Diseño e implementación de un sistema de control de aire enriquecido para las toberas de un horno de plomo

Abstract

Para alcanzar los objetivos del trabajo, mediante el Diseño e Implementación de un Sistema de Control de Aire Enriquecido para las Toberas de un Horno de Plomo, el trabajo ha sido estructurado en siete capítulos. En el capítulo 1, se describe el contenido de cada capítulo del trabajo detallando los aspectos relevantes de cada uno. En el capítulo 2 se realiza una descripción general del Circuito de Plomo y el proceso para obtener plomo refinado. En el capítulo 3 se explica los beneficios del proyecto, para lo cual se realiza una explicación del proceso de operación de los hornos de plomo, tanto del proceso de los hornos de plomo como el sistema de alimentación de aire para las toberas de estos. Se indica el balance de materiales y de energía, la problemática en la operación y mantenimiento, y los beneficios a obtener en el proyecto. En el capítulo 4 se hace un análisis detallado de la configuración del sistema de control de aire enriquecido con oxígeno y con flujo constante en todas las toberas de los hornos de plomo. En el Diagrama de Procesos e Instrumentación (P&ID – “Process and Instrumentation Diagram”) se observa la configuración del Sistema, lo cual fue el punto de partida para el diseño del Sistema. Asimismo, se realiza el diseño y selección de accesorios del sistema. El Sistema de Control de Aire Enriquecido para las Toberas del Horno de Plomo comprende lo siguiente: • Suministro de aire comprimido de la Planta de Fuerza. • Sistema de tren de válvulas de control de oxígeno. • Sistema de tuberías de alimentación de aire enriquecido a las toberas del horno, lo cual consta de placas de orificio, válvulas controladas, juntas flexibles y tuberías de suministro. • Sistema de Control Automático para regular un ingreso uniforme de aire enriquecido a las 32 toberas del Horno de Plomo, el cual consta de transmisores, Control Lógico Programable (PLC) y actuadores de válvulas controladas. • Sistema de Control Supervisor. En el capítulo 5 se realiza la implementación del Sistema diseñado, en donde se detalla las diferentes etapas del proyecto en lo que concierne a ingeniería, compras y construcción. Se detalla el cronograma de actividades y la inversión realizada. En el capítulo 6, se refiere a la evaluación económica en donde la estructura del flujo de caja es la inversión inicial y los beneficios obtenidos en el proyecto. Respecto a la inversión se resume en ingeniería, adquisición de equipos, accesorios, montaje del sistema, arranque y puesta en marcha del proyecto. Los beneficios es la diferencia entre los ingresos y los costos asociados por operar este proyecto, siendo los de mayor relevancia los obtenidos por reducción de costos de operación, reducción de costos de mantenimiento, incremento de producción de plomo refinado, reducción del consumo de coque, gastos en mantenimiento y los incurridos por operar el sistema. Con la información mencionada se calcula los índices económicos de valor actual neto, tasa interna de retomo y periodo de recuperación. Se toma en cuenta una vida del Proyecto de 10 años y una tasa de descuento de 15%. Para finalizar en el Capítulo 7 se realiza el análisis de la operación industrial del proyecto, en donde se detalla la producción, costos de operación y mantenimiento y tiempo de vida del horno. Asimismo, se realiza una evaluación económica del proyecto y se concluye si el proyecto en su operación industrial alcanza las proyecciones realizadas. Asimismo, se indica que por razones de información y de los sistemas de unidades utilizados en la operación de los hornos de plomo, el informe de ingeniería presentado no estará en su totalidad en el Sistema Internacional de Unidades, agradeciendo la comprensión prestada sobre este tema.