Estudio experimental del secado de caliza en un horno de lecho fijo

ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL SECADO DE CALIZA EN UN HORNO DE LECHO FIJO

Carlos Eduardo Olarte Muñoz
Víctor Raúl Marín Montoya
José Andrés Gallego Chica
Juan Carlos Arroyabe López

Asesor de Investigación
Juan Fernando Pérez Bayer

Maquinas Térmicas

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARAMENTO DE MECANICA
MEDELLIN
2011

1. TITULO DEL PREPROYECTO

Estudioexperimental del secado de caliza en un horno de lecho fijo.

2. CONVOCATORIA
Banco de proyectos de investigación científica o tecnológica.

3. PROGRAMA
Programa nacional de investigación en ingeniería y minería.

4. ENTIDADES QUE AVALAN

Nombre: Universidad de Antioquia
Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Mecánica
País: Colombia
Ciudad: Medellín-Antioquia
Teléfono:Conmutador: 219 83 32 - 444 83 32
Dirección: Calle 67 Número 53 - 108 / Apartado Aéreo 1226
Email: comunicaciones@udea.edu.co
Website: www.udea.edu.co

Nombre: Promical Ltda.
País: Colombia
Ciudad: Medellín-Antioquia
Teléfono: 255 29 11
Dirección: Calle 86 Sur Numero 42-195
Email: promical@une.net.co
Website: www.promical.com.co

5. PALABRAS CLAVES

Caliza: Roca sedimentaria formadaprincipalmente por carbonatos de calcio CaCO3.

Secado de caliza: Proceso de disociación de la caliza, en el que se usa calor para obtener cal viva y dióxido de carbono en un proceso conocido como “calcinación de cal”.

Carbón coque: Combustible obtenido de la pirólisis de carbón mineral, con el que se obtiene un carbón de mayor poder calorífico.

Lecho: En el tema de los hornos, hace referencia auna columna de partículas solidas a través de las cuales pasa un fluido o gas.

Horno de lecho fijo: Horno en el que las partículas permiten el paso tortuoso del fluido sin separarse unas de otras, manteniendo una porosidad constante en toda su altura.

6. PROBLEMA CIENTIFICO

Actualmente el sector minero se proyecta con gran fuerza en los países en vías de desarrollo, en Colombia laminería es una de las industrias con mayor tasa de crecimiento al punto que año tras año aumenta en importancia para el desarrollo económico del país. El aumento del PIB minero, las exportaciones y la generación de empleo son algunas de las consecuencias generadas por el crecimiento de las industrias mineras, pero también lo son los impactos de consumo energético racional y los impactos ambientales.Muchos de los procesos industriales que tienen relación con la minería se realizan de manera artesanal o con procedimientos derivados de la observación y de la experiencia. Es conveniente entonces hacer un acercamiento a estos procesos y realizar una caracterización energética de estos para complementarlos y hacerlos procesos más eficientes y amigables con el medio ambiente.

La empresa PromicalLtda. se dedica a la extracción y procesamiento de minerales calcáreos, nuestro estudio experimental se basa en uno de esos procesos; el secado de piedra caliza. Actualmente el proceso de secado se realiza mediante la calcinación de piedra caliza utilizando carbón coque como combustible, como el horno es de lecho fijo, esto significa que el horno estará lleno constantemente por una columna departículas que en este caso será una combinación de carbón y piedra y el fluido que circulara a través será aire que cumplirá dos funciones: funcionar como oxidante en el proceso de calcinación y enfriar la piedra calcinada a punto de salir del horno. La combinación de carbón y piedra se alimenta en el horno por cargas de malacate realizadas por la parte superior del horno y el aire se impulsa pormedio de ventiladores a través de boquillas al interior del horno, luego de un tiempo de residencia determinado se realizan descargas de la piedra calcinada o “cal viva” por la parte inferior del horno y se repite nuevamente el proceso de alimentación.

Uno de los inconvenientes más frecuentes de este proceso es que la piedra que se extrae del horno no recibió una correcta calcinación, a veces...