Toma de decisión sobre el uso de retenedores de escoria en los paneles de Bóveda y Coraza.

Durante los años ha habido opiniones opuestas sobre el uso de retenedores de escoria en los paneles de Bóveda y Coraza. Aunque los retenedores ayudan a mantener la escoria, al soldarlos a la tubería hay un crecimiento del grano en la microestructura de acero que debilita la resistencia de la tubería en el área afectada por calor. Normalmente las grietas de tensión de fatiga térmica comienzan a aparecer en la vecindad estas soldaduras de costura en las tuberías expuestas a la temperatura. Por lo tanto, la adición de retenedores de escoria a un panel que ha estado trabajando sin ellos, no necesariamente aumentara su vida, y en algunos casos, podría reducirlo.

Los paneles refrigerados por agua de Bóveda y Coraza fueron desarrollados hace muchos años con la intención de reemplazar la cobertura refractaria del techo y paredes de Horno de Arco Eléctrico por encima de la línea de escoria, buscando una reducción de costos operacionales. Al principio, había diferentes diseños de paneles; algunos de ellos hechos de hierro fundido con un tubo interno, otros de placa y el más utilizado en estos días hecho de tubería.

Desde el principio, se encontró que una buena cobertura de escoria de los tubos en el panel actúa como una capa de aislamiento y ayuda a aumentar su vida.

Los primeros diseños de paneles de tubería tenían un diseño de “pipe-to-pipe” (tubo a tubo; sin espacios entre ellos) lo que hacía muy difícil para la escoria adherirse al tubo expuesto; por lo tanto, los retenedores de escoria eran necesarios para ayudar a formar la cobertura de escoria necesaria.

Algunos años después, se hizo evidente que los paneles de WC estaban removiendo algo de calor del horno y se hizo importante buscar maneras de recudir la cantidad de calor que los paneles estaban quitando. El diseño de tubería espaciada empezó a sustituir el diseño original pipe-to-pipe, ya que redujo el número de tuberías hacia el interior del horno, por lo que el área neta enfriada por agua se redujo y el calor eliminado se redujo proporcionalmente.

Además, se encontró que en algunos casos las cavidades formadas entre los tubos con el diseño de tubo espaciado funcionaban como un anclaje para la escoria y era posible tener una buena cobertura sin el uso de retenedores.

El factor principal para obtener una buena cobertura de escoria es la viscosidad; si esta es demasiado fluida, es más difícil desarrollar la capa de cobertura de escoria. Sin embargo la separación entre los tubos también es importante, si el espacio es demasiado estrecho, el anclaje de la escoria es bajo y el panel funciona de manera similar a un diseño de pipe-to-pipe; es por eso que algunos paneles con diseño de tubería espaciada no son capaces de desarrollar una buena cobertura de escoria.

A veces el problema puede resolverse aumentando la distancia entre las tuberías, pero en algunos otros, se requiere añadir retenedores de escoria.

Antes de tomar una decisión sobre la adición o no de retenedores de escoria, es conveniente verificar la cobertura real de la escoria en los paneles. Por ejemplo, mirar la bóveda cuando el horno está abierto y si las tuberías se ven expuestas significa que la escoria es demasiado fluida y entonces probablemente la bóveda tendrá un mejor rendimiento con retenedores de escoria, pero si hay una capa de escoria en un alto porcentaje de su superficie, los retenedores de escoria no son la mejor solución.

Hay dos diseños alternos de paneles de tubería espaciados, uno de ellos utiliza barras redondas en la parte posterior de las tuberías para sellar el espacio, y el otro utiliza una barra plana o una placa de cubierta completa en la parte posterior de las tuberías; este último diseño se comporta mejor para la retención de la escoria debido a la cavidad formada.

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