Aislamiento de las vigas de deslizamiento refrigeradas por agua del horno de vigas móviles: reducción de la pérdida de calor del agua de refrigeración

Un horno de recalentamiento de viga móvil gasta una parte sorprendente de su combustible calentando agua, no acero. Los patines refrigerados por agua y las columnas de soporte que transportan las palanquillas a través del horno son un sumidero de calor permanente: los estudios de campo de hornos de viga móvil típicamente atribuyen del orden de 15% de la entrada de calor del horno al agua de enfriamiento. Aislar esos componentes refrigerados por agua con mantas nanoporosas microporosas ataca directamente esa pérdida.

El problema de las marcas de patín

Los patines refrigerados por agua hacen dos cosas a un horno de recalentamiento. Primero, drenan calor — el agua de enfriamiento sale llevando energía que debería haber ido a las palanquillas. Segundo, enfrían la palanquilla localmente donde se apoya sobre el patín, produciendo las conocidas ‘marcas de patín’: bandas más frías que obligan al tren de laminación a laminar con temperatura desigual y a menudo empujan al horno a funcionar más caliente de lo que requeriría el promedio de la palanquilla. Ambos problemas se remontan a la misma causa: demasiado calor cruzando el patín hacia el agua.

Cómo se aíslan los patines

La solución estándar es envolver las tuberías refrigeradas por agua en aislamiento antes de aplicar el refractario. Con material nanoporoso microporoso, se envuelven dos capas de manta de 5 mm sobre las tuberías refrigeradas por agua, se fijan con alambre de acero, y luego se aplica el hormigón refractario sobre ellas.

• Limpie la superficie de la tubería refrigerada por agua.
• Envuelva dos capas de manta microporosa de 5 mm alrededor de la tubería.
• Asegure la manta con alambre de acero para que permanezca en su lugar durante la aplicación del hormigón refractario.
• Aplique el hormigón refractario sobre la manta para formar el perfil acabado del patín.

La manta es flexible y cortable, por lo que sigue de cerca la tubería y el perfil del patín, sin espacios de aire por donde el calor pueda cortocircuitarse.

Lo que muestran los números

En comparación con el aislamiento de fibra cerámica de los patines, se reporta que envolver los componentes refrigerados por agua en manta microporosa reduce el calor disipado por el agua de enfriamiento en aproximadamente 24%. Dado que el agua de enfriamiento es responsable de una gran parte de la pérdida total de calor del horno, ese único cambio se traduce en una caída significativa en el consumo de combustible por tonelada de acero recalentado.

• Menor pérdida de calor por agua de enfriamiento — reportada alrededor de 24% menos que la fibra cerámica.
• Consumo de combustible reducido por tonelada de palanquilla recalentada.
• Temperatura de palanquilla más uniforme y marcas de patín menos pronunciadas.
• Mayor vida útil para el patín y la estructura de soporte gracias a una menor carga térmica.

Selección de placa para aislamiento de patines

El aislamiento de patines opera cerca de la cara caliente, por lo que se especifica en un grado superior y en forma de manta. La manta se envuelve firmemente, y su baja conductividad térmica significa que dos capas de 5 mm hacen el trabajo de un envoltorio de fibra cerámica mucho más grueso.

Propiedad	Valor
Forma	Manta microporosa flexible / lámina flexible
Aplicación típica	2 × 5 mm envolturas sobre tuberías refrigeradas por agua
Densidad	200-400 kg/m³
Conductividad térmica, 600 °C	0,028 W/m·K
Conductividad térmica, 800 °C	0,034 W/m·K

El núcleo microporoso no fibroso de la manta se puede cortar en obra, por lo que se pueden aislar patines de diferentes diámetros con el mismo stock, recortándolos a la longitud necesaria.

Productos recomendados para esta aplicación: lámina microporosa nano flexible para la envoltura de tuberías y tableros estándar para las paredes del horno.

Preguntas Frecuentes

¿Por qué dos capas en lugar de una envoltura más gruesa?

Dos capas de 5 mm se envuelven con mayor limpieza alrededor de una tubería curva y permiten al instalador escalonar las juntas, lo que cierra las brechas pasantes que una sola envoltura gruesa puede dejar en el traslape.

¿Sobrevive la manta al vaciado del material refractario?

Sí. La fijación con alambre mantiene la manta en su lugar durante la aplicación del material refractario, y este luego la protege de la atmósfera del horno. La manta solo tiene que mantener su forma el tiempo suficiente para ser encapsulada.

¿Qué tan rápido se recupera la inversión?

Como la pérdida de calor del agua de refrigeración es una carga grande y constante, reducirla aproximadamente en una cuarta parte normalmente amortiza el costo del aislamiento dentro de una sola campaña. El beneficio secundario —una temperatura de la placa más uniforme y menos problemas de marcas de deslizamiento en el lado del tren de laminación— a menudo supera por sí solo el ahorro de energía.

¿Necesita la manta una barrera de vapor?

La manta está encapsulada dentro del material refractario colado, por lo que está protegida de la atmósfera del horno. Cuando se requiere un grado hidrofóbico para almacenamiento en condiciones de humedad o un sistema de colado húmedo, se dispone de una opción repelente al agua bajo pedido.

Recupere el calor que su agua de refrigeración está disipando. Solicite a nuestros ingenieros de hornos una especificación de aislamiento para patines, o revise nuestra gama de láminas flexibles para encontrar la manta adecuada. Contáctenos para comenzar.