Descripción desde el punto de vista termodinámico de un horno de fabricación de cemento.

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Descripción desde el punto de vista termodinámico de un horno de fabricación de cemento.

Mensaje por jose.barreno el Lun 04 Dic 2017, 21:36

Momento 2, Modulo 2
(Encuentro 23)

TERMODINÁMICA
Respuesta a Pregunta Generadora.



Por: José Luis Barreno Suarez.

Mail: Jobarreno@hotmail.com



Pertigalete, 03 de diciembre de 2017.


Pregunta generadora:


  "Descripción desde el punto de vista termodinámico de un horno de fabricación de cemento".



Un horno de fabricación de cemento, puede tener varias características, para el caso de la empresa Venezolana de Cementos  Planta Pertigalete,  un tipo de horno que se utiliza es el Horno de rotación horizontal inclinado, y por ejemplo para el caso del Horno 7 de  Planta 2, este tiene una longitud de 65  metros y un diámetro de 4,4 metros y una capacidad de 3350 Tn/día.

La fuente primaria de energía o de suministro de calor de este horno es un quemador principal  de la  Marca: UNITHERM CEMCON con un flujo máximo de gas de 10.000 m3/h y con un poder calorífico de 109,6 Gcal/h.

El horno cuenta a demás con etapas previas donde también llevan a cabo fases de calentamiento del material (harina) estos son la Torre de Precalentamiento formada por 5 etapas y 12 ciclones y un precalcinador que también incluye 4 quemadores  y que permite acelerar la descarbonatación del material, preparándolo para su ingreso al horno, con lo cual se acelera la transformación del material en   producto final de Clinker.

El horno y todo su conjunto es un sistema abierto, ya que existen transferencia de masa y energía  tanta saliente como entrante, en sus diversas manifestaciones, como materia prima, gases y calor y producto final.

La carcasa del horno y sus componentes internos como ladrillos, constituyen  la frontera del horno y este requiere tanto del oxigeno como de una fuente de calor para concentrar su mayor poder calorífico y lograr la cocción del material que ingresa.

En la Imagen 1 se puede ver las diferentes zonas en las cuales se divide el horno y las temperaturas que pueden alcanzar en lo interno. Dentro del horno se lleva a cabo un aumento de la energía interna siendo esto a su vez un aumento de la energía cinética y potencial de las partículas  de toda la materia que está dentro del horno.

Dentro del horno la temperatura se eleva debido a estos aumentos de energía y por los efectos de la conducción, convección  y  radiación.  El mecanismo que predomina es el de conducción,  es decir  el que se da por contacto a lo interno  del horno con el  material en proceso de cocción.

El de convección ocurre producto principalmente por los flujos de gases calientes en movimiento dentro del horno y el de radiación es mayormente producto del reflejo a lo interno provocado por la presencia de los ladrillos refractarios.


jose.barreno

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