Optimización del Sistema de Enfriamiento y Recuperación de Calor en Horno de Arco Eléctrico (EAF)
Definición del Problema
Desafíos de la Industria
- 01 Alto consumo energético específico (kWh/ton) en procesos de fusión
- 02 Estrictas regulaciones ambientales sobre emisiones de CO2 y uso de agua industrial
- 03 Desgaste acelerado de refractarios y paneles debido a cargas térmicas fluctuantes
Puntos de Dolor Específicos
- Fugas de agua en paneles refrigerados que representan riesgo crítico de explosión de vapor
- Formación de incrustaciones (fouling) en tuberías que reduce la eficiencia de transferencia térmica
- Pérdida de energía térmica residual no aprovechada en los gases de escape y agua de refrigeración
Análisis del Estado Actual
Impacto en el rendimiento
Verificación de Ingeniería
Esta solución ha sido validada por Equipo Técnico de Atlamech basada en los siguientes estándares:
Ver DetallesAlcance Técnico
- Rediseño del circuito primario de refrigeración para conversión a circuito cerrado presurizado
- Implementación de intercambiadores de calor para recuperación de energía (Waste Heat Recovery - WHR)
- Integración de variadores de frecuencia (VFD) en el sistema de bombeo con control PID basado en temperatura de retorno
Estándares de Cumplimiento
Estrategia de implementación
Entregables Clave
Notas de Consulta
Consideraciones Hidráulicas y Térmicas
Es imperativo mantener un régimen de flujo turbulento (Número de Reynolds > 4000) dentro de los paneles refrigerados para maximizar el coeficiente de transferencia de calor por convección y evitar la formación de puntos calientes (hot spots) que comprometan la integridad del cobre.
Seguridad Operativa
El sistema de detección de fugas debe basarse en un balance de masa diferencial entre el flujo de entrada y salida. Cualquier desviación superior al 2% debe activar una parada de emergencia del horno para prevenir la disociación del agua en hidrógeno y oxígeno, eliminando el riesgo de explosión.
Calidad del Agua
- Conductividad: Mantener < 500 µS/cm para minimizar corrosión galvánica.
- Dureza: < 5 °dH para evitar incrustaciones en los intercambiadores.
- Filtración: Se recomienda filtración lateral (side-stream) del 5-10% del caudal total.
Taxonomía de Infraestructura
Áreas de Conocimiento
Resumen de Casos de Implementación
Resumen del proyecto
Optimización Termodinámica y Recuperación de Calor en Horno de Arco Eléctrico
Clúster de Conocimiento Técnico
Gestión Térmica y Eficiencia Energética en Hornos de Arco Eléctrico (EAF)
Análisis técnico centrado en la optimización de balances energéticos, reducción de consumo específico de energía y aprovechamiento de entalpía residual para minimizar OpEx y huella de carbono en acerías eléctricas.
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Asistente Técnico
ENFOCADO EN VFD / MOTOR / BOMBAAsistente de Ingeniería
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