ANTECEDENTES: Los hornos de coque procesan el carbón en coque, que se utiliza como fuente de

combustible en hornos de acero de alta temperatura. La transformación se realiza en lotes en un

horno a temperaturas de hasta 1.100 ° C durante aproximadamente 24 horas. La carbonización

del carbón se realiza en lo que se denomina un “horno de atmósfera reducida” donde no hay

oxígeno ni otros gases oxidantes. Un coque de mayor calidad exige un control estricto de este

proceso con el fin de limitar las impurezas e impartir el mayor potencial de energía térmica en el

producto final.

MINERÍA & METALES

COLECCION DE HORNO DE COQUE CONTROL PRINCIPAL DE PRESIÓN

ELECTRAULICTM ACTUATIONwww.rexa.com

PROBLEMA: Dentro de la batería de coque, el dispositivo primario responsable de controlar la presión

de los gases salientes de los subproductos se denomina Válvula Cruzada (Cross Over Valve). La Válvula

Cruzada es parte de un sistema de recogida que está diseñado para mantener la colección principal bajo

una pequeña presión de funcionamiento positiva para evitar la entrada de aire / oxígeno. Una presión

excesiva en el horno de coque puede hacer que el gas de subproducto sea desviado de la planta de co-

producto a la atmósfera, lo cual es peligroso para el medio ambiente. Una presión demasiado pequeña

puede hacer que el aire / oxígeno entre en el horno, lo que arruina el coque, daña el refractario, y permite

que el oxígeno entre al sistema lo cual pudiese existir un riesgo de fuego.

SOLUCIÓN: Para combatir los problemas que se han descrito, un importante fabricante de baterías de

hornos de coque se dirigió a REXA para conseguir un actuador que proporcione un rendimiento preciso

y confiable bajo las condiciones y aplicaciones del horno de coque deseadas por la compañía. Para

cumplir con los requisitos de desempeño del fabricante, REXA recomendó sus actuadores de unidad de

manejo basados en su tecnología Electraulic® autónoma, que combina la simplicidad del funcionamiento

eléctrico, la potencia de la hidráulica, la fiabilidad de la electrónica de estado sólido, y la flexibilidad del

control configurado por el usuario.

La tecnología Electraulic® se compone de dos subconjuntos primarios: un subconjunto mecánico y un

RESULTADO

Los actuadores ElectraulicTM de REXA han sido

diseñados para su uso de modulación constant con

las Válvulas Cross Over en hornos de coque, para

la producción de coque. La tecnología de REXA

proporciona el control de modulación preciso requerido

mediante el uso de cilindros nominales para 2.000.000

carreras completas o 20.000.000 ciclos dither. La

electrónica sofisticada permite diagnósticos complejos

y movimientos parciales para mejorar el funcionamiento

y la vida útil de la válvula. REXA también incorpora en el

paquete del actuador un cilindro de carga en el asiento

para proteger el corte de servicio severo.

El software diseñado específicamente para los

actuadores REXA permite al usuario calibrar y

personalizar el funcionamiento del actuador. El paquete

de accionamiento soporta tanto los protocolos HART

(Highway Addressable Remote Transducer) como el

Foundation Fieldbus.

Como resultado del diseño, características y rendimiento

de los Actuadores REXA, los problemas con cambios de

presión durante el proceso de carbonización se superan

con menos tiempo de inactividad, menos emisiones

fugitivas y un funcionamiento más eficiente del horno

de coque.

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Headquarters & Factory4 Manley Street, West Bridgewater, MA 02379

(508) 584-1199

subconjunto eléctrico. El principio detrás de su tecnología es un

circuito hidráulico único llamado el sistema de válvula de regulador

de flujo (flow match valve system). El actuador incorpora una

bomba de engranajes bidireccional acoplada a un motor paso a

paso de corriente directa o un servomotor de corriente alterna que

proporciona un método altamente eficiente de bombear el líquido

hidráulico desde un lado de un cilindro de doble efecto al otro. El

funcionamiento discreto del motor y la bomba crea la acción sólo

cuando se requiere un cambio de posición. Una vez la posición

requerida es alcanzada, el motor se apaga y el sistema de válvulas

bloquea hidráulicamente el actuador en su lugar. No se requiere

alimentación para mantener la posición del actuador. El motor y la

bomba permanecen en reposo hasta que se reciba una nueva señal

de mando.

El equilibrio de la presión dentro de las líneas de recogida requiere

una tecnología de accionamiento con control de modulación preciso

y capacidades de ciclo de trabajo del 100%. La presión dentro del

horno no es uniforme durante todo el proceso de transformación, y

puede aumentar dramáticamente en ciertos pasos clave. Por ejemplo,

a medida que aumenta la carga de carbón, el carbón experimenta

cambios físicos y químicos en los que se convierte en líquido y se

re-solidifica en carbón puro (coque). Esto libera gases, llamados

gases de horno de coque (COG), que se desplazan hacia arriba

dentro del horno hasta un tubo en la parte superior de la cámara. Si

la válvula cruzada no controla correctamente la presión, el proceso

de transformación podría estar fuera de los límites permisibles

requeridos para producir un producto final estable. En el peor de los

casos, la falta de control de la presión podría dar lugar a la entrada

de aire en el horno de coque con la posibilidad de una explosión o

fuego.

Como con cualquier servicio extremo, la fiabilidad de la tecnología

del actuador es vital para la seguridad y eficiencia operativa. Los

operadores de plantas de coque han recurrido a ElectraulicTM

Actuation, que proporciona un control de modulación preciso y

un ciclo de trabajo de 100% para el proceso de transformación de

coque. Para cumplir con estos estrictos requisitos, los actuadores

ElectraulicTM tienen un torque alto, movimiento rápido, y un

ciclo acertado de completamente abierto / cerrado. Actuadores con

esta tecnología han sido probados en el campo durante décadas

para soportar aplicaciones críticas en los entornos más duros. Los

actuadores eléctricos rotatorios instalados en las válvulas cruzadas

de hornos de coque (Cross Over Valves) han demostrado ser altamente fiables y prácticamente no requieren mantenimiento. Estos actuadores también son capaces de girar a 355 grados requeridos para la limpieza del alquitrán de la válvula.

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