueidad en la unión vagoneta-vagoneta y vagoneta-horno • Calor acumulado en la vagoneta que se pierde en el ambiente de la fábrica. • Indirectamente: defectuoso.

10. Mecanismos de pérdida de energía en las vagonetas • Conducción a través del revestimiento

11. 1. Conducción a través del revestimiento Obviamente MENOS conductividad conduce a MENOS pérdidas pero: • No es tan crítico como en un horno, especialmente en ciclos cortos: HORNO: Tiempos largos – Régimen permanente – Cálculos simples VAGONETA: Tiempos cortos – Régimen transitorio – Cálculos por Elementos Finitos

12. 1. Conducción a través del revestimiento “LA TEMPERATURA REQUIERE UN TIEMPO PARA QUE PENETRE EN LA VAGONETA”

13. 1. Conducción a través del revestimiento Líneas Continuas: Ciclo Real - Línea discontinua: tiende al régimen permanente

14. 1. Conducción a través del revestimiento CÓMO podemos hacerlo? -Hacer una razonable selección de materiales aislantes, teniendo en cuenta el espesor del revestimiento, temperaturas y ciclos (Esto se hace en cada oferta) -Mantener un mínimo espesor del revestimiento -Evitar usar materiales aislantes sueltos(pueden permitir mecanismos de convección de calor) -Tener una buena estanqueidad a través del revestimiento (en tal caso, además de la conducción tendríamos un flujo másico con mayores pérdidas)

15. 1. Conducción a través del revestimiento CUÁNTA energía podemos ahorrar? -Cuando hay una patología grave en el revestimiento como una falta de estanqueidad, es muy difícil de establecer una cifra, tanto teóricamente como en un caso real. -Más adelante se mostrará un comparativa entre el calor perdido por CONDUCCIÓN con respecto a la perdida en el AMBIENTE de la fábrica, una vez fuera del horno.

16. Mecanismos de pérdida de energía en las vagonetas 2. Pérdida de estanqueidad en la unión vagoneta-vagoneta y vagoneta-horno

17. 2. Pérdida de estanqueidad en la unión vagoneta-vagoneta y vagoneta-horno

18. 2. Pérdida de estanqueidad en la unión vagoneta-vagoneta y vagoneta-horno CÓMO podemos hacerlo? Especial cuidado en: -Mantener el sello entre vagonetas en buen estado: el cordón y los perfiles metálicos -Un buen diseño del sello entre vagonetas -Verificar la separación de los chasis. -Mantener el arenero en buenas condiciones: rellenar, arena/grava suelta, utilizar un árido con una granulometría equilibrada -Tener un diferencial de presiones entre horno y foso lo más pequeño posible

19. 2. Pérdida de estanqueidad en la unión vagoneta-vagoneta y vagoneta-horno CUÁNTA energía podemos ahorrar? -Es difícil de calcular con precisión y puede ser muy variable de un caso a otro, pero: Según mi experiencia, la gran mayoría de los problemas graves de sobrecalentamiento del foso, fueron debidos a una grave falta de estanqueidad.

20. Mecanismos de pérdida de energía en las vagonetas 3. Calor acumulado en la vagoneta que se pierde en el ambiente de la fábrica

21. 3. Calor acumulado que se pierde en el ambiente • Las vagonetas acumulan energía en la parte del calentamiento. • Parte de esta energía se recupera durante el enfriamiento, pero no toda. • Este calor que permanece en la vagoneta en la salida del horno, se perderá en buena parte en el exterior del horno.

22. 3. Calor acumulado que se pierde en el ambiente Es una cantidad importante de energía. Se puede reducir considerablemente mediante: -Un DISEÑO adecuado de vagoneta -Gestión de vagonetas (colas) -Regulación del horno

23. 3. Calor acumulado que se pierde en el ambiente CÓMO podemos hacerlo? COMPARATIVA EN CONDICIONES REALES ENTRE DOS REVESTIMIENTOS: Placas y Sobresoleras ALIGERADAS (FORGESTAL-CAMPO) Placas y Sobresoleras MACIZAS

24. 3. Calor acumulado que se pierde en el ambiente CÓMO podemos hacerlo? COMPARATIVA EN CONDICIONES REALES ENTRE DOS REVESTIMIENTOS: Placas y Sobresoleras ALIGERADAS (FORGESTAL-CAMPO) Placas y Sobresoleras MACIZAS

25. 3. Calor acumulado que se pierde en el ambiente CUÁNTA energía podemos ahorrar? DATOS DEL EXPERIMENTO: • Ciclo del horno: 14 horas • Ritmo vagonetas: 30 min/vag • Producción: 48 vag/día • Tamaño vag: 4,3 m anch x 3,98 m long • Producto: Tabiquería PRECIO ENERGÍA: • 3,4 c€/kwh

26. CUÁNTA energía podemos ahorrar?

27. CUÁNTA energía podemos ahorrar?

28. CUÁNTA energía podemos ahorrar? Algunas consideraciones sobre esta comparativa: • Los dos revestimientos son conceptualmente similares. En el caso de revestimientos más pesados como los de HORMIGÓN, los resultados serían aún más espectaculares. • Sólo se han considerado el ahorro de energía en las placas y sobresoleras (el ahorro real sería aún superior)

29. 3. Calor acumulado que se pierde en el ambiente Es una cantidad importante de energía. Se puede reducir considerablemente mediante: -Un DISEÑO adecuado de vagoneta -Gestión de vagonetas (colas) -Regulación del horno

30. 3. Calor acumulado que se pierde en el ambiente CÓMO podemos hacerlo? Gestión de vagonetas REDUCIENDO EL TIEMPO EN QUE LAS VAGONETAS CALIENTES ESTAN FUERA DEL HORNO -Situación Ideal: Cuando sale una vagoneta del horno, rápidamente descargarla, cargarla y entrarla de nuevo al horno. -En la descarga y carga, dar PRIORIDAD a las vagonetas que salen del horno (las más calientes) -Por ejemplo, los lunes empezar por descargar las vagonetas que acaban de salir del horno y aun están calientes. Las que están frías ya no van a perder más energía. (SI ES POSIBLE)

31. 3. Calor acumulado que se pierde en el ambiente Gestión de vagonetas Simulación con Elementos Finitos. 12 horas vs. 4 Horas

32. 3. Calor acumulado que se pierde en el ambiente CUÁNTA energía podemos ahorrar? Gestión de vagonetas

33. Mecanismos de pérdida de energía en las vagonetas 4. Indirectamente: defectuoso/reducir ciclos

34. 4. Indirectamente: defectuoso/ reducir ciclos Las sobresoleras están en contacto directo con el material, por tanto pueden contribuir a: • Reducir roturas en las primeras capas, en el horno o antes en instalaciones de carga en verde. • Reducir ciclos cuando las piezas limitantes están en las primeras capas.

35. CÓMO podemos hacerlo? • Aumentando el paso de aire

36. CÓMO podemos hacerlo? • Reduciendo la inercia térmica de las sobresoleras

37. CONCLUSIONESPara ahorrar Energía hay muchos factores a tener en consideración. Un adecuado diseño del revestimiento puede dar sustanciales Ahorros de Energía y no tiene porqué ser mucho más caro.

38. ¡Gracias!¿Preguntas?www.forgestal.com