Hormigones aislantes, refractarios y antiabrasivos en hornos para clinl<er de cemento portland*

J. PUIG MONTRAVETA F. SANCHEZ PIREZ Cementos Molíns, S. A.

76/5/0063A RESUMEN

Se describen anclajes, juntas de dilatación, encofrados, puesta en obra y curado de los hormigones aislantes, refractarios y antiabrasivos a base de cemento aluminoso fun­dido y sus posibles zonas de aplicación en precalentadores, hornos y enfriadores de clinker de cemento portland.

Se relacionan los lugares de empleo de los mismos en las distintas líneas de pro­ducción de Cementos Molins, S. A., con especial detalle de anclajes, espesores, condi­ciones ambientales y prestaciones obtenidas.

SUMMARY

A description is given of foundations, expansion joints, anchoring putting on place, and curing of insulating, refractories and antiabrasives concretes based on aluminous cement, together with their possible range of application in preheaters, kilns and satellite type Portland cement coolers.

References are given of the places of use of the above in the different production lines of Cementos Molins, S. A., with special details on foundations, thicknesses, envi­ronmental conditions and the performances obtained.

RÉSUMÉ

On décrit des ancrages, des raboutissages de dilatation, des coffrages, la mise en ouvrage et le traitement des bétons isolants, des réfractaires et des antiabrasifs faits de ciment alumineux fondu et leurs possibles zones d'applications dans des préréchauds, des fours ou des refroidisseurs de clinker de ciment portland.

On met en relation les lieux d'emploi des mêmes dans les différentes lignes de pro­duction de Ciments Molins, S. A,, avec un spécial détail des ancrages, des épaisseurs, des conditions ambientales et des prestations obtenues.

ZUSAMMENFASSUNG

Es werden Verankerungen, Dehnungsdichtungen, Schalungen, Betonanwendung im Bau und Härtung desselben, Isoliermaterialien, feuerfeste und abriebbeständige Materia­lien aus alaunartigem Gusszement, sowie deren mögliche Anwendungsstellen an Vorwär­meeinrichtungen, Öfend und Portlandzement-Klinkerkühlern geschildert.

Es werden die Anwendungsstellen derselben in den verschiedenen Produktionslinien der Cementos Molins, S, A. angeführt, mit Einzelangaben von Verankerungen, Dicken, Umweltsumständen un den erhaltenen Leistungen.

l. INTRODUCCIÓN

En CvSte trabajo comunicamos nuestra experiencia, referida a la aplicación de hormigones aislantes, re­fractarios y antiabrasivos en hornos rotatorios dedi­cados a la fabricación de cemento portland, confeccio­nados a base de cemento aluminoso fundido y los ári­dos más adecuados para cada aplicación particular.

Los ladrillos aislantes o refractarios, en sus distin­tas calidades y formatos, constituyen materiales refrac­tarios o aislantes que se emplean desde el inicio de nuestra industria y que resultan, hasta el momento presente, insustitubles en determinados lugares y apli­caciones como, por ejemplo, la zona de clinkerización de hornos rotativos.

Sin embargo, en otras partes de los hornos se han realizado múltiples experiencias con hormigones ais­lantes, refractarios o antiabrasivos, a base de un ce­mento aluminoso hidráulico, o con pises o masas mol-deables.

En múltiples ocasiones es difílil aceptar la aplicación de un nuevo material para lugares comprometidos, de­bido a la enorme responsabilidad, técnica y económi­ca, que recae sobre la persona que debe de tomar la decisión, la cual prefiere recurrir a materiales tradi­cionales, sancionados por la práctica, y de una dura­ción mayor o menor pero previsible. Es por ello que se ensayan nuevas aplicaciones de materiales refrac-

* Comunicación presentada a la X Reunión Técnica de la Sección de Refractarios de la S. E. C. V. celebrada en Sevilla, 7-8 junio 1976.

tarios, hormigones en el caso que nos ocupa, tan sólo en lugares donde los que se emplearon con anteriori­dad, ladrillos tradicionales u otros tipos de materiales, dieron unos resultados muy pobres, o bien en zonas donde se tenga una gran probabilidad de éxito.

No es pues de extrañar que, como poseedores de cuatro líneas de producción de cemento portland, con una capacidad total diaria de unas 5.000 Tm de clin­ker, y fabricantes también de cemento aluminoso fun­dido Electroland hayamos ensayado en múltiples oca­siones los hormigones aislantes, refractarios y anti­abrasivos en distintas zonas de hornos rotatorios, pre­calentadores y enfriaderos. Hemos de afirmar que nues­tros ensayos no han sido tan numerosos como desea­ríamos, pues sufrimos también las limitaciones antes citadas, y tampoco los resultados alcanzados han sido siempre óptimos. Conocemos experiencias análogas que se vienen realizando en muchos otros países.

Una de las ventajas que presenta la aplicación de los hormigones frente a íos productos clásicos confor­mados, es su fácil colocación, que no precisa personal muy cualificado. Asimismo, evita el empleo de for­mas especiales, con formatos poco frecuentes y en es­caso número, que ocasionan un costoso almacenaje o un prolongado período de suministro, o que, en su defecto, precisan de múltiples manipulaciones, cortes y ajustes, que ralentizan la puesta en obra que, por otra parte, requiere personal altamente especializado.

El almacenaje se simplifica al máximo, reduciéndose al del hormigón seco, envasado adecuadamente, y listo para su empleo : consiste en una mezcla homogénea de

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cemento refractario y árido en proporciones, dosifica­ción y granulometría adecuadas, lo que disminuye el espacio de almacenamiento y la inversión a realizar. Con este material y mediante la adición de la cantidad de agua que recomienda el suministrador, se pueden fabricar piezas de formatos complicados o proteger lugares de difíciles acceso y conformación que dificul­tan, cuando no impiden, la prefabricación. O bien per­mite hormigonar in situ las piezas que se juzguen adecuadas.

2. PUESTA EN OBRA DE LOS HORMIGONES

La puesta en obra del hormigón se realiza siguiendo una praxis análoga a la utilizada con hormigón civil. De acuerdo con la plasticidad del hormigón fresco, consecuencia del tipo de árido, dosificación y relación agua/cemento, se aplicará un medio de compactación más o menos potente, siendo preferible el vibrado siem­pre que las circunstancias lo permitan.

La sujeción del hormigón a la carcasa metálica de hornos, precalentadores o enfriaderos, se suele reali­zar mediante unos anclajes de forma y naturaleza muy variables. La misión de los mismos es la de sujetar el hormigón y mantenerlo en su lugar, a pesar de las dilataciones que de modo muy desigual afectarán al hormigón y a las partes metálicas.

Todo hormigón trabaja tan sólo a compresión y en obras civiles las armaduras le dan al hormigón armado la suficiente resistencia a tracción. Sin embargo, en el hormigón refractario, a veces se habla de armadura, cuando realmente debería decirse anclajes: aquélla nunca ayuda a mejorar la resistencia a la tracción, sino que únicamente sirve de sujeción al hormigón, es decir, actúa propiamente como ''anclaje".

Los anclajes, que suelen ser de acero inoxidable o refractario, se recubren de una capa de cera, mástic bituminoso o papel parafinado, que permita su libre dilatación por el interior del hormigón que los recu­bre, sin destruirlo, ya que el coeficiente de dilatación del acero es muy superior al del hormigón.

Como, por otra parte, el coeficiente de dilatación del cemento aluminoso fundido es mucho menor que el de los áridos, la dilatación que experimente el hor­migón está, en la práctica, en función de la naturaleza de los áridos que lo constituyen.

En la figura 1 se muestran algunas de las distintas formas de anclaje.

vzTuvi; FiG. L

Se ha empleado largo tiempo la forma en V, si bien los puntos de soldadura son escasos. Es mejor la for­ma en U, por tener más puntos soldados que lo unen con la chapa metálica. La forma en Y se emplea tam­bién con mucho éxito.

Otra forma de anclaje consiste en varillas continuas de acero inoxidable y forma ondulada, soldadas a la chapa metálica en todos los puntos que están en con­tacto con ella. Como inconveniente presentan que, al dilatarse, pueden desoldarse de la chapa y hacer pe­ligrar la integridad del hormigón. A pesar de ello, sue­len ser muy utilizadas en casos en que el espesor del hormigón sea muy pequeño.

Los anclajes no están en contacto directo con la zona de máxima temperatura, antes bien, se encuen­tran protegidos por el propio hormigón refractario que los cubre en una capa de, como mínimo, 3 a 5 cm. Expresado de otra forma, el extremo superior del an­claje se situa entre 1/2 y los 2/3 del espesor del hor­migón.

La superficie a hormigonar se divide en varios sec­tores, en función de sus dimensiones. En superficies cilindricas de hornos se constituyen hasta 6 u 8 sec­tores, separados entre sí por juntas secas o delgadas capas de cartón, que desaparecerán en las condiciones normales de servicio. Cada uno de estos sectores no debe superar los 3 ó 4 metros cuadrados.

También se suelen preparar juntas de dilatación, des­pués de un hormigonado continuo, con ayuda de mue­las de diamante, dejándolas en forma de canal.

El grosor de las juntas está en función de las dilata­ciones previstas, esto es, del tipo de hormigón utili­zado y de la temperatura de servicio. Las juntas insu­ficientes pueden ocasionar la fisuración del hormigón, peligrosa en lugares en que, además, exista una fuerte abrasión. Así, en el caso de entradas a los enfriadores planetarios, confeccionadas con un hormigón antiabra­sivo, se obtienen los mejores resultados con juntas de unos 10 mm de grosor; cuando éstas eran más delga­das, se presentaban fenómenos de dilatación no com­pensada, que originaban más fácil y pronto desmoro­namiento del hormigón.

Existen opiniones que juzgan más adecuado no pre­ver, en principio, juntas de dilatación y permitir que el hormigón se fisure por los lugares que sufra mayores presiones, para, después de un estudio estadístico, rea­lizar las juntas en las direcciones en que, con prefe­rencia, el hormigón se fisuraba.

Debido a que el hormigón de cemento aluminoso fundido endurece muy rápidamente, alcanzando antes de las veinticuatro horas de su puesta en obra resisten­cias iguales o superiores a las logradas a los veintiocho días por uno análogo de cemento portland de la mejor calidad, simultáneamente desarrolla con igual rapidez su calor de hidratación, que si bien posee un valor equivalente al del cemento portland, al ser desprendido en muy pocas horas conduce a una elevación importan­te de la temperatura del hormigón.

A fin de evitar que dicha elevación de temperatura pueda evaporar parte del agua necesaria para la hidra­tación del cemento, debe precederse a un curado ade­cuado dentro de las primeras horas; de lo contrario, aparece en la parte superior una película blanca corres­pondiente al cemento que no ha fraguado completa­mente, disminuyendo, al mismo tiempo, las resistencias mecánicas y las buenas prestaciones de la pieza.

El curado puede efectuarse mediante riego con agua fría, tan pronto como se perciba calentamiento del hor­migón, y se prolongará al menos unas doce horas, has­ta que no se aprecie sensible aumento de la tempe­ratura. Puede llevarse a cabo cubriendo la zona con

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una arpillera húmeda, o bien con arena empapada de agua, o algún otro procedimiento similar. Otro sistema de curado consiste en pintar las caras externas del hor­migón con un producto que forme una película im­permeable y evite así la evaporación de agua; existen varios productos de este tipo en el mercado.

El principio del curado debe coincidir con el inicio del desprendimiento de calor o elevación de tempera­tura, el cual varía sensiblemente en función del tipo de hormigón, dosificación y relación agua/cemento. En el caso de hormigones de chamota como árido, el ca­lentamiento se suele iniciar al cabo de una hora del amasado y puesta en obra, siendo tanto más corto cuanto más secos fuesen los áridos. Si se utilizó cro­mita como árido, la elevación de temperatura se pre­senta cuando han transcurrido como mínimo unas ocho horas.

Suele ser práctica común dar una capa de cera a las partes metálicas que están protegidas con el hormi­gón, así como a los anclajes correspondientes.

A veces se utiliza también la cera como desencofran­te de los moldes, de madera o metálicos, que se uti­lizan. En este caso, debe tenerse la precaución de de­sencofrar en el mismo momento en que se inicia el calentamiento, pues entonces la cera se licúa y dicha operación es fácil de realizar, pues si se retrasa el de­sencofrado, al pretender realizarlo más tarde se pue­den presentar problemas consistentes en desperfectos en los moldes o en el propio hormigón.

Sambién pueden utilizarse líquidos desencofrantes como los utilizados habitualmente en prefabricados o construcciones de hormigón.

A continuación haremos una breve descripción de los principales puntos de aplicación de los hormigo­nes en los distintos tipos de industrias cémenteras.

3. HORNOS DE PRODUCCIÓN POR VIA HÚMEDA

Se han aplicado en el horno de vía húmeda hormi­gones a base de cemento aluminoso fundido con ári­dos de pórfido, puzolanas y chamotas. En un horno de 140 m de longitud, se aplicaron hormigones según se ilustra en la figura 2.

ZONA 3.—Los 17 m siguientes se revistieron con hor­migón de cemento aluminoso fundido y puzolana na­tural, con finos de chamota. Actúa de aislante térmico, siendo la temperatura de SOO -óOO'' C.

ZONA 4.—^La última parte revestida con hormigón, a lo largo de 8 m, contenía como árido chamota del 40-42 % de A1,0,. La temperatura es de 600" a 900* C.

Los espesores suelen ser de 150 a 250 mm. Se su­jetan los hormigones con anclajes metálicos, de algu­no de los tipos descritos anteriormente. Las juntas de dilatación tienen suma importancia.

Los elementos estáticos que requieran un recubri­miento aislante y refractario, se protegen con dos ca­pas superpuestas, una de hormigón aislante y otra de hormigón refractario, que realizan la misma función que desempeñan en determinadas zonas las dos capas de ladrillos, aislante y refractarios.

Dicha doble capa se puede utilizar, por ejemplo, en enfriadores de parrilla, en hornos de muy poco diá­metro, de hasta unos dos metros, o en otros elementos estáticos.

Por el contrario, esta solución no suele dar buenos resultados, según nuestros conocimientos, cuando se aplica en elementos dinámicos, como es el caso de hor­nos horizontales o giratorios, de diámetros superiores, ya que el hormigón aislante, al sufrir los ciclos térmi­cos, se desintegra bajo el peso de la capa refractaria, más densa.

La sujeción de hormigones aislantes, refractarios o refractarlo-aislantes, en el revestido de enfriadores de parrilla, se realiza con ayuda de unos bloques de an­claje, constituidos por un ladrillo refractario o bien prefabricados en hormigón refractario, que se sujetan a vigas metálicas. Un esquema de la colocación se ex­pone en la figura 3.

- 1 7 m - 8m -

Loncjlfud -• lAOm. FiG. 3.

FiG. 2,

ZONA 1.—No suele llevar revestimiento alguno. Su longitud fue de 10 m. El agua que se evapora absorbe gran cantidad de calor, por lo cual la temperatura al­canzada en dicha zona no es muy elevada, pudiendo ser soportada por la chapa metálica del propio horno, pues no supera los 300'* C.

ZONA 2.—Esta zona se reviste con un hormigón a base de cemento aluminoso fundido y pórfido, a lo largo de 21 m de horno. Resiste bien a la erosión o abrasión, y actúa como aislante de la virola metálica del horno. La temperatura es de unos 300"-400'' C.

4. HORNOS DE PRODUCCIÓN POR VIA SEMI.SECA

Con hormigón refractario a base de cemento alu­minoso fundido y chamota con un contenido en alú­mina del 40-42 % en AI2O3, se han revestido hornos de vía semi-seca hasta su mitad, alcanzando la zona en que la temperatura llega a valores de 1.200" C.

Los anclajes, juntas y puesta en obra han sido des­critos anteriormente.

También se han efectuado ensayos de revestimien­to a base de hormigón refractario para protección de la zona de clinkerización, con escaso éxito hasta el

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présente. En la actualidad los ladrillos básicos de mag­nesita o dolomía presentan las mejores prestaciones, en especial si el horno encostra bien; de lo contrario, los ladrillos antes citados, por su alta sensibilidad al choque térmico, son superados por los tradicionales ladrillos de muy alta alúmina.

En parrillas granuíadoras se han empleado también revestimientos d ' hormigón refractario a base de ce­mento aluminoso fundido: en la cámara caliente se han aplicado en dos capas, una aislante, con vermicu-lita, y otra refractaria, con chamota; en la cámara fría se ha utilizado puzolana como árido.

5. HORNOS DE PRODUCCIÓN POR VIA SECA

La figura 4 representa un esquema de un horno de este tipo, en que se han aplicado revestimientos de hormigón refractario, a base de cemento aluminoso fundido con chamota y silimanita como áridos, en las zonas señaladas.

LINEA DE PRODUCCIÓN N. Horno rotatorio, 2,50 X 50 metros

FiG. 5.

forma ondulada, de 8 mm de diámetro, quedando éstos recubiertos por unos 80 mm de hormigón.

ZONA B.—El cono de descarga del material en la se­gunda etapa, con una temperatura de trabajo de 550"* a 600" C. El espesor del hormigón fue de 230 mm, y los anclajes análogos a los antes descritos.

lonqUud ^ 65 m.

FiG. 4.

Sobre una longitud total del horno de 65 m, el hor­migón refractario con chamota ocupaba los primeros 20 m y los 16 m siguientes eran de hormigón refrac­tario con silimanita.

En la cámara de turbulencia, constituida por la se­gunda a cuarta etapa del sistema precalentador de ci­clones se han empleado también hormigones refrac­tarios a base de cemento aluminoso fundido con ári­dos especiales.

A continuación detallaremos las experiencias pro­pias, recogidas a lo largo de años, en las cuatro líneas de producción de cemento portland de que disponemos en la actualidad.

5.1. LA LINEA DE PRODUCCIÓN NUM. 2

Primera y menor de las existentes, está constituida por un horno de 50 m de longitud y 2,5 m de diá­metro, con un enfriadero tubular de 14 m de longitud y 2 m de diámetro; se puso en funcionamiento en 1953. En 1972, se modernizó, mediante la instalación de un sistema precalentador de ciclones de dos eta­pas. El rendimiento diario máximo obtenido ha sido de 180 Tm de clinker.

Describiremos seguidamente las distintas zonas que se han protegido con hormigón refractario a base de cemento aluminoso fundido y chamota como árido y que en la figura 5 se resaltan en negro.

ZONA A.—El techo de los ciclones de la primera eta­pa del sistema precalentador, zona en que se alcanzan temperaturas de unos 350''C. El espesor era de 130 mi­límetros, sujeto con anclajes de acero inoxidable de

ZONA C.—La cámara de humos o tubo ascendente de gases a la salida del horno es de forma cuadrangu-lar y antes de su embocadura con la segunda etapa presenta un giro o torsión de 60". El revestimiento entre ambas superficies, donde se produce el giro, ha sido realizado con el hormigón ya descrito. La tempe­ratura en dicha zona es también de 550" a 600" C.

ZONA D.—La canal de descarga del material al hor­no, de forma semicircular, donde la temperatura alcan­za los 600"-650" C. En este caso se procedió previamen­te al aislamiento térmico de la carcasa metálica me­diante unos paneles de silicato calcico, por entre los cuales sah'an los anclajes en forma de Y, de acero re­fractario; encima de tal aislamiento se colocó la capa de hormigón refractario.

ZONA E.—El cono de entrada, o unión entre la cá­mara de humos o tubo ascendente y el horno. La tem­peratura de régimen es de unos 600" a 650"" C.

Después de quince meses de funcionamiento, el comportamiento del revestido a base de hormigón re­fractario de cemento aluminoso fundido y chamota ha sido satisfactorio.

La boca de descarga del clinker hacia el enfriadero está revestida de hormigón antiabrasivo y refractario a base de cemento aluminoso fundido y un árido es­pecial, con un espesor de unos 400 mm, a fin de for­mar una especie de anillo de retención que permita un ligero enfriamiento del clinker. Los anclajes son de ace­ro refractario en forma de Y.

El comportamiento de dicho revestimiento fue sa­tisfactorio durante los quince meses de observación ya citados, a excepción del extremo del revestimiento, que se fragmentó antes, precisando de pequeñas repara­ciones con hormigón refractario de cemento alumino-so fundido y chamota, que pudieron realizarse en bre­ves paros del horno, que normalmente no superaron una hora.

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5.2. LA LINEA DE PRODUCCIÓN NUM. 3

Está constituida por un horno de 106 m de longi­tud y 4,15 m de diámetro, con un sistema precalenta-dor de ciclones de dos etapas y 10 enfriaderos de sa­télites de 12 m de longitud y 1,65 m de diámetro. Se puso en funcionamiento en el año 1965. Su producción diaria de clinker alcanza las 930 Tm y en la figura 6 se puede ver un esquema del mismo.

LINEA DE PRODUCCIÓN N. 3 Horno rotatorio, 4,15 x 106 metamos

FiG. 6.

Las zonas en donde se utiliza hormigón refractario a base de cemento aluminoso fundido y chamota •• Solí las que se han hecho resaltar en negro en la figura mencionada.

ZONA A.—^Canal de descarga de la harina cru4o al horno, de forma semicircular. La temperatura aquí es de unos 800* a 830° C.

ZONA B.—^El cono de unión entre la cámara de hu­mos y el horno, donde la temperatura es también de 800*" a 830'' C. En un principio los anclajes fueroa de hierro. Posteriormente se utilizaron anclajes de aœro refractario, consiguiendo una duración mayor.

Las piezas de cierre del tubo del horno con la canal de descarga presentan zonas muy diferenciadas, tal como se expone en detalle en las figuras 7 y 8.

La zona 1 (figs. 7 y 8) debe repararse aproximada­mente cada dos o tres marchas, esto es, cada dos años aproximadamente. Creemos que las dilataciones y con­tracciones de la pieza de fundición revestida por el hor­migón son las causantes de la fragmentación de ^te* El resto lleva funcionando, a entera satisfacción seis o siete años.

ZONA C.—El cono final del horno (fig. 6), o zona comprendida entre los marcos de salida a los enfria­deros planetarios y la puerta de registro del horno, donde la temperatura es de unos 450° C. El espesor del hormigón es de unos 150 mm.

Los anclajes de sujeción fueron en forma de malla rectangular según se acostumbraba en aquella época. Al presentarse problemas de caída del hormigón por rotura de los anclajes, éstos fueron sustituidos por otros de forma ondulada, en acero inoxidable, sin que se consiguieran mejoras apreciables.

Al estudiar este comportamiento anómalo, se - vio que los problemas estaban motivaiíos por el movintien-

FiG. 7.

FiG. 8.

to existente entre la chapa de apoyo y el propio hor­migón. Al anular este movimiento, solucionando el problema mecánico que lo originaba, la durabilidad mejoró. Se volvió a utilizar un entramado o anclaje de malla rectangular, en acero inoxidable, presentando en la actualidad un perfecto funcionamiento de, al menos, dos años. En ocasiones precisa pequeños remiendos, que se efectúan con breves paros del horno, siempre inferiores a una hora de duración.

La zcü^ qxie rodea a los marcos de entrada a los en-

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friadores planetarios se revistió de un hormigón re­fractario y antiabrasivo a base de cemento aluminoso fundido y árido de cromita. La duración no llegó a al­canzar la de una marcha normal, requiriendo con fre­cuencia pequeñas reparaciones, con breves paradas del horno, en las que se añadía hormigón refractario a base de chamota como árido. Y precisaba ser renovado por completo, una vez que el horno se paraba definitiva­mente, por requerirlo alguna otra causa.

Se obtuvo una sensible mejoría al aumentar el gro­sor de la junta de dilatación, de 3 a 6 mm.

A partir de 1972 se sustituyó dicho hormigón por otro a base de cemento aluminoso fundido y un árido especial, que nos proporciona una duración mayor.

Los enfriadores planetarios de este horno están pro­vistos de un revestimiento metálico de origen, por lo cual no se ha efectuado en ellos ningún intento de aplicación de hormigón refractario y antiabrasivo, como los que describiremos a continuación, realizados en las otras líneas.

5.3. LA LINEA DE PRODUCCIÓN NUM. 4

Prácticamente análoga a la núm. 3, se puso en mar­cha en 1970. Como diferencia fundamental respecto a su predecesora presenta el revestimiento refractario de los enfriaderos, que comentaremos detenidamente más adelante. Un esquema de la misma se presenta en la figura 9.

LINEA DE PRODUCCIÓN N.' 4 Horno rotatorio, 4,15 X 106 metros

FiG. 9.

Hemos aplicado el revestimiento a base de cemento aluminoso fundido y árido de chamota en las siguien­tes zonas del horno :

ZONA A.—Igual que en la línea núm. 2, en el giro existente en la cámara de humos o tubo ascendente de gases a la salida del horno. La temperatura de servi­cio es de 650'' a yOO"* C. El revestimiento está en per­fectas condiciones, después de más de seis años de servicio.

ZONA B.—La canal de descarga de la harina cruda al horno, con temperatura de trabajo de 800° a 830" C. Está en Ijas mismas condiciones iniciales, después de funcionar desde la puerta en marcha de esta línea, en 1970.

ZONA C.—El cono de unión entre la cámara de hu­mos y el horno, que soporta temperaturas de 800° a 830° C. Dotado de anclajes de acero refractario; su

comportamiento ha sido perfecto, sin haber requerido reparación alguna.

ZONA D.—El cono final del horno, o zona compren­dida entre los marcos de salida a los enfriaderos pla­netarios y la puerta de registro del horno, sometido a temperaturas de unos 450° C. La duración media de dicho revestimiento ha sido de más de dos años, con pequeños remiendos.

Con hormigón antiabrasivo a base de cemento alu­minoso fundido y áridos de cromita se revistió la zona que rodea los marcos de entrada a los enfriadores sa­télites, donde la temperatura alcanza valores de 850° a 950° C. A partir de 1972 venimos empleando en di­cha zona un hormigón antiabrasivo a base de cemento aluminoso fundido y un árido especial. Suele rehacerse con una frecuencia anual, coincidiendo con el cambio de los marcos de salida.

Con el mismo tipo de hormigón se han protegido los tubos de unión entre los marcos de salida y las ca­binas de los enfriaderos, alcanzando una duración de quince meses sin problemas.

También se ha aplicado para la protección de las ca­binas, donde el clinker penetra a temperaturas de 750° a 850° C. Los resultados han sido muy satisfactorios, dando excelentes prestaciones durante períodos de dos y medio a tres años.

En esta particular aplicación, el hormigón antiabra­sivo citado ha reemplazado con éxito a ladrillos espe­ciales, de carburo de silicio, que se instalaron inicial-mente, y con los cuales se alcanzó una duración no superior a un año.

5.4. LA LINEA DE PRODUCCIÓN NUM. 5

Puesta en funcionamiento en 1974, dispone de un horno, con precalentador de cuatro etapas, de una lon­gitud de 78 m y 5,25 m de diámetro (fig. 10). Está do­tado de un enfriador planetario, constituido por 10 tu­bos satélites de 2,1 m de diámetro por 22,8 m de lon­gitud. El sistema precalentador lo forman cuatro ciclo­nes en la primera etapa, de 4 m de diámetro, y dos ciclones de 6 m de diámetro en cada una de las res­tantes etapas. La producción de clinker garantizada y normalmente superada es de 2.650 Tm/día.

Hemos aplicado hormigón de cemento aluminoso fundido y chamota como árido, en las siguientes zo­nas:

ZONA A.^—Techos de los cuatro ciclones de la prime­ra etapa del sistema precalentador, que soporta tem­peraturas de unos 350° C.

ZONA B.—Todos los cambios de secciones cuadradas a circulares, y viceversa, en los tubos ascendentes de los ciclones de las etapas segunda, tercera y cuarta, con temperaturas que oscilan entre los 500° y los 750° C.

ZONA C.—Tubos de descarga del material, de los ci­clones a los tubos ascendentes, en las tercera y cuarta etapas, con temperaturas de 700° y 820° C respectiva­mente.

En el tubo de descarga de la cuarta etapa a la cámara de humos o tubo ascendente de gases a la salida del horno, existen dos capas de revestimiento: una con hormigón aislante a base de vermiculita como árido y la superior con hormigón refractario con chamota, uti-

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LINEA DE PRODUCCIÓN N. 5 Homo rotatorio, 5,25 X 78 metros

FIG. 10.

lizando siempre el cemento aluminoso fundido como conglomerante.

ZONA D.—Final del tubo ascendente del horno ha­cia la cuarta etapa, que está a unos 950" C.

ZONA E.—^Conos o embudos de descarga de los ci­clones de la cuarta etapa, sometidos a unos SOO"" a 820" C.

ZONA F.—Tramo inferior de las paredes de la cáma­ra de humos o tubo ascendente. Existen también dos capas, una aislante y otra refractaria, constituida la primera por placas de silicato de cal y la segunda por un hormigón refractario con chamota como árido, su­jetándose con los tradicionales anclajes en forma de Y, de acero refractario. La temperatura de esta zona os­cila alrededor de los 1.100" C.

ZONA G.—La canal de descarga del crudo al horno, que soporta unos 1.100" C, posee también una chapa aislante de silicato de cal y otra refractaria, de hor­migón de cemento aluminoso fundido y chamota.

Todas las partes citadas se encuentran en la actua­lidad en buen estado, después de unos 560 días de fun­cionamiento, habiéndose producido en tal período 1.200.000 Tm de clinker, aproximadamente.

ZONA H.—El cono de entraña o unión entre la cá­mara de humos o tubo ascendente y el horno. En esta zona el revestimiento viene a durar unos siete u ocho meses. La temperatura aquí es de 1.000" C.

ZONA I.—^El cono de salida, entre los marcos de sa­lida a los enfriaderos y la puerta de observación del horno. Se ha colocado también un aislamiento a base de placas de silicato de cal, directamente en contacto con la parte metálica. La temperatura que soporta es de unos 550" a 600" C. Su funcionamiento ha sido per­fecto, no habiéndose reconstruido ni siquiera reparado desde la puesta en marcha.

En los marcos de salida se instaló un revestimiento en forma de masa apisonable fosfática, que necesitó varias reparaciones parciales en ocasión de las cuatro paradas que se produjeron en los primeros nueve me­

ses de funcionamiento a partir de la puesta en marcha. En la quinta parada, se cambió el revestido por otro de hormigón antiabrasivo a base de cemento aluminoso fundido y un árido especial que, con pequeñas repa­raciones durante las paradas, ha dado un resultado sa­tisfactorio durante un período en el cual se consiguió una producción de clinker doble de la alcanzada du­rante la primera etapa citada. La temperatura de tra­bajo de esta zona es de 900" a 950" C.

El revestimiento de las cabinas de entrada a los en­friaderos se hizo con la masa fosfática apisonada, an­tes citada. Después de quinientos sesenta días de mar­cha total, y tras varias reparaciones importantes, he­mos decidido sustituirlo por otro de hormigón anti­abrasivo a base de cemento aluminoso fundido y un árido especial; también se ha empleado este hormi­gón para proteger los tubos de unión entre los marcos de salida y las citadas cabinas. La temperatura que so­portará el revestimiento de las cabinas será de 800" a 900" C.

Nos hemos decidido a ensayar este tipo de hormigón antiabrasivo en esta zona tan comprometida como con­secuencia de los buenos resultados logrados en lugares análogos en el horno núm. 4.

Además de las ventajas técnicas que su aplicación reporta, no podemos dejar de citar el importantísimo ahorro económico que ello nos ha supuesto, debido a la gran diferencia de precio existente entre la masa fos­fática originalmente aplicada y el hormigón anti-abra-sivo que hemos desarrollado especialmente en nuestro laboratorio.

En los tubos enfriaderos de la línea núm. 5, después de las cabinas existe una zona protegida con ladrillos de alta alúmina y, a continuación, otra con levantado­res. En ésta última, se ha colocado también un reves­tido con hormigón antiabrasivo de la misma calidad, que ha prestado excelente servicio desde la puesta en marcha, sin reparación alguna.

Finalmente, debemos destacar que con hormigón re­fractario a base de cemento aluminoso fundido y cha-mota como árido se han elaborado piezas prefabrica­das especiales, como las destinadas a albergar los agu­jeros de limpieza en todo el sistema precalentador, a la vez aue se ha aplicado in situ en muchas zonas an­gulosas o de difícil conformación.

6, CONSIDERACIONES FINALES

Acabamos de ver un campo de aplicación de los hormigones refractarios, en este caso concreto dentro de la industria del cemento. Como se sabe, cada día es más amplio el espectro de aolicación de este tiüo de materiales. El interés que dicho tema ha despertado a nivel mundial ha sido notorio, como lo demuestra el hecho de que hayamos recibido ya información sobre la celebración en mavo de 1977, en la ciudad checos­lovaca de Karlovy Vary, de la tercera edición europea de la "Conferencia sobre hormispnes refractarios", de­dicada al estudio, ensayo v aplicación de los hormigo­nes refractarios en las distintas industrias. Esperamos que la Sección de Refractarios de la S. E. C. V. tome nota del interés que estos tipos de materiales despier­tan, tanto en el fabricante de refractarios como en los usuarios y lo considere en su agenda de reuniones mo­nográficas, sugerencia que brindamos a su Junta di­rectiva.

SEPTIEMBRE-OCTUBRE 1976 305

CEMENTO ALUMINOSO FUNDIDO

ELECTROLAND para usos refractarios

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Vagoneta realizada en hormigón refractario de cemento aluminóse, en el interior de un horno túnel, construido asimismo en hormigón refractario.

Solicite información a:

CEMENTOS MOLINS, S. A.

Paseo de Gracia, 92 - Teléf. 215 36 32

B A R C E L O N A - 8

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