BALANCE ENERGÉTICO DE LA ACERÍA LD

1. BALANCE ENERGÉTICO DE LA ACERÍA LD U.T.N. - F.R.S.N. - Jornada de Acería 18 / 10 / 02 13° Seminario de Acería del IAS y 3° Encuentro de la Sección Argentina de la Iron and Steel Society – Buenos Aires - Argentina.

2. Trabajo realizado por: SIDERAR:López Raúl Daniel, Gómez Adolfo Ares Roberto, Martín Diego Biga Oscar, Montaldo Arnaldo Alumnos UTN - FRSN: Cerella Martín Aguirre Mariano, Ortiz Sergio Domínguez Cristian, Guerrero Pablo Pasantía SIDERAR: Cámpora Graciela (FRSN) Lema Sebastián (UNR) Pasantía IAS: Bentancour Marcos (FRSN)

3. BALANCE ENERGÉTICO DE LA ACERÍA LD

4. Datos principales de la Colada(ColadaN° 170321 del 23/01/01)ACERO COMERCIAL GRADO FK08F • Composición Química • Temperaturas

5. Datos principales de la Colada En Convertidor  Carga Metálica: 207,9 Tn (Líquido: 82,3 % - Sólido: 17,7 %)  Mineral de Fe : 0,5 Tn  Fundentes: 12,2 Tn  Oxígeno Soplado: 9770 Nm3  Adiciones en Cuchara: 1,89 Tn

6. Balance de Masas en el Convertidor

7. MASA ENTRA: 234,6 Tn Arrabio Líquido 171 Tn Chatarra 31,6 Tn Arrabio Sólido 5,3 Tn Humos 26,9 Tn Escoria 15,8 Tn Oxígeno 14 Tn Mineral de Fe Fundentes 0,5 Tn 12,2 Tn Acero 191,9 Tn MASA SALE: 234,6 Tn

8. CO 65% CO2 19% Particulados con Fe 12% Restantes Particulados 4% Composición de Humos 26,9 Tn

9. Balance Energético en el Convertidor

10. 1°) Energía de las Cargas

11. 51,44 Gcal La Carga de Arrabio La única Carga que aporta Energía es:

12. 2°)Energía de las Reacciones

13. Mn P 1,79% 2,39% C en CO 51,19% Fe 8,70% Si 9,01% C en CO2 26,92% Energía de las Reacciones de Oxidación: 39,78 Gcal

14. Escoria Residual Chatarra Arrabio Sólido 0,05% 29,34% 5,70% Arrabio Liquido 28,03% Oxígeno 14,50% Mineral Cal 1,53% 12,12% Dolomita Serpentinita Cuarcita 1,96% 4,31% 2,46% T=1648 ºC Energía Tomada por la Carga: 39,15 Gcal

15. Acero 74,85% Humos 11,05% Escoria 8,54% Pérdidas 5,56% Energía Tomada por los Productos: 91,22 Gcal

16. ENERGIA QUE ENTRA: 91,22 Gcal ENTRA 91,22 Gcal Arrabio Líquido 56,39% Humos Restantes Reacciones 11,05% Químicas 9,55% Pérdidas 5,56% C en CO2 11,74% Acero C en CO 22,32% 74,85% Escoria 8,54%. SALE: 91,22 Gcal 8,54% ENERGIA QUE SALE: 91,22 Gcal

17. Evolución Energética de los Humos 32,9 Gcal1580°C 5,14 Gcal712°C Ingreso de aire 12,09 Gcal 3,22 Gcal70°C Ingreso de aire que combustiona el 18,6 % del CO =17,24 Gcal 1,92 Gcal 10,08 Gcal1679°C 1648°C

18. 6,29 Gcal 12,09 Gcal Presión (p) Temper.(t) Vol. Esp.(v) tf pf  i Cv . dt v . dp = + ò ò ti pi i = 5,8 Gcal Evolución Energética del Sistema de Enfriamiento de los Humos

19. Soplo: 15.88[ min ] 50 [ kg/cm2] [ [°C] Temperatura de Entrada 180 45 Presión de Entrada Temperatura de Salida 160 40 a 140 35 b 120 30 c 100 25 Tiempo 80 20 ( minutos ) 0.0 16.3 32.6 48.9 65.1 81.4 97.7 114.0 SEGUIMIENTO EULERIANO Soplo Carga Muestra Colado Espera

20. [ºC] Soplo: 15.88[min] [kg / cm2 ] 50 170 45 150 40 Evolución de la Presión Evolución de la Temperatura 35 a 130 30 110 b 25 90 20 70 15 Tiempo 50 10 (minutos) 0,0 15,3 28,5 43,5 58,1 73,4 86,6 101,6 SEGUIMIENTO LAGRANGIANO Soplo Carga Muestra Colado Espera

21. EVOLUCIÓN ENERGÉTICA DEL PROCESO COMPLETO

22. Carga de Arrabio 91.22 Gcal Reacciones Químicas 39,78 Gcal 51,44 Gcal TOTAL CONVERTIDOR Energía tomada por el Acero en el Convertidor +

23. 20,93 Gcal 70,29 Gcal Escoria Refrig. Lanza de O2 7,79 Gcal 1,68 Gcal Acero en Escoria Humos generados 1,38 Gcal 10,08 Gcal TOTAL CONVERTIDOR Energía Cedida al Medio por el Convertidor +

24. 23,70 Gcal 67,52 Gcal Convertidor (Refract. y Paredes) + El Sangrado 2,77 Gcal TOTAL EN CUCHARA Energía Tomada por la Cuchara

25. Datos principales de la Colada(ColadaN° 170321 del 23/01/01) • En Tratamiento Secundario(Horno Cuchara - Trimming) •  Energía Activa: 5259 kW hr. •  Total agitado Ar: 50 Min. •  Temperaturas: 1575/1580 °C •  Adiciones: 0,545 Tn

26. 27,70 Gcal Convec. Radiac. Power-On 1,50 Gcal 68,02 Gcal 4,50 Gcal Refrig. Bóveda 2,50 Gcal TOTAL EN CUCHARA Balance Energético en el Tratamiento Secundario (LF-TS)

27. Datos principales de la Colada(ColadaN° 170321 del 23/01/01) • En Colada Continua •  Velocidad de Colado: 1,71 m/min. •  Ancho de Colado: 1125 mm •  Espesor de Colado: 200 mm •  Temperatura: 1555 °C

28. Energía Cedida en la Colada(Sin Refrigeración) Escoria y Acero en Fosa 1,80 Gcal 33,9 Gcal Rad. y Conv. Cuch/Tund/Molde 2,90 Gcal 61,82 Gcal 61,82 Gcal Rad. y Conv.en la Máquina 1,50 Gcal TOTAL EN ACERO COLADO

29. Energía Cedida en la Colada Molde 3,70 Gcal 55,40 Gcal Cámara de Vapor 15 Gcal 40,32 Gcal Extracción 2,8 Gcal TOTAL EN ACERO COLADO (Con Refrigeración)

30. 95,72 Gcal TOTAL AL MEDIO AMBIENTE 189 Tn de Desbastes colados enfriados a temperatura ambiente Energía final TOTAL EN ACERO COLADO: 0 Gcal

31. PARTICULARIDADES DEL BALANCE ENERGÉTICO

32. LD HUMOS LF-TS CCD Diagrama “Arbol”

33. Post Combustión Combustión Chimenea Energía Eléctrica 7,93 Gcal Total por Combustión del CO Total Energía Auxiliares Gases Combustibles 14,09 Gcal 7,16 Gcal 32,9 Gcal 40,06 Gcal 22,02 Gcal Energía por Combustión del CO Energías Auxiliares Consumidas

34. 95,72 Gcal 4,5 Energía al medio por Refriger. Energía Combust. del CO Energía Remanente 39,78 Energía al medio sin Refriger. Energía Auxiliar Consumida 42,53 Gcal 18,64 Gcal 40,06 Gcal 40,32 Gcal 22,02 Gcal 51,44 Resumen Final

35. Conclusiones: • La participación de los Sistemas de Refrigeración. Conocimiento Cualitativo y Cuantitativo. • Identificación de las Futuras Mejoras. • Reflexión sobre las Energías Desaprovechadas. • Recuperación Energía Escorias • Despacho Carga Caliente • Recuperación del CO

36. Conclusiones: • Conocimiento Cualitativo y Cuantitativo. • La participación de los Sistemas de Refrigeración. • Identificación de las Futuras Mejoras. • Reflexión sobre las Energías Desaprovechadas.

37. BALANCE ENERGÉTICO DE LA ACERÍA LD U.T.N. - F.R.S.N. - Jornada de Acería 18 / 10 / 02 13° Seminario de Acería del IAS y 3° Encuentro de la Sección Argentina de la Iron and Steel Society – Buenos Aires - Argentina.