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La planta de Muroran de Japan Steel Works, LTD. utiliza la estación de control y medición CX2000, los controladores de programa de la serie UP y los controladores de indicación digital de la serie UT para el funcionamiento de sus hornos de tratamiento térmico.

La planta de Muroran de Japan Steel Works (JSW), LTD. está situada en una zona industrial con vistas al puerto de Muroran, en la ciudad de Muroran, Hokkaido. JSW fabrica piezas fundidas y forjadas de acero de tamaño grande, mediano y pequeño, placas y tubos de acero, recipientes a presión para aplicaciones de refinería de petróleo y petroquímicas, equipos de generación de energía eólica y otros productos industriales. La planta de Muroran cuenta con cinco talleres de tratamiento térmico y la operación de tratamiento se realiza a productos de gran tamaño para la generación de energía nuclear, térmica e hidráulica y para piezas de refinería de petróleo/planta de gas natural, y a productos de tamaño pequeño/medio para equipos industriales. Hablamos con el Sr. Hori y el Sr. Satoh en el taller de tratamiento térmico del departamento de fabricación de materiales.

Sr. Hori: “La operación de tratamiento térmico tiene que llevarse a cabo bajo el control térmico exacto de la temperatura de la atmósfera en el horno y de la temperatura del producto en el horno para satisfacer los requisitos de calidad de nuestros clientes. Creemos que el tratamiento térmico es un proceso muy importante durante la fabricación del producto.”

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Los hornos son aparatos que generan calor de forma controlada mediante la combustión de una fuente de combustible. La energía térmica se utiliza entonces para calentar espacios como habitaciones, edificios u otras estructuras. Otros hornos pueden utilizarse en entornos comerciales e industriales para el procesamiento de materiales.

Los hornos proporcionan calor a los hogares y otros edificios mediante el soplado de aire caliente a través de conductos que llevan el calor a las diferentes habitaciones. La energía térmica que alimenta un horno puede generarse mediante la combustión de combustible, la electricidad y otros medios. Entre las consideraciones a tener en cuenta están el coste del propio horno, el coste del combustible utilizado, los requisitos de ventilación y la eficiencia anual de utilización del combustible (AFUE), que indica la eficiencia de la combustión del horno. En la primera parte de este artículo se explorarán los diferentes tipos de hornos clasificados por el combustible o el método por el que se genera la energía térmica:

Los hornos de gas se utilizan en aproximadamente el 57% de los hogares estadounidenses, lo que hace que el gas sea el combustible de calefacción más utilizado. Aunque los hornos de gas son más caros que los de aceite, el pago de la instalación de una línea de gas municipal puede aumentar los costes. Los nuevos hornos de gas tienen un índice AFUE del 89 al 98 por ciento.

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Un horno o caldera totalmente eléctrico no tiene pérdidas de humos a través de una chimenea. El índice de AFUE de un horno o caldera totalmente eléctrico está entre el 95% y el 100%. Los valores más bajos son para las unidades instaladas en el exterior porque tienen una mayor pérdida de calor por la chaqueta. Sin embargo, a pesar de su alta eficiencia, el mayor coste de la electricidad en la mayor parte del país hace que los hornos o calderas totalmente eléctricos sean una opción poco rentable. Si le interesa la calefacción eléctrica, considere la posibilidad de instalar un sistema de bomba de calor.

Si su horno o caldera es viejo, está desgastado, es ineficaz o está muy sobredimensionado, la solución más sencilla es sustituirlo por un modelo moderno de alto rendimiento. Los viejos quemadores de carbón que se cambiaron a petróleo o gas son los principales candidatos a ser sustituidos, así como los hornos de gas natural con luces piloto en lugar de encendidos electrónicos. Los sistemas más nuevos pueden ser más eficientes, pero siguen estando sobredimensionados, y a menudo pueden modificarse para reducir su capacidad de funcionamiento.

Las unidades de combustión sellada de alto rendimiento suelen producir un gas de escape ácido que no es adecuado para las chimeneas viejas sin revestimiento, por lo que el gas de escape debe ventilarse a través de un nuevo conducto o la chimenea debe revestirse para acomodar el gas ácido (véase la sección sobre el mantenimiento de una ventilación adecuada más adelante).

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¿Cómo puede predecir y evitar que su horno sufra paradas inesperadas y costosas? ¿Cómo puede integrar la comunicación entre el funcionamiento del horno y la optimización de la planta? ¿Cómo puede aumentar la seguridad de su horno y de su personal?

Anteriormente, los operadores de las plantas confiaban en las reparaciones proactivas y en los programas de mantenimiento para gestionar los tiempos de inactividad. Sin embargo, el mantenimiento rutinario no siempre es rentable y no es capaz de identificar futuros problemas que podrían causar fallos en los equipos. Por lo tanto, para ayudar a salvaguardar sus activos, las plantas necesitan un sistema mejorado que funcione en tiempo real.

Imagine recibir datos valiosos sobre el funcionamiento y la fiabilidad del horno en tiempo real, donde los equipos de mantenimiento puedan crear fácilmente notificaciones para supervisar de forma proactiva el funcionamiento de los quemadores y los tubos. Este conocimiento inmediato de los problemas de los hornos minimiza el riesgo de fallos en los equipos.

Con la vigilancia en tiempo real y el conocimiento de los datos, se detectan las operaciones que están fuera de las tolerancias de seguridad y se pueden corregir inmediatamente, antes de que se produzcan fallos. Las alertas de riesgo para la seguridad del horno y la salud del personal se comunican inmediatamente al personal de la planta, en cualquier momento, para que el director de la planta esté al tanto de los problemas de seguridad. Además de la concienciación sobre la seguridad, las alertas en tiempo real mejoran la conectividad y la comunicación general en toda la organización local y global. Esta comunicación precisa y fiable ayuda a tomar mejores decisiones.