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Title: Documentación sobre procesos térmicos llevados a cabo en horno de fundición de aluminio en la planta Imusa Rionegro.
Author: Ramírez Ocampo, Jorge Nicolás
Issue Date: 22-Nov-2005
Advisor / Validator: Villegas, Adriana Patricia
Keywords: Procesos térmicos
Aluminio
Fundición de metales
Imusa (Rionegro, ant.)
Documentación de procesos
Description: Se realizó una compilación de información de todas las variables que influyen en el proceso de transformación de aluminio en un horno de fundición, se analizó, se tabuló dicha información, una vez finalizados los cálculos se plantearon ideas de mejoramiento con el objeto de minimizar costos de mantenimiento, producción, aportar a la certificación ISO 14000 y ser competitivos con el TLC (Tratado de libre comercio). La documentación de los procesos térmicos en los hornos de fundición dará la radiografía o visión de todo un proceso de transformación térmica donde incluye una cantidad de variables como análisis de el combustible, quemadores, refractarios, materias primas, los balances de masas y energías, las perdidas de calor y así plantear ideas de mejoramiento las cuales serán aprovechadas para implementarlas en la fabricación de un nuevo horno. A partir del funcionamiento general de un horno de fundición de aluminio se realizara un estudio detallado de cada variable del proceso, evaluando la calidad del aceite de petróleo, las perdidas de calor en la red de aire y combustible, calculando balance de las masas y energía pertinentes, una vez finalizados los cálculos se plantearon ideas de mejoramiento con el objeto de minimizar costos de mantenimiento, producción, Con este proyecto se pretende no solo dar información teórica fundamentada y consejos prácticos para la solución de problemas reales en procesos térmicos en hornos de fundición, sino también sensibilizar a la población y al profesional actual acerca de la importancia de trabajar en pro del ahorro energético y de la sostenibilidad del planeta. En cualquier empresa se deben controlar los costos de energía a través de un programa de administración de estos recursos, teniendo en cuenta usos y combustibles. La energía es un rubro importante tanto para las empresas como para la nación; para las empresas significaría aumento de utilidades, precios más competitivos de sus productos, mayor disponibilidad de recursos para mejorar la atención al publico. Para establecer los costos energéticos se deben analizar los indicadores de costos y consumos de todas las áreas, esto implica que cualquier estrategia que se desee implementar, deberá surgir de un proceso de valoración y cuantificación técnicamente posible para mejorar los consumos específicos de energía en instalaciones nuevas y existentes.
Table Of Contents: Introducción 20. -- 1. Planteamiento del problema 22. -- 1.1. Descripción del problema 24. -- 1.2. formulación del problema 24. -- 2. Objetivos 25. -- 2.1. Objetivos generales 25. -- 2.2. Objetivos específicos 25. -- 3. Justificación 26. -- 3.1 Importancia 26. -- 3. 2 Alcance y límites 27. -- 4. Marco teórico 28. -- 4.1 Reseña histórica de imusa 29. -- 4.2. Antecedentes 29. -- 4.3. Base teórica 32. -- 4.3.1 Eficiencia energética en generación térmica 32. -- 4.3.1.1 Mejora del rendimiento de la combustión 34. -- 4.3.2 Ahorro energético controlando la combustión 34. -- 4.3.2.1 Ahorro de energía modificando procesos. 35. -- 4.3.2.2 Incrementando la eficiencia de la conversión de energía. 35. -- 4.3.2.3 Disminuyendo pérdidas en el uso de la energía. 35. -- 4.3.2.4 Mejorando el promedio de consumo productivo de energía 35. -- 4.3.3 Hornos 36. -- 4.3.3.1 Hornos industriales 36. -- 4.3.3.2 Hornos de recalentamiento 37. -- 4.3.4 Formas de calentamiento en los hornos 38. -- 4.3.5 Horno de fundición aluminio tipo rebervero de imusa. 39. -- 4.3.6 Medición de la temperatura 40. -- 4.3.6.1 Medición de la temperatura por el color 41. -- 4.4 Balance energético en hornos de llama para recalentamiento 41. -- 4.4.1 Balance de energía 43. -- 4.4.2 Balance de masas 47. -- 4.4.2.1 Bases para identificar y cuantificar entradas y salida 47. -- 4.5 Modos de transferencia de calor en hornos 50. -- 4.5.1 Conducción 50. -- 4.5.2 Convección 51. -- 4.5.3 Radiación 51. -- 4.6. Combustión 52. -- 4.6.1 Composición típica de combustibles y su combustión 54. -- 4.6.1.1 Combustión Adiabática. 54. -- 4.6.1.2 Combustión Isotérmica. 55. -- 4.6.2 Principios de combustión 57. -- 4.7 Quemadores a gas o combustibles 58. -- 4.7.1 Tipos de quemadores 67. -- 4.8. Intercambiadores de calor 67. -- 4.8.1 Regeneradores 68. -- 4.8.2 Intercambiadores de tipo abierto 68. -- 4.8.3 Intercambiadores de tipo cerrado o recuperador 68. -- 4.8.4 Tipos de Intercambiadores 69. -- 4.8.4.1 Clasificación por la distribución de flujo 69. -- 4.8.4.2 Clasificación según su aplicación 69. -- 4.8.5 Intercambiador horno imusa 70. -- 4.8.6 Combustibles 71. -- 4.8.7 Aluminio 75. -- 4.8.8 Materiales aislantes o refractarios 77. -- 4.8.8.1 Aislamientos térmicos para altas temperaturas 78. -- 4.8.8.2 Morteros refractarios 78. -- 4.8.8.3 Concretos refractarios densos 78. -- 4.8.8.4 Aislamientos térmicos para bajas temperaturas 78. -- 4.8.9 Emisión de gases 79. -- 4.8.10 Ventiladores 82. -- 4.8.10.1 Tipo BCS 82. -- 4.8.10.2 Tipo Industriales 82. -- 4.8.10.3 Ventilador tipo turbinas 82. -- 4.8.10.4 Ventilador tipo tubulares 82. -- 4.8.10.5 Tipo FC 82. -- 4.8.10.6 Ventilador de proceso de Imusa. 82. -- 4.9 Bombas 83. -- 5. Aspectos metodológicos 84. -- 5.1. Modalidad 84. -- 5.2. Tipo de estudio 84. -- 5.3. Método de investigación 84. -- 5.4. Fuentes y técnicas de recopilación de información 85. -- 6. Desarrollo del proyecto 86. -- 6.1 Proceso de horno fundición 91. -- 6.2 Evaluación de la calidad del aceite de petróleo 91. -- 6.3 Evaluación de las pérdidas de calor en la red de aire y combustible en horno 93. -- 6.3.1 Balances de materia y energía en el horno 94. -- 6.4 Análisis isocinetico en horno 101. -- 6.4.1 Análisis isocinetico realizado en febrero de 2004 horno de fundición 101. -- 6.4.2 Análisis isocinetico realizado en febrero de 2004 horno de fundición 102. -- 7. Conclusiones y recomendaciones 103. -- 7.1 Evaluar la calidad de aceite de petróleo 103. -- 7.1.1 Recomendaciones para el aceite de petróleo 104. -- 7.2 Evaluar balance de materia y energía en el horno de fundición por combustible 106. -- 7.3 plantear alternativas generales de mejoramiento 112. -- 7.3.1 Medidas generales de conservación de energía en combustión 112. -- 7.3.2 Medidas particulares de conservación de energía en combustión 113. -- 7.3.2.2 Temperatura de humos 114. -- 7.3.2.3 In quemados 114. -- 7.3.2.4 Revisar quemadores 114 7.3.2.5 Revisar Aislamientos 115. -- 7.3.2.6 Recomendaciones adicióneles en combustión 115. -- 7.4 Ahorro de energía en hornos 116. -- 7.4.1 Acciones a seguir para lograr un uso eficiente de la energía 116. -- 7.4.1.1 Acciones enfocadas a la operación del horno 116. -- 7.5 Evaluación de las pérdidas y ahorros de energía 117. -- 7.6 Evaluar resultados en montaje de un horno nuevo 118. -- 7.6.1 Trabajos realizados en horno nuevo 118. -- 7.6.2 Mejoras en refractarios de hornos existentes 120. -- 7.6.2.1 Trabajos realizados en mejora de refractarios 120. -- 7.6.2.2 Ventajas con respecto al sistema actual 120. -- 7.6.3 Intercambiador o recuperador de calor nuevo 121. -- 7.6.3.1 Beneficios del intercambiador de calor 121. -- 7.6.4 Volumen de combustión del horno 122. -- 7.7 Mantenimiento de hornos 122. -- Bibliografía 124. -- Anexos 126. --
Program: Ingeniería Mecánica
Headquarters: Medellín
Publisher: Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Mecánica, Medellín y Envigado
Type: Trabajos de grado - Pregrado
Citation: Ramírez Ocampo, J. N. (2005). Documentación sobre procesos térmicos llevados a cabo en horno de fundición de aluminio en la planta Imusa Rionegro. (Tesis no publicada). Universidad Cooperativa de Colombia. Medellín, Colombia
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