El acero El sector siderúrgico es un pilar de la infraestructura moderna, influyendo en todos los aspectos de la construcción, el transporte, la energía y la manufactura. Es uno de los sectores más grandes e importantes del mundo y se basa en la tecnología para operar en entornos extremos. Cada etapa de la fabricación de acero exige seguridad y rendimiento de forma precisa, duradera y eficiente. Los procesos que operan a altas temperaturas, como la fundición, la colada y el laminado, dependen de la tecnología de monitoreo térmico que ayuda a equilibrar la seguridad, la calidad del producto y la continuidad de las operaciones.
DESAFÍOS
Una planta siderúrgica a gran escala experimentaba frecuentes cuellos de botella operativos debido a fallas prematuras de los termopares en sus líneas de soplado caliente, la cámara de combustión y la cúpula de la estufa del alto horno. Estas se encuentran entre las partes más expuestas a temperaturas térmicas en la fabricación de acero, alcanzando temperaturas superiores a los 1200 °C y presentando altas tasas de variación de temperatura.
A pesar de utilizar termopares de metales nobles (tipos R, S y B), la planta sufrió:
- Altas tasas de fallos de sensores antes del mantenimiento
- Mediciones poco fiables que conducen a un control de procesos poco fiable
- Interferencia de reemplazo de emergencia en la productividad del alto horno
El equipo técnico observó que los termopares no cumplieron con su ciclo de vida esperado, por lo que se invitó a realizar un estudio más detallado del diseño y la ubicación.
NUESTRA SOLUCIÓN
Tempsén Se implementó un enfoque de diagnóstico de campo. Nuestros ingenieros visitaron la planta, examinaron las condiciones de instalación y las zonas de proceso, y revisaron los diseños estructurales de los revestimientos refractarios y los conjuntos de montaje.
Observaciones:
El NABL También se instalaron demasiado profundamente en el refractario, exponiéndolos a zonas de tensiones térmicas erosivas.
La longitud expuesta fuera del refractario era más corta que los 100 mm recomendados, lo que perjudicaba la precisión de la medición y la protección de los sensores.
La longitud total de los termopares era mayor que la necesaria, lo que generaba tensiones mecánicas y problemas de manipulación.
Proceso de rediseño
Tempsens propuso un rediseño de los conjuntos de termopares tanto en términos de longitud total como de longitud de inserción optimizada para zonas específicas del horno.
| Área de aplicación | Diseño antiguo (Total/Inserción) | Rediseñado (Total/Inserción) |
| Cúpula de la estufa / Zona de combustión | 1600 mm / 1370 mm | 1420 milímetros / 1220 milímetros |
| Línea de soplado caliente | 1070 mm / 850 mm | 975 mm / 750 mm |
Esta modificación posicionó la unión caliente en la ubicación de medición térmicamente más estable y con la menor exposición a regiones de alto estrés no esenciales.
Selección adecuada de tipos de termopares
Seguimos utilizando termopares de metales nobles de alta precisión, pero los adaptamos con precisión a cada especificación del proceso:
- Tipo R (Pt-Rh 13%): adecuado para zonas de combustión con entornos oxidantes estables
- Tipo S (Pt-Rh 10%): ideal para una vida útil más larga y una mayor compatibilidad del proceso
- Tipo B (Pt-Rh 30% / 6%): ideal para las zonas de calor más altas, por encima de 1500 °C
Todos los materiales fueron de Clase 1, certificados en el laboratorio de Tempsens acreditado por la NABL para trazabilidad y estándares internacionales.
Refuerzo mecánico
Sustituimos los sistemas de montaje y tubos de sujeción por aleaciones como SS310 e Inconel 600, lo que aseguró:
- Resistencia mejorada a la corrosión y oxidación.
- Estabilidad mecánica bajo expansión térmica
- Entretela lisa con ladrillos refractarios vegetales
También aseguramos una exposición adecuada lejos de la pared refractaria, mejorando la respuesta térmica y reduciendo el retraso en las lecturas.
RESULTADOS
La planta siderúrgica mostró una mejora inmediata en la vida útil de los sensores y la fiabilidad de las mediciones tras su instalación. Los sensores rediseñados aportaron numerosas ventajas operativas y económicas.
Resultados cuantificables:
- Aumento de 2 a 3 veces la vida útil de los termopares, según la ubicación
- Reducción significativa de interrupciones no planificadas
- Mayor precisión del proceso con un mejor control sobre las operaciones del alto horno
- Disminución de la frecuencia de mantenimiento, lo que ahorra mano de obra y reemplazos.
En segundo lugar, el personal de mantenimiento adquirió más confianza para programar el mantenimiento predictivo en lugar de reaccionar ante averías inesperadas.
CONCLUSIÓN
En aplicaciones de altas temperaturas, como los altos hornos de acero, no es una cuestión de utilizar materiales caros, sino de cómo abordar la solución.
Este es un ejemplo detallado de la solidez de la ingeniería en equipo y la personalización adaptada al proceso. El rediseño del termopar por parte de Tempsens no fue una actualización del producto, sino una estrategia para mejorar el proceso que se tradujo inmediatamente en mayor tiempo de funcionamiento, precisión de medición y ahorro de costos.
Mediante la integración de información de campo y un diseño térmico avanzado, Tempsens facilitó al cliente lograr una medición de temperatura estable, precisa y duradera: la clave para la producción uniforme de metal fundido y el control del alto horno.
Tempsens sigue ofreciendo soluciones térmicas inteligentes que no sólo sobreviven al calor, sino que lo dominan.
Acerca de Tempsens
Tempsens Instruments es una empresa líder en soluciones de detección de temperatura y cableado para industrias clave como la siderúrgica, cementera, energética, petroquímica y del vidrio. Con presencia en más de 70 países, Tempsens se especializa en el desarrollo de termopares, RTD, cables, calentadores y sistemas de calibración de alto rendimiento.
Como parte integral de nuestra filosofía, no solo producimos sensores, sino que diseñamos soluciones de medición térmica personalizadas que se adaptan a las condiciones reales del proceso, lo que da como resultado un mejor tiempo de actividad, precisión y estabilidad operativa.
