Horno Rotatorio Para La Calcinación de Yeso Informe111111

7/24/2019 Horno Rotatorio Para La Calcinacin de Yeso Informe111111

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HORNO ROTATORIO PARA LA CALCINACION DE YESO

1. INTRODUCCIN.-

En nuestra actualidad existen industrias rurales que producen yeso.Industrias que en un mayora utilizan como principal combustible la lea,siendo que solamente un 25% posee en la actualidad abastecimiento degas natural, claro que debemos resaltar el hecho de que este porcentaecada !ez asciende m"s debido a #i!ersos $actores que se toma en cuentaen !arios aspectos, entre ellos se puede destacar el hecho de lade$orestacin ambiental y las leyes que cada !ez las protegen a&n m"s.

'os productores se hallan organizados en la ()*+I(+I- #E/*#0+1*/E) #E E)* +(' 3(+4. #icha (sociacin realiza

acti!idades sobre todo dirigidas a la ni!elacin de los precios,especialmente del yeso. )in embargo la heterogeneidad ha pro!ocado a laasociacin serias di$icultades en la coordinacin y en la toma de decisionessobre otros aspectos importantes 3meoras tecnolgicas, crdito, mercado,problemas ambientales, etc.4.

'os dos procesos principales que demandan bastante energa son6 quitar elagua del mineral y la molienda del producto resultante. ara ello lasempresas cuentan con los equipos indispensables, entre ellos un caminque ser!ir" para traer materia prima, un molino que pul!erizar" el material yun horno calentado por lea o a gas. El sistema de combustin utilizandolea es bastante ine$iciente lo cual repercute enormemente en la demandaexcesi!a de lea, en los costos y en una $uerte contaminacin ambiental. 'aquema de lea no solamente es $uente de +*2, sino de di$erentes tipos decontaminantes resultantes de la combustin 3material particulado, monxidode carbono, hidrocarburos no quemados, xidos de nitrgeno, etc.4.

En este sentido, se propuso disear un horno industrial, implementando lossiguientes cambios con respecto al horno antiguo.

I. (umento de la capacidad de produccin6 ( 7 toneladas8hora de yeso

II. +ambio de combustible6 'os hornos antiguos empleaban lea o gasnatural, este nue!o horno $uncionara ya sea con gas natural o gasindustrial.

III. (umento de las dimensiones del horno6 'os hornos antiguos eranpequeos y precarios por lo que el cocido no era uni$orme y adem"sse produca poca cantidad de producto terminado. Este nue!o horno


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ser" un horno rotatorio hecho de acero con una dimensin de 2.2metros de di"metro y 75 metros de longitud para cubrir la capacidaddeseada de 7 toneladas8hora.

PRODUCTO CARACTERISTICAS

Combustible

Lea as Natu!al

YESO

+antidad de roducto *btenido por9orneada

:;.g. :


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!aporizacin o simplemente el calentamiento de un material de cualquiertipo 3metales, cer"micos, pl"sticos, polmeros, etc.4. En este sentido. 'oshornos con baas temperaturas 3cercanas a :==C+4 sir!en para e!aporar elagua de los minerales. 'as temperaturas ele!adas 3cercanas a ?==C+4!uel!en m"s blandos la mayora de los metales, capacit"ndolos para

operaciones de de$ormacin por $lexin, $ora, estampacin, extrusin olaminacin. or su parte, los hornos con temperaturas m"s ele!adas a lasanteriores, permiten la $usin de metales y minerales.

'a temperatura deseada en el horno se produce por la generacin de calor,para lo cual se emplean dos mtodos6

+ombustin de combustible. +on!ersin de energa elctrica en calor.

El tipo de horno de combustin se emplea mucho m"s que el elctrico, sinembargo, para muchas aplicaciones se pre$iere el elctrico, porque o$rece!entaas que no pueden ser medidas por el coste de combustible.

1eniendo en cuenta que el presente proyecto se in!olucra la puesta a puntode un horno rotatorio para la calcinacin de mineral de yeso, a continuacinse describe el $uncionamiento de este tipo de horno que usa combustiblepara generar calor.

III.1 TIPOS DE HORNOS PARA LA PRODUCCION DE CALIII.1.1 HORNOS ROTATORIOS

0n horno rotatorio es un reactor qumico que se usa para tostar ocalcinar materiales como bauxita, yeso, al&minia, mineral dehierro, cromita, pirita y $os$atos. (lgunos se utilizan para generarabsorbentes, para producir sul$uros de bario y sodio, paradescomponer el sul$uro $erroso y para des$luorar los $os$atosnaturales. )in embargo el +lin>er del cemento es el mayormaterial tratado en este tipo de hornos.

(ntiguamente se usaban los hornos de cuba para las operacionesque desempea el horno rotatorio actualmente, pero ahora es!iable trabaar con el horno rotatorio porque con l se obtienentemperaturas altas, para $usin y baas para secado. (dem"spermiten la posibilidad de utilizarlos en procesos continuos odiscontinuos.

Este horno consiste de un cilindro de acero, recubierto interna oexternamente por un material re$ractario. 'os hornos rotatorioscon recubrimiento interno se disean para soportar temperaturas


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cercanas y superiores a :===C+, por eemplo para la reduccin de$erronquel. or su parte, los hornos rotatorios con recubrimientoexterno, se disean para aplicaciones en los que la temperaturaest" entre :== y ;== C+. +omo es el caso de los hornos decalcinacin de yeso.

+omo su nombre lo indica, los hornos rotatorios poseen unmecanismo de rotacin sobre su ee, el cual permite el transportedel material por tratar dentro del horno. El horno tiene doscabinas, situadas en los extremos del cilindro, la primera, endonde inicia el proceso de calentamiento se denomina cabina dealimentacin, )e llama as por tener una abertura en la !ista$rontal para la entrada del material y una chimenea en la partesuperior. Dracias a la inclinacin del horno y a su rotacin, elmaterial alimentado se mue!e cuesta abao hasta la segunda

cabina, denominada cabina de salida. #esde ella se descarga elproducto a un mecanismo de transporte que saca el material alexterior.

(dem"s, la cabina de saluda tiene otra $uncin, extraer el humo yholln generado en proceso de combustin hacia un cicln, pararecuperar slidos y secuencialmente $iltrar los humos en el cuartode pol!o.

El cuerpo del horno 3carcasa rgida de acero4 tiene soldadosanillos de rodamiento que se montan en los rodillos de soporte y

permiten girar el horno. 'os rodillos se encuentran suetos a unabase met"lica que encuentra incrustada en muros de concreto.En cada base met"lica o muro de concreto se encuentra dosrodillos de soporte que dan estabilidad y equilibrio al hornodurante su rotacin contin&a.

#e acuerdo al sentido de rotacin del horno se unen porsoldadura en su pared interior las aspas en $orma de espiral. Estose hace para que haya un buen mezclado, una apropiadaexposicin al calor dentro del horno y para direccionar hacia la

zona in$erior.#espus de la alimentacin del mineral, este desciende gracias asu rotacin, hasta llegar a un punto bao en donde hay incrementode su temperatura porque se acerca a la llama. Esto se denominaproceso en contra $luo, porque el material desciende y la llamaasciende.


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igura B.: horno rotatorio

III.1.) HORNO DE COLU0NA

Este tipo de hornos utiliza la piedra con un rango de 5= a :5= mmde longitud y un radio aproximado de 2 a : con lo que respecta a

su longitud. El combustible m"s ampliamente utilizado es de ungrado denso con baa reacti!idad y bao contenido de ceniza,dicho combustible es m"s li!iano y pequeo que la caliza y semue!e goteando entre los intersticios.

'a calidad de la cal tiende a ser moderada, con una reacti!idadbaa. 'a retencin de azu$re del combustible es alta.

'as zonas de trabao en este tipo de horno son las siguientes.

a4 Fona de precalentamiento6 'a piedra caliza es precalentada

desde la temperatura ambiente hasta ?== C+ por el contactodirecto con los gases pro!enientes de la zona de calcinacin,es decir los gases de combustin.

b4 Fona de calcinacin6 El combustible se quema en aireprecalentado de la zona de en$riamiento y 3dependiendo deldiseo4 en el aire adicional de la GcombustinH agregado conel combustible. Esto produce una temperatura sobre los ==


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C+ y causa la disociacin de la piedra caliza en el bixido de lacal !i!a y de carbono.

c4 Fona de en$riamiento6 'a cal !i!a que sale de la zona decalcinacin a == C+, es en$riada por el contacto directo conaire que entra por la parte in$erior del horno.

igura B.2 horno de columna

III.1./ HORNO DE COLU0NA DO*LE INCLINADO

Este es esencialmente rectangular en su seccin trans!ersal,pero incorpora dos secciones en la zona de calcinacin. 'osarcos $uera de lugar crean espacios en los cuales el combustibley el aire precalentado de combustin son quemados !a lac"mara de combustin. 'a carga y el combustible son quemadosdesde ambos lados, asegur"ndose una distribucin de calore$iciente.

III.1. HORNO DE COLU0NA DE 02LTIPLES C30ARAS

Es un desarrollo del horno doble inclinado. +onsiste de 7 o de ;secciones inclinadas en la zona de calcinacin, opuesta cada unaen el arco. El arco sir!e para el mismo propsito del horno dobleinclinado.


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El aire $ro es precalentado por la cal en la zona de en$riamiento yes lle!ado, desempol!ado y reinyectado !a la c"mara decombustin.

0na de las caractersticas es que la temperatura de las c"maras

de combustin baas puede ser !ariada para controlar lareacti!idad de la cal en un amplio rango.

III.1.4 HORNO REENERADOR DE LU+O PARALELO

'a principal caracterstica de este horno es que cuenta con doscolumnas interconectadas. El lote de caliza es cargadoalternadamente a cada columna, se distribuye por gra!edad haciaabao a tra!s de la zona de precalentamiento o intercambiadorde calor regenerati!o, atra!iesa el lanzado de combustible en lazona de calcinacin, se produce la disociacin del carbonato de

calcio en oxido de calcio 3cal !i!a4 y dixido de carbono,$inalmente la cal !i!a pasa a tra!s de la zona de en$riamiento yes descargada del horno.

'a operacin del horno consiste en dos periodos iguales, elprimer periodo, el combustible es inyectado a tra!s de losquemadores en la columna : y quemado en el aire de combustinsoplado hacia debao de esta columna, los gases pasan a lacolumna 2 por el canal, precalienta su carga y salen del horno,luego de un tiempo prudente ocurre o in!erso, se produce la

combustin en la columna 2 y los gases de escape pasan por elcanal, precalientan la carga y son e!acuados hacia la atmos$era.

El mtodo de operacin anteriormente incorpora dos principiosimportantes6 El paquete de piedra en la zona de precalentamientoen cada columna act&a como un intercambiador de calorregenerati!o adem"s, precalienta la piedra a la temperatura decalcinacin. Este es luego recobrado desde la piedra al aire decombustin en la segunda columna. +omo resultado, el aire decombustin es precalentado hasta ?== C+.

'a calcinacin es completada a ni!el del canal trans!ersal decomunicacin entre las columnas a una temperatura sobre los::== C+, esto $a!orece la produccin de cal !i!a altamentereacti!a, que puede ser producida con un bao contenido de+a+*B, debido a que el horno es diseado para operar con unalto exceso de aire 3nada de aire de en$riamiento es requeridopara la combustin4, el ni!el de +*2 por !olumen es bao,


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alrededor del 2=%. En la $igura se presenta un esquema de lasprincipales secciones que con$orman el horno regenerati!o de$luo paralelo.

igura B.B horno regenerador de $luo paralelo

III.) PRODUCCIN DE YESO

El yeso es un mineral constituido por sul$ato de calcio, que se

encuentra en muchos lugares de la super$icie terrestre, $ormandounas !eces masas compactas o rocas blandas, otras !ecesmasas terrosas y en algunos casos disueltos en determinadasaguas, llamadas selenitosas.

)e considera que el yeso se origin hace 2== millones de aoscomo resultado de depsitos marinos, cuando parte de lo queahora son nuestros continentes eran inmensas extensionesoce"nicas. #urante este periodo algunos mares se secarondeando lechos de yeso que se recubrieron para ser cubiertos

posteriormente por el hombre.

El yeso tiene poca dureza y es poco resistente a la interperie porlo que raras !eces emplea como piedra de exterior.

El mineral de yeso puede contener impurezas tales como,carbonato de cal, arcilla, bet&n, xido $erroso, etc. Jue pueden


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con$erirle color amarillento, roizo, !erdoso, azulado u oscuro.Estas impurezas se deben eliminar cuando se quiere obtener unproducto $ino, y solo la arcilla, la arena y el carbonato de calpueden tolerarse en pequeas cantidades en la $abricacin delyeso grueso, empleado en construccin.

III./ DESHIDRATRACIN DEL YESO

+uando el mineral de yeso se somete a temperatura ele!ada, enhornos de di!ersos tipos, se obtiene el yeso cocido, o yesocomercial, en $orma de pol!o m"s o menos blanco. Este pol!oamasado con agua en la proporcin con!eniente da lugar a la$ormacin de una masa untuosa, aglomerante, que se emplea enlas obras de albailera para unir entre si los materiales. 1ambinse utiliza para re!oques y enlucidos, para la elaboracin de

piezas o elementos decorati!os, etc.El estudio de los e$ectos de la coccin del mineral de yeso sedeben al qumico $rancs 'a!oisier 3:


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recupera el agua que tena qumicamente en estado natural, esdecir se re!ierte la reaccin.

+a)*7K:8292* L B8292* +a)*7K292*

(l seguir calentando entre :?= y 2== C+, se elimina la mayorparte de la media molcula restante, pero si se dea en contactocon el aire la recupera parcialmente. Este yeso, amasado conagua, $ragua tan r"pidamente que no puede aplicarse comomortero, sir!iendo en cambio para estucos y modelado.

'a aptitud para el $raguado disminuye gradualmente cuando secuece el yeso a temperaturas m"s ele!adas.

#e 2== a 25= C+ se obtiene un yeso con ligero residuo de agua,con $raguado muy lento y buena resistencia.

#e 25= a 7== C+ se obtiene un yeso de $raguado aparentementer"pido, pero con resistencia casi nula.

#e 7== a


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IDE 5 DEL PROCESO DE CO0*USTION DEL YESO

VERNI TAMI

NORMAS

ESTANDARIZAD

GRANOS

DE

SULFATO

ALIMANTADOR

TERMOMETROAIRE

SULFATO

DE CALCIO

SEMI

DOSIFICADOR

BALANZAENERGIOPERAR

CALCINADOR

DIOXIDO DE

CARBONOCONBUSTI

MOTO

DESCARGA

QUEMADVENTILAD

HUMEDAD

(VAPOR

DE AGUA)

RECIPIEN


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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON

FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA

INGENIERIA INDUSTRIAL

HORNO ROTATORIO

PARA CALCINACION

DE YESO

Estudiantes:

Cota Jimenez RodrigoNina Olmos Anabel RosarioSarmiento Morales GiancarlaTicona Mamani Clara SoledadTorrez Montao Ivan

Docente:

Ing. Maldonado Loez !asc"al

Grupo:!

COC"A#AM#A$#OLIVIA

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